WO2020129562A1 - Laser annealing apparatus - Google Patents

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Abstract

A laser annealing apparatus that irradiates a region to be modified, in which modification of an amorphous silicon film is to be performed, with a laser beam to perform the modification by growing a crystallized silicon film in the region to be modified, the apparatus comprising a first irradiation unit for radiating a first laser beam that forms a seed crystal region on the amorphous silicon film, and a second irradiation unit that moves a beam spot of the laser beam radiated onto the surface of the amorphous silicon film starting from the seed crystal region so as to cover the region to be modified and performs the modification so that the amorphous silicon film in the region to be modified becomes the crystallized silicon film.

Description

レーザアニール装置Laser annealing equipment
　本発明は、レーザアニール装置に関する。
に関する。 The present invention relates to a laser annealing device.
Regarding
　薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ:Organic Electroluminescence Display）などの薄型ディスプレイ（ＦＰＤ：Flat Panel Display）をアクティブ駆動するためのスイッチング素子として用いられている。薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）の半導体層の材料としては、非晶質シリコン（ａ－Ｓｉ：amorphous Silicon）や、多結晶シリコン（p－Ｓｉ：polycrystalline Silicon）などが用いられている。 A thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor) is used as a switching element for actively driving a thin display (FPD: Flat Panel Display) such as a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display) and an organic EL display (OLED: Organic Electroluminescence Display). It is used. Amorphous silicon (a-Si: amorphous Silicon), polycrystalline silicon (p-Si: polycrystalline Silicon), or the like is used as a material of a semiconductor layer of a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT).
　非晶質シリコンは、電子の動き易さの指標である移動度が低い。このため、非晶質シリコンでは、さらに高密度・高精細化が進むＦＰＤで要求される高移動度には対応しきれない。そこで、ＦＰＤにおけるスイッチング素子としては、非晶質シリコンよりも移動度が大幅に高い多結晶シリコンでチャネル層を形成することが好ましい。多結晶シリコン膜を形成する方法としては、エキシマレーザを使ったエキシマレーザアニール（ＥＬＡ:Excimer Laser Annealing）装置で、非晶質シリコン膜にレーザ光を照射し、非晶質シリコンを再結晶化させて多結晶シリコンを形成する方法がある。 Amorphous silicon has a low mobility, which is an index of electron mobility. For this reason, amorphous silicon cannot support the high mobility required for FPDs, which are becoming higher in density and definition. Therefore, as the switching element in the FPD, it is preferable to form the channel layer from polycrystalline silicon, which has significantly higher mobility than amorphous silicon. As a method for forming a polycrystalline silicon film, an amorphous silicon film is irradiated with laser light by an excimer laser annealing (ELA) device using an excimer laser to recrystallize the amorphous silicon film. There is a method for forming polycrystalline silicon.
　ＴＦＴにおけるソースとドレインを結ぶ方向（ソース・ドレイン方向）の移動度を高めるため、ソース・ドレイン方向に沿って疑似単結晶シリコンを、横方向（ラテラル）結晶成長させる技術が知られている。また、ＦＰＤにおける表示部に多結晶シリコン膜をチャネル層とするＴＦＴを作製し、表示部の周辺に作製する駆動回路には高移動度の疑似単結晶シリコン膜をチャネル層とするＴＦＴを作製する技術が知られている（特許文献１参照）。この特許文献１では、駆動回路におけるスイッチング素子のソース・ドレイン方向に応じて、成長方向が第１の方向のチャネル層と第２の方向のチャネル層とを混在するように形成する技術が開示されている。この従来技術では、基板上の全面に形成された非晶質シリコン膜の全面に対して、エキシマレーザアニールを行って基板上に多結晶シリコン膜を全面に形成している。加えて、この従来技術では、基板上の必要箇所に、第１の方向に移動する連続発振（ＣＷ：Continuous Wave）レーザ光によるアニールを行って第１の方向に成長させた疑似単結晶シリコン膜を形成する工程と、第２の方向に移動するＣＷレーザ光によるアニールを行って第２の方向に成長させた疑似単結晶シリコン膜を形成する工程と、を備える。 In order to increase the mobility in the direction that connects the source and drain in the TFT (source/drain direction), a technique is known in which pseudo single crystal silicon is grown laterally (laterally) along the source/drain direction. In addition, a TFT having a polycrystalline silicon film as a channel layer is formed in the display portion of the FPD, and a TFT having a high mobility pseudo single crystal silicon film as a channel layer is formed in a driver circuit formed around the display portion. The technology is known (see Patent Document 1). This Patent Document 1 discloses a technique of forming a channel layer having a first growth direction and a channel layer having a second growth direction in a mixed manner depending on the source/drain direction of a switching element in a drive circuit. ing. In this conventional technique, excimer laser annealing is performed on the entire surface of the amorphous silicon film formed on the entire surface of the substrate to form the polycrystalline silicon film on the entire surface of the substrate. In addition, in this conventional technique, a pseudo single crystal silicon film grown in the first direction is annealed by a continuous wave (CW: Continuous Wave) laser beam that moves in the first direction at a necessary position on the substrate. And a step of forming a pseudo single crystal silicon film grown in the second direction by annealing with CW laser light moving in the second direction.
特開２００８－４１９２０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-41920
　上述のように、従来技術では、ラテラル結晶成長で疑似単結晶シリコン膜を形成する前処理として、基板上の非晶質シリコン膜の全面にエキシマレーザアニールを行って多結晶シリコン膜を形成する工程を要する。近年、ＦＰＤの大型化がさらに進んでおり、この従来技術のように基板全面にエキシマレーザアニールを施した場合、チャネル層以外の領域に形成された多結晶シリコン膜をパターニングとエッチングするプロセスが必要となる。
したがって、この従来技術では、製造コストが嵩むという問題がある。また、この従来技術では、多結晶シリコン膜の形成に際してはエキシマレーザアニール装置を用い、疑似単結晶シリコン膜の形成に際してはＣＷレーザを光源とするＣＷレーザアニール装置を用いるため、装置コストが嵩むという問題がある。さらに、この従来技術では、多くの工程を必要とするため、タクトタイムがかかってしまうという問題がある。 As described above, in the conventional technique, as a pretreatment for forming a pseudo single crystal silicon film by lateral crystal growth, a step of performing excimer laser annealing on the entire surface of the amorphous silicon film on the substrate to form a polycrystalline silicon film. Requires. In recent years, the size of FPDs has further increased, and when excimer laser annealing is performed on the entire surface of the substrate as in the conventional technique, a process of patterning and etching the polycrystalline silicon film formed in the region other than the channel layer is required. Becomes
Therefore, this conventional technique has a problem that the manufacturing cost increases. Further, in this conventional technique, an excimer laser annealing device is used for forming a polycrystalline silicon film, and a CW laser annealing device using a CW laser as a light source is used for forming a pseudo single crystal silicon film, resulting in increased device cost. There's a problem. Furthermore, this conventional technique has a problem that it requires a lot of steps and thus takes a takt time.
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、多結晶シリコン膜や疑似単結晶シリコン膜を必要な領域に選択的に形成でき、製造コストを下げることができ、タクトタイムを短縮できるレーザアニール装置およびレーザアニール方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a polycrystalline silicon film or a pseudo single crystal silicon film can be selectively formed in a necessary region, manufacturing cost can be reduced, and takt time can be shortened. An object of the present invention is to provide a laser annealing apparatus and a laser annealing method which can be performed.
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、非晶質シリコン膜の改質を行う改質予定領域にレーザ光を照射して前記改質予定領域を結晶化シリコン膜に成長させて改質を行うレーザアニール装置であって、第１のレーザ光と第２のレーザ光とを発振するレーザ光源部と、前記レーザ光源部から発振されたレーザ光を前記非晶質シリコン膜の表面へ選択的に照射させるレーザビーム照射部と、を備え、前記レーザ光源部から発振された前記第１のレーザ光を、前記非晶質シリコン膜に照射して種結晶領域を形成する第１照射と、前記レーザ光源部から発振された前記第２のレーザ光を、前記種結晶領域を起点として、前記非晶質シリコン膜の表面に照射する前記第２のレーザ光のビームスポットを、前記改質予定領域内を網羅するように移動させて、前記改質予定領域内の前記非晶質シリコン膜が前記結晶化シリコン膜になるように改質させる第２照射と、を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, an aspect of the present invention is to irradiate a laser beam to a reforming scheduled region for reforming an amorphous silicon film to crystallize the reforming scheduled region. A laser annealing device for growing a film and modifying the film, comprising: a laser light source unit that oscillates a first laser beam and a second laser beam; and a laser beam oscillated from the laser light source unit. A laser beam irradiation unit for selectively irradiating the surface of the crystalline silicon film, and irradiating the amorphous silicon film with the first laser light oscillated from the laser light source unit to form a seed crystal region. A beam of the second laser light for irradiating the surface of the amorphous silicon film with the first irradiation to be formed and the second laser light oscillated from the laser light source section starting from the seed crystal region. A second irradiation for moving the spot so as to cover the inside of the modification target area and modifying the amorphous silicon film in the modification target area to become the crystallized silicon film. It is characterized by performing.
　上記態様としては、前記改質予定領域は、薄膜トランジスタのチャネル層領域であることが好ましい。 In the above aspect, the region to be modified is preferably a channel layer region of a thin film transistor.
　上記態様としては、前記第１照射は、前記非晶質シリコン膜が種結晶として微結晶化する条件のエネルギー量に設定され、前記第２のレーザ光は連続発振レーザ光であり、前記第２照射は、連続発振レーザ光を連続照射することが好ましい。 In the above aspect, the first irradiation is set to an energy amount of a condition for microcrystallizing the amorphous silicon film as a seed crystal, the second laser light is continuous wave laser light, and the second laser light is The irradiation is preferably continuous irradiation with continuous wave laser light.
　上記態様としては、前記レーザ光源部は、連続発振レーザ光を発振する光源を備え、前記第１照射に際して、前記光源から連続発振されたレーザ光をパルス化して前記第１のレーザ光を発振し、前記第２照射に際して、前記光源から発振された連続発振レーザ光を直接発振することが好ましい。 In the above aspect, the laser light source unit includes a light source that oscillates continuous-wave laser light, and pulsates the laser light continuously oscillated from the light source to oscillate the first laser light during the first irradiation. At the time of the second irradiation, it is preferable to directly oscillate the continuous wave laser light emitted from the light source.
　上記態様としては、前記レーザ光源部は、互いに異なる光源を備え、前記第１照射と前記第２照射は、互いに異なる光源を用いることが好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the laser light source unit includes different light sources, and the first irradiation and the second irradiation use different light sources.
　上記態様としては、前記改質予定領域は、矩形状であり、前記第１照射は、前記改質予定領域における互いに平行をなす一対の辺のうちの一方の辺に沿って一列の前記種結晶領域を形成し、前記第２照射は、前記一列の前記種結晶領域を起点として、前記改質予定領域における互いに対向する前記一対の辺のうちの他方の辺に向けて前記第２のレーザ光のビームスポットを移動させることが好ましい。 In the above aspect, the modification target area is rectangular, and the first irradiation includes a row of the seed crystals along one side of a pair of parallel sides of the modification target area. A region is formed, and the second irradiation is performed from the seed crystal region in the one row as a starting point toward the other side of the pair of sides facing each other in the reforming scheduled region toward the second laser beam. It is preferable to move the beam spot of.
