KR20090083301A - 레이저 조사 방법, 그것을 이용한 반도체 장치의 제조 방법, 및 레이저 조사 장치 - Google Patents

레이저 조사 방법, 그것을 이용한 반도체 장치의 제조 방법, 및 레이저 조사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피조사물의 두께가 균일하지 않더라도 레이저빔으로 피조사물을 균질하게 조사하는 레이저 조사 방법을 제공하는 것이다. 불균일한 두께를 갖는 피조사물을 조사하는 경우에, 오토포커싱 기구를 이용하여 피조사물의 표면 상에 레이저빔을 집광하기 위한 렌즈와 상기 피조사물 사이의 간격을 일정하게 유지하면서 레이저 조사를 수행한다. 특히, 피조사물 상에 형성된 빔 스폿의 제1 방향과 제2 방향으로 레이저빔에 대하여 피조사물을 이동시켜 피조사물에 레이저빔을 조사하는 경우에, 피조사물과 렌즈 사이의 간격은 피조사물이 제1 및 제2 방향으로 이동하기 전에 오토포커싱 기구에 의하여 제어된다.
Figure P1020090056306
레이저 조사, 반도체 장치, 어닐링, CW 레이저, 레이저 발진기

Description

레이저 조사 방법, 그것을 이용한 반도체 장치의 제조 방법, 및 레이저 조사 장치{LASER IRRADIATION METHOD, METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME, AND LASER IRRADIATION APPARATUS}
본 발명은 레이저 조사 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 오토포커싱 기능에 의하여 피조사물로의 레이저광 조사를 제어하는 레이저 조사 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 레이저 조사 방법을 이용한 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 기판 상에 박막 트랜지스터(TFT)를 제조하는 기술이 대폭 진보하고, 액티브 매트릭스 표시장치에 대한 응용 개발이 진행되고 있다. 특히, 다결정 반도체를 이용하는 TFT는 종래의 비정질 반도체를 이용한 TFT보다도 전계 효과 이동도가 높으며, 따라서 고속동작이 가능하다. 이러한 이유 때문에, 종래 기판의 외부에 설치된 구동회로로 수행된 화소의 제어를 화소와 동일한 기판 상에 형성된 구동 회로로 수행하는 것이 시도되었다.
반도체 장치에 이용하는 기판은 비용면에서 글래스 기판이 기대되고 있다. 그러나, 글래스 기판은 내열성이 열악하고 열변형이 쉽다. 그러므로, 글래스 기판 상에 다결정 반도체 막을 이용한 TFT를 형성하는 경우에, 글래스 기판의 열변형을 방지하기 위하여 레이저 어닐링을 채용하여 반도체막을 결정화한다.
레이저 어닐링의 특징은 복사 가열 또는 전도 가열을 이용하는 어닐링법과 비교하여 처리시간을 대폭 단축할 수 있으며, 또한 기판이 열적으로 거의 손상을 입지 않도록 기판 상의 반도체 기판 또는 반도체막을 선택적으로 그리고 국부적으로 가열할 수 있다.
일반적인 표현으로, 반도체 막에 대한 레이저 어닐링은 엑시머 레이저를 사용하여 수행되는 것이 일반적이다. 엑시머 레이저는 출력이 높고 및 고주파수로 조작을 반복하여 조사가 가능한 장점을 갖는다. 게다가, 엑시머 레이저로부터 발진된 레이저빔은 반도체막으로 종종 이용되는 규소막에 충분히 흡수되는 장점을 갖는다. 레이저 조사 단계에서, 피조사물 상의 레이저빔의 빔 스폿은 광학계에 의하여 선형 스폿(장방형 및 타원형 스폿을 포함)으로 정형되며, 빔 스폿은 선형 빔 스폿의 단측 방향으로 피조사물에 대하여 이동한다. 이러한 레이저 조사에 의하면, 레이저 어닐링은 피조사물에 효과적으로 수행될 수 있다.
또한, 레이저 어닐링 단계에서 연속 발진 레이저(CW 레이저라고도 함)를 사용할 수도 이TEk. CW 레이저로부터 발진된 레이저빔이 선형 스폿으로 정형되고, 피조사물인 반도체막이 피조사물 상의 빔 스폿의 단측 방향으로 상대적으로 이동하면, 이동 방향으로 길게 연장하는 큰 결정립이 반도체막에 형성될 수 있다. 큰 결정립의 연장 방향에 따라 제조된 TFT는 엑시머 레이저를 이용하여 제조된 TFT보다 캐리어 이동도가 높다. 캐리어 이동도가 높은 TFT에 의하면, 회로는 고속으로 구동될 수 있으며, 따라서 드라이버, CPU 등을 제조할 수 있다.
CW 레이저로부터 발진된 레이저빔은 그 파장이 비정질 실리콘(a-Si)에 충분히 흡수되고 또한 비선형 광학 요소에 의한 기본파로부터의 변환 효율이 높기 때문에 532nm의 파장을 갖는다. 일반적으로, 레이저빔의 파장이 짧을수록, a-Si는 레이저빔을 더욱 많이 흡수한다. 한편, 파장이 짧을수록, 레이저빔 출력은 낮아진다.
전술한 방법에 의하여 결정화된 반도체막을 사용하여 TFT를 형성하는 기술은 여러 분야에서 실시되고 있다.
레이저빔의 출력이 낮으면, 레이저빔의 에너지 밀도 또는 출력 밀도를 증가시키기 위하여 레이저빔을 피조사물의 한 점에 집광한다. 게다가, 레이저빔으로 피조사물을 조사하여 피조사물 상에 소정의 패턴을 직접하는 경우에도, 빔 스폿은 렌즈에 의하여 피조사물에 집광된다. 예를 들면, CW 레이저를 이용하여 반도체 막을 결정화하는 경우에, 출력을 가능한 증가시키기 위하여 빔 스폿은 피조사물 상에 장방형, 타원형 또는 선형 스폿과 같은 긴 스폿으로 정형되며 또한 빔 스폿은 렌즈에 의한 단측 방향으로 수 마이크로미터의 길이를 갖도록 집광된다. 또한, 레이저 조사로 피조사물에 미세 패턴을 직접 이미지 처리하는 경우, 빔 스폿은 더욱 협소하게 된다.
레이저빔을 집광하여 피조사물 상에 형성된 빔 스폿의 직경을 축소하기 위하여, 개구율(NA)이 큰 렌즈를 사용하는 것이 필요하다. 일반적으로, NA 및 초점 깊 이 Z은 방정식 Z=±λ/2NA2를 만족시킨다(여기서, λ는 레이저빔의 파장이다). 그러므로, 렌즈가 큰 NA를 갖는 경우, 렌즈의 초점 깊이도 따라서 짧아진다. 예를 들면, CW 레이저를 사용하면, 초점 깊이는 약 수 마이크로미터로 조정될 필요가 있다.
그러나, 글래스 기판으로 대표되는 기판이 큰 경우에, 기판의 두께차가 보다 현저하게 된다. 두께는 기판 내에서 수 십 마이크로미터로 변화할 수 있다. 예를 들면, 두께가 균일하지 않은 글래스 기판 등에 형성된 반도체막을 레이저 조사로 어닐링하는 경우에, 렌즈와 피조사물 사이의 간격은 기판 내부의 위치에 종속하며, 따라서 빔 스폿 형상은 그 위치에 따라 변화한다. 이러한 이유로, 결정성은 동일한 기판 상에 형성된 반도체막에서 조차도 위치에 따라 상이하게 된다.
전술한 문제점을 고려하여, 본 발명의 목적은 피조사물의 두께가 균일하지 않더라도 레이저빔으로 피조사물을 균질하게 조사하는 레이저 조사 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 레이저 조사법을 이용하여 반도체 장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 오토포커싱 기구를 이용하여 피조사물 상에 레이저빔을 초점 맞추기 위한 렌즈와상기 피조사물 사이의 간격을 일정하게 유지하면서 레이저 조사를 수행하는 레이저 조사 방법을 개시한다. 특히, 피조사물 상방에 형성된 빔 스폿의 제1 방향 및 제2 방향으로 레이저빔에 대하여 피조사물을 이동시켜 레이저 조사를 수행하는 경우에, 렌즈와 피조사물 사이의 간격은 피조사물이 제1 및 제2 방향으로 이동하기 전에 오토포커싱 기구에 의하여 제어된다. 오토포커싱 기구는 피조사물 상방의 렌즈를 통해 그 피조사물에 전달되는 레이저빔의 초점을 조정하기 위한 것임에 주목하여야 한다.
융기부를 갖는 피조사면에 대하여 레이저 조사를 수행하는 경우에, 오토포커싱은 사전에 융기부를 고려하여 수행된다. 예를 들면, 융기부가 피조사물의 제1 방향을 따라 존재하고 또한 레이저 조사가 제1 방향 및 상기 제1 방향에 대하여 직각인 제2 방향으로 수행되는 경우, 오토포커싱은 융기부가 존재하지 않는 제2 방향으로 피조사물을 이동시키기 전에 수행될 수도 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 오토포커싱 기구는 융기부가 존재하는 제1 방향으로 피조사물에 입사되는 레이저빔에 대하여 피조사물을 이동시킨 이후에 기판의 융기부에 기인한 피조사물과 렌즈 사이의 간격 변화를 보정한다. 오토포커싱 기구는 융기부가 존재하는 제1 방향으로 피조사물을 이동시키면서 렌즈와 피조사물 사이의 간격을 제어한다.
피조사물 상에 형성된 빔 스폿은 광학계에 의하여 단측과 장측을 갖는 타원형 또는 선형 스폿과 같은 장방형 스폿 또는 세장형 스폿으로 정형될 수 있다. 레이저 조사는 빔 스폿의 단측이 융기부가 존재하는 제1 방향과 평행하도록 세장형 빔 스폿이 형성될 때 효과적으로 수행될 수 있다. 본원에 기술된 광학계는 레이저빔을 임의 부분에 집광하기 위하여 하나 또는 복수개의 렌즈와 거울의 조합체이다.
레이저 조사는 피조사물과 레이저빔 중 어느 하나 또는 양자를 이동시켜 피 조사물에 대하여 수행될 수 있다. 조사부가 고정밀도로 제어되고 또한 균질한 조사가 가능하기 때문에, 제2 방향에서보다 융기부가 존재하는 제1 방향으로 피조사물과 레이저빔 중 어느 하나 또는 양자를 이동시키는 것이 바람직하다.
오토포커싱을 수행하기 위하여, 레이저빔이 피조사물의 표면에 초점을 맞출 수 있는 경우에 임의의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 레이저빔과 상기 레이저빔을 검출하기 위한 검출기(4분할 광검출기, CCD(charge coupled device), PSD(position sensitive detector) 등)를 사용할 수 있다. 레이저빔은 레이저 빔과 검출기로 렌즈와 피조사물 사이의 간격을 측정하고 또한 그 간격을 일정하게 유지하여 피조사물체 상에 초점을 상시 맞출 수 있다. 렌즈와 피조사물 사이의 간격은 미세 이동 장치를 렌즈 또는 스테이지에 제공하는 것에 의하여 제어될 수 있다. 게다가, 렌즈와 피조사물 사이의 간격을 측정하기 위한 레이저빔은 피조사물을 어닐링하기 위하여 레이저빔으로부터 개별적으로 제공될 수 있거나, 피조사물을 어닐링하기 위하여 레이저빔으로 사용될 수도 있다. 또 다른 오토포커싱법으로서, CD, DVD 등을 재생하는데 사용되는 방법(예를 들면, 난시법(astigmatic method), 나이프 에지법(knife edge method), 푸코법(Foucault method) 또는 임계각 법)을 사용할 수 있다. 게다가, 접촉식 변위 센서를 피조사물에 직접 접촉시켜 렌즈와 피조사물 사이의 간격을 제어하는 것이 가능하다. 렌즈와 피조사물 사이의 간격은 렌즈를 포함하는 광학계를 이동시키거나 피조사물을 이동시키는 동안 오토포커싱 기구에 의하여 제어될 수 있다.
전술한 레이저 조사법에 따라 레이저빔으로 반도체막을 조사하여 어닐링을 수행하는 경우, 예를 들면, 반도체막을 결정화 또는 활성화시킬 수 있다. 게다가, 어닐링된 반도체막을 사용하여 반도체 장치를 제조할 수 있다.
본 발명에 사용된 레이저 발진기는 특별히 한정되지 않으며, 펄스 레이저 발진기 또는 연속파(CW) 레이저 발진기를 사용할 수 이다. 펄스 레이저는 예를 들면 엑시머 레이저, YAG 레이저 또는 YVO4 레이저이다. CW 레이저는 예를 들면 YAG 레이저, YVO4 레이저, GdVO4 레이저, YLF 레이저 또는 Ar 레이저이다. CW 레이저빔을 사용하면, 레이저빔의 주사 방향으로 길게 연장하는 큰 액정 입자를 형성하는 것이 가능하다. 게다가, 10MHz의 반복 주파수를 갖는 펄스레이저 발진기를 사용할 수 있다. 주사 방향으로 길게 연장하는 큰 액정 입자는10MHz 이상의 반복 주파수를 갖는 펄스 레이저 발진기로부터 출사된 레이저 빔을 사용하는 것에 의하여 획득될 수 있다(상기 레이저 빔은 준CW 레이저빔이라고도 한다).
본 발명에 따르면, 레이저 조사는 피조사물 두께가 균일하지 않더라도 균질하게 수행될 수 있다. 게다가, 레이저 조사는 피조사물의 융기부를 고려하여 레이저 조사를 수행함으로써 효과적으로 수행될 수 있다.
