JP2005210061A - 結晶化装置並びに方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス、並びに光変調素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位相シフタ1のような光変調素子は、照明系からの光線の光路上に位置され、入射された光線を、所定のパターンの光強度分布を有する光線に変調して、被処理基板4を照明する。この光変調素子には、位置合わせ用マーク1a,1bが配置され、これらマーク1a,1bは、CCDカメラ10a,10bにより撮像され、この撮像結果に基づく位置情報と参照位置情報とが比較され、この比較値に基づいて光変調素子の位置が予め設定された位置に自動的に制御される。
【選択図】 図5
Description
結晶粒サイズが最大で1から2ミクロン程度,最小で,0.05ミクロン程度であり、結晶粒径は,レーザ光のフルエンスに強く依存する。このため,レーザ光強度を均一にしなければ,結晶粒径がばらつくことになり,その結果,トランジスタ特性(閾電圧,サブシュレッド係数,移動度)にばらつきが生ずる。一般的に、長さが4μm以上必要であるMOSトランジスタのチャネル領域を、最大で1から2ミクロン程度の結晶粒径では、1つの結晶粒の中に形成することはできず、複数の結晶粒にまたがって形成しなければならない。このために、各チャンネル領域内に複数の結晶粒界が形成されてしまい、結晶粒界数の相違が特性の相違となって夫々のトランジスタが形成される課題がある。さらに、結晶粒界を電子(正孔)が移動するときに、結晶粒界が、障壁となって移動度に影響を及ぼす課題がある。
前記光線を極小光強度から極大光強度に変化した光強度分布の光線に変調する光変調素子と、
この光変調素子を透過した光線が入射する位置に設けられ、被処理基板を支持する基板ステージとを具備する結晶化装置により、結晶化された被処理基板の領域に電子デバイスを製造する方法であって、
前記被処理基板に予め設けられた位置合わせ用マークを基準として被処理基板を前記結晶化装置の基板ステージに位置合わせして支持させる工程と、
前記基板ステージに支持された前記被処理基板の予め定められた領域に前記光線を照射し、領域を結晶化する結晶化工程と、
前記位置合わせ用マークを基準として位置合わせされた前記被処理基板の前記結晶化された領域に回路素子を形成する回路素子形成工程と、
を具備してなることを特徴とするとしている。
この照明系からの光線の光軸上に位置され、入射された光線を、所定のパターンの光強度分布を有する光線に光強度変調する光変調素子と、
光強度変調された光線が被処理基板に入射するように被処理基板を支持する支持手段と、
前記光変調素子絶対位置を検出する第1の位置検出手段と、
前記被処理基板の絶対位置を検出する第2の位置検出手段と、
これら第1並びに第2の位置検出手段の検出結果に基づいて前記光変調素子と前記被処理基板との少なくとも一方の位置を制御する位置制御手段とを具備することを特徴としている。
このレーザ光を所定のパターンの光強度分布を有する光線に光変調素子により光強度変調して、被処理基板の領域を照明してこの領域を結晶化する第2の工程と、
この第2の工程の前と第2の工程の間との少なくとも一方で、前記光変調素子の位置を検出する第3の工程と、
この第3の工程での検出結果に基づいて前記光変調素子の位置を制御する工程とを具備することを特徴としている。
CCDカメラ、14…XYZθ駆動機構、40…XYθ駆動機構、
Claims (17)
- 被処理基板を溶融するための光線を射出する照明系と、
前記光線を極小光強度から極大光強度に変化した光強度分布の光線に変調する光変調素子と、
この光変調素子を透過した光線が入射する位置に設けられ、被処理基板を支持する基板ステージとを具備する結晶化装置により、結晶化された被処理基板の領域に電子デバイスを製造する方法であって、
前記被処理基板に予め設けられた位置合わせ用マークを基準として被処理基板を前記結晶化装置の基板ステージに位置合わせして支持させる工程と、
前記基板ステージに支持された前記被処理基板の予め定められた領域に前記光線を照射し、領域を結晶化する結晶化工程と、
前記位置合わせ用マークを基準として位置合わせされた前記被処理基板の前記結晶化された領域に回路素子を形成する回路素子形成工程と、
を具備してなることを特徴とする電子デバイスの製造方法。 - 前記被処理基板は、結晶化される前記領域を有する非単結晶半導体膜を有することを特徴とする請求項1に記載の電子デバイスの製造方法。
- 請求項1又は2に記載の電子デバイスの製造方法により製造されたされたことを特徴とする電子デバイス。
- 被処理基板を照明するための光線を射出する照明系と、
