KR102214156B1 - Laser light shielding member, laser processing device, and laser light irradiation method - Google Patents

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Abstract

피처리체에 대하여 조사를 회피한 부분을 확보할 수 있도록 라인빔을 분단하고, 분단한 라인빔을 피처리체에 조사 가능하게 하기 위해서 라인빔 형상의 레이저광의 광로에 대하여 차폐 부재의 일부 또는 전부를 상대적으로 이동할 수 있게 설치하고, 이동에 따라, 분단된 라인빔의 형상 조정을 가능하게 함으로써 라인빔을 차폐 부재의 이동 위치에 의해 결정되는 형상으로 분단된 라인빔을 얻어 이것을 피처리체에 조사할 수 있고, 광학계의 교환이나 조정 시간 등을 필요로 하지 않고 조사에 지장이 있는 부위나 조사를 하고 싶지 않은 부위 등에 레이저광을 조사하지 않고 라인빔을 피처리체에 조사할 수 있어, 생산성이 좋고 또한 품질 좋게 소망의 가공을 행할 수 있다.Part or all of the shielding member is relative to the optical path of the line beam-shaped laser light in order to divide the line beam to secure a portion to be irradiated to the object to be treated, and to irradiate the segmented line beam to the object. By installing so as to be movable and allowing the shape of the segmented line beam to be adjusted according to the movement, it is possible to obtain a line beam divided into a shape determined by the moving position of the shield member and irradiate it to the object to be processed. , It does not require replacement or adjustment time of the optical system, and the line beam can be irradiated to the object to be processed without irradiating the laser beam to the area where irradiation is hindered or the area that does not want to be irradiated. Desired processing can be performed.

Description

레이저광 차폐 부재, 레이저 처리 장치 및 레이저광 조사 방법{LASER LIGHT SHIELDING MEMBER, LASER PROCESSING DEVICE, AND LASER LIGHT IRRADIATION METHOD}Laser light shielding member, laser processing device, and laser light irradiation method {LASER LIGHT SHIELDING MEMBER, LASER PROCESSING DEVICE, AND LASER LIGHT IRRADIATION METHOD}

본 발명은 라인빔 형상의 레이저광을 분단해서 복수의 라인빔을 얻는 레이저광 차폐 부재, 라인빔을 분단해서 피처리체를 처리하는 레이저 처리 장치 및 레이저광 조사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser beam shielding member for dividing a line beam-shaped laser beam to obtain a plurality of line beams, a laser processing apparatus for processing an object by dividing the line beam, and a laser light irradiation method.

액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이에 사용되는 가공 대상물에 대하여 라인빔을 사용하여 레이저 가공을 행하는 방법이 알려져 있다.A method of performing laser processing using a line beam on an object to be processed used in a liquid crystal display or an organic EL display is known.

이와 같은 레이저 가공에서는, 예를 들면 소망의 위치에만 형성된 안정적이고 또한 고품질인 반도체막(규소막)에 선상 또는 직사각형상(띠상)으로 집광된 연속 발진 레이저광을 온/오프하면서 주사하고 어닐하여, 띠상 다결정 규소막으로 개질하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).In such laser processing, for example, continuous oscillation laser light condensed in a linear or rectangular shape (band shape) on a stable and high-quality semiconductor film (silicon film) formed only at a desired position is scanned and annealed while turning on/off, It is known to modify into a band-shaped polycrystalline silicon film (see Patent Document 1).

또한, 시스템 온 글래스 등으로의 적용시에 TFT의 트랜지스터 특성을 고레벨로 균질화하고, 특히 주변 회로 영역에 있어서 이동도가 뛰어나 고속 구동이 가능한 TFT를 실현하기 위해서, 유리 기판 상에서 a-Si막(2)을 선상(리본상), 또는 섬상(아일랜드상)으로 패터닝하고, a-Si막의 표면 또는 유리 기판의 이면에 대하여 CW 레이저(3)로부터 시간에 대하여 연속적으로 출력하는 에너지빔을 화살표의 방향으로 조사 주사하여 a-Si막을 결정화하는 것이 알려져 있다[특허문헌 2, 도 1(a), (b) 참조].In addition, in order to achieve high-level homogenization of the transistor characteristics of TFTs when applied to system-on-glass, etc., and to realize a TFT capable of high-speed driving, particularly excellent in mobility in the peripheral circuit region, an a-Si film (2) is formed on a glass substrate. ) Is patterned in a line shape (ribbon shape) or island shape (island shape), and an energy beam continuously outputted over time from the CW laser 3 to the surface of the a-Si film or the back surface of the glass substrate, in the direction of the arrow. It is known to crystallize an a-Si film by irradiation scanning (refer to Patent Document 2, Figs. 1(a) and (b)).

일본 특허공개 2004-151668호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2004-151668 일본 특허공개 2005-354087호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2005-354087

상기한 바와 같이, 종래의 레이저 어닐 장치에서는 레이저광을 레이저 가공 대상물에 조사하여 레이저 어닐 처리를 행할 때에 레이저 가공 대상물의 크기에 맞춰서 레이저광의 빔 길이를 조정함과 아울러, 빔 장축의 끝에 발생하는 에너지 밀도가 불균일한 부분을 제거하는 것을 목적으로 해서 장축 방향으로 빔 차폐재가 사용되고 있다.As described above, in the conventional laser annealing apparatus, when laser annealing is performed by irradiating the laser beam onto the object to be processed, the length of the laser beam is adjusted according to the size of the object to be processed, and energy generated at the end of the long axis of the beam The beam shielding material is used in the direction of the major axis for the purpose of removing portions of uneven density.

그리고, 기판이 대형이 됨에 따라 빔 사이즈도 크게 해서 스캔 횟수를 줄임으로써 생산성을 향상시키고 있다.In addition, as the substrate becomes large, the beam size is also increased to reduce the number of scans, thereby improving productivity.

그러나, 기판에 따라서는 조사해서는 안되는 부분이 있어, 예를 들면 레이저광을 조사하면 타 버리는 부분이 존재할 경우가 있다. 레이저광이 조사되면 불순물이 발생하는 등의 문제가 발생하는 것도 있다. 이 때문에, 그 부분으로의 조사를 피하기 위해서 레이저광의 빔 길이를 짧게 해서 대처하는 방법이 있지만, 생산성이 저하되는 문제가 있다.However, depending on the substrate, there are parts that should not be irradiated, and for example, there may be parts that burn when irradiated with laser light. When the laser light is irradiated, there may be problems such as generation of impurities. For this reason, in order to avoid irradiation to that part, there is a method of shortening the beam length of the laser beam to cope with it, but there is a problem that productivity decreases.

본 발명은 상기와 같은 종래의 것의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 피처리체에 대하여 조사를 회피한 부분을 확보할 수 있게 라인빔을 분단하고, 분단한 라인빔을 피처리체에 조사 가능하게 하는 레이저광 차폐 부재, 레이저 처리 장치 및 레이저광 조사 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and a laser beam that divides a line beam so as to secure a portion where irradiation is avoided on an object to be processed, and makes it possible to irradiate the divided line beam to the object to be processed. An object thereof is to provide a shielding member, a laser processing apparatus, and a laser light irradiation method.

즉, 본 발명의 레이저광 차폐 부재 중, 제 1 본 발명은 라인빔 형상의 레이저광의 일부의 투과를 차폐하고, 피처리체에 조사되는 복수의 분단된 라인빔을 형성하는 차폐 부재로서,That is, of the laser light shielding members of the present invention, the first invention is a shielding member that shields the transmission of a part of the line beam-shaped laser light and forms a plurality of segmented line beams irradiated to the object to be processed,

상기 차폐 부재는 상기 라인빔 형상의 레이저광의 광로에 대하여 일부 또는 전부가 상대적으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 이동에 따라, 분단된 상기 라인빔의 형상 조정이 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.The shielding member is characterized in that a part or all of the shielding member is relatively movable with respect to the optical path of the line beam shape, and the shape of the segmented line beam can be adjusted according to the movement.

