CN108349044A - 激光处理装置整流装置及激光处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种向具有板面的处理对象(100)照射激光(2)以进行处理的激光处理装置(1)，包括：透过区域(15)，所述透过区域供激光(2)透过以向保持于激光处理装置(1)的处理对象(100)照射；整流部(20、30)，所述整流部具有整流面(20A、30A)，该整流面从透过区域端部侧，与处理对象(100)空开间隔而沿处理对象(100)的板面向透过区域外侧延伸；气体供给部(22)，所述气体供给部在远离透过区域的位置处，向整流面(20A、30A)的一侧与透过区域(15)之间的空隙供给气体；以及气体排出部(24)，所述气体排出部在远离透过区域(15)的位置处，在与所述一侧隔着透过区域(15)的另一侧，将存在于整流面(20A、30A)与处理对象(100)之间的空隙的气体排出到所述空隙外，从而能形成稳定的局部气体气氛。

Description

激光处理装置整流装置及激光处理装置
技术领域
本发明涉及一种能形成局部气体气氛并向处理对象照射激光以进行处理的激光处理装置整流装置及激光处理装置。
背景技术
在向基板上的硅半导体膜等照射激光以进行退火处理的装置中，已知有一种装置，这种装置在基板上形成将被激光照射的区域包围的局部气体气氛来进行退火处理。
图6是表示现有的相关装置的主视图。在上述装置中，在将激光50导入以向基板70照射的激光照射筒51上设有激光导入窗52。激光照射筒51的下方两侧分别设有水平的整流板53、54，整流板53、54之间的间隙的激光透过孔51B供激光50透过。
基板70位于激光处理筒51的下方侧并载置于能沿水平方向移动的试样台60上。在上述状态下，整流板53、54与基板70形成有规定的间隔。在激光照射筒51形成有气体供给孔51A，能够从外部向气体照射筒51内供给规定的气体。向气体照射筒51内供给的气体穿过激光透过孔51B而向下方吹出，在与基板70碰撞后，穿过整流板53、54与基板70之间的间隙而朝外侧流动，从而形成局部气体气氛。
此外，在专利文献1中，提出了一种激光退火装置，该激光退火装置具有：气氛控制元件，上述气氛控制元件将被激光光束照射的区域包围；多个气体供给元件，上述多个气体供给元件能向气氛控制元件内供给不同的气体；以及排气调节元件，上述排气调节元件将由上述气体供给元件供给的、上述气氛控制元件内的气体从退火腔室排出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2002－217124号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1等的现有装置中，为了形成气体气氛，从激光的光路附近向基板持续喷射气体。但是，若从激光照射位置的上方喷射气流，则在激光照射位置会产生湍流。为了防止湍流，进行了改进，将喷射的气流形成为层流，但是无法避免因气流与基板碰撞导致的湍流。此外，虽然尝试了降低气体流速从而使湍流平缓的方法，但是这样会使原本的目的即形成均匀的气氛变得困难。
若产生气体湍流，则会使气体的压力、温度紊乱。其结果为，激光的光折射率发生变化，激光照射位置处的激光强度变得不均匀，从而导致激光照射处理无法均匀地进行。此外，若由激光照射导致从Si半导体膜等的基板产生Si的蒸汽、微粒，则会导致激光光路上的光折射率发生变化，或会对激光遮挡。在产生有湍流的状态、流速明显变慢的状态下，难以将上述的蒸汽、微粒等从基板产生的物质从激光光路上排出。
本发明为解决上述现有技术问题而作，其目的在于提供一种激光处理装置整流装置及激光处理装置，通过使气流沿处理对象流动，从而能利用任意种类的气流来形成均匀的气氛。
解决技术问题所采用的技术方案
即，本发明的激光处理装置整流装置中的第一方面是一种整流装置，
设于向具有板面的处理对象照射激光来进行处理的激光处理装置，其特征在于，包括：
整流部，上述整流部设置于供激光透过以向保持于上述激光处理装置的上述处理对象照射的透过区域的端部侧，并且具有与上述处理对象空开间隔而沿上述处理对象的板面向上述透过区域的外侧延伸的整流面；
