JPH11238694A - Stage device of vacuum laser annealing system - Google Patents

Stage device of vacuum laser annealing system

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JPH11238694A
JPH11238694A JP5756298A JP5756298A JPH11238694A JP H11238694 A JPH11238694 A JP H11238694A JP 5756298 A JP5756298 A JP 5756298A JP 5756298 A JP5756298 A JP 5756298A JP H11238694 A JPH11238694 A JP H11238694A
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glass substrate
vacuum
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annealing
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Yoshi Watabe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain high accuracy of alignment for controlling the movement of a glass substrate in a process, wherein an amorphous silicon film deposited on the glass substrate in an atmosphere of vacuum or reduced pressure is laser- annealed, while having the glass substrate to form a polysilicon film moved. SOLUTION: A stage device converts an amorphous silicon film deposited on a glass substrate 31 into a polysilicon film in an annealing chamber 28 maintained under vacuum by annealing it with a laser light. In the stage device, most of a stage movement mechanism 43 is placed in an atmosphere outside the annealing chamber. In addition, a stage 41 in the annealing chamber and pipes 44 and 46 for holding the stage are made of materials having low thermal expansion coefficients.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は真空レーザアニール
装置のステージ装置に関し、特に、真空または減圧の環
境下でガラス基板上のアモルファスシリコン膜にレーザ
光を照射してアニールしポリシリコン膜を作製する真空
レーザアニール装置において、ガラス基板上の照射位置
の精度を高めたステージ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stage device for a vacuum laser annealing apparatus, and more particularly, to irradiating a laser beam to an amorphous silicon film on a glass substrate in a vacuum or reduced pressure environment to anneal the amorphous silicon film to form a polysilicon film. In a vacuum laser annealing apparatus, the present invention relates to a stage device in which the accuracy of an irradiation position on a glass substrate is improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】カー・ナビゲーションまたはカメラ一体
型VTR等の民生用機器のモニタの表示画面としてTF
Tカラー液晶パネルの実用化が進められている。当該液
晶パネルでは、低温ポリシリコン−TFTが有効である
と考えられている。低温ポリシリコン−TFTは、例え
ばアモルファスシリコン−TFTに比較して、高精細化
に優れ、明るく、開口率を大きくできるという利点を有
している。低温ポリシリコン−TFTの製造プロセスに
よれば、通常、ガラス基板の上にバッファ層を介してア
モルファスシリコン膜を堆積し、その後、400℃の低
温に保ったガラス基板上のアモルファスシリコン膜にレ
ーザ光を照射し、アニールを行って再結晶化することに
よりポリシリコン膜が作られる。かかるポリシリコン膜
にLSI技術を適用して半導体素子構造や画素電極等が
作り込まれる。上記ガラス基板は四角(長方形等)の平
面形状を有しており、ガラス基板の上面に対してライン
状のレーザ光が照射される。
2. Description of the Related Art TF is used as a display screen of a monitor of a consumer device such as a car navigation system or a camera-integrated VTR.
Practical use of T color liquid crystal panels has been promoted. In the liquid crystal panel, a low-temperature polysilicon-TFT is considered to be effective. The low-temperature polysilicon-TFT has the advantages of being superior in definition, being bright, and being capable of increasing the aperture ratio, compared to, for example, an amorphous silicon-TFT. According to the low-temperature polysilicon-TFT manufacturing process, usually, an amorphous silicon film is deposited on a glass substrate via a buffer layer, and then laser light is applied to the amorphous silicon film on the glass substrate kept at a low temperature of 400 ° C. Irradiation, annealing, and recrystallization are performed to form a polysilicon film. By applying LSI technology to such a polysilicon film, a semiconductor element structure, a pixel electrode, and the like are formed. The glass substrate has a square (rectangular shape) planar shape, and the upper surface of the glass substrate is irradiated with linear laser light.

【0003】低温ポリシリコン膜の製造プロセスでの上
記レーザアニールでは、レーザ光源として例えば300
Hzの不連続発振を行うエキシマレーザを含むレーザ照
射装置が使用される。上記ガラス基板は、大気中(クリ
ーンルーム内)のレーザアニール装置において、基板ス
テージの上に水平になるように配置されている。上記レ
ーザ光源から出射されたレーザ光は、複数のミラー等か
らなる光学系で進路を変更されながら誘導され、上記レ
ーザアニール室の上壁の外側に設けられたレーザ照射器
を経由して、平面形状が長方形であるガラス基板の成膜
面にほぼ垂直に照射される。レーザ照射装置では、レー
ザ光の誘導の際にレーザ光のビーム径を適切に制御し、
かつその途中に設けられたビーム・ホモジナイザによっ
てレーザ光のパワー密度(レーザ強度)の均一性を高め
ている。レーザ光は最終的にライン状(例えば幅200
μm、長さ150mm)に整形され、ガラス基板上のア
モルファスシリコン膜にライン状の照射軌跡で照射され
る。ガラス基板は所定の面積を有しているので、ライン
状のレーザ光を用いてガラス基板の上面におけるアモル
ファスシリコン膜の全面を再結晶するためには、レーザ
光をアモルファスシリコン膜上でスイープ(sweep) させ
なければならない。照射軌跡がライン状のレーザ光をア
モルファスシリコン膜の上でスイープするには、ガラス
基板とレーザ光の相対的位置を変化させる必要がある。
In the above-mentioned laser annealing in the process of manufacturing a low-temperature polysilicon film, for example, 300
A laser irradiation device including an excimer laser that performs discontinuous oscillation at Hz is used. The glass substrate is disposed horizontally on a substrate stage in a laser annealing apparatus in the atmosphere (in a clean room). The laser light emitted from the laser light source is guided while being changed in course by an optical system including a plurality of mirrors and the like, and is passed through a laser irradiator provided outside an upper wall of the laser annealing chamber, to thereby generate a planar light. Irradiation is performed almost perpendicularly to the deposition surface of a glass substrate having a rectangular shape. In the laser irradiation device, when guiding the laser light, the beam diameter of the laser light is appropriately controlled,
Further, the uniformity of the power density (laser intensity) of the laser light is increased by a beam homogenizer provided in the middle of the beam. The laser beam finally has a line shape (for example, a width of 200
μm, 150 mm in length), and irradiate the amorphous silicon film on the glass substrate with a linear irradiation locus. Since the glass substrate has a predetermined area, in order to recrystallize the entire surface of the amorphous silicon film on the upper surface of the glass substrate using linear laser light, the laser light is swept on the amorphous silicon film. ). In order to sweep a laser beam having a linear irradiation trajectory on an amorphous silicon film, it is necessary to change the relative position between the glass substrate and the laser beam.