실시 형태
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명을 여러 가지 상이한 모드로 구체화할 수 있기 때문에, 본 발명의 형태 및 세부사항을 본 발명의 내용 및 범위 내에서 수정 및 변경할 수 있음을 당업자가 용 이하게 알 수 있다. 그러므로, 본 발명은 실시 형태의 설명에 대하여 제한받지 않는다. 게다가, 도면 전체에 걸쳐 동일한 부분에 동일한 참조부호가 병기된다.
본 발명에서, 레이저 조사는 오토포커싱 기구에 의하여 렌즈와 피조사물 사이의 간격을 일정하게 유지하면서 피조사물에 대하여 수행된다. 오토포커싱 기구는 렌즈를 통해 피조사물에 조사된 레이저빔의 초점이 피조사물의 표면에 있는가를 검출하는 검출기와, 렌즈와 피조사물간의 간격을 제어하는 제어기를 구비한다. 렌즈와 피조사물간의 간격을 제어하는 방법이 두 가지 있는바, 그중 하나는 피조사물을 이동시키는 것이고, 다른 하나는 렌즈를 포함하는 광학계를 이동시키는 것이다.
또한, 피조사물이 규칙적인 융기부를 갖는 경우에, 레이저 조사는 그 융기부를 고려하여 수행된다. 예를 들면, 글래스 기판은 그 제조 공정에 기인하여 소정 방향으로 융기부를 갖는다. 그러므로, 글래스 기판을 사용하는 경우에, 오토포커싱 기구는 기판이 융기부가 존재하는 방향으로 이동할 때만 피조사물 상의 초점을 조정하는 반면, 기판이 융기부가 존재하지 않는 방향으로 이동할 때 오토포커싱 기구는 사용되지 않는다.
예를 들면, 피조사물은 본 발명에서 다음과 같이 레이저빔으로 조사된다. 반도체막을 레이저빔으로 조사하여 반도체막을 활성화시킨다. 피조사물을 포토리도그래프법으로 마이크로처리한다. 또는 직접 레이저 조사법으로 패턴을 형성한다. 게다가, 본 발명은 이러한 예에 제한받지 않으며, 피조사물을 레이저 조사로 처리하는 여러 가지 단계를 포함한다.
레이저 조사에 사용되는 레이저 발진기는 특별히 제한받지 않으며, 펄스 레이저 발진기 또는 CW 레이저 발진기를 사용할 수도 있다. 게다가, 10MHz 이상의 반복 주파수를 갖는 펄스 레이저 발진기를 사용할 수도 있다.
실시 형태 1
도 1을 참조하여 오토포커싱 기구를 이용하는 레이저 조사법에 따라 피조사물을 이용하여 렌즈와 피조사물간의 간격을 제어하는 구성인 제1 실시 형태를 설명하기로 한다.
도 1에서, 제1 레이저빔은 반복 주파수가 10MHz 이상인 레이저 발진기(101)로부터 출사되며, 피조사물(106)에 대하여 수직으로 입사하도록 거울(102) 상에 반사된다. 그 이후, 제1 레이저빔은 상이한 방향으로 각각 작용하는 원통형 렌즈(103, 104)에 입사되고, 피조사물(106) 상에 집광된다. 따라서, 선형 빔 스폿(105)이 피조사물(106) 상에 형성된다.
레이저 발진기(101)는 10MHz 이상의 반복 주파수를 갖는 레이저 발진기인 것에 불구하고, 본 발명은 이것에 제한받지 않으며, CW 레이저 발진기를 사용할 수도 있다. CW 레이저 발진기를 사용하는 경우에, 제1 레이저빔은 피조사물에 대하여 소정 각도 이상으로 그러나 수직이 아닌 비스듬하게 입사되어, 피조사물 상에서 입사광과 반사광 사이의 간섭을 방지한다. 이 경우에, 레이저빔의 입사각 θ는 θ=tan-1(l/2d)의 부등식을 만족시킬 수 있다(여기서, l은 레이저빔의 입사 방향에서 빔 스폿의 길이이며, d는 피조사물의 두께이다.
피조사물(106)은 Z축 스테이지(116), X축 스테이지(117) 및 Y축 스테이지(118)에 의하여 이동될 수 있다. Z축 스테이지(116)는 피조사물(106)의 경사이동을 조정하며, 피조사물(106)을 상방 또는 하방으로 이동시킨다. 본 실시 형태에서, 제1 레이저빔은 X축 스테이지(117)와 Y축 스테이지(118)를 이동시켜 피조사물(106)에 전달된다.
피조사물(106)과 각각의 원통형 렌즈(103, 104) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위하여, 레이저 발진기(109), 원통형 렌즈(110, 111), 4분할 광검출기(112), X축 스테이지(116)를 구비하는 오토포커싱 기구를 사용한다. 피조사물(106)과 각각의 원통형 렌즈(103, 104) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위하여, 피조사물(106) 상에서 원통형 렌즈(103, 104)의 초점을 유지한다. 원통형 렌즈(103, 104) 사이의 간격은 고정되어 있는 것에 주목하여야 한다. 원통형 렌즈(104)의 초점이 피조사물(106)의 표면 상에 있으면, 원통형 렌즈(103)의 초점 역시 피조사물(106)의 표면에 있다.
레이저 발진기(109)로부터 조사된 제2 레이저빔은 두 개의 원통형 렌즈(110, 111)를 통해 피조사물(106)에 입사되고, 피조사물(106)에 반사된 레이저빔은 4분할 광검출기(112)에 의하여 검출된다. 여기서, 피조사물(106)의 표면이 높거나 낮은 경우에, 레이저빔의 광로 길이가 변화한다. 4분할 광검출기(112)는 검출된 광을 광 감도에 비례하여 전기 신호로 변환한다. 전기 신호에 기초하여, 원통형 렌즈(104)와 피조사물(106) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위하여 4분할 광검출기(112)와 협력하는 Z축 스테이지(116)를 이동시킨다. 제2 레이저빔을 도 1에 도 시된 바와같이 피조사물(106)의 표면에 비스듬히 입사시키는 것이 바람직하다. 이 경우에, 제1 레이저빔은 피조사물(106)에 수직으로 입사되고, 제2 레이저빔이 피조사물(106)에 비스듬히 입사되기 때문에, 제1 레이저빔과 제2 레이저빔을 상이한 위치에서 조사하는 광학계를 제공하는 것이 가능하며, 이러한 구성은 광학계의 구성을 용이하게 한다.
두 개의 원통형 렌즈를 구비하는 광학계에서 광 형상 및 광로 길이 간의 관계를 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2의 평면(112b) 위치에서, 도 1에 도시된 제1 레이저빔은 피조사물(106) 상에 초점이 맞추어진다. 여기서, 빔 스폿이 피조사물(106) 상에 원형이 되도록 두 개의 원통형 렌즈(110, 111)의 초점을 조정한다.
피조사물(106)이 원통형 렌즈(104)에 근접하면, 광로 길이가 짧아지기 때문에, 빔 스폿은 평면(112a)에서 도시된 바와 같이 타원형이된다. 반면, 피조사물(106)은 평면(112c)에서 도시된 바와 같이 원통형 렌즈(104)로부터 더 멀리 이동하면, 광로 길이가 길어지기 때문에, 빔 스폿은 평면(112a)에 형성된 타원에 직각인 방향으로 타원으로 된다. 게다가, 피조사물(106)이 평면(112d)에서 도시된 바와 같이 상당히 멀리 이동하면, 레이저빔의 강도는 낮아지며, 4분할 광검출기에 의하여 검출된 값은 낮아진다.
피조사물(106)을 경사 이동된 상태로 제공하는 경우에, 반사된 레이저빔은 4분할 광검출기(112)에 도달하지 않으며, 따라서 전류값이 검출되지 않는다. 반사된 빔이 4분할 광검출기(112)에 도달하더라도, 4개의 광검출기 각각에 의하여 상이 한 전류값이 검출된다.
4분할 광검출기와 빔 스폿 간의 관계를 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3e에서, 4분할 광검출기 각각에 참조부호 (a) 내지 (d)를 병기한다. 빔이 광검출기 각각에 도달하면, 그 빔은 빔 강도에 비례하여 전류로 변환된다.
원통형 렌즈(104)와 피조사물(106) 사이의 간격이 원통형 렌즈(104)의 초점 길이보다 짧은 것을 의미하는, 광로 길이가 도 3a에 도시된 바와 같이 짧아지는 경우에, 4분할 광검출기에 형성된 빔 스폿은 타원형이다. 따라서, 검출된 전류값은 (a)=(c)<(b)=(d)이다. 원통형 렌즈(104)의 초점에 피조사물(106)을 마련하기 위하여, Z축 스테이지(116)는 원통형 렌즈(104)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
원통형 렌즈(104)와 피조사물(106) 사이의 간격이 원통형 렌즈(104)의 초점 길이와 같은 것을 의미하는, 광로 길이가 도 3b에 도시된 바와 같이 적절한 경우에, 4분할 광검출기에 형성된 빔 스폿은 원형이다. 따라서, 검출된 전류값은 (a)=(c)=(b)=(d)이다.
원통형 렌즈(104)와 피조사물(106) 사이의 간격이 원통형 렌즈(104)의 초점 길이보다 긴 것을 의미하는, 광로 길이가 도 3c에 도시된 바와 같이 긴 경우에, 4분할 광검출기에 형성된 빔 스폿은 타원형이다. 따라서, 검출된 전류값은 (a)=(c)>(b)=(d)이다. 원통형 렌즈(104)의 초점에 피조사물(106)을 마련하기 위하 여, Z축 스테이지(116)는 원통형 렌즈(104)를 향하는 방향으로 이동할 수 있다.
원통형 렌즈(104)와 피조사물(106) 사이의 간격이 원통형 렌즈(104)의 초점 길이보다 상당히 짧은 것을 의미하는, 광로 길이가 도 3d에 도시된 바와 같이 매우 짧아진 경우에, 4분할 광검출기에 형성된 빔 스폿은 타원형이며, 빔 스폿의 일부는 4분할 광검출기에 입사되지 않는다. 여기서, 광검출기 각각에 의하여 계측된 전체 전류값은 빔 스폿의 일부가 광검출기에 입사하지 않기 때문에 낮다. 이 경우에, 도 3c에 도시된 바와 같이, Z축 스테이지(116)는 원통형 렌즈(104)를 향하여 이동할 수도 있다.
원통형 렌즈(104)의 평면부가 피조사물(106)의 표면과 평행하지 않는 것을 의미하는, 광로 길이가 도 3e에 도시된 바와 같이 경사 이동한 경우에, 4분할 광검출기에 형성된 빔 스폿은 원형이다. 이 경우에, 4분할 광검출기에 의하여 측정된 전류값은 (a)>(c)=(b)>(d)이다. 광검출기에서, (b) 및(d)만 동일한 전류값을 가지며, (a) 및 (c)는 그렇지 않다. 이 경우에, Z축 스테이지(116)는 4분할 광검출기를 향하여 경사 이동하도록 조정될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이, Z축 스테이지(116)는 4분할 광검출기에 전달된 레이저광의 강도가 4개의 광검출기 모두에서 일정하도록 제어될 수 있다.
피조사물(106)은 레이저 조사법으로 처리될 수 있는 재료로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 피조사물(106)은 예를 들면 반도체, 글래스, 플라스틱 등의 기판 상에 형성된 반도체막, 금속, 유기수지막 등일 수 있다. 피조사물(106)이 글래스 기판 상에 형성된 반도체막인 경우에, 반도체막을 레이저빔으로 조사하 는 것으로 반도체막을 어닐링할 수 있다. 반도체막의 두께가 글래스 기판의 불균일성에 기인하여 불균일하더라도, 레이저 조사를 오토포커싱 기구로 수행할 수 있기 때문에, 반도체막을 균질하게 어닐링할 수 있다. 게다가, 피조사물(106)이 유기수지막인 경우에, 유기수지막을 패턴 처리하거나, 레이저 조사에 의하여 내부에 개구를 구비할 수도 있다. 레이저빔을 유기수지막의 표면에 정확하게 초점을 맞추는 방식으로 오토포커싱 기구로 레이저 조사를 수행함으로써, 패턴과 개구를 정확하게 형성할 수 있다.
본 발명의 실시 형태를 제2 레이저빔을 검출하기 위하여 4분할 광검출기를 이용하는 예로 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, CCD, PSD 등을 사용하여 제2 레이저빔을 검출할 수 있다. 게다가, 제2 레이저빔 대신에, 피조사물(106)과 직접 접촉하는 접촉식 변위 센서, 정전용량의 변화를 이용하는 정전용량 변위 센서 및 오토포커싱 기구로서 고주파 자기장을 이용하는 맴돌이 전류 변위 센서를 사용하는 것이 가능하다.
반복 주파수가 10MHz 이상인 레이저 발진기(101)로부터 조사된 제1 레이저빔이 본 실시 형태에서 피조사물(106)로 수직으로 입사되더라도, 레이저빔은 CW 레이저를 이용하는 것과 동일한 방식으로 비스듬하게 입사될 수도 있다. 이 경우에, 레이저 발진기(109)로부터 조사된 제2 레이저빔을 수직으로 입사시키는 것이 바람직하다. 제1 레이저빔이 비스듬히 입사할 때 제2 레이저빔을 수직으로 입사하게 하면, 제1 및 제2 레이저빔을 정형화하는 광학계는 상호 중첩하지 않는다. 그러므로, 광학계는 용이하게 조립될 수 있다. 또한, 제2 레이저빔이 수직으로 입사되 면, 제2 레이저빔은 피조사물(106) 상에 형성된 제1 레이저빔의 빔 스폿 부근까지 용이하게 전달될 수 있으므로, 오토포커싱 정밀도가 향상될 수 있다.
상기 레이저 조사에서 오토포커싱 기구를 제공하면, 렌즈와 피조사물 간의 간격을 제어하면서 레이저 조사를 수행하는 것이 가능하다.
