JP2004343092A - ビーム照射装置、ビーム照射方法、及び薄膜トランジスタの作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、連続的に出力されるエネルギービームの被照射物上でのスポットを、走査手段により走査する場合、スポットの走査速度が所定値以外、例えば速度が一定でなく、増加、減少及びゼロの領域、つまり走査方向が変わる位置、又は走査開始位置及び走査終了位置でのビームは、素子形成領域外に照射することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本実施の形態では、4つの素子形成領域が形成される被照射物に対し、光源にレーザを用いてレーザ処理を行う場合を説明する。
本実施の形態では図2を用いて、ビームの一形態としてCWレーザを用いたビーム照射装置、つまりレーザ照射装置、及びビーム照射方法、つまりレーザ照射方法を説明する。また被照射物として半導体膜を用い、第1の走査手段としてガルバノミラーを用いる一例を説明する。
本実施の形態では、基板上に形成される半導体膜に対して、複数のレーザ発振器を有するレーザ照射装置を用いてレーザ処理を行い、薄膜トランジスタを有する集積回路の量産性を高める場合を説明する。
本実施の形態では、アクティブマトリクス基板を用いて作製される発光装置について、図4を用いて説明する。
本発明により作製されたアクティブマトリクス基板は、様々な電子機器に適用することができる。電子機器としては、携帯情報端末(携帯電話機、モバイルコンピュータ、携帯型ゲーム機又は電子書籍等)、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、表示ディスプレイ、ナビゲーションシステム等が挙げられる。これら電子機器の具体例を図5に示す。
図5(D)は携帯電話機であり、本体4301、音声出力部4302、音声入力部4303、表示部4304、操作スイッチ4305、アンテナ4306等を含む。本発明により形成されたアクティブマトリクス基板により発光素子や液晶材料を有する表示部4304を完成することができる。
なお本発明に用いられるビームはCWビームに限定されず、パルス的に出力されるエネルギービーム(パルスビーム、特に、光源にレーザを使用する場合パルスレーザと表記する)であっても、半導体膜がレーザ光によって溶融してから固化するまでに、次のレーザ光を照射できるような発振周波数でレーザ光を発振させることで、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができれば、本発明の効果を奏することができる。すなわち、パルス発振の周期(発振周波数)が、半導体膜が溶融してから完全に固化するまでの時間よりも短くなるように、発振周波数の下限を定めたパルスビームを使用してもよい。例えば光源にレーザを用いたパルスレーザにおいて、具体的な発振周波数は10MHz以上とし、通常用いられている数十Hz〜数百Hzの周波数よりも著しく高い周波数を使用する。
Claims (24)
- 連続的に出力されるエネルギービームを被照射物上において一端から他端へ走査する手段と、
前記一端及び前記他端において、前記被照射物上の素子形成領域外に前記ビームを照射するように前記被照射物の位置を制御する手段と、
を有するビーム照射装置であって
前記走査する手段は鏡面体を有し、前記鏡面体は前記ビームの光軸上に配置されるよう軸に固定され、前記軸を中心として振動することを特徴とするビーム照射装置。 - 連続的に出力されるエネルギービームを被照射物上において一端から他端へ走査する手段と、
前記走査する手段と同期して、前記一端及び前記他端において前記被照射物上の素子形成領域外に前記ビームを照射するように前記被照射物の位置を制御する手段と、
を有するビーム照射装置であって、
前記走査する手段は鏡面体を有し、前記鏡面体は前記ビームの光軸上に配置されるよう軸に固定され、前記軸を中心としては振動することを特徴とするビーム照射装置。 - 連続的に出力される複数のエネルギービームを被照射物上においてそれぞれ一端から他端へ走査する複数の手段と、
前記一端及び前記他端において、前記被照射物上の素子形成領域外に前記ビームを照射するように前記被照射物の位置を制御する手段と、
を有するビーム照射装置であって、
前記複数の走査する手段は鏡面体を有し、前記鏡面体は前記ビームの光軸上に配置されるよう軸に固定され、前記軸を中心として振動することを特徴とするビーム照射装置。 - 連続的に出力されるエネルギービームを被照射物上において走査する手段と、
前記ビームの走査開始位置と走査終了位置において、前記被照射物上の素子形成領域外に前記ビームを照射するように前記被照射物の位置を制御する手段と、
を有するビーム照射装置であって、
前記走査する手段は鏡面体を有し、前記鏡面体は前記ビームの光軸上に配置されるよう軸に固定され、前記軸を中心として回転することを特徴とするビーム照射装置。 - 連続的に出力される複数のエネルギービームを被照射物上においてそれぞれ走査する複数の手段と、
前記複数のビームの走査開始位置と走査終了位置において、前記被照射物上の素子形成領域外に前記ビームを照射するように前記被照射物の位置を制御する手段と、
を有するビーム照射装置であって、