【0004】ガラス基板とレーザ光の相対的な位置関係
を変えるとき、従来では、レーザ照射装置が大型であっ
て移動が困難であったため、ステージ側に移動機構を設
け、ステージとガラス基板を移動させるようにしてい
た。実際上、不連続に出力されるパルス的なライン状レ
ーザ光をガラス基板のアモルファスシリコン膜に照射し
て再結晶化しポリシリコン膜を作る場合、例えば高い精
度が要求されるときには、膜表面でオーバーラップ部分
を形成して照射したり、あるいは同じ箇所に対して複数
回の照射を行ったり(レーザ強度が弱いとき)してい
た。このようなレーザ光照射の仕方では、正確な位置に
照射を行わなければならないため、ステージの移動機構
の動作に関して高い精度が要求され、さらにレーザ光源
の出力動作制御とステージの移動機構の動作制御につい
ては精密な同期制御が要求された。一方、それほど精度
が要求されないときには、ガラス基板を連続的に移動さ
せるようにした。この場合にはガラス基板の移動に関す
る速度管理のみが必要となる。
When the relative positional relationship between the glass substrate and the laser beam is changed, conventionally, since the laser irradiation device is large and difficult to move, a moving mechanism is provided on the stage side to move the stage and the glass substrate. I was trying to make it. In practice, when irradiating the amorphous silicon film on the glass substrate with a pulsed linear laser light that is output discontinuously and recrystallizing it to form a polysilicon film, for example, when high precision is required, overcoating occurs on the film surface. Irradiation is performed by forming a wrap portion, or irradiation is performed a plurality of times on the same portion (when the laser intensity is low). In such a method of irradiating a laser beam, it is necessary to irradiate an accurate position. Therefore, high precision is required for the operation of the stage moving mechanism, and further, the output operation control of the laser light source and the operation control of the stage moving mechanism are required. For this, precise synchronization control was required. On the other hand, when precision was not so required, the glass substrate was continuously moved. In this case, only the speed control relating to the movement of the glass substrate is required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の上記レーザアニ
ール処理は大気環境で行われ、ステージ装置は大気中に
配置されていたので、ガラス基板の移動に関する速度管
理上の問題は特に生じなかった。しかし、コンタミネー
ションの問題が生じた。大気環境といってもクリーンル
ーム内であるので、パーティクルの数は管理されている
が、クリーンルーム内の空気中には水やハイドロカーボ
ン等が存在し、これらはレーザアニールによりコンタミ
ネーションとなる。このコンタミネーションの問題を解
決するためには真空中でレーザアニール処理を行えばよ
い。しかしながら、真空環境でレーザアニールを行う場
合には、専ら大気中で使用される従来の移動機構を用い
ることになるため、十分に高い移動精度を期待すること
ができないという問題が生じる。さらにガラス基板を支
持するステージおよびその移動機構を真空のアニール室
内に配置することになると、真空環境の影響が生じる。
またレーザアニールによる熱の影響も生じる。このよう
な原因によって、ガラス基板上のレーザ照射位置の精度
が低下して不正確になり、目的とする精度のポリシリコ
ン膜を得ることができないという問題が生じるおそれが
ある。
Since the conventional laser annealing process is performed in an atmospheric environment, and the stage device is disposed in the air, there is no particular problem in speed control relating to the movement of the glass substrate. However, contamination problems have arisen. Although the atmospheric environment is in a clean room, the number of particles is controlled, but water, hydrocarbons, and the like are present in the air in the clean room, and these are contaminated by laser annealing. In order to solve this problem of contamination, laser annealing may be performed in a vacuum. However, when laser annealing is performed in a vacuum environment, a conventional moving mechanism used exclusively in the atmosphere is used, so that there is a problem that sufficiently high moving accuracy cannot be expected. Further, when the stage for supporting the glass substrate and its moving mechanism are arranged in the vacuum annealing chamber, the influence of the vacuum environment occurs.
In addition, the influence of heat due to laser annealing also occurs. Due to such a cause, the accuracy of the laser irradiation position on the glass substrate is reduced and becomes inaccurate, and there is a possibility that a problem that a polysilicon film having a desired accuracy cannot be obtained may occur.

【0006】本発明の目的は、上記の問題を解決するこ
とにあり、真空または減圧の環境下でガラス基板に堆積
されたアモルファスシリコン膜をガラス基板を移動させ
ながらレーザアニールしてポリシリコン膜を作る工程に
おいて、ガラス基板の移動制御について高い位置決め精
度を達成できる真空レーザアニール装置のステージ装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems. An amorphous silicon film deposited on a glass substrate in a vacuum or reduced pressure environment is laser-annealed while moving the glass substrate to form a polysilicon film. It is an object of the present invention to provide a stage device of a vacuum laser annealing device that can achieve high positioning accuracy for movement control of a glass substrate in a manufacturing process.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
真空レーザアニール装置のステージ装置は、上記目的を
達成するために、次のように構成される。
The stage apparatus of the vacuum laser annealing apparatus according to the present invention is configured as follows to achieve the above object.

【0008】第1のステージ装置(請求項1に対応)
は、真空環境のアニール室内でガラス基板上に堆積され
たアモルファスシリコン膜をレーザアニールしてポリシ
リコン膜に変える真空レーザアニール装置に用いられる
ものであり、ガラス基板が配置されたステージを移動さ
せる移動機構(ステージ移動機構)を、アニール室の外
側の大気環境に設けるように構成される。
First stage device (corresponding to claim 1)
Is used in a vacuum laser annealing apparatus that converts an amorphous silicon film deposited on a glass substrate into a polysilicon film by laser annealing in a vacuum environment annealing chamber, and moves a stage on which the glass substrate is placed. The mechanism (stage moving mechanism) is configured to be provided in an atmospheric environment outside the annealing chamber.

【0009】本発明では、ガラス基板を移動させるステ
ージ移動機構の主たる部分をアニール室の外側の大気環
境に配置することにより、真空環境の影響や、アニール
室内に設けられた加熱源やレーザアニールからの熱の影
響を可能な限り避けることができ、ステージ移動機構に
よるガラス基板の位置制御を高精細化することができ
る。
In the present invention, the main part of the stage moving mechanism for moving the glass substrate is disposed in the atmosphere outside the annealing chamber, so that the influence of the vacuum environment and the heat source and laser annealing provided in the annealing chamber can be reduced. As a result, the influence of the heat of the glass substrate can be avoided as much as possible, and the position control of the glass substrate by the stage moving mechanism can be made highly precise.

【0010】第2のステージ装置(請求項2に対応)
は、上記第1の発明において、ステージは熱膨脹係数の
小さい材料で作られることが好ましい。所望の熱膨脹係
数の材料でステージを作ることにより、熱の影響による
ステージの変形度合いを低減することが可能である。
Second stage apparatus (corresponding to claim 2)
In the first aspect, it is preferable that the stage is made of a material having a small coefficient of thermal expansion. By making the stage with a material having a desired coefficient of thermal expansion, it is possible to reduce the degree of deformation of the stage due to the influence of heat.