气体供给部，上述气体供给部在设置于上述透过区域的状态下，在远离上述透过区域的位置处，向上述整流面的一侧与上述透过区域之间的空隙供给气体；以及
气体排出部，上述气体排出部在设置于上述透过区域的状态下，在远离上述透过区域的位置处，在与上述一侧隔着上述透过区域的另一侧，将存在于上述整流面与上述处理对象之间的空隙的气体排出到上述空隙外。
根据上述本发明，通过设置激光处理装置，能在远离透过区域的位置处进行气体供给和气体排出，能在照射区域附近形成均匀的流速和压力分布，从而能形成稳定的局部气体气氛。
本发明第二方面的激光处理装置整流装置在上述第一方面的基础上，其特征在于，上述整流部具有相对于上述透过区域周缘整体，向外侧延伸的形状。
根据上述本发明，能在透过区域的周围得到稳定的局部气体气氛。
本发明第三方面的激光处理装置整流装置在上述第一方面或第二方面的基础上，其特征在于，上述整流部的上述整流面具有以上述透过区域为基准向上述气体排出部的外侧延伸的大小，上述气体排出部具有将气体从上述空隙抽出的气体抽吸部。
根据上述本发明，能从气体排出部的抽吸位置更外侧对整体气氛的气体进行抽吸，从而进行净化。
本发明第四方面的激光处理装置是向具有板面的处理对象照射激光以进行处理的激光处理装置，其特征在于，包括：
透过区域，上述透过区域供上述激光透过，以向保持于上述激光处理装置的上述处理对象进行照射；
整流部，上述整流部具有整流面，该整流面从上述透过区域的端部侧，与上述处理对象空开间隔而沿上述处理对象的板面向上述透过区域外侧延伸；
气体供给部，上述气体供给部在远离上述透过区域的位置处，向上述整流面的一侧与上述透过区域之间的空隙供给气体；以及
气体排出部，上述气体排出部在远离上述透过区域的位置处，在与上述一侧隔着上述透过区域的另一侧，将存在于上述整流面与上述处理对象之间的空隙的气体排出到上述空隙外。
根据上述本发明，能在远离透过区域的位置处进行气体供给和气体排出，能在照射区域附近形成均匀的流速和压力分布，从而能形成稳定的局部气体气氛。
本发明第五方面的激光处理装置在上述第四方面的基础上，其特征在于，上述激光在上述处理对象上形成线光束的形状，且上述透过区域与上述线光束形状的短轴方向及长轴方向对应，形成分别具有短轴和长轴的长条形，
上述整流部的上述整流面在上述透过区域的短轴侧两侧和长轴侧两侧，向上述透过区域的外侧延伸。
根据上述本发明，能在透过区域的长轴方向外侧及短轴方向外侧获得稳定的局部气体气氛。
本发明第六方面的激光处理装置在上述第四方面或第五方面的基础上，其特征在于，上述整流面在上述透过区域的长轴端部侧，从激光的长轴端部沿长轴方向朝外侧延伸20mm以上。
根据上述本发明，能从激光的长轴端部沿长轴方向朝外侧形成局部气体气氛来消除整体气氛的影响。若上述延伸距离小于20mm，则容易受到来自激光的长轴端部外侧的影响。另外，更为理想的是，上述延伸距离为50mm以上。
本发明第七方面的激光处理装置在上述第四方面～第六方面中任一个的基础上，其特征在于，上述气体供给部和上述气体排出部设置成通过气体的供给及排出所产生的气流将照射区域覆盖，在上述照射区域中，将上述激光向上述处理对象照射。
根据上述本发明，能利用气体的层流将供激光向处理对象照射的照射区域覆盖，从而置于稳定的局部气体气氛。
本发明第八方面的激光处理装置在上述第七方面的基础上，其特征在于，上述激光在上述处理对象上形成线光束形状，且上述透过区域与上述线光束形状的短轴方向、长轴方向相对应，形成分别具有短轴、长轴的长条形，
上述气体供给部和上述气体排出部隔着上述透过区域而分别在超过照射面上的激光的长轴长度两端的长度范围内进行气体供给和气体排出。
根据上述本发明，能利用气流可靠地将线光束形状的激光的照射区域覆盖。
本发明第九方面的激光处理装置在上述第四方面～第八方面中任一个的基础上，其特征在于，以上述透过区域为基准，在上述一侧，上述整流部的上述整流面朝上述气体供给部的气体供给位置的外侧进一步延伸，在上述另一侧，整流面延伸至上述气体排出部。
根据上述本发明，能在气体供给位置的外侧产生气体的层流来防止整体气氛的气体流入。另外，在上述方式中，也可以在整流面的另一侧形成气体抽吸部。