　上記態様としては、前記改質予定領域は、矩形状であり、前記第１照射は、前記改質予定領域における一つの角部に前記種結晶領域を形成し、前記第２照射は、前記角部に形成した前記種結晶領域を起点として、前記第２のレーザ光のビームスポットを、前記一つの前記角部を含む辺から、当該一つの前記角部を含む辺と互いに平行をなす一対の辺の他方の辺まで、ジグザグに移動させることが好ましい。 In the above aspect, the region to be modified has a rectangular shape, the first irradiation forms the seed crystal region at one corner in the region to be modified, and the second irradiation is the corner. Starting from the seed crystal region formed in a part, a beam spot of the second laser light is formed from a side including the one corner portion and a pair of parallel to the side including the one corner portion. It is preferable to move the zigzag to the other side.
　上記態様としては、前記レーザビーム照射部は、前記レーザ光源部から発振されたレーザ光を選択的に反射させてレーザビームを前記改質予定領域内へ選択的に照射させる空間光変調器を備えることが好ましい。 In the above aspect, the laser beam irradiation unit includes a spatial light modulator that selectively reflects the laser light oscillated from the laser light source unit to selectively irradiate the laser beam into the modification target region. It is preferable.
　上記態様としては、前記空間光変調器は、多数のマイクロミラーがマトリクス状に配置され、該マイクロミラーのそれぞれが個別に、前記非晶質シリコン膜の表面へのレーザビームの照射状態と非照射状態とに切り換え可能に選択駆動されることが好ましい。 In the above aspect, in the spatial light modulator, a large number of micromirrors are arranged in a matrix, and each of the micromirrors individually irradiates a laser beam onto the surface of the amorphous silicon film and a non-irradiation state. It is preferable that the state is selectively driven so that the state can be switched.
　上記態様としては、前記空間光変調器と前記非晶質シリコン膜との間に投影レンズが配置され、前記空間光変調器は、前記投影レンズの光軸或いは鉛直軸の周りに回転可能に設けられ、前記第２のレーザ光のビームスポットを移動させたときに、前記マイクロミラー同士の間隙が反映されないように、前記マイクロミラーからのレーザビームの投影領域が前記改質予定領域内で稠密となる向きに前記空間光変調器が変位可能であることが好ましい。 In the above aspect, a projection lens is arranged between the spatial light modulator and the amorphous silicon film, and the spatial light modulator is rotatably provided around an optical axis or a vertical axis of the projection lens. When the beam spot of the second laser light is moved, the projection area of the laser beam from the micromirrors is dense and dense within the modification target area so that the gap between the micromirrors is not reflected. It is preferable that the spatial light modulator can be displaced in different directions.
　上記態様としては、前記結晶化シリコン膜は、多結晶シリコン膜、疑似単結晶シリコン膜から選ばれることが好ましい。 In the above aspect, the crystallized silicon film is preferably selected from a polycrystalline silicon film and a pseudo single crystal silicon film.
　本発明の他の態様としては、非晶質シリコン膜の改質を行う改質予定領域にレーザ光を照射して前記改質予定領域を結晶化シリコン膜に成長させて改質を行うレーザアニール方法であって、前記非晶質シリコン膜に種結晶領域を形成する第１のレーザ光の照射を行う第１照射工程と、前記種結晶領域を起点として、前記非晶質シリコン膜の表面に第２のレーザ光のビームスポットを、前記改質予定領域内を網羅するように移動させて照射し、前記改質予定領域内の前記非晶質シリコン膜が前記結晶化シリコン膜になるように改質させる第２照射工程と、を備えることを特徴とする。 In another aspect of the present invention, laser annealing is performed to irradiate a laser beam to a reforming target region for modifying the amorphous silicon film to grow the reforming target region into a crystallized silicon film for modification. A first irradiation step of irradiating a first laser beam for forming a seed crystal region on the amorphous silicon film, and a method for forming a seed crystal region on the surface of the amorphous silicon film starting from the seed crystal region. The beam spot of the second laser light is moved and irradiated so as to cover the inside of the reforming planned region so that the amorphous silicon film in the reforming planned region becomes the crystallized silicon film. And a second irradiation step for modifying.
　上記態様としては、前記改質予定領域は、薄膜トランジスタのチャネル層領域であることが好ましい。 In the above aspect, the region to be modified is preferably a channel layer region of a thin film transistor.
　上記態様としては、前記第１照射工程の前記第１のレーザ光の照射における照射エネルギー量は、前記非晶質シリコン膜が種結晶として微結晶化する条件に設定し、前記第２照射工程の前記第２のレーザ光の照射は、連続発振レーザ光を用いて連続照射することが好ましい。 In the above aspect, the irradiation energy amount in the irradiation of the first laser light in the first irradiation step is set to a condition in which the amorphous silicon film is microcrystallized as a seed crystal, and the second irradiation step is performed. The irradiation of the second laser light is preferably continuous irradiation using continuous wave laser light.
　上記態様としては、前記第２照射工程で用いる前記連続発振レーザ光をパルス化して前記第１のレーザ光として照射することが好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the continuous wave laser light used in the second irradiation step is pulsed and is irradiated as the first laser light.
　上記態様としては、前記第１照射工程と前記第２照射工程では、互いに異なる光源を用いることが好ましい。 In the above aspect, it is preferable to use different light sources in the first irradiation step and the second irradiation step.
　上記態様としては、前記改質予定領域は、矩形状であり、前記第１照射工程では、前記改質予定領域における互いに平行をなす一対の辺のうちの一方の辺に沿って一列の前記種結晶領域を形成させ、前記第２照射工程では、前記一列の前記種結晶領域を起点として、前記改質予定領域における互いに対向する前記一対の辺のうちの他方の辺に向けて前記第２のレーザ光のビームスポットを移動させることが好ましい。 In the above aspect, the modification target area has a rectangular shape, and in the first irradiation step, a row of the seeds is arranged along one side of a pair of parallel sides in the modification target area. In the second irradiation step, the crystal region is formed, and the seed crystal region in the one row is used as a starting point, and the second side is directed toward the other side of the pair of sides facing each other in the reforming scheduled area. It is preferable to move the beam spot of the laser light.
　上記態様としては、前記改質予定領域は、矩形状であり、前記第１照射工程では、前記改質予定領域における一つの角部に前記種結晶領域を形成させ、前記第２照射工程では、前記角部に形成した前記種結晶領域を起点として、前記第２のレーザ光のビームスポットを、前記一つの前記角部を含む辺から、当該一つの前記角部を含む辺と互いに平行をなす一対の辺の他方の辺まで、ジグザグに移動させることが好ましい。 As the above aspect, the modification target area has a rectangular shape, in the first irradiation step, the seed crystal area is formed at one corner in the modification target area, and in the second irradiation step, Starting from the seed crystal region formed at the corner, the beam spot of the second laser light is parallel to the side including the one corner, from the side including the one corner. It is preferable to move the zigzag to the other side of the pair of sides.
　上記態様としては、前記第１照射工程と前記第２照射工程は、レーザ光を選択的に反射させてレーザビームを前記改質予定領域内へ選択的に照射させる空間光変調器と、を用いて行うことが好ましい。 As the above aspect, the first irradiation step and the second irradiation step use a spatial light modulator for selectively reflecting a laser beam to selectively irradiate a laser beam into the reforming scheduled region. It is preferable to carry out.
　上記態様としては、前記空間光変調器は、多数のマイクロミラーがマトリクス状に配置され、該マイクロミラーのそれぞれが個別に、前記非晶質シリコン膜の表面へのレーザビームの照射状態と非照射状態とに切り換え可能に選択駆動されることが好ましい。 In the above aspect, in the spatial light modulator, a large number of micromirrors are arranged in a matrix, and each of the micromirrors individually irradiates a laser beam onto the surface of the amorphous silicon film and a non-irradiation state. It is preferable that the state is selectively driven so that the state can be switched.
　上記態様としては、前記空間光変調器は、前記改質予定領域に対して、前記第２のレーザ光のビームスポットを移動させたときに、前記マイクロミラー同士の間隙が反映されないように、前記マイクロミラーからのレーザビームの投影領域が前記改質予定領域内で稠密となる向きに配置することが好ましい。 In the above aspect, the spatial light modulator may be configured such that, when the beam spot of the second laser light is moved with respect to the modification target area, the gap between the micromirrors is not reflected. It is preferable that the projection area of the laser beam from the micromirror is arranged in such a direction that the projection area is dense within the modification target area.
　上記態様としては、前記結晶化シリコン膜は、多結晶シリコン膜、疑似単結晶シリコン膜から選ばれることが好ましい。 In the above aspect, the crystallized silicon film is preferably selected from a polycrystalline silicon film and a pseudo single crystal silicon film.
　本発明に係るレーザアニール装置およびレーザアニール方法によれば、多結晶シリコン膜や疑似単結晶シリコン膜を必要な領域に選択的に形成でき、製造工程数を削減して製造コストを下げることができ、タクトタイムを短縮できる。 According to the laser annealing apparatus and the laser annealing method according to the present invention, a polycrystalline silicon film or a pseudo single crystal silicon film can be selectively formed in a necessary region, the number of manufacturing steps can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. The tact time can be shortened.
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザアニール装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser annealing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザアニール装置におけるマイクロミラーの配置例を模式的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an arrangement example of micromirrors in the laser annealing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図３は、非晶質シリコン膜に対してレーザ光を照射したときに形成される結晶構造が成立する領域を、照射するレーザ光のパワー密度条件と、非晶質シリコン膜（被処理基板）側のスキャン速度条件と、の観点から示すマップである。FIG. 3 shows a region where a crystal structure formed when a laser beam is irradiated to an amorphous silicon film is satisfied and a power density condition of the laser beam to be irradiated and the amorphous silicon film (substrate to be processed). It is a map shown from the viewpoint of the side scanning speed condition. 図４は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザアニール装置を用いたレーザアニール方法の第１実施例において、種結晶領域を形成する第１照射の工程を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a first irradiation step of forming a seed crystal region in the first example of the laser annealing method using the laser annealing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図５は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザアニール装置を用いたレーザアニール方法の第１実施例において、第１照射の工程で形成した種結晶領域を起点にして第２照射を行う工程を示す説明図である。FIG. 5 shows the second irradiation starting from the seed crystal region formed in the first irradiation step in the first example of the laser annealing method using the laser annealing apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows the process to perform. 図６は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザアニール装置を用いたレーザアニール方法の第１実施例において、第２照射の工程により改質予定領域を全て疑似単結晶シリコン膜に改質した状態を示す説明図である。FIG. 6 shows that, in the first embodiment of the laser annealing method using the laser annealing apparatus according to the first embodiment of the present invention, all the regions to be modified are changed to pseudo single crystal silicon films by the second irradiation step. It is explanatory drawing which shows the quality state. 図７は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザアニール装置を用いたレーザアニール方法の第２実施例において、種結晶領域を形成する第１照射の工程を示す説明図ある。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a first irradiation step of forming a seed crystal region in the second example of the laser annealing method using the laser annealing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザアニール装置を用いたレーザアニール方法の第２実施例において、第１照射の工程で形成した種結晶領域を起点にして第２照射を行う工程を示す説明図である。FIG. 8 shows a second example of the laser annealing method using the laser annealing apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which the second irradiation is started from the seed crystal region formed in the first irradiation step. It is explanatory drawing which shows the process to perform. 図９は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザアニール装置を用いたレーザアニール方法の第２実施例において、第２照射の工程により改質予定領域を全て疑似単結晶シリコン膜に改質した状態を示す説明図である。FIG. 9 shows that, in the second example of the laser annealing method using the laser annealing apparatus according to the first embodiment of the present invention, all regions to be modified are changed to pseudo single crystal silicon films by the second irradiation step. It is explanatory drawing which shows the quality state. 図１０は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザアニール装置の概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a laser annealing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るレーザアニール装置において、デジタルマイクロミラーデバイスから選択的に照射されるビームスポットを改質予定領域に対して相対的に移動させたときのレーザビームの投影領域とデジタルマイクロミラーデバイスの配置状態を概念的に示す説明図である。FIG. 11 shows a laser when the beam spot selectively irradiated from the digital micromirror device is moved relatively to the modification target area in the laser annealing apparatus according to the third embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows notionally the projection area of a beam and the arrangement state of a digital micromirror device.
