JP2005322775A - Device and method for irradiating laser - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the deterioration of the working quality of annealing treatment due to the thermal expansion of a substrate. <P>SOLUTION: A retaining table 1 retains the wafer W under a condition that a linear expansion in a direction parallel to the surface of the substrate W is permitted. A displacement gage 2 measures the amount of displacement of the position of end surface of the substrate W with respect to a retaining surface 1a in an X direction parallel to the retaining surface 1a of the retaining table 1. A pulse laser light outgoing device 3 irradiates a pulse laser light L or incident light into the surface of the substrate W. A moving mechanism 4 moves the retaining table 1 into the X direction with respect to the optical axis of the pulse laser light L, so that the position of incidence of the pulse laser light L is moved on the surface of the substrate W. A controller 6 controls the timing of irradiation of the pulse laser light L irradiated by the laser light irradiation device 3 through a trigger generating device 5 based on the measurement result d1 of the displacement gage 2, so that the incident pulse laser light L is irradiated on the objective position of surface of the substrate W. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レーザ照射装置及びレーザ照射方法に関し、特に基板の表面にパルスレーザ光を繰り返し入射させながら、パルスレーザ光の光軸及び基板の一方を他方に対して移動させるレーザ照射装置及びレーザ照射方法に関する。   The present invention relates to a laser irradiation apparatus and a laser irradiation method, and in particular, a laser irradiation apparatus and a laser irradiation that move one of an optical axis of a pulsed laser beam and a substrate relative to the other while repeatedly inputting the pulsed laser beam on the surface of the substrate Regarding the method.

表面がアモルファスシリコンによって構成された基板にパルスレーザ光を入射させ、パルスレーザ光が入射した位置のアモルファスシリコンを多結晶化するアニール技術が知られている（特許文献１参照）。また、表面が有機材料膜によって構成された基板にパルスレーザ光を入射させ、パルスレーザ光が入射した位置の有機材料膜をアブレーションにより除去する技術が知られている（特許文献２参照）。   An annealing technique is known in which a pulse laser beam is incident on a substrate whose surface is made of amorphous silicon, and amorphous silicon at a position where the pulse laser beam is incident is polycrystallized (see Patent Document 1). In addition, a technique is known in which pulsed laser light is incident on a substrate whose surface is formed of an organic material film, and the organic material film at the position where the pulsed laser light is incident is removed by ablation (see Patent Document 2).

これらの技術では、基板の表面にパルスレーザ光を繰り返し入射させながら、パルスレーザ光の光軸に対して基板を移動させる。これにより、基板の表面上でパルスレーザ光のビームスポットの位置を移動させることができる。こうして基板表面のアニールすべき領域を全域にわたってアニールする。また、基板表面のアブレーションさせるべき領域を全域にわたってアブレーションさせる。   In these techniques, the substrate is moved relative to the optical axis of the pulsed laser light while the pulsed laser light is repeatedly incident on the surface of the substrate. Thereby, the position of the beam spot of the pulse laser beam can be moved on the surface of the substrate. Thus, the region to be annealed on the substrate surface is annealed over the entire area. Further, the region to be ablated on the substrate surface is ablated over the entire area.

特開平５−０９０１９１号公報JP-A-5-090191 特開２００２−２４８５８９号公報JP 2002-248589 A

パルスレーザ光を繰り返し入射させる過程で基板が熱膨張し、これに伴なって基板表面の領域も拡大する。そのため、基板の熱膨張を考慮せずにビームスポットを移動させたのでは、アニールすべき領域を全域にわたってアニールすることができない場合がある。また、アブレーションさせるべき領域を全域にわたってアブレーションさせることができない場合がある。このような場合、アニールや除去加工の加工品質が低下する。   The substrate is thermally expanded in the process of repeatedly applying the pulsed laser beam, and the area of the substrate surface is enlarged accordingly. Therefore, if the beam spot is moved without considering the thermal expansion of the substrate, the region to be annealed may not be annealed over the entire region. Further, there are cases where the region to be ablated cannot be ablated over the entire region. In such a case, the processing quality of annealing or removal processing deteriorates.

本発明の目的は、基板の熱膨張等に起因して、アニールや除去加工等の加工品質が低下してしまうことを防止することのできる技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing deterioration in processing quality such as annealing and removal processing due to thermal expansion of a substrate or the like.

本発明の一観点によれば、基板を、その表面に平行な方向の熱膨張を許容した状態で保持する保持台と、前記保持台によって保持された基板の表面に入射するパルスレーザ光を繰り返し出射するパルスレーザ光出射装置と、前記パルスレーザ光出射装置から出射されるパルスレーザ光の入射位置が、前記保持台によって保持された基板の表面上で、１パルス毎又は複数パルス毎に移動するように、前記パルスレーザ光の光軸及び前記保持台の一方を他方に対して移動させる移動機構とを備えたレーザ照射装置において、前記基板の表面に平行な方向に関し、前記保持台によって保持された基板の端面の位置の、該保持台に対する変位量を測定する変位計と、前記変位計の測定結果に基づいて、前記パルスレーザ光出射装置による前記パルスレーザ光の出射のタイミング及び前記移動機構による移動の少なくともいずれか一方を制御する制御装置とを備えたレーザ照射装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a holding table that holds a substrate in a state in which thermal expansion in a direction parallel to the surface thereof is allowed, and pulsed laser light incident on the surface of the substrate held by the holding table are repeated. The emitted pulse laser beam emitting device and the incident position of the pulse laser beam emitted from the pulse laser beam emitting device move on a surface of the substrate held by the holding table for each pulse or for every plurality of pulses. As described above, in the laser irradiation apparatus including the optical axis of the pulsed laser light and a moving mechanism for moving one of the holding bases with respect to the other, the laser irradiation apparatus is held by the holding base in a direction parallel to the surface of the substrate. A displacement meter that measures the amount of displacement of the end face of the substrate relative to the holding table, and the pulse laser beam emitted by the pulse laser beam emitting device based on the measurement result of the displacement meter. The laser irradiation apparatus and a control device for controlling at least one of movement by the timing and the moving mechanism of the laser light emitted is provided.

