TWI389352B - 雷射輻射方法、和使用該雷射輻射方法製造半導體裝置的方法 - Google Patents

雷射輻射方法、和使用該雷射輻射方法製造半導體裝置的方法 Download PDF

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Description

雪射輻射方法、和使用該雷射輻射方法製造半導體裝置的方法
本發明係關於一種雷射照射方法，特別關於一種藉由自動聚焦機構對照射目標的雷射照射進行控制的雷射照射方法。另外，本發明還關於一種採用這種雷射照射方法製造半導體裝置的方法。
最近幾年，在一個基板上製造薄膜電晶體(TFT)的技術已經有了很大的進步，主動矩陣顯示裝置的應用發展也得到了提高。尤其是，使用多晶半導體膜形成的TFT在場效應遷移率方面要優於使用習知非晶半導體膜所形成的TFT，因此在TFT是用多晶半導體膜形成時可以實現高速操作。因為這個原因，已經嘗試藉由在和該圖素相同的基板上形成的驅動電路來控制這個圖素，而該圖素通常利用設置在該基板外的驅動電路來控制。
由於成本考慮，希望用於半導體裝置中的基板是玻璃基板。然而玻璃基板在抗熱方面較差並且容易因為受熱而變形。因此，在採用多晶半導體膜的TFT在玻璃基板上形成的時候，為了防止玻璃基板因為受熱而變形，採用雷射退火使形成在玻璃基板上的半導體膜結晶。
同另一種採用照射熱或傳導熱的退火方法相比，雷射退火具有的優點是，可以大大縮短處理時間，而且半導體基板或基板上的半導體膜可以選擇性地局部受熱，這樣基板可以幾乎不受熱損害。
一般來說，通常使用一種準分子雷射器對半導體膜進行雷射退火。準分子雷射器具有高輸出功率和高重復率的優點。此外，準分子雷射器發出的雷射光束具有可以被矽膜充分吸收的優點，其中矽膜經常作為半導體膜。在雷射照射階段，雷射光束在被照射物體上的光斑藉由一種光學系統而被成形為一個線性點(包括矩形點和橢圓形點)，然後該光斑沿該線性光斑的短邊方向相對被照射物體運動。藉由採用這種雷射照射的方法，可以對被照射物體進行有效的雷射退火。
此外，我們也可以在雷射退火階段使用連續波雷射器(也被稱為CW雷射器)。當CW雷射器發出的雷射光束被成形成一個線性點時，作為被照射物體的半導體膜沿著該被照射物體上的光斑的短邊方向做相對運動，這樣在半導體膜上形成一個沿運動方向伸長的大晶粒。根據大晶粒的伸展方向製造的TFT比使用準分子雷射器製造的TFT具有更高的載子遷移率。採用具有高載子遷移率的TFT，電路可以以更高的速度驅動，因此可以製造驅動器和CPU等等。
連續波雷射器發出的雷射光束通常用在雷射退火中，並且其波長是532nm，因為這個波長的雷射可以被非晶矽(a-Si)充分吸收，並且使用非線性光學元件從基波進行轉換的效率高。通常，雷射光束的波長越短，非晶矽對其吸收的能力就越強。同時，雷射光束波長越短，雷射光束的功率越低。
使用藉由上述方法而結晶的半導體膜形成TFT的技術已經應用在許多領域中。
當雷射光束的功率低時，為了增加能量密度或者雷射光束的功率強度，可以使用透鏡將雷射光束在被照射物體上凝聚成一點。此外，甚至在使用雷射光束直接照射被照射物體從而在該被照射物體上形成一個圖案時，也可以使用透鏡將光斑凝聚到被照射物體上。例如，當使用CW雷射器對半導體膜進行結晶時，在被照射物體上，光斑被成形成一個伸長的點，例如矩形光斑、橢圓形光斑或線性光斑，同時為了盡可能地增加輸出，使用透鏡將光斑凝聚成一個沿短邊方向具有幾個微米長度的光斑。並且，使用雷射照射直接在被照射物體上形成一個精細圖案時，光斑也將進一步縮小。
可以對雷射光束進行聚焦來減小形成在被照射物體上的光斑的直徑，為了實現上述目的，必須選擇具有大孔徑(NA)的透鏡。一般來講，NA和焦點深度Z滿足公式：Z=±λ/2NA2 ，這裏λ是雷射光束的波長。這樣，當透鏡的NA越大時，相應地，透鏡的焦點深度越短。例如，使用CW雷射器時，需要將焦點深度調整到約幾個微米。
然而，作為通常為玻璃基板的基板越大，基板厚度的變化越顯著。基板的厚度可以在幾十個微米中變化。例如，在玻璃基板或其他基板上形成的半導體膜被雷射退火時，透鏡和被照射物體之間的距離依在基板的位置而定，其中這裏基板的厚度是不均勻的，並且光斑的形狀依該位置的變動做相應的變化。由於這個原因，甚至結晶也依在同一基板上形成的半導體膜的位置變化。
考慮到上述的問題，本發明的目標之一就是要提出一種雷射照射方法，即使被照射物體的厚度不均勻，也可以使用雷射光束對被照射物體進行均勻照射。本發明的另一個目標是提出一種使用雷射照射方法製造半導體裝置的方法。
本發明揭示了一種雷射照射方法，在雷射照射過程中，該方法使用自動聚焦裝置保持被照射物體和用於聚焦該雷射光束到被照射物體上的透鏡之間的距離不變。特別是，藉由沿被照射物體上形成的光斑的第一方向和第二方向，使被照射物體相對於對其入射的雷射光束移動而進行雷射照射時，在被照射物體沿第一方向和第二方向移動之前，使用自動聚焦裝置控制透鏡和被照射物體之間的距離。必須注意：自動聚焦裝置是用來調整穿過透鏡傳遞到被照射物體上的雷射光束的焦點，其中透鏡位於被照射物體上。
當對具有凸起的被照射物進行雷射照射時，考慮到這個凸起，自動聚焦應該提前進行。例如，當凸起存在於被照射物的第一方向，並且雷射照射沿第一方向以及垂直於第一方向的第二方向進行時，自動聚焦可以在被照射物沿第二方向移動前進行，其中在該第二方向不存在凸起。
特別地，在將被照射物沿凸起存在的第一方向相對入射到被照射物體上的雷射光束做相對運動後，自動聚焦裝置校正由於基板的凸起引起的透鏡和被照射物體之間的距離變化。當被照射物沿凸起存在的第一方向進行運動時，自動聚焦裝置可以控制透鏡和被照射物體之間的距離。
在被照射物體上形成的光斑可以藉由光學系統被成形成矩形光斑或伸長光斑，例如可以形成具有短邊和長邊的橢圓形光斑或線形光斑。當形成狹長光斑時，可以有效地進行雷射照射，這樣光斑的長邊將與凸起存在的第一方向平行。這裏描述的光學系統是用於在任何部分對雷射進行聚焦的一個或多個透鏡和鏡子的組合。
在用雷射對被照射物體進行照射時，可以移動它們其中的一個或者同時移動被照射物體和雷射。最好在凸起存在的第一方向以比在第二方向移動速度更慢的速度同時移動被照射物體和雷射或者它們中的一個，這是因為照射位置可以被高精確地控制，均勻照射成為可能。
為了進行自動聚焦，在雷射光束聚焦在被照射物體的表面時，任何方法都可以使用。例如，可以使用雷射光束和檢測雷射光束的檢測器(4陣列光檢測器、CCD(電荷耦合裝置)、PSD(位置敏感探測器)或類似裝置)。藉由使用這些雷射光束和探測器來測量透鏡和被照射物體之間的距離並保持它們之間的距離不變，從而保證雷射總是聚焦在被照射物上。可以設置一個到透鏡或台的微動裝置來控制透鏡和被照射物體之間的距離。此外，用於測量透鏡和被照射物體之間距離的雷射光束可以從對被照射物體進行退火的雷射中分離出來，單獨提供；或者也可以用作對被照射物體進行退火的雷射光束。作為另外一種自動聚焦方法，可以使用這種用於播放CD、DVD等的方法(例如像散法、刀緣法、傅科(Foucault)法或者臨界角方法)。此外，可以藉由直接將接觸位移感測器與被照射物體接觸來控制透鏡和被照射物體之間的距離。當對包括透鏡的光學系統或被照射物體進行移動時，可以藉由自動聚焦裝置來控制透鏡和被照射物體之間的距離。
例如，當用根據上述提到的雷射照射方法得到的雷射光束對半導體膜照射來進行退火時，半導體膜會結晶或者被啟動。並且，經退火的半導體膜可以用來製造半導體設備。
在本發明使用的雷射振盪器沒有特別限制，可以使用脈衝式雷射振盪器或者連續波(CW)雷射振盪器。例如，脈衝式雷射器可以是準分子雷射器，YAG雷射器或YVO4 雷射器。而CW雷射器可以例如是YAG雷射器、YVO4 雷射器、GdVO4 雷射器、YLF雷射器或者Ar雷射器。藉由使用CW雷射器光束，可以形成一個巨大晶粒，這個晶粒在雷射光束的掃描的方向伸長。並且，可以使用重復率為10MHz的脈衝式雷射振盪器。甚至可以使用重復率在10MHz或者更大的脈衝式雷射振盪器(這個雷射光束也被稱作準CW雷射器束)發出的雷射來形成沿雷射的掃描方向伸長的巨大晶粒。
根據本發明，即使被照射物體的厚度不均勻的條件下，仍可對被照射物體進行均勻照射。並且，可以考慮被照射物體上的凸起，用雷射對被照射物體進行有效地照射。
 [實施例模式]
下面參照附圖對本發明的實施例模式進行說明。然而，因為本發明可以用許多種方式實現，所以對於本領域技術人員來講，容易理解的是，可以在本發明的內容和範圍內對本發明的方式和細節進行修改或者改變。因此，本發明不僅僅限制在實施例模式的說明中。並且，相同的參考數字在所有附圖中表示相同的部件。
在本發明中，對被照射物進行雷射照射時，藉由使用自動聚焦裝置來保持透鏡和被照射物體之間的距離不變。自動聚焦裝置包括一個探測器、一個控制器，其中探測器用於檢測經由透鏡照射到被照射物體上的雷射光束的焦點是否位於被照射物體表面上，而控制器用於控制透鏡和被照射物體之間的距離。為了控制透鏡和被照射物體之間的距離，於此提出了兩種控制方法：一種是移動被照射物體，另外一種是移動包括透鏡在內的光學系統。