【0011】第3のステージ装置(請求項3に対応)
は、上記第1の発明において、ステージは移動機構にお
ける水平でかつ互いに平行に配置された複数本の支持部
材で支持され、支持部材はアニール室を成す容器に形成
された孔を通して配置されると共に、この孔はベローズ
で覆われ、このベローズで真空環境と大気環境が隔離さ
れるように形成される。ステージを移動させるステージ
移動機構の大部分をアニール室の外側に配置したため、
ステージを支持する構造部分が真空環境と大気環境に跨
がって配置されることになる。そこでベローズを配置す
ることにより、真空環境と大気環境を分離するようにし
た。
Third stage device (corresponding to claim 3)
In the first aspect, the stage is supported by a plurality of support members arranged horizontally and parallel to each other in the moving mechanism, and the support members are arranged through holes formed in a container forming an annealing chamber. The hole is covered with a bellows, and the bellows is formed so as to isolate a vacuum environment and an atmospheric environment. Most of the stage movement mechanism that moves the stage was placed outside the annealing chamber,
The structural part supporting the stage is disposed over the vacuum environment and the atmospheric environment. Therefore, a vacuum environment and an atmospheric environment are separated by arranging bellows.

【0012】第4のステージ装置(請求項4に対応)
は、上記第3の発明において、支持部材は熱膨脹係数の
小さい材料で作られることが好ましい。ステージを支持
する支持部材を所望の熱膨脹係数の材料で作ることによ
り、熱の影響を低減することが可能である。
Fourth stage device (corresponding to claim 4)
In the third aspect, the support member is preferably made of a material having a small coefficient of thermal expansion. By making the support member supporting the stage from a material having a desired coefficient of thermal expansion, it is possible to reduce the influence of heat.

【0013】第5のステージ装置(請求項5に対応)
は、上記第2または第4の発明において、材料は石英で
あることが好ましい。
Fifth stage device (corresponding to claim 5)
In the second or fourth invention, the material is preferably quartz.

【0014】第6のステージ装置(請求項6に対応)
は、上記第3の発明において、ステージは、移動機構に
より、支持部材の軸方向に移動自在で、かつ複数の支持
部材のいずれか1本の支持部材の外端部の回りに回転自
在である。この構成によれば、ステージの移動機構を簡
素な構造で実現することができ、位置の制御が容易とな
る。
Sixth stage device (corresponding to claim 6)
According to the third aspect, the stage is movable in the axial direction of the support member by the moving mechanism, and is rotatable around the outer end of any one of the plurality of support members. . According to this configuration, the stage moving mechanism can be realized with a simple structure, and the position can be easily controlled.

【0015】第7のステージ装置(請求項7に対応)
は、上記第3の発明において、好ましくは、上記1本の
支持部材の内端部はステージの側部に取手を介して結合
されるように構成される。取手を利用して結合すること
により、熱膨張で発生した要素を、当該取手の撓み変形
で吸収する。
Seventh stage device (corresponding to claim 7)
In the third aspect of the present invention, preferably, the inner end of the one support member is connected to a side of the stage via a handle. By coupling using the handle, the element generated by the thermal expansion is absorbed by the bending deformation of the handle.

【0016】第8のステージ装置(請求項8に対応)
は、上記第3の発明において、好ましくは、上記複数の
支持部材のいずれか1本の支持部材はパイプ状に形成さ
れ、このパイプ状支持部材は、ステージに設けられた真
空チャック機構の排気通路として用いられることを特徴
とする。支持部材を軽量化すると共に、真空チャック機
構の排気通路として併用することができる。
Eighth stage device (corresponding to claim 8)
In the third aspect, preferably, any one of the plurality of support members is formed in a pipe shape, and the pipe-shaped support member is connected to an exhaust passage of a vacuum chuck mechanism provided on a stage. It is characterized by being used as. The weight of the supporting member can be reduced, and the supporting member can be used as an exhaust passage of a vacuum chuck mechanism.

【0017】第9のステージ装置(請求項9に対応)
は、上記第1の発明において、アニール室と搬送室の間
にはゲートバルブが設けられ、アニール室とゲートバル
ブはベローズで接続されていることを特徴とする。ベロ
ーズによって搬送室内の搬送ロボットの動作で生じた振
動がアニール室内へ伝わるのを防止する。
Ninth stage device (corresponding to claim 9)
According to the first aspect, a gate valve is provided between the annealing chamber and the transfer chamber, and the annealing chamber and the gate valve are connected by a bellows. The bellows prevents the vibration generated by the operation of the transfer robot in the transfer chamber from being transmitted to the annealing chamber.

【0018】第10のステージ装置(請求項10に対
応)は、上記第1の発明において、ガラス基板は長方形
の形状を有し、ガラス基板を搬送室からアニール室へ搬
入するときガラス基板の短辺が搬送室の径方向に向くよ
うにしたことを特徴とする。これにより、アニール室で
レーザをスイープさせる機構を設けるスペースを確保で
きる。
According to a tenth stage apparatus (corresponding to claim 10), in the first aspect, the glass substrate has a rectangular shape, and when the glass substrate is carried into the annealing chamber from the transfer chamber, the glass substrate has a short length. The side is directed in the radial direction of the transfer chamber. Thereby, a space for providing a mechanism for sweeping the laser in the annealing chamber can be secured.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0020】図1は低温ポリシリコン−TFTを製造す
るシステムの全体構成を示す。11は低温ポリシリコン
−TFTの製造装置を示し、12は当該TFT製造装置
に含まれるアニール室においてガラス基板上のアモルフ
ァスシリコン膜にレーザ光を照射するレーザ照射装置を
示している。レーザ照射装置12は、エキシマレーザを
出力するレーザ光源(レーザ発振器)13と、レーザ光
源から出力されたレーザ光をアニール室まで導く導光装
置(光学系)14と、アニール室の上壁部の外側に固定
されガラス基板の成膜面に対してほぼ垂直にレーザ光を
照射するレーザ照射器15から構成されている。導光装
置14には、レーザ光の進路を変える複数のミラーや、
レーザ光のパワー密度を均一化するビーム・ホモジナイ
ザが内蔵されている。なお、アニール室の上壁部の外側
にはビジョン・システム16が付設されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of a system for manufacturing a low-temperature polysilicon TFT. Reference numeral 11 denotes a low-temperature polysilicon-TFT manufacturing apparatus, and reference numeral 12 denotes a laser irradiation apparatus that irradiates a laser beam to an amorphous silicon film on a glass substrate in an annealing chamber included in the TFT manufacturing apparatus. The laser irradiation device 12 includes a laser light source (laser oscillator) 13 that outputs an excimer laser, a light guide device (optical system) 14 that guides a laser beam output from the laser light source to an annealing chamber, and an upper wall portion of the annealing chamber. The laser irradiator 15 is fixed to the outside and irradiates a laser beam substantially perpendicularly to the film formation surface of the glass substrate. The light guide device 14 includes a plurality of mirrors that change the course of the laser light,
A beam homogenizer for equalizing the power density of the laser light is built in. A vision system 16 is provided outside the upper wall of the annealing chamber.