本发明第十方面的激光处理装置在上述第四方面～第九方面中任一个的基础上，其特征在于，上述整流部的上述整流面以上述透过区域为基准而向上述气体排出部的气体排出位置的外侧延伸，上述气体排出部具有将气体从上述空隙抽吸的气体抽吸部。
根据上述本发明，能利用气体抽吸部将气体有效地排出，在空隙中能形成更稳定的层流，在气体抽吸位置，能将其外侧的气体作为层流来抽吸，从而将悬浮物等排除。
本发明第十一方面的激光处理装置在上述第十方面的基础上，其特征在于，上述气体抽吸部具有气体排出路，该气体排出路与上述空隙连通，使气体在垂直于上述整流面的方向与上述气体排出部的外侧方向之间的方向上流动。
根据上述本发明，能将空隙的气体更有效地抽吸以排出。
本发明第十二方面的激光处理装置在上述第十方面或第十一方面的基础上，其特征在于，上述整流面向上述气体供给部的气体供给位置的外侧延伸的长度比上述气体供给位置与上述气体排出位置之间的间隔更大。
根据上述本发明，通过在气体供给位置的外侧形成足够长度的整流面，从而能够可靠地对来自整体气氛的气体的导入进行排除。当上述延伸长度小于等于气体供给位置与气体排出位置之间的间隔时，无法充分获得上述排除效果。
本发明第十三方面的激光处理装置在上述第十二方面的基础上，其特征在于，上述整流面向上述气体排出部的气体排出位置的外侧延伸的长度比上述气体供给位置与上述气体排出位置之间的间隔更大。
根据上述本发明，通过在气体排出位置的外侧形成足够长度的整流面，从而能够利用稳定的层流可靠地对来自整体气氛的气体进行抽吸。当上述延伸长度小于等于气体供给位置与气体排出位置之间的间隔时，无法充分获得上述抽吸效果。
本发明第十四方面的激光处理装置在上述第四～第十三方面中任一个的基础上，其特征在于，上述气体供给部具有气体供给路，该气体供给路与上述空隙连通，使气体在垂直于上述整流面的方向与上述气体供给部的内侧方向之间的方向上流动。
根据上述本发明，能使气体在上述空隙中稳定地进行导入，能使气体的层流在较早的时期稳定地形成。
本发明第十五方面的激光处理装置在上述第四～第十四方面中任一个的基础上，其特征在于，具有使上述处理对象移动的移动装置，
以上述移动的方向为基准，在移动方向后方侧具有上述气体供给部的气体供给位置，在移动方向前方侧具有上述气体排出部的气体排出位置。
根据上述本发明，能在照射激光前，在处理对象的表面形成局部气体气氛，并且能将悬浮物等向前方送出以排出，从而能进行稳定的处理。
本发明第十六方面的激光处理装置在上述第十五方面的基础上，其特征在于，上述移动装置可以进行往复移动，可以根据移动方向来切换上述气体供给部和上述气体排出部。
根据上述本发明，能在处理对象进行往复移动时，按照移动方向的方向，进行气体的供给、排出。
本发明第十七方面的激光处理装置在上述第四～第十六方面的基础上，其特征在于，上述气体供给部的气体供给位置与照射位置中的上述激光的邻近的端部侧具有50mm以上的距离。
根据上述本发明，通过将气体的供给位置与激光的照射位置充分地隔开，从而能在照射位置前后形成气流稳定的层流，能可靠地将气体的湍流排除。若不满足上述距离的条件，则难以可靠地得到稳定的层流。另外，更为理想的是上述距离为150mm以上。
本发明第十八方面的激光处理装置在上述第四～第十七方面的基础上，其特征在于，上述气体排出部的气体排出位置与照射位置中的上述激光的邻近的端部侧具有50mm以上的距离。
根据上述本发明，通过将激光的照射位置与气体的排出位置充分地隔开，从而能在照射位置前后形成气流稳定的层流，能可靠地将气体的湍流排除。若不满足上述距离的条件，则难以可靠地得到稳定的层流。另外，更为理想的是上述距离为150mm以上。
气体供给位置与照射位置中的上述激光的邻近的端部侧的距离、照射位置中的上述激光的邻近的端部侧与气体供给位置的距离较为理想的是形成为20mm以上的距离，更为理想的是形成为50mm以上的距离。
本发明第十九方面的激光处理装置在上述第四～第十八方面中任一个的基础上，其特征在于，上述整流面与上述处理对象之间的间隔在1～20mm的范围内。
根据上述本发明，通过对整流面与上述处理对象之间的间隔进行适当的设定，从而能形成气流稳定的层流。
本发明第二十方面的激光处理装置在上述第四～第十九方面中任一个的基础上，其特征在于，上述处理对象上具有非单晶半导体层，通过上述激光的处理进行再结晶。