제 2 본 발명의 레이저광 차폐 부재는 상기 제 1 본 발명에 있어서, 상기 이동에 따라 차폐 형상이 변화되는 형상이 부여되어 있는 것을 특징으로 한다.The laser beam shielding member of the second invention is characterized in that, in the first invention, a shape in which the shielding shape changes according to the movement is provided.

제 3 본 발명의 레이저광 차폐 부재는 상기 제 2 본 발명에 있어서, 상기 이동에 따라 차폐 형상이 단계적 또는 연속적으로 변화되는 형상이 부여되어 있는 것을 특징으로 한다.The laser light shielding member of the third invention is characterized in that, in the second invention, a shape in which the shielding shape changes stepwise or continuously according to the movement is provided.

제 4 본 발명의 레이저광 차폐 부재는 상기 제 1~제 3 본 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 이동이 슬라이드 이동 또는/및 회전 이동을 포함하는 것을 특징으로 한다.The laser light shielding member of the fourth invention is characterized in that in any one of the first to third inventions, the movement includes a slide movement or/and a rotation movement.

제 5 본 발명의 레이저광 차폐 부재는 상기 제 1~제 4 본 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 라인빔의 형상 조정이 상기 라인빔의 장축 방향의 길이 조정인 것을 특징으로 한다.The laser light shielding member of the fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the shape adjustment of the line beam is a length adjustment in the long axis direction of the line beam.

제 6 본 발명의 레이저 처리 장치는 레이저광을 출력하는 레이저광원과, 상기 레이저광을 라인빔 형상으로 정형해서 피처리체로 안내하는 광학계와, 상기 레이저광의 조사에 대비해서 상기 피처리체를 유지하는 피처리체 유지부와, 제 1~제 5 본 발명 중 어느 하나에 기재된 레이저광 차폐 부재를 구비하고,The laser processing apparatus of the sixth invention comprises a laser light source for outputting laser light, an optical system for shaping the laser light into a line beam shape and guiding the laser light to a target object, and a feature for holding the target object against irradiation of the laser light. The body holding part and the laser light shielding member according to any one of the first to fifth inventions,

상기 레이저광 차폐 부재는 상기 라인빔 형상으로 된 레이저광이 도파되고, 상기 피처리체 유지부에 유지된 상기 피처리체에 이르는 광로 상에서 상기 라인빔의 일부의 투과를 차폐해서 복수의 분단된 라인빔을 형성할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 한다.The laser light shielding member shields a plurality of segmented line beams by shielding the transmission of a part of the line beam on the optical path leading to the object to be processed, where the laser beam in the shape of the line beam is guided and held in the object holding unit. It is characterized in that it is arranged to be formed.

제 7 본 발명의 레이저 처리 장치는 상기 제 6 본 발명에 있어서, 상기 차폐 부재가 슬라이드 이동 또는/및 회전 이동이 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.The laser processing apparatus of the seventh invention is characterized in that, in the sixth invention, the shielding member is capable of sliding and/or rotational movement.

제 8 본 발명의 레이저 처리 장치는 상기 제 6 또는 제 7 본 발명에 있어서, 상기 피처리체가 적층 구조를 갖고 있고, 상기 피처리체의 박리 가공을 행하는 것을 특징으로 한다.In the eighth aspect of the present invention, in the sixth or seventh aspect of the invention, the object to be processed has a laminated structure, and the object to be processed is subjected to peeling.

제 9 본 발명의 레이저 처리 장치는 상기 제 6 또는 제 7 본 발명에 있어서, 상기 피처리체가 반도체층을 갖는 기판이며, 상기 반도체층의 결정화 또는 결정의 활성화를 행하는 것을 특징으로 한다.In the ninth aspect of the invention, in the sixth or seventh invention, the object to be processed is a substrate having a semiconductor layer, and crystallization of the semiconductor layer or activation of crystals is performed.

제 10 본 발명의 레이저 처리 장치는 상기 제 6~제 9의 본 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 피처리체가 플라스틱 기판인 것을 특징으로 한다.In any one of the sixth to ninth inventions, the laser processing apparatus of the tenth invention is characterized in that the object to be processed is a plastic substrate.

제 11 본 발명의 레이저광 조사 방법은 레이저광을 라인빔 형상으로 정형하고, 상기 라인빔의 광로 상에 일부 또는 전부가 이동 가능한 차폐 부재를 배치하고 상기 라인빔의 일부의 투과를 차폐해서 상기 이동에 의한 상기 배치 위치에 따라 결정되는 형상의 복수의 분단된 라인빔을 형성하고, 상기 분단이 된 라인빔을 피처리체에 조사하는 것을 특징으로 한다.In the eleventh aspect of the present invention, the laser light irradiation method is formed by shaping the laser light into a line beam shape, disposing a partially or entirely movable shield member on the optical path of the line beam, and shielding the transmission of a part of the line beam. By forming a plurality of segmented line beams having a shape determined according to the arrangement position, and irradiating the segmented line beams to the object to be processed.

본 발명에 의하면, 차폐 부재에 의해 라인빔이 분단되고, 분단된 라인빔이 피처리체에 조사된다. 차폐 부재는 이동에 의해 분단된 후의 라인빔의 형상을 변경할 수 있고, 피처리체에 대한 조사 패턴을 복수 얻을 수 있다.According to the present invention, the line beam is divided by the shielding member, and the divided line beam is irradiated to the object to be processed. The shield member can change the shape of the line beam after being divided by movement, and a plurality of irradiation patterns for the object to be processed can be obtained.

또한, 피처리체로서는 라인빔의 레이저광을 조사해서 처리를 하는 각종의 것을 대상으로 할 수 있고, 그 목적도 박리나 결정화, 활성화 등 다양한 것을 들 수 있다. 이들 목적을 위해서, 피처리체로서는 반도체층을 갖는 유리 기판이나 플라스틱 기판 등이 예시된다.In addition, as the object to be treated, various things that are processed by irradiating a line beam with a laser beam can be used, and various objects such as peeling, crystallization, and activation can be mentioned. For these purposes, examples of the object to be processed include a glass substrate or a plastic substrate having a semiconductor layer.

또한, 라인빔 형상으로 정형되는 레이저광은 펄스 발진 레이저광, 연속 발진 레이저광 등에 한정되는 것은 아니고, 레이저의 종별도 가스 레이저, 고체 레이저, 반도체 레이저 등, 특별히 한정되는 것은 아니다.In addition, the laser light shaped into a line beam shape is not limited to pulse oscillation laser light, continuous oscillation laser light, or the like, and the type of laser is not particularly limited, such as gas laser, solid state laser, semiconductor laser, or the like.

차폐 부재는 이동에 의해 차폐 형상이 변화되고, 분단된 후의 라인빔 형상을 변경할 수 있는 것이다. 이동에 의해 변화되는 차폐 형상은 이동과 함께 연속적으로 변화되는 것이어도 좋고, 또한 단계적으로 변화되는 것이어도 좋으며, 또는 이것들의 조합이어도 좋다.The shielding member is capable of changing the shielding shape by movement and changing the shape of the line beam after being divided. The shielding shape changed by movement may be changed continuously with movement, may be changed stepwise, or a combination thereof may be used.

또한, 차폐 부재의 차폐는 레이저광의 투과를 완전하게 방지하는 것 이외에, 투과율을 저하시켜서 피처리체의 조사면에 있어서의 영향을 배제할 수 있는 정도로 레이저광이 투과하는 것이어도 좋다.Further, the shielding of the shielding member may be such that, in addition to completely preventing the transmission of the laser light, the transmittance may be lowered so that the laser light is transmitted to the extent that the influence on the irradiation surface of the object to be processed can be eliminated.

