KR101155370B1 - 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단 - Google Patents

레이저 처리 장치의 가스 분사 수단 Download PDF

Info

Publication number
KR101155370B1
KR101155370B1 KR1020087029133A KR20087029133A KR101155370B1 KR 101155370 B1 KR101155370 B1 KR 101155370B1 KR 1020087029133 A KR1020087029133 A KR 1020087029133A KR 20087029133 A KR20087029133 A KR 20087029133A KR 101155370 B1 KR101155370 B1 KR 101155370B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
gas flow
flow path
processing apparatus
laser processing
Prior art date
Application number
KR1020087029133A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090042879A (ko
Inventor
오사무 카토
미키 사와이
Original Assignee
가부시끼가이샤 니혼 세이꼬쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 니혼 세이꼬쇼 filed Critical 가부시끼가이샤 니혼 세이꼬쇼
Publication of KR20090042879A publication Critical patent/KR20090042879A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101155370B1 publication Critical patent/KR101155370B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02678—Beam shaping, e.g. using a mask
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02686—Pulsed laser beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02691—Scanning of a beam

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

레이저 처리 장치에 있어서의 피처리체로의 레이저 조사부의 가스 분위기를 양호하게 형성한다. 피처리체[비정질 반도체 박막(2)]에 레이저 광(6)을 조사해서 상기 피처리체의 처리를 행하는 레이저 처리 장치에 구비되어 있고, 조사 분위기를 형성하는 가스를 상기 피처리체의 상기 레이저 광 조사 부분 근방에 분사하는 가스 분사 수단으로서, 이 분사 수단은 상기 가스의 도입부[가스 공급관(12)]와, 상기 가스가 상기 피처리체를 향해서 분사되는 가스 분사구(15)와, 상기 가스 도입부로부터 상기 가스 분사구에 이르는 가스 유로(13)를 갖고 있고, 이 가스 유로에 가스의 흐름 방향에 대면해서 가스류를 혼란시킴으로써 가스의 흐름 방향과 교차하는 방향에 있어서의 가스류를 균일하게 하는 균류면이 형성되어 있다. 피처리체의 레이저 광 조사부 부근에 균등한 조사 분위기를 형성할 수 있고, 레이저 광의 조사에 의한 처리를 균등하게 그리고 양질로 행할 수 있다.
레이저 처리 장치, 가스 분사 수단