前記複数の走査する手段はそれぞれ鏡面体を有し、前記鏡面体は前記ビームの光軸上に配置されるよう軸に固定され、前記軸を中心として回転することを特徴とするビーム照射装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一において、前記鏡面体は平面又は曲面を有することを特徴とするビーム照射装置。
- 請求項1乃至6のいずれか一において、前記軸は、一端部、又は両端部に支持棒が設けられることを特徴とするビーム照射装置。
- 請求項1乃至7において、前記鏡面体は1つ設けられることを特徴とするビーム照射装置。
- 請求項1乃至8のいずれか一において、前記被照射物と、前記ビームを相対的に移動させる手段を有することを特徴とするビーム照射装置。
- 請求項9において、前記移動させる手段は、前記走査する手段の走査と同期して移動するように制御する制御装置を有することを特徴とするビーム照射装置。
- 請求項1乃至10のいずれか一において、前記連続的に出力されるエネルギービームは、YVO4レーザ、YAGレーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、及びArレーザのいずれかのレーザから射出されるビームであることを特徴とするビーム照射装置。
- 請求項1乃至11のいずれか一において、前記連続的に出力されるエネルギービームを線状に加工する光学系を有し、前記光学系は前記ビームの発振器と、前記走査手段との間に配置されることを特徴とするビーム照射装置。
- 請求項1乃至12のいずれか一において、前記走査する手段と、前記被照射物と、の間にはfθレンズが配置されることを特徴とするビーム照射装置。
- 請求項1乃至12のいずれか一において、前記走査する手段と、前記被照射物と、の間にはテレセントリックfθレンズが配置されることを特徴とするビーム照射装置。
- 連続的に出力されるエネルギービームを被照射物に走査しながら照射するビーム照射方法において、
前記被照射物に形成された素子形成領域外で、前記ビームの走査方向を変えることを特徴とするビーム照射方法。 - 連続的に出力されるエネルギービームを被照射物に走査しながら照射するビーム照射方法において、
前記ビームの走査開始位置と走査終了位置において、前記被照射物に形成された素子形成領域外に前記ビームを照射することを特徴とするビーム照射方法。 - 連続的に出力されるエネルギービームと、被照射物とを相対的に走査しながら照射するビーム照射方法において、
前記ビームが複数の鏡面体により反射することで、前記被照射物を処理し、前記反射している鏡面体の面毎に、前記エネルギービームと、前記被照射物との相対的な位置を制御し、
前記ビームの走査開始位置と走査終了位置において、前記被照射物に形成された素子形成領域外に前記ビームを照射することを特徴とするビーム照射方法。 - 請求項15乃至17のいずれか一において、前記走査する手段はガルバノミラー又はポリゴンミラーを有することを特徴とするビーム照射方法。
- 請求項15乃至18のいずれか一において、前記連続的に出力されるエネルギービームは、YVO4レーザ、YAGレーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、及びArレーザのいずれかのレーザから射出されるビームであることを特徴とするビーム照射方法。
- 連続的に出力されるエネルギービームを半導体膜に走査しながら照射して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜上にゲート電極を形成し、
前記ゲート電極をマスクとして前記結晶性半導体膜に不純物領域を形成する薄膜トランジスタの作製方法において、
前記半導体膜に形成された素子形成領域外で、前記ビームの走査方向を変えることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 連続的に出力されるエネルギービームを半導体膜に走査しながら照射して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜上にゲート電極を形成し、
前記ゲート電極をマスクとして前記結晶性半導体膜に不純物領域を形成する薄膜トランジスタの作製方法において、
前記ビームの走査開始位置と走査終了位置において、前記半導体膜に形成された素子形成領域外に前記ビームを照射することを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。 - 請求項20又は21において、前記走査する手段はガルバノミラー又はポリゴンミラーを有することを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。
- 請求項20乃至22のいずれか一において、前記連続的に出力されるエネルギービームは、YVO4レーザ、YAGレーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、及びArレーザのいずれかのレーザから射出されるビームであることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。
- 請求項20乃至23のいずれか一において、前記素子形成領域は、表示装置、又は集積回路が形成される領域であることを特徴とする薄膜トランジスタの作製方法。
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