또한, 차폐 부재의 이동은 슬라이드 이동이나 회전 이동 등에 의해 행할 수 있고, 회전 이동에 있어서도 복수의 회전축에 의해 회전하는 것이어도 좋다. 슬라이드 이동은 차폐 부재의 면 방향을 따라 이동시키는 것 이외에, 차폐 부재의 면 방향과는 교차하는 방향으로 이동시키는 것이어도 좋다. 또한, 이것들을 조합시키는 것도 가능하다.In addition, the movement of the shielding member can be performed by slide movement, rotation movement, or the like, and may be rotated by a plurality of rotation shafts also in rotation movement. In addition to moving along the plane direction of the shield member, the slide movement may be performed in a direction crossing the plane direction of the shield member. It is also possible to combine these.

차폐 부재의 이동은 수동, 구동 중 어느 것에 의해서 행하는 것이어도 좋고, 또한 제어에 의한 자동 이동이 이루어지는 것이어도 좋다. 또한, 차폐 부재의 이동은 라인빔의 광로에 대하여 상대적으로 이동할 수 있는 것이면 좋고, 라인빔의 이동에 의해 차폐 부재의 상대적인 이동이 이루어지는 것이어도 좋다.Movement of the shielding member may be performed by either manual or driving, or automatic movement by control may be performed. In addition, the movement of the shielding member may be performed as long as it is relatively movable with respect to the optical path of the line beam, and may be performed relative to the movement of the shielding member by the movement of the line beam.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

이상에서 설명한 바와 같이, 본원 발명에 의하면 라인빔을 차폐 부재의 이동위치에 의해 결정되는 형상으로 분단된 라인빔을 얻어 이것을 피처리체에 조사할 수 있고, 광학계의 교환이나 조정 시간 등을 필요로 하지 않고 조사에 지장이 있는 부위나 조사를 하고 싶지 않은 부위 등에 레이저광을 조사하지 않고 라인빔을 피처리체에 조사할 수 있어, 생산성이 좋고 또한 품질 좋게 소망의 가공을 행할 수 있다.As described above, according to the present invention, the line beam divided into a shape determined by the moving position of the shield member can be obtained and irradiated to the object to be processed, and it does not require an optical system replacement or adjustment time. The line beam can be irradiated to the object to be processed without irradiating the laser beam to a portion that is difficult to irradiate, or a portion that does not want to be irradiated, so that a desired processing can be performed with high productivity and high quality.

도 1은 본 발명의 일실시형태인, 차폐 부재를 포함하는 레이저 처리 장치의 개략을 나타내는 도면이다.
도 2는 마찬가지로, 분단 전후에 있어서의 라인빔의 장축 방향 단면의 빔 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 3은 마찬가지로, 차폐 부재 근방의 광로를 나타내는 개략도, 분단된 빔 프로파일을 나타내는 개략도, 반도체 기판의 평면을 나타내는 도면이다.
도 4는 마찬가지로, 차폐 부재의 상세 형상을 나타내는 평면도 및 정면도이다.
도 5는 마찬가지로, 차폐 부재의 이동에 따른 차폐 형상의 변화를 설명하는 평면도 및 정면도이다.
도 6은 마찬가지로, 차폐 부재의 변경예를 나타내는 평면도이다.
도 7은 마찬가지로, 차폐 부재의 다른 변경예를 나타내는 평면도이다.
도 8은 마찬가지로, 차폐 부재의 또 다른 변경예를 나타내는 평면도이다.
도 9는 마찬가지로, 차폐 부재의 또 다른 변경예를 나타내는 평면도다.
도 10은 마찬가지로, 차폐 부재의 또 다른 변경예를 나타내는 정면이다.
도 11은 마찬가지로, 차폐 부재의 또 다른 변경예를 나타내는 정면이다.
도 12는 마찬가지로, 차폐 부재의 또 다른 변경예를 나타내는 평면도이다.
도 13은 종래의 레이저 처리 장치에 있어서의 장축 단부 차폐부 근방을 나타내는 개략도 및 빔 프로파일의 개략을 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a laser processing apparatus including a shield member, which is an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a diagram showing a beam profile in a cross section in the longitudinal direction of a line beam before and after division.
3 is a schematic diagram showing an optical path in the vicinity of a shield member, a schematic diagram showing a divided beam profile, and a diagram showing a plane of a semiconductor substrate.
4 is a plan view and a front view similarly showing a detailed shape of the shield member.
Likewise, it is a top view and a front view explaining the change of a shielding shape according to movement of a shielding member.
6 is likewise a plan view showing a modified example of the shielding member.
7 is likewise a plan view showing another modified example of the shielding member.
8 is likewise a plan view showing another modified example of the shielding member.
Fig. 9 is likewise a plan view showing another modified example of the shielding member.
10 is likewise a front view showing still another modified example of the shielding member.
Fig. 11 is likewise a front view showing still another modified example of the shielding member.
12 is likewise a plan view showing still another modified example of the shielding member.
Fig. 13 is a schematic diagram showing the vicinity of a long-axis end shielding portion in a conventional laser processing apparatus and a schematic diagram of a beam profile.

이하에, 본 발명의 일실시형태에 의한 차폐 부재를 구비하는 레이저 처리 장치를 도 1에 의거하여 설명한다.Hereinafter, a laser processing apparatus including a shield member according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

레이저 처리 장치(1)는 처리실(2)을 구비하고 있고, 처리실(2) 내에 주사 장치(3)가 설치되어 있다. 주사 장치(3) 상에는 기대(4)가 설치되어 있고, 기대(4)는 주사 장치(3)에 의해 X 방향(주사 방향)으로 이동 가능하게 되어 있으며, 기대(4)는 또한 Y 방향으로의 이동이 가능하게 된 것이어도 좋다.The laser processing device 1 is provided with a processing chamber 2, and a scanning device 3 is installed in the processing chamber 2. On the scanning device 3, a base 4 is provided, the base 4 is movable in the X direction (scanning direction) by the scanning device 3, and the base 4 is also moved in the Y direction. It may be possible to move.

또한, 처리실(2)에는 외부로부터 라인빔을 도입하는 도입창(6)이 설치되어 있다.Further, the processing chamber 2 is provided with an introduction window 6 for introducing a line beam from the outside.

레이저 처리시에는 기대(4) 상에 유리 기판(100a) 등에 비정질의 규소막(100b) 등을 형성한 반도체 기판(100)이 설치된다. 반도체 기판(100)은 피처리체에 상당한다. 또한, 피처리체는 반도체 기판(100)에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 플라스틱 기판에 반도체막 등을 형성한 것 등을 피처리체로 할 수 있다.During laser processing, a semiconductor substrate 100 in which an amorphous silicon film 100b or the like is formed on a glass substrate 100a or the like is provided on the base 4. The semiconductor substrate 100 corresponds to an object to be processed. Further, the object to be processed is not limited to the semiconductor substrate 100, and for example, a semiconductor film or the like formed on a plastic substrate can be used as the object to be processed.

또한, 본 실시형태의 레이저 처리 장치는 비정질막을 레이저 처리에 의해 결정화하는 레이저 어닐 처리에 관한 것으로서 설명하지만, 본원 발명으로서는 레이저 처리의 내용이 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 비단결정의 반도체막을 단결정화하거나, 결정 반도체막의 개질을 행하는 것이면 좋다. 또한, 피처리체의 박리를 행하는 것이어도 좋다.In addition, the laser processing apparatus of this embodiment is described as relating to a laser annealing treatment in which an amorphous film is crystallized by laser treatment, but the content of the laser treatment is not limited to this, for example, a non-single crystal semiconductor film. A single crystallization or modification of a crystalline semiconductor film may be performed. Further, the object to be processed may be peeled.

처리실(2)의 외부에는 레이저광원(10)이 설치되어 있다. 레이저광원(10)은 펄스 발진 레이저광, 연속 발진 레이저광 중 어느 하나의 레이저광을 출력하는 것이어도 좋고, 본 발명으로서는 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.A laser light source 10 is installed outside the processing chamber 2. The laser light source 10 may output either a pulse oscillation laser light or a continuous oscillation laser light, and the present invention is not limited to any one.