　以下に、本発明の実施の形態に係るレーザアニール装置の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各部材の数、各部材の寸法、寸法の比率、形状などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率や形状が異なる部分が含まれている。 The details of the laser annealing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the number of each member, the size of each member, the ratio of sizes, the shape, and the like are different from the actual ones. In addition, the drawings include portions having different dimensional relationships, ratios, and shapes.
　本発明のレーザアニール装置は、レーザ光を発振するレーザ光源部と、このレーザ光源部から発振されたレーザ光を非晶質シリコン膜の表面へ選択的に照射させるレーザビーム照射部と、を備え、レーザ光源部から発振された第１のレーザ光を、非晶質シリコン膜に照射して種結晶領域を形成する第１照射と、レーザ光源部から発振された第２のレーザ光を、種結晶領域を起点として、非晶質シリコン膜の表面に照射する第２のレーザ光のビームスポットを、改質予定領域内を網羅するように移動させて、改質予定領域内の前記非晶質シリコン膜が結晶化シリコン膜になるように改質させる第２照射と、を共に行うことを可能にする。 A laser annealing apparatus of the present invention includes a laser light source unit that oscillates laser light, and a laser beam irradiation unit that selectively irradiates the surface of the amorphous silicon film with the laser light oscillated from the laser light source unit. The first irradiation for irradiating the amorphous silicon film with the first laser light oscillated from the laser light source unit to form a seed crystal region and the second laser light oscillated from the laser light source unit The beam spot of the second laser light with which the surface of the amorphous silicon film is irradiated from the crystalline region as a starting point is moved so as to cover the inside of the reforming scheduled region, and the amorphous region in the reforming scheduled region is moved. The second irradiation for modifying the silicon film so that it becomes a crystallized silicon film can be performed together.
　本発明のレーザアニール方法は、非晶質シリコン膜に種結晶領域を形成する第１のレーザ光の照射を行う第１照射工程と、種結晶領域を起点として、非晶質シリコン膜の表面に第２のレーザ光のビームスポットを、改質予定領域内を網羅するように移動させて照射し、改質予定領域内の非晶質シリコン膜が結晶化シリコン膜になるように改質させる第２照射工程と、を備える。 The laser annealing method of the present invention includes a first irradiation step of irradiating a first laser beam for forming a seed crystal region on an amorphous silicon film, and a surface of the amorphous silicon film starting from the seed crystal region. The beam spot of the second laser light is moved and irradiated so as to cover the modification target area so that the amorphous silicon film in the modification target area is modified to be a crystallized silicon film. 2 irradiation process.
［第１の実施の形態］
　レーザアニール装置の構成の説明に先駆けて、レーザアニール装置でアニール処理を行う被処理基板の一例について説明する。図１に示すように、被処理基板１は、ガラス基板２と、このガラス基板２の表面に互いに平行をなすように配置された複数のゲート配線３と、ガラス基板２およびゲート配線３の上に形成されたゲート絶縁膜４と、このゲート絶縁膜４の上に全面に堆積された非晶質シリコン膜５と、を備える。この被処理基板１は、最終的に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などが作り込まれたＴＦＴ基板となる。図４から図６に示すように、本実施の形態では、被処理基板１は、レーザアニール処理において、ゲート配線３の長手方向（搬送方向Ｔ）に沿って搬送される。 [First Embodiment]
Prior to the description of the configuration of the laser annealing apparatus, an example of the substrate to be annealed by the laser annealing apparatus will be described. As shown in FIG. 1, the substrate 1 to be processed includes a glass substrate 2, a plurality of gate wirings 3 arranged on the surface of the glass substrate 2 in parallel with each other, and a glass substrate 2 and the gate wirings 3. A gate insulating film 4 formed on the gate insulating film 4 and an amorphous silicon film 5 deposited on the entire surface of the gate insulating film 4. The substrate 1 to be processed finally becomes a TFT substrate in which a thin film transistor (TFT) or the like is formed. As shown in FIGS. 4 to 6, in the present embodiment, the substrate 1 to be processed is transferred along the longitudinal direction (transfer direction T) of the gate wiring 3 in the laser annealing process.
　図４から図６に示すように、ゲート配線３の上方に成膜された非晶質シリコン膜５には、最終的にはＴＦＴのチャネル層領域となる矩形状の改質予定領域６が設定されている。この改質予定領域６は、ゲート配線３に沿って複数が設定されている。この改質予定領域６の幅寸法Ｗ（図４参照）は、作製するＴＦＴのチャネル層の幅寸法と略同じ寸法に設定されている。 As shown in FIG. 4 to FIG. 6, in the amorphous silicon film 5 formed above the gate wiring 3, a rectangular reforming-scheduled region 6 which finally becomes a channel layer region of the TFT is set. Has been done. A plurality of regions 6 to be modified are set along the gate wiring 3. The width dimension W (see FIG. 4) of the modification target region 6 is set to be substantially the same as the width dimension of the channel layer of the TFT to be manufactured.
（レーザアニール装置の概略構成）
　以下、図１から図３を用いて、本実施の形態に係るレーザアニール装置１０の概略構成を説明する。図１に示すように、レーザアニール装置１０は、基台１１と、レーザ光源部１２と、レーザビーム照射部１３と、制御部１４と、を備える。 (Schematic configuration of laser annealing device)
Hereinafter, the schematic configuration of the laser annealing apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. As shown in FIG. 1, the laser annealing apparatus 10 includes a base 11, a laser light source unit 12, a laser beam irradiation unit 13, and a control unit 14.
　基台１１は、図示しない基板搬送手段を備えている。このレーザアニール装置１０においては、被処理基板１を基台１１の上に配置した状態で、図示しない基板搬送手段によって、搬送方向（スキャン方向）Ｔに向けて搬送する。図４から図６に示すように、この搬送方向Ｔは、ゲート配線３の延在方向と同一方向である。すなわち、本実施の形態では、アニール処理時にはレーザビーム照射部１３は移動せず、被処理基板１を移動させるようになっている。 The base 11 is provided with a board transfer means (not shown). In the laser annealing apparatus 10, the substrate 1 to be processed is placed on the base 11 and is transported in the transport direction (scanning direction) T by a substrate transport means (not shown). As shown in FIGS. 4 to 6, the transport direction T is the same as the extending direction of the gate wiring 3. That is, in the present embodiment, the laser beam irradiation unit 13 does not move during the annealing process, but the substrate 1 to be processed is moved.
　図１に示すように、レーザ光源部１２は、連続発振レーザ光（ＣＷレーザ光）を発振する光源としてのＣＷレーザ光源１５と、このＣＷレーザ光をパルス化して第１のレーザ光としてのＣＷレーザパルス光を発生させるパルス発生器１６と、これら連続発振レーザ光やＣＷレーザパルス光をレーザビーム照射部１３側へ向けて出射する光出射部１７と、を備える。このレーザ光源部１２は、第２のレーザ光としてのＣＷレーザ光を直接出射することと、ＣＷレーザ光源１５から出射されたＣＷレーザ光をパルス化した第１のレーザ光としてのＣＷレーザパルス光を出射すること、との２種類のレーザ光の出射ができるように設定されている。レーザ光源部１２では、光出射部１７から、レーザビーム照射部１３における後述するデジタルマイクロミラーデバイス１８側へ向けてレーザビームＬＢを出射する。 As shown in FIG. 1, the laser light source unit 12 includes a CW laser light source 15 as a light source that oscillates continuous wave laser light (CW laser light) and a CW laser light as a first laser light by pulsing the CW laser light. A pulse generator 16 for generating laser pulse light and a light emitting unit 17 for emitting the continuous wave laser light or CW laser pulse light toward the laser beam irradiation unit 13 are provided. The laser light source unit 12 directly emits the CW laser light as the second laser light and the CW laser pulse light as the first laser light obtained by pulsing the CW laser light emitted from the CW laser light source 15. Are emitted so that two types of laser light can be emitted. In the laser light source unit 12, the laser beam LB is emitted from the light emitting unit 17 toward the digital micromirror device 18 side of the laser beam irradiation unit 13, which will be described later.
　ＣＷレーザ光源１５としては、半導体レーザ、固体レーザ、液体レーザ、気体レーザなどの各種のレーザを用いることが可能である。 As the CW laser light source 15, various lasers such as a semiconductor laser, a solid-state laser, a liquid laser, a gas laser can be used.
　レーザビーム照射部１３は、図示しない支持フレームなどにより、基台１１の上方に配置されている。レーザビーム照射部１３は、空間光変調器としてのデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：Digital Micro-mirror Device, Texas Instruments 社の登録商標）１８と、ダンパ（アブソーバ）１９と、マイクロレンズアレイ２０と、投影レンズ２１と、を備える。 The laser beam irradiation unit 13 is arranged above the base 11 by a support frame (not shown) or the like. The laser beam irradiation unit 13 includes a digital micromirror device (DMD: Digital Micromirror Device, registered trademark of Texas Instruments) 18, a damper (absorber) 19, a microlens array 20, and a projection. And a lens 21.
　図１および図２に示すように、デジタルマイクロミラーデバイス（以下、ＤＭＤという）１８は、駆動基板（ＣＭＯＳ基板）２２と、多数のマイクロミラー（薄膜ミラー）２３（２３Ａ～２３Ｆ：Ａ～Ｆの列にそれぞれ６つの符号を付す）と、を備えている。本実施の形態では、説明の便宜上、マイクロミラー２３の数を３６として説明するが、実際の数は数十万個以上である。マイクロミラー２３は、一辺の長さが十数μm程度の正方形状に形成されている。駆動基板２２には、多数のピクセル領域がマトリクス状に配置され、個々のピクセル領域にはＣＭＯＳ ＳＲＡＭセルが構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a digital micromirror device (hereinafter referred to as DMD) 18 includes a drive substrate (CMOS substrate) 22 and a large number of micromirrors (thin film mirrors) 23 (23A to 23F: A to F). The columns are each provided with six symbols). In the present embodiment, for convenience of description, the number of micromirrors 23 is 36, but the actual number is several hundreds of thousands or more. The micro mirror 23 is formed in a square shape having a side length of about ten and several μm. A large number of pixel regions are arranged in a matrix on the drive substrate 22, and a CMOS SRAM cell is formed in each pixel region.
　マイクロミラー２３は、駆動基板２２の上にそれぞれのＣＭＯＳ ＳＲＡＭセルに対応して配置されている。マイクロミラー２３は、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)技術により設けられている。それぞれのマイクロミラー２３は、２つの位置に移動可能に設けられている。具体的には、基板面に対して例えば、＋１０度の角度と－１０度の角度をなす２つの位置に回転移動するようになっている。マイクロミラー２３は、ＣＭＯＳ ＳＲＡＭセル側からの出力データに対応して、上記２つの位置に変位するように駆動される。 The micro mirror 23 is arranged on the drive substrate 22 so as to correspond to each CMOS SRAM cell. The micro mirror 23 is provided by the MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology. Each micro mirror 23 is provided so as to be movable to two positions. Specifically, for example, it is configured to be rotationally moved to two positions forming an angle of +10 degrees and an angle of −10 degrees with respect to the substrate surface. The micro mirror 23 is driven so as to be displaced to the above two positions in accordance with the output data from the CMOS SRAM cell side.