실시 형태 2
피조사물 상에 렌즈로 레이저빔의 초점을 맞추기 위하여 통상 오토포커싱을 수행하는 것이 가능하다. 그러나, 피조사물 상에 융기부 등의 존재가 예측되는 경우에, 오토포커싱은 처리 효율을 증가시키는데 필요할 때에만 수행될 수도 있다. 본 실시 형태를 글래스 기판이 도 8을 참조하여 소정 방향을 따라 융기부를 갖는 경우의 레이저 조사법을 기술한다.
일반적으로, 대형 글래스 기판은 글래스 제조 공정에 고유한 융기부를 구비하기 쉽다. 융기부는 글래스 기판 내에 하나 또는 그 이하의 변극점을 갖는 기능에 기초하여 변경하며, 소정 방향을 따라 존재한다. 반면, 융기부는 그 융기부가 존재하는 방향에 직각 방향으로 존재하지 않는다. 그 이유는, 레이저 조사는 글래스 기판의 고유의 특징을 고려하여 수행되는 것이 바람직하다.
도 8에서, 반도체막(206)을 어느 한 방향으로 융기부를 갖는 글래스 기판 상에 형성하기 때문에, 반도체막(206)의 표면은 글래스 기판의 융기부의 반영으로 융기한다. 도 1에서와 동일한 방식으로, 제1 레이저빔은 레이저 발진기(101)(CW 레이저 또는 10MHz 이상의 반복 주파수를 갖는 발진 레이저)로부터 출사되며, 거울(102) 상에 반사된다. 그 이후, 제1 레이저빔은 반도체막(206)으로 수직으로 입 사된다. 그 이후, 제1 레이저빔은 원통형 렌즈(103, 104)에 입사되고, 글래스 기판 상에 형성된 반도체막(206) 상에 초점이 맞추어진다. 따라서, 제1 레이저빔은 반도체막(206) 상에 선형 빔 스폿(105)으로 정형된다. 전술한 바와 같이 CW 레이저 발진기를 사용하는 경우에, 제1 레이저빔은 반도체막(206)에 대하여 소정 각도로 그러나 비수직으로 입사될 수 있다.
X축, Y축 및 Z축을 포함하는 3차원 구성에서, 글래스 기판은 XY축 평면에 마련된다. X축 방향은 글래스 기판이 융기부를 갖지 않는 방향이며, Y축 방향은 X축 방향과 직각 방향이며, Z축 방향은 X축 및 Y축 방향과 직각 방향이다. 이 경우에, 글래스 기판은 Z축 방향에 대하여 X축 방향이 아니라 Y축 방향으로만 변경한다. 환언하면, 글래스 기판은 Y축 방향으로만 융기부를 갖는다. 여기서, 선형 빔은 글래스 기판이 융기부(X축 방향)를 갖지 않는 방향에 대하여 단측 방향이 평행하도록 형성된다. 글래스 기판의 이동은 Z축 스테이지(116), X축 스테이지(117) 및 Y축 스테이지(118)에 의하여 제어된다. X축 스테이지(117)는 글래스 기판을 X축 방향으로 이동시키고, Y축 스테이지(118)는 Y축 방향으로 이동한다. Z축 스테이지(116)는 글래스 기판의 경사이동을 조정하며, 그것을 Z축 방향으로 이동시킨다.
제2 실시 형태에서, 레이저 조사는 피조사물인 반도체막(206)이 X축 및 Y축 방향으로 이동하는 동안 수행된다. 반도체막(206)이 선형 빔 스폿의 단측 방향(X축 방향)으로 이동하는 경우에 제1 레이저빔으로 조사되는 방식으로 어닐링이 수행된다.
반도체막(206)을 X축 방향으로 이동시켜 기판의 일단에서 타단으로 제1 레이 저빔을 이송한 이후에, 반도체막(206)을 Y축 방향으로 이동시킨다. 반도체막(206)은 Y축 방향으로 이동하여, 다음 X축 방향으로의 어닐링 위치를 결정한다. 예를 들면, 기판의 전면을 어닐링하는 경우, 반도체막(206)은 장측 방향으로 선형 빔 스폿의 길이만큼 Y축 방향으로 이동하고, 레이저 조사를 수행한다.
본 실시 형태에서 제1 레이저빔을 고정하면서 X축 스테이지(117) 및 Y축 스테이지(118)로 반도체막(206)을 이동시켜 레이저 조사를 수행하는 것에 불구하고, 반도체막(206)을 고정한 상태에서 레이저빔을 이동시켜 레이저 조사를 수행할 수도 있다.
X축 방향으로의 기판 두께 편차가 작기 때문에, 반도체막(206)을 X축 방향으로 이동시켜 레이저조사를 수행하더라도 원통형 렌즈(104)와 반도체막(206) 사이의 간격은 거의 변화하지 않는다. 반면, 글래스 기판이 Y축 방향으로 글래스 기판에 고유한 융기부를 갖고 있기 때문에, 원통형 렌즈(104)와 반도체막(206) 간의 간격은 Y축 방향으로의 반도체막(206)의 이동에 의하여 변화한다.
융기부가 소정 방향으로 존재하는 경우, 오토포커싱 레이저 조사 동안 내내 수행될 필요가 없다. 레이저빔의 초점은 반도체막(206)이 X축 방향으로 이동하기 전에 한번 조정될 수도 있다. X축 방향에서, 초점은 전술한 바와 같이 초점을 일회 조정하는 것에 의하여 반도체막 상에 상시 존재한다. 그러므로, 균질한 레이저 조사를 수행할 수 있다.
환언하면, 반도체막(206)을 X방향으로 일단에서 타단으로 어닐링한 이후에 반도체막(206)을 Y축 방향으로 그리고 다시 X축 방향으로 이동시키기 전에, 레이저 빔의 초점을 반도체막(206) 상에서 조정할 수 있다. 게다가, 글래스 기판이 넓은 융기부 또는 복잡한 융기부를 갖는 경우에, 반도체막(206)은 필요에 따라 오토포커싱 기구에 의하여 원통형 렌즈(103)와 반도체막(206) 사이의 간격을 제어하면서 Y축 방향으로 이동할 수도 있다.
반도체막(206)은 어닐링이 수행되는 X축 방향으로 결정화에 대하여 적절한 속도로 이동한다. 보다 구체적으로 설명하면, 반도체막(206)은 100mm/s 내지 20/ms, 바람직하게는 10 내지 100cm/s의 속도로 X축 방향으로 이동한다. 상기 속도 범위 내에서, 어닐링에 의하여 큰 결정립을 획득될 수 있다. 속도가 20m/s 또는 그 이상인 경우에, 결정은 레이저빔의 스캐닝 방향으로 성장하지 않는다. 반면, 반도체막(206)은 어닐링 위치가 X축 방향 이외로 조정되는 경우에 Y축 방향으로 매우 느리게 이동한다. 보다 구체적으로 설명하면, 속도는 어닐링 위치를 정밀하게 제어하기 위하여 100mm/s 또는 그보다 작은 것이 바람직하다.
제1 실시 형태에 도시된 것과 동일한 오토포커싱 기구를 사용할 수 있다. 레이저 발진기(109)로부터 조사된 제2 레이저빔은 두 개의 원통형 렌즈(110, 111)를 통해 반도체막(206)에 입사되고, 반도체막(206)에 반사된 레이저빔은 4분할 광검출기(112)에 의하여 검출된다. Z축 스테이지(116)는 원통형 렌즈(104)와 반도체막(206) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위하여 4분할 광검출기(112)에 의하여 검출된 조건에 기초하여 조정된다.
본 실시 형태를 일방향으로 넓은 융기부를 갖는 글래스 기판 상에 형성된 반도체막에 대한 레이저 조사의 예를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는 다. 전술한 바와 같이 융기부를 고려한 레이저 조사를 융기부를 갖는 반도체, 금속, 유기수지막, 글래스 및 플라스틱과 같은 어떠한 피조사물에도 수행될 수 있다.
제2 실시 형태에 도시된 바와 같이, 레이저 조사를 피조사물의 융기부를 고려하여 수행하면, 오토포커싱이 언제자 필요한 것은 아니다. 이것은 처리 효율을 증가시킬 수 있다.
실시 형태 3
본 실시 형태는 렌즈와 피조사물 사이의 간격을 렌즈를 포함하는 광학계를 이동시켜 조정하는 레이저 조사법을 도 4 내지 도 7c를 참조하여 설명한다.
도 4에서, 제1 레이저빔은 레이저 발진기(401)(CW 레이저 또는 10MHz 이상의 반복 주파수를 갖는 발진 레이저)로부터 출사되며, 거울(402) 상에 반사된다. 그 이후, 레이저빔은 피조사막(405)으로 수직으로 입사된다. 그 이후, 피조사물(405)에 수직으로 입사된 레이저빔은 광학계(404)에 입사되며, 그 광학계의 높이는 오토포커싱 기구(403)에 의하여 제어될 수 있다. 그 이후, 레이저빔은 피조사물(405) 상에 선형으로 집광된다.
CW 레이저 발진기를 사용하는 경우에, 제1 레이저빔은 피조사물(405)에 대하여 소정 각도로 입사하게 된다.
실시 형태2에서와 같이, 융기부가 피조사물(405) 내부에 존재하면, 단측이 피조사물(405)이 보다 작은 수의 융기부를 갖는 방향과 평행하도록 선형 빔을 형성한다. 피조사물(405)의 이동은 X축 스테이지(406) 및 Y축 스테이지(407)에 의하여 제어된다. 오토포커싱 기구(403)는 오토포커싱 기구(408)와함께 상하로 이동할 수 있다.
피조사물(405)에 대한 레이저 조사는 피조사물(405)이 장착된 X축 스테이지(406)와 Y축 스테이지(407)가 이동하는 동안 수행될 수도 있다. 게다가, 레이저 조사는 레이저빔이 이동하는 동안 수행될 수도 있다.
광학계(404)를 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 5는 광하계(404)의 단면도로서, 도 4 및 도 5에서 동일한 부품에는 동일한 참조부호를 병기한다. 광학계(404)는 각각 상이한 방향으로 작동하는 두 개의 원통형 렌즈(610, 611))를 구비한다. 본 실시 형태에서, 원통형 렌즈(610)는 300mm의 초점 길이를 가지며, 선형 빔의 장측 방향에서만 작동하고, 원통형 렌즈(611)는 15mm의 초점 길이를 가지며 선형 빔의 단측 방향에서만 작동한다. 원통형 렌즈(610, 611)를 사용하면, 레이저빔은 피조사물(405) 상에 선형 스폿으로 형성된다. 빔 스폿은 단측 방향으로 약 10μm 그리고 종측 방향으로 약 300μm의 사이즈를 갖는다.
다음에, 오토포커싱 기구(403)를 도 6을 참조하여 기술하기로 한다. 도 6에서, 광학계(404)는 보이스 코일(601), 자석(602) 및 철심(603)에 의하여 미세하게 이동할 수 있으며, 상기 보이스 코일(601), 자석(602) 및 철심(603)은 서보회로로부터 보이스 코일(601)로 구동 전류가 유동하면, 광학계(404)를 에워싼다.
다음에, 오토포커싱 기구(408)를 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명하기로 한다. 레이저 발진기(701)로부터 조사된 제2 레이저빔은 볼록형 구면 렌즈(704)와 원통형 렌즈(705)를 통해 피조사물(405)에 입사되고, 반사된 레이저빔은 4분할 광검출기(706)에 의하여 검출되어 피조사물(405)과 오토포커싱 기구(408) 사이의 간 격을 측정한다. 측정 결과에 따르면, 오토포커싱 기구(403)는 광학계(404)를 상하로 이동시켜 광학계(404)와 피조사물(405) 사이의 간격을 제어한다.
피조사물(405)과 오토포커싱 기구(408) 사이의 간격을 측정하는 방법을 기술한다. 도 7a 내지 도 7c에서, 레이저 발진기(701)로부터 조사된 레이저빔의 편광 방향이 λ/2 파장판(702)에 의하여 90도 회전하게 된다. 그 이후, 레이저빔은 빔 분할기(703)를 통과하여, 볼록형 구면 렌즈(704)에 의하여 집광된다.
피조사물(405)이 볼록형 구면 렌즈(704)(도 7a)의 초점에 있으면, 레이저빔이 피조사물(405)에 입사하는 것과 동일한 광로를 따라 피조사물(405) 상에 반사된 레이저빔이 이동하며, 그 레이저빔은 볼록형 구면 렌즈(704)에 입사된다. 그리고, 레이저빔의 일부는 빔 분할기(703)에 의하여 편향되고, 원통형 렌즈(705)에 입사된다.
원통형 렌즈(705)는 단지 일방향으로 작용하는 집광 렌즈이며, 점선은 원통형 렌즈(705)가 작용하는 방향으로 레이저빔의 광로를 나타낸다. 실선은 원통형 렌즈(705)가 작용하지 않는 방향으로 레이저빔의 광로를 나타낸다. 여기서, 4분할 광검출기(706) 상의 빔 스폿은 원형이다.
피조사물(405)이 볼록형 구면 렌즈(704)(도 7b)의 초점 앞에 위치하면, 피조사물(405) 상에 반사된 레이저빔은 레이저빔이 입사할 때의 광로보다 내측인 광로를 따라 이동하며, 그 이후 레이저빔은 볼록형 구면 렌즈(704)에 입사된다. 그 이후, 레이저빔의 일부는 빔 분할기(703)에 의하여 편향되며, 원통형 렌즈(705)에 입사된다.
원통형 렌즈(705)는 단 일방향으로 작용하는 집광렌즈이다. 점선은 원통형 렌즈(705)가 작용하는 방향으로 레이저빔의 광로를 나타낸다. 실선은 원통형 렌즈(705)가 작용하지 않는 방향으로 레이저빔의 광로를 나타낸다. 여기서, 4분할 광검출기(706) 상의 빔 스폿은 타원형이다.