이 실시형태에서는 레이저광원(10)에 있어서 펄스상의 레이저광(15)이 출력되는 것으로 한다. 레이저광(15)은 필요에 따라서 어테뉴에이터(11)에 의해 에너지 밀도가 조정되고, 반사 미러(12a), 호모지나이저(12b), 반사 미러(12c), 집광 렌즈(12d) 등을 포함하는 광학계(12)에 의해 라인빔 형상 등으로의 정형이나 편향 등이 이루어진다. 또한, 광학계(12)를 구성하는 광학 부재는 상기에 한정되는 것은 아니고, 각종 렌즈, 미러, 도파부 등을 구비할 수 있다. 상기 광학계(12)에 의해 빔 단면 형상이 라인 형상으로 된 라인빔(150)이 얻어진다. 라인빔(150)의 사이즈는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 피처리체 표면 상에 있어서의 형상으로서, 예를 들면 단축폭 0.155~0.450㎜, 장축폭 370~1300㎜를 예시할 수 있다.In this embodiment, it is assumed that pulsed laser light 15 is output from the laser light source 10. The energy density of the laser light 15 is adjusted by the attenuator 11 as necessary, and includes a reflecting mirror 12a, a homogenizer 12b, a reflecting mirror 12c, a condensing lens 12d, and the like. The optical system 12 performs shaping or deflection into a line beam shape or the like. Further, the optical members constituting the optical system 12 are not limited to the above, and may include various lenses, mirrors, waveguides, and the like. By the optical system 12, a line beam 150 having a cross-sectional shape of a line is obtained. The size of the line beam 150 is not particularly limited, but examples of the shape on the surface of the object to be processed include 0.155 to 0.450 mm in short axis width and 370 to 1300 mm in long axis width.

또한, 집광 렌즈(12d)와 도입창(6) 사이에는 라인빔(150)의 광로 상에 위치하고 라인빔(150)을 분단하여 복수의 라인빔으로 정형하는 차폐 부재(13)와 라인빔(150)의 장축 단부를 차폐하는 장축 단부 차폐부(20)가 배치되어 있다. 차폐 부재(13)와 장축 단부 차폐부(20)는 일체로 되어 있는 것이어도 좋고, 또한 별체로 구성되어 있는 것이어도 좋다.In addition, between the condensing lens 12d and the introduction window 6, the shielding member 13 and the line beam 150 are positioned on the optical path of the line beam 150 and divided into a plurality of line beams by dividing the line beam 150. A long-axis end shielding portion 20 is disposed to shield the long-axis end of ). The shielding member 13 and the long-axis end shielding portion 20 may be integrally formed or may be formed separately.

차폐 부재(13)는 라인빔(150)의 광로에 대하여 이동 가능하게 되어 있고, 수동에 의한 이동 위치 조정 또는/및 구동부에 의한 이동 위치 조정이 가능하게 되어 있다. 이동은 상기 광로에 대하여 상대적으로 슬라이드 이동하거나 회전 이동하거나 함으로써 행할 수 있고, 또한 이것들을 조합시킨 것이어도 좋다. 차폐 부재(13)는 라인빔(150)의 광로 외로 퇴피 가능하며 라인빔(150)의 차폐시에 라인빔(150)의 광로 내로 이동하는 것이어도 좋고, 광로 내에서만 이동하는 것이어도 좋다. 이 실시형태에서는 광학계(12)와 도입창(6) 사이에 차폐 부재(13)를 배치하고 있지만, 도입창으로부터 피처리체에 이르는 동안에 차폐 부재(13)를 위치시키는 구성으로 할 수도 있다.The shielding member 13 is movable with respect to the optical path of the line beam 150, and the moving position can be adjusted manually or/and the moving position can be adjusted by the driving unit. The movement can be performed by sliding or rotating relative to the optical path, and may be a combination of these. The shielding member 13 can be retracted out of the optical path of the line beam 150 and may move into the optical path of the line beam 150 when the line beam 150 is shielded, or may move only within the optical path. In this embodiment, the shielding member 13 is disposed between the optical system 12 and the introduction window 6, but the shielding member 13 may be positioned while reaching the object to be processed from the introduction window.

또한, 레이저 처리 장치(1)에는 주사 장치(3), 차폐 부재(13)의 구동부(도시하지 않음), 레이저광원(10) 등을 제어하는 제어부(7)를 구비하고 있다. 제어부(7)는 CPU나 이것을 동작시키는 프로그램, 기억부 등에 의해 구성된다.Further, the laser processing apparatus 1 is provided with a control unit 7 for controlling the scanning device 3, a driving unit (not shown) of the shielding member 13, the laser light source 10, and the like. The control unit 7 is constituted by a CPU, a program that operates it, a storage unit, or the like.

이어서, 레이저 처리 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation of the laser processing device 1 will be described.

레이저광원(10)에 있어서, 제어부(7)의 제어에 의해 소정의 반복 주파수로 펄스 발진되어서 소정 출력으로 레이저광(15)이 출력된다. 레이저광(15)은 예를 들면 파장 400㎚ 이하, 펄스 반값폭이 200n초 이하인 것이 예시된다. 단, 본 발명으로서는 이것들에 한정되는 것은 아니다.In the laser light source 10, pulse oscillation is performed at a predetermined repetition frequency under the control of the control unit 7, and the laser light 15 is output with a predetermined output. For example, the laser beam 15 has a wavelength of 400 nm or less and a half pulse width of 200 n seconds or less. However, it is not limited to these as this invention.

레이저광(15)은 제어부(7)에 의해 제어되는 어테뉴에이터(11)에 의해 펄스 에너지 밀도가 조정된다. 어테뉴에이터(11)는 소정의 감쇠율로 설정되어 있고, 규소막(100b)으로의 조사면 상에서 결정화에 최적인 조사 펄스 에너지 밀도가 얻어지도록 감쇠율이 조정된다. 예를 들면, 비정질의 규소막(100b)을 결정화하는 등의 경우, 그 조사면 상에 있어서 에너지 밀도가 250~500mJ/㎠가 되도록 조정할 수 있다.The pulse energy density of the laser light 15 is adjusted by the attenuator 11 controlled by the control unit 7. The attenuator 11 is set at a predetermined attenuation rate, and the attenuation rate is adjusted so that an irradiation pulse energy density optimal for crystallization can be obtained on the irradiation surface to the silicon film 100b. For example, in the case of crystallization of the amorphous silicon film 100b, it can be adjusted so that the energy density on the irradiated surface is 250 to 500 mJ/cm 2.

어테뉴에이터(11)를 투과한 레이저광(15)은 광학계(12)에 의해 라인빔 형상으로 정형되고, 또한 단축폭이 집광되어 라인빔(150)이 된다. 라인빔(150)은 예를 들면 규소막(100b) 상에서 장축측의 길이가 370~1300㎜, 단축측의 길이가 100㎛~500㎛가 되도록 정형된다.The laser light 15 transmitted through the attenuator 11 is shaped into a line beam shape by the optical system 12, and the short axis width is condensed to form a line beam 150. The line beam 150 is shaped so that the length of the long axis side is 370 to 1300 mm, and the length of the short axis side is 100 μm to 500 μm on the silicon film 100b.

라인빔(150)은 도 2의 장축 방향 단면 빔 프로파일에 나타내는 바와 같이, 최대 에너지 강도에 대하여 96% 이상이 되는 평탄부(150a)와, 장축 방향의 양단부에 위치하며 상기 평탄부(150a)보다 작은 에너지 강도를 갖고, 외측을 향해서 점차 에너지 강도가 저하되는 스팁니스부(150b)를 갖고 있다. 스팁니스부(150b)는 최대 강도의 10%~90%의 범위의 영역으로 할 수 있다.As shown in the cross-sectional beam profile in the long axis direction of FIG. 2, the line beam 150 is located at both ends of the flat portion 150a, which is 96% or more with respect to the maximum energy intensity, and is located at both ends of the long axis direction and is higher than the flat portion 150a. It has a small energy intensity, and has a steepness part 150b whose energy intensity gradually decreases toward the outside. Steepness portion 150b may be in the range of 10% to 90% of the maximum strength.

