WO2015174347A1 - レーザアニール装置、レーザアニール処理用連続搬送路、レーザ光照射手段およびレーザアニール処理方法 - Google Patents

レーザアニール装置、レーザアニール処理用連続搬送路、レーザ光照射手段およびレーザアニール処理方法 Download PDF

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    • H10P14/382—Scanning of a beam

Definitions

  • the present invention relates to a laser annealing apparatus for irradiating an object to be processed with laser light to perform annealing, a continuous conveying path for laser annealing, laser light irradiation means, and a laser annealing method.
  • annealing treatment of the object to be processed for example, an amorphous semiconductor provided on a silicon substrate or a glass substrate is crystallized by irradiating laser light, or a polycrystalline semiconductor is irradiated with laser light to be single-crystallized, Annealing treatment is performed to irradiate a semiconductor with a laser beam for modification or to activate or stabilize impurities.
  • the purpose of the annealing treatment is not limited to the above, and includes all treatments in which heat treatment is performed by irradiating the target object with laser light.
  • a stage 31 is disposed in the processing chamber 30 so as to be able to reciprocate along the scanning direction (X-axis direction), as shown in FIG.
  • the stage 31 can move in the X direction by floating movement with nitrogen gas.
  • the inside of the processing chamber 30 is adjusted to a nitrogen gas atmosphere during the process, and the laser irradiation position has a seal portion 34 that blows out and shields nitrogen gas with a lower oxygen concentration around the object to be processed.
  • a plate-like object 100 in which a semiconductor film is formed on a substrate is prepared near the processing chamber 30, and a gate provided in the processing chamber 30.
  • the stage 31 is moved to the side 35, the workpiece 100 is carried into the processing chamber 30 through the gate 35, and the workpiece 100 is placed on the stage 31. Thereafter, the gate 35 is closed to maintain the inside of the processing chamber 30 in a nitrogen gas atmosphere.
  • the object to be processed 100 is moved, and the semiconductor film of the object to be processed 100 is irradiated with the laser beam 42, so that the object 100 is irradiated while relatively scanning the laser beam 42.
  • Annealing there is a type in which the processability of the workpiece 100 is improved by rotating the stage 31 in a direction orthogonal to the X-axis (Y-axis direction) or rotating the stage 31 ( ⁇ -axis rotation).
  • the stage 31 is returned to the loading position, the gate 35 is opened, and the target object 100 subjected to the annealing process is taken out from the processing chamber 30 and moved to a predetermined position. .
  • a new target object 100 that has not been annealed is prepared in the vicinity of the processing chamber 30, and the same processing as described above is repeated.
  • Patent Document 1 an apparatus in which a carry-in gate and a carry-out gate are provided on opposite walls of the processing chamber is also known (for example, Patent Document 1).
  • the semiconductor substrate that has been annealed can be taken out from the gate for unloading.
  • the stage is moved to the loading side, and a new object to be processed is loaded from the gate on the loading side.
  • one object to be processed is carried into the apparatus from the carry-in port, and is carried out from the carry-out port (in most cases, the same as the carry-in port) after the annealing treatment ( Batch processing).
  • the annealing treatment of the object to be processed is performed as a batch process for each object to be processed. This is due to the fact that the object to be processed is moved together with the movement of the stage holding the object to be processed, and is determined by the structure of the apparatus. In this case, completion of processing of the object to be processed including loading / unloading is a condition for starting processing of the next object to be processed. Therefore, the time required for loading and unloading and the time for transporting through the apparatus are required for each object to be processed.
  • the loading / unloading time / transport time is not related to the process, and is required to be reduced as much as possible from the viewpoint of improving the tact time.
  • the loading / unloading time / transporting time varies depending on the apparatus, it is several tens of seconds or more, which takes a fraction of the time required for the process time, which causes a reduction in production efficiency.
  • the present invention has been made in the context of the above circumstances, and a laser annealing apparatus, a laser annealing process continuous conveyance path, and a laser beam irradiation means that can increase production efficiency by minimizing time other than process processing time as much as possible. It is another object of the present invention to provide a laser annealing method.
  • the first aspect of the present invention is a laser annealing apparatus for performing an annealing process by irradiating an object to be processed with laser light.
  • a continuous conveyance path for continuously conveying the object to be processed in a certain direction;
  • a laser beam irradiation means for irradiating the object to be processed conveyed on the continuous conveyance path with the laser beam.
  • an annealing process can be performed by irradiating a laser beam to the object to be processed that is conveyed by the continuous conveyance path.
  • the processed object to be processed can be carried out without causing any trouble in the carrying-in work of the next object to be processed.
  • a laser annealing apparatus is the processing chamber according to the first aspect of the present invention, wherein the processing chamber is irradiated with the laser light, and the inlet provided in the processing chamber on the upstream side of the continuous conveyance path. And a carry-out port provided in the processing chamber located downstream of the continuous transfer path, wherein the continuous transfer path is located from the carry-in port to the carry-out port.
  • the object to be processed can be continuously conveyed by the continuous conveyance path in the processing chamber independent of the carry-in and carry-out, the stable support of the object to be treated becomes easy, and good annealing properties can be ensured. .
  • the continuous conveyance path is an irradiation region in which the object to be processed is conveyed while the object to be processed is irradiated with the laser beam.
  • carrying-in and carrying-out operations can be performed without being restricted by the carrying speed during the process by carrying out the conveyance other than the annealing process at a higher speed, and the workability is improved.
  • the laser annealing apparatus of the fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect of the present invention, the carry-in / out conveyance path has a variable conveyance speed.
  • the carry-in / out conveyance path can be conveyed at least at the same conveyance speed as the irradiation area conveyance path and a conveyance speed larger than the conveyance speed. It is characterized by
  • a laser annealing apparatus is the laser annealing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the continuous transport path is supported by the support means for supporting the object to be processed, and the support means. And a moving means for moving the object to be processed along the transport direction.
  • the means for supporting the object to be processed and the means for moving the object to be processed separately it becomes easy to ensure stable support and flatness of the object to be processed at the time of continuous conveyance, The depth of focus when the laser beam is irradiated is appropriately maintained, and good annealing can be ensured.
  • the laser annealing apparatus is characterized in that, in the sixth aspect of the present invention, the support means is a gas levitation means for levitating and supporting the object to be processed by blowing the gas upward.
  • the attitude of the semiconductor substrate can be easily controlled, and the semiconductor substrate can be moved without impairing the stable holding of the semiconductor substrate.
  • the laser annealing apparatus of the eighth aspect of the present invention is characterized in that, in the seventh aspect of the present invention, the gas levitation means uses an inert gas as the gas.
  • the effect of maintaining the irradiation area of the object to be processed in an inert atmosphere by the blown inert gas can be increased along with the gas floating of the object to be processed.
  • the laser annealing apparatus of the ninth aspect of the present invention is the laser annealing apparatus according to any one of the sixth to eighth aspects of the present invention, wherein the moving means transports the workpiece to the downstream side of the continuous transport path and then the continuous transport. It is possible to return to the upstream side of the road.
  • the moving means can return and move so that the object to be processed can be continuously conveyed. At this time, by making the return movement of the moving means larger than the conveyance speed of the objects to be processed, the interval between the objects to be processed can be reduced and the production efficiency can be improved.
  • the return movement of the moving means may be returned by moving in an annular shape, or may be moved by reciprocating movement, and the movement form is not particularly limited.
  • a laser annealing apparatus is the laser annealing apparatus according to any one of the first to ninth aspects of the present invention, wherein the local region covers at least a surface region of the object to be processed that is irradiated with the laser light in the continuous conveyance path. It has the local gas seal part which injects gas, It is characterized by the above-mentioned.
  • the laser annealing apparatus of the eleventh aspect of the present invention is characterized in that, in the tenth aspect of the present invention, the local gas is an inert gas.
  • the area irradiated with the laser light or the surrounding area can be placed in a clean environment, and environmental control over the entire processing chamber is facilitated.
  • the laser annealing apparatus of the twelfth aspect of the present invention is characterized in that, in the tenth or eleventh aspect of the present invention, the atmosphere excluding the local gas is air.
  • the atmosphere can be adjusted easily and inexpensively.
  • the continuous transport path for laser annealing treatment of the thirteenth aspect of the present invention is a continuous transport path for performing laser annealing while continuously transporting the object to be processed in a certain direction,
  • a carry-in conveyance path that is a part of the continuous conveyance path and carries the object to be processed to the upstream side of the continuous conveyance path;
  • An irradiation region that is part of the continuous conveyance path and performs annealing by irradiating the object to be processed with laser light while conveying the object to be processed that has passed through the carry-in conveyance path on the downstream side of the carry-in conveyance path A transport path;
  • It is a part of the continuous conveyance path, and has a carry-out conveyance path for carrying out the object to be processed that has undergone the annealing process on the downstream side of the irradiation area conveyance path.
  • the continuous annealing path for laser annealing treatment according to the fourteenth aspect of the present invention is configured such that the conveyance speed in the carry-in conveyance path and the carry-out conveyance path is greater than the conveyance speed in the irradiation area conveyance path.
  • the object to be processed can be conveyed.
  • the continuous annealing path for laser annealing is the continuous conveying path at least in the irradiation area conveying path, wherein the object to be processed is blown upwardly from the gas. It is characterized by being moved along the conveying direction while floating.
  • the laser beam irradiation means of the sixteenth aspect of the present invention comprises a laser beam source for outputting a laser beam, and a laser beam applied to an object to be processed which is continuously conveyed by a continuous conveyance path and reaches an irradiation region of the continuous conveyance path. And an optical system member that emits light while relatively scanning.
  • a laser annealing method comprising: annealing an object by irradiating the object to be processed with a laser beam while the object to be processed is conveyed by a continuous conveyance path that conveys the object to be treated continuously in a certain direction.