피조사물(405)이 볼록형 구면 렌즈(704)(도 7c)의 초점 뒤에 위치하면, 피조사물(405) 상에 반사된 레이저빔은 레이저빔이 입사할 때의 광로보다 외측인 광로를 따라 이동하며, 그 이후 레이저빔은 볼록형 구면 렌즈(704)에 입사된다. 그 이후, 레이저빔의 일부는 빔 분할기(703)에 의하여 편향되며, 원통형 렌즈(705)에 입사된다.
원통형 렌즈(705)는 단 일방향으로 작용하는 집광렌즈이다. 점선은 원통형 렌즈(705)가 작용하는 방향으로 레이저빔의 광로를 나타내며, 실선은 원통형 렌즈(705)가 작용하지 않는 방향으로 레이저빔의 광로를 나타낸다. 여기서, 4분할 광검출기(706) 상의 빔 스폿은 타원형으로서, 도 7b에 도시된 타원으로 90도 회전한다.
그러므로, 빔 스폿이 피조사물(405)의 위치에 따라 4분할 광검출기에 대하여 상이한 형상을 갖기 때문에, 각각의 4분할 광검출기에 의하여 검출된 전류값은 상이하다. 따라서, 피조사물(405)과 오토포커싱 기구(408) 사이의 간격을 측정할 수 있다. 오토포커싱 기구(408)는 오토포커싱 기구(403)와 함께 작용할 때 광학계(404)와 피조사물(405) 사이의 간격을 일정하게 할 수 있다.
제3 실시 형태는 제1 또는 제2 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
실시 형태 4
도 9 및 도 10을 참조하여 하나의 레이저 발진기에 의한 오토포커싱을 이용하는 레이저 조사의 예를 본 실시 형태에서 설명하기로 한다.
도 9에서, 레이저 발진기(101)로부터 출사된 레이저빔은 그 레이저빔의 이동 방향이 피조사물(106)의 표면에 대하여 비스듬하도록 거울(102) 상에 반사된다. 그 이후, 레이저빔은 상이한 방향으로 레이저빔을 각각 집광할 수 있는 원통형 렌즈(103, 104)에 입사되고, 레이저빔은 선형 빔 스폿(105)이 피조사물(106) 상에 형성되도록 집광된다.
피조사물(106)은 Z축 스테이지(116), X축 스테이지(117) 및 Y축 스테이지(118)에 의하여 이동될 수 있다. Z축 스테이지(116)는 피조사물(106)의 경사이동을 조정하며, 피조사물(106)을 상하 방향으로 이동시킨다.
게다가, 피조사물(106)과 각각의 원통형 렌즈(103, 104) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 오토포커싱이 제공된다. 본 실시 형태에서, 레이저 발진기(101)로부터 조사된 피조사물(106)에 비스듬히 입사되고, 반사된 레이저빔은 4분할 광검출기(112)에 의하여 검출되어, 오토포커싱이 수행된다. 환언하면, 레이저 발진기(101)로부터 조사된 레이저빔 역시 오토포커싱용 레이저빔으로 사용된다. 예를 들면, 피조사물(106)이 반도체막이면, 레이저 발진기(101)로부터 조사된 레이저빔은 반도체막을 어닐링하기 위한 레이저빔으로 그리고 오토포커싱용 레이저빔으로서 작용할 수 있다.
피조사물(106)과 원통형 렌즈(103, 104) 사이의 간격은 도 2 및 도 3a 내지 도 3e에 도시된 구성과 동일한 방식으로 4분할 광검출기를 사용하여 피조사물(106) 상에서 반사된 레이저빔을 검출하는 것에 의하여 제어될 수 있다.
본 경우에 CW 레이저 발진기를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, CW 레이저 발진기를 레이저 조사에 사용하면, 입사된 레이저빔은 피조사물(106)의 배변 상에서 반사된 레이저빔과 간섭이 발생할 수도 있다. 레이저빔의 간섭을 방지하기 위하여, 레이저빔이 피조사물(106) 상에서 반사된 빔과 중첩하지 않도록, 레이저빔은 피조사물(106)에 소정 각도로 입사할 수도 있다. 도 9가 레이저빔이 비슴듬히 입사하는 구성을 도시하기 때문에, 본 구성은 CW 레이저를 이용하는 경우에 적합하다.
도 10은 레이저빔이 수직으로 입사하고 오토포커싱이 하나의 레이저 발진기로 수행되는 레이저 조사법을 도시한다.
레이저 발진기(201)는 10MHz의 반복 주파수를 갖는 모드 로크 펄스 레이저이다. 레이저 발진기(201)로부터 조사된 레이저빔의 편광 방향은 편광판(202)에 의하여 90도 회전한다. 그 이후, 레이저빔은 빔 분할기(703)를 통과하여, 집광 렌즈(204)에 의하여 피조사물(207) 상에 집광된다. 집광된 레이저빔을 사용하여 어닐링과 같은 레이저 조사를 수행한다.
도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 피조사물(207) 상에 반사된 레이저빔은 집광 렌즈(204)에 입사되고, 빔 분할기(203) 및 원통형 렌즈(208)를 통해 4분할 광검출기(209)에 의하여 검출된다. 검출된 레이저빔은 4분할 광검출기(209)에 의하여 전기 신호로 변환된다. 각각의 광검출기에 의하여 검출된 전기 신호가 동일 하도록 집광렌즈(204) 또는 피조사물(207)을 이동시켜, 집광렌즈와 피조사물 사이의 간격을 일정하게 할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 레이저빔이 피조사물(207)에 수직으로 입사되는 경우, 수 십 ps 또는 그 이하의 짧은 펄스 폭을 갖는 레이저를 사용할 수도 있다. 짧은 펄스 레이저빔이 수직으로 입사하더라도, 피조사물(207)의 배면 상에 반사된 입사광과 레이저빔 간의 간섭이 균질한 레이저 조사에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 수 십 ps 또는 그 이하의 짧은 펄스 폭을 갖는 레이저를 사용하는 경우에, 레이저빔이 피조사물에 수직으로 전달되는 경우에, 빔의 간섭에 의하여 영향을 받지 않고 균질한 레이저 조사를 수행할 수 있다.
피조사물이 융기부를 갖는 경우에, 제2 실시 형태에 도시된 바와 같은 융기부를 고려하여 오토포커싱을 수행할 수도 있다. 제4 실시 형태를 제1 내지 제3 실시 형태중 어느 하나와 자유롭게 조합할 수 있다.
실시 형태 5
본 발명을 두께가 균일하지 않은 물체에 대하여 레이저 조사를 수행하는 것에 적용할 수 있다. 게다가, 본 발명을 레이저 조사 뿐만 아니라 전자빔 이미징 또는 이온 빔 이미징에도 적용할 수 있다. 본 실시 형태는 도 14를 참조하여 레이저 직접 이미징 시스템을 사용하는 경우에 레이저 조사법을 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 레이저 직접 이미징 시스템(1001)은 레이저 조사에서 각종 컨트롤을 수행하기 위한 컴퓨터(1002)(이하 PC라 함)와, 레이저빔을 조사하기 위한 레이저 발진기(1003)와, 레이저 발진기(1003)의 전원(1004)과, 레이저 빔을 감쇠하기 위한 광학계(1005)(ND 필터)와, 레이저빔의 강도를 조정하기 위한 음향 광학 변조기(AOM)(1006)와, 레이저빔의 단면을 축소하기 위한 렌즈, 레이저빔의 광로를 변경하기 위한 거울 등을 갖는 광학계(1007)와, X축 스테이지 및 Y축 스테이지를 갖는 기판 이동 기구(1009)와, PC로부터 출력된 제어 데이터를 디지털-아날로그 변환하기 위한 D/A 변환기(1010)와, D/A 변환기(1010)로부터 출력된 아날로그 전압에 따라 음향 광학 변조기(1006)를 제어하기 위한 드라이버(1011)와, 상기 기판 이동 기구(1009)를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 드라이버(1012)를 구비한다. 오토포커싱 기구(1013) 역시 제공된다.
레이저 발진기(1003)는 자외선, 가시광, 또는 적외선을 조사할 수 있는 레이저 발진기일 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 레이저 발진기(1003)는 예를 들면 ArF 엑시머 레이저, KrF 엑시머 레이저, XeCl 엑시머 레이저, 또는 Xe 엑시머 레이저일 수 있다. 게다가, He 레이저, He-Cd 레이저, Ar 레이저, He-Ne 레이저 또는 HF 레이저와 같은 가스 레이저를 사용할 수 있다. 게다가, YAG, GdVO4, YVO4, YLF 또는 YAlO3와 같은 액정(각각 Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti 또는 Tm이 도핑됨)을 이용하는 고체 레이저 발진기를 사용할 수 있다. 또한, GaN 레이저, GaAs 레이저, GaLaAs 레이저 또는 InGaAsP 레이저와 같은 반도체 레이저 발진기를 사용할 수 있다. 고체 레이저 발진기를 사용하면, 기본파 또는 제2 내지 제5 고조파 중 하나를 사용하는 것이 가능하다.
다음에, 레이저 직접 이미징 시스템을 이용하는 레이저 조사법을 설명하기로 한다. 기판(1008)이 기판 이동 기구(1009) 상에 장착되면, PC(1002)는 카메라(비도시)를 사용하여 기판 상방에 형성된 마커의 위치를 검출한다. 그 이후, PC(1002)는 마커의 검출된 위치 데이터 및 미리 입력된 이미지 패턴 데이터에 기초하여 기판 이동 기구(1009)를 이동시키기 위한 이동 데이터를 생성한다.
그 후, 광학계(1005)가 레이저 발진기(1003)로부터 조사된 레이저빔을 감쇠한 이후에, PC(1002)가 드라이버(1011)를 통해 음향 광학 변조기(1006)로부터 출력된 레이저빔의 양을 제어하는 방식으로 광 조사량을 예정된 양으로 제어한다. 반면, 레이저빔의 빔 스폿 형상과 광로가 변경하도록 음향 광학 변조기(1006)로부터 조사된 레이저빔이 광학계(1007)를 통과한다. 렌즈로 레이저빔을 집광한 이후에, 레이저빔은 기판 상부에 형성된 흡광층에 전달된다.
여기서, 기판 이동 기구(1009)는 PC(1002)에 의하여 생성된 이동 데이터에 기초하여 X 방향 및 Y 방향으로 이동하도록 제어된다. 그 결과, 예정된 영역에 레이저빔이 조사되고, 레이저빔의 에너지 밀도가 흡광층에서 열에너지로 변환된다.
레이저 직접 이미징 시스템을 이용한 레이저 조사의 경우에, 렌즈를 통해 기판 상에 형성된 흡광층 상에 레이저빔의 빔 스폿을 초점 맞추는 것이 필요하다. 따라서, 광학계(1007)와 기판(1008) 사이의 간격은 제1 또는 제3 실시 형태에 도시된 바와 같이 오토포커싱 기구(1013)를 사용하여 동일하게 된다. 게다가, 레이저 직접 이미징 시스템에 의하여 융기부를 갖는 유리 기판과 같은 기판 상에 패턴을 형성하는 경우, 제2 실시 형태에 도시된 것과 같이 융기부를 고려하여 오토포커싱 기구를 사용할 수 있다. 광학계(1007)와 기판(1008) 사이의 간격은 도 4에 도시된 바와 같이 광학계(1007)를 이동시키는 것에 의하여 도는 도 1에 도시된 바와 같이 기판(1008)을 이동시키는 것에 의하여 제어될 수 있다.
레이저 직접 이미징 시스템으로 미세 패턴을 형성하기 위하여, 작은 빔 스폿이 필요하다. 이것은 협소한 초점 깊이의 문제를 야기한다. 그 이유로 인하여, 레이저 직접 이미징 시스템에 의한 레이저 조사에서 오토포커싱 기구를 사용하는 것이 매우 효과적이다.
제5 실시 형태를 제1 내지 제4 실시 형태 중 하나와 자유롭게 조합할 수 있다.
실시 형태 6
도 15를 참조하면, 제6 실시 형태는 피조사물이 장착된 상태에서 레이저빔과 스캐닝 스테지 양자를 이동시키는 레이저 조사의 예를 설명하고 있다.
도 15에서, 피조사물(805)이 회전 스테이지(803) 상에 장착되고, 회전 스테이지(803)는 X축 방향의 일방향으로 이동하는 X축 스캐닝 스테이지(801) 상에 장착되어 있다.
게다가, X축 스캐닝 스테이지(801) 상방을 연결하기 위하여 Y축 스캐닝 스테이지(804)가 제공된다. Y축 스캐닝 스테이지(804)는 레이저빔을 조사하기 위한 레이저 발진기(807)와, 피조사물 상에 레이저빔을 집광하기 위한 광학계(808)를 구비한다. 레이저 조사를 효과적으로 수행할 수 있기 때문에, 광학계(808)에 의하여 피조사물 상에 형성된 빔 스폿은 직사각형, 타원형 또는 선형과 같이 세장형이 바람직하다. 레이저 발진기(807) 및 광학계(808)는 Y축 방향으로 이동할 수 있다.
레이저 발진기(807)는 특별히 한정되지 않으며, CW 레이저 발진기 또는 펄스형 레이저 발진기도 가능하다. 게다가, 레이저 발진기(807)는 반도체 레이저일 수도 있다. 반도체 레이저는 콤팩트하기 때문에, 용이하게 이동될 수 있는 장점을 갖고 있다.