도 13은 종래의 레이저 어닐 처리 장치에 있어서의 광로의 개요를 나타내는 것이다. 이 레이저 처리 장치에 있어서도, 상기 실시형태의 레이저 처리 장치(1)와 마찬가지로 반사 미러(12c), 집광 렌즈(12d) 등의 광학계를 구비하고 있고, 집광 렌즈(12d)와 도시하지 않은 도입창 사이의 광로에 라인빔(150)의 장축 단부를 차폐하는 장축 단부 차폐부(20)가 배치되어 있다. 장축 단부 차폐부(20)에 의해 라인빔의 장축 단부를 커팅함으로써 라인빔(150)의 스팁니스부(150b)의 경사를 작게 할 수 있다. 도 13에는 장축 단부가 커팅된 라인빔(150)의 빔 프로파일이 함께 나타내어져 있다.Fig. 13 shows an outline of an optical path in a conventional laser annealing apparatus. In this laser processing apparatus, as in the laser processing apparatus 1 of the above embodiment, an optical system such as a reflecting mirror 12c and a condensing lens 12d is provided, and between the condensing lens 12d and an introduction window (not shown) The long-axis end shielding portion 20 for shielding the long-axis end of the line beam 150 is disposed in the optical path of. The inclination of the steepness portion 150b of the line beam 150 can be reduced by cutting the long axis end of the line beam by the long axis end shielding portion 20. 13 shows the beam profile of the line beam 150 with the long-axis end cut.

본 실시형태에서는 제어부(7)에 의해 차폐 부재(13)의 이동을 제어하고, 라인빔(150)의 일부를 차폐하여 분단된 라인빔을 얻는다.In this embodiment, the movement of the shielding member 13 is controlled by the control unit 7 and a part of the line beam 150 is shielded to obtain a segmented line beam.

도 3에 그 예를 나타낸다. 차폐 부재(13) 및 장축 단부 차폐부(20)를 통과한 라인빔(150)은 장축 방향 단부가 장축 단부 차폐부(20)에 의해 차폐됨과 아울러, 평탄부의 일부가 라인빔(150)의 장축 방향으로 간격을 두고 위치하는 차폐 부재(13)의 차폐부(130)에 의해 차폐되어서 장축 길이가 짧아진 복수의 분단된 라인빔(151)이 얻어지고, 그 라인빔(151)이 반도체 기판(100)에 조사된다.Fig. 3 shows an example. The line beam 150 passing through the shielding member 13 and the long-axis end shielding part 20 is shielded by the long-axis end shielding part 20, and a part of the flat part is the long-axis of the line beam 150 A plurality of segmented line beams 151 that are shielded by the shielding portions 130 of the shielding members 13 spaced apart in the direction and shortened in the long axis are obtained, and the line beams 151 are formed on a semiconductor substrate ( 100).

도 3(a)에는 분단된 라인빔(151)의 빔 프로파일을 함께 나타낸다. 보다 상세한 빔 프로파일은 도 2(b)에 나타낸다. 라인빔(151)은 각 라인빔(151)마다에 평탄부(151a)와 장축 방향 양측의 스팁니스부(151b)를 갖고 있고, 인접하는 평탄부(151a)끼리는 차폐부(130)의 간격에 따른 간격을 갖고 있다.3(a) shows the beam profile of the segmented line beam 151 together. A more detailed beam profile is shown in Fig. 2(b). The line beam 151 has a flat portion 151a and a steepness portion 151b on both sides in the long axis direction for each line beam 151, and adjacent flat portions 151a are spaced between the shielding portions 130. It has a gap according to it.

또한, 도 3(b)에 피처리부(110)가 종횡으로 간격을 두고 할당된 반도체 기판(100)의 평면도를 나타낸다. 라인빔(151)은 피처리부(110)의 폭(도면에서는 좌우 방향)에 맞춘 장축 길이를 갖도록 분단된다. 따라서, 피처리부(110)의 배열에 맞춰서 차폐 부재(13)에는 차폐부(130)가 배열되어 있다.In addition, FIG. 3(b) shows a plan view of the semiconductor substrate 100 to which the processing target 110 is allocated vertically and horizontally at intervals. The line beam 151 is divided to have a length of a long axis that matches the width of the portion to be processed 110 (left and right directions in the drawing). Accordingly, the shielding portion 130 is arranged in the shielding member 13 according to the arrangement of the processing target portion 110.

레이저 처리 장치(1)에서는 소정의 주사 속도로 규소막(100b)을 이동시키면서 라인빔(151)을 조사함으로써 피처리부(110)의 배열에 맞춰서 라인빔(151)의 오버랩 조사를 행할 수 있다. 소정 시간의 조사 후, 레이저광의 조사를 단시간 OFF하고 다시 레이저광을 조사함으로써 주사 방향으로 미조사 영역(110a)을 확보할 수 있다. 이것을 반복함으로써 피처리부(110) 이외에는 레이저광을 조사하지 않도록 해서 반도체 기판(100)에 대하여 처리를 하여 섬상으로 분포된 처리부(111)가 얻어진다.In the laser processing apparatus 1, by irradiating the line beam 151 while moving the silicon film 100b at a predetermined scanning speed, overlap irradiation of the line beam 151 can be performed according to the arrangement of the target portion 110. After irradiation for a predetermined period of time, the irradiation of the laser light is turned off for a short time, and the unirradiated region 110a can be secured in the scanning direction by irradiating the laser light again. By repeating this, the semiconductor substrate 100 is processed so as not to irradiate the laser light except for the processing target 110 to obtain the processing portions 111 distributed in islands.

또한, 차폐 부재(13)는 이동에 의해 차폐부(130)의 형상이나 위치를 변경할 수 있고, 이것에 의해 분단되는 라인빔의 형상을 변경할 수 있다. 이하, 설명한다.Further, the shielding member 13 can change the shape or position of the shielding portion 130 by movement, and thereby the shape of the line beam to be divided can be changed. It will be described below.

도 4는 차폐 부재(13)의 상세한 형상을 나타내는 것이다.4 shows a detailed shape of the shield member 13.

차폐 부재(13)는 라인빔(150)의 단축 방향을 따라 단계적으로 폭이 다른 차폐부(130)를 갖고 있고, 라인빔(150)의 장축 방향에서는 각 차폐부(130)의 폭은 같게 되어 있다. 각 차폐부(130)는 기초부에 의해 연결되어 있어, 각 차폐부(130)가 일체가 되어서 이동할 수 있다. 차폐 부재(13)를 라인빔(150)의 단축 방향으로 이동시켜서 소정의 차폐폭으로 차폐부(130)를 라인빔(150)에 위치시키면, 상기 차폐폭에 따라 분단된 라인빔의 형상을 조정할 수 있다.The shielding member 13 has shielding portions 130 having different widths in stages along the short axis direction of the line beam 150, and the width of each shielding portion 130 is the same in the long axis direction of the line beam 150 have. Since each shield 130 is connected by a base, each shield 130 can be integrated and moved. When the shielding member 13 is moved in the short axis direction of the line beam 150 and the shielding part 130 is positioned on the line beam 150 with a predetermined shielding width, the shape of the divided line beam is adjusted according to the shielding width. I can.

또한, 차폐부의 형상은 차폐 가장자리의 가장자리 방향이 라인빔의 장축 방향에 대하여 수직 또는 임의의 각도를 이루는 것, 또한 라인빔의 조사 방향에 있어서의 단면이 차폐 가장자리를 향해서 작아지는 것이 바람직하고, 또한 차폐 가장자리가 날카롭게 되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 차폐부의 차폐 가장자리에 의해 라인빔(150)의 회절이 발생해서 반도체 기판(100)에 대한 악영향이 발생하는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.In addition, as for the shape of the shielding part, it is preferable that the edge direction of the shielding edge is perpendicular or at an arbitrary angle with respect to the long axis direction of the line beam, and that the cross section in the irradiation direction of the line beam becomes smaller toward the shielding edge, and It is more preferable that the shielding edge is sharpened. As a result, it is possible to prevent or suppress the occurrence of diffraction of the line beam 150 due to the shielding edge of the shielding portion and causing adverse effects on the semiconductor substrate 100.