並且，當被照射物體具有規則的凸起時，考慮凸起進行雷射照射。例如，由於生產技術，通常一個玻璃基板在某個特定的方向具有一個凸起。因此，在使用玻璃基板的情況，僅當玻璃基板沿著存在凸起的方向上移動時，使用自動聚焦裝置來調整被照射物體上的焦點；而當基板沿沒有凸起的方向運動時，可以不使用自動聚焦裝置。
例如，在本發明中可以按照如下方式使用雷射光束對被照射物體進行照射：用雷射光束對半導體膜進行退火；藉由用雷射光束照射半導體膜來啟動半導體膜；用光微影技術對被照射物體進行微處理；或利用直接雷射照射來形成圖案。另外，本發明不限於這些例子，並包括用雷射照射處理被照射物中的各種步驟。
用於雷射照射的雷射振盪器不做特定限定，可以採用脈衝雷射振盪器或CW雷射振盪器。另外，也可以採用具有10MHz或更高重復率的脈衝雷射振盪器。
[實施例模式1]
參考附圖1，實施例模式1揭示了一種控制透鏡和被照射物之間距離的結構，根據採用自動聚焦機構的雷射照射法來移動被照射物可以進行這種控制。
圖1中，具有10MHz或更大重復率的雷射振盪器101發出第一雷射光束，該雷射光束在鏡子102上反射以垂直地入射到被照射物106中。之後，第一雷射光束入射到圓柱透鏡103和104上再彙集到被照射物106上，其中圓柱透鏡103和104分別在不同方向起作用。因此，在被照射物106上形成了線性光斑105。
雖然這個雷射振盪器101是具有10MHz或更大重復率的雷射振盪器，但是本發明不限於此，可以採用CW雷射振盪器。在採用CW雷射振盪器的情況下，第一雷射光束會以一定角度或更大角度斜著而不是垂直的入射到被照射物上，以避免被照射物上的反射光束和入射光束之間的干涉。這種情況下，雷射光束的入射角θ可以滿足不等式θ=tan-1 (1/2d)，其中1是光斑沿雷射光束入射方向的長度，d是被照射物的厚度。
被照射物106可以由Z軸台116、X軸台117、Y軸台118移動。Z軸台116可以調整被照射物106的斜度並可向上或向下移動該被照射物106。在本實施例模式中，第一雷射光束是藉由移動X軸台117和Y軸台118傳送到被照射物106的。
為了保持被照射物106和每個圓柱透鏡103、104之間的距離不變，採用了一種自動聚焦機構，該機構包括一個雷射振盪器109、圓柱透鏡110和111、四陣列光檢測器112和Z軸台116。為了保持被照射物106和每個圓柱透鏡103、104之間的距離不變意味著保持圓柱透鏡103、104的聚焦點到被照射物106上。值得注意的是，圓柱透鏡103和104之間的距離是固定的。當圓柱透鏡104的焦點在被照射物106的表面上時，圓柱透鏡103的焦點也在被照射物106的表面上。
從雷射振盪器109中發出的第二雷射光束穿過兩個圓柱透鏡110和111入射到被照射物106上，用四陣列光探測器112檢測在被照射物106上發生反射的該雷射光束。這裏，第二雷射光束的光程長度在被照射物106的表面變高或變低的時候改變。四陣列光檢測器112將檢測後的光束轉換成一個與光束的密度成正比的電訊號。根據這個電訊號，與四陣列光檢測器112配合的Z軸台116移動，以保持圓柱透鏡104與被照射物106之間的距離不變。較佳的是使第二雷射光束傾斜入射到被照射物106的表面上，如圖1所示。這種情況下，由於第一雷射光束是垂直入射到被照射物106上，第二雷射光束是傾斜入射到被照射物106上，所以可以提供在不同位置發出第一雷射光束和第二雷射光束的光學系統，而且這種結構使該光學系統容易構造。
參考附圖2，說明該光學系統中的光束形狀和光程長度之間的關係，其中該光學系統包括兩個圓柱透鏡。
在圖2中平面112b的位置處，圖1中示出的第一雷射光束在被照射物106上聚焦。這裏，對兩個圓柱透鏡110和111的焦點進行調節，使光斑在被照射物106上變成圓形。
在被照射物106更靠近圓柱透鏡104時，光斑變成橢圓形，如平面112a處所示，這是因為光程長度變短了。另一方面，在被照射物106離圓柱透鏡104更遠時，如平面112c處所示，光斑變成與平面112a處形成的橢圓的方向垂直的方向上的橢圓形，這是因為光程長度變長了。另外，在被照射物106離得遠得多時，如平面112d處所示，雷射光束的密度變低，由四陣列光檢測器測得的值變低。
在被照射物106處於傾斜狀態的情況下，反射雷射光束沒有到達四陣列光檢測器112，因此沒有檢測到電流值。如果反射光束到達了四陣列光檢測器112，則由四個光檢測器分別檢測不同的電流。
接著，參照圖3A到3E說明四陣列光檢測器和光斑之間的關係。
圖3A到3E中，四陣列光檢測器中的每一個用參考數字(a)到(d)表示。當光束傳送到每個光檢測器上時，光束轉換成與光束密度成正比的電流。
當光程長度短時，如圖3A所示，意味著當圓柱透鏡104和被照射物106之間的距離比圓柱透鏡104的焦距短時，在四陣列光檢測器處形成的光斑是橢圓形的。因此檢測到的電流是(a)=(c)<(b)=(d)。為了在圓柱透鏡104的焦點處提供被照射物106，Z軸台116可以沿離開圓柱透鏡104的方向移動。
在光程長度比較適當的時候，如圖3B所示，意味著當圓柱透鏡104和被照射物106之間的距離與圓柱透鏡104的焦距相等時，在四陣列光檢測器處形成的光斑是圓形的。因此檢測到的電流是(a)=(b)=(c)=(d)。
在光程長度長時，如圖3C所示，意味著當圓柱透鏡104和被照射物106之間的距離比圓柱透鏡104的焦距長時，在四陣列光檢測器處形成的光斑是橢圓形的。因此檢測到的電流是(a)=(c)>(b)=(d)。為了在圓柱透鏡104的焦點處提供被照射物106，Z軸台116可以朝著圓柱透鏡104的方向移動。
在光程長度非常長時，如圖3D所示，意味著當圓柱透鏡104和被照射物106之間的距離遠遠大於圓柱透鏡104的焦距時，在四陣列光檢測器處形成的光斑是橢圓形的，並且光斑的一部分沒有入射到四陣列光檢測器上。這裏，由於部分光斑沒有入射到光檢測器上，則由各個光檢測器檢測到的電流值總和是較低的。這種情況下，如圖3C所示，Z軸台116可以朝著圓柱透鏡104的方向移動。
在光程長度比較適當並且被照射物106是傾斜著的時候，如圖3E所示，意味著在圓柱透鏡104的平面部分不平行於被照射物106的表面時，在四陣列光檢測器處的光斑時圓形的。這時，由四陣列光檢測器檢測到的電流值是(a)>(b)=(d)>(c)。這些光檢測器中，只有(b)和(d)具有相同的電流值，而(a)和(c)電流值是不同的。這種情況下，可以對Z軸台116進行調節，將其朝著四陣列光檢測器傾斜。
正如所說明的，可以對Z軸台116進行控制，這樣傳送到四陣列光檢測器上的光束的密度在全部四個光檢測器上是不變的。
被照射物106可以由任何能夠用雷射照射進行處理的材料構成。特別是，被照射物106可以例如為半導體；形成在玻璃、塑膠或類似的物基板上的半導體膜；金屬；有機樹脂膜；或類似物。當被照射物106為形成在玻璃基板上的半導體膜時，可以藉由用雷射光束照射該半導體膜來退火該半導體膜。即使在因為玻璃基板的不均勻性導致了半導體膜的厚度不均勻時，半導體膜也可以被均勻地退火，這是因為雷射照射可以採用自動聚焦機構來實現。另外，在被照射物106為有機樹脂膜時，可以藉由雷射照射在該有機樹脂膜上形成圖案或在其內形成開口。藉由用自動聚焦機構按照雷射光束在有機樹脂膜的表面正確聚焦的方式來實現雷射照射，可以正確地形成圖案和開口。
雖然本實施例模式已經說明了採用四陣列光檢測器檢測第二雷射光束的例子，但是本發明不限於此，CCD、PSD或類似物也可以用於檢測第二雷射光束。還有，替代第二雷射光束，可以採用接觸位移感測器、靜電容量位移感測器、渦電流位移感測器作為自動聚焦機構，其中接觸位移感測器是與被照射物106直接接觸的，靜電容量位移感測器利用靜電容量的改變，渦電流位移感測器利用高頻磁場。
雖然本實施例模式中具有10MHz或更大重復率的雷射振盪器101中發出的第一雷射光束是垂直入射到被照射物106上的，但是在採用CW雷射器時可按照相同方式使雷射光束傾斜入射。在這種情況下，較佳的是，使從雷射振盪器109發出的第二雷射光束垂直入射。藉由在第一雷射光束傾斜入射時使第二雷射光束垂直入射，形成第一和第二雷射光束的光學系統不會彼此重疊；因此，可以輕易的組裝該光學系統。另外，在第二雷射光束垂直入射時，該第二雷射光束可以輕易地傳送到形成在被照射物106上的第一雷射光束光斑的附近，因此可以改善自動聚焦的精確性。
藉由在上述雷射照射中提供自動聚焦機構，可以實現雷射照射的同時對透鏡和被照射物之間的距離進行控制。
[實施例模式2]
為了使由透鏡聚光的雷射光束的焦點處於被照射物上，較佳的始終進行自動聚焦。然而，當預先知曉被照射物上有凸起或類似物時，可以僅當需要提高處理效率時進行自動聚焦。這個實施例模式說明了在玻璃基板沿某一方向有凸起時的雷射照射方法，參照附圖8。