  • a laser annealing method for performing A carry-in conveyance step for carrying in and carrying the object to be processed on a part of the continuous conveyance path and upstream of the continuous conveyance path;
  • An annealing process step of performing an annealing process by irradiating the laser beam while transporting the object to be processed on the downstream side of the continuous transport path that is a part of the continuous transport path and the carry-in transport process is performed.
  • An unloading / conveying step of unloading the object to be processed while being part of the continuous conveying path and downstream of the continuous conveying path on which the annealing treatment has been performed.
  • the conveyance speed of the continuous conveyance path in the carry-in conveyance process and the carry-out conveyance process is set to the conveyance speed of the continuous conveyance path in the annealing treatment process. It is characterized in that it can be conveyed at a speed higher than the speed.
  • the laser annealing method according to the seventeenth or eighteenth aspect of the present invention, wherein at least in the annealing step, the object to be processed is conveyed by being blown upward by a gas. It moves along a direction, It is characterized by the above-mentioned.
  • the time other than the annealing process of the object to be processed can be minimized as much as possible, and the productivity can be greatly improved.
  • FIG. 1 shows an outline of a laser annealing apparatus.
  • FIG. 1A shows an enlarged view of a processing chamber, and
  • FIG. 1B shows an outline of the entire system.
  • an object to be processed 100 is a target object to be processed in which a semiconductor film is formed on a glass substrate.
  • the processing chamber 1 has a rectangular parallelepiped-shaped wall portion, and is provided with a carry-in port 1 a (the left side in the drawing) and a carry-out port 1 b (the right side in the drawing) on opposing walls in the longitudinal direction. .
  • the carry-in port 1a and the carry-out port 1b may be opened, or may be configured to be openable and closable. As a structure that can be opened and closed, a simple sealing structure can be used. Note that the carry-in port and the carry-out port are not limited to specific ones as long as the carry-in port and the carry-out port are provided along a certain conveyance direction of the continuous conveyance path.
  • a continuous conveyance path 2 is provided from the inside of the carry-in port 1a to the inside of the carry-out 1b.
  • a gas levitation device 20 is disposed in the continuous conveyance path 2.
  • the gas levitation device 20 jets gas from below to above and supports the object 100 to be levitated above, and corresponds to the gas levitation means, that is, the support means of the present invention.
  • the gas levitation device 20 can adjust the posture, deflection, and the like of the workpiece 100 by having a plurality of ejection positions (not shown).
  • guides 28 and 29 are arranged along the longitudinal direction on both sides of the gas levitation device 20, and the guides 28 and 29 have slide portions that can move along the guides. 21 and 25 are provided.
  • the slide parts 21 and 25 can change the moving speed according to their positions.
  • a plurality of elevating parts 22 and 26 that can be vertically adjusted by changing their positions in the longitudinal direction are provided.
  • each of the slide parts 21 and 25 has two lift parts 22 and 22 and lift parts 26 and 26, respectively.
  • the plurality of elevating units 22 and 22 or elevating units 26 and 26 may be configured to adjust the support state of the workpiece 100 by changing the ascending positions.
  • Adsorption parts 23 and 27 are provided on the elevating parts 22 and 26, and the object 100 that is levitated by the gas levitation device 20 is adsorbed.
  • the guide 28, the slide part 21, the lifting part 22, the suction part 23 and guide 29, the slide part 25, the lifting part 26, and the suction part 27 cooperate to constitute the moving means of the present invention.
  • the gas levitation device 20, the guide 28, the slide unit 21, the lifting unit 22, the suction unit 23 and the guide 29, the slide unit 25, the lifting unit 26, and the suction unit 27 constitute the continuous conveyance path 2 of the present invention. Yes.
  • the continuous conveyance path 2 is described as being provided over the processing chamber 1.
  • the continuous conveyance path 2 may be extended outside the processing chamber 1.
  • the processing chamber 1 is not essential as the present invention.
  • a laser light source 40 that outputs laser light is provided outside the processing chamber 1.
  • the type of laser light is not particularly limited, and may be either continuous wave or pulse wave.
  • An optical system member 41 composed of a mirror, a lens, and the like is disposed in the optical path of the laser beam.
  • a laser beam 42 having a line beam shape is introduced into the processing chamber 1 and is on the continuous conveyance path 2.
  • the object 100 to be processed is irradiated.
  • the laser light source 40 and the optical system member 41 constitute the laser light irradiation means of the present invention.
  • the leading end in the conveyance direction of the object to be processed 100 reaches the irradiation position of the laser light 42, and the rear end in the conveyance direction of the object to be processed 100 leaves the irradiation position of the laser light 42.
  • the irradiation area conveyance path 2b Up to the position immediately before is the irradiation area, and as shown in FIG. 1, a part of the continuous conveyance path 2 during this period constitutes the irradiation area conveyance path 2b.
  • a part of the continuous conveyance path 2 on the upstream side of the irradiation area conveyance path 2b constitutes a carry-in conveyance path 2a
  • a part of the continuous conveyance path 2 on the downstream side of the irradiation area conveyance path 2b constitutes a carry-out conveyance path 2c. is doing.
  • the boundary line on the left side in the drawing is based on the rear end side of the object to be processed 100
  • the boundary line on the right side in the drawing is based on the tip side of the object to be processed 100.
  • the irradiation area conveyance path includes at least the range of the above-described conveyance path, and a wider conveyance path range may be used as the irradiation area conveyance path.
  • the workpiece 100 In the irradiation region conveyance path 2b, the workpiece 100 needs to move at the conveyance speed in the process process, and the above-described moving unit moves at a conveyance speed corresponding to the scanning speed in the process process. In the case where the irradiation position of the laser beam 42 can be changed, the conveyance speed by the moving unit is determined so that the laser beam 42 moves relatively at the scanning speed including the irradiation position of the laser beam 42. . In the carry-in conveyance path 2a and the carry-out conveyance path 2c, the workpiece 100 can move faster than the irradiation area conveyance path 2b, and the moving means can be moved at a relatively high speed during this time.
  • the covered area in the same speed as the irradiation area conveyance path 2b.
  • the processing body 100 may be transported.
  • the laser annealing apparatus 1 is adjacent to a carry-in chamber 10 so as to communicate with the carry-in port 1a side of the processing chamber 1, and the interior of the carry-in chamber 10 can be sealed.
  • the cleaning chamber 12 in which a plurality of objects to be processed 100 before the annealing process are stored, the cleaning unit 12 that cleans the processing target 100 taken out from the storage chamber 11, and the cleaning unit 12 are cleaned. It has a loading device 13 capable of continuously loading the workpiece 100 into the processing chamber 1 through the loading port 1a at a predetermined interval.
  • the predetermined interval when carrying in the object 100 is not limited to a specific range as long as it does not overlap with the preceding object 100 and does not interfere with the carry-in. Further, the predetermined intervals may be different between the semiconductor substrates.
  • the accommodation method of the accommodation chamber 11 is not particularly limited as long as the object to be processed 100 can be accommodated by an appropriate method such as vertical placement or horizontal placement.
  • the cleaning unit may be either a batch type or a single wafer type, and the cleaning method may be wet cleaning, dry cleaning, or a combination thereof.
  • the unloading chamber 15 is adjacent to the unloading port 1b side of the processing chamber 1, and the interior of the unloading chamber 15 communicates with the unloading port 1b and can be sealed.
  • a carry-out device 14 for continuously taking out the workpiece 100 that has been annealed from the continuous conveyance path of the processing chamber 1 is installed.
  • the local gas seal part 3 which injects the local gas which covers a laser beam irradiation area
  • the local gas injection region can be set to an appropriate range on the assumption that at least the region irradiated with the laser beam is included.
  • an inert gas such as nitrogen gas is used as the local gas.
  • the laser beam 42 passes through the local gas seal portion 3 and is irradiated to the object 100 to be processed.
  • an inert gas for example, nitrogen gas, as the levitation gas at least in a range equivalent to the local gas seal portion 3. Outside this range, levitation gas may be used and inexpensive air may be used.
  • a plurality of objects to be processed 100 are accommodated in the accommodation chamber 11 and can be supplied.
  • the storage chamber 11 may be replenished with a new object 100 during the laser annealing process.
  • the objects to be processed 100a, 100b, and 100c are displayed in the order of loading in order to distinguish the objects to be sequentially loaded into the processing chamber.
  • the object to be processed 100 in the storage chamber 11 is cleaned in a wet or dry manner in a cleaning unit 12 by a batch type or a single wafer type.
  • the gas levitation device 20 prepares for gas injection or gas injection, and at least one of the slide portion 21 and the slide portion 25 is moved along the guide 28 or the guide 29 to the carry-in entrance 1 a side. Move it to.
  • the laser light source 40 outputs laser light, and the optical system member 41 generates a line beam.
  • the laser beam 42 is retracted to an appropriate location outside the processing chamber without irradiating the processing chamber 1 with a beam by a part of the optical system member 41.
  • the object 100 a cleaned by the cleaning unit 12 is carried into the processing chamber 1 from the carry-in entrance 1 a and is conveyed at a relatively high speed by the carry-in conveyance path 2 a of the continuous conveyance path 2.
  • the object to be processed 100 reaches the irradiation area of the laser beam 42, the object to be processed 100 is introduced into the processing chamber 1 while being conveyed at a predetermined conveyance speed (relatively low speed) by the irradiation area conveyance path 2b of the continuous conveyance path 2.
  • the laser beam 42 is irradiated on the surface.
  • the laser beam 42 is scanned relative to the object to be processed 100a, and a predetermined region of the object to be processed 100a is annealed.