发明效果
根据本发明，在供激光照射的区域中，由于气体不是朝向处理对象喷射，因此，因气体导致层流紊乱的原因消失，气体沿处理对象的板面移动而形成均匀的流速和压力分布，能形成稳定的局部气体气氛。此外，藉此，能使蒸汽、微粒等从处理对象产生的物质朝向一个方向排出，能迅速地从激光的光路上除去。此外，在蒸汽、微粒等从处理对象产生的物质较多的情况下，能通过提高流速来应对。
此外，由于形成层流的整流板设计成没有弯折地延伸较长，因此，能够形成更好的整流。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的激光处理装置的主视图。
图2是表示本发明一实施方式的激光处理装置的俯视图。
图3是表示本发明另一实施方式的激光处理装置的主视图。
图4是表示本发明又一实施方式的激光处理装置的主视图。
图5是表示本发明又一实施方式的激光处理装置的主视图。
图6是表示现有的激光处理装置的主视图。
具体实施方式
(实施方式一)
以下，基于附图对本发明一实施方式的激光处理装置1进行说明。
如图1、2所示，在激光处理装置1中，具有平面方向轴(X和Y)的试样台10设置于移动台11A上，并设置成能朝图示左右方向、图示纵深方向和外侧方向移动，在试样台10的上方位置形成有长条的激光导入窗15。移动台11A是利用未图示的驱动装置来使试样台10移动的构件，移动台11A和未图示的驱动装置构成本发明的移动装置11。
另外，在本发明的激光处理装置1中，将后述的基板100载置于试样台10上。不过，在本发明中，只要能将处理对象保持即可，并不限定于载置等方式，也可以通过把持、气体上浮等方式来对处理对象进行保持。
从激光光源(未图示)输出并经由光学***(未图示)而形成为线光束形的激光2射入激光导入窗15，并向下方侧照射。
作为激光2，例如可以采用商品名为“Vyper”的准分子激光且波长为308nm、脉冲频率为600Hz。不过，作为本发明，激光的种类可以是连续波、脉冲光中的任一个，其频率等也没有特别限定，还可以采用多种激光。
如上所述，激光2形成为在X方向具有短轴、在Y轴方向具有长轴的形状，例如可以例示出：照射面上的短轴长度为0.155～0.450mm、长轴长度为370～1300mm。在本实施方式中，采用照射面上的短轴长度为0.4mm、长轴长度为750mm、短轴方向光束陡度为70μm的光束。不过，作为本发明，并不对激光的短轴长度、长轴长度的大小等进行限定，此外，激光的光束截面形状也并不限定于线光束。
激光导入窗15相当于本发明的透过区域。激光导入窗15形成为与激光的光束截面形状相匹配的长条形。当使激光直接透过时，长轴长度和短轴长度形成为比激光的光束截面形状更大。此外，激光导入窗15的形状也可以设定成能利用激光导入窗15将激光的短轴和长轴中的一方或两方的边缘部遮蔽。在本实施方式中，激光导入窗15的长轴方向的大小相对于透过的激光2的尺寸在两侧各长25mm。
试样台10可以如上述那样移动，通过沿X方向移动可以使激光2一边相对地进行扫描一边进行照射。藉此，可以使激光2以与试样台10的移动方向相反的方向对基板100进行扫描。
在激光导入窗15的周围设有矩形的整流板20。在试样台10上，设置有形成有50nm厚度的非晶硅半导体薄膜(未图示)的基板100，整流板20的下表面的整流面20A与上述半导体薄膜空开间隔地沿X方向延伸。上述间隔较为理想的是为1～20mm，在本实施方式中，设定为5mm。不过，作为本发明，其间隔并不作特别限定，可以设定成适当的间隔。
形成有半导体薄膜的基板100相当于本发明的处理对象。不过，作为本发明，处理对象的种类并不限定于形成有半导体薄膜的基板，可以适用通过激光的照射进行适当处理的所有构件。
较为理想的是，整流板20具有超过激光2的长轴长度两端的长度，具有从激光2的长轴两端分别延伸20mm以上的长度。在本实施方式中，具有从激光2的长轴端分别向外侧延伸50mm的长度。
此外，整流板20具有气体供给孔22B和气体抽吸孔23B，气体供给孔22B在相对于激光导入窗15向－X方向侧(图示左方侧)隔开间隔的位置上下贯通，气体抽吸孔23B在相对于激光导入窗15向+X方向侧(图示右方侧)隔开间隔的位置上下贯通。气体供给孔22B和气体抽吸孔23B根据照射面上的激光2的截面形状而形成长条形，其长度超过照射面上的激光2的长轴两端的长度。此外，具有超过激光导入窗15的长轴两端的长度。