一般來講，較大的玻璃基板更容易出現凸起，這只有在玻璃基板製造過程中才會有的。這個凸起基於在玻璃基板上具有一個或更少彎折點的性質而改變並沿某特定方向存在。同時，凸起不會在垂直於該凸起所處方向的方向上存在。由於這個原因，較佳的考慮到玻璃基板的獨特特性來進行雷射照射。
在圖8中，由於在沿某一方向具有凸起的玻璃基板上形成半導體膜206，所以半導體膜206的表面因玻璃基板的凸起而突起。與圖1中所示的方式相同，從雷射振盪器101(具有10MHz或更高重復率的CW雷射器或脈衝雷射器)中發出的第一雷射光束反射到鏡102上。隨後，該雷射光束垂直入射到半導體膜206中。之後，第一雷射光束入射到圓柱透鏡103和104上，並在玻璃基板上形成的半導體膜206上聚焦。因此，第一雷射光束在半導體膜206上形成為線性光斑105。當採用了前面說明過的CW雷射振盪器時，第一雷射光束可以以一定角度而不是垂直地入射到半導體膜206上。
在包括了X軸、Y軸和Z軸的三維結構中，玻璃基板設置在X-Y軸平面中。X軸方向是玻璃基板沒有凸起的方向，Y軸方向是垂直於X軸的方向，Z軸方向是垂直於X軸和Y軸的方向。這種情況下，玻璃基板僅在Y軸方向而非X軸方向變化到Z軸方向。換句話說，玻璃基板只在Y軸方向上具有凸起。這裏，形成了線性光斑，使它的短邊方向平行於玻璃基板不具有凸起(X軸方向)的方向。玻璃基板的移動由X軸台117、Y軸台118和Z軸台116控制。X軸台117沿X軸方向移動該玻璃基板，Y軸台118沿Y軸方向移動它。Z軸台116調節玻璃基板的斜度並沿Z軸方向移動它。
在實施例模式2中，進行雷射照射的同時沿X軸和Y軸方向移動作為被照射物的半導體膜206。在半導體膜206沿線性光斑的短邊方向(X軸方向)移動半導體膜206時，是按照用第一雷射光束照射半導體膜206的方式進行退火的。
在沿X軸方向移動半導體膜206以將第一雷射光束從基板的一端傳送到另一端之後，半導體膜206沿Y軸方向移動。半導體膜206沿Y軸方向移動以檢測接下來沿X軸方向上要對何處進行退火。比如，在對基板的全部表面進行退火時，半導體膜206沿Y軸方向移動線性光斑在長邊方向上的長度，隨即進行雷射照射。
雖然本實施例模式中雷射照射是藉由由X軸台117和Y軸台118來移動半導體膜206，而同時固定第一雷射光束的方式進行的，但是雷射照射也可以藉由移動雷射光束而同時固定半導體膜206的方式進行。還有，也可以使半導體膜206和雷射光束都移動來進行雷射照射。
由於基板沿X軸方向的厚度變化是很小的，因此即使當藉由沿X軸方向移動半導體膜206進行雷射照射時，圓柱透鏡104和半導體膜206之間的距離也幾乎不會改變。另一方面，由於玻璃基板沿Y軸方向具有玻璃基板獨有的凸起，所以圓柱透鏡104和半導體膜206之間的距離跟著半導體膜206沿Y軸方向的移動而變化。
當凸起沿某一方向存在的時候，雷射照射期間不必始終進行自動聚焦。雷射光束的焦點可以在半導體206沿X軸方向移動之前調節一次。在X軸方向上，藉由按照上述方式調節焦點一次，該焦點可以始終處於半導體膜上；因此，可以進行均勻的雷射照射。
換句話說，可以在沿X軸方向對半導體膜206從一端到另一端退火之後，沿Y軸方向並且再沿X軸方向移動半導體膜206之前，可以將雷射光束的焦點調節為處於半導體膜206之上。還有，在玻璃基板具有一個較寬的凸起或一個較複雜的凸起時，半導體膜206可以沿Y軸方向移動同時藉由所需的自動聚焦機構控制圓柱透鏡103與半導體膜206之間的距離。
半導體膜206沿已經完成了退火的X軸方向以適合結晶的速度移動。特別是，半導體膜206沿X軸方向以100mm/s到20m/s的速度移動，較佳的從10到100cm/s。在這個速度範圍內，藉由退火可以獲得大的結晶顆粒。在速度為20m/s或更高時，晶體不會沿雷射光束的掃描方向生長。同時，半導體膜206沿已經調節了退火位置的Y軸方向的移動速度比X軸方向的移動速度緩慢的多。特別是，速度較佳的為100mm/s或更少以精確控制退火位置。
可以採用與實施例模式1示出的自動聚焦機構相同的自動聚焦機構。雷射振盪器109發出的第二雷射光束藉由兩個圓柱透鏡110和111入射到半導體膜206上，在半導體膜206上反射的雷射光束由四陣列光檢測器112進行檢測。Z軸台116根據由四陣列光檢測器112測得的條件進行調節，這樣圓柱透鏡104和半導體膜206之間的距離保持不變。
雖然本實施例模式已經說明了雷射照射形成在玻璃基板上的半導體膜的例子，其中該玻璃基板沿某一方向具有寬的凸起，但是本發明並不限於此。可以對任何具有凸起的諸如半導體、金屬、有機樹脂膜、玻璃和塑膠的被照射物進行如前面所說明過的考慮了凸起的雷射照射。
如實施例模式2所示，當進行考慮了被照射物凸起的雷射照射時，不必始終進行自動聚焦。這可以提高處理效率。
[實施例模式3]
本實施例模式參照附圖4到7C說明了一種雷射照射方法，其中透鏡和被照射物之間的距離藉由移動光學系統進行調節，該光學系統包括透鏡。
圖4中，雷射振盪器401(具有10MHz和更高重復率的CW雷射器或脈衝雷射器)發出第一雷射光束，然後該雷射光束在鏡402上反射。然後，雷射光束垂直入射到被照射物405上。雷射光束垂直入射到被照射物405上之後入射到光學系統404上，該光學系統404的高度可以由自動聚焦機構403控制。之後，聚集該雷射光束以在被照射物405上成線性。
當採用CW雷射振盪器時，第一雷射光束可以形成為沿一定角度入射到被照射物405上。
如實施例模式2所示，當被照射物405上存在凸起的時候，會形成線性光斑，使它的短邊平行於被照射物405具有更少凸起的方向。被照射物405的移動由X軸台406和Y軸台407控制。自動聚焦機構403可以用自動聚焦機構408上下移動。
進行對被照射物405雷射照射的同時移動X軸台406和Y軸台407，被照射物405固定在其上。另外，可以進行雷射照射的同時移動雷射光束。
以下參考圖5進一步說明光學系統404。圖5是該光學系統404的截面圖，圖4和5中相同的參考數字表示相同的部件。該光學系統404包括兩個分別沿不同方向作用的圓柱透鏡610和611。本實施例模式中，圓柱透鏡610具有300mm的焦距，並僅對雷射光束的長邊起作用，圓柱透鏡611具有15mm的焦距，僅對雷射光束的短邊起作用。藉由使用圓柱透鏡610和611，雷射光束在被照射物405上成形為線性光斑。該光斑在短邊方向具有大約10μm的尺寸，在長邊方向具有大約300μm的尺寸。
接下來，參考附圖6說明自動聚焦機構403。在圖6中，當驅動電流從伺服電路流到音圈601中時，由音圈601、磁體602和鐵芯603可以使光學系統404精微地移動，其中音圈601、磁體602和鐵芯603包圍著光學系統404。
下面，參考附圖7A到7C說明自動聚焦機構408。雷射振盪器701中發出的第二雷射光束藉由凸球面透鏡704和圓柱透鏡705入射到被照射物405上，反射的雷射光束由四陣列光檢測器706進行檢測以測量被照射物405與自動聚焦機構408之間的距離。根據測得的結果，自動聚焦機構403上下移動該光學系統404以控制光學系統404和被照射物405之間的距離。
下面說明測量自動聚焦機構408與被照射物405之間距離的測量方法。在7A到7C中，雷射振盪器701發出的雷射光束的偏振方向利用λ/2波板702旋轉90°。之後，雷射光束穿過光束分裂器703，然後利用凸球面透鏡704聚光。
當被照射物體405位於凸球面透鏡704(圖7A)的焦點處時，在被照射物405上反射的雷射光束沿某一光路傳播，該光路和該雷射光束入射到被照射物405的光路相同，然後該雷射光束入射到凸球面透鏡704。然後，光束分裂器703使部分雷射光束偏斜，這部分雷射光束入射到圓柱透鏡705中。
圓柱透鏡705是一個僅在一個方向起作用的聚光透鏡，虛線表示雷射光束沿圓柱透鏡705起作用的方向的光路，實線表示雷射光束沿圓柱透鏡705不起作用的方向的光路。這裹，在四陣列光檢測器706上的光斑是圓形的。
當被照射物405在凸球面透鏡704(圖7B)的焦點之前時，在被照射物405上反射的雷射光束沿某一光路傳播，該光路比雷射光束入射時的光路更靠裹面，然後雷射光束入射到凸球面透鏡704中。之後，光束分裂器703使部分雷射光束偏斜，這部分雷射光束入射到圓柱透鏡705中。
圓柱透鏡705是一個僅在一個方向起作用的聚光透鏡，虛線表示雷射光束沿圓柱透鏡705起作用的方向的光路，實線表示雷射光束沿圓柱透鏡705不起作用的方向的光路。這裹，在四陣列光檢測器706上的光斑是橢圓形的。
當被照射物405在凸球面透鏡704(圖7C)的焦點之後時，在被照射物405上反射的雷射光束沿某一光路傳播，該光路比雷射光束入射時的光路更靠外面，然後雷射光束入射到凸球面透鏡704中。之後，光束分裂器703使部分雷射光束偏斜，這部分雷射光束入射到圓柱透鏡705中。