【0021】TFT製造装置11の構造を上から見る
と、図2に示すごとくなる。中央部には搬送ロボットを
備えた搬送室21が設けられており、さらに搬送室21
の周囲にロード室22、アンロード室23、予備加熱室
24、予備室25、PCVD室26,27、アニール室
28が設けられている。搬送室21やアニール室28等
の各室には排気機構が付設され、各々の室は各排気機構
によって必要とされる真空状態または減圧状態に保持さ
れる。搬送室21とその周囲に配置された各室22〜2
8の間にはゲートバルブ29が配置されている。搬送室
と各室との間で、処理対象であるガラス基板を搬入・搬
出することが可能となっている。特にアニール室28で
は、そのゲートバルブ29とアニール室28の壁部との
間に筒状ベローズ32が設けられている。ガラス基板の
搬出・搬入には搬送室21に設けた搬送ロボットが用い
られる。図2では、説明の便宜上、搬送ロボットのハン
ド部30のみが示されている。ハンド部30は長方形の
ガラス基板31を支持している。長方形のガラス基板3
1の寸法は例えば400×500mmである。上記予備
加熱室24は、アニール室28でガラス基板31上のア
モルファスシリコン膜をレーザアニール処理するときの
条件として、事前に当該ガラス基板31を400℃の低
温状態に加熱しておくためのチャンバである。その他の
ロード室22、アンロード室23、予備室25、PCV
D室26,27については、本発明に係るステージ装置
との関係が薄いので、詳細な説明を省略する。
FIG. 2 shows the structure of the TFT manufacturing apparatus 11 viewed from above. A transfer chamber 21 equipped with a transfer robot is provided at the center, and the transfer chamber 21 is further provided.
, A loading chamber 22, an unloading chamber 23, a preheating chamber 24, a preheating chamber 25, PCVD chambers 26 and 27, and an annealing chamber 28 are provided. Each chamber such as the transfer chamber 21 and the annealing chamber 28 is provided with an exhaust mechanism, and each chamber is maintained in a vacuum state or a reduced pressure required by each exhaust mechanism. The transfer chamber 21 and each of the chambers 22 to 2 arranged therearound
8, a gate valve 29 is arranged. A glass substrate to be processed can be loaded and unloaded between the transfer chamber and each chamber. Particularly, in the annealing chamber 28, a cylindrical bellows 32 is provided between the gate valve 29 and the wall of the annealing chamber 28. A transfer robot provided in the transfer chamber 21 is used to carry out and carry in the glass substrate. FIG. 2 shows only the hand unit 30 of the transfer robot for convenience of description. The hand unit 30 supports a rectangular glass substrate 31. Rectangular glass substrate 3
The dimension of 1 is, for example, 400 × 500 mm. The preheating chamber 24 is a chamber for previously heating the glass substrate 31 to a low temperature of 400 ° C. as a condition for performing the laser annealing on the amorphous silicon film on the glass substrate 31 in the annealing chamber 28. is there. Other loading room 22, unloading room 23, spare room 25, PCV
Since the relationship between the D chambers 26 and 27 and the stage device according to the present invention is thin, a detailed description thereof will be omitted.

【0022】次に、図3〜図6を参照して、上記アニー
ル室28、これに関連する装置、ステージ移動機構の詳
細な構造を説明する。アニール室28の内部には、レー
ザアニール処理が行われるガラス基板31を固定するた
めのステージ41が設けられている。ステージ41の平
面形状は好ましくは長方形である。ステージ41は、ア
ニール室28を形成する容器42に取り付けられておら
ず、容器42の外側に配置されたステージ移動機構43
によって支持されている。ステージ41は、アニール室
28の容器42に対して取り付け関係がない状態にあ
る。図3に示されるように、ステージ41の平面形状は
ガラス基板31の形状に対応して長方形であり、基板配
置面が水平となるように配置されている。またステージ
41の長辺はX方向(ステージ41の移動可能方向)を
向き、その短辺はr方向(X方向に垂直であって搬送室
21の径方向に対応している)に平行な方向を向いてい
る。ステージ41は、図3における左側短辺部に固定さ
れた2本の支持パイプ44,45と、右側短辺部に固定
された1本の支持パイプ46とによって支持されてい
る。支持パイプ44〜46はほぼ水平状態に保持され、
かつ互いに平行関係に保持されている。支持パイプ44
〜46は、それぞれ、容器42に形成された孔42a,
42b,42cを通して容器42の外に引き出されてい
る。ただしアニール室28である容器42の内部は真空
状態または減圧状態に保持される必要があるので、容器
42を密閉するため、支持パイプ44〜46の外側端部
47,48,49と容器42との間にはベローズ50,
51,52が設けられている。なお、上記支持パイプは
軽量化のためパイプ状に形成されることが好ましいが、
これに限定されるものではない。
Next, referring to FIGS. 3 to 6, the detailed structure of the annealing chamber 28, the related apparatus, and the stage moving mechanism will be described. Inside the annealing chamber 28, a stage 41 for fixing the glass substrate 31 on which the laser annealing process is performed is provided. The planar shape of the stage 41 is preferably rectangular. The stage 41 is not attached to the container 42 forming the annealing chamber 28, and the stage moving mechanism 43 is provided outside the container 42.
Supported by The stage 41 is in a state where there is no mounting relationship with the container 42 of the annealing chamber 28. As shown in FIG. 3, the planar shape of the stage 41 is a rectangle corresponding to the shape of the glass substrate 31, and is arranged such that the substrate arrangement surface is horizontal. The long side of the stage 41 is oriented in the X direction (the direction in which the stage 41 can move), and the short side is parallel to the r direction (perpendicular to the X direction and corresponding to the radial direction of the transfer chamber 21). Is facing. The stage 41 is supported by two support pipes 44 and 45 fixed to the left short side in FIG. 3 and one support pipe 46 fixed to the right short side. The support pipes 44 to 46 are held substantially horizontally,
And they are kept parallel to each other. Support pipe 44
To 46 are holes 42a, formed in the container 42, respectively.
It is drawn out of the container 42 through 42b and 42c. However, since the inside of the container 42, which is the annealing chamber 28, needs to be maintained in a vacuum state or a reduced pressure state, the outer ends 47, 48, and 49 of the support pipes 44 to 46, the container 42, Between bellows 50,
51 and 52 are provided. The support pipe is preferably formed in a pipe shape for weight reduction,
It is not limited to this.