此外，较为理想的是，气体供给孔22B和气体抽吸孔23B与照射面上的激光2的邻近的短轴端具有超过50mm的距离b。在本实施方式中具有150mm的距离。
气体供给孔22B的上端侧与设于整流板20上方的气体供给筒22A连通。气体供给筒22A除了气体入口之外均被密封，在气体入口连接有未图示的气体供给源。利用气体供给源，可以供给一种或两种以上的、任意混合比例构成的气体，可以根据处理对象的种类、处理的内容来改变气体，还可以在处理过程中改变气体的种类。
气体供给孔22B中的气体的供给流量可以设定为恒定量，此外，也可以在处理过程中对流量进行改变。气体的供给流量可以例如例示为50L/min。气体供给孔22B和气体供给筒22A构成气体供给部22。
气体抽吸孔23B的上端侧与设于整流板20上方的气体抽吸筒23A连通。气体抽吸筒23A除了气体出口之外均被密封，在气体出口连接有未图示的气体抽吸装置。气体抽吸装置可以配合气体供给而进行动作，也可以与气体抽吸独立地进行抽吸。
气体抽吸孔23B和气体抽吸筒23A构成气体抽吸部23。在本实施方式中，气体抽吸部23构成气体排出部。
较为理想的是，气体抽吸孔23B中的气体抽吸量与气体供给量配合。通过使气体的抽吸量与气体的供给量平衡，从而能维持压力。此外，若对整体气氛进行供气、抽吸，则考虑到这点来设定气体的供给量和气体的抽吸量，从而能够使整体的供气和抽吸配合。
整流板20以激光导入窗15为基准而比气体供给孔22B和气体抽吸孔23B更向外侧延伸，整流板20的外侧端部与气体供给孔22B的外侧端部之间的长度和整流板20的外侧端部与气体抽吸孔23B的外侧端部之间的长度比气体供给孔22B与气体抽吸孔23B的内侧之间的距离(a)更长(＞a)。
上述整流板20、气体供给部22、气体抽吸部23构成本发明的整流装置。
另外，作为例示，激光处理装置1具有未图示的处理室，在上述处理室内具有移动装置11、试样台10及整流装置，在处理室的外部有激光的输出源、光学***。
接着，对上述激光处理装置1的动作进行说明。
在试样台10上，作为处理对象载置有在上表面设有非晶硅半导体薄膜的基板100。
试样台10通过移动装置11在X-Y方向上移动至初始位置。此时，确定试样台10的Y方向的移动位置，以使基板100的Y方向的规定区域与激光2的照射区域重合，在X方向上使基板100的前端移动至激光的照射位置。
在上述状态的气体供给部22中，向气体供给筒22A供给规定的气体，从气体供给孔22B以规定的气体流量供给气体，另一方面，在气体抽吸部23中，与气体供给量配合地进行气体抽吸。另外，在本实施方式中，作为气体使用氮气等惰性气体。通过供给气体和抽吸气体，在激光2的照射区域中，难以产生湍流而成为层流状态，从而使局部气体气氛稳定。另外，在处理的初期时，由于试样台10不是位于抽吸孔23B的下方，因此，气体的抽吸力较弱，在处理初期可以增大气体抽吸部23的抽吸量。
从未图示的激光光源发出的脉冲状的激光2通过光学***而成为线状的光束(线光束)，穿过激光导入窗15而以适当的照射能量密度(例如370mJ·cm-2)向基板100上的非晶硅半导体膜的照射面上照射。
试样台10通过移动装置11以规定的速度向+X方向移动。藉此，可以使激光2一边相对地进行扫描一边向基板100进行照射。
此外，如上所述，在整流板20中，由气体供给孔22B供给的气体朝向气体抽吸孔23B而产生气体的层流，从而能得到稳定的局部气体气氛。此外，通过气体供给孔22B，形成有沿整流面20A向外侧流动的层流，能防止整体气氛中的大气等从外侧流入照射区域。此外，由于在激光照射后的一段时间内能通过整流面20A而处于良好的局部气体气氛下，因此，能够良好地发挥激光退火的作用从而得到品质优良的结晶。
此外，通过气体供给孔22B，沿整流面20A在两方侧也有气流流动，能防止大气等从外侧流入照射区域。此外，通过气体抽吸孔23B，能够从外侧对气体进行抽吸，将整体气氛中的悬浮物等抽吸而在激光照射前除去。