　図１に示すように、アレイを構成する多数のマイクロミラー２３には、レーザ光源部１２側からレーザビームＬＢが一括して入射するようになっている。そして、それぞれのマイクロミラー２３（２３Ａ～２３Ｆ）は、上記の２つの位置に選択的に移動することにより、レーザビームＬＢの一部のレーザ光を２つの方向に反射するように設定されている。
これら２つの方向のうちの一方の方向は、レーザビームＬＢの一部のレーザ光をダンパ１９に向かわせる方向であり、２つの方向のうちの他方の方向は、レーザビームＬＢの一部のレーザ光を被処理基板１の表面に向かわせる方向である。 As shown in FIG. 1, the laser beam LB is collectively entered from the laser light source unit 12 side into a large number of micromirrors 23 forming the array. The respective micro mirrors 23 (23A to 23F) are set so as to reflect a part of the laser light of the laser beam LB in two directions by selectively moving to the above two positions. ..
One of these two directions is a direction in which a part of the laser light of the laser beam LB is directed to the damper 19, and the other of the two directions is a part of the laser beam LB. This is the direction in which light is directed to the surface of the substrate 1 to be processed.
　図１においては、ＤＭＤ１８の所定の列におけるそれぞれのマイクロミラー（２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６）から反射されたレーザ光を６本のレーザビームＬＢｄ１，ＬＢｄ２，ＬＢｄ３，ＬＢｄ４，ＬＢｄ５，ＬＢｄ６で模式的に示している。本実施の形態では、マイクロミラー２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６を備える列を用いるが、他の列のマイクロミラー２３を用いてもよい。 In FIG. 1, the laser light reflected from the respective micromirrors (23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, 23A6) in a predetermined row of the DMD 18 is converted into six laser beams LBd1, LBd2, LBd3, LBd4, LBd5. It is schematically shown by LBd6. In the present embodiment, the row including the micro mirrors 23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, 23A6 is used, but the micro mirrors 23 in other rows may be used.
　ダンパ１９は、マイクロミラー２３がオフ状態（例えば、駆動基板２２に対する角度が－１０度の状態、非照射状態）ときに、オフ状態のマイクロミラー２３で反射されたレーザ光を受け入れる位置に配置されている。 The damper 19 is arranged at a position to receive the laser light reflected by the micro mirror 23 in the off state when the micro mirror 23 is in the off state (eg, the angle with respect to the drive substrate 22 is −10 degrees, non-irradiation state). ing.
　マイクロレンズアレイ２０は、例えば、フライアイレンズなどを用いることができる。
マイクロレンズアレイ２０は、オン状態（例えば、駆動基板２２に対する角度が＋１０度の状態、照射状態）のマイクロミラー２３で反射されたレーザビームＬＢｄ（ＬＢｄ１～ＬＢｄ６など）をビームの独立を保った状態で投影レンズ２１へ導くように設定されている。投影レンズ２１は、導入されたレーザビームＬＢｄ（ＬＢｄ１～ＬＢｄ６など）をビームの独立を保った状態で被処理基板１の表面に結像させるように設定されている。 For the microlens array 20, for example, a fly-eye lens or the like can be used.
The microlens array 20 keeps the laser beams LBd (LBd1 to LBd6, etc.) reflected by the micromirrors 23 in the on state (for example, the angle with respect to the drive substrate 22 is +10 degrees, the irradiation state) independent. It is set so as to lead to the projection lens 21. The projection lens 21 is set so as to form an image of the introduced laser beam LBd (LBd1 to LBd6, etc.) on the surface of the substrate 1 to be processed while maintaining the independence of the beam.
　制御部１４は、基台１１に設けられた図示しない基板搬送手段と、レーザ光源部１２と、ＤＭＤ１８と、の制御を行う。具体的には、制御部１４は、図示しない基板搬送手段を駆動制御して被処理基板１を搬送方向Ｔへ向けて所定の速度で移動させるように設定されている。また、制御部１４は、図示しない位置検出手段から被処理基板１における改質予定領域６（図４から図６を参照）の位置情報が入力されるように設定されている。 The control unit 14 controls the substrate transfer means (not shown) provided on the base 11, the laser light source unit 12, and the DMD 18. Specifically, the control unit 14 is set to drive and control a substrate transfer unit (not shown) to move the target substrate 1 in the transfer direction T at a predetermined speed. Further, the control unit 14 is set so that the position information of the reforming scheduled area 6 (see FIGS. 4 to 6) on the substrate 1 to be processed is input from a position detection unit (not shown).
　また、制御部１４は、レーザ光源部１２と、レーザビーム照射部１３と、を駆動制御して、被処理基板１に対して第１照射と第２照射とを行わせるように設定されている。 In addition, the control unit 14 is set to drive and control the laser light source unit 12 and the laser beam irradiation unit 13 to perform the first irradiation and the second irradiation on the substrate 1 to be processed. ..
　第１照射に際して、制御部１４は、レーザ光源部１２から第１のレーザ光としてのパルスレーザ光を出射させる。本実施の形態においては、このパルスレーザ光の出力は比較的低エネルギーに設定する。 At the time of the first irradiation, the control unit 14 causes the laser light source unit 12 to emit the pulsed laser light as the first laser light. In the present embodiment, the output of this pulsed laser light is set to a relatively low energy.
　第２照射に際しては、制御部１４は、レーザ光源部１２から第２のレーザ光としてのＣＷレーザ光を連続して出射させる。本実施の形態においては、ＣＷレーザ光の出力は比較的高く設定している。第１照射および第２照射を行わないときは、レーザ光源部１２をオフにするか、またはＤＭＤ１８における全てのマイクロミラー２３（２３Ａ～２３Ｆ）を、レーザビームＬＢをダンパ１９に向けて反射させるオフ状態にするように設定されている。 During the second irradiation, the control unit 14 causes the laser light source unit 12 to continuously emit the CW laser light as the second laser light. In the present embodiment, the output of CW laser light is set to be relatively high. When the first irradiation and the second irradiation are not performed, the laser light source unit 12 is turned off, or all the micromirrors 23 (23A to 23F) in the DMD 18 are turned off so that the laser beam LB is reflected toward the damper 19. Is set to state.
　制御部１４は、改質予定領域６の上記位置情報データに基づいて、改質予定領域６が基台１１に対して所定の位置に到達したときに、ＤＭＤ１８へ駆動信号を出力するように設定されている。上記駆動信号が入力されたＤＭＤ１８は、所定の列のマイクロミラー２３（例えば、２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６）をオン状態にするように制御される。 The control unit 14 is configured to output a drive signal to the DMD 18 when the reforming scheduled area 6 reaches a predetermined position with respect to the base 11 based on the position information data of the reforming scheduled area 6. Has been done. The DMD 18 to which the drive signal is input is controlled to turn on the micromirrors 23 (for example, 23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, 23A6) in a predetermined row.
　上記の複数のマイクロミラー２３がオン状態になると、レーザ光源部１２から出射されたパルスレーザ光でなるレーザビームＬＢは、これらマイクロミラー２３（２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６）で反射されて被処理基板１の表面に入射する。 When the plurality of micro mirrors 23 are turned on, the laser beam LB made of the pulsed laser light emitted from the laser light source unit 12 is reflected by these micro mirrors 23 (23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, 23A6). It is incident on the surface of the substrate 1 to be processed.
　それぞれのマイクロミラー２３から反射されたレーザビームＬＢｄ１，ＬＢｄ２，ＬＢｄ３，ＬＢｄ４，ＬＢｄ５，ＬＢｄ６は、改質予定領域６における所定領域（例えば、周縁部）にビームスポットを投影する（第１照射）。非晶質シリコン膜５に対して第１照射を行うことによって、例えば、図４に示すように、改質予定領域６の所定位置に種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６などが形成できる。なお、本実施の形態においては、これら種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６などを形成するために、微結晶化する条件のエネルギー量および被処理基板１のスキャン速度に設定されている。 The laser beams LBd1, LBd2, LBd3, LBd4, LBd5, and LBd6 reflected from the respective micromirrors 23 project a beam spot on a predetermined area (for example, a peripheral portion) in the reforming scheduled area 6 (first irradiation). By performing the first irradiation on the amorphous silicon film 5, for example, as shown in FIG. 4, seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6, etc. are formed at predetermined positions in the reforming-scheduled region 6. Can be formed. In the present embodiment, in order to form these seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6, etc., the energy amount of the conditions for microcrystallization and the scan speed of the substrate 1 to be processed are set. ing.
　また、制御部１４は、上記位置情報に基づいて、レーザ光源部１２およびレーザビーム照射部１３を駆動制御して、改質予定領域６に対して第２照射を行うように設定されている。具体的には、上記の種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６などを起点として、第２のレーザ光としてのＣＷレーザ光のビームスポットを非晶質シリコン膜５の表面に投影させる。その後、ビームスポットの軌跡が改質予定領域６内を網羅して移動するように設定されている。なお、第２照射によってＣＷレーザ光のビームスポットが改質予定領域６を網羅するように移動させる方法については、後述するアニール方法の第１実施例および第２実施例において説明する。 Further, the control unit 14 is set to drive and control the laser light source unit 12 and the laser beam irradiation unit 13 based on the position information so as to perform the second irradiation on the modification target area 6. Specifically, the beam spot of the CW laser light as the second laser light is projected onto the surface of the amorphous silicon film 5 starting from the seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6, etc. Let After that, the locus of the beam spot is set so as to cover the reforming target area 6 and move. A method of moving the beam spot of the CW laser light so as to cover the modification target area 6 by the second irradiation will be described in the first and second embodiments of the annealing method described later.
　この第２照射によって、改質予定領域６内の非晶質シリコン膜５が結晶化シリコン膜としての疑似単結晶（以下、ラテラル結晶ともいう）シリコン膜５Ｂになるように条件設定されている。なお、この第２照射において、制御部１４は、ＣＷレーザ光源１５から発振されたＣＷレーザ光をパルス発生器１６介さずに光出射部１７から直接連続照射するように制御する。 By the second irradiation, conditions are set so that the amorphous silicon film 5 in the modified region 6 becomes a pseudo single crystal (hereinafter also referred to as lateral crystal) silicon film 5B as a crystallized silicon film. In the second irradiation, the control unit 14 controls so that the CW laser light oscillated from the CW laser light source 15 is continuously irradiated directly from the light emitting unit 17 without passing through the pulse generator 16.
　図３は、非晶質シリコン膜５に対してレーザ光を照射したときに形成される結晶構造が成立する条件の領域を、照射するレーザ光のパワー密度条件と、非晶質シリコン膜（被処理基板）側のスキャン速度条件と、の観点から示すマップである。本実施の形態に係るレーザアニール装置１０は、図３に示すような内容のマップが格納された図示しない記憶手段を備える。制御部１４は、随時このマップを参照して、第１照射と第２照射を行う。 FIG. 3 shows a region where the crystal structure formed when the amorphous silicon film 5 is irradiated with the laser light is satisfied and the power density condition of the irradiation laser light and the amorphous silicon film ( It is a map shown from the viewpoint of the scanning speed condition on the processing substrate side. The laser annealing apparatus 10 according to the present embodiment includes a storage unit (not shown) in which a map having the contents shown in FIG. 3 is stored. The control unit 14 refers to this map at any time to perform the first irradiation and the second irradiation.
　具体的には、制御部１４は、第１照射に際して、被処理基板１のスキャン速度およびレーザ光源部１２から出射するパルスレーザ光ＰＬ（図４参照）のパワー密度が、図３に示すマップにおける微結晶領域の成立する条件になるように制御する。制御部１４は、第２照射に際して、被処理基板１のスキャン速度およびレーザ光源部１２から出射するＣＷレーザ光ＣＷＬ（図５参照）のパワー密度が、図３に示すマップにおけるラテラル結晶（疑似単結晶）領域の成立する条件になるように制御する。 Specifically, in the first irradiation, the control unit 14 determines that the scan speed of the substrate to be processed 1 and the power density of the pulsed laser light PL (see FIG. 4) emitted from the laser light source unit 12 in the map shown in FIG. Control is performed so that the condition for the microcrystalline region is satisfied. At the time of the second irradiation, the control unit 14 controls the scanning speed of the substrate 1 to be processed and the power density of the CW laser light CWL (see FIG. 5) emitted from the laser light source unit 12 from the lateral crystal (pseudo single crystal) in the map shown in FIG. The control is performed so that the conditions for the (crystal) region are satisfied.