도 5(a)~(d)는 차폐 부재(13)가 광로에 대하여 이동해서 광로에 위치하는 차폐부(130)의 폭이 변경된 상태와, 분단된 라인빔의 빔 프로파일의 개략 형상을 나타내는 것이다. 이 차폐 부재(13)에서는 분단된 각 라인빔의 장축 방향 길이와 간격을 단계적으로 조정할 수 있다.5(a) to (d) show schematic shapes of the beam profile of the divided line beam and the state in which the width of the shielding part 130 located in the optical path is changed by moving the shield member 13 with respect to the optical path. . In this shielding member 13, the length and interval in the long axis direction of each segmented line beam can be adjusted stepwise.

도 6은 다른 예의 차폐 부재(13a)를 나타내는 것이다.6 shows another example of the shielding member 13a.

차폐 부재(13a)는 라인빔(150)의 단축 방향을 따라 폭이 연속적으로 변화되는 이등변 삼각형상의 차폐부(130a)를 간격을 두고 갖고 있다. 또한, 각 차폐부(130a)는 서로 독립하여 이동이 가능하며, 라인빔(150)의 단축 방향으로 이동시킴으로써 차폐폭을 변경해서 분단된 라인빔의 장축 길이를 조정할 수 있다. 또한, 일부의 차폐부(130a)를 광로에 위치시키고, 다른 차폐부(130a)를 광로 외에 위치시킴으로써 분단된 라인빔의 수를 바꿀 수도 있다.The shielding member 13a has an isosceles triangular shielding portion 130a whose width continuously changes along the short axis direction of the line beam 150 at intervals. In addition, each shielding part 130a may be moved independently of each other, and the shielding width may be changed by moving in the short axis direction of the line beam 150 to adjust the long axis length of the divided line beam. In addition, it is possible to change the number of divided line beams by placing some of the shielding portions 130a on the optical path and placing other shielding portions 130a outside the optical path.

또한, 이 형태에서는 장축 단부 차폐부(20)가 라인빔(150)의 장축 방향으로 이동 가능하게 되어 있어, 광학계(12)에서의 조정에 맞춤으로써 분단된 라인빔의 양측 단부간의 크기를 변경할 수 있다.In addition, in this form, since the long-axis end shielding part 20 is movable in the long-axis direction of the line beam 150, it is possible to change the size between both ends of the divided line beam by adjusting it to the adjustment in the optical system 12. have.

도 7은 또 다른 예의 차폐 부재(13b)를 나타내는 것이다.7 shows another example of the shielding member 13b.

차폐 부재(13b)는 차폐 부재(13)와 마찬가지로, 라인빔(150)의 단축 방향을 따라 단계적으로 장축 방향의 폭이 다른 형상을 갖고 있다. 단, 차폐 부재(13b)는 차폐 부재(13)와 달리 각 차폐부(130b)가 단독으로 상기 단축 방향으로 이동 가능하게 되어 있어, 각 차폐부(130b)를 라인빔(150)의 단축 방향으로 이동시킴으로써 차폐폭을 변경해서 분단된 라인빔의 장축 길이를 조정할 수 있다. 또한, 일부의 차폐부(130b)를 광로에 위치시키고, 일부의 차폐부(130b)를 광로 외에 위치시킴으로써 분단된 라인빔의 수를 바꿀 수도 있다.Like the shielding member 13, the shielding member 13b has a shape having a different width in the major axis direction step by step along the minor axis direction of the line beam 150. However, in the shielding member 13b, unlike the shielding member 13, each shielding part 130b is independently movable in the short axis direction, so that each shielding part 130b is moved in the short axis direction of the line beam 150. By moving, the shielding width can be changed and the length of the long axis of the segmented line beam can be adjusted. In addition, the number of divided line beams may be changed by placing some of the shielding parts 130b on the optical path and placing some of the shielding parts 130b outside the optical path.

상기 각 차폐 부재에서는 라인빔(150)의 단축 방향을 따라 단계적 또는 연속적으로 장축 방향폭이 동일 경향(증가 또는 감소)으로 변화하는 것에 대하여 설명했지만, 증가, 감소의 경향을 갖지 않고 장축 방향폭이 이동 위치에 따라 다른 것 이어도 좋다.In each of the above shielding members, it has been described that the width of the long axis changes stepwise or continuously along the short axis direction of the line beam 150 in the same tendency (increase or decrease), but the width in the long axis direction does not have a tendency of increasing or decreasing. It may be different depending on the moving location.

도 8은 또 다른 예의 차폐 부재(13c)를 나타내는 것이다.8 shows another example of the shielding member 13c.

차폐 부재(13c)는 라인빔 장축 방향으로 간격을 두고 복수의 차폐부(130c)를 갖고 있고, 각 차폐부(130c)는 단독으로 상기 단축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 차폐부(130c)는 상기 단축 방향 위치에 있어서 일정한 증가 또는 감소 경향을 갖지 않고 다른 장축 방향폭을 갖고 있고, 각 차폐부(130c)를 라인빔(150)의 단축 방향으로 이동시킴으로써 차폐폭을 변경해서 분단된 라인빔의 장축 길이를 조정할 수 있다. 또한, 각 차폐부(130c)의 상기 장축 방향폭은 상기 단축 방향에 있어서 대소의 경향을 갖고 있지 않고, 단축 방향의 이동 위치에 따라 적당한 폭을 갖도록 구성되어 있다.The shielding member 13c has a plurality of shielding portions 130c at intervals in the line beam long axis direction, and each shielding portion 130c is independently movable in the short axis direction. The shielding part 130c does not have a certain tendency to increase or decrease in the position in the short axis direction and has a different width in the long axis direction, and the shielding width is changed by moving each shield part 130c in the short axis direction of the line beam 150 Thus, the length of the long axis of the segmented line beam can be adjusted. In addition, the width in the major axis direction of each shielding portion 130c does not tend to be large or small in the minor axis direction, and is configured to have an appropriate width according to the moving position in the minor axis direction.

또한, 상기 각 차폐 부재에서는 각 차폐부끼리가 같은 형상을 갖는 것으로서 설명했지만, 각 차폐부가 다른 형상을 갖는 것이어도 좋다.In addition, in the above-described shielding members, the shielding portions have been described as having the same shape, but the shielding portions may have different shapes.

도 9는 또 다른 예의 차폐 부재(13d)를 나타내는 것이다. 이 형태에서는 차폐부(130d)와 차폐부(131d)가 장축 방향으로 교대로 배열되어 있고, 서로 다른 형상을 갖고 있다. 차폐부(130d)에서는 상기 단축 방향을 따라 단계적으로 상기 장축 방향폭이 변화되도록 구성되어 있다. 따라서, 동일 방향으로 이동시킴으로써 순차 장축 방향폭을 증대 또는 감소시킬 수 있다. 차폐부(131d)는 장축 방향폭의 변화에 일정한 증가 또는 감소의 경향이 없고, 단축 방향 위치에 따라 적절한 장축 방향폭을 갖고 있다.9 shows another example of the shielding member 13d. In this form, the shielding portions 130d and the shielding portions 131d are alternately arranged in the long axis direction, and have different shapes. The shielding part 130d is configured to change the width in the long axis direction step by step along the short axis direction. Therefore, by moving in the same direction, it is possible to increase or decrease the width in the direction of the major axis in sequence. The shielding portion 131d does not have a tendency of a constant increase or decrease in the change in the width in the long axis direction, and has an appropriate width in the long axis direction according to the position in the short axis direction.