【0023】上記容器42は例えば支柱(図示せず)に
よって除振台53の上に固定されている。一方、容器4
2内のアニール室28内に配置されたステージ41は、
上記支持パイプ44〜46を介して、容器42の外部に
設けられたステージ移動機構43によって支持されてい
る。このステージ移動機構43は除振台53の上に配置
されている。アニール室28を形成する容器42と、ス
テージ41は、全く別の支持機構によって支持されてい
る。またステージ41を移動させるためのステージ移動
機構43はアニール室28の外側の大気圧環境に配置さ
れている。上記のごとくステージ41とステージ移動機
構43を除振台53の上に配置することによって、振動
によるステージ41の位置ずれを防止することができ
る。また搬送室21とアニール室28をゲートバルブ2
9で直接に接続したとすると、搬送室21内の搬送ロボ
ットの動作による振動やゲートバルブ29の開閉による
振動がアニール室28に直接に伝わることになる。本実
施形態では、前述のごとくベローズ32を設けることに
より、上記振動がアニール室28へ伝わるのを防止して
いる。なお除振台53の上に回転角センサを設け、ステ
ージ41の回転角を検出するように構成することもでき
る。
The container 42 is fixed on an anti-vibration table 53 by, for example, columns (not shown). On the other hand, container 4
The stage 41 arranged in the annealing chamber 28 in 2
It is supported by a stage moving mechanism 43 provided outside the container 42 via the support pipes 44 to 46. The stage moving mechanism 43 is disposed on the vibration isolation table 53. The container 42 forming the annealing chamber 28 and the stage 41 are supported by completely different support mechanisms. A stage moving mechanism 43 for moving the stage 41 is disposed outside the annealing chamber 28 in an atmospheric pressure environment. By disposing the stage 41 and the stage moving mechanism 43 on the anti-vibration table 53 as described above, displacement of the stage 41 due to vibration can be prevented. The transfer chamber 21 and the annealing chamber 28 are connected to the gate valve 2.
If the connection is made directly at 9, the vibration caused by the operation of the transfer robot in the transfer chamber 21 and the vibration caused by the opening and closing of the gate valve 29 are directly transmitted to the annealing chamber 28. In the present embodiment, the vibration is prevented from being transmitted to the annealing chamber 28 by providing the bellows 32 as described above. A rotation angle sensor may be provided on the vibration isolation table 53 to detect the rotation angle of the stage 41.

【0024】図4に示されるように、容器42の内部に
はステージ41の下側にステージ41の温度を所定温度
に保持するための加熱部として赤外線ランプ54が設け
られている。赤外線ランプ54とステージ41の間には
セラミックスプレート55が配置されている。セラミッ
クスプレート55は、赤外線ランプ54の熱を受けて発
熱するもので、遠赤外線放射率が高く、ステージ41を
均一に加熱する。ステージ41はセラミックスプレート
55からの遠赤外線で加熱される。上記赤外線ランプ5
4とセラミックスプレート55は、その支持機構の図示
が省略されているが、好ましくは容器42に固定されて
いる。なおステージ41の温度制御のためにステージ4
1の温度を測定する温度測定器が設けられる。この温度
測定器には放射温度計が用いられる。
As shown in FIG. 4, inside the container 42, an infrared lamp 54 is provided below the stage 41 as a heating unit for maintaining the temperature of the stage 41 at a predetermined temperature. A ceramics plate 55 is arranged between the infrared lamp 54 and the stage 41. The ceramic plate 55 generates heat by receiving the heat of the infrared lamp 54, has a high far-infrared emissivity, and uniformly heats the stage 41. The stage 41 is heated by far infrared rays from the ceramics plate 55. Above infrared lamp 5
The support mechanism of the ceramic plate 4 and the ceramic plate 55 is not shown, but is preferably fixed to the container 42. In order to control the temperature of the stage 41, the stage 4
1 is provided with a temperature measuring device for measuring the temperature. A radiation thermometer is used for this temperature measuring device.

【0025】容器42の上壁の外側にはレーザ照射器1
5が設けられる。レーザ照射器15から出射されたライ
ン状レーザ光は、窓孔42dを介して容器内に入り、ス
テージ41の上に配置されたガラス基板31の成膜面に
垂直に照射される。本実施形態では、ライン状レーザ光
のラインの方向は上記X方向に垂直になっている。さら
に容器42の上側にはビジョン・システム16が設けら
れている。ビジョン・システム16は孔(ビューイング
ポート)42eを通してガラス基板31の上面を観察す
る装置であり、ガラス基板31上にパターニングされた
マーカを検出するための光学装置である。当該マーカは
ガラス基板31の表面の所定位置に予め付されている。
マーカは、例えばステージ移動機構43を動作させステ
ージ31を回転移動させるとき、回転すべき角度を決め
る目標となり、回転すべき角度はビジョン・システム1
6によって検出される。ビジョン・システム16等は、
ガラス基板31を移動しながらガラス基板の成膜面にレ
ーザ光を順次に照射してレーザアニールを行うとき、ガ
ラス基板の位置決めなどに利用される。
Outside the upper wall of the container 42, the laser irradiator 1
5 are provided. The linear laser light emitted from the laser irradiator 15 enters the container via the window hole 42d, and is irradiated perpendicularly to the deposition surface of the glass substrate 31 arranged on the stage 41. In the present embodiment, the direction of the line of the linear laser light is perpendicular to the X direction. Further, the vision system 16 is provided on the upper side of the container 42. The vision system 16 is a device for observing the upper surface of the glass substrate 31 through a hole (viewing port) 42e, and is an optical device for detecting a marker patterned on the glass substrate 31. The marker is attached to a predetermined position on the surface of the glass substrate 31 in advance.
The marker serves as a target for determining an angle to be rotated when, for example, the stage moving mechanism 43 is operated and the stage 31 is rotated, and the angle to be rotated depends on the vision system 1.
6 detected. The vision system 16 etc.
When laser annealing is performed by sequentially irradiating the film forming surface of the glass substrate 31 with laser light while moving the glass substrate 31, the laser annealing is used for positioning the glass substrate.

【0026】搬送ロボットのハンド部30により、ゲー
トバルブ29を通ってアニール室28に搬入されたガラ
ス基板31は、ステージ41の上に載置される。ステー
ジ41上のガラス基板31は、厳密な姿勢や向きは要求
されない。例えば図3に示されるように、ガラス基板3
1の長辺がX方向に対して傾斜していてもかまわない。
図4において、56はリフトピンであり、ステージ41
からガラス基板31を離すとき、ガラス基板31はリフ
トピン56によって突き上げられる。またステージ41
上のガラス基板31は、ステージ41に設けられた真空
チャック機構によって吸引されて固定される。真空チャ
ック機構の構造については、以下のステージ移動機構4
3の説明で併せて説明される。
The glass substrate 31 carried into the annealing chamber 28 through the gate valve 29 by the hand unit 30 of the transfer robot is placed on the stage 41. The glass substrate 31 on the stage 41 is not required to have a strict posture or orientation. For example, as shown in FIG.
One long side may be inclined with respect to the X direction.
In FIG. 4, reference numeral 56 denotes a lift pin,
When the glass substrate 31 is separated from the glass substrate 31, the glass substrate 31 is pushed up by the lift pins 56. Also stage 41
The upper glass substrate 31 is sucked and fixed by a vacuum chuck mechanism provided on the stage 41. Regarding the structure of the vacuum chuck mechanism, the following stage moving mechanism 4
This will also be described in the description of 3.