保持台に対する基板の端面の位置の変位量に基づいて、パルスレーザ光出射装置によるパルスレーザ光の出射のタイミング及び移動機構による移動の少なくともいずれか一方を制御することにより、基板の熱膨張等に起因してアニールや除去加工等の加工品質が低下してしまうことを防止できる。   Based on the amount of displacement of the position of the end face of the substrate relative to the holding table, by controlling at least one of the pulse laser beam emission timing by the pulse laser beam emitting device and the movement by the moving mechanism, the thermal expansion of the substrate, etc. Therefore, it is possible to prevent the processing quality such as annealing and removal processing from being deteriorated.

図３を参照して、まず比較例によるアニール方法について説明する。図３は、アニール処理の対象となる基板Ｗの平面図である。基板Ｗは、ガラス基板の上にアモルファスシリコン膜を形成したものである。アモルファスシリコン膜が、基板Ｗの表面を構成している。基板Ｗの表面にパルスレーザ光を入射させ、パルスレーザ光が入射した領域のアモルファスシリコン膜を多結晶化させる。   With reference to FIG. 3, the annealing method by a comparative example is demonstrated first. FIG. 3 is a plan view of the substrate W to be annealed. The substrate W is obtained by forming an amorphous silicon film on a glass substrate. The amorphous silicon film constitutes the surface of the substrate W. Pulse laser light is incident on the surface of the substrate W, and the amorphous silicon film in the region where the pulse laser light is incident is polycrystallized.

平面視において基板Ｗは長方形であり、その一辺に平行な方向をＸ方向とし、その辺と隣り合う辺に平行な方向をＹ方向とするＸＹ直交座標系を考える。図３の右から左に向う方向をＸ軸の正方向とし、下から上に向う方向をＹ軸の正方向とする。パルスレーザ光のビームスポットＳが、基板Ｗ表面におけるＸ方向一端部の第１の位置Ｐ１からＸ軸の正方向に他端部の第２の位置Ｐ２まで移動し、次にＹ軸の正方向に第２の位置Ｐ２から第３の位置Ｐ３まで移動し、次にＸ軸の負方向に第３の位置Ｐ３からＸ方向一端部の第４の位置Ｐ４まで移動するように、基板Ｗをパルスレーザ光の光軸に対して移動させる。 Consider an XY orthogonal coordinate system in which the substrate W is rectangular in plan view, the direction parallel to one side thereof is the X direction, and the direction parallel to the side adjacent to the side is the Y direction. The direction from right to left in FIG. 3 is the positive direction of the X axis, and the direction from bottom to top is the positive direction of the Y axis. Beam spot S of the pulse laser light is moved from the first position P 1 in the X-direction end portion in the positive direction of the X axis to the second position P 2 of the other end portion of the substrate W surface, then the Y-axis as the forward direction to move from the second position P 2 to a third position P 3, then moves from the third position P 3 in the negative direction of the X axis to a fourth position P 4 in the X-direction end portion Next, the substrate W is moved with respect to the optical axis of the pulse laser beam.

基板Ｗの表面上でビームスポットＳは正方形又は長方形状をなしており、そのサイズはパルス間で一定である。従って、ビームスポットＳをＸ方向に移動させる際は、パルス間での基板Ｗの移動量をビームスポットＳのＸ方向の長さと同一の値とし、ビームスポットＳをＹ方向に移動させる際は、パルス間での基板Ｗの移動量をビームスポットＳのＹ方向の長さと同一の値とすれば、ビームスポットＳを前回のショットのパルスレーザ光によってアニールされた領域と接するように移動させることができ、その結果、第１の位置Ｐ１から第４の位置Ｐ４までのビームスポットＳの移動経路を隙間無くアニールすることができるようにもみえる。 On the surface of the substrate W, the beam spot S has a square or rectangular shape, and its size is constant between pulses. Therefore, when moving the beam spot S in the X direction, the amount of movement of the substrate W between pulses is set to the same value as the length of the beam spot S in the X direction, and when moving the beam spot S in the Y direction, If the amount of movement of the substrate W between pulses is set to the same value as the length of the beam spot S in the Y direction, the beam spot S can be moved so as to be in contact with the region annealed by the pulse laser beam of the previous shot. can, as a result, appear also to a movement path of the beam spot S from the first position P 1 to the fourth position P 4 can be no gap annealing.