圓柱透鏡705是一個僅在一個方向起作用的聚光透鏡，虛線表示雷射光束沿圓柱透鏡705起作用的方向的光路，實線表示雷射光束沿圓柱透鏡705不起作用的方向的光路。這裹，在四陣列光檢測器706上的光斑是橢圓形的，它和圖7B中示出的橢圓相比旋轉90°。
因此，由於光斑根據被照射物405的位置在四陣列光檢測器上具有不同的形狀，所以由四陣列光檢測器的每一個檢測的電流值是不同的。所以，被照射物405與自動聚焦機構408之間的距離是可以測量的。當自動聚焦機構408與自動聚焦機構403配合工作時，光學系統404和被照射物405之間的距離可以保持不變。
本實施例模式3可以與實施例模式1或2自由結合。
[實施例模式4]
參考附圖9和10，本實施例模式說明了一種採用由一個雷射振盪器進行自動聚焦的雷射照射的例子。
圖9中，雷射振盪器101發出的雷射光束在鏡102上反射，使該雷射光束的傳播方向得以改變，其相對於被照射物106的表面傾斜。之後，雷射光束入射到圓柱透鏡103和104中，圓柱透鏡103和104分別沿不同方向彙集雷射光束，將雷射光束彙集以使在被照射物106上形成線性光斑105。
被照射物106可以由Z軸台116、X軸台117、Y軸台118移動。Z軸台116可以調整被照射物106的斜度並且可向上和向下移動該被照射物106。
另外，提供了一種可保持被照射物106與圓柱透鏡103、104之間距離不變的自動聚焦機構。本實施例模式中，雷射振盪器101發出的雷射光束傾斜入射到被照射物106上，經反射的雷射光束由四陣列光檢測器112檢測，因此，完成了自動聚焦。換句話來說，雷射振盪器101發出的雷射光束也用作用於自動聚焦的雷射光束。例如，當被照射物106為半導體膜時，雷射振盪器101發出的雷射光束可以用作對半導體膜退火的雷射光束，也可以用作自動聚焦的雷射光束。
藉由採用四陣列光檢測器以圖2和圖3A到3E相同的方式檢測在被照射物106上反射的雷射光束，可以控制被照射物106與圓柱透鏡103、104之間的距離。
這種情況下較佳的採用CW雷射振盪器。然而當在雷射照射中採用CW雷射振盪器時，在被照射物106上入射光束可能會和在被照射物106的背面反射的雷射光束發生干涉。為了避免雷射光束的干涉，可以使雷射光束以一定角度或更大角度入射到被照射物106上，這樣入射光不會與被照射物106上的反射光重疊。由於圖9顯示雷射光束是傾斜入射的結構，故這種結構適於採用CW雷射器的情況。
圖10顯示一種雷射振盪器的方法，其中該雷射光束是垂直入射並且由一個雷射振盪器完成自動聚焦。
雷射振盪器201是一個具有10MHz或更高重復脈衝的模式鎖定脈衝雷射振盪器。用一個偏振板202使雷射振盪器201發出的雷射光束的偏振方向旋轉90°。之後，雷射光束穿過光束分裂器203，由聚光透鏡204彙集在被照射物207上。這個彙集的雷射光束可以用於執行諸如退火的雷射照射。
如圖7A到7C所示，在被照射物207上反射的雷射光束入射到聚光透鏡204中，該雷射光束穿過光束分裂器203和圓柱透鏡208，並由四陣列光檢測器209檢測。檢測的雷射光束由四陣列光檢測器209轉換成電訊號。藉由移動聚光透鏡204或被照射物207，由各個光檢測器檢測的電訊號是相等的，可以使聚光透鏡和被照射物之間的距離保持不變。
如圖10所示，當雷射光束垂直入射到被照射物207上時，例如可以採用具有幾十ps或更少的短脈寬的雷射器。即使當短脈衝調製的雷射光束垂直入射時，入射雷射光束和在被照射物207的背面上反射的雷射光束之間的干涉不會影響均勻的雷射照射。因此，在採用具有幾十ps或更少短脈寬的雷射器時，可以實現均勻的雷射照射而不會受到雷射光束垂直傳送到被照射物上時光束干涉的影響。
當被照射物上具有凸起時，可以實現考慮了凸起的自動聚焦，如實施例模式2所示。實施例模式4可以與實施例模式1到3任意一個自由結合。
[實施例模式5]
本發明可以應用到對任何厚度不均勻的物體進行的雷射照射中。另外，本發明不僅可以應用到雷射照射中，還可以應用到電子束成像或離子束成像中。本實施例模式參考附圖14說明了一種採用雷射直接成像系統時的雷射照射方法。
如圖14所示，雷射直接成像系統1001包括一個用於在雷射照射中執行各種控制的電腦1002(下文稱作PC)；一個用於發出雷射光束的雷射振盪器1003；雷射振盪器1003的電源1004；一個用於衰減雷射光束的光學系統1005(ND濾光器)；一個用於調製雷射光束密度的聲光調製器(AOM)1006；一個包括一個透鏡、一個鏡等的光學系統1007，該透鏡用於減少雷射光束的截面，該鏡用於改變雷射光束的光路；包括X軸台和Y軸台的基板移動機構1009；用於將從PC輸出的控制資料進行數位類比轉換的D/A轉換器1010；根據從D/A轉換器1010輸出的類比電壓對聲光調製器1006進行控制的驅動器1011；輸出驅動訊號以驅動基板移動機構1009的驅動器1012。還提供一種自動聚焦機構1013。
雷射振盪器1003是一種可以發出紫外線、可見光或紅外線的雷射振盪器。尤其是，雷射振盪器1003可以例如是ArF準分子雷射器、KrF準分子雷射器、XeCl準分子雷射器或Xe準分子雷射器。還有，也可以採用諸如He雷射器、He-Cd雷射器、Ar雷射器、He-Ne雷射器或HF雷射器的氣體雷射振盪器。另外，也可以採用一種固態雷射振盪器，其採用諸如每一種摻雜有Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或Tm的YAG、GdVO4 、YVO4 、YLF或YALO3 的晶體。還有，也可以採用諸如GaN雷射器、GaAs雷射器、GaAlAs雷射器或InGaAsP雷射器的半導體雷射振盪器。當採用固態雷射器時，較佳的採用基波或二次到五次諧波中的任何一種。
下面說明使用雷射直接成像系統的雷射照射方法。當基板1008安裝在基板移動機構1009之上時，PC1002用相機(未示出)檢測在基板上形成的標記的位置。隨後，PC1002根據檢測的標記的位置資料和預先輸入的影像圖案資料產生用於移動基板移動機構1009的移動資料。
然後，在光學系統1005將雷射振盪器1003發出的雷射光束衰減以後，聲光調製器1006控制光發射的量以使之成為預先確定的量，這是按照下列的方式進行的，即PC1002藉由驅動器1011控制從聲光調製器1006發出雷射光束的量。同時，該聲光調製器1006發出的雷射光束穿過光學系統1007，這樣可以改變雷射光束的光路和光斑形狀。在透鏡將雷射光束彙集之後，雷射光束傳送到形成在基板上的光吸收層。
這裏，對基板移動機構1009進行控制以使之根據由PC1002產生的移動資料沿X方向和Y方向移動。結果，雷射光束照射預定區域，該雷射光束的能量密度在光吸收層裹轉換成熱能。
在使用雷射直接成像系統的雷射照射中，必須藉由透鏡將雷射光束的光斑聚焦到基板上形成的光吸收層上。因此，光學系統1007和基板1008之間的距離與採用實施例模式1或3所示的自動聚焦機構1013時的距離是相同的。另外，當該雷射直接成像系統在諸如玻璃基板的基板上形成圖案時，其中該玻璃基板具有凸起，可以採用實施例模式2所示的考慮了凸起的自動聚焦機構。可以藉由如圖4所示移動光學系統1007或藉由如圖1中所示移動基板1008，來控制光學系統1007和基板1008之間的距離。
為了使雷射直接成像系統形成顯微圖案，該光斑必須很小。這將引起焦點深度很淺的問題。由於這個原因，有效的方法是在雷射直接成像系統的雷射照射中採用自動聚焦機構。
本實施例模式5可以與實施例模式1到4中的任意一個自由結合。
[實施例模式6]
參考附圖15，實施例模式6說明既移動雷射光束又移動安裝了被照射物的掃描台的雷射照射的例子。
圖15中，被照射物805安裝在轉動台803上，轉動台803安裝在沿X軸方向上的一個方向移動的X軸掃描台801上。
還有，可以設置Y軸掃描台804以跨接在X軸掃描台801上。Y軸掃描台804具有發出雷射光束的雷射振盪器807和在被照射物上使雷射光束彙集的光學系統808。更優的是，光學系統808在被照射物上形成的光斑拉長，例如矩形、橢圓形、或線形，因為這樣可以有效的進行雷射照射。雷射振盪器807和光學系統808可以沿Y軸方向移動。
雷射振盪器807不被特定限制的，它可以是CW雷射振盪器也可以是脈衝雷射振盪器。另外，雷射振盪器807可以為半導體雷射器。由於半導體雷射器屬於小型結構，所以它具有易於移動的優點。
於此提供了一種保持光學系統808與被照射物體805之間的距離不變的自動聚焦機構810。自動聚焦可以用實施例模式1到5中的任何一種結構來完成。在本實施例模式中，光學系統808和被照射物805之間的距離用圖7A到7C中示出的結構測量。根據測量的結果，移動Z軸台802來控制光學系統808和被照射物805之間的距離。雖然本實施例模式中移動被照射物805，但是也可以沿Z軸方向移動光學系統808來控制光學系統808和被照射物805之間的距離。
當被照射物805具有圖8所示的凸起時，該雷射照射是考慮了凸起而完成的。例如，當被照射物805具有沿Y軸方向的凸起時，可以如下進行該雷射照射。