通过与上述激光2的脉冲配合而移动的试样台10，非晶硅半导体膜一边以一定的速度向+X方向移动一边照射激光2，从而被激光2扫描，且照射面移动，利用照射面能使非晶硅半导体膜的任意区域再结晶。此外，能利用稳定的局部气体气氛来良好地进行激光退火。
在基板100的Y方向的规定区域完成处理后，利用移动装置11将试样台10向Y方向(图2中为+Y方向)移动，从而对Y方向的不同区域也进行同样的处理。此时，可以使试样台10暂时向－X方向移动而返回到初始位置后，进行与上述相同的处理，也可以一边使试样台10向－X方向移动一边照射激光2。在向反方向移动时，可以继续使用气体供给部22和气体抽吸部23，也可以通过将气体供给部22和气体抽吸部23的配管切换等方法来将两者切换，从而使气体抽吸部位于－X方向上的前方、气体供给部位于－X方向上的后方。此外，也可以在处理完基板100的Y方向的规定区域后，使试样台10旋转180度而向基板100的Y方向的不同区域照射激光。
另外，虽然在本实施方式中是向非晶硅半导体膜照射激光而进行再结晶，但是也可以基于其它目的广泛地应用于照射激光以进行处理的情况。
(实施方式二)
接着，参照图3，对本发明的另一实施方式进行说明。另外，对与上述实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略其说明或进行简化。
在实施方式一中，相对于基板100垂直地照射激光以进行激光退火处理，但是也可以是相对于基板100的表面、从倾斜的方向照射激光的结构。
在图3的激光处理装置1A中，使相对于试样台10的X方向的移动方向朝斜前方倾斜的激光2A穿过激光导入窗15向基板100照射。在上述实施方式二中，也可以在稳定的局部气体气氛中进行激光退火处理。
(实施方式三)
在上述各实施方式中，将气体抽吸部作为必须的结构进行了说明，但是也可以不具有气体抽吸部。根据图4对本实施方式三进行说明。另外，对与上述实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略其说明或进行简化。
在本实施方式的激光处理装置1B中，气体排出侧的长度变短的整流板21设于激光导入窗15的周缘。
与上述实施方式相同，整流板21的下表面的整流面21A与基板100之间的间隔设定为5mm。此外，整流板21具有超过激光2的长轴长度两端的长度，具有从激光2的长轴端向外侧延伸50mm以上的长度。
气体供给孔22B根据照射面上的激光2的截面形状而形成长条形，其长度超过照射面上的激光2的长轴两端的长度。气体供给孔22B与照射面上的激光2的邻近的短轴端具有250mm的距离，在另一侧，整流板21与照射面上的激光2的邻近的短轴端的距离为250mm。整流板21的另一侧端部构成供气体排出的气体排出部24。
气体供给孔22B与设于整流板21上方的气体供给筒22A连通。
整流板21以激光导入窗15为基准而比气体供给孔22B更向外侧延伸，整流板21的外侧端部与气体供给孔22B的外侧端部的距离比从气体供给孔22B到另一侧的整流板21的端部的距离更长。
上述整流板21、气体供给部22构成本发明的整流装置。
在本实施方式中，由气体供给部22供给的气体穿过整流面21A与基板100之间并向气体排出部24侧移动而成为层流，从而可以形成稳定的局部气体气氛，可以进行良好的退火处理。此外，在比气体供给部22的气体供给位置更靠外侧处，产生朝向外侧的层流，从而能防止来自外部的整体气氛的气体等流入。
(实施方式四)
在上述各实施方式中，对气体供给是从基板100的上方向下方侧垂直地进行供给、在进行气体抽吸时垂直向上进行抽吸的情况进行了说明，但是也可以相对于基板100从倾斜的方向供给气体，在进行气体抽吸时向倾斜方向进行抽吸。
根据图5对本实施方式的激光处理装置1C进行说明。另外，对与上述实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略其说明或进行简化。
在激光处理装置1C中，在试样台10的上方侧形成有长条的激光导入窗16。激光导入窗16相当于本发明的透过区域。
激光导入窗16形成为与激光的光束截面形状相匹配的长条形。在激光导入窗16的周围设有矩形的整流板30。整流板30下表面的整流面30A与上述非晶硅半导体薄膜空开5mm间隔地沿X方向延伸。