ところが、ビームスポットＳを上述のようにして移動させる間に基板Ｗが熱膨張する。そのため、基板Ｗの熱膨張を考慮せずにビームスポットを移動させた場合、基板Ｗ表面を隙間無くアニールすることができない場合がある。即ち、基板Ｗが熱変形しないという仮定の下では、パルス間での基板Ｗの移動量が固定的であっても、アニールすべき領域に隙間無くビームスポットを配置することはできる。しかし、ビームスポットＳを移動させる途中で基板Ｗが熱膨張する場合、パルス間での基板Ｗの移動量を固定したのでは、基板Ｗ表面を隙間無くアニールすることができない場合がある。   However, the substrate W is thermally expanded while the beam spot S is moved as described above. Therefore, when the beam spot is moved without considering the thermal expansion of the substrate W, the surface of the substrate W may not be annealed without a gap. That is, under the assumption that the substrate W is not thermally deformed, the beam spot can be arranged without a gap in the region to be annealed even if the amount of movement of the substrate W between pulses is fixed. However, when the substrate W is thermally expanded during the movement of the beam spot S, the surface of the substrate W may not be annealed without a gap if the amount of movement of the substrate W between pulses is fixed.

図４(Ａ)に、パルスレーザ光によってアニールされた領域と、本来アニールすべき領域との間にＸ方向に隙間が生じている様子を示す。破線で示す輪郭Ｗ１は、図３の第１の位置Ｐ１にパルスレーザ光を入射させた時点（以下、第１の時点という。）における基板Ｗの端面の位置を示す。一方、実線で示す輪郭Ｗ２は、図３の第４の位置Ｐ４にパルスレーザ光を入射させた時点（以下、第２の時点という。）における基板Ｗの端面の位置を示す。図３の第１の位置Ｐ１から第４の位置Ｐ４までビームスポットＳを移動させる間に基板Ｗが熱膨張したことにより、基板Ｗの端面のＸ方向の位置が移動している。 FIG. 4A shows a state in which a gap is generated in the X direction between a region annealed by pulsed laser light and a region to be annealed originally. A contour W 1 indicated by a broken line indicates the position of the end face of the substrate W at the time when the pulse laser beam is incident on the first position P 1 in FIG. 3 (hereinafter referred to as the first time). On the other hand, the contour W 2 indicated by a solid line, the time is made incident pulsed laser beam to a fourth position P 4 of FIG. 3 shows the position of the edge of the substrate W in (hereinafter, referred to. The second time point). By the substrate W is thermally expanded during the first position P 1 in FIG. 3 to move the beam spot S to the fourth position P 4, X-direction position of the end surface of the substrate W is moving.

また、破線で示す位置Ａ１は、図３の第１の位置Ｐ１に入射させたパルスレーザ光によりアニールされた領域の第１の時点における位置を示す。実線で示す位置Ａ２は、そのアニールされた領域の第２の時点おける位置を示す。基板Ｗの熱膨張に伴い、アニールされた領域の位置も移動している。 The position A 1 indicated by a broken line shows a position in the first time of the annealed area by the pulse laser beam is incident on the first position P 1 in FIG. Position A 2 shown by the solid line shows the second time definitive position of the annealed regions. With the thermal expansion of the substrate W, the position of the annealed region is also moved.

このように、図３の第１の位置Ｐ１から第４の位置Ｐ４までビームスポットＳを移動させる間に基板Ｗが熱膨張するため、基板Ｗの熱膨張を考慮せずに第１の時点における基板Ｗ表面上の第４の位置Ｐ４に相当する位置Ｂにパルスレーザ光を入射させたのでは、そのパルスレーザ光によってアニールされた領域と、本来アニールすべき領域との間に、Ｘ方向にΔＸの隙間が生じてしまう。 Thus, since the substrate W while moving the beam spot S from a first position P 1 in FIG. 3 to the fourth position P 4 is thermally expanded, first without considering the thermal expansion of the substrate W than is incident pulsed laser light at a position B corresponding to a fourth position P 4 on the surface of the substrate W at the time, between the annealed region by the pulsed laser beam, the region to be originally annealing, A gap of ΔX occurs in the X direction.

図４(Ｂ)に、パルスレーザ光によってアニールされた領域と、本来アニールすべき領域との間にＹ方向に隙間が生じている様子を示す。破線で示す輪郭Ｗ３は、図３の第１の位置Ｐ１にパルスレーザ光を入射させた時点（第１の時点）における基板Ｗの端面の位置を示す。実線で示す輪郭Ｗ４は、図３の第５の位置Ｐ５にパルスレーザ光を入射させた時点（以下、第３の時点という。）における基板Ｗの端面の位置を示す。図３の第１の位置Ｐ１から第５の位置Ｐ５までビームスポットＳを移動させる間に基板Ｗが熱膨張したことにより、基板Ｗの端面のＹ方向の位置が移動している。 FIG. 4B shows a state where a gap is generated in the Y direction between the region annealed by the pulse laser beam and the region to be annealed. Contour W 3 shown by a broken line indicates the position of the edge of the substrate W at the time (first time point) that is incident pulse laser beam to a first position P 1 in FIG. A contour W 4 indicated by a solid line indicates the position of the end face of the substrate W at the time when the pulse laser beam is incident on the fifth position P 5 in FIG. 3 (hereinafter referred to as the third time). By the substrate W is thermally expanded during the first position P 1 in FIG. 3 to move the beam spot S to the position P 5 of the fifth position in the Y direction of the end face of the substrate W is moving.