  • the to-be-processed object 100 subjected to the annealing treatment passes through the irradiation region conveyance path 2b and is conveyed to the vicinity of the unloading port 1b at a relatively high speed by the unloading conveyance path 2c of the continuous conveyance path 2, and immediately the processing chamber 1 by the unloading device 14. Is carried out to the carry-out chamber 15.
  • the next object to be processed 100b is carried into the processing chamber 1 during the annealing process of the object to be processed 100a, and is conveyed at a high speed through the carry-in conveyance path 2a, and has a predetermined distance from the object to be processed 100a.
  • the irradiation area conveyance path 2b is reached.
  • the object 100b is annealed while being transported at a predetermined speed in the irradiation region transport path 2b as described above.
  • the annealing process is completed, similarly to the above, it is transported at a relatively high speed through the unloading / conveying path 2 c and is unloaded from the processing chamber 1 to the unloading chamber 15 by the unloading device 14.
  • a new semiconductor substrate can be carried into the processing chamber 1 and continuously processed in the same manner.
  • the elevating part 22 rises to an appropriate position, and the suction part 23 adsorbs the back side of the object to be processed 100 a.
  • the slide portion 21 moves to the carry-out port 1b side at a predetermined speed.
  • the movement speed is relatively high in the carry-in conveyance path 2a and the carry-out conveyance path 2c, and is relatively low in the irradiation area conveyance path 2b according to the scanning speed during the process.
  • the object to be processed 100a is irradiated while the laser beam 42 is relatively scanned in the irradiation area conveyance path 2b, and the necessary area of the object to be processed 100a is annealed.
  • the object to be processed 100a after being annealed is conveyed to the vicinity of the carry-out port 1b by the continuous conveyance path 2, the adsorption by the adsorption unit 23 is released and the elevating unit 22 is lowered.
  • the workpiece 100a is immediately carried out from the processing chamber 1 to the carry-out chamber 15 by the carry-out device 14 as described above.
  • the slide portion 21 returns to the initial position on the carry-in port 1a side along the guide 28 by reciprocating movement, and is used for holding the semiconductor substrate later.
  • the moving speed at the time of return movement is set to the next object to be processed by moving the object to be processed at a speed higher than the speed at which the object is conveyed.
  • the gas levitation device 20 levitates the air, and the elevation unit 26 on the slide unit 25 is appropriately raised.
  • the workpiece 100b is sucked from the back surface side by the suction portion 27 and put into a cantilever state.
  • the slide part 25 when the workpiece 100b is sucked by the suction part 27, the slide part 25 is moved toward the carry-out port 1b at a predetermined speed in the same manner as described above. As a result, the workpiece 100b moves along the continuous conveyance path 2 and is annealed by the laser light 42.
  • the to-be-processed object 100b is conveyed by the continuous conveyance path 2 to the vicinity of the carrying-out exit 1b, the adsorption
  • suction part 27 is cancelled
  • the slide portion 25 moves back and forth along the guide 29 to the initial position on the carry-in port 1a side, and is used to hold the object to be processed later.
  • the moving speed at the time of return movement is set to the next object to be processed by moving the object to be processed at a speed higher than the speed at which the object is conveyed.
  • the next object to be processed is carried into the processing chamber 1, it is adsorbed by the adsorption part 23 on the slide part 21 side and conveyed to the carry-out port 1b side.
  • the objects to be processed 100a and 100b can be continuously carried into the treatment chamber, and annealing treatment and carry-out treatment can be performed.
  • Each of the above operations can be controlled by a control unit (not shown), and the operation can be controlled by the control unit while synchronizing the carry-in device, the carry-out device, and the moving means.
  • the control unit can be configured by a CPU, a program for causing the CPU to execute a predetermined operation, a storage unit storing operation parameters, and the like.
  • the time required for loading and unloading a semiconductor substrate with respect to the annealing process is about 1/4 of the annealing process time.
  • productivity is improved by about 25% by reducing the time required for carry-in and carry-out to almost zero.
  • FIG. 6 shows the oscillation operation of the laser light source in the conventional apparatus.
  • the laser In laser oscillation, it is necessary to maintain a continuous oscillation state in order to operate stably. Therefore, the laser must continue to oscillate during times that do not contribute to production, such as transport time. For this reason, in the laser annealing apparatus, laser oscillation is continued, and the laser beam 42 is introduced into the processing chamber 1 through the optical system member when necessary.
  • the gas enclosed in the excimer laser or the like deteriorates depending on the number of times of laser oscillation, the gas must be periodically replaced.
  • FIG. 7 shows a time chart of the present embodiment, and shows an example of processing three substrates.
  • the semiconductor substrates are mostly carried out and carried in during the irradiation process of other semiconductor substrates. It is possible to increase the productivity by minimizing the dead time.
  • the case where the long width of the laser light has one side of the substrate has been described. Therefore, by moving the semiconductor substrate in one direction, the annealing process can be completed by relatively scanning the laser beam.
  • the laser beam length may not reach one side of the substrate.
  • the case where the laser beam length is 1 ⁇ 2 side length of the substrate will be described with reference to FIG.
  • a continuous transfer path 200a for transferring a semiconductor substrate in one direction and a continuous transfer path 200b for transferring a semiconductor substrate in the opposite direction are arranged in parallel.
  • a carry-in port 1a is provided on the upstream side of the continuous conveyance path 200a in the conveyance direction.
  • the upstream side in the transport direction of the continuous transport path 200b is located on the downstream side in the transport direction of the continuous transport path 200a, and the carry-out port 1b is located on the downstream side in the transport direction of the continuous transport path 200b.
  • the target objects 100a, 100b, 100c, and 100d are displayed in that order.
  • the laser beam 42a is irradiated on the left side with reference to the conveyance direction of the loaded object 100.
  • a local gas seal portion 3a for injecting and sealing nitrogen gas or the like around the irradiation region of the laser light 42a is provided.
  • the laser beam 42b is irradiated on the right side with reference to the conveyance direction of the loaded object 100.
  • a local gas seal portion 3b that seals the irradiation region of the laser beam 42b and its surroundings by jetting nitrogen gas or the like is provided.
  • the object to be processed 100a first carried into the carry-in port 1a by a carry-in device is conveyed by the continuous conveyance path 200a and locally by the local gas seal portion 3a, like the object to be processed 100d in the figure. While the gas is injected and sealed, the laser beam 42a is irradiated, and the left side in the transport direction is annealed.
  • the object to be processed 100a reaches the downstream end in the conveyance direction of the conveyance path 2a in the same manner as the object to be processed 100c in the figure, and is conveyed upstream in the conveyance direction of the continuous conveyance path 200b, similarly to the object to be processed 100b in the figure. Then, it is conveyed downstream by the continuous conveyance path 200b.
  • the object to be processed 100a conveyed through the continuous conveyance path 200b is irradiated with the laser beam 42b while being irradiated with the local gas by the local gas seal portion 3b and sealing the laser light irradiation region and its periphery.
  • the right side of the direction is annealed.
  • the necessary region of the workpiece 100a is annealed by the annealing process on the continuous conveyance path 200a and the annealing process on the continuous conveyance path 200b.
  • the workpiece 100a reaches the downstream end in the transport direction of the continuous transport path 200b, and is unloaded from the processing chamber 1 through the unloading device (not shown) through the unloading port 1b.
  • the objects to be processed 100b, 100c, and 100d are sequentially carried in and conveyed, and the annealing process is continuously performed. Even when the long laser beam width does not reach the length of one side of the semiconductor substrate, the annealing process can be performed over the entire width of the substrate. In addition, when the continuous conveyance path cannot process the length of one side of the substrate with two conveyance paths, the number of parallel movements of the continuous conveyance path can be increased to cope with the problem.
  • the continuous conveyance path 200a is passed to the continuous conveyance path 200b without changing the direction of the object to be processed, but the object may be conveyed with its direction changed.
  • the continuous conveyance path includes the gas levitation device over the entire length.
  • the present invention does not necessarily include the gas levitation device.
  • gas floating may be performed only in the irradiation region conveyance path 2b.
  • FIG. 9 shows the continuous conveyance path 2d of this embodiment.
  • idle rotation rollers 20a having a rotation axis in a direction orthogonal to the conveyance direction are arranged at intervals in the conveyance direction to enable support of the object to be processed. . Therefore, the rotating roller 20a constitutes the support means of the present invention.
  • the rotating roller 20a can be driven to rotate, but it is preferable to have the moving means described above separately.
  • the object to be processed carried into the carry-in conveyance path 2a is supported by the rotating roller 20a and moved in the conveyance direction by the moving means.
  • the object to be processed is supported by the gas levitation device 20 when it reaches the irradiation area conveyance path 2b, and thereafter, when it reaches the carry-out conveyance path 2c, it is supported by the rotating roller 20a and is moved by the moving means, like the carry-in conveyance path 2a. Be transported.
  • the support of the object to be processed is different from the support of the object to be processed in the irradiation region transport path 2b because the support and flatness other than the irradiation region transport path 2b are not required except for the irradiation region transport path 2b. You may make it support a to-be-processed object.