首先，形成光斑，它的短邊平行於X軸方向，被照射物805沿X軸方向移動。在從被照射物805的一端到另一端照射一次以後，對Y軸掃描台804提供的雷射振盪器807和光學系統808沿Y軸方向移動。在雷射振盪器807和光學系統808沿Y軸方向移動之後，自動聚焦機構810校正在光學系統808和被照射物805之間的距離，該自動聚焦機構是由於凸起而設置的。隨後，藉由沿與前述X軸方向相反的方向移動被照射物，使雷射光束從被照射物805的一端傳播到另一端，雷射振盪器807再次沿Y軸方向移動。藉由重復上述操作，可以對基板的整個表面完成均勻的雷射照射，即使基板具有凸起。
雷射照射中的沿X軸方向或沿Y軸方向移動可以由專業人員進行適當的設定。例如，當作為被照射物805的半導體膜藉由雷射照射結晶時，該半導體膜沿X軸方向以適於結晶的速度移動。該移動速度較佳的在100mm/s到20m/s範圍內，更佳的在10到100cm/s。另外，當雷射振盪器807和光學系統808沿平行於光斑的長邊方向的方向(Y軸方向)移動時，為了控制雷射光束的照射位置，較佳的精確地移動它們。
這種情況下，雷射振盪器807是沿Y軸方向緩慢移動地，被照射物805沿X軸方向移動。然而，它們可以是相反的。還有，雷射振盪器807可以既沿X軸方向移動又可以沿Y軸方向移動，而不用移動被照射物805。
實施例模式6可以與實施例模式1到5中的任何一個自由結合。
[實施例模式7]
本實施例模式說明了一種雷射照射方法，其不同於前面的實施例模式。特別是，本實施例模式中的自動聚焦機構也與前述實施例模式中的自動聚焦機構不同。
圖17A和17B顯示該雷射照射方法的例子，該方法採用接觸位移感測器作為自動聚焦機構。本實施例模式顯示藉由用雷射光束斜著照射該半導體膜906來對半導體膜906退火的步驟。
圖17A和17B中，雷射振盪器101發出的雷射光束在鏡102上反射，經過圓柱透鏡103和104傾斜入射到半導體膜906上，以在半導體膜906上形成一個線形光斑105。圓柱透鏡103和104分別沿不同的方向作用。本實施例模式中，雷射振盪器101是一個CW雷射振盪器。
半導體膜906由Z軸台116、X軸台117和Y軸台118移動。Z軸台116可以調整半導體膜906的斜度並且可向上或向下移動它。採用雷射光束對半導體膜906雷射照射並且同時相對於該雷射光束移動半導體膜906，可以對半導體膜906的整個表面退火。
提供一個自動聚焦機構以保持半導體膜906和圓柱透鏡103和104之間的距離不變。本實施例模式中，接觸位移感測器901藉由與半導體膜906直接接觸來控制該半導體膜906與圓柱透鏡103、104之間的距離。該接觸位移感測器901可以是任何藉由與半導體膜906接觸來控制向上和向下方向的距離的接觸位移感測器。
當藉由雷射照射給半導體膜906退火時，其中該雷射照射採用CW雷射器作為雷射振盪器101，在被照射位置上一般形成兩個區域。一個區域是大晶粒區903，在該區域內晶粒較大，另一個區域是次結晶度區904，在該區域內沒有充分地完成結晶。由於光斑105具有能量密度分佈，所以該次結晶度區904是形成在半導體膜906上對應於光斑105的相對兩端的那部分上。通常，由於在次結晶度區904內沒有充分地完成結晶，所以，該次結晶度區904不適於製造半導體元件；因此，要在隨後的步驟中將它除去。
當接觸位移感測器901用作自動聚焦機構時，該接觸位移感測器901的探針與半導體膜906直接接觸，這將引起與探針接觸的那部分半導體膜906會受雜質污染或損壞。然而，在使用了前面所述的CW雷射器的情況下，在探針與該次結晶度區904接觸時可以減輕這種擔憂，該次結晶度區904由CW雷射器形成並將在隨後步驟中被除去，以測量半導體膜906沿向上或向下方向的位移。因此，可以完成自動聚焦而不會影響半導體膜906。
為了精確測量半導體膜906與每一個圓柱透鏡103、104之間的距離，較佳的藉由與接觸位移感測器的探針902接觸來進行測量，接觸的位置在半導體膜上雷射光束傳送到的位置的附近。本實施例模式中，由於雷射光束是傾斜入射的，因此接觸位置感測器901可以輕易地設置在光斑105上，其中該光斑形成在半導體膜906上。
儘管這個實施例模式所提出的是採用CW雷射器的例子，但是該實施例模式中也可以使用重復率為10MHz或更大的脈衝式雷射器。自動調焦裝置不僅可以是接觸位移感測器，而且也可以是靜電容量位移感測器、渦電流位移感測器等等。
實施例模式7可以與實施例模式1到6中任何一個自由的結合。
[實施例模式8]
本實施例模式說明的是採用本發明提出的雷射照射方法製造半導體設備的方法的例子。儘管本實施例模式以半導體設備中的一種發光設備為例進行說明，但是利用本發明製造的半導體設備不僅僅限於這種發光設備，它還可以是一種液晶顯示設備，或者其他半導體設備。
該發光設備是一種半導體設備，它有一個發光元件和一個單元，這個單元對多個圖素的每一個中的發光元件提供電流。發光元件中典型的是OLED(有機發光二極體)，它具有一個陽極、一個陰極和一個層(電致發光層)，該層包括電致發光材料，在對這種發光材料施加電場時，它就發光。電致發光層可以是形成在陽極和陰極之間的單層，也可以是多層。這些層可以包括無機化合物。
首先，如圖11A顯示，準備一個基板500，在基板500上方形成一個TFT(薄膜電晶體)。例如，基板500可以是硼矽酸鋇玻璃，也可以是硼矽酸鋁玻璃。此外，也可以使用石英基板或陶瓷基板。並且，也可以使用表面具有絕緣膜的金屬或半導體基板。儘管例如塑膠的合成樹脂製成的柔性基板通常在抗熱性能上比上面提到的基板要差，但是，在柔性基板可以耐在製造步驟的處理溫度時也可以使用該基板。使用CMP或其他方法拋光基板500的一個表面，以使得它變平。
接著，利用一種公知的方法(濺射法、LPCVD法、電漿CVD法等等)在基板500上形成基膜501，基膜501含有絕緣材料，如二氧化矽、氮化矽、氧氮化矽等。儘管本實施例模式中的基膜501是一單個絕緣膜，但是基膜501也可包括兩個或更多的絕緣層。
接著，利用電漿CVD法在基膜501上形成一個厚度為50nm的非晶半導體膜502。然後，對其進行脫氫處理。根據非晶半導體膜中的含氫量，一般最好在400-550℃對非晶半導體膜進行脫氫處理幾個小時。最好藉由脫氫處理將非晶半導體膜中的含氫量減少到5atoms%或者更少後，再對其進行下面的結晶處理。可以使用其他方法形成非晶半導體膜，例如濺射法或蒸發法。在任何方法中，最好充分減少非晶半導體膜中的雜質元素，例如氧和氮。
不僅矽可以作為半導體，矽鍺也可以作為半導體。當使用矽鍺時，鍺的密度可以在約0.01-4.5atomic%的範圍內。
在本實施例模式中，基膜501和非晶半導體膜502都使用化學汽相沈積法形成，在這種情況下，基膜501和非晶半導體膜502可以在真空下連續形成。藉由連續生成基膜501和非晶半導體膜502，而沒讓他們暴露在空氣中，可使他們之間的介面不受污染，這樣可以減少製造出來的TFT特性的變化。
接著，使用如圖11B顯示的雷射結晶方法對非晶半導體膜502進行結晶處理，圖11B中使用了本發明的自動聚焦裝置。可以使用雷射結晶方法和其他公知的結晶方法，例如使用RTA或者退火爐的熱結晶方法或者使用促進結晶的金屬元素的熱結晶方法，對非晶半導體膜502進行結晶處理。
當利用連續波固體雷射器的基波的二次、三次或四次諧波對非晶半導體膜進行結晶處理時，可以得到一個大的晶粒。典型地，最好使用Nd：YVO4 雷射器(基波波長為1064nm)的二次(532nm)或三次諧波(355nm)。特別地，使用非線性光學元件將連續波YVO4 雷射器發出的雷射光束轉換成具有功率為10W的諧波。非線性光學元件可以設置在具有發出諧波的YVO4 晶體的諧振器中。然後，使用雷射光束對非晶半導體膜進行照射，這裏非晶半導體膜是處理物件，並且最好利用光學系統將落在照射表面上的雷射光束形成為矩形或橢圓形光斑。需要將能量密度設置在大約0.01-100MW/cm2 (最好在0.1-10MW/cm2 )的範圍內。在將非晶半導體膜502相對於雷射光束以大約每秒10-2000cm/s的速度移動的同時，對其進行雷射照射。如圖8所示，當基板有凸起時，較佳的考慮凸起來進行雷射照射。
可以使用連續波氣體或固體雷射器進行雷射照射。例如，連續波氣體雷射器可以是氬雷射器或者是氪雷射器。連續波固體雷射器可以是例如YAG雷射器、YVO4 雷射器、GdVO4 雷射器、YLF雷射器、YAIO3 雷射器、變石雷射器、Ti：藍寶石雷射器或者Y2 O3 雷射器。作為連續波固體雷射器，也可以採用使用下面物質作為晶體的雷射器，例如YAG、YVO4 、YLF、YAIO3 、GdVO4 等等，其中使用Cr 、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti、Yb或者Tm對上面的每種晶體進行摻雜。儘管這些雷射的基波的波長取決於摻雜元素，但是他們都約為1微米。可以使用非線性光學元件得到基波的諧波。