このため、基板Ｗの熱膨張を考慮せずに第１の時点における基板Ｗ表面上の第５の位置Ｐ５に相当する位置Ｃにパルスレーザ光を入射させたのでは、そのパルスレーザ光によってアニールされた領域と、本来アニールすべき領域との間に、Ｙ方向にΔＹの隙間が生じてしまう。 Therefore, than was incident pulsed laser light at a position C corresponding to the position P 5 of the fifth substrate W surface at the first point in time without consideration of the thermal expansion of the substrate W, by the pulse laser beam A gap of ΔY is generated in the Y direction between the annealed region and the region that should be annealed.

ΔＸ及びΔＹは、０．１μｍ以下であれば許容されるが、それを超えるとアニールの加工品質が低下する。なお、基板Ｗのサイズが７３０ｍｍ×９２０ｍｍで、ビームスポットのサイズが１０ｍｍ×１０ｍｍである場合には、ΔＸ及びΔＹは約１μｍ程度になる。また、ΔＸ及びΔＹの値は、基板Ｗのサイズが大きい程、大きな値になると考えられる。そこで、近年の基板サイズの大型化に伴なってΔＸ及びΔＹの値を低減することのできる技術が望まれる。これについて以下に説明する。   ΔX and ΔY are acceptable if they are 0.1 μm or less, but if they exceed this, the processing quality of annealing is lowered. When the size of the substrate W is 730 mm × 920 mm and the size of the beam spot is 10 mm × 10 mm, ΔX and ΔY are about 1 μm. Further, the values of ΔX and ΔY are considered to be larger as the size of the substrate W is larger. Therefore, a technique capable of reducing the values of ΔX and ΔY with the recent increase in substrate size is desired. This will be described below.

図１に、実施例によるアニール装置の概略図を示す。基板Ｗが、アニール処理の対象物である。基板Ｗは、ガラス基板上にアモルファスシリコン膜が形成された構造を有する。アモルファスシリコン膜が、基板Ｗの表面を構成している。基板Ｗの表面にパルスレーザ光Ｌを入射させ、パルスレーザ光Ｌが入射した領域のアモルファスシリコン膜を多結晶化させる。   FIG. 1 shows a schematic diagram of an annealing apparatus according to an embodiment. The substrate W is an object to be annealed. The substrate W has a structure in which an amorphous silicon film is formed on a glass substrate. The amorphous silicon film constitutes the surface of the substrate W. Pulse laser light L is incident on the surface of the substrate W, and the amorphous silicon film in the region where the pulse laser light L is incident is polycrystallized.

保持台１が、基板Ｗを保持している。保持台１は、真空チャックによって構成されている。即ち、保持台１には保持面１ａが画定されていて、その保持面１ａには、真空ポンプに通じる吸引路の一端が複数開口している。その吸引路が真空ポンプによって真空引きされることにより、基板Ｗが保持面１ａに吸着される。保持面１ａには、基板Ｗの面内方向の位置を規制する位置規制部材が設けられていない。従って、基板Ｗが保持面１ａとの摩擦力等に抗して面内の全方向に熱膨張することが許容されている。   The holding table 1 holds the substrate W. The holding table 1 is constituted by a vacuum chuck. That is, a holding surface 1a is defined in the holding table 1, and one end of a suction path leading to the vacuum pump is opened on the holding surface 1a. The suction path is evacuated by a vacuum pump, whereby the substrate W is attracted to the holding surface 1a. The holding surface 1a is not provided with a position regulating member that regulates the position of the substrate W in the in-plane direction. Therefore, the substrate W is allowed to thermally expand in all directions within the surface against a frictional force with the holding surface 1a.

変位計２が、保持台１に対して固定的に設けられている。変位計２は、保持台１によって保持された基板Ｗの端面の位置の、保持面１ａに対する変位量を測定する。即ち、基板Ｗが熱膨張した場合、基板Ｗの端面の位置が保持面１ａに対して変位する。その変位量を変位計２が測定する。変位計２の測定結果ｄ１は、コントローラ６に送出される。なお、変位計２は、例えばレーザ変位計によって構成されている。 A displacement meter 2 is fixedly provided with respect to the holding table 1. The displacement meter 2 measures the amount of displacement of the position of the end surface of the substrate W held by the holding table 1 with respect to the holding surface 1a. That is, when the substrate W is thermally expanded, the position of the end surface of the substrate W is displaced with respect to the holding surface 1a. The displacement meter 2 measures the amount of displacement. The measurement result d 1 of the displacement meter 2 is sent to the controller 6. The displacement meter 2 is constituted by a laser displacement meter, for example.

パルスレーザ光出射装置３が、外部からパルス信号Ｔｒを与えられる毎に、そのパルス信号Ｔｒをトリガとして基板Ｗの表面に入射するパルスレーザ光Ｌを出射する。パルスレーザ光出射装置３から出射されるパルスレーザ光Ｌの光軸の空間的位置は固定である。なお、パルスレーザ光出射装置３はエキシマレーザ発振器を含んで構成されており、パルスレーザ光Ｌはそのエキシマレーザ発振器から出射される紫外レーザ光である。   Each time the pulse laser beam emitting device 3 receives a pulse signal Tr from the outside, the pulse laser beam L is emitted from the surface of the substrate W using the pulse signal Tr as a trigger. The spatial position of the optical axis of the pulsed laser beam L emitted from the pulsed laser beam emitting device 3 is fixed. The pulse laser beam emitting device 3 includes an excimer laser oscillator, and the pulse laser beam L is an ultraviolet laser beam emitted from the excimer laser oscillator.