　以上、本実施の形態に係るレーザアニール装置１０の構成について説明したが、以下に、レーザアニール装置１０を用いてレーザアニール方法の第１および第２実施例ならびにそれぞれの方法伴う動作について説明する。 Although the configuration of the laser annealing apparatus 10 according to the present embodiment has been described above, the first and second examples of the laser annealing method using the laser annealing apparatus 10 and the operations associated with each method will be described below.
（レーザアニール方法の第１実施例）
　図４から図６は、本実施の形態に係るレーザアニール装置１０を用いたレーザアニール方法の第１実施例における各工程を示す。まず、レーザアニール装置１０では、被処理基板１を搬送方向Ｔに沿って所定のスキャン速度で走行させる。 (First Example of Laser Annealing Method)
4 to 6 show each step in the first example of the laser annealing method using the laser annealing apparatus 10 according to the present embodiment. First, in the laser annealing apparatus 10, the substrate 1 to be processed is run in the transport direction T at a predetermined scan speed.
〈レーザアニール方法の第１実施例における第１照射工程〉
　図４は、第１照射の工程を示している。レーザアニール装置１０の制御部１４は、改質予定領域６の位置情報に基づいて改質予定領域６が所定の位置に到達したときに、ＤＭＤ１８へ駆動信号を出力する。駆動信号に基づいて、上記駆動信号が入力されたＤＭＤ１８は、予め設定した列のマイクロミラー２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６をオン状態にする。 <First Irradiation Step in First Example of Laser Annealing Method>
FIG. 4 shows the step of the first irradiation. The control unit 14 of the laser annealing apparatus 10 outputs a drive signal to the DMD 18 when the modification target area 6 reaches a predetermined position based on the position information of the modification target area 6. Based on the drive signal, the DMD 18 to which the drive signal is input turns on the micromirrors 23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, 23A6 in the preset columns.
　図４は、列をなす複数のマイクロミラー２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６がオン状態（オン状態のマイクロミラー２３には斜線を付す）を示す。
この状態で、レーザ光源部１２から出射されたパルスレーザ光でなるレーザビームＬＢは、これらマイクロミラー２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６で反射されたレーザビームＬＢｄ１，ＬＢｄ２，ＬＢｄ３，ＬＢｄ４，ＬＢｄ５，ＬＢｄ６となる。これらレーザビームＬＢｄ１，ＬＢｄ２，ＬＢｄ３，ＬＢｄ４，ＬＢｄ５，ＬＢｄ６は、図４に示すパルスレーザ光ＰＬであり改質予定領域６の一辺部（搬送方向Ｔの下流側の縁部）近傍に一列をなすように入射する。この結果、図４に示すように、改質予定領域６の搬送方向Ｔの下流側端縁部に沿って、種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６が形成される。これら種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６は、非晶質シリコン膜５が微結晶シリコンに変化したものである。 FIG. 4 shows a state in which the plurality of micromirrors 23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, and 23A6 forming a row are in the ON state (the micromirrors 23 in the ON state are shaded).
In this state, the laser beam LB composed of the pulsed laser light emitted from the laser light source unit 12 is the laser beams LBd1, LBd2, LBd3, LBd4, which are reflected by the micromirrors 23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, 23A6. LBd5 and LBd6. These laser beams LBd1, LBd2, LBd3, LBd4, LBd5, and LBd6 are the pulsed laser light PL shown in FIG. 4 and form a line near one side portion (edge portion on the downstream side in the transport direction T) of the modification target area 6. To be incident. As a result, as shown in FIG. 4, seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6 are formed along the downstream edge of the reforming scheduled region 6 in the transport direction T. In these seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6, the amorphous silicon film 5 is changed to microcrystalline silicon.
〈レーザアニール方法の第１実施例における第２照射工程〉
　図５および図６は、第２照射の工程を示している。上記第１照射工程の終了直後、制御部１４は、改質予定領域６の位置情報に基づいて、レーザ光源部１２およびレーザビーム照射部１３を駆動制御して、改質予定領域６に対して第２照射を開始する。 <Second Irradiation Step in First Example of Laser Annealing Method>
5 and 6 show the step of second irradiation. Immediately after the completion of the first irradiation step, the control unit 14 drives and controls the laser light source unit 12 and the laser beam irradiation unit 13 based on the position information of the reforming scheduled area 6 to control the reforming scheduled area 6. The second irradiation is started.
　図５に示すように、この第２照射工程は、上記の種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６を起点として、第２のレーザ光としてのＣＷレーザ光ＣＷＬのビームスポットを非晶質シリコン膜５の表面に投影させてアニールを行う。図５および図６は、第２照射にも用いる複数のマイクロミラー２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６のオン状態（オン状態のマイクロミラー２３には格子状の斜線を付す）を示す。このとき、種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６を構成する微結晶シリコンが種結晶として機能して、非晶質シリコン膜５が疑似単結晶（ラテラル結晶）化することを促進させて良質な疑似単結晶シリコン膜５Ｂが形成できる。 As shown in FIG. 5, in the second irradiation step, the beam spot of the CW laser light CWL serving as the second laser light is set to a non-beam spot starting from the seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6. Annealing is performed by projecting on the surface of the crystalline silicon film 5. FIG. 5 and FIG. 6 show the ON state of the plurality of micromirrors 23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, 23A6 that are also used for the second irradiation (the micromirrors 23 in the ON state are shaded in a grid pattern). At this time, the microcrystalline silicon forming the seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6 functions as a seed crystal to promote the amorphous silicon film 5 to become a pseudo single crystal (lateral crystal). As a result, a high quality pseudo single crystal silicon film 5B can be formed.
　図６に示すように、それぞれのＣＷレーザ光ＣＷＬのビームスポットの軌跡が改質予定領域６の搬送方向Ｔの上流側の縁部（一辺）まで到達するまで第２照射を行う。この結果、図６に示すように、改質予定領域６内を略網羅するように疑似単結晶シリコン膜５Ｂを成長させることができる。 As shown in FIG. 6, the second irradiation is performed until the trajectory of the beam spot of each CW laser light CWL reaches the edge (one side) on the upstream side in the transport direction T of the modification target area 6. As a result, as shown in FIG. 6, it is possible to grow the pseudo single crystal silicon film 5B so as to substantially cover the inside of the modified region 6.
　この第１のレーザアニール方法で形成された疑似単結晶シリコン膜５Ｂは、種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６を起点として、搬送方向Ｔの下流側から上流側へ向けてアニールを施している。このため、形成された疑似単結晶シリコン膜５Ｂでは、搬送方向Ｔに沿った移動度（電子移動度）が、搬送方向Ｔに直交する方向の移動度よりも大きくなる傾向がある。しかし、図３に示すマップの条件範囲内で、例えば、第２照射における、パワー密度やスキャン速度を選定することにより、方向依存性の少ない移動度を持つ疑似単結晶シリコン膜５Ｂを形成することが可能である。 The pseudo single crystal silicon film 5B formed by the first laser annealing method is annealed from the downstream side to the upstream side in the transport direction T starting from the seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6. Has been given. Therefore, in the formed pseudo single crystal silicon film 5B, the mobility (electron mobility) along the transport direction T tends to be higher than the mobility in the direction orthogonal to the transport direction T. However, within the condition range of the map shown in FIG. 3, for example, by selecting the power density and the scanning speed in the second irradiation, the pseudo single crystal silicon film 5B having a mobility with little direction dependence is formed. Is possible.
　なお、図４から図６に示すように、このレーザアニール方法の第１実施例では、種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６同士が間隔を置くように描いているが、パルスレーザ光ＰＬのビームスポットの大きさやマイクロミラー２３の配置密度などにより境界のない種結晶領域とすることが可能である。 As shown in FIGS. 4 to 6, in the first embodiment of this laser annealing method, the seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6 are drawn so as to be spaced apart from each other. A seed crystal region having no boundary can be formed depending on the size of the beam spot of the laser light PL, the arrangement density of the micromirrors 23, and the like.
　また、図５および図６においては、説明の便宜上、種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６が疑似単結晶シリコン膜５Ｂを形成した後に大きく残存するように描いている。これら種結晶領域５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６を起点として第２照射を行う条件を設定することにより、多くは疑似単結晶化できる。 Further, in FIGS. 5 and 6, for convenience of description, the seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6 are drawn so as to largely remain after forming the pseudo single crystal silicon film 5B. By setting the conditions for performing the second irradiation with these seed crystal regions 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6 as starting points, many can be pseudo-single-crystallized.
（レーザアニール方法の第２実施例）
　図７から図９は、本実施の形態に係るレーザアニール装置１０を用いたレーザアニール方法の第２実施例における各工程を示す。まず、レーザアニール装置１０では、被処理基板１を搬送方向Ｔに沿って所定のスキャン速度で走行させる。 (Second Embodiment of Laser Annealing Method)
7 to 9 show each step in the second example of the laser annealing method using the laser annealing apparatus 10 according to the present embodiment. First, in the laser annealing apparatus 10, the substrate 1 to be processed is run in the transport direction T at a predetermined scan speed.
〈レーザアニール方法の第２実施例における第１照射工程〉
　図７は、第１照射工程を示している。レーザアニール装置１０の制御部１４は、改質予定領域６の位置情報に基づいて改質予定領域６が所定の位置に到達したときに、ＤＭＤ１８へ駆動信号を出力する。駆動信号に基づいて、上記駆動信号が入力されたＤＭＤ１８は、予め設定した列のうちの１つのマイクロミラー２３Ａ１のみをオン状態にする。 <First Irradiation Step in Second Embodiment of Laser Annealing Method>
FIG. 7 shows the first irradiation step. The control unit 14 of the laser annealing apparatus 10 outputs a drive signal to the DMD 18 when the modification target area 6 reaches a predetermined position based on the position information of the modification target area 6. Based on the drive signal, the DMD 18 to which the drive signal is input turns on only one micro mirror 23A1 in the preset column.
　図７は、マイクロミラー２３Ａ１がオン状態（オン状態のマイクロミラー２３には斜線を付す）を示す。この状態で、レーザ光源部１２から出射されたパルスレーザ光でなるレーザビームＬＢは、マイクロミラー２３Ａ１で反射されたレーザビームＬＢｄ１となる。
レーザビームＬＢｄ１は、図７に示すパルスレーザ光ＰＬであり改質予定領域６の一つの角部（搬送方向Ｔの下流側の一辺の幅方向の一端部）に入射する。この結果、図７に示すように、上記角部に、種結晶領域５Ａ１が形成される。この種結晶領域５Ａ１は、非晶質シリコン膜５が微結晶シリコンに変化したものである。 FIG. 7 shows the micro mirror 23A1 in the on state (the micro mirror 23 in the on state is shaded). In this state, the laser beam LB composed of the pulsed laser light emitted from the laser light source unit 12 becomes the laser beam LBd1 reflected by the micro mirror 23A1.
The laser beam LBd1 is the pulsed laser light PL shown in FIG. 7 and is incident on one corner portion (one end portion in the width direction of one side on the downstream side in the transport direction T) of the modification target area 6. As a result, as shown in FIG. 7, seed crystal regions 5A1 are formed at the corners. In this seed crystal region 5A1, the amorphous silicon film 5 is changed to microcrystalline silicon.