この照明系からの光線の光軸上に位置され、入射された光線を、所定のパターンの光強度分布を有する光線に光強度変調する光変調素子と、
光強度変調された光線が被処理基板に入射するように被処理基板を支持する支持手段と、
前記光変調素子絶対位置を検出する第1の位置検出手段と、
前記被処理基板の絶対位置を検出する第2の位置検出手段と、
これら第1並びに第2の位置検出手段の検出結果に基づいて前記光変調素子と前記被処理基板との少なくとも一方の位置を制御する位置制御手段とを具備することを特徴とする結晶化装置。 - 前記照明系は、レーザ光を射出するレーザ光源と、このレーザ光源から射出されたレーザ光の光強度分布を均一にして前記光変調素子に入射させる手段とを有し、また、前記光変調素子は、入射したレーザ光を極小強度ピークを有する少なくとも1つの逆ピークパターンの光強度分布を有するレーザ光に変調して被処理基板を照明する光変調素子であることを特徴とする請求項4に記載の結晶化装置。
- 前記位置検出手段は、前記光軸に直交し、かつ互いに直交したX方向並びにY方向と、光軸を中心とするθ方向との少なくとも1つの方向の光変調素子の位置を検出し、また、前記位置制御手段は、この検出された位置が所定の位置に対してずれているときに、この位置ずれを補正するように光変調素子を移動させることを特徴とする請求項4もしくは5に記載の結晶化装置。
- 前記位置検出手段は、前記光軸に直交し、かつ互いに直交したX方向並びにY方向と、光軸を中心とするθ方向との光変調素子の位置を検出し、前記位置制御手段は、この検出された位置が所定の位置に対してずれているときに、この位置ずれを補正するように光変調素子を移動させることを特徴とする請求項4ないし6のいずれか1に記載の結晶化装置。
- 前記位置検出手段は、前記光変調素子に設けられた少なくとも1つの位置合わせ用マークと、この位置合わせ用マークを検出して位置情報を出力する位置合わせ用マーク検出装置とを有し、また、前記位置制御手段は、この位置情報と参照位置情報とを比較して、両方の位置情報にずれがあるときに、この位置ずれを補正するように光変調素子を移動させることを特徴とする請求項4ないし7のいずれか1に記載の結晶化装置。
- 前記位置合わせ用マークは、光変調素子に、互いに離間して配置された1対の位置合わせ用マークであり、また、前記位置合わせ用マーク検出装置は、これら位置合わせ用マークを互いに独立して検出する1対の検出装置であり、また、前記位置制御手段は、前記1対の検出装置の検出情報に基づいて直線位置情報をつくり、参照直線位置情報と比較して光変調素子のXYθ方向の位置ずれの情報を出力する手段と、この手段からの情報に基づいて光変調素子をXYθ方向に移動させる駆動機構とを有する請求項8に記載の結晶化装置。
- 前記光変調素子を交換可能に支持し、前記駆動機構により、光変調素子をXYθ方向に移動させる支持機構をさらに具備する請求項9に記載の結晶化装置。
- 前記1対の位置合わせ用マークは、光変調素子の両端近くに設けられた十字マークを有し、また、前記1対の検出装置は、これら十字マークをそれぞれ独立して撮像する1対のCCDカメラを有する請求項9もしくは10に記載の結晶化装置。
- 前記参照位置情報は、予め設定されていることを特徴とする請求項8ないし11のいずれか1に記載の結晶化装置。
- 前記支持手段により支持された被処理基板の位置を検出し、この検出結果に基づいて前記参照位置情報をつくる手段をさらに具備する請求項8ないし11のいずれか1に記載の結晶化装置。
- パルスレーザ光を順次射出する第1の工程と、
このレーザ光を所定のパターンの光強度分布を有する光線に光変調素子により光強度変調して、被処理基板の領域を照明してこの領域を結晶化する第2の工程と、
この第2の工程の前と第2の工程の間との少なくとも一方で、前記光変調素子の位置を検出する第3の工程と、
この第3の工程での検出結果に基づいて前記光変調素子の位置を制御する工程とを具備することを特徴とする結晶化方法。 - 前記光変調素子は、入射したレーザ光を極小光強度ピークを有する少なくとも1つの逆ピークパターンの光強度分布を有するレーザ光に光強度変調して被処理基板を照明するように、直線もしくは点状の位相シフト部を有する位相シフタであることを特徴とする請求項14に記載の結晶化方法。
- 位相シフトパターン並びにアラインメントマーク形成用パターンと、これらパターンを被処理基板に対して位置合わせさせるための位置合わせマークとを有することを特徴とする光変調素子。
- 入射したレーザ光に前記極小強度ピークを形成する直線もしくは点状の位相シフト部を有する位相シフタ部と、この位相シフタ部の位置合わせのための位置合わせ用マークとを有することを特徴とする光変調素子。
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