移動機構４が、コントローラ６から与えられる動作指令Ｓ１に従って、保持台１をパルスレーザ光Ｌの光軸に対して、保持面１ａに平行な方向に移動させる。なお、移動機構４は、保持台１の移動量の最小分解能が０．０１μｍ程度の精密移動機構によって構成されている。また、移動機構４は、保持台１を移動させる過程で、保持台１の位置に関する位置データｄ２をトリガ発生装置５及びコントローラ６に送出する。 The moving mechanism 4 moves the holding table 1 in a direction parallel to the holding surface 1 a with respect to the optical axis of the pulse laser beam L in accordance with the operation command S 1 given from the controller 6. The moving mechanism 4 is a precision moving mechanism having a minimum resolution of the moving amount of the holding table 1 of about 0.01 μm. The moving mechanism 4 sends position data d 2 regarding the position of the holding table 1 to the trigger generator 5 and the controller 6 in the process of moving the holding table 1.

トリガ発生装置５が、移動機構４によって出力された位置データｄ２を観測し、位置データｄ２に基づいて、保持台１が目標移動ピッチだけ移動したか否かを判定する。この判定の基準となる目標移動ピッチの値は、コントローラ６から与えられる目標移動ピッチ設定指令Ｓ２によって与えられる。トリガ発生装置５は、保持台１が目標移動ピッチ移動したと判定する毎に、パルスレーザ光出射装置３にパルス信号Ｔｒを与える。 The trigger generating unit 5 observes the position data d 2 output by the moving mechanism 4, on the basis of the position data d 2, it determines holder 1 is whether the move by the target movement pitch. The value of the target moving pitch as a reference for this determination is given by the target movement pitch setting command S 2 supplied from the controller 6. The trigger generator 5 gives a pulse signal Tr to the pulse laser beam emitting device 3 every time it is determined that the holding table 1 has moved the target movement pitch.

コントローラ６が、トリガ発生装置５に予め目標移動ピッチの初期値を設定する目標移動ピッチ設定指令Ｓ２を与える。また、コントローラ６は、既にトリガ発生装置５に設定した目標移動ピッチの値を、変位計２の測定結果ｄ１に基づいて補正し、補正して得られた目標移動ピッチの補正値を設定させる目標移動ピッチ設定指令Ｓ２をトリガ発生装置５に与える。トリガ発生装置５は、目標移動ピッチ設定指令Ｓ２が与えられる毎に、その目標移動ピッチ設定指令Ｓ２が示す補正値でもって既に設定されていた目標移動ピッチの値を更新する。 Controller 6 gives the target movement pitch setting command S 2 for setting an initial value in advance the target movement pitch in the trigger generator 5. Also, the controller 6, the value already in the target movement pitch is set to trigger generator 5, the displacement meter 2 measurements corrected based on the d 1, to set the correction value of the target movement pitch obtained by correcting It gives the target movement pitch setting command S 2 to the trigger generator 5. Trigger generator 5, each time the target movement pitch setting command S 2 is given, and updates the target value of the movement pitch which has been already set with the correction value indicated by the target movement pitch setting command S 2.

図２に、保持台１によって保持された基板Ｗの平面図を示す。基板Ｗの一辺に平行な方向（図２の左右方向）をＸ方向とし、その辺と隣り合う辺に平行な方向（図２の上下方向）をＹ方向とするＸＹ直交座標系を考える。基板Ｗの四方を取り囲むように、第１〜第５の左側ＸセンサＳＡＸ１〜ＳＡＸ５、第１〜第５の右側ＸセンサＳＢＸ１〜ＳＢＸ５、第１〜第５の下側ＹセンサＳＡＹ１〜ＳＡＹ５、及び第１〜第５の上側ＹセンサＳＢＹ１〜ＳＢＹ５が配置されている。これらセンサの各々は保持台１に固定されており、これらのセンサ群によって図１に模式的に示した変位計２が構成されている。 FIG. 2 shows a plan view of the substrate W held by the holding table 1. Consider an XY Cartesian coordinate system in which the direction parallel to one side of the substrate W (left-right direction in FIG. 2) is the X direction, and the direction parallel to the side adjacent to the side (vertical direction in FIG. 2) is the Y direction. The first to fifth left X sensors SAX 1 to SAX 5 , the first to fifth right X sensors SBX 1 to SBX 5 , and the first to fifth lower Y sensors SAY so as to surround the four sides of the substrate W. 1 to SAY 5 and first to fifth upper Y sensors SBY 1 to SBY 5 are arranged. Each of these sensors is fixed to the holding table 1, and the displacement meter 2 schematically shown in FIG.

第１〜第５の左側ＸセンサＳＡＸ１〜ＳＡＸ５は、Ｘ方向に関して基板Ｗの一方の端面（図２の左側の端面）と対向する位置においてＹ方向に配列されており、第１〜第５の右側ＸセンサＳＢＸ１〜ＳＢＸ５は、他方の端面（図２の右側の端面）と対向する位置においてＹ方向に配列されている。これら左側及び右側Ｘセンサの各々が、基板Ｗの熱膨張が無視できる時点における基板Ｗの端面の位置を基準とし、基準位置からの端面のＸ方向の変位量を測定し、測定結果を図１のコントローラ６に送出する。１つの左側ＸセンサＳＡＸｉ（ｉは１〜５までの自然数とする。）と、対応する１つの右側ＸセンサＳＢＸｉとが、基板Ｗを挟んでＸ方向に向かい合うように配置されている。 The first to fifth left X sensors SAX 1 to SAX 5 are arranged in the Y direction at positions facing one end face (left end face in FIG. 2) of the substrate W with respect to the X direction. 5 right X sensors SBX 1 to SBX 5 are arranged in the Y direction at a position facing the other end face (the right end face in FIG. 2). Each of these left and right X sensors measures the amount of displacement in the X direction of the end surface from the reference position with reference to the position of the end surface of the substrate W when the thermal expansion of the substrate W is negligible. To the controller 6. One left X sensor SAX i (i is a natural number from 1 to 5) and one corresponding right X sensor SBX i are arranged so as to face the X direction across the substrate W.