【0027】次に、上記ステージ移動機構43について
説明する。ステージ41は、好ましくは5ppm以下の
熱膨張係数を有する石英等で作られている。これにより
真空中に配置されたステージ41の熱膨脹を低減し、位
置決め精度を高めている。ステージ41は下部材41a
と上部板41bから構成されている。上部板41bには
縦方向に多数の孔57が形成され、上部板41bの表面
は高い平面度(好ましくは平面度が0.1)で作られて
いる。多数の孔57は真空チャック用の孔である。下部
材41aの表面には、例えば図6に示されるように、折
り返された1本の真空チャック用溝58が形成されてい
る。上部板41bに形成された多数の孔57は、当該溝
58に対応して並ぶように配置されている。下部材41
aの上に上部板41bを重ね合わせてステージ41を形
成すると、上記溝58は真空チャック用のチャンネルと
なり、上記多数の孔57に通じている。さらに図5と図
6に示されるように、ステージ41にはリフトピン用の
貫通孔59が4つ形成されている。
Next, the stage moving mechanism 43 will be described. The stage 41 is preferably made of quartz or the like having a coefficient of thermal expansion of 5 ppm or less. This reduces the thermal expansion of the stage 41 placed in a vacuum and increases the positioning accuracy. The stage 41 is a lower member 41a
And an upper plate 41b. A large number of holes 57 are formed in the upper plate 41b in the vertical direction, and the surface of the upper plate 41b is formed with high flatness (preferably, flatness is 0.1). Many holes 57 are holes for a vacuum chuck. One folded back vacuum chuck groove 58 is formed on the surface of the lower member 41a, for example, as shown in FIG. The large number of holes 57 formed in the upper plate 41b are arranged so as to be aligned with the grooves 58. Lower member 41
When the upper plate 41b is superimposed on the stage a to form the stage 41, the groove 58 becomes a channel for a vacuum chuck, and communicates with the large number of holes 57. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the stage 41 has four through holes 59 for lift pins.

【0028】上記3本の支持パイプ44〜46は好まし
くは5ppm以下の熱膨張係数を有する石英等で作られ
ている。これによりステージ41の位置決め精度を高め
ている。またパイプ形状を採用することにより、ステー
ジ41を支持する部材の軽量化を図っている。また3本
の支持パイプのうち1本の支持パイプ45は上記真空チ
ャック機構の真空排気を行うためのパイプとして使用さ
れている。図5に示すように、支持パイプ45は、その
右端開口部が連結孔60を介して上記溝(チャンネル)
58とつながっており、その左端開口部が金属フランジ
62と外側端部48に形成された排気孔(排気ポート)
62a,48aを介して排気機構(図示せず)とつなが
っている。残りの2本の支持パイプ44,46の外側端
には金属フランジ61,63が設けられ、この金属フラ
ンジ61,63を介して上記外側端部47,49に連結
されている。さらに支持パイプ46について、その左端
部は、ステージ41の右側端面に設けられた取手部材6
4を介してステージ41に連結されている。取手部材6
4は、加熱が行われたときに、熱に起因する撓みを生じ
させ、熱膨脹を吸収するためのものである。なお、ガラ
ス基板31の表面に成膜されたアモルファスシリコン膜
に対してレーザアニール処理を施して低温ポリシリコン
膜を作るとき、ガラス基板31やステージ41等は最高
で約400℃の温度に加熱される。
The three support pipes 44 to 46 are preferably made of quartz or the like having a coefficient of thermal expansion of 5 ppm or less. This increases the positioning accuracy of the stage 41. Also, by adopting a pipe shape, the weight of the member supporting the stage 41 is reduced. One of the three support pipes 45 is used as a pipe for evacuating the vacuum chuck mechanism. As shown in FIG. 5, the support pipe 45 has the right end opening through the connection hole 60 to form the groove (channel).
58, the left end opening of which is formed in the metal flange 62 and the outer end 48 at an exhaust port (exhaust port).
It is connected to an exhaust mechanism (not shown) via 62a and 48a. Metal flanges 61 and 63 are provided on the outer ends of the remaining two support pipes 44 and 46, and are connected to the outer ends 47 and 49 via the metal flanges 61 and 63. Further, the left end of the support pipe 46 is provided with a handle member 6 provided on the right end face of the stage 41.
4 is connected to the stage 41. Handle member 6
Numeral 4 is for causing deflection due to heat when heating is performed and absorbing thermal expansion. When a low-temperature polysilicon film is formed by performing laser annealing on the amorphous silicon film formed on the surface of the glass substrate 31, the glass substrate 31, the stage 41, and the like are heated to a temperature of about 400 ° C. at the maximum. You.

【0029】3本の支持パイプ44〜46の各外側端部
47〜49は真空と大気の境界部を形成するもので、外
側端部47〜49の各々には、真空と大気圧の圧力差に
基づく力Fが加わる。力Fを図6に示す。図6では、外
側端部47〜49の図示は省略され、支持パイプ44〜
46の各端部(金属フランジ61〜63の部分)が示さ
れている。外側端部47〜49の各面積は、外側端部4
7,48の各面積の和が外側面積49の面積と等しくな
るように設定されている。これによって、ステージ41
に加わる力が相殺される。
The outer ends 47 to 49 of the three support pipes 44 to 46 form a boundary between vacuum and atmosphere, and each of the outer ends 47 to 49 has a pressure difference between vacuum and atmospheric pressure. Is applied. The force F is shown in FIG. In FIG. 6, the illustration of the outer ends 47 to 49 is omitted, and the support pipes 44 to 49 are omitted.
46 are shown at the respective ends (portions of the metal flanges 61 to 63). Each area of the outer end portions 47 to 49 is the outer end portion 4
The sum of the areas 7 and 48 is set to be equal to the area of the outer area 49. Thereby, the stage 41
The force applied to is offset.

【0030】上記の構成を有するステージ41では、そ
の支持パイプ44〜46の外側の金属フランジ61〜6
3が、対応する外側端部47,48,49にボルト65
で固定される。これにより、ステージ41はステージ移
動機構43によって支持される。このようなステージ4
1の支持構造において、支持パイプ44,45,46の
撓みによるステージ41の沈み込みは0.05mm以下
であることが好ましい。
In the stage 41 having the above structure, the metal flanges 61 to 6 outside the support pipes 44 to 46 are provided.
3 have bolts 65 on the corresponding outer ends 47, 48, 49.
Fixed at. Thus, the stage 41 is supported by the stage moving mechanism 43. Stage 4 like this
In the first support structure, the sink of the stage 41 due to the bending of the support pipes 44, 45, 46 is preferably 0.05 mm or less.

【0031】図4を参照してステージ移動機構43を説
明する。上記の外側端部47〜49の各々はベアリング
71を介して軸部72,73,74に回転自在となるよ
うに取り付けられている。アニール室28を形成する容
器42の下側に配置された75は一軸テーブルである。
一軸テーブル75はX方向へのみ移動することができ
る。上記軸部74の下端は一軸テーブル75の上に固定
されている。また軸部72,73の各々は二軸ステージ
76の上に配置されている。二軸ステージ76の動作に
よって、左側の軸部72,73は、軸部74を回転中心
として移動することができる。図4に示した矢印77,
78はそれぞれ軸部72,73の移動の方向を示してい
る。
The stage moving mechanism 43 will be described with reference to FIG. Each of the outer end portions 47 to 49 is rotatably attached to the shaft portions 72, 73, 74 via a bearing 71. Reference numeral 75 disposed below the container 42 forming the annealing chamber 28 is a uniaxial table.
The uniaxial table 75 can move only in the X direction. The lower end of the shaft 74 is fixed on a uniaxial table 75. Each of the shaft portions 72 and 73 is disposed on the biaxial stage 76. By the operation of the biaxial stage 76, the left shaft portions 72 and 73 can move around the shaft portion 74 as the center of rotation. Arrow 77 shown in FIG.
Reference numeral 78 indicates the direction of movement of the shaft portions 72 and 73, respectively.