광학계(808)와 피조사물(805) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 오토포커싱 기구(810)가 마련된다. 오토포커싱은 제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태에 도시된 구성 중 어느 하나로 수행될 수 있다. 본 실시 형태에서, 광학계(808)와 피조사물(805) 사이의 간격은 도 7a 내지 도 7c에 도시된 구성에 의하여 측정된다. 상기 측정 결과에 기초하여, Z축 스테이지(802)가 이동하여 광학계(808)와 피조사물(805) 사이의 간격을 제어한다. 피조사물(805)이 본 실시 형태에서 이동하지만, 광학계(808)가 Z축 방향으로 이동하여 광학계(808)와 피조사물(805) 사이의 간격을 제어할 수 있다.
피조사물(805)이 도 8에 도시된 바와 같이 융기부를 갖고 있는 경우, 레이저 조사는 그 융기부를 고려하여 수행된다. 예를 들면, 피조사물(805)이 Y축 방향을 따라 융기부를 갖는 경우에 레이저 조사는 다음과 같이 수행될 수 있다.
우선, 단측이 X축 방향과 평행하도록 빔 스폿이 형성되고, 피조사물(805)은 X축 방향으로 이동한다. 일단에서 타단으로 피조사물(805)을 일회 조사한 이후에, Y축 스캐닝 스테이지(804)에 마련된 레이저 발진기(807)와 광학계(808)는 Y축 방향으로 이동한다. 레이저 발진기(807)와 광학계(808)가 Y축 방향으로 이동한 이후에, 오토포커싱 기구(810)는 융기부 때문에 변위된 광학계(808)와 피조사물(805) 사이의 간격을 보정한다. 그 이후, 레이저빔은 피조사물을 이전 X축 방향과 반대방향으로 이동시켜 일단에서 타단으로 피조사물(805)로 전달되고, 레이저 발진기(807)는 다시 Y축 방향으로 이동한다. 전술한 작동을 반복하여, 기판이 융기부를 갖는 경우에도 기판의 전체 표면에 대하여 레이저 조사를 균질적으로 수행할 수 있다.
레이저 조사에서 X축 방향 또는 Y축 방향으로의 이동은 작업자에 의하여 적절히 설정될 수 있다. 예를 들면, 피조사물(805)로서 반도체막이 레이저 조사에 의하여 결정화되며, 반도체막은 결정화에 적합한 속도로 X축 방향으로 이동한다. 이동 속도는 100mm/s 내지 20m/s, 바람직하게는 10 내지 100cm/s의 범위가 바람직하다. 게다가, 레이저 발진기(807)와 광학계(808)가 빔 스폿의 종측 방향과 평행한 방향(Y축 방향)으로 이동하면, 레이저빔의 조사 위치를 제어하기 위하여 그것을 정확하게 이동시키는 것이 바람직하다.
이 경우에, 레이저 발진기(807)는 Y축 방향으로 느리게 이동하며, 피조사물(805)은 X축 방향으로 이동한다. 그러나, 이들은 상호 대향한다. 게다가, 레이저 발진기(807)는 피조사물(805)을 이동시키지 않고 X축 방향과 Y축 방향으로 이동할 수도 있다.
제6 실시 형태는 제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태 중 어느 하나와 자유롭게 조합될 수 있다.
실시 형태 7
본 실시 형태는 전술한 실시 형태와 상이한 레이저 조사법을 설명한다. 보 다 구체적으로 설명하면, 본 실시 형태에서 오토포커싱 기구는 상기 실시 형태의 그것과 상이하다.
도 17a 및 도 17b는 오토포커싱 기구로서 접촉식 변위 센서를 사용하는 레이저 조사법의 일예를 도시한다. 본 실시 형태는 레이저빔으로 반도체막(906)을 비스듬히 조사하여 반도체막(906)을 어닐링하는 단계를 도시한다.
도 17a 및 도 17b에서, 레이저 발진기(101)로부터 조사된 레이저빔은 거울(102) 상에 반사되고, 원통형 렌즈(103, 104)를 통해 반도체막(906)으로 비스듬히 입사되어, 반도체막(906) 상에 선형 빔 스폿(105)을 형성한다. 원통형 렌즈(103, 104)는 각각 상이한 방향으로 작동한다. 본 실시 형태에서, 레이저 발진기(101)는 CW 레이저 발진기이다.
반도체막(906)은 Z축 스테이지(116), X축 스테이지(117) 및 Y축 스테이지(118)에 의하여 이동할 수 있다. Z축 스테이지(116)는 반도체막(906)의 경사 이동을 조정하며, 반도체막(906)을 상하 방향으로 이동시킨다. 반도체막(906)의 전체 표면은 그 반도체막(906)을 레이저빔에 대하여 이동시키면서 반도체막(906)을 레이저빔으로 조사하여 어닐링될 수 있다.
반도체막(906)과 각각의 원통형 렌즈(103, 104) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 오토포커싱이 제공된다. 본 실시 형태에서, 접촉식 변위 센서(901)를 사용하여 반도체막(906)을 직접 접촉시켜 반도체막(906)과 원통형 렌즈(103, 104) 사이의 간격을 제어한다. 반도체막(906)을 접촉시켜 간격을 상방 및 하방으로 제어하는 경우에, 접촉식 변위 센서(901)는 어느 한 접촉식 변위 센서일 수 있다.
반도체막(906)을 레이저 발진기(101)로서 CW 레이저를 사용하는 레이저 조사에 의하여 어닐링되는 경우에, 피조사부 내부에는 두 개의 영역이 형성되는 것이 일반적이다. 그 중 하나는 액정 입자가 큰 대형 액정 입자 영역(903)이며, 다른 하나는 액정화가 충분히 수행되는 내부 액정도 영역(904)이다. 빔 스폿(105)이 출력 밀도 분배를 갖기 때문에, 내부 결정도 영역(904)은 빔 스폿(105)의 대향 단부에 대응하는 반도체막(906)의 일부에 형성된다. 일반적으로, 액정화가 내부 결정도 영역(904) 내부에서 충분히 수행되지 않기 때문에, 내부 결정도 영역(904)은 반도체 소자를 제조하는데 부적하며, 따라서 하기의 단계에서 제거된다.
접촉식 변위 센서(901)를 오토포커싱 기구로 사용하는 경우, 접촉식 변위 센서(901)의 탐침이 반도체막(906)과 직접 접촉하여, 탑침이 접촉하는 반도체막(906)의 일부가 불순물로 오염되거나 손상을 입게 된다. 그러나, 전술한 바와 같이 CW 레이저를 사용하는 경우, 이러한 문제는 반도체막(906)이 상방 또는 하방으로 변위하는 것을 측정하기 위하여 CW 레이저에 의하여 형성되고 하기의 단계에서 제거되는 탐침이 내부 결정도 영역(904)과 접촉할 때 감소할 수 있다. 따라서, 오토포커싱은 반도체막(906)에 영향을 주지 않고 수행될 수 있다.
번도체막(906)과 각각의 원통형 렌즈(103, 104) 사이의 간격을 정밀하게 측정하기 위하여, 레이저빔이 전달되는 반도체막의 일부 부근에 접촉식 변위 센서의 탐침을 접촉하여 측정하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서, 레이저빔이 비스듬히 입사하기 때문에, 접촉식 변위 센서(901)는 반도체막(906) 상에 형성된 빔 스폿(105) 상방에 용이하게 마련될 수 있다.
본 실시 형태가 CW 레이저를 사용하는 예를 도시하였지만, 10MHz 또는 그 이상의 반복 주파수를 갖는 펄스 레이저를 사용할 수도 있다. 오토포커싱 기구는 접촉식 변위 센서 뿐만 아니라 정전 용량 변위 센서, 맴돌이 전류 변위 센서 등일 수 있다.
제7 실시 형태를 제1 실시 형태 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나와 자유롭게 조합할 수 있다.
실시 형태 8
본 실시 형태에서는 본 발명의 레이저 조사 방법을 이용하여 반도체 장치의 제조방법의 한 가지 예를 설명한다. 이 실시 형태에서는 반도체 장치의 한 가지로서 발광 장치를 예로 설명하지만, 본 발명을 이용하여 제조할 수 있는 반도체 장치는 발광 장치에 한정되지 않으며, 액정 표시 장치 또는 다른 반도체 장치일 수도 있다.
발광 장치는 발광 소자와 이 발광 소자에 전류를 공급하기 위한 유닛이 복수의 각 화소에 구비되어 있는 반도체 장치이다. OLED(Organic Light-Emitting Diode)로 대표되는 발광 소자는 전계를 가함으로써 루미네선스(luminescence)를 발생하는 전계발광 재료를 포함하는 층(전계발광 층)과 캐소드 및 애노드를 포함하고 있다. 상기 전계발광 층은 상기 애노드와 캐소드 사이에 형성된 단층 또는 복층이다. 이들 층은 무기화합물을 포함할 수도 있다.
먼저, 도 11a에 도시한 바와 같이, TFT(박막 트랜지스터)가 형성되는 기판(500)을 준비한다. 기판(500)은, 예컨대 바륨 보로실리케이트 유리 또는 알루미 노보로실리케이트 유리로 제조된 유리 기판일 수 있다. 또한, 수정 기판 또는 세라믹 기판이 사용될 수도 있다. 또한, 절연막이 형성된 금속 또는 반도체 기판이 사용될 수도 있다. 플라스틱과 같은 합성 수지로 제조된 가요성 기판은 일반적으로 상기 기판과 비교하여 내열성이 떨어지기는 하지만, 가요성 기판은 제조 공정에서의 처리 온도를 견딜 수 있다면 사용될 수 있다. 기판(500)의 표면은 CMP 방법 등에 의해 폴리싱하여 평탄화할 수도 있다.
다음에, 산화규소, 질화규소 또는 산질화규소와 같은 절연 재료를 포함하는 베이스 막(501)을 공지의 방법(스퍼터링법, LPCVD 법, 플라스마 CVD 법 등)에 의해 상기 기판(500)에 형성할 수 있다. 본 실시 형태에서, 베이스 막(501)은 단일의 절연막이기는 하지만, 2개 이상의 층을 포함할 수도 있다.
다음에, 비정질 반도체 막(502)을 플라스마 CVD 법에 의해 상기 베이스 막(501) 위에 50nm 두께로 형성한다. 다음에, 탈수소 공정을 실행한다. 상기 비정질 반도체 막 중의 수소 함량에 따라, 상기 비정질 반도체 막을 400~550℃의 온도에서 몇 시간 동안 탈수소 처리하는 것이 바람직하다. 후속되는 결정화 공정은 상기 비정질 반도체 막 중의 수소 함량이 상기 탈수소 공정에 의해 5 atoms% 이하로 감소된 후에 수행하는 것이 바람직하다. 상기 비정질 반도체 막은 스퍼터링 법 또는 증발법과 같은 다른 방법에 의해 형성할 수도 있다. 어떤 방법에서든지, 상기 비정질 반도체 막 중의 불순물 원소, 예컨대 산소 또는 질소를 충분히 감소시키는 것이 바람직하다.
상기 반도체 막으로서 규소뿐만 아니라 실리콘 게르마늄을 사용할 수 있다. 실리콘 게르마늄을 사용하는 경우에, 게르마늄의 밀도는 약 0.01~4.5 atomic% 정도의 범위일 수 있다.
본 실시 형태에서, 베이스 막(501)과 비정질 반도체 막(502)은 모두 플라스마 CVD 법으로 형성한다. 이 경우에, 베이스 막(501)과 비정질 반도체 막(502)은 진공 중에서 연속적으로 형성할 수 있다. 베이스 막(501)과 비정질 반도체 막(502)을 공기에 노출시키는 일이 없이 연속적으로 형성함으로써, 이들 사이의 계면이 오염되는 것을 방지할 수 있고 또 제조되는 TFT의 특성 변화를 줄일 수 있다.
다음에, 도 11b에 도시한 바와 같이, 비정질 반도체 막(502)을 본 발명의 오토포커싱 기구를 이용하여 레이저 결정화법에 의해 결정화한다. 비정질 반도체 막(502)은 레이저 결정화법뿐만 아니라, RTA 또는 어닐링 노(爐)를 이용하는 열결정화법, 결정화를 촉진시키기 위해 금속 원소를 이용하는 결정화법과 같은 다른 공지의 결정화법에 의해 결정화될 수 있다.
상기 비정질 반도체 막을 연속파 고상 레이저 기본파의 제2, 제3 또는 제4 고조파에 의해 결정화하는 경우에, 입경이 큰 결정을 얻을 수 있다. 통상적으로, Nd:YVO4 레이저(기본파 1064 nm)의 제2 고조파(532nm) 또는 제3 고조파(355nm)를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 연속파 YVO4 레이저로부터 방출된 레이저빔은 비선형 광학 소자에 의해 10W의 출력으로 고조파로 변환한다. 상기 비선형 광학 소자는 YVO4 결정과 함께 공진기 중에 설치되어 고조파를 방출한다. 다음에, 처리 목적물인 상기 비정질 반도체 막을, 바람직하게는 광학 시스템에 의해 조사면 상에 사각형 또는 타원형 스폿 형태로 형성되는 레이저빔으로 조사한다. 에너지 밀도의 범위는 대략 0.01~100MW/cm2(바람직하게는, 0.1~10MW/cm2)이어야 한다. 상기 레이저 조사는 상기 비정질 반도체 막(502)을 레이저빔에 대하여 대략 10~2000cm/s 의 속도로 이동시키면서 수행한다. 상기 기판에 융기부가 있으면, 도 8에 도시한 바와 같이, 레이저 조사는 그러한 융기부를 고려하여 수행하는 것이 바람직하다.