使用上面提到的雷射結晶化方法可形成具有結晶性增強的晶體半導體膜503。
接著將晶體半導體膜503構圖成所需要的形狀，進而形成島狀半導體膜504-506，這些膜成為TFT的主動層，如圖11C所示。為了控制TFT的臨界值，在島狀半導體膜504-506形成後，可用少量的雜質元素(硼或者磷)進行摻雜。
下一步，形成閘極絕緣膜507，其主要包括二氧化矽或者氮化矽，使得該膜覆蓋在將成為主動層的島狀半導體膜504-506上，如圖11D所示。這種實施例模式中，使用電漿CVD法形成氧化矽薄，條件如下：TEOS(四乙基原矽酸鹽)與氧氣混合、反應壓力為40Pa、基板溫度為300-400℃，並在電密度為0.5-0.8W/cm2 的範圍內，以高頻(13.56MHz)放電。此後，藉由對閘極絕緣膜在400-500℃下進行加熱退火，生成的氧化矽膜會具有良好特性。閘極絕緣膜可用氮化鋁製成。氮化鋁的熱傳導性相對較高，因此能夠有效地消散在TFT中產生的熱。閘極絕緣膜可以具有多層，其中氮化鋁形成在氧化矽或不包括鋁的氧氮化矽上。
然後，如圖11E所示，厚度為100-500nm的導電膜形成在閘極絕緣膜507上，將該導電膜構圖形成閘極電極508-510。
在這種實施例模式中，閘極電極可以由下面所列元素組中任選一種元素構成，元素組中的元素包括Ta、W、Ti、Mo、Al和Cu。此外，閘極電極還可以用合金材料或者化合物製成，這些合金或者化合物主要包括上面列出元素中的任意一種。並且，閘極電極可以用半導體膜構成，典型的半導體膜是用雜質元素例如磷摻雜的多晶矽膜。閘極電極可以是一個單層導電膜也可以由多個導電膜構成。
當閘極電極由兩個導電膜構成時，最好的組合是氮化鉭(TaN)作為第一個導電膜，鎢作為第二個導電膜；或者是氮化鉭(TaN)作為第一個導電膜，鋁作為第二個導電膜；或者是氮化鉭(TaN)作為第一個導電膜，銅作為第二個導電膜。此外，第一個導電膜和第二個導雷膜可以是半導體膜，典型的半導體膜是用雜質元素例如磷摻雜的的多晶矽膜，並且第一個導電膜和第二個導電膜也可由AgPdCu合金構成。
閘極電極的結構不限於兩層結構，它也可以是三層結構，其中例如將鎢膜、鋁-矽合金(Al-Si)膜和氮化鈦膜順序層疊在一起。可以使用氮化鎢膜代替鎢膜，鋁-鈦合金(Al-Ti)膜代替鋁-矽合金(Al-Si)膜，鈦膜代替氮化鈦膜。重要的是根據導電膜的材料選擇最佳的蝕刻方法和最佳的蝕刻劑。
接著，藉由添加N型雜質元素形成N型雜質區512-517。在這種實施例模式中，使用了一種使用三氫化磷(PH3 )的離子摻雜的方法。
接著，如圖12A所示，藉由將P型雜質元素添加到形成P通道TFT的區域中，同時利用抗蝕劑掩模520覆蓋形成N通道TFT的區域，形成P型雜質區518-519。在這個實施例模式中，使用了一種使用乙硼烷(B2 H6 )的離子摻雜方法。
然後，為了控制導電類型，分別對各個島狀半導體膜中的摻雜的雜質元素進行啟動。利用退火爐進行的熱退火方法來實現這個啟動處理。此外，也可以使用雷射退火和快速熱退火(RTA)法。進行熱退火時，氧氣的密度在1ppm或者更小，較佳的在0.1ppm或者更小，在溫度400-700℃的含氮的氣氛中，典型的溫度是500-600℃。在這個實施例模式中，在500℃的條件下進行4個小時的熱處理。然而，當閘極電極508-510對熱敏感時，為了保護佈線等，最好在形成中間層絕緣膜(主要含矽)後，再對其進行啟動處理。
在使用雷射退火方法時，可使用在結晶中使用的雷射。在啟動處理中，雷射光束的掃描速度與結晶中的速度相同，需要將能量密度設置在大約0.01-100MW/cm2 的範圍內(最好在0.01-10MW/cm2 範圍內)。連續波雷射器可以用在結晶中，而脈衝式雷射器可用在啟動中。
接著，在含氫3-100%的氣氛中，在溫度300-450℃的條件下，進行熱處理1到12個小時，使島狀半導體膜氫化。藉由氫的熱激發將使半導體膜中的懸垂鏈終斷。作為其他方式的氫化方法，可採用電漿氫化方法(使用電漿激發的氫)。
接著，如圖12B所示，利用CVD法形成第一無機絕緣膜521，第一無機膜521由氧氮化矽構成，其厚度為10-200nm。第一無機絕緣膜不限於氧氮化矽膜，它也可以是含氮的無機絕緣膜，其可以抑制濕氣進入後面將形成的有機樹脂膜中。例如，也可以使用氮化矽、氮化鋁或者氧氮化鋁。注意：氮化鋁的熱傳導性比較強，因此可以有效地消散在TFT或發光元件中產生的熱。
在第一無機絕緣膜521上面形成有機樹脂膜522，該有機樹脂膜由正性感光有機樹脂構成。儘管本實施例模式中的有機樹脂膜522由正性感光丙烯酸構成，但是本發明不限於此。
在本實施例模式中，利用旋塗法塗覆正性感光丙烯酸並隨後對其烘烤來形成有機樹脂膜522。烘烤後，將有機樹脂膜522的厚度設置成約0.7-5微米(最好是2-4微米)的範圍。
接著，使用光掩膜將有機樹脂膜522上形成開口的一部分暴露在光中。然後，使用基於TMAH(四甲基氫氧化銨)的顯影溶液對有機樹脂膜522進行顯影，基板被乾燥，然後在220℃的溫度下烘烤大約一個小時。如圖12B所示，開口部分形成在有機樹脂膜522上，第一無機絕緣膜521部分暴露在開口部分中。
因為正性感光丙稀酸被著色成淡棕色，所以當從發光元件發出到基板側的光時，它將被脫色。這種情況下，烘烤前，顯影的感光丙稀酸就再次全部暴露在光中。進行曝光，使得藉由延長曝光時間或者用比先前用來形成開口部分的曝光強度更高的光進行照射，將使感光丙稀酸完全曝光。例如，當使用相等放大投射曝光系統(特別是佳能公司生產的MPA)，對厚度為2微米的正性丙稀酸樹脂進行脫色處理時，曝光進行大約60秒，使用的曝光系統利用包括g-線(436nm)、h-線(405nm)和i-線(365nm)在內的多個波長的光，所有的波長都在超高壓汞燈發出的光譜範圍內。該曝光使正性丙稀酸樹脂完全脫色。
在本實施例模式中，儘管顯影後在220℃的溫度下進行烘烤，但是也可以在顯影和220℃的高溫烘烤之間進行大約100℃的低溫預烘烤。
然後，利用RF濺射法構成由氮化矽組成的第二無機絕緣膜523，使得它覆蓋在有機樹脂膜522和第一無機絕緣膜521部分暴露的開口部分上，如圖12C所示。第二無機絕緣膜523的厚度最好在大約10-200nm的範圍內。第二無機絕緣膜的材料不限於氮化矽，可以使用任何包含氮化物的無機絕緣膜，其能抑制濕氣進入有機樹脂膜522。例如，可以使用氧氮化矽、氮化鋁或者氧氮化鋁。
當使用氧氮化矽膜和氧氮化鋁膜時，氧和氮之間比例將顯著影響它的阻擋性能。氮和氧之間的比值越大，阻擋性能就越高。因此，較佳的氮氧化物膜包括氫含量比氧的含量高。
RF濺射法形成的膜密度大，阻擋性能更好。當形成氧氮化矽膜時，RF濺射法的應用條件如下：N2 、Ar和N2 O的氣體流速比例是31：5：4；目標是矽；壓力是0.4Pa，電功率為3000W。另一個例子中，在形成氟化矽膜時，條件如下：腔室中的N2 和Ar的氣體流速比例是20：20，壓力是0.8Pa，電功率是3000W，膜形成的溫度是215℃。
第一中間層絕緣膜由有機樹脂膜522、第一無機絕緣膜521和第二無機絕緣膜523形成。
接著，如圖12C所示，在有機樹脂膜522的開口部分中形成抗蝕劑掩模524，使用乾蝕刻法對於閘極絕緣膜507、第一無機絕緣膜521和第二無機絕緣膜523蝕刻以形成接觸孔。
由於接觸孔的開口，雜質區512-515以及518、519是部分暴露的。根據閘極絕緣膜507、第一無機絕緣膜521和第二無機絕緣膜523的材料適合地決定乾蝕刻法的條件。因為本實施例模式中，閘極絕緣膜507由氧化矽構成，第一無機絕緣膜521由氧氮化矽構成，第二無機絕緣膜523由氮化矽構成，所以使用CF4 、O2 和He作為蝕刻氣體對第一無機絕緣膜521和第二無機絕緣膜523進行蝕刻處理，然後使用CHF3 對閘極絕緣膜507進行蝕刻處理。
重要的是：在對有機樹脂膜522進行蝕刻時，其不暴露在開口部分中。
接著，藉由在第二無機絕緣膜523上形成並構圖導電膜而形成與雜質區512-515、518和519相連的佈線526-531，以覆蓋接觸孔，如圖12D所示。
儘管在本實施例模式中，利用濺射法在第二無機絕緣膜523上連續形成三個導電膜，即厚度100nm的鈦膜，300nm厚的鋁膜和150nm厚的鈦膜，但是本發明不僅限於此。導電膜可以是單層、兩層、四層或者更多層。而導電膜的材料也不限於上述說明的材料。
作為導電膜的另一個例子，在形成鈦膜後，可將含鈦的鋁膜層疊在其上。可選擇的，也可在形成鈦膜後，將含鎢的鋁膜層疊在其上。
接著，在第二無機絕緣膜523上形成一個作為築堤的有機樹脂膜。儘管在本實施例模式中，使用了一種正性感光丙稀酸，但是本發明不僅限於這種材料。在本實施例模式中，使用旋塗法塗覆正性感光丙稀酸並對其進行烘烤形成有機樹脂膜。將有機樹脂膜的厚度設置在大約0.7-5微米的範圍內(最好在2-4微米的範圍)。