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Abstract

　被処理体１００にレーザ光４２を照射してアニール処理をするレーザアニール装置１において、被処理体１００を一定の方向に連続的に搬送する連続搬送路２と、連続搬送路２で搬送される被処理体１００にレーザ光４２を照射するレーザ光照射手段と、を備え、前記連続搬送路２は、連続搬送路２の一部であって連続搬送路２の上流側に被処理体１００を搬入して搬送する搬入搬送搬送路２ａと、連続搬送路２の一部であって、搬入搬送搬送路２ａの下流側で被処理体１００を搬送しつつ被処理体１００にレーザ光４２を照射してアニール処理を行う照射領域搬送路２ｂと、連続搬送路２の一部であって、照射領域搬送路２ｂの下流側でアニール処理を経た被処理体１００を搬送しつつ搬出する搬出搬送路２ｃとを有する。

Description

レーザアニール装置、レーザアニール処理用連続搬送路、レーザ光照射手段およびレーザアニール処理方法
　この発明は、被処理体にレーザ光を照射してアニール処理をするレーザアニール装置、レーザアニール処理用連続搬送路、レーザ光照射手段およびレーザアニール処理方法に関するものである。
　被処理体のアニール処理においては、例えば、シリコン基板やガラス基板などに設けられたアモルファス半導体にレーザ光を照射して結晶化したり、多結晶の半導体にレーザ光を照射して単結晶化したり、半導体にレーザ光を照射して改質したり、不純物の活性化や安定化をしたりするアニール処理が行われている。
　なお、アニール処理の目的は上記に限定されるものではなく、被処理体にレーザ光を照射して熱処理を行う全ての処理が含まれる。
　アニール処理を行うレーザアニール装置は、図１０に示すように、処理室３０内にステージ３１が走査方向に沿って往復移動（Ｘ軸方向）可能に配置されている。この例では、窒素ガスによる浮上移動によってステージ３１がＸ方向に移動することができる。また、処理室３０内は、プロセスに際し窒素ガス雰囲気に調整され、レーザの照射位置には、酸素濃度をさらに低めた窒素ガスを被処理体周辺に噴出してシールドするシール部３４を有している。
　アニール処理の際には、図１１のフロー図に示すように、処理室３０の近傍に、基板上に半導体膜を形成した板状の被処理体１００を準備し、処理室３０に設けたゲート３５側にステージ３１を移動させてゲート３５を通して処理室３０内に被処理体１００を搬入し、ステージ３１上に被処理体１００を載せる。この後、ゲート３５は閉じられて処理室３０内を窒素ガス雰囲気に維持する。ステージ３１の移動に伴って被処理体１００を移動させ、その被処理体１００の半導体膜にレーザ光４２を照射することで、レーザ光４２を相対的に走査しつつ被処理体１００に照射してアニール処理をする。また、ステージ３１をＸ軸と直交する方向（Ｙ軸方向）や、ステージ３１を回転（θ軸回転）させることで、被処理体１００の処理性を高めるようにしたものもある。
　当該被処理体１００の全面にアニール処理を行うと、ステージ３１を搬入位置にまで戻し、ゲート３５を明けて処理室３０内からアニール処理した被処理体１００を取り出して、所定位置にまで移動させる。次いで、処理室３０の近傍に、アニール処理がされていない新たな被処理体１００を準備し、上記と同様の処理を繰り返し行う。
　なお、上記装置では、搬入、搬出のゲートを一つ有するものについて説明したが、処理室の対向壁にそれぞれ搬入用のゲートと、搬出用のゲートとを設けた装置も知られている（例えば特許文献１参照）。この装置では、アニール処理を完了した半導体基板は、搬出用のゲートから取り出すことができる。ただし、次の被処理体を搬入する際には、ステージを搬入側に移動させ、搬入側のゲートから新たな被処理体を搬入している。
　上記のように、従来のレーザアニール装置では、搬入口より１枚の被処理体を装置内に搬入し、アニール処理後、搬出口（たいていの場合、搬入口と同一）から搬出している（バッチ処理）。
特開平０９－１３９３５５号公報
　上記したように、被処理体のアニール処理は、被処理体毎のバッチ処理として行われている。これは、被処理体の移動が、被処理体を保持したステージの移動とともに行なわれていることに起因しており、装置の構造により決定されている。この場合、搬入・搬出を含めた被処理体の処理を完了することが、次の被処理体の処理を開始する条件となる。したがって、搬入出にかかる時間、装置内を搬送する時間は、被処理体毎に必要となる。
　搬入出時間・搬送時間は、プロセスとは無関係であり、タクトタイム向上の観点から、できるだけ削減することが求められる。この搬入出時間・搬送時間は、装置によって異なるが、数十秒以上となり、プロセス時間に対し、数分の一の時間を要し、生産効率を低下させる原因になっている。
　本願発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、プロセス処理時間以外の時間をできるだけ少なくして、生産効率を高めることができるレーザアニール装置、レーザアニール処理用連続搬送路、レーザ光照射手段およびレーザアニール処理方法を提供することを目的とする。
　本発明のレーザアニール装置のうち、第１の本発明は、被処理体にレーザ光を照射してアニール処理をするレーザアニール装置において、
　前記被処理体を一定の方向に連続的に搬送する連続搬送路と、
　前記連続搬送路で搬送される前記被処理体に前記レーザ光を照射するレーザ光照射手段と、を備えることを特徴とする。
　上記本発明によれば、連続搬送路によって搬送される被処理体に対し、レーザ光を照射してアニール処理を行うことができる。処理された被処理体は、次の被処理体の搬入作業に支障が生ずることなく搬出することができる。
　第２の本発明のレーザアニール装置は、前記第１の本発明において、前記レーザ光が照射される処理室と、前記連続搬送路の上流側に位置して前記処理室に設けられた搬入口と、前記連続搬送路の下流側に位置して前記処理室に設けられた搬出口と、を備え、前記搬入口から前記搬出口に亘って前記連続搬送路が位置していることを特徴とする。
　上記本発明では、搬入や搬出と独立した処理室内の連続搬送路によって被処理体を連続搬送することができ、被処理体の安定支持が容易になり、良好なアニール性を確保することができる。
　第３の本発明のレーザアニール装置は、前記第１または第２の本発明において、前記連続搬送路は、前記被処理体に前記レーザ光が照射されつつ前記被処理体が搬送される照射領域搬送路と、前記照射領域搬送路の上流側および下流側に位置する搬出入搬送路とを、有し、
　前記搬出入搬送路は、前記照射領域搬送路の搬送速度よりも大きい搬送速度で前記被処理体の搬送が可能であることを特徴とする。
　上記本発明によれば、アニールプロセス以外の搬送をより高速で行うことで搬入、搬出作業をプロセス時の搬送速度に制限されることなく実行することができ、作業性が改善される。
　第４の本発明のレーザアニール装置は、前記第３の本発明において、前記搬出入搬送路は、搬送速度が可変であることを特徴とする
　上記本発明によれば、搬送時期によって搬送速度を変えることでより効率的な作業が可能になる。
　第５の本発明のレーザアニール装置は、前記第４の本発明において、前記搬出入搬送路は、少なくとも、前記照射領域搬送路と同じ搬送速度と該搬送速度よりも大きい搬送速度とで搬送可能であることを特徴とする
　上記本発明によれば、プロセス時の搬送速度に合わせる必要がある時期ではこの搬送速度での搬送を可能にし、その他の時期の搬送では高速の搬送をすることができる。
　第６の本発明のレーザアニール装置は、前記第１～第５の本発明のいずれかにおいて、前記連続搬送路が、前記被処理体を支持する支持手段と、前記支持手段で支持された前記被処理体を搬送方向に沿って移動させる移動手段とを有することを特徴とする。
　上記本発明では、被処理体を支持する手段と被処理体を移動させる手段とを別の構成とすることで、連続搬送時の被処理体の安定支持と平坦性の確保が容易になり、レーザ光を照射した際の焦点深度が適正に維持され、良好なアニール性を確保することができる。
　第７の本発明のレーザアニール装置は、前記第６の本発明において、前記支持手段が、ガスの上方吹き出しによって前記被処理体を浮上させて支持するガス浮上手段であることを特徴とする
　上記本発明によれば、半導体基板の姿勢制御が容易になり、半導体基板の安定保持を損なうことなく移動することができる。
　第８の本発明のレーザアニール装置は、前記第７の本発明において、前記ガス浮上手段が、前記ガスとして不活性ガスを用いることを特徴とする。
　上記本発明によれば、被処理体のガス浮上とともに、吹き出された不活性ガスによって被処理体の照射領域を不活性な雰囲気に維持する効果を増長させることができる。
　第９の本発明のレーザアニール装置は、前記第６～第８の本発明のいずれかにおいて、　前記移動手段は、前記被処理体を前記連続搬送路の下流側に搬送した後、前記連続搬送路の上流側に復帰移動が可能であることを特徴とする。
　上記本発明によれば、移動手段が復帰移動することで、被処理体の連続搬送を可能にする。この際に、移動手段の復帰移動を被処理体の搬送速度よりも大きくすることで、被処理体間の間隔を小さくして生産効率を向上させることができる。
　なお、移動手段の復帰移動は、環状に移動させて復帰させるものでもよく、また、往復動によって移動させるものであってもよく、移動形態は特に限定されるものではない。
　第１０の本発明のレーザアニール装置は、前記第１～第９の本発明のいずれかにおいて、前記連続搬送路にあって前記レーザ光が照射される前記被処理体の表面領域を少なくとも覆う局所ガスを噴射する局所ガスシール部を有することを特徴とする。
　第１１の本発明のレーザアニール装置は、前記第１０の本発明において、前記局所ガスが不活性ガスであることを特徴とする。
　上記各本発明によれば、レーザ光が照射される領域またはその周囲を清浄な環境に置くことができ、処理室全体に対する環境制御を容易にする。
　第１２の本発明のレーザアニール装置は、前記第１０または第１１の本発明において、前記局所ガスを除く雰囲気が空気であることを特徴とする。
　上記本発明によれば、雰囲気を容易かつ安価に調整することができる。
　第１３の本発明のレーザアニール処理用連続搬送路は、被処理体を一定の方向に連続的に搬送しつつレーザアニール処理を行う連続搬送路であって、
　前記連続搬送路の一部であって連続搬送路の上流側に被処理体を搬入して搬送する搬入搬送路と、
　前記連続搬送路の一部であって、前記搬入搬送路の下流側で前記搬入搬送路を経た前記被処理体を搬送しつつ前記被処理体にレーザ光を照射してアニール処理を行う照射領域搬送路と、
　前記連続搬送路の一部であって、前記照射領域搬送路の下流側で前記アニール処理を経た前記被処理体を搬送しつつ搬出する搬出搬送路と、を有することを特徴とする。
　第１４の本発明のレーザアニール処理用連続搬送路は、前記第１３の本発明において、前記搬入搬送路および前記搬出搬送路における搬送速度を、前記照射領域搬送路における搬送速度よりも大きくして前記被処理体を搬送可能であることを特徴とする。
　第１５の本発明のレーザアニール処理用連続搬送路は、前記第１３または第１４の本発明において、前記連続搬送路は、少なくとも前記照射領域搬送路において、ガスの上方吹き出しによって前記被処理体を浮上させつつ搬送方向に沿って移動させるものであることを特徴とする。
　第１６の本発明のレーザ光照射手段は、レーザ光を出力するレーザ光源と、連続搬送路によって連続して搬送され、前記連続搬送路の照射領域に至った被処理体に対し、前記レーザ光を導いて相対的に走査しつつ照射する光学系部材とを有することを特徴とするレーザ光照射手段。
　第１７の本発明のレーザアニール処理方法は、被処理体を一定の方向に連続的に搬送する連続搬送路によって前記被処理体を搬送しつつ前記被処理体にレーザ光を照射してアニール処理を行うレーザアニール処理方法であって、