【0032】上記一軸テーブル75は、定盤79の上に
形成されたレール80の上に摺動自在に取り付けられて
いる。一軸テーブル75はセラミックス仕様で作られ、
摺動動作を行わせる駆動機構としてはリニアモータが用
いられている。また摺動動作のため、エアスライドが利
用される。一例として、X方向のストローク:500m
m、真直度:1.0μm、繰返し位置決め精度:+/−
0.3μmである。また上記二軸テーブル76は、同様
に、リニアモータを利用して構成されたエアスライド式
の装置であり、一例として二軸の各方向のストロークは
100mm、真直度は1.0μm、繰返し位置決め精度
は+/−0.3μmである。
The uniaxial table 75 is slidably mounted on a rail 80 formed on a surface plate 79. The uniaxial table 75 is made of ceramics specification,
A linear motor is used as a driving mechanism for performing a sliding operation. An air slide is used for the sliding operation. As an example, the stroke in the X direction: 500 m
m, straightness: 1.0 μm, repeat positioning accuracy: +/-
0.3 μm. Similarly, the biaxial table 76 is an air-sliding type device configured by using a linear motor. For example, the stroke in each direction of the biaxial is 100 mm, the straightness is 1.0 μm, and the positioning accuracy is repeated. Is +/− 0.3 μm.

【0033】上記のアニール室28とステージ移動機構
43からなるアニール装置では、次のようにレーザアニ
ール処理が行われる。レーザアニール処理が行われるア
ニール室28は必要な真空状態に排気されている。予備
加熱室24で400℃の温度に加熱されたガラス基板3
1は搬送ロボットによってアニール室28内に搬入され
る。この場合において、図3に示すように、ガラス基板
31の長辺がX方向に向くようにしてアニール室28に
搬入され、ステージ41の上に配置される。ガラス基板
31の上面にはアモルファスシリコン膜が成膜されてい
る。ステージ41の上に置かれたガラス基板31の姿勢
は、例えば図3に示すごとく傾いた状態であっても構わ
ない。レーザアニールを行う時、ガラス基板31の傾き
はステージ移動機構43によって調整される。次に上記
真空チャック機構が動作し、排気孔48a,62a、支
持パイプ45、溝58、多数の孔57を通して吸引が行
われ、ガラス基板31はステージ41に固定される。
In the annealing apparatus including the annealing chamber 28 and the stage moving mechanism 43, the laser annealing is performed as follows. The annealing chamber 28 where the laser annealing process is performed is evacuated to a required vacuum state. Glass substrate 3 heated to a temperature of 400 ° C. in preheating chamber 24
1 is carried into the annealing chamber 28 by the transfer robot. In this case, as shown in FIG. 3, the glass substrate 31 is carried into the annealing chamber 28 so that the long side of the glass substrate 31 faces in the X direction, and is placed on the stage 41. An amorphous silicon film is formed on the upper surface of the glass substrate 31. The posture of the glass substrate 31 placed on the stage 41 may be inclined, for example, as shown in FIG. When performing the laser annealing, the inclination of the glass substrate 31 is adjusted by the stage moving mechanism 43. Next, the vacuum chuck mechanism operates, suction is performed through the exhaust holes 48a and 62a, the support pipe 45, the groove 58, and the many holes 57, and the glass substrate 31 is fixed to the stage 41.

【0034】アニール室28は、ガラス基板31が搬入
された後、ゲートバルブ29が閉じ、密閉される。アニ
ール室28の内部は所望の真空状態(減圧状態を含む)
に保持されている。その後、ガラス基板31上にパター
ニングされた上記マーカをビジョン・システム16で観
察して、ステージ移動機構43を動作させ、ガラス基板
31の位置を調整する。次に、レーザ照射器15からの
レーザ光をガラス基板31のアモルファスシリコン膜に
照射し、さらにステージ移動機構43を動作させてレー
ザ光の照射箇所を移動させることにより、当該アモルフ
ァスシリコン膜をポリシリコン膜に変化させる。こうし
てレーザアニール処理による低温ポリシリコン膜を備え
たガラス基板31が作られる。
After the glass substrate 31 has been loaded into the annealing chamber 28, the gate valve 29 is closed and sealed. The inside of the annealing chamber 28 is in a desired vacuum state (including a reduced pressure state).
Is held in. After that, the marker patterned on the glass substrate 31 is observed by the vision system 16, and the stage moving mechanism 43 is operated to adjust the position of the glass substrate 31. Next, the amorphous silicon film on the glass substrate 31 is irradiated with the laser light from the laser irradiator 15, and the stage moving mechanism 43 is operated to move the laser light irradiation position, thereby converting the amorphous silicon film to polysilicon. Turn into a film. Thus, the glass substrate 31 provided with the low-temperature polysilicon film by the laser annealing is manufactured.

【0035】上記の構成を有する真空レーザアニール装
置では、ステージ41の駆動機構すなわちステージ移動
機構43がアニール室外部の大気側に配置されており、
ステージ41およびこれを支持する3本の支持パイプ4
4〜45は膨脹係数が小さい材質で形成されている。こ
のため、アニール室28内の真空環境での熱に起因する
変形量が所望範囲内に含まれるようにすることができ、
位置決め精度を高めることができる。
In the vacuum laser annealing apparatus having the above configuration, the driving mechanism for the stage 41, that is, the stage moving mechanism 43 is disposed outside the annealing chamber on the atmosphere side.
Stage 41 and three support pipes 4 for supporting the stage 41
Nos. 4 to 45 are made of a material having a small expansion coefficient. Therefore, the amount of deformation caused by heat in a vacuum environment in the annealing chamber 28 can be included in a desired range,
Positioning accuracy can be improved.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、真空環境のアニール室内でガラス基板上に堆積さ
れたアモルファスシリコン膜をレーザアニールしてポリ
シリコン膜に変換する真空レーザアニール装置において
ステージ移動機構をアニール室外側の大気環境に設ける
ようにしたため、高い位置精度でガラス基板の位置を制
御することができ、ガラス基板上のレーザ光照射位置の
精度を高めることができる。またステージやこれを支持
する部材を所定の熱膨脹係数を有する材料(好ましくは
石英)で作るようにしたため、アニール室内で発生する
熱の影響を排除でき、ガラス基板上のレーザ光照射位置
精度の向上に寄与させることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a vacuum laser annealing apparatus for converting an amorphous silicon film deposited on a glass substrate into a polysilicon film by laser annealing in an annealing chamber in a vacuum environment. Since the stage moving mechanism is provided in the atmosphere outside the annealing chamber, the position of the glass substrate can be controlled with high positional accuracy, and the accuracy of the laser light irradiation position on the glass substrate can be increased. In addition, since the stage and the members supporting the stage are made of a material having a predetermined coefficient of thermal expansion (preferably quartz), the influence of heat generated in the annealing chamber can be eliminated, and the accuracy of the laser beam irradiation position on the glass substrate can be improved. Can be contributed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】低温ポリシリコン−TFTを製造するシステム
の構成を示す外観図である。
FIG. 1 is an external view showing a configuration of a system for manufacturing a low-temperature polysilicon-TFT.