Description

레이저 처리 장치의 가스 분사 수단{GAS INJECTION MEAN FOR USE WITH LASER PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 피처리체인 비정질 반도체막에 레이저 조사함으로써 다결정 반도체막을 제조하는 등의 레이저 처리를 행하는 레이저 처리 장치에 구비되는 가스 분사 수단에 관한 것이다.
종래, 레이저에 의한 아모퍼스 실리콘막의 결정화 장치에 있어서, 대기의 영향을 제거해서 결정화에 최적인 분위기를 제어하기 위해서 처리실을 한번 진공 흡인한 후에 처리용의 가스를 도입하는 대신에 조사 분위기만 제어하는 방법으로서 다음에 설명하는 것이 알려져 있다.
(a) 질소 가스를 분사해서 레이저 조사 부분 근방만을 질소 분위기로 하는 질소 가스 분사 수단을 구비하고, 상기 질소 가스 분사 수단은 상기 레이저 광이 통과하는 슬릿과, 그 슬릿의 가장자리부에 형성된 복수의 질소 가스 분출구와, 이들 복수의 질소 가스 분출구의 가장자리에 배치된 라비린스 씰링부(labyrinth sealing portion)를 구비한 판상 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 처리 장치(특허문헌 1 참조).
(b) 절연 기판상에 형성된 비정질의 반도체막을 레이저 어닐링법에 의해 결 정화하는 다결정 반도체막의 제조 장치에 있어서, 레이저 빔을 비정질 반도체막에 조사할 때에 빔 조사되는 기판 표면의 분위기를 제어할 수 있는 국소 실드(local shield)를 레이저 빔 주위에 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 다결정 반도체막의 제조 장치(특허문헌 2 참조).
이 제조 장치의 개략을 도 8에 의거해서 설명을 하면 레이저 광원(5)으로부터 출력되는 레이저 광(6)을 광학계(7)를 통해서 가스 분사통(50)에 도입하고, 가스 분사통(50)의 하단에 형성된 가스 분사구(52)를 통해서 기판(1)상에 형성된 비정질 반도체막(2)에 조사한다. 가스 분사통(50)에는 가스 도입관(51)을 접속하고, 가스 도입관(51)을 통해서 가스 분사통(50)내에 도입되는 질소 가스를 상기 가스 분사구(52)에 의해 비정질 반도체막(2)의 레이저 광 조사 부분 근방에 분사한다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2000-349041호 공보
특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2002-93738호 공보
종래의 레이저 어닐링 처리 장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로 질소 가스의 흐름이 분사구의 길이 방향에 있어서 불균일하게 되기 쉽고, 또한 질소 가스 유속도 불균일하게 되기 때문에 레이저 조사 후의 다결정 반도체막이 균일하게 형성될 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로 분위기 가스의 흐름을 균일하게 하는 것으로 가스 분사구로부터 균등하게 가스를 분사해서 레이저 광 분사부 근방의 분위기를 균등하게 해서 레이저 처리를 양호하게 행하는 것을 가능하게 하는 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명의 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단 중 제 1 발명은 피처리체에 레이저 광을 조사해서 상기 피처리체의 처리를 행하는 레이저 처리 장치에 구비되어 조사 분위기를 형성하는 가스를 상기 피처리체의 상기 레이저 광 조사 부분 근방에 분사하는 분사 수단으로서, 이 분사 수단은 상기 가스의 도입부와, 상기 가스가 상기 피처리체를 향해서 분사되는 가스 분사구와, 상기 가스 도입부로부터 상기 가스 분사구에 이르는 가스 유로를 갖고 있고, 이 가스 유로에 가스의 흐름 방향에 대면해서 가스류를 혼란시킴으로써 가스의 흐름 방향과 교차하는 방향에 있어서의 가스류를 균일하게 하는 균류면(均流面)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 1 발명에 의하면, 가스 도입부로부터 도입되어서 가스 유로를 흐르는 분위기 가스는 가스 유로에 형성된 균류면에 부딪혀서 난류를 발생시켜 흐름 방향과 교차하는 방향에도 흐름이 발생하고, 이 교차하는 방향에서의 가스류가 균일하게 되어서 가스 유량, 가스 유속이 균등화된다. 