　前記連続搬送路の一部であって連続搬送路の上流側で、被処理体を搬入して搬送する搬入搬送工程と、
　前記連続搬送路の一部であって前記搬入搬送工程が行われた連続搬送路の下流側で、前記被処理体を搬送しつつ前記レーザ光を照射してアニール処理を行うアニール処理工程と、
　前記連続搬送路の一部であって、前記アニール処理が行われた連続搬送路の下流側で、前記被処理体を搬送しつつ搬出する搬出搬送工程と、を有することを特徴とする。
　第１８の本発明のレーザアニール処理方法は、前記第１７の本発明において、前記搬入搬送工程および前記搬出搬送工程における前記連続搬送路の搬送速度を、前記アニール処理工程における前記連続搬送路の搬送速度よりも大きくして搬送可能であることを特徴とする。
　第１９の本発明のレーザアニール処理方法は、前記第１７または第１８の本発明において、前記各工程のうち、少なくとも前記アニール処理工程で、ガスの上方吹き出しによって前記被処理体を浮上させつつ搬送方向に沿って移動させることを特徴とする。
　上記本発明によれば、被処理体のアニール処理プロセス以外の時間を極力小さくして、生産性を大幅に向上させることができる。
本発明の一実施形態におけるレーザアニール装置の概略を示す正面断面図である。 同じく、処理室内の平面概略図（Ａ図）および一部を拡大した正面図（Ｂ図）である。 同じく、レーザアニール処理のフロー図である。 同じく、吸着部の動作を詳細に示したフロー図である。 同じく、プロセス時の斜視図である。 従来例における、動作時のレーザ発振と搬出入のタイムチャートを示す図である。 本発明の一実施形態における、動作時のレーザ発振と搬出入のタイムチャートを示す図である。 本発明の他の実施形態におけるプロセス時の斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態における平面図および側面図を示す図である。 従来のレーザアニール装置の動作を説明する図である。 同じく、レーザアニール処理のフロー図である。
　以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
　図１は、レーザアニール装置の概略を示すものであり、（Ａ）図では、処理室を拡大して示し、（Ｂ）図では、システム全体の概略を示している。この実施形態では、被処理体１００として、ガラス基板上に半導体膜が形成されたものを処理対象とする。
　処理室１は、図１に示すように、直方体形状の壁部を有し、長尺方向の対向壁に搬入口１ａ（図示左側）と搬出口１ｂ（図示右側）とがそれぞれ設けられている。搬入口１ａ、搬出口１ｂは、開放したものでもよく、また、開閉可能な構成とすることができる。開閉可能な構成としては簡易な封止構造とすることも可能である。なお、搬入口と搬出口は、連続搬送路の一定の搬送方向に沿って有するものであればよく、設置位置が特定のものに限定されるものではない。
　処理室１内には、搬入口１ａ内側から搬出１ｂ内側にかけて連続搬送路２が設けられている。連続搬送路２にはガス浮上装置２０が配置されている。ガス浮上装置２０は、下方から上方に向けてガスを噴出し、上方の被処理体１００を浮上支持するものであり、本発明のガス浮上手段、すなわち支持手段に相当する。
　なお、ガス浮上装置２０は、図示しない噴出位置を複数有することで被処理体１００の姿勢、たわみなどを調整することができる。
　また、ガス浮上装置２０の両側には、図２に示すように、長手方向に沿ってガイド２８、２９が配置されており、ガイド２８、２９には、ガイドに沿ってそれぞれ移動可能なスライド部２１、２５が設けられている。スライド部２１、２５は、その位置に応じて移動速度を変更することができる。スライド部２１、２５上には、長手方向に位置を変えて上下に位置調整が可能な複数の昇降部２２、２６が設けられている。この例では、各スライド部２１、２５にそれぞれ２つの昇降部２２、２２および昇降部２６、２６を有している。複数の昇降部２２、２２または昇降部２６、２６では、互いの上昇位置を変えて被処理体１００の支持状態を調整できるようにしてもよい。
　昇降部２２、２６上には吸着部２３、２７を有しており、ガス浮上装置２０で浮上している被処理体１００を吸着する。ガイド２８、スライド部２１、昇降部２２、吸着部２３およびガイド２９、スライド部２５、昇降部２６、吸着部２７は、これらが協働して本発明の移動手段を構成する。
　上記におけるガス浮上装置２０と、ガイド２８、スライド部２１、昇降部２２、吸着部２３およびガイド２９、スライド部２５、昇降部２６、吸着部２７は、本発明の連続搬送路２を構成している。
　なお、この実施形態では、連続搬送路２が処理室１内に亘って設けられているものとして説明したが、処理室１外に連続搬送路２が伸長しているものであってもよい。また、処理室１が本発明として必須とされるものではない。
　処理室１の外部には、図１に示すように、レーザ光を出力するレーザ光源４０を有している。本発明としてはレーザ光の種別は特に限定されるものではなく、また、連続波、パルス波のいずれであってもよい。レーザ光の光路には、ミラー、レンズなどにより構成される光学系部材４１が配置されており、この例ではラインビーム形状としたレーザ光４２が処理室１内に導入されて連続搬送路２上の被処理体１００に照射される。レーザ光源４０、光学系部材４１は、本発明のレーザ光照射手段を構成する。
　なお、連続搬送路２では、搬送に際し、被処理体１００の搬送方向先端がレーザ光４２の照射位置に至る位置から、被処理体の１００の搬送方向後端がレーザ光４２の照射位置から抜ける直前の位置までが照射領域になっており、図１に示すように、この間の連続搬送路２の一部が照射領域搬送路２ｂを構成する。照射領域搬送路２ｂの上流側にある連続搬送路２の一部が搬入搬送路２ａを構成し、照射領域搬送路２ｂの下流側にある連続搬送路２の一部が搬出搬送路２ｃを構成している。なお図１では、図示左側の境界線は、被処理体１００の後端側が基準になり、図示右側の境界線は、被処理体１００の先端側が基準になる。なお、照射領域搬送路は、上記の搬送路の範囲を少なくとも含むものとし、これよりも広い搬送路の範囲を照射領域搬送路としてもよい。
　照射領域搬送路２ｂでは、プロセス処理における搬送速度で被処理体１００が移動する必要があり、前記した移動手段は、プロセス処理における走査速度に応じた搬送速度で移動する。なお、レーザ光４２の照射位置を変更できる構成の場合、移動手段による搬送速度は、レーザ光４２の照射位置を含めてレーザ光４２が相対的に走査速度で移動するように搬送速度を決定する。
　搬入搬送路２ａおよび搬出搬送路２ｃでは、照射領域搬送路２ｂよりも高速に被処理体１００が移動することができ、この間で前記移動手段を相対的に高速で移動させることができる。なお、搬入搬送路２ａおよび搬出搬送路２ｃでは、照射領域搬送路２ｂに近接する範囲では、搬送間隔の調整またはレーザ光の照射に備えるなどのために、照射領域搬送路２ｂと同じ速度で被処理体１００を搬送するようにしてもよい。
　さらに、レーザアニール装置１には、図１Ｂに示すように、処理室１の搬入口１ａ側に連通するように搬入室１０が隣接されており、搬入室１０の室内は、密閉可能になっている。搬入室１０では、アニール処理前の複数の被処理体１００が収容される収容室１１と、収容室１１から取り出された被処理体１００を洗浄する洗浄部１２と、洗浄部１２で洗浄された被処理体１００を搬入口１ａを通して処理室１に所定間隔を置いて連続して搬入可能な搬入装置１３とを有している。被処理体１００を搬入する際の所定間隔は、先行する被処理体１００と重ならず、搬入に際し干渉しないものであればよく、特定の範囲に限定されるものではない。また、半導体基板同士で所定間隔を異なるものにしてもよい。
　上記収容室１１の収容方法は特に限定されるものではなく、縦置き、横置き等適宜の方法で被処理体１００を収容できればよい。洗浄部は、バッチ式、枚葉式のいずれでもよく、洗浄方法はウェット洗浄、ドライ洗浄またはこれらの複合したいずれでもよい。
　さらに、処理室１の搬出口１ｂ側に搬出室１５が隣接されており、搬出室１５の室内は、搬出口１ｂに連通して密閉可能になっている。
　搬出室１５内には、処理室１の連続搬送路からアニール処理済みの被処理体１００を連続して取り出す搬出装置１４が設置されている。
　また、処理室１内には、処理室１外部から空気を取り入れて処理室１内に空気を吹き出す空気送出部４、５がそれぞれ搬入口１ａ、搬出口１ｂに近接して設けられている。
　さらに、レーザ光４２が照射される領域の上方には、レーザ光照射領域及びその周囲を覆う局所ガスを下方に噴射する局所ガスシール部３を有している。なお、局所ガスの噴射領域は、少なくともレーザ光が照射される領域を含むことを前提にして、適宜の範囲を定めることができる。
　なお、この例では、局所ガスとして不活性ガス、例えば窒素ガスが用いられている。また、レーザ光４２は、局所ガスシール部３内を通過して被処理体１００に照射される。
　また、ガス浮上装置２０では、少なくとも局所ガスシール部３と同等の範囲では、浮上ガスとして不活性ガス、例えば窒素ガスを用いるのが望ましい。この範囲以外では、浮上ガスして安価な空気などを用いるようにしてもよい。
　次に、上記レーザアニール装置を用いたレーザアニール処理について図１～４を参照しつつ説明する。
　収容室１１内には複数の被処理体１００が収容されて供給可能になっている。なお、収容室１１には、レーザアニール処理中に新たな被処理体１００を補充できるようにしてもよい。なお、図３、４では、処理室に順次搬入される被処理体を区別するため、搬入順に被処理体１００ａ、１００ｂ、１００ｃで表示している。
　収容室１１内の被処理体１００は、洗浄部１２においてバッチ式または枚葉式によってウェットまたはドライでの洗浄が行われる。処理室１では、連続搬送路２において、ガス浮上装置２０でガス噴射またはガス噴射の準備が行われ、スライド部２１、スライド部２５の少なくとも一方をガイド２８またはガイド２９に沿って搬入口１ａ側に移動させておく。
　一方、レーザ光源４０では、レーザ光を出力し、光学系部材４１によってラインビームを生成する。待機状態では、レーザ光４２は、光学系部材４１内の一部部材によって処理室１内にビームを照射しないで、処理室外の適宜箇所に退避させる。
　先ず、図３で、被処理体１００ａ、１００ｂの移動を簡略に説明する。
　搬入室１０では、洗浄部１２で洗浄された被処理体１００ａを搬入口１ａから処理室１内に搬入し、連続搬送路２の搬入搬送路２ａによって相対的に高速に搬送する。被処理体１００がレーザ光４２の照射領域に達すると、連続搬送路２の照射領域搬送路２ｂによって被処理体１００が所定の搬送速度（比較的低速）で搬送されつつ処理室１内に導入されたレーザ光４２が表面に照射される。被処理体１００ａが照射領域を通過することで、被処理体１００ａに対しレーザ光４２が相対的に走査されて、被処理体１００ａの所定の領域がアニール処理される。アニール処理された被処理体１００は、照射領域搬送路２ｂを抜けて連続搬送路２の搬出搬送路２ｃによって相対的に高速で搬出口１ｂ近傍にまで搬送され、搬出装置１４によって直ちに処理室１から搬出室１５に搬出される。
　また、上記プロセスに際し、次の被処理体１００ｂが被処理体１００ａのアニール処理中に処理室１内に搬入されて搬入搬送路２ａで高速に搬送され、被処理体１００ａと所定の間隔を有して照射領域搬送路２ｂに至る。被処理体１００ｂは、照射領域搬送路２ｂで前記と同様に所定の速度で搬送されつつアニール処理される。アニール処理が終了すると、上記と同様に、搬出搬送路２ｃを通して相対的に高速に搬送され、搬出装置１４によって処理室１から搬出室１５に搬出される。図には示していないが、以降同様にして新たな半導体基板を処理室１内に搬入して連続した処理を行うことが可能になる。
　次に、連続搬送路２における動作を図２および図４に基づいて説明する。