接著，使用光掩膜將有機樹脂膜上形成開口部分的一部分暴露在光中。然後，使用基於TMAH(四甲基氫氧化銨)的顯影溶液對有機樹脂膜進行顯影，基板被乾燥，然後在220℃的溫度下烘烤大約一個小時。相應地，如圖12E所示，製成具有開口部分的築堤533，佈線529和佈線531部分在開口處暴露。
因為正性感光丙稀酸被著色成淡棕色，所以當從發光元件發出到基板側的光時，它將被脫色。脫色處理與對有機樹脂膜522進行脫色時執行的過程相同。
當築堤533由感光有機樹脂構成時，可以將開口部分的橫截面製成圓形。因此電致發光層的覆蓋和後面將形成的陰極將得到改善，其中發光區減少(這被稱為收縮)的缺陷也可以降低。
隨後，利用RF濺射法由氮化矽構成第三無機絕緣膜534，以覆蓋築堤533和部分暴露佈線529和531的開口部分，如圖13A所示。第三無機絕緣膜534的厚度最好在10-200nm的範圍內。第三無機絕緣膜534的材料不限於氮化矽，可以使用包括能夠抑制濕氣進入築堤533的氮化物的無機絕緣材料。例如，可以使用氧氮化矽、氮化鋁或者氧氮化鋁。
當使用氧氮化矽和氧氮化鋁時，氧和氮之間的atomic%比例將顯著影響它的阻擋性能。氮和氧之間的比值越大，阻擋性能就越高。因此最好是氧氮化物膜中的氮含量比氧的含量高。
接著，在築堤533的開口部分中形成抗蝕劑掩模535，然後使用乾蝕刻法對第三無機絕緣膜534蝕刻以形成接觸孔。
由於接觸孔的開口，佈線529和531都是部分暴露的。根據第三無機絕緣膜534的材料而適當的決定乾蝕刻法的條件。本實施例模式中，因為第三無機絕緣膜534由氮化矽構成，所以使用CF4 、O2 和He作為蝕刻氣體對第三無機絕緣膜534進行蝕刻。
重要的是：在對築堤533進行蝕刻時，在開口部分中不暴露築堤533。
接著，藉由形成和構圖一個110nm厚的例如是ITO膜的透明導電膜來形成圖素電極540，該圖素電極與佈線531和引線541連接從而可以得到二極體中產生的電流。可以使用其中將2-20%的氧化鋅(ZnO)混合到氧化銦的透明導電膜。圖素電極540將被作為發光元件的陽極，如圖13B所示。
接著，利用蒸發法在圖素電極540上形成一個電致發光層542，再用蒸發法形成一個陰極(MgAg電極)543。這裏，在形成電致發光層542和陰極543之前，較佳的藉由對圖素電極540進行熱處理將濕氣完全除去。雖然使用MgAg電極作為發光元件的陰極，但是也可以使用其他已知的具有低功函數的導電材料，例如Ca、AL、CaF、MgAg或AlLi。
當陰極由AlLi構成時，含有氮的第三無機絕緣膜534可以防止AlLi中的Li元素穿過第三無機絕緣膜534向基板側移動。
可以使用已知材料作為電致發光層542。儘管本實施例模式的電致發光層包括兩個層，即一個電洞傳輸層和一個發光層，但是也可以設置電洞注入層、電子注入層和電子傳輸層的一個或多個。關於這些組合的許多例子都已經被公開，任何一種結構都可以使用。例如，SAlq、CAlq或者類似物都可以用作電子傳輸層或電洞阻擋層。
電致發光層542的厚度被設置在10-400nm的範圍內(典型的是60-150nm)，陰極543的厚度被設置在80-200nm的範圍內(典型的是100-150nm)。
因此，完成具有如圖13B所示結構的發光裝置。在圖13B中，參考數字550指的是圖素部分，參考數字551指的是驅動電路部分。在圖素部分550上重疊了圖素電極540、電致發光層542和陰極543的那部分對應發光元件。
注意：本實施例模式中說明的發光裝置結構和特定的製造方法僅是一個例子。本發明不限於本實施例模式說明的例子。
完成到圖13B的技術之後，最好使用保護膜或光透射覆蓋元件封裝(封裝)，使得發光元件不暴露在空氣中，其中所述保護膜可以是層疊膜、紫外線固化樹脂膜或者類似物，這些保護膜的密度大並且幾乎不脫氣。在這個步驟中，當用惰性氣體填充覆蓋元件的內部時或向其內部提供具有吸濕性質的材料(比如氧化鋇)時，能夠提高發光元件的可靠性。
本實施例模式8可以與實施例模式1到7中的任何一個結合。
[實施例模式9]
作為採用半導體裝置的電子設備，其中該半導體裝置是使用本發明的雷射照射方法製造的，有視頻相機、數位相機、護目鏡式顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統、聲音再生裝置(汽車音響、音響組合等)、電腦、遊戲機、移動資訊終端(移動電腦、行動電話、移動遊戲機、電子書等)、具有記錄媒體的影像再生裝置(尤其是用於播放諸如DVD(數位通用盤)的記錄媒體的裝置，該裝置與播放影像的顯示器裝配在一起)，等等。圖16A到16H顯示這些電子設備的具體實施例。
圖16A顯示一種電視接收器，其包括機殼2001、支架2002、顯示部分2003、揚聲器部分2004、視頻輸入端2005等等。可以藉由使用上述實施例模式1到7中的任何一種所說明的雷射照射方法對顯示部分2003等進行處理，從而製造該電視接收器。
圖16B顯示一種數位相機，其包括主體2101、顯示部分2102、影像接收部分2103、操作鍵2104、外部連接埠2105、快門2106等等。可以藉由使用上述實施例模式1到7中的任何一種所說明的雷射照射方法對顯示部分2102、電路等進行處理，從而製造這種數位相機。
圖16C顯示一種電腦，包括主體2201、機殼2202、顯示部分2203、鍵盤2204、外部連接埠2205、指示滑鼠2206等等。可以藉由使用上述實施例模式1到7中的任何一種所說明的雷射照射方法對顯示部分2203、電路等進行處理，來製造這種電腦。
圖16D顯示一種移動電腦，包括主體2301、顯示部分2302、開關2303、操作鍵2304，紅外線埠2305等等。可以藉由使用上述實施例模式1到7中的任何一種所說明的雷射照射方法對顯示部分2302、電路等進行處理，來製造這種移動電腦。
圖16E顯示一種帶有記錄媒體(諸如DVD再生裝置)的移動影像再生裝置，包括主體2401、機殼2402、顯示部分A 2403、顯示部分B 2404、記錄媒體讀取部分2405、操作鍵2406、揚聲器部分2407等等。顯示部分A 2403主要顯示影像資訊，而顯示部分B 2404主要顯示文本資訊。可以藉由使用上述實施例模式1到7中的任何一種所說明的雷射照射方法對顯示部分A 2403和B 2404、電路等進行處理，來製造這種影像再生裝置。該影像再生裝置包括遊戲機等。
圖16F顯示一種護目鏡式顯示器(頭戴顯示器)，包括主體2501、顯示部分2502、臂部分2503。可以藉由使用上述實施例模式1到7中的任何一種所說明的雷射照射方法對顯示部分2502、電路等進行處理，來製造這種護目鏡式顯示器。
圖16G顯示一種視頻相機，包括主體2601、顯示部分2602、機殼2603、外部連接埠2604、遙控接收部分2605、影像接收部分2606、電池2607、視頻輸入部分260、操作鍵2609、目鏡部分2610等等。可以藉由使用上述實施例模式1到7中的任何一種所說明的雷射照射方法對顯示部分2602、電路等進行處理，來製造這種視頻相機。
圖16H顯示一種行動電話，包括主體2701、機殼2702、顯示部分2703、音頻輸入部分2704、音頻輸出部分2705、操作鍵2706、外部連接埠2707、天線2708等等。可以藉由使用上述實施例模式1到7中的任何一種所說明的雷射照射方法對顯示部分2703、電路等進行處理，來製造這種移動電話。
除了上述電子設備以外，前式或背式放映機也可以採用本發明來製造。
綜上所述，本發明具有很廣泛的應用，因此可以應用到各種領域的電子設備中。
本實施例模式9可以與實施例模式1到8中的任何一個自由結合。
101．．．雷射振盪器
102．．．鏡
103、104．．．圓柱透鏡
105．．．線性光斑
106．．．被照射物
109．．．雷射振盪器
110、111．．．圓柱透鏡
112．．．四陣列光檢測器
112a、112c、112d．．．平面
116．．．Z軸台
117．．．X軸台
118．．．Y軸台
201．．．雷射振盪器
202．．．偏振板
203．．．光束分裂器
204．．．聚光透鏡
206．．．半導體膜
207．．．被照射物
208．．．圓柱透鏡
209．．．四陣列光檢測器
401．．．雷射振盪器
402．．．鏡
403．．．自動聚焦機構
404．．．光學系統
405．．．被照射物
406．．．X軸台
407．．．Y軸台
408．．．自動聚焦機構
500．．．基板
501．．．基膜
502．．．非晶半導體膜
503．．．晶體半導體膜
504~506．．．島狀半導體膜
507．．．閘極絕緣膜
508~510．．．閘極電極
512~517．．．n型雜質區
518~519．．．p型雜質區
520．．．抗蝕劑掩模
521．．．第一無機絕緣膜
522．．．有機樹脂膜
523．．．第二無機絕緣膜
524．．．抗蝕刻掩模
526~531．．．佈線
533．．．築堤
534．．．第三無機絕緣膜
540．．．圖素電極
541．．．引線
542．．．電致發光層
543．．．陰極
550．．．圖素部份
551．．．驅動電路部份
601．．．音圈