〈レーザアニール方法の第２実施例における第２照射工程〉
　図８および図９は、第２照射工程を示している。上記第１照射工程の終了直後、制御部１４は、改質予定領域６の位置情報に基づいて、レーザ光源部１２およびレーザビーム照射部１３を駆動制御して、改質予定領域６に対して第２照射を開始する。 <Second Irradiation Step in Second Embodiment of Laser Annealing Method>
8 and 9 show the second irradiation step. Immediately after the completion of the first irradiation step, the control unit 14 drives and controls the laser light source unit 12 and the laser beam irradiation unit 13 based on the position information of the reforming scheduled area 6 to control the reforming scheduled area 6. The second irradiation is started.
　図８に示すように、この第２照射工程は、上記の種結晶領域５Ａ１を起点として、第２のレーザ光としてのＣＷレーザ光ＣＷＬのビームスポットを非晶質シリコン膜５の表面に投影させてアニールを行う。図８および図９は、第２照射に用いられる、列をなす複数のマイクロミラー２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６のうちのいずれかのオン状態（オン状態のマイクロミラー２３には格子状の斜線を付す）を示す。
なお、図８においてオン状態はマイクロミラー２３Ａ２のみであり、図９においてオン状態はマイクロミラー２３Ａ６のみである。 As shown in FIG. 8, in the second irradiation step, the beam spot of the CW laser light CWL as the second laser light is projected onto the surface of the amorphous silicon film 5 starting from the seed crystal region 5A1. And anneal. 8 and 9 show an ON state of any of the plurality of rows of micromirrors 23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, 23A6 used for the second irradiation. Is attached with a diagonal line).
In FIG. 8, only the micro mirror 23A2 is in the on state, and in FIG. 9, only the micro mirror 23A6 is in the on state.
　この第２照射では、種結晶領域５Ａ１を起点として、搬送方向Ｔの下流側の一辺の幅方向に沿うように、順次隣接するマイクロミラー２３からのＣＷレーザ光ＣＷＬを漸次連続するように幅方向のアニールを進行させる。すなわち、一列をなすマイクロミラー２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４，２３Ａ５，２３Ａ６は、順次オン状態を連鎖的にリレーして第２照射を改質予定領域６の幅方向に沿って行う。 In this second irradiation, with the seed crystal region 5A1 as a starting point, the CW laser light CWL from the adjacent micromirrors 23 is gradually continued in the width direction along the width direction of one side on the downstream side in the transport direction T. Annealing is advanced. That is, the row of micromirrors 23A1, 23A2, 23A3, 23A4, 23A5, 23A6 sequentially relays the ON state in series to perform the second irradiation along the width direction of the modification target area 6.
　この結果、ＣＷレーザ光ＣＷＬにより非晶質シリコン膜５が疑似単結晶シリコン膜５Ｂに成長する。このとき、ＣＷレーザ光ＣＷＬのレーザビームの移動は、改質予定領域６の幅方向であるため、この時点では、幅方向の移動度は搬送方向Ｔの移動度よりも大きくなる。 As a result, the amorphous silicon film 5 grows into the pseudo single crystal silicon film 5B by the CW laser light CWL. At this time, since the movement of the laser beam of the CW laser light CWL is in the width direction of the modification target area 6, the mobility in the width direction is larger than the mobility in the transport direction T at this point.
　その後、ＣＷレーザ光ＣＷＬが、改質予定領域６の幅方向の端部に到達したときは、改質予定領域６の幅方向の他方の端部に向かうように、マイクロミラー２３のオン状態を連鎖的にリレーする。この間、被処理基板１は、所定のスキャン速度で少しずつ走行しているため、ＣＷレーザ光ＣＷＬのビームスポットは、搬送方向Ｔの上流側へ相対的に少しずつ移動する。 After that, when the CW laser light CWL reaches the widthwise end of the reforming-scheduled region 6, the on state of the micromirror 23 is turned toward the other widthwise end of the reforming-scheduled region 6. Relay in a chain. During this time, since the substrate 1 to be processed is traveling at a predetermined scan speed little by little, the beam spot of the CW laser light CWL relatively moves to the upstream side in the transport direction T little by little.
　この折り返しの第２照射工程では、ＣＷレーザ光ＣＷＬのビームスポットが搬送方向Ｔにも移動する要素があるため、第２照射工程によって成長する疑似単結晶シリコン膜５Ｂの移動度は搬送方向Ｔにおいても大きくなる。このような第２照射を改質予定領域６の全幅に亘ってジグザグに移動させることで、移動度の異方性が小さく、高移動度の疑似単結晶シリコン膜５Ｂを得ることができる。図９に示すように、ＣＷレーザ光ＣＷＬのビームスポットの軌跡が改質予定領域６の搬送方向Ｔの上流側の縁部まで到達するまで第２照射を行う。この結果、改質予定領域６内の全体を網羅するように疑似単結晶シリコン膜５Ｂを成長させることができる。 In the second irradiation step of folding back, the beam spot of the CW laser light CWL also moves in the transport direction T. Therefore, the mobility of the pseudo single crystal silicon film 5B grown in the second irradiation step is in the transport direction T. Also grows. By moving such a second irradiation in a zigzag manner over the entire width of the modification target region 6, it is possible to obtain the pseudo single crystal silicon film 5B having a small mobility anisotropy and a high mobility. As shown in FIG. 9, the second irradiation is performed until the locus of the beam spot of the CW laser light CWL reaches the edge portion of the modification target area 6 on the upstream side in the transport direction T. As a result, the pseudo single crystal silicon film 5B can be grown so as to cover the entire region 6 to be modified.
　このレーザアニール方法の第２実施例で形成された疑似単結晶シリコン膜５Ｂは、種結晶領域５Ａ１を起点として、ジグザグに移動しながら成長したものであるため、搬送方向Ｔに沿った移動度μと、搬送方向Ｔに直交する方向の移動度とが同等な値になるように形成できる。したがって、被処理基板１上にあらゆる向きのＴＦＴに対応可能なチャネル層領域を作成できる。 Since the pseudo single crystal silicon film 5B formed in the second embodiment of the laser annealing method is grown while moving in a zigzag manner starting from the seed crystal region 5A1, the mobility μ along the transport direction T is reduced. And the mobility in the direction orthogonal to the transport direction T can be formed to have the same value. Therefore, it is possible to form the channel layer region on the substrate 1 to be processed, which can correspond to the TFTs in all directions.
（第１の実施の形態に係るレーザアニール装置、レーザアニール方法の効果）　以下、第１の実施の形態にレーザアニール装置１０およびレーザアニール方法の効果を説明する。 (Effects of Laser Annealing Apparatus and Laser Annealing Method According to First Embodiment) Hereinafter, effects of the laser annealing apparatus 10 and the laser annealing method according to the first embodiment will be described.
　本実施の形態に係るレーザアニール装置１０では、１つの装置内で、種結晶を作る工程と、その種結晶を起点にラテラル成長させて疑似単結晶シリコン膜５Ｂを形成する工程と、を行うことを実現できる。 In the laser annealing apparatus 10 according to the present embodiment, a step of forming a seed crystal and a step of laterally growing from the seed crystal to form the pseudo single crystal silicon film 5B are performed in one apparatus. Can be realized.
　本実施の形態に係るレーザアニール装置１０では、疑似単結晶シリコン膜や多結晶シリコン膜を必要な領域に選択的に形成でき、製造工程数を削減して製造コストを下げることができ、タクトタイムを短縮できる。 In the laser annealing apparatus 10 according to the present embodiment, the pseudo single crystal silicon film or the polycrystalline silicon film can be selectively formed in a necessary region, the number of manufacturing steps can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, and the tact time can be reduced. Can be shortened.
　特に、本実施の形態に係るレーザアニール装置１０では、パルスレーザ光ＰＬとして、ＣＷレーザ光ＣＷＬをパルス発生器１６でパルス化して用いるため、１つのレーザ光源部１２において、パルスレーザ光ＰＬとＣＷレーザ光ＣＷＬとを実現でき、第１照射工程と第２照射工程とを１つの装置で円滑に行えるという効果がある。 In particular, in the laser annealing apparatus 10 according to the present embodiment, as the pulsed laser light PL, the CW laser light CWL is used after being pulsed by the pulse generator 16, so that one laser light source unit 12 uses the pulsed laser light PL and CW. The laser beam CWL can be realized, and the first irradiation step and the second irradiation step can be smoothly performed by one device.
　本実施の形態に係るレーザアニール装置１０によれば、改質予定領域６がＴＦＴのチャネル層領域であるため、第２照射を経て形成された疑似単結晶シリコン膜５Ｂをそのままチャネル層領域として用いることができる。したがって、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィー工程やウェットエッチング工程などのパターニング工程、パターニング工程後のリンス・洗浄工程などが不要となり、ＴＦＴ基板の製造プロセスを大幅に削減できる。 In the laser annealing apparatus 10 according to the present embodiment, since the modified region 6 is the channel layer region of the TFT, the pseudo single crystal silicon film 5B formed after the second irradiation is used as it is as the channel layer region. be able to. Therefore, according to the present embodiment, a patterning process such as a photolithography process or a wet etching process and a rinsing/cleaning process after the patterning process are unnecessary, and the manufacturing process of the TFT substrate can be significantly reduced.
　本実施の形態では、第１照射工程で一列の種結晶領域５Ａ（５Ａ１，５Ａ２...）を起点として、ＣＷレーザ光ＣＷＬのレーザビームを改質予定領域６に対して、相対的に搬送方向Ｔへ移動させることで、一方向に成長する疑似単結晶シリコン膜５Ｂを形成できる。
この場合に、第２照射の条件を設定することにより、移動度の異方性を小さく制御することも可能となる。 In the present embodiment, in the first irradiation step, the laser beam of the CW laser light CWL is transported relative to the modification target area 6 with the seed crystal area 5A (5A1, 5A2...) In a row as the starting point. By moving in the direction T, the pseudo single crystal silicon film 5B that grows in one direction can be formed.
In this case, the anisotropy of mobility can be controlled to be small by setting the condition of the second irradiation.
　本実施の形態では、第１照射工程で１つの種結晶領域５Ａ１を起点として、ＣＷレーザ光ＣＷＬのレーザビームを改質予定領域６に対して、ジグザグに移動させて疑似単結晶シリコン膜５Ｂを形成したことにより、移動度の異方性がさらに小さい良質なチャネル層領域を得ることができる。 In this embodiment, the laser beam of the CW laser light CWL is moved in a zigzag manner with respect to the modification target region 6 starting from one seed crystal region 5A1 in the first irradiation step to form the pseudo single crystal silicon film 5B. By forming it, it is possible to obtain a good-quality channel layer region having a smaller mobility anisotropy.
　本実施の形態では、空間光変調器としてＤＭＤ１８を用いることにより、マイクロミラー２３のオン・オフ動作だけで、レーザビームを改質予定領域６の幅方向に対して漸次連続するようにアニールを進行させることができる。このため、被処理基板１を幅方向に移動させたり、レーザビーム照射部１３を被処理基板１の幅方向に移動させたりする必要がない。 In the present embodiment, by using the DMD 18 as the spatial light modulator, the annealing proceeds so that the laser beam is gradually continued in the width direction of the modification target region 6 only by the on/off operation of the micromirror 23. Can be made. Therefore, it is not necessary to move the substrate 1 to be processed in the width direction or move the laser beam irradiation unit 13 in the width direction of the substrate 1 to be processed.