차폐부(130d)와 차폐부(131d)를 적당히 이동시킴으로써 다양한 길이로 분단된 라인빔을 얻을 수 있다. 또한, 이 실시형태에서는 형상이 다른 차폐 부재가 교대로 배열되어 있는 것으로서 설명했지만, 본 발명으로서는 배열 방법이 특별히 한정되는 것은 아니고, 형상이 다른 차폐 부재의 종별도 특별히 한정되는 것은 아니다.By appropriately moving the shielding portion 130d and the shielding portion 131d, it is possible to obtain a line beam divided into various lengths. In addition, although this embodiment demonstrated that shielding members with different shapes are arranged alternately, the arrangement method is not specifically limited as this invention, The type of shielding members with different shapes is also not specifically limited.

또한, 상기 각 차폐부에서는 단축 방향을 따라 차폐부가 이동하는 것에 대하여 설명했지만, 단축 방향과는 각도를 갖도록 단축 방향과 동일면 내에서 이동하는 것이어도 좋고, 또한 단축 방향과 동일면 내에서 장축 방향을 따라 이동하는 것이어도 좋다. 또한, 단축 방향과는 각도를 갖는 면 내에서 이동하는 것이어도 좋다. 이동 방향은 일방향에 한하지 않고, 복수 방향으로 행하여지는 것이어도 좋다.In addition, in each of the above shields, it has been described that the shielding part moves along the minor axis direction, but it may be moved in the same plane as the minor axis direction so as to have an angle with the minor axis direction, and also along the major axis direction within the same plane as the minor axis direction. It may be to move. In addition, it may move within a plane having an angle from the minor axis direction. The moving direction is not limited to one direction, and may be performed in a plurality of directions.

상기 각 실시형태에서는 차폐부가 슬라이드 이동하는 것에 대하여 설명했지만, 차폐부가 회전 이동하는 것이어도 좋다. 이하, 설명한다.In each of the above-described embodiments, it has been described that the shield portion slides, but the shield portion may be rotated. It will be described below.

도 10은 다른 차폐 부재(13e)를 나타내는 것이며, 장축 방향을 따라 간격을 두고 복수의 차폐부(130e)가 배치되어 있다. 차폐부(130e)는 평판상의 형상을 갖고, 라인빔(150)의 단축 방향을 따른 회전축을 갖고 있고, 그 회전축에 따라서 회전 구동할 수 있다. 이 회전에 의해, 라인빔(150)의 조사 방향에 있어서의 장축 방향에서의 차폐 유효폭을 변경할 수 있다. 각 차폐부(130e)는 서로 연동해서 회전하는 것이어도 좋고, 또한 일부 또는 전부에서 각각이 독립해서 회전하는 것이어도 좋다. 독립해서 회전 가능할 경우, 일부 또는 전부의 차폐부(130e)간의 회전 각도가 다름으로써 차폐 형상을 변경시킬 수 있다.10 shows another shielding member 13e, and a plurality of shielding portions 130e are disposed at intervals along the major axis direction. The shielding part 130e has a flat plate shape, has a rotation axis along the short axis direction of the line beam 150, and can be rotated according to the rotation axis. By this rotation, the effective shielding width in the long axis direction in the irradiation direction of the line beam 150 can be changed. Each of the shielding portions 130e may be rotated in conjunction with each other, or may be rotated independently in some or all of them. When it is possible to independently rotate, the shape of the shield can be changed because the rotation angle between some or all of the shield portions 130e is different.

도 11은 또 다른 예의 차폐 부재(13f)를 나타내는 것이며, 장축 방향을 따라 간격을 두고 복수의 차폐부(130f)가 배치되어 있다. 차폐부(130f)는 라인빔(150)의 단축 방향을 따른 회전축을 갖고 있고, 그 회전축에 따라서 회전 구동할 수 있다. 각 차폐부(130f)는 외주면의 형상이 둘레 방향 위치에서 다르고, 상기 회전에 의해 회전 위치에 따라서 라인빔(150)에 대한 장축 방향에서의 차폐 유효폭을 변경할 수 있다. 또한, 각 차폐부(130f)는 상기 실시형태와 마찬가지로 서로 연동해서 회전하는 것이어도 좋고, 또한 일부 또는 전부에서 각각이 독립해서 회전 가능한 것이어도 좋다. 독립하여 회전 가능할 경우, 일부 또는 전부의 차폐부(130f)간의 회전 각도가 다름으로써 차폐 형상을 변경시킬 수 있다.11 shows the shielding member 13f of another example, and a plurality of shielding portions 130f are disposed at intervals along the major axis direction. The shielding part 130f has a rotation axis along the short axis direction of the line beam 150 and may be rotated according to the rotation axis. Each shielding part 130f has a different shape of the outer peripheral surface at a position in the circumferential direction, and the effective width of the shielding in the long axis direction for the line beam 150 may be changed according to the rotational position by the rotation. In addition, each shielding portion 130f may be rotated in conjunction with each other as in the above-described embodiment, or may be rotated independently in some or all of them. When it is possible to rotate independently, the shape of the shielding may be changed because the rotation angle between some or all of the shielding portions 130f is different.

또한, 상기 실시형태에서는 회전축이 단축 방향을 따른 것으로서 설명했지만 회전축의 방향이 특별히 한정되는 것은 아니고, 또한 회전축을 복수 갖는 것이어도 좋다.Further, in the above embodiment, the rotation shaft was described as being along the minor axis direction, but the direction of the rotation shaft is not particularly limited, and a plurality of rotation shafts may be provided.

또한, 상기 각 차폐재는 장축 방향에 있어서의 좌우 형상이 대칭으로 되어 있는 것에 대해서 주로 설명을 했지만, 좌우 형상이 다른 것이어도 좋다.In addition, the above-described shielding material has mainly been described that the left-right shape in the long-axis direction is symmetrical, but the left-right shape may be different.

도 12는 다른 예의 차폐 부재(13g)를 나타내는 것이다.12 shows a shielding member 13g of another example.

차폐 부재(130g)는 장축 방향 우측에서 라인빔(150)의 단축 방향을 따라 외측편의 경사가 연속적으로 변화되고, 장축 방향 좌측에서 외측편이 단축 방향을 따른 직각 삼각형상을 갖고 있고, 단축 방향의 이동 위치에 따라 연속해서 장축 방향폭이 변화된다. 이 차폐부(13g)를 단축 방향으로 이동시킴으로써 분단된 라인빔의 장축 방향 길이를 조정할 수 있고, 분단된 라인빔의 장축 방향의 단부 위치를 한 쪽으로 조정할 수 있다. 각 차폐부(130g)는 연동하는 것이어도 좋고, 또한 일부 또는 전부의 차폐부에서 독립하여 이동할 수 있는 것이어도 좋다.In the shielding member 130g, the slope of the outer side continuously changes along the minor axis direction of the line beam 150 from the right side of the long axis direction, and the outer side has a right triangle shape along the minor axis direction from the left side of the major axis direction, and moves in the minor axis direction. Depending on the position, the width in the direction of the major axis continuously changes. By moving the shielding portion 13g in the short axis direction, the length of the segmented line beam in the long axis direction can be adjusted, and the end position of the segmented line beam in the long axis direction can be adjusted to one side. Each of the shielding portions 130g may be interlocked or may be independently movable from some or all of the shielding portions.

상기에서 설명한 각 차폐 부재의 형상은 예시로서 나타내어지는 것으로, 본원 발명으로서 차폐 부재의 형상이 특정한 것에 한정되는 것은 아니고, 이동에 따라 차폐 형상을 변경할 수 있는 것이면 좋다.The shape of each shielding member described above is shown as an example, and as the present invention, the shape of the shielding member is not limited to a specific one, as long as the shielding shape can be changed according to movement.