第１〜第５の下側ＹセンサＳＡＹ１〜ＳＡＹ５は、Ｙ方向に関して基板の一方の端面（図２の下側の端面）と対向する位置においてＸ方向に配列されており、第１〜第５の上側ＹセンサＳＢＹ１〜ＳＢＹ５は、他方の端面（図２の上側の端面）と対向する位置においてＸ方向に配列されている。これら下側及び上側Ｙセンサの各々が、基板Ｗの熱膨張が無視できる時点における基板Ｗの端面の位置を基準とし、基準位置からの端面のＹ方向の変位量を測定し、測定結果を図１のコントローラ６に送出する。１つの下側ＹセンサＳＡＹｉ（ｉは１〜５までの自然数とする。）と、対応する１つの上側ＹセンサＳＢＹｉとが基板Ｗを挟んでＹ方向に向かい合うように配置されている。 The first to fifth lower Y sensors SAY 1 to SAY 5 are arranged in the X direction at positions facing one end surface (the lower end surface in FIG. 2) of the substrate with respect to the Y direction. The fifth upper Y sensors SBY 1 to SBY 5 are arranged in the X direction at a position facing the other end face (upper end face in FIG. 2). Each of these lower and upper Y sensors measures the amount of displacement in the Y direction of the end face from the reference position with reference to the position of the end face of the substrate W when the thermal expansion of the substrate W is negligible. 1 to the controller 6. One lower Y sensor SAY i (i is a natural number from 1 to 5) and one corresponding upper Y sensor SBY i are arranged so as to face each other in the Y direction across the substrate W.

基板Ｗのサイズは、平面視において９２０ｍｍ×７３０ｍｍである。なお、基板Ｗの厚さは０．７ｍｍである。基板Ｗの表面におけるビームスポットＳのサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍである。なお、図２では説明のために、基板Ｗのサイズに対するビームスポットＳのサイズ等を実際とは異ならせて示している。   The size of the substrate W is 920 mm × 730 mm in plan view. The thickness of the substrate W is 0.7 mm. The size of the beam spot S on the surface of the substrate W is 10 mm × 10 mm. In FIG. 2, the size of the beam spot S with respect to the size of the substrate W is shown differently from the actual size for the sake of explanation.

以下、図２を参照しながら、図１に示したアニール装置の動作を説明する。まず、コントローラ６が、トリガ発生装置５に目標移動ピッチ設定指令Ｓ２を与え、目標移動ピッチの初期値を設定する。目標移動ピッチには、Ｘ方向に関する目標移動ピッチ（以下、Ｘ目標移動ピッチという。）と、Ｙ方向に関する目標移動ピッチ（以下、Ｙ目標移動ピッチという。）とがある。ここで、Ｘ方向に関する目標移動ピッチの初期値は、ビームスポットＳのＸ方向の長さ（１０ｍｍ）と同一の値であり、Ｙ方向に関する目標移動ピッチの初期値は、ビームスポットＳのＹ方向の長さ（１０ｍｍ）と同一の値である。 Hereinafter, the operation of the annealing apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. First, the controller 6 provides the target movement pitch setting command S 2 to the trigger generator 5, the initial value of the target moving pitch. The target movement pitch includes a target movement pitch in the X direction (hereinafter referred to as X target movement pitch) and a target movement pitch in the Y direction (hereinafter referred to as Y target movement pitch). Here, the initial value of the target movement pitch in the X direction is the same value as the length (10 mm) of the beam spot S in the X direction, and the initial value of the target movement pitch in the Y direction is the Y direction of the beam spot S. Is the same value as the length (10 mm).

次に、コントローラ６は、図１の移動機構４に動作指令Ｓ１を与え、保持台１の移動を開始させる。保持台１は、まずＸ軸の負方向に移動する。保持台１がＸ軸の負方向に、Ｘ目標移動ピッチ移動する毎に、図１のトリガ発生装置５がパルスレーザ光出射装置３にパルス信号Ｔｒを与える。パルスレーザ光出射装置３は、パルス信号Ｔｒを与えられる毎にパルスレーザ光を出射する。こうして、基板Ｗの表面上でパルスレーザ光のビームスポットＳが、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向って移動する。 Next, the controller 6 gives an operation command S 1 to the moving mechanism 4 in FIG. 1 to start the movement of the holding table 1. The holding table 1 first moves in the negative direction of the X axis. The trigger generator 5 of FIG. 1 gives a pulse signal Tr to the pulsed laser beam emitting device 3 every time the holding table 1 moves in the negative direction of the X axis by the X target movement pitch. The pulse laser beam emitting device 3 emits a pulse laser beam every time the pulse signal Tr is given. Thus, the beam spot S of the pulse laser beam on the surface of the substrate W is moved from the first position P 1 toward the second position P 2.