［第２の実施の形態］
　図１０は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザアニール装置１０Ａの概略構成図である。このレーザアニール装置１０Ａは、レーザ光源部として、第１レーザ光源部１２Ａと、第２レーザ光源部１２Ｂと、を備えている。第１レーザ光源部１２Ａは、パルスレーザ光源２５と光出射部２６とを備える。第２レーザ光源部１２ＢはＣＷレーザ光源１５と光出射部１７とを備える。 [Second Embodiment]
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a laser annealing apparatus 10A according to the second embodiment of the present invention. The laser annealing device 10A includes a first laser light source unit 12A and a second laser light source unit 12B as laser light source units. The first laser light source unit 12A includes a pulse laser light source 25 and a light emitting unit 26. The second laser light source unit 12B includes a CW laser light source 15 and a light emitting unit 17.
　本実施の形態に係るレーザアニール装置１０Ａでは、第１照射工程は第１レーザ光源部１２Ａを用いて行い、第２照射工程は第２レーザ光源部１２Ｂを用いて行うように設定されている。本実施の形態に係るレーザアニール装置１０Ａの他の構成は、上記した第１の実施の形態に係るレーザアニール装置１０と同様であるため、説明を省略する。 In the laser annealing apparatus 10A according to the present embodiment, the first irradiation step is performed using the first laser light source section 12A, and the second irradiation step is set to be performed using the second laser light source section 12B. Other configurations of the laser annealing apparatus 10A according to the present embodiment are the same as those of the laser annealing apparatus 10 according to the above-described first embodiment, and thus description thereof will be omitted.
［第３の実施の形態］
　図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るレーザアニール装置における要部を示す。
本実施の形態においては、ＤＭＤ１８Ａは、改質予定領域６の搬送方向Ｔと直角をなす方向に延びる一対の辺の一方（搬送方向Ｔ下流側）から他方（搬送方向Ｔ上流側）に向けて第２照射工程において第２のレーザ光のビームスポットを移動させたときに、マイクロミラー同士の間隙が反映されないように、マイクロミラー２４からのレーザビームの投影が改質予定領域６内で稠密となるように配置されている。特に、図１１のＤＭＤ１８Ａにおいては、符号２４Ｓで示すマイクロミラーを選択することにより、これらのマイクロミラーからのレーザビームの投影が改質予定領域６内で稠密となる。 [Third Embodiment]
FIG. 11 shows a main part of a laser annealing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, DMD 18A extends from one side (transport direction T downstream side) of the pair of sides extending in the direction perpendicular to transport direction T of scheduled reforming region 6 toward the other side (transport direction T upstream side). When the beam spot of the second laser light is moved in the second irradiation step, the projection of the laser beam from the micromirror 24 is dense within the reforming scheduled area 6 so that the gap between the micromirrors is not reflected. It is arranged so that. In particular, in the DMD 18A of FIG. 11, by selecting the micromirrors indicated by the reference numeral 24S, the projection of the laser beam from these micromirrors becomes dense within the modification target area 6.
　本実施の形態では、ＤＭＤ１８Ａが回転移動可能に設けられている。本実施の形態においても、ＤＭＤ１８と非晶質シリコン膜５との間に投影レンズ２１が配置されている。ＤＭＤ１８は、この投影レンズ２１の光軸或いは鉛直軸の周りに回転可能に設けられている。したがって、第２のレーザ光のビームスポットを移動させたときに、マイクロミラー２３同士の間隙が反映されないように、マイクロミラー２３からのレーザビームの投影領域が改質予定領域６内で稠密となる向きにＤＭＤ１８が変位可能となっている。本実施の形態のような構成は、ＤＭＤ１８Ａのマイクロミラー２４の数が少なく、マイクロミラー２４同士の間隔が空いている場合などに有利となる。また、このようにＤＭＤ１８を変位可能としたことにより、用途に応じて搬送方向（走査方向）Ｔと直交する方向のマイクロミラー２３のピッチを切り換えることができる。なお、第１の実施の形態に係るレーザアニール装置１０において、ＤＭＤ１８が本実施の形態のように回転変位できる構成としてもよい。 In this embodiment, the DMD 18A is rotatably provided. Also in this embodiment, the projection lens 21 is arranged between the DMD 18 and the amorphous silicon film 5. The DMD 18 is rotatably provided around the optical axis or the vertical axis of the projection lens 21. Therefore, when the beam spot of the second laser light is moved, the projection area of the laser beam from the micro mirror 23 becomes dense in the reforming scheduled area 6 so that the gap between the micro mirrors 23 is not reflected. The DMD 18 can be displaced in the direction. The configuration of this embodiment is advantageous when the number of the micromirrors 24 of the DMD 18A is small and the micromirrors 24 are spaced from each other. Further, by making the DMD 18 displaceable in this way, the pitch of the micromirrors 23 in the direction orthogonal to the transport direction (scanning direction) T can be switched according to the application. In the laser annealing apparatus 10 according to the first embodiment, the DMD 18 may be rotationally displaced as in the present embodiment.
［その他の実施の形態］
　以上、実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。 [Other Embodiments]
Although the embodiments have been described above, it should not be understood that the description and drawings forming part of the disclosure of the embodiments limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
　例えば、上記の各実施の形態では、ＤＭＤ１８、１８Ａを用いたが、空間光変調器としては、光シャッタ機能を有する液晶セル、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ：Grating Light Valve、シリコン・ライト・マシンズ社の登録商標）、薄膜マイクロミラーアレイ（ＴＭＡ：Thin-film Micro mirror Array）などを用いることも可能である。 For example, although the DMDs 18 and 18A are used in the above embodiments, the spatial light modulator may be a liquid crystal cell having an optical shutter function, a grating light valve (GLV: Grating Light Valve, manufactured by Silicon Light Machines, Inc.). It is also possible to use a registered trademark), a thin-film micromirror array (TMA), or the like.
　上記の各実施の形態では、空間光変調器としてＤＭＤ１８，１８Ａを用いたが、空間光変調器を用いずにレーザビームを移動させる他のビーム移動手段を用いる構成としてもよい。 In each of the above embodiments, the DMDs 18 and 18A are used as the spatial light modulator, but other beam moving means for moving the laser beam may be used without using the spatial light modulator.
　上記の各実施の形態では、被処理基板１を移動させる構成としたが、被処理基板１の位置を固定し、レーザビーム照射部１３を移動させる構成としても勿論よい。 In each of the above embodiments, the substrate 1 to be processed is moved, but the position of the substrate 1 to be processed may be fixed and the laser beam irradiation unit 13 may be moved.
　上記の第１の実施の形態では、パルス発生器１６を用いて、パルスレーザ光ＰＬを発生させたが、マイクロミラー２３を高速で振動させてパルス幅変調することにより、第１照射工程に適した低エネルギー密度にしてもよい。 In the first embodiment, the pulse generator 16 is used to generate the pulsed laser light PL, but by vibrating the micromirror 23 at a high speed to perform pulse width modulation, it is suitable for the first irradiation step. It may have a low energy density.
　上記の各実施の形態では、結晶化シリコン膜として、疑似単結晶シリコン膜５Ｂを形成したが、種結晶領域から多結晶シリコン膜を成長させる構成としても勿論よい。この場合も、種結晶領域を起点として、良質な多結晶シリコン膜を形成することが可能となる。なお、多結晶シリコン膜を形成させるための第２のレーザ光としては、ＥＬＡ装置から発振させるエキシマレーザ光を用いることも可能である。 In each of the above embodiments, the pseudo single crystal silicon film 5B is formed as the crystallized silicon film, but it is of course possible to grow the polycrystalline silicon film from the seed crystal region. Also in this case, it is possible to form a high-quality polycrystalline silicon film starting from the seed crystal region. Note that as the second laser light for forming the polycrystalline silicon film, excimer laser light oscillated from the ELA device can also be used.
　ＣＷＬ　ＣＷレーザ光
　ＬＢ　レーザビーム
　ＰＬ　パルスレーザ光
　Ｔ　搬送方向
　Ｗ　幅寸法
　１　被処理基板
　２　ガラス基板
　３　ゲート配線
　４　ゲート絶縁膜
　５　非晶質シリコン膜
　５Ａ１，５Ａ２，５Ａ３，５Ａ４，５Ａ５，５Ａ６　種結晶領域
　５Ｂ　疑似単結晶シリコン（結晶化シリコン）膜
　６　改質予定領域
　１０，１０Ａ　レーザアニール装置
　１１　基台
　１２　レーザ光源部
　１２Ａ　第１レーザ光源部
　１２Ｂ　第２レーザ光源部
　１３　レーザビーム照射部
　１４　制御部
　１５　ＣＷレーザ光源
　１６　パルス発生器
　１７　光出射部
　１８　デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ、空間光変調器）
　１９　ダンパ
　２０　マイクロレンズアレイ
　２１　投影レンズ
　２２　駆動基板
　２３Ａ１～６　マイクロミラー
　２４，２４Ｓ　マイクロミラー
　２５　パルスレーザ光源
　２６　光出射部
  CWL CW laser light LB laser beam PL pulse laser light T transport direction W width dimension 1 substrate to be processed 2 glass substrate 3 gate wiring 4 gate insulating film 5 amorphous silicon film 5A1, 5A2, 5A3, 5A4, 5A5, 5A6 seed crystal Area 5B Pseudo-single-crystal silicon (crystallized silicon) film 6 Area to be modified 10, 10A Laser annealing apparatus 11 Base 12 Laser light source section 12A First laser light source section 12B Second laser light source section 13 Laser beam irradiation section 14 Control section 15 CW laser light source 16 pulse generator 17 light emitting unit 18 digital micromirror device (DMD, spatial light modulator)
19 Damper 20 Microlens Array 21 Projection Lens 22 Drive Board 23A1-6 Micromirror 24, 24S Micromirror 25 Pulsed Laser Light Source 26 Light Emitting Section

Claims (22)

  1. 　非晶質シリコン膜の改質を行う改質予定領域にレーザ光を照射して前記改質予定領域を結晶化シリコン膜に成長させて改質を行うレーザアニール装置であって、
    　第１のレーザ光と第２のレーザ光とを発振するレーザ光源部と、
    　前記レーザ光源部から発振されたレーザ光を前記非晶質シリコン膜の表面へ選択的に照射させるレーザビーム照射部と、
    　を備え、
    　前記レーザ光源部から発振された前記第１のレーザ光を、前記非晶質シリコン膜に照射して種結晶領域を形成する第１照射と、
    　前記レーザ光源部から発振された前記第２のレーザ光を、前記種結晶領域を起点として、前記非晶質シリコン膜の表面に照射する前記第２のレーザ光のビームスポットを、前記改質予定領域内を網羅するように移動させて、前記改質予定領域内の前記非晶質シリコン膜が前記結晶化シリコン膜になるように改質させる第２照射と、
    　を行うレーザアニール装置。     A laser annealing apparatus for irradiating a laser beam to a reforming target region for reforming an amorphous silicon film to grow the reforming target region to a crystallized silicon film for reforming,
    A laser light source unit that oscillates the first laser light and the second laser light;
    A laser beam irradiation unit for selectively irradiating the surface of the amorphous silicon film with laser light oscillated from the laser light source unit;
    Equipped with
    First irradiation for irradiating the amorphous silicon film with the first laser light oscillated from the laser light source unit to form a seed crystal region;
    The beam spot of the second laser light that irradiates the surface of the amorphous silicon film with the second laser light oscillated from the laser light source unit starting from the seed crystal region is to be modified. Second irradiation for moving so as to cover the inside of the region and for reforming so that the amorphous silicon film in the region for reforming becomes the crystallized silicon film;
    Laser annealing equipment for performing.
  2. 　前記改質予定領域は、薄膜トランジスタのチャネル層領域である
    　請求項１に記載のレーザアニール装置。     The laser annealing device according to claim 1, wherein the region to be modified is a channel layer region of a thin film transistor.