　初期状態では、ガイド２８、２９に沿ってスライド部２１、２５は、搬入口１ａ側の初期位置に位置している。被処理体１００ａに対しては、ガイド２８側の移動手段が動作するものとして説明する。
　被処理体１００ａが処理室１に搬入されると、昇降部２２が適宜位置に上昇し、吸着部２３によって被処理体１００ａの裏面側を吸着する。スライド部２１では、吸着部２３によって被処理体１００ａの吸着がなされると、予め定めた速度で搬出口１ｂ側に移動する。これにより被処理体１００ａが連続搬送路２に沿って移動する。移動速度は、搬入搬送路２ａおよび搬出搬送路２ｃでは比較的高速に移動し、照射領域搬送路２ｂでは、プロセス時の走査速度に応じて比較的低速に移動する。
　被処理体１００ａは、照射領域搬送路２ｂでレーザ光４２が相対的に走査されつつ照射され、被処理体１００ａの必要領域がアニール処理される。アニール処理された後の被処理体１００ａは、連続搬送路２によって搬出口１ｂ近傍にまで搬送されると、吸着部２３による吸着を解除し、昇降部２２を下降させる。被処理体１００ａは、上記したように搬出装置１４によって直ちに処理室１から搬出室１５に搬出される。
　この際に、スライド部２１は、ガイド２８に沿って搬入口１ａ側の初期位置に往復動によって復帰移動し、後の半導体基板の保持に用いられる。復帰移動に際しての移動速度は、被処理体を搬送する際の速度よりも高速に移動させて次の被処理体に備える。
　なお、これら一連の動作の際に、次の被処理体１００ｂが処理室１内に搬入されると、ガス浮上装置２０で空気浮上されるとともに、スライド部２５上の昇降部２６を適宜高さに昇降させ、吸着部２７によって、被処理体１００ｂを裏面側から吸着し、片持ち状態にする。スライド部２５では、吸着部２７によって被処理体１００ｂの吸着がなされると、上記と同様に予め定めた速度で搬出口１ｂ側に移動させる。これにより被処理体１００ｂが連続搬送路２に沿って移動し、レーザ光４２によってアニール処理される。アニール処理された被処理体１００ｂは、連続搬送路２によって搬出口１ｂ近傍にまで搬送され、吸着部２７による吸着を解除し、昇降部２６を下降させてて搬出装置１４によって直ちに処理室１から搬出室１５に搬出される。
　スライド部２５は、ガイド２９に沿って搬入口１ａ側の初期位置に往復動によって復帰移動し、後の被処理体の保持に用いられる。復帰移動に際しての移動速度は、被処理体を搬送する際の速度よりも高速に移動させて次の被処理体に備える。
　次の被処理体は、処理室１内に搬入された後、スライド部２１側の吸着部２３で吸着されて搬出口１ｂ側に搬送される。上記手順を繰り返すことで、図５に示すように、被処理体１００ａ、１００ｂを連続的に処理室内に搬入して、アニール処理、搬出処理を行うことができる。
　上記各動作は、図示しない制御部によって制御することができ、搬入装置、搬出装置と移動手段とを同期させつつ制御部によって動作を制御することができる。制御部は、ＣＰＵとこれに所定動作を実行させるプログラム、動作パラメータを記憶した記憶部などによって構成することができる。
　従来、アニール処理に対し、半導体基板の搬入、搬出に要する時間はアニール処理の時間の約１／４である。本件実施形態では、搬入、搬出に要する時間をほぼゼロにすることで生産性は約２５％向上することになる。
　上記のように、移動手段を複数設け、それぞれが時期を異にして移動動作することで、複数の被処理体を待機させることなく効率的に搬送することが可能になる。
　本願発明では、上記のように効率的な処理が可能になるが、レーザ光の発振動作においても効率が向上する効果がある。
　図６は、従来の装置におけるレーザ光源の発振動作を示すものである。照射プロセスの間には、処理室内への半導体基板の搬入処理および搬出処理を要している。
　レーザ発振では安定的に運用するために、連続した発振状態を維持させる必要がある。したがって、搬送時間など生産に寄与しない時間にもレーザは発振しつづけなければならない。このため、レーザアニール装置では、レーザ発振を継続し、必要時に光学系部材を通してレーザ光４２を処理室１内に導入している。一方で、エキシマレーザなどに内封されたガスは、レーザの発振回数によって劣化するため、ガスは定期的に交換しなくてはならない。
　図６の従来例では、照射プロセス間に搬入、搬出の時間を要し、その間にもレーザ光源の発振が継続されるため、無駄な発振が多くなり、生産性が悪い。
　図７は、本実施形態のタイムチャートを示すものであり、３つの基板を処理する例を示しているが、半導体基板の搬出、搬入を、他の半導体基板の照射プロセス中に殆ど行うことができ、むだな発振時間を極力小さくして生産性を高めることができる。
　なお、上記各実施形態では、レーザ光の長尺幅が基板１辺長ある場合について説明した。したがって、半導体基板を一つの方向の移動させることで、レーザ光を相対的に走査してアニール処理を完了することができる。しかし、レーザ光長尺幅が基板の一辺長に達っしない場合もある。
　以下では、レーザ光長尺幅が基板の１／２辺長である場合について図８に基づいて説明する。
　処理室１内では、一つの方向に半導体基板を搬送する連続搬送路２００ａと、これと反対の方向に半導体基板を搬送する連続搬送路２００ｂとが並設されている。この例では、連続搬送路２００ａの搬送方向上流側に、搬入口１ａを有している。連続搬送路２００ａの搬送方向下流側に、連続搬送路２００ｂの搬送方向上流側が位置しており、連続搬送路２００ｂの搬送方向下流側に搬出口１ｂが位置している。連続搬送路２００ａの搬送方向下流側と連続搬送路２００ｂの搬送方向上流側との間には、両搬送路を掛け渡して被処理体を搬送する連続搬送路を有している。なお、この実施形態では、処理室１に搬入される被処理体１００を区別するため、その順に被処理体１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄと表示している。
　連続搬送路２００ａ上には、搬入された被処理体１００の搬送方向を基準にして左側にレーザ光４２ａが照射される。レーザ光４２ａの照射領域上方には、レーザ光４２ａの照射領域およびその周囲に窒素ガスなどを噴射してシールする局所ガスシール部３ａが設けられている。
　連続搬送路２００ｂ上には、搬入された被処理体１００の搬送方向を基準にして右側にレーザ光４２ｂが照射される。レーザ光４２ｂの照射領域上方には、レーザ光４２ｂの照射領域およびその周囲に窒素ガスなどを噴射してシールする局所ガスシール部３ｂが設けられている。
　図中で、図示しない搬入装置によって搬入口１ａに最初に搬入された被処理体１００ａは、図中の被処理体１００ｄと同様に、連続搬送路２００ａで搬送され、局所ガスシール部３ａで局所ガスが噴射されてシールされつつレーザ光４２ａが照射され、搬送方向左側がアニール処理される。被処理体１００ａは、図中の被処理体１００ｃと同様に搬送路２ａの搬送方向下流端に達し、図中の被処理体１００ｂと同様に、連続搬送路２００ｂの搬送方向上流側に搬送され、連続搬送路２００ｂによって下流側に搬送される。
　連続搬送路２００ｂを搬送される被処理体１００ａは、局所ガスシール部３ｂで局所ガスが噴射されてレーザ光照射領域およびその周辺がシールされつつ被処理体１００ａにレーザ光４２ｂが照射され、搬送方向右側がアニール処理される。連続搬送路２００ａ上でのアニール処理と連続搬送路２００ｂ上でのアニール処理とによって、被処理体１００ａの必要な領域がアニール処理されたことになる。
　被処理体１００ａは、図８に示すように、連続搬送路２００ｂの搬送方向下流端に達し、図示しない搬出装置で搬出口１ｂを通して処理室１外に搬出される。
　上記手順により、被処理体１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが順次搬入、搬送されて連続してアニール処理が行われる。レーザ光長尺幅が半導体基板の一辺長に達っしない場合にも、基板の横幅全般に亘りアニール処理を行うことができる。
　なお、連続搬送路が二つの搬送路で基板の一辺長を処理しきれない場合は、連続搬送路の並走数を増やして同様に対応することができる。
　なお、上記実施形態では、被処理体の向きを変えることなく連続搬送路２００ａを連続搬送路２００ｂに渡すようにしたが、被処理体の向きを変えて搬送するようにしてもよい。
　上記各実施形態では、連続搬送路が全長に亘ってガス浮上装置を備えるものについて説明したが、本発明としてはガス浮上装置を備えることが必須とされるものではなく、また、連続搬送路の一部、例えば、照射領域搬送路２ｂでのみガス浮上を行うようにしてもよい。
　図９は、この実施形態の連続搬送路２ｄを示すものである。搬入搬送路２ａおよび搬出搬送路２ｃでは、例えば、搬送方向と直交する方向に回転軸を有する遊動状態の回転ローラ２０ａを搬送方向に間隔を置いて配置し、被処理体の支持を可能にする。したがって、回転ローラ２０ａは、本発明の支持手段を構成する。回転ローラ２０ａは、回転駆動されるものとすることも可能であるが、前記した移動手段を別途有するのが望ましい。
　搬入搬送路２ａに搬入された被処理体は、回転ローラ２０ａで支持され、移動手段によって搬送方向に移動する。被処理体は、照射領域搬送路２ｂに至るとガス浮上装置２０によって支持され、その後、搬出搬送路２ｃに至ると、搬入搬送路２ａと同様に、回転ローラ２０ａで支持されつつ、移動手段によって搬送される。
　被処理体の支持は、照射領域搬送路２ｂ以外では、照射領域搬送路２ｂ程には安定した支持や平坦性が要求されないので、照射領域搬送路２ｂにおける被処理体の支持とは異なる構成で被処理体を支持するようにしてもよい。
　以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明の範囲を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。
　１　　処理室
　２　　連続搬送路
　２ａ　搬入搬送路
　２ｂ　照射領域搬送路
　２ｃ　搬出搬送路
　２ｄ　連続搬送路
　３　　局所ガスシール部
　４　　空気送出部
　５　　空気送出部
１０　　搬入室
１１　　収納室
１２　　洗浄部
１３　　搬入装置
１４　　搬出装置
１５　　搬出室
２０　　ガス浮上装置
２０ａ　回転ローラ
２１　　スライド部
２２　　昇降部
２３　　吸着部
２５　　スライド部
２６　　昇降部
２７　　吸着部
４０　　レーザ光源
４１　　光学系部材
４２　　レーザ光
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ　被処理体

Claims (19)

  1. 　被処理体にレーザ光を照射してアニール処理をするレーザアニール装置において、
    　前記被処理体を一定の方向に連続的に搬送する連続搬送路と、
    　前記連続搬送路で搬送される前記被処理体に前記レーザ光を照射するレーザ光照射手段と、を備えることを特徴とするレーザアニール装置。
  2. 　前記レーザ光が照射される処理室と、
    　前記連続搬送路の上流側に位置して前記処理室に設けられた搬入口と、
    　前記連続搬送路の下流側に位置して前記処理室に設けられた搬出口と、を備え、
    　前記搬入口から前記搬出口に亘って前記連続搬送路が位置していることを特徴とする請求項１記載のレーザアニール装置。
  3. 　前記連続搬送路は、前記被処理体に前記レーザ光が照射されつつ前記被処理体が搬送される照射領域搬送路と、前記照射領域搬送路の上流側および下流側に位置する搬出入搬送路とを、有し、
    　前記搬出入搬送路は、前記照射領域搬送路の搬送速度よりも大きい搬送速度で前記被処理体の搬送が可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザアニール装置。
  4. 　前記搬出入搬送路は、搬送速度が可変であることを特徴とする請求項３記載のレーザアニール装置。