또한, 상기에서 설명한 각 차폐 부재 중 적어도 레이저광이 조사되는 측의 표면은 레이저광의 반사를 방지하기 위해서 조면(粗面)으로 하는 것이 바람직하다. 또는, 각 차폐 부재의 상면은 각도를 더함으로써 레이저광의 입사각에 대하여 90도가 되지 않도록 하는 것도 가능하다. 이것들의 대책에 의해, 레이저광의 수직 반사에 의해 광학계로 반사광이 되돌아오지 않도록 할 수 있다.In addition, it is preferable that at least the surface on the side to which the laser light is irradiated among the above-described shielding members is a rough surface in order to prevent reflection of the laser light. Alternatively, the upper surface of each shielding member may be made not to be 90 degrees with respect to the incident angle of the laser beam by adding an angle. With these measures, it is possible to prevent the reflected light from returning to the optical system by vertical reflection of the laser light.

또는, 차폐 부재의 표면은 라인빔이 반사되도록 하고, 또한 그 상면은 각도를 더해서 광학계와는 다른 방향으로 반사광을 반사시키도록 해도 좋다. 이 반사광의 강도(파워 또는 에너지 밀도 등)를 계측하는 계측기를 설치하고, 계측 결과를 이용해서 레이저광의 에너지 출력을 조정하거나, 어테뉴에이터의 감쇠율을 조정하거나 함으로써 레이저 가공 대상물에 일정한 파워가 도달하도록 할 수 있다.Alternatively, the surface of the shielding member may reflect the line beam, and the upper surface may reflect the reflected light in a direction different from the optical system by adding an angle. Install a measuring instrument that measures the intensity of the reflected light (power or energy density, etc.), and adjust the energy output of the laser light using the measurement result, or adjust the attenuation rate of the attenuator so that a certain power reaches the object to be processed. I can.

또한, 상기 실시형태에서는 차폐 부재의 전부가 이동하는 것에 대하여 설명했지만, 예를 들면 고정 차폐부와 가동 차폐부의 조합에 의해 차폐 형상을 바꾸어서 분단된 라인빔의 형상을 조정하도록 해도 좋다.Further, in the above embodiment, the movement of all of the shielding members has been described, but the shape of the segmented line beam may be adjusted by changing the shielding shape by a combination of, for example, a fixed shielding portion and a movable shielding portion.

이상, 본 발명에 대해서 상기 실시형태에 의거하여 설명을 행하였지만, 본원 발명은 상기 실시형태의 내용에 한정되는 것은 아니고, 본원 발명의 범위를 일탈하지 않는 한은 적당한 변경이 가능하다.As described above, the present invention has been described based on the above embodiment, but the present invention is not limited to the content of the above embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1 : 레이저 처리 장치 2 : 처리실
3 : 주사 장치 4 : 기대
6 : 도입창 7 : 제어부
10 : 레이저광원 12 : 광학계
12a : 반사 미러 12b : 호모지나이저
12c : 반사 미러 12d : 집광 렌즈
13, 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f, 13g : 차폐 부재
130, 130a, 130b, 130c, 130d, 131d, 130e, 130f, 130g : 차폐부
20 : 장축 단부 차폐부 100 : 반도체 기판1: laser processing device 2: processing room
3: injection device 4: anticipation
6: introduction window 7: control unit
10: laser light source 12: optical system
12a: reflective mirror 12b: homogenizer
12c: reflection mirror 12d: condensing lens
13, 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f, 13g: shielding member
130, 130a, 130b, 130c, 130d, 131d, 130e, 130f, 130g: Shield
20: long-axis end shielding portion 100: semiconductor substrate

Claims (11)

라인빔 형상의 레이저광의 일부의 투과를 차폐하고, 피처리체에 조사되는 복수의 분단된 라인빔을 형성하는 차폐 부재로서,
상기 차폐 부재는 상기 라인빔 형상의 레이저광의 광로에 대하여 일부 또는 전부가 상대적으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 이동에 따라, 분단된 상기 라인빔의 형상 조정이 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저광 차폐 부재.As a shielding member that shields the transmission of a part of the line beam-shaped laser beam and forms a plurality of segmented line beams irradiated to the object to be processed,
The shielding member is a laser beam, characterized in that a part or all of the shielding member is relatively movable with respect to the optical path of the line beam shape, and the shape of the segmented line beam can be adjusted according to the movement. Shielding member. 제 1 항에 있어서,
상기 이동에 따라 차폐 형상이 변화되는 형상이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저광 차폐 부재.The method of claim 1,
A laser light shielding member, characterized in that a shape in which a shielding shape changes according to the movement is provided. 제 2 항에 있어서,
상기 이동에 따라 차폐 형상이 단계적 또는 연속적으로 변화되는 형상이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저광 차폐 부재.The method of claim 2,
A laser light shielding member, characterized in that a shape in which the shielding shape changes stepwise or continuously according to the movement is given. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동은 슬라이드 이동 또는/및 회전 이동을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저광 차폐 부재.The method according to any one of claims 1 to 3,
The movement is a laser light shielding member, characterized in that it comprises a slide movement and / and rotation movement. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인빔의 형상 조정은 상기 라인빔의 장축 방향의 길이 조정인 것을 특징으로 하는 레이저광 차폐 부재.The method according to any one of claims 1 to 3,
The shape adjustment of the line beam is an adjustment of a length of the line beam in a long axis direction. 레이저광을 출력하는 레이저광원과, 상기 레이저광을 라인빔 형상으로 정형해서 피처리체로 안내하는 광학계와, 상기 레이저광의 조사에 대비해서 상기 피처리체를 유지하는 피처리체 유지부와, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 레이저광 차폐 부재를 구비하고,
상기 레이저광 차폐 부재는 상기 라인빔 형상으로 된 레이저광이 도파되고, 상기 피처리체 유지부에 유지된 상기 피처리체에 이르는 광로 상에서 상기 라인빔의 일부의 투과를 차폐해서 복수의 분단된 라인빔을 형성할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치.A laser light source for outputting laser light, an optical system for shaping the laser light into a line beam shape and guiding it to an object to be processed, an object holding unit for holding the object to be processed against irradiation of the laser light, and The laser light shielding member according to claim 3 is provided,
The laser light shielding member shields a plurality of segmented line beams by shielding the transmission of a part of the line beam on the optical path leading to the object to be processed, where the laser beam in the shape of the line beam is guided and held in the object holding unit Laser processing apparatus, characterized in that arranged to be formed. 제 6 항에 있어서,
상기 차폐 부재는 슬라이드 이동 또는/및 회전 이동이 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치.The method of claim 6,
The laser processing apparatus, wherein the shield member is capable of sliding and/or rotating movement. 제 6 항에 있어서,
상기 피처리체는 적층 구조를 갖고 있고, 상기 피처리체의 박리 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치.The method of claim 6,
The laser processing apparatus, wherein the object to be processed has a laminated structure, and a peeling process is performed on the object to be processed. 제 6 항에 있어서,
상기 피처리체는 반도체층을 갖는 기판이며, 상기 반도체층의 결정화 또는 결정의 활성화를 행하는 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치.The method of claim 6,
The laser processing apparatus, wherein the object to be processed is a substrate having a semiconductor layer, and crystallizes the semiconductor layer or activates the crystal. 제 6 항에 있어서,
상기 피처리체는 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 레이저 처리 장치.The method of claim 6,
The laser processing apparatus, wherein the object to be processed is a plastic substrate. 레이저광을 라인빔 형상으로 정형하고, 상기 라인빔의 광로 상에 일부 또는 전부가 이동 가능한 차폐 부재를 배치하고 상기 라인빔의 일부의 투과를 차폐해서 상기 이동에 의한 상기 배치 위치에 따라 결정되는 형상의 복수의 분단된 라인빔을 형성하고, 상기 분단이 된 라인빔을 피처리체에 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저광 조사 방법.A shape determined according to the arrangement position by the movement by shaping the laser light into a line beam shape, arranging a shield member that is partially or completely movable on the optical path of the line beam, and shielding the transmission of a part of the line beam And forming a plurality of segmented line beams, and irradiating the segmented line beams onto an object to be processed.
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