상기 레이저 조사는 연속파 기체 레이저 또는 고상 레이저를 이용하여 수행할 수 있다. 상기 연속파 기체 레이저는, 예컨대 Ar 레이저 또는 Kr 레이저이다. 상기 연속파 고상 레이저는, 예컨대 YAG 레이저, YVO4 레이저, GdVO4 레이저, YLF 레이저, YAlO3 레이저, 알렉산드라이트 레이저, Ti:사파이어 레이저 또는 Y2O3 레이저이다. 상기 연속파 고상 레이저로서, Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti, Yb 또는 Tm이 도핑된 YAG, YVO4, YLF, YAlO3, GdVO4 등과 같은 결정을 이용하는 레이저가 사용될 수도 있다. 이들 레이저의 기본 파장은 도핑된 원소에 의존하기는 하지만, 대략 1㎛이다. 상기 기본파의 고조파는 상기 비선형 광학 소자를 이용하여 얻을 수 있다.
결정성이 향상된 결정질 반도체 막(503)을 상기한 것과 같은 레이저 결정화에 의해 형성한다.
다음에, 결정질 반도체 막(503)을 원하는 형태로 패턴 처리하여, TFT의 활성층으로 되는 섬 형상의 반도체 막(504, 505, 506)을 형성한다(도 11c). TFT의 문 턱값(threshold value)을 제어하기 위하여, 상기 섬 형상의 반도체 막(504~506)을 형성한 후에 소량의 불순물 원소(보론 또는 인)를 도핑할 수도 있다.
다음에, 도 11d에 도시한 바와 같이, 활성층으로 되는 상기 섬 형상의 반도체 막(504~506)을 덮기 위하여, 주로 산화규소 또는 질화규소를 포함하는 게이트 절연막(507)을 형성한다. 본 실시 형태에서, TEOS(테트라에틸 오쏘실리케이트)가 O2와 혼합되어 있고, 반응 압력이 40Pa이며, 기판 온도는 300~400℃이고, 0.5~0.8 W/cm2의 전류 밀도에서 고조파(13,56 MHz)로 방전이 이루어지는 조건 하에서 플라스마 CVD법에 의해 산화규소막을 형성한다. 이와 같이 제조된 산화규소막은 그 후 400~500℃의 온도에서 열 어닐링을 수행함으로써 게이트 절연막으로서 양호한 특성을 갖게 된다. 상기 게이트 절연막은 질화알루미늄으로 형성할 수도 있다. 질화알루미늄은 열전도도가 비교적 커서, TFT에서 발생된 열을 효과적으로 확산시킬 수가 있다. 상기 게이트 절연막은 알루미늄을 포함하고 있지 않은 산화규소 또는 산질화규소 위에 질화알루미늄이 형성되어 있는 복층일 수 있다.
다음에, 도 11e에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(507) 위에 100~500nm 두께의 도전막을 형성하고 패턴 처리하여 게이트 전극(508~510)을 형성한다.
본 실시 형태에서, 상기 게이트 전극은 Ta, W, Ti, Mo, Al 및 Cu로 이루어지는 군으로부터 선택한 원소로 형성할 수 있다. 또한, 상기 게이트 전극은 주로 상기 원소들 중 임의의 것을 포함하는 합금 재료 또는 화합물 재료로 형성할 수도 있다. 또한, 상기 게이트 전극은 인과 같은 불순물 원소가 도핑되어 있는 다결정 규 소막으로 대표되는 반도체 막으로 형성될 수도 있다. 상기 게이트 전극은 단일의 도전막 또는 복수의 도전막을 포함할 수도 있다.
상기 게이트 전극을 2개의 도전막으로 형성한 경우에, 바람직한 조합은 제1 도전막으로서 질화탄탈륨(TaN) 및 제2 도전막으로서 W, 제1 도전막으로서 질화탄탈륨(TaN) 및 제2 도전막으로서 Al, 제1 도전막으로 질화탄탈륨(TaN) 및 제2 도전막으로서 Cu이다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전막은 인과 같은 불순물 원소가 도핑되어 있는 다결정 규소막으로 대표되는 반도체 막이거나 AgPdCu 합금으로 형성될 수 있다.
상기 게이트 전극의 구조는 2층 구조로 제한되지 않으며, 예컨대 텅스텐 막, 알루미늄-실리콘 합금(Al-Si) 막 및 질화티탄 막이 순차적으로 적층된 3층 구조일 수 있다. 텅스텐 막 대신에 질화텅스텐 막을 사용할 수 있고, 알루미늄-실리콘 합금(Al-Si) 막 대신에 알루미늄-티탄 합금(Al-Ti)을 사용할 수 있으며, 질화티탄 막 대신에 티탄 막을 사용할 수 있다. 도전막의 재료에 따라서 최적의 엣칭법 및 최적의 엣칭제 종류를 선택하는 것이 중요하다.
다음에, n-형 불순물 원소를 첨가하여 n-형 불순물 영역(512~517)을 형성한다. 본 실시 형태에서, 포스핀(PH3)을 사용하는 이온 도핑법을 채용한다.
다음에, 도 12a에 도시한 바와 같이, n-채널형 TFT가 형성되어 있는 영역을 레지스트 마스크(520)로 덮으면서, P-채널형 TFT가 형성되어 있는 영역에 p-형 불순물 원소를 첨가하여 p-형 불순물 영역(518, 519)을 형성한다. 본 실시 형태에 서, 디보란(B2H6)을 사용하는 이온 도핑법을 채용한다.
다음에, 도전 형태를 제어할 목적으로, 각각의 섬 형상 반도체 막에 도핑된 불순물 원소를 활성화한다. 이 활성화 공정은 어닐링 노를 이용하는 열 어닐링 법에 의해 수행한다. 또한, 레이저 어닐링 법 및 급속 열 어닐링(RTA)법을 이용할 수 있다. 상기 열 어닐링은 400~700℃, 통상적으로는 500~600℃의 질소 분위기 중에서 산소 농도가 1 ppm 이하, 바람직하게는 0.1 ppm 이하인 상태에서 수행한다. 본 실시 형태에서, 상기 열처리는 500℃에서 4시간 동안 수행한다. 그러나, 게이트 전극(508~510)이 열에 민감한 경우에, 상기 활성화 공정은 배선 등을 보호하기 위하여 층간 절연막(주로, 규소를 포함)을 형성한 후에 수행하는 것이 바람직하다.
레이저 어닐링 법을 채용하는 경우에 있어서, 결정화 공정에 사용되는 레이저가 사용될 수 있다. 활성화 공정에서, 레이저빔의 스캔 속도는 결정화 공정에서의 스캔 속도와 동일하고, 에너지 밀도의 범위는 대략 0.01~100MW/cm2(바람직하게는, 0.01~10MW/cm2)이어야 한다. 상기 연속파 레이저를 결정화시에 사용할 수 있고, 펄스형 레이저를 활성화시에 사용할 수 있다.
다음에, 상기 섬 형상의 반도체 막을 탈수소 처리하기 위하여, 3~100%의 수소를 포함하는 분위기 중에서 1~12 시간 동안 300~450℃에서 열처리를 수행한다. 이는 열적으로 여기된 수소에 의해 반도체 막의 댕글링 결합(dangling bond)을 종단시키는 것이다. 다른 탈수소 수단으로서, (플라스마에서 여기된 수소를 이용하는) 플라스마 탈수소를 수행할 수도 있다.
다음에, 도 12b에 도시한 바와 같이, 제1 무기 절연막(521)을 CVD법에 의해 10~200nm 두께의 산질화규소로 형성한다. 상기 제1 무기 절연막은 산질환규소막에 한정되지 않으며, 차후에 형성되는 유기 수지막에 수분이 접근하는 것을 억제할 수 있는 질소를 포함하는 무기 절연막일 수 있다. 예컨대, 질화규소, 질화알루미늄 또는 산질화알루미늄이 사용될 수 있다. 질화알루미늄은 열전도도가 비교적 커서, TFT 또는 발광 소자에서 발생된 열을 효과적으로 확산시킬 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
포지티브 감광성 유기 수지로 이루어지는 유기 수지막(522)을 제1 무기 절연 막(521) 상에 형성한다. 본 실시 형태에서, 유기 수지막(522)을 포지티브 감광성 아크릴로 형성하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 실시 형태에서, 유기 수지막(522)은 스핀 코팅법에 의해 포지티브 감광성 아크릴을 도포한 다음에 그것을 베이킹함으로써 형성한다. 베이킹 후 유기 수지막(522)의 두께는 대략 0.7~5㎛(바람직하게는 2~4㎛)의 범위로 설정된다.
다음에, 개구부가 형성되는 유기 수지막(522) 부분을 포토마스크를 이용하여 빛에 노출시킨다. 다음에, 상기 유기 수지막을 TMAH(테트라메틸 암모늄 하이드록사이드)를 주성분으로 하는 현상액을 이용하여 현상하고, 기판을 건조한 다음에 대략 1 시간 동안 220℃에서 베이킹을 수행한다. 도 12b에 도시한 바와 같이, 상기 개구부는 유기 수지막(522)에 형성되고, 제1 무기 절연막(521)은 상기 개구부에서 부분적으로 노출된다.
상기 포지티브 감광성 아크릴은 밝은 갈색으로 채색되기 때문에, 빛이 발광 소자로부터 기판쪽으로 방출되는 경우에는 탈색 처리를 한다. 이 경우에 있어서, 현상된 감광성 아크릴은 베이킹하기 전에 다시 그 전체를 노광 처리한다. 이러한 노광은 노광 시간을 연장하거나, 개구부를 형성하기 위한 이전의 노광보다 더 강한 세기의 빛으로 조사하여 감광성 아크릴이 완전히 노광되도록 수행한다. 예를 들면, 두께가 2 ㎛인 포지티브 아크릴 수지를 탈색 처리할 때, 초고압 수은 램프로부터 방출되는 빛의 스펙트럼인 g-라인(436 nm), h-라인(405 nm) 및 i-라인(365 nm)을 포함하는 다파장광을 이용하는 등배 투영 노광 장치(구체적으로는, 캐논사의 MPA)를 이용하는 경우, 노광은 약 60 초 동안 수행한다. 이러한 노광에 의해 포지티브 아크릴 수지가 완전히 탈색된다.
본 실시 형태에서, 상기 베이킹을 현상 처리 후에 수행하기는 하지만, 220℃에서의 고온 베이킹과 현상 처리 중간에 약 100℃에서의 저온 예비 베이킹을 수행할 수도 있다.
다음에, 도 12c에 도시한 바와 같이, 제1 무기 절연막(521)이 부분적으로 노출된 개구부와 유기 수지막(522)을 덮기 위하여, 질화규소로 이루어지는 제2 무기 절연막(523)을 RF 스퍼터링법에 의해 형성한다. 제2 무기 절연막(523)의 두께는 약 10~200nm인 것이 바람직하다. 제2 무기 절연막의 재료는 질화규소에 한정되지 않으며, 유기 수직 막(522)에 습분이 접근하는 것을 억제할 수 있는 질화물을 포함하는 임의의 무기 절연 막을 사용할 수 있다. 예를 들면, 산질화규소, 질화알루미늄 또는 산질화알루미늄을 사용할 수 있다.
산질화규소 막 또는 산질화알루미늄 막을 사용하는 경우에, 산소와 질소의 비율은 그 장벽 성질에 큰 영향을 미친다. 질소 대 산소의 비율이 클수록, 배리어 특성은 더 커진다. 따라서, 산질화 막은 산소보다 더 많은 질소를 포함하는 것이 바람직하다.
RF 스퍼터링 법에 의해 형성된 상기 막은 기밀성이 크고 배리어 성질이 우수하다. 산질화규소 막을 형성하는 경우에, RF 스퍼터링법의 조건은 다음과 같다. 즉, N2, Ar 및 N2O의 기체 유량은 31:5:4이고, 타겟은 Si이며, 압력은 0.4 Pa이고, 전력은 3000W이다. 다른 예로서, 질화규소막을 형성하는 경우에, 조건은 다음과 같다. 챔버 내에서의 N2 및 Ar의 기체 유량은 20:20이고, 압력은 0.8Pa이며, 전력은 3000W이고, 성막 온도는 215℃이다.
상기 제1 층간 절연막은 유기 수지막(522), 제1 무기 절연막(521) 및 제2 무기 절연막(523)으로 형성한다.
다음에, 도 12c에 도시한 바와 같이, 유기 수지막(522)의 개구부에 레지스트 마스크(524)를 형성하고, 게이트 절연막(507), 제1 무기 절연막(521), 제2 무기 절연막(523)에 드라이 엣칭법에 의해 컨택트 홀을 형성한다.
상기 컨택트 홀의 개방 때문에, 불순물 영역(512~515, 518, 519)가 부분적으로 노출된다. 드라이 엣칭의 조건은 대략, 게이트 절연막(507), 제1 무기 절연막(521), 제2 무기 절연막(523)의 재료에 따라 결정된다. 본 실시 형태에서, 게이트 절연막(507)은 산화규소로 형성되고, 제1 무기 절연막(521)은 산질화규소로 형성되며, 제2 무기 절연막(523)은 질화규소로 형성되기 때문에, 제1 무기 절연 막(521) 및 제2 무기 절연막(523)은 엣칭 가스로서 CF4, O2 및 He을 이용하여 엣칭한 다음에, 게이트 절연막(507)을 CHF3를 이용하여 엣칭한다.
유기 수지막(522)은 엣칭되는 동안에 개구부에서 노출되지 않도록 하는 것이 중요하다.
다음에, 콘택트 홀을 덮도록 제2 무기 절연막(523) 위에 도전막을 형성하고 패턴 처리함으로써, 불순물 영역(512~515, 518, 519)에 연결된 배선(526~531)을 형성한다(도 12d).
본 실시 형태에서, 3개의 도전막을 스퍼터링법에 의해 제2 무기 절연막(523) 위에 연속적으로 100nm 두께의 Ti 막, 300nm 두께의 Al 막, 150nm 두께의 Ti 막으로 형성하기는 하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 상기 도전막은 단일층일 수도 있고, 2층 또는 4개 이상의 층일 수도 있다. 도전막의 재료는 상기한 것에 한정되지 않는다.