整流板30具有超过激光2的长轴长度两端的长度，具有从激光2的长轴端向外侧延伸50mm的长度。
此外，整流板30具有气体供给孔22C和气体抽吸孔23C，气体供给孔22C相对于激光导入窗16向－X方向侧(图示左方侧)隔开间隔且上下贯通，气体抽吸孔23C相对于激光导入窗16向+X方向侧(图示右方侧)隔开间隔且上下贯通。气体供给孔22C和气体抽吸孔23C根据照射面上的激光2的截面形状而形成长条形，其长度超过照射面上的激光2的长轴两端。
较为理想的是，气体供给孔22C和气体抽吸孔23C在下端侧的位置处与照射面上的激光2的邻近的短轴端之间具有超过150mm的距离。在本实施方式中具有250mm的距离。
气体供给孔22C以下方侧靠近激光导入窗16侧的方式具有倾斜角度，作为相对于整流板30的垂直方向的角度θ1，较为理想的是具有大于0且小于等于60度的角度。
此外，气体抽吸孔23C以下方侧靠近激光导入窗16侧的方式具有倾斜角度，作为相对于整流板30的垂直方向的角度θ2，较为理想的是具有大于0且小于等于60度的角度。
气体供给孔22C与设于整流板30上方的气体供给筒22A连通，气体供给孔22C与气体供给筒22A构成气体供给部22。
气体抽吸孔23C与设于整流板30上方的气体抽吸筒23A连通，气体抽吸孔23C与气体抽吸筒23A构成气体抽吸部23。
整流板30以激光导入窗16为基准而比气体供给孔22C和气体抽吸孔23C更向外侧延伸，整流板30的外侧端部与气体供给孔22C的外侧端部之间的距离和整流板30的外侧端部与气体抽吸孔23C的外侧端部之间的距离比气体供给孔22C与气体抽吸孔23C的内侧之间的距离更长。
上述整流板30、气体供给部22、气体抽吸部23构成本发明的整流装置。
在本实施方式中，利用气体供给孔22C将气体向斜前方方向导入，在整流面30A与玻璃基板100之间，可以更顺畅地形成层流。
此外，形成层流的气体由气体抽吸孔23C向斜上方侧抽吸，具有能将整流面30A与玻璃基板100之间的气体更顺畅地排出的效果。
以上，根据上述实施方式对本发明进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式的内容，能在不脱离本发明的范围内对上述实施方式进行适当的改变。
本申请享有2015年10月26日申请的日本专利申请第2015-209516号的优先权，本申请援引其记载的所有内容。
符号说明
1 激光处理装置
1A 激光处理装置
1B 激光处理装置
1C 激光处理装置
2 激光
3 激光
10 试样台
11A 移动台
11 移动装置
20 整流板
20A 整流面
21 整流板
21A 整流面
22 气体供给部
22A 气体供给筒
22B 气体供给孔
22C 气体供给孔
23 气体抽吸部
23A 气体抽吸筒
23B 气体抽吸孔
23C 气体抽吸孔
24 气体排出部
30 整流板
30A 整流面

Claims (20)

1.一种激光处理装置整流装置，是设于向具有板面的处理对象照射激光以进行处理的激光处理装置的整流装置，其特征在于，包括：
整流部，所述整流部设置于供激光透过以向保持于所述激光处理装置的所述处理对象照射的透过区域的端部侧，并且具有与所述处理对象空开间隔而沿所述处理对象的板面向所述透过区域的外侧延伸的整流面；
气体供给部，所述气体供给部在设置于所述透过区域的状态下，在远离所述透过区域的位置处，向所述整流面的一侧与所述透过区域之间的空隙供给气体；以及
气体排出部，所述气体排出部在设置于所述透过区域的状态下，在远离所述透过区域的位置处，在与所述一侧隔着所述透过区域的另一侧，将存在于所述整流面与所述处理对象之间的空隙的气体排出到所述空隙外。
2.如权利要求1所述的激光处理装置整流装置，其特征在于，
所述整流部具有相对于所述透过区域周缘整体向外侧延伸的形状。
3.如权利要求1或2所述的激光处理装置整流装置，其特征在于，
所述整流部的所述整流面具有以所述透过区域为基准向所述气体排出部的外侧延伸的大小，所述气体排出部具有将气体从所述空隙抽吸的气体抽吸部。
4.一种激光处理装置，向具有板面的处理对象照射激光以进行处理，其特征在于，包括：