이 균류면은 가스의 흐름 방향에 있어서 적어도 2회 이상 반복해서 나타남으로써 가스 유속의 균등화가 도모된다. 예를 들면, 가스의 흐름이 가스 분사구 직전에 방향을 변경되게 하는 구조에서는 가스류의 균류화 작용을 얻는 것이 어렵다. 이 가스류가 최종적으로 가스 분사구로부터 분사됨으로써 가스의 흐름이 치우치지 않고 레이저 광 조사 부분 부근에서 균등한 조사 분위기를 형성할 수 있다. 또한, 균류면이 형성되어 있는 가스 유로는 유로 단면적이 작은 것이 바람직하고, 종래의 가스 분사통에서는 유로 단면적이 지나치게 커서 충분한 작용을 얻는 것이 어렵고, 이 가스 분사통의 상류측에서 유로 단면적이 작은 가스 유로에 균류면을 형성하는 것이 바람직하다.
제 2 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단의 본 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 레이저 광이 라인 빔 형상을 갖고 있고, 상기 분사구는 이 레이저 광이 통과하는 가늘고 긴 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
제 3 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단의 본 발명은 상기 제 1 또는 제 2 발명에 있어서, 상기 균류면은 상기 가스 유로에 형성된 1 또는 복수매의 방해판에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 4 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단의 본 발명은 상기 제 1 내지 제 3 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 균류면은 가스 유로내의 만곡면 또는 굴곡면에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 4 발명에서는 균류면으로서의 작용을 확실하게 얻기 위해서 만곡면은 작은 곡률을 갖는 것이 바람직하고, 굴곡면도 작은 각도가 바람직하다.
제 5 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단의 본 발명은 상기 제 1 내지 제 4 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 가스 도입부에 가스 유로와 구획하는 구획벽이 형성되어 있고, 이 구획벽에 상기 가스 유로내의 가스류와 교차하는 방향을 따라 복수의 가스 통과부가 간격을 두고 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 5 발명에 의하면, 가스 유로에 구획벽의 가스 통과부를 통해 가스가 도입되므로 상기 가스류와 교차하는 방향에서 도입되는 가스의 유량, 유속의 균등화를 도모할 수 있다.
제 6 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단의 본 발명은 제 5 발명에 있어서, 상기 가스 도입부에 상기 구획벽을 일부 실벽(室壁)으로 하는 가스 도입실이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 6 발명에 의하면, 가스 도입실에 수용된 가스가 상기 가스 통과부를 통해서 가스 유로에 도입되므로 상기 균등화가 한층 효과적으로 된다.
제 7 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단의 본 발명은 제 6 발명에 있어서, 상기 가스 도입실에 상기 가스 유로내의 가스류와 교차하는 방향을 따라 가스 도입관이 배치되어 있고, 이 가스 도입관에 길이 방향을 따라 통기 슬릿 또는 간격을 두고 복수의 통기공이 형성되어 있음과 아울러 이 가스 도입관내에 외부로부터 가스가 도입되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 7 본 발명에 의하면, 가스 도입실에 가스 도입관을 통해 상기 교차 방향으로 균등하게 가스를 도입할 수 있고, 상기 균등화가 한층 더 효과적으로 된다. 