パルスレーザ光の出射を開始した直後は基板Ｗの熱膨張量は無視できる程小さい。従って、Ｘ目標移動ピッチの初期値をビームスポットＳのＸ方向の長さと同一の値に設定した場合、ビームスポットＳが、前回のショットのパルスレーザ光によってアニールされた領域と接するように、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向って移動する。但し、ビームスポットＳの位置が、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との中間位置Ｐ１ａに達したあたりから基板Ｗの熱膨張量が無視できなくなってくる。 Immediately after starting the emission of the pulse laser beam, the thermal expansion amount of the substrate W is so small that it can be ignored. Accordingly, when the initial value of the X target movement pitch is set to the same value as the length of the beam spot S in the X direction, the beam spot S is in contact with the region annealed by the pulse laser beam of the previous shot. moves from the position P 1 of 1 toward the second position P 2. However, the position of the beam spot S, becomes not negligible thermal expansion amount of the substrate W from around reaching the intermediate position P 1a of the first position P 1 and the second position P 2.

そこで、コントローラ６は、ビームスポットＳの位置が中間位置Ｐ１ａに達した時に、Ｘ目標移動ピッチを更新する処理を行う。まず、基板Ｗの熱膨張に起因する中間位置Ｐ１ａから第２の位置Ｐ２までの距離の増加量を推定する。この増加量は、Ｙ方向の位置が中間位置Ｐ１ａから第２の位置Ｐ２までのビームスポットＳの移動経路のＹ方向の位置に最も近く、かつビームスポットＳの移動先である第２の位置Ｐ２側の端面に対向して配置された第４の左側ＸセンサＳＡＸ４の測定結果によって推定される。 Therefore, the controller 6 performs processing for updating the X target movement pitch when the position of the beam spot S reaches the intermediate position P1a . First, the amount of increase in the distance from the intermediate position P 1a to the second position P 2 due to the thermal expansion of the substrate W is estimated. This increase amount is the second position where the position in the Y direction is closest to the position in the Y direction on the movement path of the beam spot S from the intermediate position P 1a to the second position P 2 and is the movement destination of the beam spot S. It is estimated by a fourth left X sensor SAX 4 measurements disposed opposite to an end surface of the position P 2 side.

例えば、第４の左側ＸセンサＳＡＸ４の測定結果が＋２μｍであったとする。これは、基板Ｗの端面が、Ｘ軸の正方向に２μｍ変位したことを意味する。この場合、コントローラ６は、第４の左側ＸセンサＳＡＸ４の測定結果に基づいて、中間位置Ｐ１ａから第２の位置Ｐ２までの距離の増加量が２μｍであるとする。 For example, it is assumed that the measurement result of the fourth left X sensor SAX 4 is +2 μm. This means that the end face of the substrate W has been displaced by 2 μm in the positive direction of the X axis. In this case, the controller 6 assumes that the amount of increase in the distance from the intermediate position P 1a to the second position P 2 is 2 μm based on the measurement result of the fourth left X sensor SAX 4 .

中間位置Ｐ１ａから第２の位置Ｐ２までの距離が２μｍ増加しているとすれば、基板上において実際にアニールした領域と、本来アニールすべき領域との間に最大２μｍ幅の隙間が生じてしまう可能性がある。２μｍという値は、許容値（０．１μｍ）を超えているため、アニール処理の加工品質の低下を招く可能性がある。このため、２μｍ幅の隙間が生じてしまうことを防止する措置をとる。但し、２μｍという値は、ビームスポットＳのＸ方向の長さ（１０ｍｍ）に比べると極めて小さいため、Ｘ方向に関するビームスポットＳの配置数によってこの誤差を補正することは困難である。そこで、本実施例では、パルスレーザ光Ｌのパルス間における保持台１の移動量によって２μｍの誤差を補正する。以下、具体的に説明する。 If the distance from the intermediate position P 1a to the second position P 2 is increased by 2 μm, a gap having a maximum width of 2 μm is formed between the region actually annealed on the substrate and the region to be annealed originally. There is a possibility that. Since the value of 2 μm exceeds the allowable value (0.1 μm), there is a possibility that the processing quality of the annealing process is deteriorated. For this reason, measures are taken to prevent the occurrence of a 2 μm wide gap. However, since the value of 2 μm is extremely smaller than the length (10 mm) of the beam spot S in the X direction, it is difficult to correct this error depending on the number of arrangement of the beam spots S in the X direction. Therefore, in this embodiment, an error of 2 μm is corrected by the amount of movement of the holding table 1 between pulses of the pulsed laser light L. This will be specifically described below.