【図2】TFT製造装置の内部構造を上から示した図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of the TFT manufacturing apparatus from above.

【図3】アニール室に関連する装置の内部構造を示す水
平断面図である。
FIG. 3 is a horizontal sectional view showing an internal structure of an apparatus related to an annealing chamber.

【図4】アニール室に関連する装置の内部構造を示す縦
断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an internal structure of an apparatus related to an annealing chamber.

【図5】ステージとその支持機構の要部の縦断面図であ
る。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a main part of a stage and a supporting mechanism thereof.

【図6】ステージとその支持機構の要部の部分断面平面
図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional plan view of a main part of a stage and its support mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 TFT製造装置 12 レーザ照射装置 13 レーザ光源 15 レーザ照射器 16 ビション・システム 21 搬送室 28 アニール室 31 ガラス基板 32 ベローズ 41 ステージ 42 容器 44〜46 支持パイプ 50〜52 ベローズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 TFT manufacturing apparatus 12 Laser irradiation apparatus 13 Laser light source 15 Laser irradiation apparatus 16 Bichon system 21 Transfer chamber 28 Annealing chamber 31 Glass substrate 32 Bellows 41 Stage 42 Container 44-46 Support pipe 50-52 Bellows

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空環境のアニール室内でガラス基板上
に堆積されたアモルファスシリコン膜をレーザアニール
してポリシリコン膜に変える真空レーザアニール装置に
おいて、 前記ガラス基板が配置されたステージを移動させる移動
機構を、前記アニール室の外側の大気環境に設けたこと
を特徴とする真空レーザアニール装置のステージ装置。
In a vacuum laser annealing apparatus for converting an amorphous silicon film deposited on a glass substrate into a polysilicon film by laser annealing in an annealing chamber in a vacuum environment, a moving mechanism for moving a stage on which the glass substrate is disposed Is provided in an atmospheric environment outside the annealing chamber.
【請求項2】 前記ステージは熱膨脹係数の小さい材料
で作られることを特徴とする請求項1記載の真空レーザ
アニール装置のステージ装置。
2. The stage apparatus for a vacuum laser annealing apparatus according to claim 1, wherein said stage is made of a material having a small thermal expansion coefficient.
【請求項3】 前記ステージは、前記移動機構における
水平でかつ互いに平行に配置された複数本の支持部材で
支持され、前記支持部材は前記アニール室を成す容器に
形成された孔を通して配置されると共に、前記孔はベロ
ーズで覆われ、このベローズで前記真空環境と前記大気
環境が隔離されることを特徴とする請求項1記載の真空
レーザアニール装置のステージ装置。
3. The stage is supported by a plurality of horizontal and parallel supporting members of the moving mechanism, and the supporting members are disposed through holes formed in a container forming the annealing chamber. 2. The stage apparatus of claim 1, wherein the hole is covered with a bellows, and the bellows isolates the vacuum environment from the atmospheric environment. 3.
【請求項4】 前記支持部材は熱膨脹係数の小さい材料
で作られることを特徴とする請求項3記載の真空レーザ
アニール装置のステージ装置。
4. A stage apparatus for a vacuum laser annealing apparatus according to claim 3, wherein said support member is made of a material having a small thermal expansion coefficient.
【請求項5】 前記材料は石英であることを特徴とする
請求項2または4記載の真空レーザアニール装置のステ
ージ装置。
5. The stage apparatus for a vacuum laser annealing apparatus according to claim 2, wherein said material is quartz.
【請求項6】 前記ステージは、前記移動機構により、
前記支持部材の軸方向に移動自在で、かつ前記複数の支
持部材のいずれか1本の支持部材の外端部の回りに回転
自在であることを特徴とする請求項3記載の真空レーザ
アニール装置のステージ装置。
6. The stage is moved by the moving mechanism.
The vacuum laser annealing apparatus according to claim 3, wherein the vacuum laser annealing apparatus is movable in an axial direction of the support member and is rotatable around an outer end of one of the plurality of support members. Stage equipment.
【請求項7】 前記1本の支持部材の内端部は前記ステ
ージの側部に取手を介して結合されることを特徴とする
請求項3記載の真空レーザアニール装置のステージ装
置。
7. The stage apparatus for a vacuum laser annealing apparatus according to claim 3, wherein an inner end of said one support member is coupled to a side of said stage via a handle.
【請求項8】 前記複数の支持部材のいずれか1本の支
持部材はパイプ状に形成され、このパイプ状支持部材
は、前記ステージに設けられた真空チャック機構の排気
通路として用いられることを特徴とする請求項3記載の
真空レーザアニール装置のステージ装置。
8. One of the plurality of supporting members is formed in a pipe shape, and the pipe-shaped supporting member is used as an exhaust passage of a vacuum chuck mechanism provided on the stage. The stage apparatus of a vacuum laser annealing apparatus according to claim 3, wherein
【請求項9】 前記アニール室と搬送室の間にはゲート
バルブが設けられ、前記アニール室と前記ゲートバルブ
はベローズで接続されていることを特徴とする請求項1
記載の真空レーザアニール装置のステージ装置。
9. The apparatus according to claim 1, wherein a gate valve is provided between the annealing chamber and the transfer chamber, and the annealing chamber and the gate valve are connected by a bellows.
A stage apparatus of the vacuum laser annealing apparatus described in the above.
【請求項10】 前記ガラス基板は長方形の形状を有
し、前記ガラス基板を搬送室から前記アニール室へ搬入
するとき前記ガラス基板の短辺が前記搬送室の径方向に
向くようにしたことを特徴とする請求項1記載の真空レ
ーザアニール装置のステージ装置。
10. The method according to claim 1, wherein the glass substrate has a rectangular shape, and a short side of the glass substrate is directed in a radial direction of the transfer chamber when the glass substrate is carried from the transfer chamber to the annealing chamber. The stage apparatus of a vacuum laser annealing apparatus according to claim 1, wherein:
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WO2003012845A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-13 Applied Materials, Inc. Semiconductor fabrication device and semiconductor fabrication method
CN100378900C (en) * 2001-01-03 2008-04-02 应用材料有限公司 Consecutive deposition system
JP2008210965A (en) * 2007-02-26 2008-09-11 Sumitomo Heavy Ind Ltd Substrate holder and laser annealing apparatus
CN114214733A (en) * 2021-11-19 2022-03-22 杭州中欣晶圆半导体股份有限公司 Preparation method of wide COP free and DZ deep silicon annealing sheet

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