또한, 통기 슬릿 또는 통기공의 가스 분사 방향은 상기 가스 통과부를 향하지 않고 있는 것이 바람직하고, 또한 가스 통과부와 반대측으로 가스를 분사하도록 구성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단에 의하면, 피처리체에 레이저 광을 조사해서 상기 피처리체의 처리를 행하는 레이저 처리 장치에 구비되어 조사 분위기를 형성하는 가스를 상기 피처리체의 상기 레이저 광 조사 부분 근방에 분사하는 분사 수단으로서, 이 분사 수단은 상기 가스의 도입부와, 상기 가스가 상기 피처리체를 향해서 분사되는 가스 분사구와, 상기 가스 도입부로부터 상기 가스 분사구에 이르는 가스 유로를 갖고 있고, 이 가스 유로에 가스의 흐름 방향에 대면해서 가스류를 혼란시킴으로써 가스의 흐름 방향과 교차하는 방향에 있어서의 가스류를 균일하게 하는 균류면이 형성되어 있으므로 가스의 흐름 방향과 교차하는 방향에서 가스의 유량, 유속을 균등화할 수 있고, 피처리체의 레이저 광 조사부 부근에 균등한 조사 분위기를 형성할 수 있고, 레이저 광의 조사에 의한 처리를 균등함과 아울러 양질로 행하는 것을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태의 분사 수단을 구비한 레이저 어닐링 처리 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 동 분사 수단을 나타낸 일부의 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태의 분사 수단을 구비한 레이저 처리 장치를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시형태의 분사 수단을 구비한 레이저 처리 장치를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태의 분사 수단을 나타낸 평면 단면도이다.
도 6은 동 또 다른 실시형태의 분사 수단을 나타낸 평면 단면도이다.
도 7은 동 또 다른 실시형태의 분사 수단을 나타낸 평면 단면도 및 사시도이다.
도 8은 종래의 분사 수단을 구비한 레이저 어닐링 처리 장치를 나타낸 개략도이다.
[부호의 설명]
1 : 기판 2 : 비정질 반도체 박막
3 : 시료대 5 : 레이저 광원
6 : 레이저 광 10 : 가스 분사통
12 : 가스 공급관 13 : 가스 유로
14a, 14b, 14c : 방해판 15 : 가스 분사구
20 : 구획벽 20a : 가스 통과 구멍
21 : 가스 도입실 22a～22f : 유량 제어 밸브
23a～23f : 가스 통과 구멍 24 : 가스 공급관
24a : 가스 통기공 100, 110, 120, 130, 140 : 가스 분사통
102, 112 : 가스 공급관 103, 113 : 가스 유로
103a, 103b, 103c, 103d : 굴곡부 105, 115, 125, 135, 145 : 가스 분사구
113a, 113b, 113c, 113d : 만곡부
(실시형태1)
이하에 본 발명의 일실시형태의 분사 수단을 구비한 레이저 어닐링 처리 장치를 도 1, 도 2에 의거해서 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 평면 방향축(X 및 Y)을 갖는 시료대(3)가 도면 좌 우 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있고, 이 시료대(3)의 상방에 가늘고 긴 가스 분사통(10)이 배치되어 있다. 이 가스 분사통(10)의 상방에 유리 등에 의해 구성된 레이저 광 도입창이 형성되어 밀봉되어 있다. 이 레이저 광 도입창에는 레이저 광원(5)으로부터 출력된 레이저 광(6)이 광학계(7)를 경유해서 입사되고, 가스 분사통(10)의 하단에 형성된 가늘고 긴 가스 분사구(15)를 통해서 하방으로 출사되도록 구성되어 있다.
가스 분사통(10)은 측면에 가스 공급관(12)이 접속되어 있고, 이 측면의 내측에 가스 유로(13)가 확보되어 있다. 이 가스 유로(13)에는 설치 위치가 교대로 상하로 변경되고, 타단측이 레이저 조사통(10)의 상면 또는 하면과 간극을 갖는 3매의 방해판(14a, 14b, 14c)이 간격을 두고 종방향(예를 들면, 수직)으로 부착되어 있고, 최하류의 방해판(14c)과 타단측의 가스 분사통 종내면 사이에 확보된 공간을 상기 레이저 광(6)이 통과함과 아울러 가스 유로(13)를 흐른 가스가 유입해서 하방의 가스 분사구(15)로 도입되도록 구성되어 있다.