  5. 　前記搬出入搬送路は、少なくとも、前記照射領域搬送路と同じ搬送速度と該搬送速度よりも大きい搬送速度とで搬送可能であることを特徴とする請求項４記載のレーザアニール装置。
  6. 　前記連続搬送路が、前記被処理体を支持する支持手段と、前記支持手段で支持された前記被処理体を搬送方向に沿って移動させる移動手段とを有することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のレーザアニール装置。
  7. 　前記支持手段が、ガスの上方吹き出しによって前記被処理体を浮上させて支持するガス浮上手段であることを特徴とする請求項６記載のレーザアニール装置。
  8. 　前記ガス浮上手段が、前記ガスとして不活性ガスを用いることを特徴とする請求項７記載のレーザアニール装置。
  9. 　前記移動手段は、前記被処理体を前記連続搬送路の下流側に搬送した後、前記連続搬送路の上流側に復帰移動が可能であることを特徴とする請求項６～８のいずれか１項に記載のレーザアニール装置。
  10. 　前記連続搬送路にあって前記レーザ光が照射される前記被処理体の表面領域を少なくとも覆う局所ガスを噴射する局所ガスシール部を有することを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のレーザアニール装置。
  11. 　前記局所ガスが不活性ガスであることを特徴とする請求項１０記載のレーザアニール装置。
  12. 　前記局所ガスを除く雰囲気が空気であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のレーザアニール装置。
  13. 　被処理体を一定の方向に連続的に搬送しつつレーザアニール処理を行う連続搬送路であって、
    　前記連続搬送路の一部であって連続搬送路の上流側で、被処理体を搬入して搬送する搬入搬送路と、
    　前記連続搬送路の一部であって前記搬入搬送路の下流側で、前記搬入搬送路を経た前記被処理体を搬送しつつ前記被処理体にレーザ光を照射してアニール処理を行う照射領域搬送路と、
    　前記連続搬送路の一部であって前記照射領域搬送路の下流側で、前記アニール処理を経た前記被処理体を搬送しつつ搬出する搬出搬送路と、を有することを特徴とするレーザアニール処理用連続搬送路。
  14. 　前記搬入搬送路および前記搬出搬送路における搬送速度を、前記照射領域搬送路における搬送速度よりも大きくして前記被処理体を搬送可能であることを特徴とする請求項１３記載のレーザアニール処理用連続搬送路。
  15. 　前記連続搬送路は、少なくとも前記照射領域搬送路において、ガスの上方吹き出しによって前記被処理体を浮上させつつ搬送方向に沿って移動させるものであることを特徴とする請求項１３または１４に記載のレーザアニール処理用連続搬送路。
  16. 　レーザ光を出力するレーザ光源と、連続搬送路によって連続して搬送され、前記連続搬送路の照射領域に至った被処理体に対し、前記レーザ光を導いて照射する光学系部材とを有することを特徴とするレーザ光照射手段。
  17. 　被処理体を一定の方向に連続的に搬送する連続搬送路によって前記被処理体を搬送しつつ前記被処理体にレーザ光を照射してアニール処理を行うレーザアニール処理方法であって、
    　前記連続搬送路の一部であって連続搬送路の上流側で、被処理体を搬入して搬送する搬入搬送工程と、
    　前記連続搬送路の一部であって前記搬入搬送工程が行われた連続搬送路の下流側で、前記被処理体を搬送しつつ前記レーザ光を照射してアニール処理を行うアニール処理工程と、
    　前記連続搬送路の一部であって、前記アニール処理が行われた連続搬送路の下流側で、前記被処理体を搬送しつつ搬出する搬出搬送工程と、を有することを特徴とするレーザアニール処理方法。
  18. 　前記搬入搬送工程および前記搬出搬送工程における前記連続搬送路の搬送速度を、前記アニール処理工程における前記連続搬送路の搬送速度よりも大きくして搬送可能であることを特徴とする請求項１７記載のレーザアニール処理方法。
  19. 　前記各工程のうち、少なくとも前記アニール処理工程で、ガスの上方吹き出しによって前記被処理体を浮上させつつ搬送方向に沿って移動させることを特徴とする請求項１７または１８に記載のレーザアニール方法。
    　　
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016136366A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 株式会社日本製鋼所 雰囲気形成装置および浮上搬送方法
WO2017073573A1 (ja) * 2015-10-27 2017-05-04 株式会社日本製鋼所 被処理体搬送装置、半導体製造装置および被処理体搬送方法
JP2018049897A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
JP2018064048A (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
WO2018097087A1 (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 株式会社ブイ・テクノロジー レーザアニール装置
WO2018168002A1 (ja) * 2017-03-16 2018-09-20 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
JP2018157001A (ja) * 2017-03-16 2018-10-04 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
WO2019138659A1 (ja) * 2018-01-11 2019-07-18 株式会社日本製鋼所 レーザ処理装置、レーザ処理方法及び半導体装置の製造方法
JP2020009934A (ja) * 2018-07-10 2020-01-16 株式会社日本製鋼所 パネルの製造方法およびレーザ処理装置
US10658185B2 (en) 2016-10-04 2020-05-19 The Japan Steel Works, Ltd. Laser irradiation apparatus, method for manufacturing semiconductor device, and method for operating laser irradiation apparatus
JP2020202388A (ja) * 2016-10-14 2020-12-17 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
JP2021077904A (ja) * 2021-01-21 2021-05-20 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置
JP2021184470A (ja) * 2020-08-21 2021-12-02 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
JPWO2023199485A1 (ja) * 2022-04-14 2023-10-19
US11964342B2 (en) 2019-04-11 2024-04-23 Jsw Aktina System Co., Ltd. Laser processing apparatus
US12138710B2 (en) 2018-04-19 2024-11-12 Jsw Aktina System Co., Ltd Laser processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
WO2025069354A1 (ja) * 2023-09-28 2025-04-03 Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び化合物半導体デバイスの製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110047781B (zh) * 2019-03-14 2021-08-24 云谷（固安）科技有限公司 激光退火设备及激光退火方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5710272A (en) * 1979-12-03 1982-01-19 Baanaado Bii Katsutsu Te discharge laser
JPH06295859A (ja) * 1992-11-06 1994-10-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー処理方法
JPH09171971A (ja) * 1995-12-21 1997-06-30 Japan Steel Works Ltd:The レーザーアニール処理装置
JP2000021774A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多結晶シリコン薄膜の製造方法
JP2003163164A (ja) * 2001-11-26 2003-06-06 Sharp Corp 結晶性半導体薄膜及びその形成方法
JP2008153261A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Mitsubishi Electric Corp レーザアニール装置
JP2012054603A (ja) * 2011-11-07 2012-03-15 Japan Steel Works Ltd:The レーザ処理装置
JP2013519224A (ja) * 2010-02-03 2013-05-23 リモ パテントフェルヴァルトゥング ゲーエムベーハー ウント コー．カーゲー 太陽電池セル、特に結晶または多結晶シリコン太陽電池セルのディスク状基板材料を熱処理するための方法および装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6218721A (ja) * 1985-07-17 1987-01-27 Fujitsu Ltd 連続処理装置
JPH09139355A (ja) 1995-11-16 1997-05-27 Japan Steel Works Ltd:The レーザーアニール処理装置
JP4974416B2 (ja) * 2001-01-30 2012-07-11 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザアニール装置
JP2004103628A (ja) * 2002-09-05 2004-04-02 Hitachi Ltd レーザアニール装置及びｔｆｔ基板のレーザアニール方法
JP4610178B2 (ja) * 2002-11-15 2011-01-12 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP2005026554A (ja) * 2003-07-04 2005-01-27 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP4159433B2 (ja) * 2003-09-08 2008-10-01 三菱電機株式会社 レーザアニーリング装置
KR101213991B1 (ko) * 2005-12-16 2012-12-20 엘아이지에이디피 주식회사 기판 이송 장치 및 방법