透过区域，所述透过区域供所述激光透过以向保持于所述激光处理装置的所述处理对象照射；
整流部，所述整流部具有整流面，该整流面从所述透过区域的端部侧，与所述处理对象空开间隔而沿所述处理对象的板面向所述透过区域外侧延伸；
气体供给部，所述气体供给部在远离所述透过区域的位置处，向所述整流面的一侧与所述透过区域之间的空隙供给气体；以及
气体排出部，所述气体排出部在远离所述透过区域的位置处，在与所述一侧隔着所述透过区域的另一侧，将存在于所述整流面与所述处理对象之间的空隙的气体排出到所述空隙外。
5.如权利要求4所述的激光处理装置，其特征在于，
所述激光在所述处理对象上形成线光束形状，且所述透过区域与所述线光束形状的短轴方向、长轴方向相对应，形成分别具有短轴和长轴的长条形，
所述整流部的所述整流面在所述透过区域的短轴侧两侧和长轴侧两侧，向所述透过区域的外侧延伸。
6.如权利要求4或5所述的激光处理装置，其特征在于，
所述整流面在所述透过区域的长轴端部侧，从激光的长轴端部沿长轴方向朝外侧延伸20mm以上。
7.如权利要求4～6中任一项所述的激光处理装置，其特征在于，
所述气体供给部和所述气体排出部设置成通过气体的供给及排出所产生的气流将照射区域覆盖，在所述照射区域中，将所述激光向所述处理对象照射。
8.如权利要求7所述的激光处理装置，其特征在于，
所述激光在所述处理对象上形成线光束形状，且所述透过区域与所述线光束形状的短轴方向、长轴方向相对应，形成分别具有短轴和长轴的长条形，
所述气体供给部和所述气体排出部隔着所述透过区域而分别在超过照射面上的激光的长轴长度两端的长度范围内进行气体供给和气体排出。
9.如权利要求4～8中任一项所述的激光处理装置，其特征在于，
以所述透过区域为基准，在所述一侧，所述整流部的所述整流面向所述气体供给部的气体供给位置的外侧进一步延伸，在所述另一侧，所述整流部的所述整流面延伸至所述气体排出部。
10.如权利要求4～9中任一项所述的激光处理装置，其特征在于，
所述整流部的所述整流面以所述透过区域为基准向所述气体排出部的气体排出位置的外侧延伸，所述气体排出部具有将气体从所述空隙抽吸的气体抽吸部。
11.如权利要求10所述的激光处理装置，其特征在于，
所述气体抽吸部具有气体排出路，该气体排出路与所述空隙连通，使气体在垂直于所述整流面的方向与所述气体排出部的外侧方向之间的方向上流动。
12.如权利要求10或11所述的激光处理装置，其特征在于，
所述整流面向所述气体供给部的气体供给位置的外侧延伸的长度比所述气体供给位置与所述气体排出位置之间的间隔更大。
13.如权利要求12所述的激光处理装置，其特征在于，
所述整流面向所述气体排出部的气体排出位置的外侧延伸的长度比所述气体供给位置与所述气体排出位置之间的间隔更大。
14.如权利要求4～13中任一项所述的激光处理装置，其特征在于，
所述气体供给部具有气体供给路，该气体供给路与所述空隙连通，使气体在垂直于所述整流面的方向与所述气体供给部的内侧方向之间的方向上流动。
15.如权利要求4～14中任一项所述的激光处理装置，其特征在于，
具有使所述处理对象移动的移动装置，
以所述移动的方向为基准，在移动方向后方侧具有所述气体供给部的气体供给位置，在移动方向前方侧具有所述气体排出部的气体排出位置。
16.如权利要求15所述的激光处理装置，其特征在于，
所述移动装置可以进行往复移动，可以根据移动方向来切换所述气体供给部和所述气体排出部。
17.如权利要求4～16中任一项所述的激光处理装置，其特征在于，
所述气体供给部的气体供给位置与照射位置中的所述激光的邻近的端部侧具有50mm以上的距离。
18.如权利要求4～17中任一项所述的激光处理装置，其特征在于，
所述气体排出部的气体排出位置与照射位置中的所述激光的邻近的端部侧具有150mm以上的距离。
19.如权利要求4～18中任一项所述的激光处理装置，其特征在于，
所述整流面与所述处理对象的板面之间的间隔在1～20mm的范围内。
20.如权利要求4～19中任一项所述的激光处理装置，其特征在于，
所述处理对象上具有非单晶半导体层，通过所述激光的处理进行再结晶。
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