이어서, 상기 레이저 어닐링 처리 장치의 동작에 대해서 설명한다.
시료대(3)에 피처리체로서 기판(1)상에 형성된 비정질 반도체 박막(2)을 설치한다. 레이저 광원(5)으로부터는 펄스상으로 발진된 레이저 광(6)(예를 들면, 파장 308㎚, 펄스폭 30㎱의 엑시머 레이저 광)이 광학계(7)를 통과해서 선조(線條)로 된 빔(라인 빔)이 되고, 레이저 광 도입창 및 가스 분사구(15)를 통해서 비정질 반도체 박막(2)의 조사면에 조사된다.
또한, 이에 앞서 가스 공급관(12)에 의해 분위기 가스로서 질소 가스가 가스 분사통(10)내에 도입되어 가스 유로(13)를 흐른다. 이때 측방으로부터 횡방향으로 흐르는 가스류에 대하여, 방해판(14a)의 외측면이 대면하므로 가스가 방해판(14a)에 충돌하여 난류 상태가 되어서 가스 분사통(10)의 길이 방향으로 가스의 일부가 흘러서 가스류가 균일하게 된다. 즉, 방해판(14a)의 외측면은 균류면으로서 작용한다. 방해판(14a)에 충돌한 가스류는 방해판(14a)의 외측면을 따라 상승하고, 가스 분사통(10)의 상측 내면에 충돌하여 다시 난류 상태가 되어서 가스 분사통(10)의 길이 방향으로 가스의 일부가 흘러서 가스류가 균일하게 된다. 즉, 가스 분사통(10)의 상측 내면은 균류면으로서 작용한다. 가스 분사통(10)의 상측 내면에 충돌한 가스류는 이 상측 내면을 따라 내측으로 이동하고, 또한 방해판(14b)의 외측면에 충돌하고, 방향을 변경해서 가스 분사통(10)의 하방 내면에 충돌하고, 더욱 방향을 변경해서 방해판(14c)의 외측면에 충돌하고, 방향을 변경해서 가스 분사통(10)의 상측 내면에 충돌하고, 그 후, 방향을 변경해서 방해판(14c) 내측의 공간으로 흐른다. 상기 방해판(14b, 14c), 가스 분사통(10)의 상측 내면, 하방 내면과의 충돌에 있어서도 가스류는 난류 상태가 되어서 가스 분사통(10)의 길이 방향으로 가스의 일부가 흘러서 가스류가 균일하게 된다. 따라서, 이들 방해판(14b, 14c), 가스 분사통(10)의 상측 내면, 하측 내면도 균류면으로서 작용한다.
상기한 바와 같이 반복해서 균류가 된 가스류는 방해판(14c) 내측의 공간을 하강하고, 가스 분사구(15)에 의해 비정질 반도체막(2)의 레이저 광 조사 부분 근방에 조사된다.
이 가스류는 상기 균류에 의해 상기 길이 방향에 있어서 가스 유량, 가스 유 속이 균등화되어 있고, 레이저 광 조사 부분 근방에서 균등한 조사 분위기를 형성한다.
비정질 반도체 박막(2)은 상기 레이저 광(6)의 펄스에 맞추어(1개소당 20펄스 조사) 이동하는 시료대(3)에 의해 설정한 조사 시작 위치로 이동시킨 후, 일정한 속도로 이동하면서 레이저 광(6)을 조사함으로써 레이저 광(6)이 주사되어서 조사면이 이동하고, 이 이동하는 조사면에 의해 비정질 반도체 박막(2)의 임의의 영역이 결정화된다. 이때, 비정질 반도체 박막(2)의 조사면 근방은, 상기한 바와 같이, 가스가 분사되어 있고, 산소를 효과적으로 제외해서 균등하고 양호한 가스 분위기가 형성되어 있다. 이 가스 분위기에 의해 산소가 충분히 제외되어 있음으로써 레이저 어닐링을 양호하게 행할 수 있다.
(실시형태2)
상기 실시형태에서는 가스 유로에 방해판을 설치함으로써 균류면을 형성했지만, 본 발명으로서는 균류면을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다.
도 3은 가스 분사통(100)의 가스 유로를 가스 분사구(105)의 길이 방향을 따라 편평한 유로 단면적 형상으로 함과 아울러 이 가스 유로(103)를 복수회 굴곡시키면서 가스 분사구(105)의 상방으로 신장시킨 것이다. 또한, 도면 중 101은 레이저 광 도입창, 102는 가스 공급관을 나타낸 것이다.
가스 공급관(102)으로부터 가스 유로(103)에 도입된 가스는 가스 유로가 굴곡되는 굴곡부(103a～103d)에 이를 때마다 굴곡부의 굴곡면에 충돌해서 난류를 생성하여 상기한 가스의 균류가 된다. 즉, 가스 유로(103)의 굴곡부(103a～103d) 하 류 근방의 가스 유로 내면이 균류면으로서 작용하고 있다.
(실시형태3)
또한, 균류면은 가스 유로에 만곡부를 형성해서 사행(蛇行)시킴으로써 만곡부 내면을 균류면으로 해서 가스의 균류를 도모하는 것도 가능하다.