Ti 막을 형성한 후에, 도전막의 다른 예로서, Ti을 포함하는 Al 막을 그 위에 적층할 수도 있다. 별법으로서, Ti 막을 형성한 후에, W를 포함하는 Al 막을 그 위에 적층할 수도 있다.
다음에, 뱅크가 되는 유기 수지막을 제2 무기 절연막(523) 상에 형성한다. 본 실시 형태에서, 포지티브 감광성 아크릴을 사용하기는 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 실시 형태에서, 상기 유기 수지막은 스핀 코팅법에 의해 포지티브 감광성 아크릴을 도포하고 그것을 베이킹함으로써 형성한다. 상기 유기 수 지막의 두께는 약 0.7~5㎛(바람직하게는, 2~4㎛)의 범위에 있도록 설정된다.
다음에, 상기 개구부가 형성된 유기 수지막 부분을 포토마스크를 이용하여 노광시킨다. 상기 유기 수지막을 TMAH(테트라메틸 암모늄 하이드록사이드)를 주성분으로 하는 현상액을 이용하여 현상하고, 상기 기판을 건조시킨 다음에, 약 1 시간 동안 220℃에서 베이킹을 수행한다. 따라서, 도 12e에 도시한 바와 같이, 상기 개구부가 있는 뱅크(533)가 형성되고, 배선(529, 531)이 상기 개구부에서 부분적으로 노출된다.
상기 포지티브 감광성 아크릴은 밝은 갈색으로 채색되어 있기 때문에, 발광 소자로부터 기판쪽으로 빛이 방출되는 경우에는 탈색 처리된다. 이러한 탈색 공정은 유기 수지막(522)에 대해 수행한 과정과 동일한 과정으로 수행한다.
뱅크(533)를 상기 감광성 유기 수지로 형성한 경우에, 상기 개구부의 단면 형태는 두근 형태로 만들 수 있다. 따라서, 추후 형성되는 전계발광층 및 캐소드의 적용범위(coverage)를 개선할 수 있고, 발광 영역이 감소하는 쉬링크(shrink)라 부르는 결함을 감소시킬 수 있다.
후속하여, 도 13a에 도시한 바와 같이, 제3 무기 절연막(534)을 RF 스퍼터링법에 의해 질화규소로 형성하여, 배선(529, 531)이 부분적으로 노출되는 개구부 및 뱅크(533)를 덮는다. 상기 제3 무기 절연막(534)의 두께는 10~200nm인 것이 바람직하다. 제3 무기 절연막(534)의 재료는 질화규소에 한정되지 않으며, 뱅크(533)로 습분이 접근하는 것을 억제할 수 있는 질화물을 포함하는 무기 절연 재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 산질화규소, 질화알루미늄 또는 산질화알루미늄을 사용할 수 있다.
산질화규소 또는 산질화알루미늄의 경우에, 산소와 질소의 원자 비율(atomic%)은 그 장벽 특성에 큰 영향을 미친다. 질소 대 산소의 비율이 클수록, 배리어 성질이 증대된다. 따라서, 산질화막은 산소보다 더 많은 질소를 포함하는 것이 바람직하다.
다음에, 뱅크(533)의 개구부에 레지스트 마스크(535)를 형성한 다으멩, 드라이 엣칭법에 의해 제3 무기 절연막(534)에 컨택트 홀을 형성한다.
컨택트 홀이 개방되어 있어서, 배선(529, 531)은 부분적으로 노출된다. 드라이 엣칭의 조건은 제3 무기 절연막(534)의 재료에 따라 결정된다. 본 실시 형태에서, 제3 무기 절연막(534)은 질화규소로 형성되어 있기 때문에, 제3 무기 절연막(534)은 엣칭 가스로서 CF4, O2 및 He을 사용하여 엣칭한다.
엣칭시에 뱅크(533)가 개구부에서 노출되지 않도록 하는 것이 중요하다.
다음에, 배선(531)과 접촉 상태의 화소 전극(540)과, 다이오드에서 발생한 전류를 얻기 위한 리드 배선(541)을 110nm 두께의 투명 도전막, 예컨대 ITO 막을 형성하고 패턴 처리하여 형성한다. 산화인듐에 2~20%의 산화아연(ZnO)이 혼합된 투명 도전막을 사용할 수도 있다. 화소 전극(540)은 발광 소자의 애노드 역할을 한다(도 13b).
다음에, 전계발광 층(542)을 증발법에 의해 화속 전극(540) 위에 형성하고, 캐소드(MgAg 전극)(543)를 증발법에 의해 추가로 형성한다. 이때, 전계발광 층(542) 및 캐소드(543)를 형성하기 전에 화소 전극(540)에 대하여 열처리를 실시하여 수분을 완전히 제거하는 것이 바람직하다. MgAg 전극을 발광 소자의 캐소드로서 사용하기는 하지만, 일함수가 작은 다른 공지의 도전 재료, 예컨대 Ca, Al, CaF, MgAg 또는 AlLi를 사용할 수도 있다.
상기 캐소드를 AlLi로 형성하는 경우에, 질소를 포함하는 제3 무기 절연막(534)은 AlLi 중의 Li이 제3 무기 절연막(534)을 넘어 기판쪽으로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
공지의 재료를 전계발광 층(542)로서 사용할 수 있다. 본 실시 형태에서, 전계발광 층은 정공 수송층과 발광층의 2층을 포함하지만, 정공 주입층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 임의의 층 또는 복수의 층이 제공될 수도 있다. 이러한 조합과 관련하여 여러 가지 예가 이미 보고되었고, 임의의 구성을 채용할 수가 있다. 예컨대, 전자 수송층 또는 정공 차단층으로서 SAlq, CAlq 등을 사용할 수 있다.
전계발광 층(542)의 두께는 10~400 nm(통상적으로, 60~150 nm)의 범위로 설정할 수 있고, 캐소드(543)의 두께는 80~200 nm(통상적으로, 100~150 nm)의 범위로 설정할 수 있다.
이와 같이 하여, 도 13b에 도시한 구조를 갖는 발광 장치를 완성한다. 도 13b에서, 도면 부호 550은 화소부를 나타내고, 도면 부호 551은 구동 회로부를 나타낸다. 화소 전극(540), 전계발광층(542) 및 캐소드(543)가 중첩되는 화소부(550) 부분은 발광 소자에 상응한다.
본 실시 형태에서 설명한 발광 장치의 구조 및 특정 제조 방법은 단지 한 가 지 예일 뿐이라는 것에 유의하여야 한다. 본 발명은 본 실시 형태의 설명에 제한되지 않는다.
도 13b까지의 공정을 완료한 후에, 기밀성이 높고 탈가스성이 거의 없는 보호막(적층막, 자외선 경화 수지막 등) 또는 투광성 커버 부재로 패키징(봉입)하여, 상기 발광 소자가 공기에 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이 단계에서, 상기 커버 부재의 내부를 불활성 분위기로 채우거나 내습성을 갖고 있는 재료(예컨대, 산화바륨)를 내부에 제공하는 경우에, 발광 소자의 신뢰성이 향상될 수 있다.
제8 실시 형태는 제1 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나와 조합될 수 있다.
실시 형태 9
본 발명의 레이저 조사 방법을 적용하여 제조된 반도체 장치를 이용하는 전자 기기로서, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이(헤드 장착 디스플레이), 네비게이션 시스템, 음향 재생 장치(자동차 오디오, 오디오 콤포 등), 컴퓨터, 게임기, 휴대형 정보 단말기(휴대형 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대 게임기, 전자북 등), 기록 매체가 구비된 영상 재생 장치(구체적으로, DVD(digital versatile disc)와 같은 기록 매체를 재생하고 영상을 표시하기 위한 디스플레이가 장착된 장치) 등이 있다. 도 16a 내지 도 16h는 이들 전자 기기의 특정 예를 보여준다.
도 16a는 샤시(2001),지지 스탠드(2002), 디스플레이부(2003), 스피커부(2004), 비디오 입력 단말(2005) 등을 포함하는 텔레비전 수상기를 보여준다. 상기 텔레베젼 수상기는 제1 내지 제ㅐ7 실시 형태 중 어느 하나에서 설명한 레이저 조사 방법을 디스플레이부(2003)의 공정 등에 적용함으로써 제조할 수 있다.
도 16b는 본체(2101), 디스플레이부(2102), 영상 수신부(2103), 조작키(2104), 외부 접속 포트(2105), 셔터(2106) 등을 포함하는 디지털 카메라를 보여준다. 상기 디지털 카메라는 제1 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나에서 설명한 레이저 조사 방법을 디스플레이부(2102)의 공정 등에 적용함으로써 제조할 수 있다.
도 16c는 본체(2201), 샤시(2202), 디스플레이부(2203), 키보드(2204), 외부 접속 포트(2205), 포인팅 마우스(2206) 등을 포함하는 컴퓨터를 보여준다. 상기 컴퓨터는 제1 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나에서 설명한 레이저 조사 방법을 디스플레이부(2203)의 공정 등에 적용함으로써 제조할 수 있다.
도 16d는 본체(2301), 디스플레이부(2302), 스위치(2303), 조작키(2304), 적외선 포트(2305) 등을 포함하는 휴대형 컴퓨터를 보여준다. 상기 휴대형 컴퓨터는 제1 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나에서 설명한 레이저 조사 방법을 디스플레이부(2302)의 공정 등에 적용함으로써 제조할 수 있다.
도 16e는 본체(2401), 샤시(2402), 디스플레이부 A(2403), 디스플레이부 B(2404), 기록 매체 판독부(2405), 조작키(2406), 스피커부(2407) 등을 포함하고, 기록 매체가 장착된 휴대형 영상 재생 장치(예컨대, DVD 재생 장치)를 보여준다. 디스플레이부 A(2403)는 주로, 영상 정보를 표시하고, 디스플레이부 B(2404)는 주로, 텍스트 정보를 표시한다. 상기영상 재생 장치는 제1 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나에서 설명한 레이저 조사 방법을 디스플레이부 A(2403) 및 디스플레이부 B(2404), 회로 등의 공정에 적용함으로써 제조할 수 있다. 상기 영상 재생 장치는 게임기 등을 포함한다.
도 16f는 본체(2501), 디스플레이부(2502) 및 아암부(2503)을 포함하는 고글형 디스플레이(헤드 장착 디스플레이)를 보여준다. 상기 고글형 디스플레이는 제1 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나에서 설명한 레이저 조사 방법을 디스플레이부(2502), 회로 등의 공정에 적용함으로써 제조할 수 있다.
도 16g는 본체(2601), 디스플레이부(2602), 샤시(2603), 외부 접속 포트(2604), 원격 제어 수신부(2605), 영상 수신부(2606), 배터리(2607), 오디오 입력부(2608), 조작키(2609), 접안부(2610) 등을 포함하는 비디오 카메라를 보여준다. 상기 비디오 카메라는 제1 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나에서 설명한 레이저 조사 방법을 디스플레이부(2602), 회로 등의 공정에 적용함으로써 제조할 수 있다.
도 16h는 본체(2701), 샤시(2702), 디스플레이부(2703), 오디오 입력부(2704), 오디오 출력부(2705), 조작키(2706), 외부 접속 포트(2707), 안테나(2708) 등을 포함하는 휴대 전화를 보여준다. 상기 휴대 전화는 제1 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나에서 설명한 레이저 조사 방법을 디스플레이부(2703), 회로 등의 공정에 적용함으로써 제조할 수 있다.
상기 전자 기기 외에, 본 발명을 적용하여 전방형 또는 후방형 프로젝터를 제조할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 넓은 범위에 걸쳐 적용할 수 있어, 모든 분야의 전자 기기에 적용할 수 있다.
제9 실시 형태를 제1 실시 형태 내지 제8 실시 형태 중 어느 하나와 자유롭 게 조합할 수 있다.
도 1은 본 발명의 레이저 조사 방법을 도시하는 도면.
도 2는 광학계에서 광로 길이와 빔 형상의 관계를 보여주는 도면.
도 3a 내지 도 3e는 4분할 광 검출기와 빔 스폿의 관계를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 레이저 조사 방법을 도시하는 도면.
도 5는 광학계를 도시하는 도면.
도 6은 오토포커싱 기구를 도시하는 도면.
도 7a 내지 도 7c는 오토포커싱 기구를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 레이저 조사 방법을 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 레이저 조사 방법을 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 레이저 조사 방법을 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 레이저 조사 방법을 도시하는 도면.
도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 레이저 조사 방법을 이용하여 반도체 장치를 제조하는 단계를 도시하는 도면.
도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 레이저 조사 방법을 이용하여 반도체 장치를 제조하는 단계를 도시하는 도면.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 레이저 조사 방법을 이용하여 반도체 장치를 제조하는 단계를 도시하는 도면.
도 14는 본 발명의 레이저 조사 방법을 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 레이저 조사 방법을 도시하는 도면.
도 16a 내지 도 16h는 본 발명의 레이저 조사 방법을 작용하여 제조된 전자 기기를 도시하는 도면.
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 레이저 조사 방법을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: 레이저 발진기 102: 거울
103, 104: 렌즈 105: 선형 빔 스폿
106: 피조사물 109: 레이저 발진기
110, 111: 렌즈 112: 4분할 광검출기
116: Z축 스테이지 117: X축 스테이지
118: Y축 스테이지

Claims (22)

  1. 스테이지 위에 피조사물을 제공하는 단계와,
    제1 방향을 따라 상기 스테이지를 이동시키면서 광학계를 통해서 선형 빔 스폿을 상기 피조사물에 조사하는 단계와,
    상기 제1 방향을 따라 상기 스테이지를 이동시킨 후에 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 상기 광학계를 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 피조사물과 상기 광학계 사이의 간격을, 상기 제1 방향을 따라 상기 스테이지가 이동하기 전에 오토포커싱 기구로 제어하는 레이저 조사방법.