  3. 　前記第１照射は、前記非晶質シリコン膜が種結晶として微結晶化する条件のエネルギー量に設定され、
    　前記第２のレーザ光は連続発振レーザ光であり、前記第２照射は、連続発振レーザ光を連続照射する
    　請求項１または請求項２に記載のレーザアニール装置。     The first irradiation is set to an energy amount of a condition that the amorphous silicon film is microcrystallized as a seed crystal,
    The laser annealing apparatus according to claim 1, wherein the second laser light is continuous wave laser light, and the second irradiation continuously emits continuous wave laser light.
  4. 　前記レーザ光源部は、連続発振レーザ光を発振する光源を備え、前記第１照射に際して、前記光源から連続発振されたレーザ光をパルス化して前記第１のレーザ光を発振し、前記第２照射に際して、前記光源から発振された連続発振レーザ光を直接発振する
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザアニール装置。     The laser light source unit includes a light source that oscillates continuous-wave laser light. At the time of the first irradiation, the laser light continuously oscillated from the light source is pulsed to oscillate the first laser light and the second irradiation. At this time, the laser annealing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein continuous wave laser light oscillated from the light source is directly oscillated.
  5. 　前記レーザ光源部は、互いに異なる光源を備え、
    　前記第１照射と前記第２照射は、互いに異なる光源を用いる
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザアニール装置。     The laser light source unit includes different light sources,
    The laser annealing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein different light sources are used for the first irradiation and the second irradiation.
  6. 　前記改質予定領域は、矩形状であり、
    　前記第１照射は、前記改質予定領域における互いに平行をなす一対の辺のうちの一方の辺に沿って一列の前記種結晶領域を形成し、
    　前記第２照射は、前記一列の前記種結晶領域を起点として、前記改質予定領域における互いに対向する前記一対の辺のうちの他方の辺に向けて前記第２のレーザ光のビームスポットを移動させる
    　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のレーザアニール装置。     The area to be modified has a rectangular shape,
    The first irradiation forms a row of the seed crystal regions along one side of a pair of parallel sides in the reforming scheduled region,
    The second irradiation moves the beam spot of the second laser light toward the other side of the pair of opposite sides in the reforming-targeted area, starting from the seed crystal area in the one row. The laser annealing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
  7. 　前記改質予定領域は、矩形状であり、
    　前記第１照射は、前記改質予定領域における一つの角部に前記種結晶領域を形成し、
    　前記第２照射は、前記角部に形成した前記種結晶領域を起点として、前記第２のレーザ光のビームスポットを、前記一つの前記角部を含む辺から、前記一つの角部を含む辺と互いに平行をなす一対の辺の他方の辺まで、ジグザグに移動させる
    　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のレーザアニール装置。     The area to be modified has a rectangular shape,
    The first irradiation forms the seed crystal region at one corner in the reforming scheduled region,
    In the second irradiation, the beam spot of the second laser light is generated from the side including the one corner, to the side including the one corner, starting from the seed crystal region formed in the corner. The laser annealing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the laser annealing apparatus moves in zigzag up to the other side of the pair of sides that are parallel to each other.
  8. 　前記レーザビーム照射部は、前記レーザ光源部から発振されたレーザ光を選択的に反射させてレーザビームを前記改質予定領域内へ選択的に照射させる空間光変調器を備える
    　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のレーザアニール装置。     The said laser beam irradiation part is provided with the spatial light modulator which reflects the laser beam oscillated from the said laser light source part selectively, and irradiates a laser beam into the said modification|reformation plan area|region selectively. Item 8. The laser annealing apparatus according to any one of items 7.
  9. 　前記空間光変調器は、多数のマイクロミラーがマトリクス状に配置され、該マイクロミラーのそれぞれが個別に、前記非晶質シリコン膜の表面へのレーザビームの照射状態と非照射状態とに切り換え可能に選択駆動される
    　請求項８に記載のレーザアニール装置。     In the spatial light modulator, a large number of micromirrors are arranged in a matrix, and each of the micromirrors can be individually switched between a laser beam irradiation state and a non-irradiation state on the surface of the amorphous silicon film. The laser annealing apparatus according to claim 8, which is selectively driven by the laser annealing apparatus.
  10. 　前記空間光変調器と前記非晶質シリコン膜との間に投影レンズが配置され、
    　前記空間光変調器は、前記投影レンズの光軸或いは鉛直軸の周りに回転可能に設けられ、
    　前記第２のレーザ光のビームスポットを移動させたときに、前記マイクロミラー同士の間隙が反映されないように、前記マイクロミラーからのレーザビームの投影領域が前記改質予定領域内で稠密となる向きに前記空間光変調器が変位可能である
    　請求項９に記載のレーザアニール装置。     A projection lens is arranged between the spatial light modulator and the amorphous silicon film,
    The spatial light modulator is rotatably provided around an optical axis or a vertical axis of the projection lens,
    A direction in which the projection area of the laser beam from the micromirrors becomes dense within the modification target area so that the gap between the micromirrors is not reflected when the beam spot of the second laser light is moved. The laser annealing apparatus according to claim 9, wherein the spatial light modulator is displaceable.
  11. 　前記結晶化シリコン膜は、多結晶シリコン膜、疑似単結晶シリコン膜から選ばれる
    　請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のレーザアニール装置。     The laser annealing apparatus according to claim 1, wherein the crystallized silicon film is selected from a polycrystalline silicon film and a pseudo single crystal silicon film.
  12. 　非晶質シリコン膜の改質を行う改質予定領域にレーザ光を照射して前記改質予定領域を結晶化シリコン膜に成長させて改質を行うレーザアニール方法であって、
    　前記非晶質シリコン膜に種結晶領域を形成する第１のレーザ光の照射を行う第１照射工程と、
    　前記種結晶領域を起点として、前記非晶質シリコン膜の表面に第２のレーザ光のビームスポットを、前記改質予定領域内を網羅するように移動させて照射し、前記改質予定領域内の前記非晶質シリコン膜が前記結晶化シリコン膜になるように改質させる第２照射工程と、
    　を備えるレーザアニール方法。     A laser annealing method for irradiating a laser beam to a reforming scheduled region for reforming an amorphous silicon film to grow the reforming scheduled region into a crystallized silicon film for reforming,
    A first irradiation step of irradiating a first laser beam for forming a seed crystal region on the amorphous silicon film;
    A beam spot of a second laser beam is moved to the surface of the amorphous silicon film from the seed crystal region as a starting point so as to cover the inside of the reforming target region, and the irradiation is performed. A second irradiation step of modifying the amorphous silicon film to become the crystallized silicon film,
    A laser annealing method comprising:
  13. 　前記改質予定領域は、薄膜トランジスタのチャネル層領域である
    　請求項１２に記載のレーザアニール方法。     The laser annealing method according to claim 12, wherein the region to be modified is a channel layer region of a thin film transistor.
  14. 　前記第１照射工程の前記第１のレーザ光の照射における照射エネルギー量は、前記非晶質シリコン膜が種結晶として微結晶化する条件に設定し、
    　前記第２照射工程の前記第２のレーザ光の照射は、連続発振レーザ光を用いて連続照射する
    　請求項１２または請求項１３に記載のレーザアニール方法。     The irradiation energy amount in the irradiation of the first laser light in the first irradiation step is set to a condition that the amorphous silicon film is microcrystallized as a seed crystal,
    The laser annealing method according to claim 12 or 13, wherein the irradiation of the second laser light in the second irradiation step is continuous irradiation using continuous wave laser light.
  15. 　前記第２照射工程で用いる前記連続発振レーザ光をパルス化して前記第１のレーザ光として照射する
    　請求項１４に記載のレーザアニール方法。     The laser annealing method according to claim 14, wherein the continuous wave laser light used in the second irradiation step is pulsed and is irradiated as the first laser light.
  16. 　前記第１照射工程と前記第２照射工程では、互いに異なる光源を用いる
    　請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載のレーザアニール方法。     The laser annealing method according to any one of claims 12 to 14, wherein different light sources are used in the first irradiation step and the second irradiation step.
  17. 　前記改質予定領域は、矩形状であり、
    　前記第１照射工程では、前記改質予定領域における互いに平行をなす一対の辺のうちの一方の辺に沿って一列の前記種結晶領域を形成させ、
    　前記第２照射工程では、前記一列の前記種結晶領域を起点として、前記改質予定領域における互いに対向する前記一対の辺のうちの他方の辺に向けて前記第２のレーザ光のビームスポットを移動させる
    　請求項１２から請求項１６のいずれか一項に記載のレーザアニール方法。     The area to be modified has a rectangular shape,
    In the first irradiation step, a row of the seed crystal regions is formed along one side of a pair of parallel sides in the reforming target region,
    In the second irradiation step, the beam spot of the second laser light is directed toward the other side of the pair of sides facing each other in the region to be modified from the seed crystal region in the one row as a starting point. The laser annealing method according to claim 12, wherein the laser annealing is performed.
  18. 　前記改質予定領域は、矩形状であり、
    　前記第１照射工程では、前記改質予定領域における一つの角部に前記種結晶領域を形成させ、
    　前記第２照射工程では、前記角部に形成した前記種結晶領域を起点として、前記第２のレーザ光のビームスポットを、前記一つの前記角部を含む辺から、当該一つの前記角部を含む辺と互いに平行をなす一対の辺の他方の辺まで、ジグザグに移動させる
    　請求項１２から請求項１６のいずれか一項に記載のレーザアニール方法。     The area to be modified has a rectangular shape,
    In the first irradiation step, the seed crystal region is formed at one corner in the reforming scheduled region,
    In the second irradiation step, the beam spot of the second laser light is generated from the side including the one corner, and the one corner is started from the seed crystal region formed in the corner. The laser annealing method according to any one of claims 12 to 16, wherein the laser annealing is performed in a zigzag manner to the other side of the pair of sides that are parallel to the included side.
  19. 　前記第１照射工程と前記第２照射工程は、レーザ光を選択的に反射させてレーザビームを前記改質予定領域内へ選択的に照射させる空間光変調器と、を用いて行う
    　請求項１２から請求項１８のいずれか一項に記載のレーザアニール方法。     The spatial light modulator which selectively reflects a laser beam and selectively irradiates a laser beam into the area to be modified is performed in the first irradiation step and the second irradiation step. 19. The laser annealing method according to claim 18.
  20. 　前記空間光変調器は、多数のマイクロミラーがマトリクス状に配置され、該マイクロミラーのそれぞれが個別に、前記非晶質シリコン膜の表面へのレーザビームの照射状態と非照射状態とに切り換え可能に選択駆動される
    　請求項１９に記載のレーザアニール方法。     In the spatial light modulator, a large number of micromirrors are arranged in a matrix, and each of the micromirrors can be individually switched between a laser beam irradiation state and a non-irradiation state on the surface of the amorphous silicon film. The laser annealing method according to claim 19, which is selectively driven by the laser.
  21. 　前記空間光変調器は、前記改質予定領域に対して、
    　前記第２のレーザ光のビームスポットを移動させたときに、前記マイクロミラー同士の間隙が反映されないように、前記マイクロミラーからのレーザビームの投影領域が前記改質予定領域内で稠密となる向きに配置する
    　請求項２０に記載のレーザアニール方法。     The spatial light modulator, with respect to the region to be modified,
    A direction in which the projection area of the laser beam from the micromirrors becomes dense within the modification target area so that the gap between the micromirrors is not reflected when the beam spot of the second laser light is moved. 21. The laser annealing method according to claim 20, wherein
  22. 　前記結晶化シリコン膜は、多結晶シリコン膜、疑似単結晶シリコン膜から選ばれる
    　請求項１２から請求項２１のいずれか一項に記載のレーザアニール方法。
          The laser annealing method according to claim 12, wherein the crystallized silicon film is selected from a polycrystalline silicon film and a pseudo single crystal silicon film.
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