도 4는 가스 분사통(110)의 가스 유로를 가스 분사구(115)의 길이 방향을 따라 편평한 유로 단면적 형상으로 함과 아울러 이 가스 유로(113)를 사행시켜서 작은 곡률의 만곡부(113a～113d)를 복수 형성한 것이다. 또한, 도면 중 111은 레이저 광 도입창, 112는 가스 공급관을 나타낸 것이다. 가스 유로(113)를 흐르는 가스류는 만곡부(113a～113d)에 이를 때마다 만곡부 내면에 충돌하고, 상기한 균류 작용을 받는다. 즉, 가스 유로(113)의 만곡부(113a～113d)의 내면이 균류면으로서 작용하고 있다.
(실시형태4)
상기 각 실시형태에서는 균류면에 대해서 상세히 설명을 했지만 가스 도입부의 구조를 연구함으로써 더욱 균류 작용을 증대시킬 수 있다. 또한, 이하의 실시형태에서는 균류면을 갖는 가스 유로의 설명에 대해서는 생략을 하고, 가스 도입부를 상세히 설명한다.
도 5에서는 가스 분사구(125)을 갖는 가스 분사통(120)에 가스 도입부측에 있어서 가스 유로와 구획하는 구획벽(20)이 형성되고, 이 구획벽(20)에 가스 분사구(125)의 길이 방향에 있어서, 간격을 갖도록 가스 통과부로서 가스 통과 구멍(20a…20a)이 복수 형성되어 있고, 이 구획벽(20)을 실벽의 일부로 해서 가스의 도입측이 가스 도입실(21)로 되어 있다.
이 실시형태에서는 가스 도입실(21)에 도입된 가스가 도입실내에서 확산되고, 각각의 가스 통과 구멍(20a…20a)을 통해서 가스 유로로 송출된다. 이 가스의 흐름에 의해 가스 유로로 송출된 가스류는 가스 분사구(125)의 길이 방향에 있어서 가스 유량, 가스 유속의 균등화가 도모되어 있고, 더욱 가스 유로에 있어서 상기한 균류면에 의한 작용을 얻음으로써 가스류의 균등화를 한층 더 도모하는 것이 가능하게 된다.
(실시형태5)
상기 실시형태에서는 구획벽의 상류측에 가스 도입실을 형성해서 가스류의 균등화를 도모했지만, 도 6에 도시된 바와 같이, 가스 분사구(135)를 갖는 가스 분사통(130)에 구획벽(23)을 형성하고, 이 구획벽(23)에 가스 통과부로서 형성한 가스 통과 구멍(23a～23f)에 각각 가스 공급관을 접속한다. 각 가스 공급관에 각각 유량 제어 밸브(22a～22f)를 설치해서 각 가스 공급관을 흐르는 가스의 유량을 균일하게 제어함으로써 가스 유로에 상기 길이 방향을 따라 가스를 균등하게 송출할 수 있다. 또한, 가스 유로로 송출된 가스류가 상기 길이 방향으로 치우침이 발생하기 쉬운 경우에는 각 유량 제어 밸브(22a～22f)를 개별적으로 조정함으로써 각 가스 공급관의 유량을 동일하게 조정하는 것이 아니고, 가스 유로에 있어서의 흐름을 치우침이 없는 것으로 해서 가스류의 균등화를 도모하도록 해도 좋다.
(실시형태6)
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 가스 분사구(145)를 갖는 가스 분사통(140) 에 상기 실시형태에서 설명한 가스 도입실(21)을 형성하고, 이 가스 도입실(21)에 가스 공급관(24)을 배치하고, 이 가스 공급관(24)에 상기 길이 방향을 따라 가스가 유출되도록 가스 통기공(24a～24a)을 간격을 두고 형성한다. 또한, 가스 통기공을 변경하여 상기 길이 방향에 걸친 슬릿을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 가스 통기공(24a～24a)이나 슬릿에서는 송출된 가스가 직접적으로 상기 가스 통과 구멍(20a…20a)을 향해서 이동하지 않도록 상기 가스 통과 구멍(20a…20a)으로 향하지 않도록 상기 가스 통기 구멍(24a)이나 슬릿을 형성하고, 바람직하게는 통과 구멍(20a…20a)을 등지도록 통기공 또는 슬릿을 형성한다. 이에 따라, 가스 공급관(24)으로부터 송출된 가스는 가스 도입실(21)내에서 상기 길이 방향으로 확산된 후, 상기 가스 통과 구멍(20a…20a)을 통과해서 가스 유로로 송출되므로 상기 길이 방향에 있어서의 가스류의 균등화가 한층 더 이루어진다.
이상, 본 발명에 대해서 상기 각 실시형태에 의거해서 설명을 행했지만 본 발명은 상기 실시형태의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 범위에서 당연히 적당한 변경이 가능하다.