602．．．磁鐵
603．．．鐵芯
610、611．．．圓柱透鏡
701．．．雷射振盪器
702．．．λ/2波板
703．．．光束分裂器
704．．．凸球面透鏡
705．．．圓柱透鏡
706．．．四陣列光檢測器
801．．．X軸掃描台
802．．．Z軸台
803．．．轉動台
804．．．Y軸掃描台
805．．．被照射物
807．．．雷射振盪器
808．．．光學系統
810．．．自動聚焦機構
901．．．接觸位移感測器
902．．．探針
903．．．大晶粒區
904．．．次結晶度區
906．．．半導體膜
1001．．．雷射直接成像系統
1002．．．電腦
1003．．．雷射振盪器
1004．．．電源
1005．．．光學系統
1006．．．聲光調製器
1007．．．光學系統
1008．．．基板
1009．．．基板移動機構
1010．．．D/A轉換器
1011、1012．．．驅動器
1013．．．自動聚焦機構
2001．．．機殼
2002．．．支架
2003．．．顯示部份
2004．．．揚聲器部份
2005．．．視頻輸入端
2101．．．主體
2102．．．顯示部份
2103．．．影像接收部份
2104．．．操作鍵
2105．．．外部連接埠
2106．．．快門
2201．．．主體
2202．．．機殼
2203．．．顯示部份
2204．．．鍵盤
2205．．．外部連接埠
2206．．．指示滑鼠
2301．．．主體
2302．．．顯示部份
2303．．．開關
2304．．．操作鍵
2305．．．紅外線埠
2401．．．主體
2402．．．機殼
2403．．．顯示部份A
2404．．．顯示部份B
2405．．．記錄媒體讀取部份
2406．．．操作鍵
2407．．．揚聲器部份
2501．．．主體
2502．．．顯示部份
2503．．．臂部份
2601．．．主體
2602．．．顯示部份
2603．．．機殼
2604．．．外部連接埠
2605．．．遙控接收部份
2606．．．影像接收部份
2607．．．電池
2608．．．視頻輸入部份
2609．．．操作鍵
2610．．．目鏡部份
2701．．．主體
2702．．．機殼
2703．．．顯示部份
2704．．．音頻輸入部份
2705．．．音頻輸出部份
2706．．．操作鍵
2707．．．外部連接埠
2708．．．天線
在附圖中：
圖1顯示本發明提出的雷射照射方法；
圖2顯示光學系統中光學路徑的長度與光斑的形狀之間的關係；
圖3A-3E顯示的是4陣列光學探測器和光斑之間的關係；
圖4為本發明的雷射照射方法的示意圖；
圖5為光學系統的示意圖；
圖6為自動聚焦裝置的示意圖；
圖7A-7C為自動聚焦裝置的示意圖；
圖8為本發明的雷射照射方法的示意圖；
圖9為本發明的雷射照射方法的示意圖；
圖10為本發明的雷射照射方法的示意圖；
圖11A-11E為使用本發明的雷射照射方法的半導體設備的製造步驟；
圖12A-12E為使用本發明的雷射照射方法的半導體設備的製造步驟；
圖13A和13B為使用本發明的雷射照射方法的半導體設備的製造步驟；
圖14為本發明的雷射照射方法的示意圖；
圖15為本發明的雷射照射方法的示意圖；
圖16A-16H為藉由使用在本發明的雷射照射方法而製造的電子元件的示意圖；以及
圖17A-17B為本發明的雷射照射方法的示意圖。
101．．．雷射振盪器
102．．．鏡
103、104．．．圓柱透鏡
105．．．線性光斑
106．．．被照射物
110、111．．．圓柱透鏡
112．．．四陣列光檢測器
116．．．Z軸台
117．．．X軸台
118．．．Y軸台

Claims (32)

  1. 一種雷射照射方法，包含：在平台上設置被照射物；以線性光斑經由光學系統照射該被照射物，而沿第一方向移動該平台；和在沿第一方向移動該平台後，沿垂直於第一方向的第二方向移動該光學系統，其中在該平台沿第一方向移動前，介於該被照射物和該光學系統間的距離由自動聚焦機構所控制。
  2. 如申請專利範圍第1項的雷射照射方法，其中該線性光斑從連續波雷射振盪器發出。
  3. 如申請專利範圍第1項的雷射照射方法，其中該線性光斑從半導體雷射振盪器發出。
  4. 如申請專利範圍第1項的雷射照射方法，其中該自動聚焦機構包含四陣列光偵測器。
  5. 一種雷射照射方法，包含：在第一平台上設置被照射物；藉由使用設置有用以橋接該第一平台的第二平台的光學系統，以成形來自雷射振盪器的雷射光束成為線性光斑；和以該線性光斑照射該被照射物，而沿第一方向移動該第一平台，其中在該第一平台沿第一方向移動前，介於該被照射物和該光學系統間的距離由自動聚焦機構所控制。
  6. 如申請專利範圍第5項的雷射照射方法，其中該雷射振盪器為連續波雷射振盪器。
  7. 如申請專利範圍第5項的雷射照射方法，其中該雷射振盪器為半導體雷射振盪器。
  8. 如申請專利範圍第5項的雷射照射方法，其中該自動聚焦機構包含四陣列光偵測器。
  9. 一種製造半導體裝置的方法，包含：在平台上設置具有半導體膜的基板；以線性光斑經由光學系統照射該半導體膜，而沿第一方向移動該平台；和在沿第一方向移動該平台後，沿垂直於第一方向的第二方向移動該光學系統，其中在該平台沿第一方向移動前，介於該半導體膜和該光學系統間的距離由自動聚焦機構所控制。
  10. 如申請專利範圍第9項的製造半導體裝置的方法，其中該線性光斑從連續波雷射振盪器發出。
  11. 如申請專利範圍第9項的製造半導體裝置的方法，其中該線性光斑從半導體雷射振盪器發出。
  12. 如申請專利範圍第9項的製造半導體裝置的方法，其中該自動聚焦機構包含四陣列光偵測器。
  13. 如申請專利範圍第9項的製造半導體裝置的方法，其中該半導體膜包含矽。
  14. 一種製造半導體裝置的方法，包含：在第一平台上設置具有半導體膜的基板；藉由使用設置有用以橋接該第一平台的第二平台的光學系統，以成形來自雷射振盪器的雷射光束成為線性光斑；和以該線性光斑照射該半導體膜，而沿第一方向移動該第一平台，其中在該第一平台沿第一方向移動前，介於該半導體膜和該光學系統間的距離由自動聚焦機構所控制。
  15. 如申請專利範圍第14項的製造半導體裝置的方法，其中該雷射振盪器為連續波雷射振盪器。
  16. 如申請專利範圍第14項的製造半導體裝置的方法，其中該雷射振盪器為半導體雷射振盪器。
  17. 如申請專利範圍第14項的製造半導體裝置的方法，其中該自動聚焦機構包含四陣列光偵測器。
  18. 如申請專利範圍第14項的製造半導體裝置的方法，其中該半導體膜包含矽。
  19. 一種製造半導體裝置的方法，包含：在平台上設置半導體；以線性光斑經由光學系統照射該半導體，而沿第一方向移動該平台；和在沿第一方向移動該平台後，沿垂直於第一方向的第二方向移動該光學系統，其中在該平台沿第一方向移動前，介於該半導體和該光學系統間的距離由自動聚焦機構所控制。
  20. 如申請專利範圍第19項的製造半導體裝置的方法，其中該線性光斑從連續波雷射振盪器發出。
  21. 如申請專利範圍第19項的製造半導體裝置的方法，其中該線性光斑從半導體雷射振盪器發出。
  22. 如申請專利範圍第19項的製造半導體裝置的方法，其中該自動聚焦機構包含四陣列光偵測器。
  23. 如申請專利範圍第19項的製造半導體裝置的方法，其中該半導體包含矽。
  24. 一種製造半導體裝置的方法，包含：在第一平台上設置半導體；藉由使用設置有用以橋接該第一平台的第二平台的光學系統，以整形來自雷射振盪器的雷射光束成為線性光斑；和以該線性光斑照射該半導體，而沿第一方向移動該第一平台，其中在該第一平台沿第一方向移動前，介於該半導體和該光學系統間的距離由自動聚焦機構所控制。
  25. 如申請專利範圍第24項的製造半導體裝置的方法，其中該雷射振盪器為連續波雷射振盪器。
  26. 如申請專利範圍第24項的製造半導體裝置的方法，其中該雷射振盪器為半導體雷射振盪器。
  27. 如申請專利範圍第24項的製造半導體裝置的方法，其中該自動聚焦機構包含四陣列光偵測器。
  28. 如申請專利範圍第24項的製造半導體裝置的方法，其中該半導體包含矽。
  29. 一種雷射照射裝置，包含：雷射振盪器用以發出雷射束；光學系統，包括透鏡用以聚集該雷射束以形成線性光斑在被照射物的表面上；X軸平台，用以沿第一方向移動該被照射物；Y軸平台，用以沿垂直於該第一方向的第二方向移動該光學系統；和自動聚焦機構，用以控制介於該被照射物和該透鏡間的距離，其中該Y軸平台設置以橋接該X軸平台。
  30. 如申請專利範圍第29項的雷射照射裝置，其中該雷射振盪器為連續波雷射振盪器。
  31. 如申請專利範圍第29項的雷射照射裝置，其中該雷射振盪器為半導體雷射振盪器。
  32. 如申請專利範圍第29項的雷射照射裝置，其中該自動聚焦機構包含四陣列光偵測器。
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