JP5078460B2 (ja) * 2007-06-28 2012-11-21 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5710272A (en) * 1979-12-03 1982-01-19 Baanaado Bii Katsutsu Te discharge laser
JPH06295859A (ja) * 1992-11-06 1994-10-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー処理方法
JPH09171971A (ja) * 1995-12-21 1997-06-30 Japan Steel Works Ltd:The レーザーアニール処理装置
JP2000021774A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多結晶シリコン薄膜の製造方法
JP2003163164A (ja) * 2001-11-26 2003-06-06 Sharp Corp 結晶性半導体薄膜及びその形成方法
JP2008153261A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Mitsubishi Electric Corp レーザアニール装置
JP2013519224A (ja) * 2010-02-03 2013-05-23 リモ パテントフェルヴァルトゥング ゲーエムベーハー ウント コー．カーゲー 太陽電池セル、特に結晶または多結晶シリコン太陽電池セルのディスク状基板材料を熱処理するための方法および装置
JP2012054603A (ja) * 2011-11-07 2012-03-15 Japan Steel Works Ltd:The レーザ処理装置

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10446426B2 (en) 2015-02-27 2019-10-15 The Japan Steel Works, Ltd. Atmosphere formation apparatus and floatation conveyance method
JP2016162856A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 株式会社日本製鋼所 雰囲気形成装置および浮上搬送方法
WO2016136366A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 株式会社日本製鋼所 雰囲気形成装置および浮上搬送方法
WO2017073573A1 (ja) * 2015-10-27 2017-05-04 株式会社日本製鋼所 被処理体搬送装置、半導体製造装置および被処理体搬送方法
JP2017084951A (ja) * 2015-10-27 2017-05-18 株式会社日本製鋼所 被処理体搬送装置、半導体製造装置および被処理体搬送方法
US11264259B2 (en) 2015-10-27 2022-03-01 The Japan Steel Works, Ltd. Workpiece conveyance apparatus, semiconductor manufacturing apparatus, and workpiece conveyance method
JP2018049897A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
US11355343B2 (en) 2016-09-21 2022-06-07 Jsw Aktina System Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing semiconductor device
US10658185B2 (en) 2016-10-04 2020-05-19 The Japan Steel Works, Ltd. Laser irradiation apparatus, method for manufacturing semiconductor device, and method for operating laser irradiation apparatus
JP2018064048A (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
JP2020202388A (ja) * 2016-10-14 2020-12-17 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
WO2018097087A1 (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 株式会社ブイ・テクノロジー レーザアニール装置
US10950474B2 (en) 2017-03-16 2021-03-16 The Japan Steel Works, Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
JP2018157000A (ja) * 2017-03-16 2018-10-04 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
US11676831B2 (en) 2017-03-16 2023-06-13 Jsw Aktina System Co., Ltd Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
KR20190129871A (ko) 2017-03-16 2019-11-20 더 재팬 스틸 워크스 엘티디 레이저 조사 장치, 레이저 조사 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법
WO2018168002A1 (ja) * 2017-03-16 2018-09-20 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
JP2018157001A (ja) * 2017-03-16 2018-10-04 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
WO2019138659A1 (ja) * 2018-01-11 2019-07-18 株式会社日本製鋼所 レーザ処理装置、レーザ処理方法及び半導体装置の製造方法
US20210187659A1 (en) * 2018-01-11 2021-06-24 The Japan Steel Works, Ltd. Laser processing apparatus, laser processing method, and method for manufacturing semiconductor device
CN111630629B (zh) * 2018-01-11 2024-09-10 Jsw阿克迪纳系统有限公司 激光处理装置、激光处理方法和半导体器件制造方法
CN111630629A (zh) * 2018-01-11 2020-09-04 株式会社日本制钢所 激光处理装置、激光处理方法和半导体器件制造方法
JP7083645B2 (ja) 2018-01-11 2022-06-13 Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 レーザ処理装置、レーザ処理方法及び半導体装置の製造方法
JP2019121754A (ja) * 2018-01-11 2019-07-22 株式会社日本製鋼所 レーザ処理装置、レーザ処理方法及び半導体装置の製造方法
US12011777B2 (en) 2018-01-11 2024-06-18 Jsw Aktina System Co., Ltd Laser processing apparatus, laser processing method, and method for manufacturing semiconductor device
TWI827572B (zh) * 2018-01-11 2024-01-01 日商Ｊｓｗ阿克迪納系統股份有限公司 雷射處理裝置、雷射處理方法以及半導體裝置的製造方法
US12138710B2 (en) 2018-04-19 2024-11-12 Jsw Aktina System Co., Ltd Laser processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
US11842898B2 (en) 2018-07-10 2023-12-12 Jsw Aktina System Co., Ltd Method for manufacturing panel using a glass substrate as the laser light transmitting member and laser processing apparatus
JP7120833B2 (ja) 2018-07-10 2022-08-17 Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 レーザ処理装置
JP2020009934A (ja) * 2018-07-10 2020-01-16 株式会社日本製鋼所 パネルの製造方法およびレーザ処理装置
US11964342B2 (en) 2019-04-11 2024-04-23 Jsw Aktina System Co., Ltd. Laser processing apparatus
JP7095166B2 (ja) 2020-08-21 2022-07-04 Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
JP2021184470A (ja) * 2020-08-21 2021-12-02 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法
JP7159363B2 (ja) 2021-01-21 2022-10-24 Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 レーザ照射装置
JP2021077904A (ja) * 2021-01-21 2021-05-20 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置
WO2023199485A1 (ja) * 2022-04-14 2023-10-19 Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 搬送装置、移載方法、搬送方法、及び半導体装置の製造方法
JPWO2023199485A1 (ja) * 2022-04-14 2023-10-19
JP7767587B2 (ja) 2022-04-14 2025-11-11 Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 搬送装置、移載方法、搬送方法、及び半導体装置の製造方法
WO2025069354A1 (ja) * 2023-09-28 2025-04-03 Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び化合物半導体デバイスの製造方法

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Publication number Publication date
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