Claims (8)

  1. 피처리체에 레이저 광을 조사해서 상기 피처리체의 처리를 행하는 레이저 처리 장치에 구비되어 조사 분위기를 형성하는 가스를 분사하는 가스 분사 수단으로서, 상기 분사 수단은 상기 가스의 도입부와, 상기 가스가 상기 피처리체를 향해서 분사되는 가스 분사구와, 상기 가스 도입부로부터 상기 가스 분사구에 이르는 가스 유로를 갖고 있고, 이 가스 유로에 가스의 흐름 방향에 대면해서 가스류를 혼란시킴으로써 가스의 흐름 방향과 교차하는 방향에 있어서의 가스류를 균일하게 하는 균류면이 형성되어 있고,
    상기 가스 도입부는 상기 가스 유로에 대하여 가스의 흐름 방향과 교차하는 방향으로 상대적으로 작게 형성되어 있고,
    상기 균류면은 상기 가스 유로의 대향면에 교대로 설치되고, 상기 가스의 흐름 방향에 있어서, 적어도 2 이상 반복하여 나타나는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 광은 라인 빔 형상을 갖고 있고, 상기 분사구는 상기 레이저 광이 통과하는 가늘고 긴 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 균류면은 상기 가스 유로에 형성된 1 또는 복수매의 방해판에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 균류면은 가스 유로내의 만곡면 또는 굴곡면에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 균류면은 가스 유로내의 만곡면 또는 굴곡면에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 도입부에 가스 유로와 구획하는 구획벽이 형성되어 있고, 상기 구획벽에 상기 가스 유로내의 가스류와 교차하는 방향을 따라 복수의 가스 통과부가 간격을 두고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스 도입부에 상기 구획벽을 일부 실벽으로 하는 가스 도입실이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가스 도입실에 상기 가스 유로내의 가스류와 교차하는 방향을 따라 가 스 도입관이 배치되어 있고, 상기 가스 도입관에 길이 방향을 따라 통기 슬릿 또는 간격을 두고 복수의 통기공이 형성되어 있음과 아울러 이 가스 도입관내에 외부로부터 가스가 도입되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단.
KR1020087029133A 2007-05-23 2008-05-14 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단 KR101155370B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007136156A JP4947646B2 (ja) 2007-05-23 2007-05-23 レーザ処理装置のガス噴射手段
JPJP-P-2007-136156 2007-05-23
PCT/JP2008/058836 WO2008143083A1 (ja) 2007-05-23 2008-05-14 レーザ処理装置のガス噴射手段

