发明名称 雷射退火方法及雷射退火装置
摘要 本发明系使藉由调变器进行时间调变,并藉由光束整形器整形为细长形状之雷射光,于插入至光束整形器与基板间之影像旋转器之光轴中心旋转,藉此于基板上使细长形状之雷射光长边方向于光轴附近旋转,而于基板上之多个方向退火时,使整形为细长形状之雷射光于基板上旋转,载置基板之载置台仅于XY两方向移动。藉此,可使被时间调变且整形为细长形状之连续振荡雷射光,不需旋转基板而可高速扫描并进行半导体膜之退火。
申请公布号 TWI260701 申请公布日期 2006.08.21
申请号 TW093132028 申请日期 2004.10.21
申请人 日立显示器股份有限公司 发明人 本乡干雄;矢崎秋夫;波多野睦子
分类号 H01L21/268;H01S5/026;G02F1/133 主分类号 H01L21/268
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种雷射退火装置,其特征在于具备:载置台,其 系载置基板并于正交之2方向移动者;雷射振荡器, 其系振荡雷射光者;光束整形器,其系使前述雷射 光整形为细长形状者;及以旋转机构,其系由结像 透镜所构成,其中该结像透镜系配置于使前述整形 为细长形状之雷射光投影在载置于前述载置台上 之前述基板上之位置关系者;而该旋转机构系使前 述整形为细长形状之前述雷射光于该雷射光之光 轴附近旋转者。 2.一种雷射退火装置,其特征在于具备:载置台,其 系载置基板并于正交之2方向移动者;雷射振荡器, 其系振荡雷射光者;光束整形器,其系使前述雷射 光整形为细长形状者;中继透镜,其系使前述整形 为细长形状之雷射光变换为平行光者;及旋转机构 ,其系由结像透镜所构成,其中该结像透镜系配置 于使前述变换为平行光之雷射光在前述整形为细 长形状之状态,投影在载置于前述载置台上之前述 基板上之位置关系者,而该旋转机构系使前述整形 为细长形状之前述雷射光于该雷射光之光轴附近 旋转者。 3.如请求项1之雷射退火装置,其中使前述整形为细 长形状之前述雷射光于该雷射光之光轴附近旋转 之旋转机构,系插入至使前述雷射光整形为线状或 矩形之光束整形器以后且前述结像透镜以前之影 像旋转器。 4.如请求项2之雷射退火装置,其中使前述整形为细 长形状之前述雷射光于该雷射光之光轴附近旋转 之旋转机构,系插入至使前述雷射光整形为线状或 矩形之光束整形器以后且前述结像透镜以前之影 像旋转器。 5.如请求项3之雷射退火装置,其中使雷射光整形为 细长形状之光束整形器,系鲍威尔透镜(Powell lens) 与柱面透镜(cylindrical lens)之组合、万花筒( kaleidoscope)、绕射光学元件、或多重透镜阵列与柱 面透镜之组合之任一者。 6.如请求项4之雷射退火装置,其中使雷射光整形为 细长形状之光束整形器,系鲍威尔透镜与柱面透镜 之组合、万花筒、绕射光学元件、或多重透镜阵 列与柱面透镜之组合之任一者。 7.如请求项1之雷射退火装置,其中使前述整形为细 长形状之雷射光于光轴附近旋转之旋转机构,系至 少使雷射光整形为细长形状之前述光束整形器于 前述雷射光之光轴附近自由旋转所构成之机构。 8.如请求项2之雷射退火装置,其中使前述整形为细 长形状之雷射光于光轴附近旋转之旋转机构,系至 少使雷射光整形为细长形状之前述光束整形器于 前述雷射光之光轴附近自由旋转所构成之机构。 9.如请求项1之雷射退火装置,其中使雷射光整形为 细长形状之光束整形器,系鲍威尔透镜与柱面透镜 之组合、万花筒、或绕射光学元件之任一者。 10.如请求项2之雷射退火装置,其中使雷射光整形 为细长形状之光束整形器,系鲍威尔透镜与柱面透 镜之组合、万花筒、或绕射光学元件之任一者。 11.如请求项1之雷射退火装置,其中前述雷射振荡 器系产生连续振荡雷射光之振荡器,于使该雷射光 整形为细长形状之前述光束整形器前方设置时间 调变器,使藉由前述时间调变器所时间调变之连续 振荡雷射光整形为细长形状。 12.一种雷射退火方法,其特征在于:其系于载置台 上载置在1主面形成非晶矽膜或多晶矽膜之基板, 并于前述基板上之非晶矽膜或多晶矽膜之希望区 域,使整形为细长形状之雷射光一面照射并一面扫 描者;于前述基板上之多个方向扫描前述雷射光之 际,不使该基板旋转,使整形为细长形状之雷射光 于光轴附近旋转,载置该基板之前述载置台藉由仅 于正交之2方向移动,于希望位置、希望方向照射 前述整形为细长形状之雷射光。 13.如请求项12之雷射退火方法,其中照射在于1主面 形成非晶矽膜或多晶矽膜之前述基板之雷射光系 时间调变之连续振荡雷射光,且整形为细长形状之 雷射光。 14.如请求项12之雷射退火方法,其中照射在于1主面 形成非晶矽膜或多晶矽膜之前述基板之雷射光系 脉冲振荡之雷射光,且整形为细长形状之雷射光。 图式简单说明: 图1为表示本发明一实施例之雷射退火装置之光学 系统构造图。 图2(a)、2(b)为说明本发明一实施例之雷射退火装 置可采用之鲍威尔透镜方式均匀器之图。 图3(a)、3(b)为说明本发明一实施例之雷射退火装 置可采用之万花筒方式均匀器之图。 图4(a)、4(b)为说明本发明一实施例之雷射退火装 置可采用之绕射光学元件方式均匀器之图。 图5(a)、5(b)为说明本发明一实施例之雷射退火装 置可采用之多重透镜阵列方式均匀器之图。 图6为表示本发明其他实施例之雷射退火装置之光 学系统构造图。 图7(a)~7(c)为说明本发明雷射退火方法一实施例之 图。 图8(a)、8(b)为表示照射整形光束并于多晶矽膜基 板形成带状结晶之工序之图。 图9(a)、9(b)为表示以形成之带状结晶形成薄膜电 晶体之工序之图。 图10(a)、10(b)为表示藉由本发明其他实施例而退火 之区域之图。
地址 日本