  2. 제1 스테이지 위에 피조사물을 제공하는 단계와,
    상기 제1 스테이지 위를 연결하도록 제공되는 제2 스테이지가 설치된 광학계를 이용해서 레이저 발진기로부터 사출된 레이저 빔을 선형 빔 스폿으로 정형하는 단계와,
    제1 방향을 따라 상기 제1 스테이지를 이동시키면서 상기 선형 빔 스폿을 상기 피조사물에 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 피조사물과 상기 광학계 사이의 간격을, 상기 제1 스테이지가 상기 제1 방향을 따라 이동하기 전에 오토포커싱 기구로 제어하는 레이저 조사방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형 빔 스폿은 연속파 레이저 발진기로부터 사출되는 레이저 조사방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형 빔 스폿은 반도체 레이저 발진기로부터 사출되는 레이저 조사방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저 발진기는 연속파 레이저 발진기인 레이저 조사방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저 발진기는 반도체 레이저 발진기인 레이저 조사방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 오토포커싱 기구는 4분할 광검출기를 포함하는 레이저 조사방법.
  8. 스테이지 위에 반도체막을 갖는 기판을 제공하는 단계와,
    제1 방향을 따라 상기 스테이지를 이동시키면서 광학계를 통해서 선형 빔 스폿을 상기 반도체막에 조사하는 단계와,
    상기 제1 방향을 따라 상기 스테이지를 이동시킨 후에 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 상기 광학계를 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 반도체막과 상기 광학계 사이의 간격을, 상기 스테이지가 상기 제1 방향을 따라 이동하기 전에 오토포커싱 기구로 제어하는 반도체장치의 제조방법.
  9. 제1 스테이지 위에 반도체막을 갖는 기판을 제공하는 단계와,
    상기 제1 스테이지 위를 연결하도록 제공되는 제2 스테이지가 설치된 광학계를 이용해서 레이저 발진기로부터 사출된 레이저 빔을 선형 빔 스폿으로 정형하는 단계와,
    제1 방향을 따라 상기 제1 스테이지를 이동시키면서 상기 선형 빔 스폿을 상기 반도체막에 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 반도체막과 상기 광학계 사이의 간격을, 상기 제1 스테이지가 상기 제1 방향을 따라 이동하기 전에 오토포커싱 기구로 제어하는 반도체장치의 제조방법.
  10. 스테이지 위에 반도체를 제공하는 단계와,
    제1 방향을 따라 상기 스테이지를 이동시키면서 광학계를 통해서 선형 빔 스폿을 상기 반도체에 조사하는 단계와,
    상기 제1 방향을 따라 상기 스테이지를 이동시킨 후에 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 상기 광학계를 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 반도체와 상기 광학계 사이의 간격을, 상기 스테이지가 상기 제1 방향을 따라 이동하기 전에 오토포커싱 기구로 제어하는 반도체장치의 제조방법.
  11. 제1 스테이지 위에 반도체를 제공하는 단계와,
    상기 제1 스테이지 위를 연결하도록 제공되는 제2 스테이지가 설치된 광학계를 이용해서 레이저 발진기로부터 사출된 레이저 빔을 선형 빔 스폿으로 정형하는 단계와,
    제1 방향을 따라 상기 제1 스테이지를 이동시키면서 상기 선형 빔 스폿을 상기 반도체에 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 반도체와 상기 광학계 사이의 간격을, 상기 제1 스테이지가 상기 제1 방향을 따라 이동하기 전에 오토포커싱 기구로 제어하는 반도체장치의 제조방법.
  12. 제 8 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 선형 빔 스폿은 연속파 레이저 발진기로부터 사출되는 반도체장치의 제조방법.
  13. 제 8 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 선형 빔 스폿은 반도체 레이저 발진기로부터 사출되는 반도체장치의 제조방법.
  14. 제 9 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 레이저 발진기는 연속파 레이저 발진기인 반도체장치의 제조방법.
  15. 제 9 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 레이저 발진기는 반도체 레이저 발진기인 반도체장치의 제조방법.
  16. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오토포커싱 기구는 4분할 광검출기를 포함하는 반도체장치의 제조방법.
  17. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 반도체막은 실리콘으로 이루어진 반도체장치의 제조방법.
  18. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 반도체는 실리콘으로 이루어진 반도체장치의 제조방법.
  19. 레이저 빔을 사출하기 위한 레이저 발진기와,
    피조사물의 표면에 선형 빔 스폿을 형성하도록 상기 레이저 빔을 집광하기 위한 렌즈를 포함하는 광학계와,
    제1 방향을 따라 상기 피조사물을 이동시키기 위한 X축 스테이지와,
    상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 상기 광학계를 이동시키는 Y축 스테이지와,
    상기 피조사물과 상기 렌즈 사이의 간격을 제어하기 위한 오토포커싱 기구를 구비하고,
    상기 Y축 스테이지는 상기 X축 스테이지 위를 연결하도록서 제공되는 레이저 조사장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 레이저 발진기는 연속파 레이저 발진기인 레이저 조사장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 레이저 발진기는 반도체 레이저 발진기인 레이저 조사장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 오토포커싱 기구는 4분할 광검출기를 포함하는 레이저 조사장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9508932B2 (en) 2014-11-03 2016-11-29 Samsung Display Co., Ltd. Laser crystallization system, laser crystallization method, and method of fabricating display device

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004188422A (ja) * 2002-12-06 2004-07-08 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2006040949A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd レーザー結晶化装置及びレーザー結晶化方法
US7902002B2 (en) * 2004-07-30 2011-03-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
KR101248964B1 (ko) * 2005-03-29 2013-03-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 레이저 조사 장치 및 반도체 소자의 제조 방법
JP4800661B2 (ja) * 2005-05-09 2011-10-26 株式会社ディスコ レーザ光線を利用する加工装置
KR101250965B1 (ko) * 2005-08-05 2013-04-04 사이버 레이저 가부시끼가이샤 돌기부 제거공정을 포함하는 기판의 제조방법과 컬러필터돌기수정방법 및 장치
US7311526B2 (en) 2005-09-26 2007-12-25 Apple Inc. Magnetic connector for electronic device
US7351066B2 (en) 2005-09-26 2008-04-01 Apple Computer, Inc. Electromagnetic connector for electronic device
WO2007100608A1 (en) * 2006-02-22 2007-09-07 Coherent, Inc. Laser beam micro-smoothing
US8278739B2 (en) * 2006-03-20 2012-10-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Crystalline semiconductor film, semiconductor device, and method for manufacturing thereof
JP2010504552A (ja) * 2006-09-20 2010-02-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ バイオチップ又はバイオシステム用のマイクロアクチュエータデバイス
US7762817B2 (en) * 2008-01-04 2010-07-27 Apple Inc. System for coupling interfacing parts
US20100326962A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 General Electric Company Welding control system
US8535088B2 (en) 2009-10-20 2013-09-17 Apple Inc. Magnetic connector having a unitary housing
US20130256286A1 (en) * 2009-12-07 2013-10-03 Ipg Microsystems Llc Laser processing using an astigmatic elongated beam spot and using ultrashort pulses and/or longer wavelengths
US8348678B2 (en) * 2010-01-11 2013-01-08 Automotive Industrial Marketing Corp. Magnetic cable connector systems
KR101035360B1 (ko) * 2010-02-23 2011-05-20 삼성모바일디스플레이주식회사 레이저 결정화 장치 및 레이저 결정화 방법
TWI543264B (zh) * 2010-03-31 2016-07-21 應用材料股份有限公司 雷射光束定位系統
JP5678333B2 (ja) * 2010-05-27 2015-03-04 株式会社ブイ・テクノロジー レーザアニール方法及び装置
KR101160641B1 (ko) * 2010-07-05 2012-06-28 (유)에스엔티 태양전지의 선택적 에미터 형성방법 및 장치
US20120097833A1 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 Industrial Technology Research Institute Laser scanning device
US8669507B2 (en) * 2010-10-22 2014-03-11 Industrial Technology Research Institute Laser scanning device
US8648277B2 (en) * 2011-03-31 2014-02-11 Electro Scientific Industries, Inc. Laser direct ablation with picosecond laser pulses at high pulse repetition frequencies
US8888500B2 (en) 2011-06-30 2014-11-18 Apple Inc. Robust magnetic connector
WO2013080252A1 (ja) 2011-11-29 2013-06-06 パナソニック株式会社 結晶性薄膜の形成方法及び薄膜トランジスタの製造方法
CN102914542A (zh) * 2012-08-29 2013-02-06 苏州逸美德自动化科技有限公司 基于工业ccd的手机国别快速无损检测装置
JP6270820B2 (ja) * 2013-03-27 2018-01-31 国立大学法人九州大学 レーザアニール装置
KR20140142856A (ko) * 2013-06-05 2014-12-15 삼성디스플레이 주식회사 레이저 장치 및 이를 이용한 결정화 방법
CN104282539A (zh) * 2013-07-04 2015-01-14 上海和辉光电有限公司 一种多晶硅制作方法
CN104347368A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 上海微电子装备有限公司 多激光的激光退火装置及方法
JP2015050282A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社日立情報通信エンジニアリング レーザアニール装置及びレーザアニール方法
WO2015083029A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same
JP5743123B1 (ja) * 2014-03-14 2015-07-01 株式会社東京精密 レーザーダイシング装置及びダイシング方法
CN105022233B (zh) * 2014-04-25 2018-06-29 上海微电子装备（集团）股份有限公司 用于浸没式曝光装置的物件表面形貌检测装置
US10586817B2 (en) 2016-03-24 2020-03-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, manufacturing method thereof, and separation apparatus
WO2018020333A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Separation method, display device, display module, and electronic device
TW201808628A (zh) 2016-08-09 2018-03-16 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置的製造方法
JP6670781B2 (ja) * 2017-03-17 2020-03-25 株式会社東芝 液体除去装置
US10006757B1 (en) * 2017-06-16 2018-06-26 Mitutoyo Corporation Optical configuration for measurement device using emitter material configuration with quadrant photodetectors
JP6885310B2 (ja) * 2017-11-28 2021-06-09 トヨタ自動車株式会社 電極シート製造装置および蓄電装置の製造方法
US10627899B2 (en) 2018-02-09 2020-04-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Eye tracking system for use in a visible light display device
US10551914B2 (en) * 2018-02-09 2020-02-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Efficient MEMs-based eye tracking system with a silicon photomultiplier sensor
CN108787765A (zh) * 2018-04-20 2018-11-13 江苏大学 一种激光辅助无模拉丝成形的方法和装置
JP6781209B2 (ja) * 2018-08-03 2020-11-04 ファナック株式会社 レーザ加工装置の制御装置及びレーザ加工装置
KR102152463B1 (ko) * 2019-06-03 2020-09-07 한국기계연구원 패턴묘화장치 및 이를 이용한 패턴묘화방법
CN111958102B (zh) * 2020-07-06 2022-10-28 北京华卓精科科技股份有限公司 一种运动式的激光加工环境控制腔室系统
US11424573B2 (en) 2020-09-24 2022-08-23 Apple Inc. Magnetic connectors with self-centering floating contacts
CN114078978A (zh) * 2020-12-18 2022-02-22 帝尔激光科技(无锡)有限公司 太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备
CN117697166B (zh) * 2024-02-06 2024-04-19 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 在金属薄膜表面利用激光刻蚀有机膜的方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3689159A (en) * 1970-06-11 1972-09-05 Mitsubishi Electric Corp Laser processing apparatus
JPH079891B2 (ja) * 1986-07-11 1995-02-01 富士通株式会社 レ−ザ−アニ−ル装置
JP3143038B2 (ja) * 1994-11-18 2001-03-07 株式会社日立製作所 自動焦点合わせ方法及び装置並びに三次元形状検出方法及びその装置
KR0156800B1 (ko) 1995-02-10 1998-12-15 이대원 레이저 다이오드를 이용한 자동 초점 조절 장치
JP3346214B2 (ja) 1997-03-26 2002-11-18 セイコーエプソン株式会社 結晶性半導体膜の製造方法、およびアニール装置および薄膜トランジスタの製造方法および液晶表示装置用アクティブマトリクス基板
JP2000263261A (ja) 1999-03-16 2000-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ加工装置及びその装置を用いてレーザ加工する方法
JP3410989B2 (ja) 1999-08-02 2003-05-26 住友重機械工業株式会社 精密レーザ照射装置及び制御方法
CN1264824A (zh) 2000-03-20 2000-08-30 华中理工大学 用于表面形貌测量的位移传感器
US6737672B2 (en) 2000-08-25 2004-05-18 Fujitsu Limited Semiconductor device, manufacturing method thereof, and semiconductor manufacturing apparatus
JP2002219591A (ja) 2001-01-22 2002-08-06 Toshiba Corp レーザ光照射装置
US6720567B2 (en) * 2001-01-30 2004-04-13 Gsi Lumonics Corporation Apparatus and method for focal point control for laser machining
SG108878A1 (en) 2001-10-30 2005-02-28 Semiconductor Energy Lab Laser irradiation method and laser irradiation apparatus, and method for fabricating semiconductor device
JP2003224083A (ja) 2001-10-30 2003-08-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザ照射装置
EP1326273B1 (en) 2001-12-28 2012-01-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP4417613B2 (ja) 2002-06-27 2010-02-17 東芝モバイルディスプレイ株式会社 半導体薄膜の結晶化方法及び結晶化装置
WO2005057193A1 (en) * 2003-11-18 2005-06-23 Applied Materials Israel, Ltd Inspection system with auto-focus
JP2005340788A (ja) * 2004-04-28 2005-12-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザ照射方法およびそれを用いた半導体装置の作製方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9508932B2 (en) 2014-11-03 2016-11-29 Samsung Display Co., Ltd. Laser crystallization system, laser crystallization method, and method of fabricating display device

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