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090042879A KR20090042879A (ko) 2009-05-04
KR101155370B1 true KR101155370B1 (ko) 2012-06-19

Family

ID=40031792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087029133A KR101155370B1 (ko) 2007-05-23 2008-05-14 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4947646B2 (ko)
KR (1) KR101155370B1 (ko)
WO (1) WO2008143083A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110032359A (ko) * 2009-09-22 2011-03-30 삼성모바일디스플레이주식회사 레이저 결정화 장치
JP4865878B2 (ja) * 2010-03-25 2012-02-01 株式会社日本製鋼所 雰囲気安定化方法およびレーザ処理装置
KR101368343B1 (ko) * 2011-10-19 2014-03-03 주식회사 테스 기판증착장치의 인젝터 및 인젝터 어셈블리
KR101403459B1 (ko) * 2012-11-13 2014-06-03 삼성디스플레이 주식회사 레이저 열처리 장치
KR101708412B1 (ko) * 2013-10-21 2017-03-09 에이피시스템 주식회사 열처리 장치
KR101777761B1 (ko) * 2013-10-21 2017-09-13 에이피시스템 주식회사 열처리 장치
KR101777688B1 (ko) * 2013-10-21 2017-09-27 에이피시스템 주식회사 가스 분사 유닛 및 이를 포함하는 열처리 장치
KR101706736B1 (ko) * 2015-08-13 2017-02-15 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR101856653B1 (ko) * 2016-10-17 2018-06-20 주식회사 이오테크닉스 기압을 이용한 마스크 고정모듈

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004152823A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd レーザーアニール装置用ノズルおよびそれを用いたレーザーアニール装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH118205A (ja) * 1997-04-25 1999-01-12 Sharp Corp 半導体装置の製造方法およびレーザー光照射装置
JP2005166768A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Advanced Display Inc レーザーアニール装置及び薄膜トランジスタ製造方法
JP2006108271A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Ulvac Japan Ltd アモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に変換するための方法および装置
JP4618515B2 (ja) * 2006-03-23 2011-01-26 株式会社Ｉｈｉ レーザアニール装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004152823A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd レーザーアニール装置用ノズルおよびそれを用いたレーザーアニール装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4947646B2 (ja) 2012-06-06
JP2008294101A (ja) 2008-12-04
WO2008143083A1 (ja) 2008-11-27
KR20090042879A (ko) 2009-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101155370B1 (ko) 레이저 처리 장치의 가스 분사 수단
CN107791517B (zh) 用于生成式制造三维物体的方法和设备
US11504772B2 (en) Method for providing a flow for an additive manufacturing device
US20230098828A1 (en) Manufacturing device with large-area sinking gas stream
US20180065296A1 (en) Method and Apparatus for Generatively Manufacturing a Three-Dimensional Object
JP5408678B2 (ja) レーザ処理装置
JP5610486B2 (ja) レーザ処理装置のガス噴射手段
JP4618515B2 (ja) レーザアニール装置
CN109844907B (zh) 激光处理装置和激光处理方法
CN111002569A (zh) 用于能穿过处理炉的柔性材料幅材、尤其是塑料薄膜的处理设备
KR101089625B1 (ko) 탈산소 모듈을 가지는 레이저 열처리장치
KR101403459B1 (ko) 레이저 열처리 장치
KR101777688B1 (ko) 가스 분사 유닛 및 이를 포함하는 열처리 장치
KR20060106714A (ko) 기판처리 장치 및 기판처리 방법
DE102015117753A1 (de) Vakuumschleusenanordnung, Vakuumanordnung und Verfahren
JP2006332244A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2003505881A (ja) 基板を処理するための装置
JPWO2004097913A1 (ja) 真空成膜装置及び真空成膜方法並びに太陽電池材料
JP2008081859A (ja) 横型耐炎化炉および耐炎化処理方法
KR101879323B1 (ko) 개선된 인라인 미세 채널 타입 상압 저온 미스트 cvd 장치
KR20090018782A (ko) 레이저 처리 장치
TWI743152B (zh) 熱處理裝置以及熱處理方法
JP2004152823A (ja) レーザーアニール装置用ノズルおよびそれを用いたレーザーアニール装置
CN114536614A (zh) 用于能被引导穿过处理炉的柔性材料幅材的处理设备
JPS637619A (ja) Ｃｖｄ装置のガスフロ−方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150528

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160602

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170530

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180424

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190530

Year of fee payment: 8