即ち、コントローラ６は、中間位置Ｐ１ａから第２の位置Ｐ２までの距離の増加量をΔＸとし、基板Ｗの熱膨張を考慮しない場合の中間位置Ｐ１ａから第２の位置Ｐ２までの距離をＬＸとし、Ｘ目標移動ピッチの初期値をＤＸ１としたとき、ＤＸ２＝ＤＸ１＋（ΔＸ／ＬＸ）×ＤＸ１で定義される補正値ＤＸ２を算出する。なお、移動機構４の最小移動分解能等を考慮し、ミリメートル単位で表した場合にＤＸ２の値の小数点第６位以下の値を切り捨てるか又は四捨五入する。いまの場合、ΔＸ＝２μｍ、ＬＸ＝４６０ｍｍ、ＤＸ１＝１０ｍｍであるから、１０ｍｍ＋（２μｍ／４６０ｍｍ）×１０ｍｍで定義される補正値ＤＸ２は、１０．００００４ｍｍとなる。 That is, the controller 6 sets the amount of increase in the distance from the intermediate position P 1a to the second position P 2 as ΔX, and the intermediate position P 1a to the second position P 2 when the thermal expansion of the substrate W is not considered. When the distance is LX and the initial value of the X target movement pitch is DX1, a correction value DX2 defined by DX2 = DX1 + (ΔX / LX) × DX1 is calculated. In consideration of the minimum moving resolution of the moving mechanism 4 and the like, when expressed in millimeters, the value of the DX2 value below the sixth decimal place is rounded down or rounded off. In this case, ΔX = 2 μm, LX = 460 mm, and DX1 = 10 mm, so that the correction value DX2 defined by 10 mm + (2 μm / 460 mm) × 10 mm is 10.00004 mm.

次に、コントローラ６は、求めた補正値ＤＸ２をトリガ発生装置５に設定するべく、トリガ発生装置５に目標移動ピッチ設定指令Ｓ２を与える。これにより、トリガ発生装置５においてＸ目標移動ピッチが１０ｍｍから１０．００００４ｍｍに更新される。移動機構４による保持台１の移動量の最小分解能が０．０１μｍであるため、このようなＸ目標移動ピッチの更新は可能である。なお、このＸ目標移動ピッチの更新により、厳密にいえばＸ方向に隣り合うビームスポット間に０．０４μｍ幅の隙間が生じることになるが、０．０４μｍ幅であればアニール品質の観点からは許容される。 Next, the controller 6 gives a target movement pitch setting command S < b > 2 to the trigger generator 5 in order to set the obtained correction value DX < b > 2 in the trigger generator 5. As a result, the X target movement pitch is updated from 10 mm to 10.00004 mm in the trigger generator 5. Since the minimum resolution of the moving amount of the holding table 1 by the moving mechanism 4 is 0.01 μm, such an X target moving pitch can be updated. Strictly speaking, this update of the X target movement pitch causes a gap of 0.04 μm width between adjacent beam spots in the X direction. However, if the width is 0.04 μm, from the viewpoint of annealing quality. Permissible.

このように、Ｘ目標移動ピッチの値を１０ｍｍから１０．００００４ｍｍへと増大させたことにより、ビームスポットＳが第２の位置Ｐ２に達した時に、その第２の位置Ｐ２に配置したビームスポットＳによりアニールされた領域のＸ軸正方向側の端部と、基板ＷのＸ軸正方向側の縁との間に２μｍ幅の隙間が生じてしまうことを防止できる。以上で、Ｘ目標移動ピッチの第１回目の更新処理を終える。 Thus, by having the value of X target movement pitch is increased to 10.00004mm from 10 mm, when the beam spot S has reached the second position P 2, and arranged at a position P 2 of the second beam It is possible to prevent a gap having a width of 2 μm from being generated between the end portion on the X-axis positive direction side of the region annealed by the spot S and the edge on the X-axis positive direction side of the substrate W. Thus, the first update process of the X target movement pitch is completed.

次に、コントローラ６は、ビームスポットＳが第２の位置Ｐ２に達した時点において、Ｙ目標移動ピッチの更新処理を行う。まず、基板Ｗの熱膨張に起因する第２の地点Ｐ２から、この第２の地点Ｐ２とＸ方向に関する位置が同じであってＹ軸正方向側の端部に画定される第６の位置Ｐ６までの、Ｙ方向に関する距離の増加量を推定する。この増加量は、Ｘ方向の位置が第２の位置Ｐ２及び第６の位置Ｐ６のＸ方向の位置に最も近く、Ｙ方向に関して第６の位置Ｐ６側の端面に対向して配置された第１の上側ＹセンサＳＢＹ１の測定結果により与えられる。例えば、第１の上側ＹセンサＳＢＹ１の測定結果が、＋０．７μｍであったとする。この場合、コントローラ６は、第２の位置Ｐ２から第６の位置Ｐ６までの距離の増加量が０．７μｍであるとする。 Then, the controller 6, at the time when the beam spot S has reached the second position P 2, performs the update processing of the Y target movement pitch. First, from the second point P 2 resulting from the thermal expansion of the substrate W, the sixth point defined at the end on the Y-axis positive direction side has the same position in the X direction as the second point P 2 . to the position P 6, to estimate the increase in distance in the Y direction. This increase is closest, is arranged opposite the end face of the sixth position P 6 side with respect to the Y direction position of the X direction in the X-direction position of the position P 6 of the second position P 2 and the sixth It was given by the first measurement result of the upper Y sensor SBY 1. For example, it is assumed that the measurement result of the first upper Y sensor SBY 1 is +0.7 μm. In this case, the controller 6, the increase of the distance from the second position P 2 to the position P 6 of the sixth is assumed to be 0.7 [mu] m.

次に、コントローラ６は、第２の位置Ｐ２から第６の位置Ｐ６までの距離の増加量をΔＹとし、基板Ｗの熱膨張を考慮しない場合の第２の位置Ｐ２から第６の位置Ｐ６までの距離をＬＹとし、Ｙ目標移動ピッチの初期値をＤＹ１としたとき、ＤＹ２＝ＤＹ１＋（ΔＹ／ＬＹ）×ＤＹ１で与えられる補正値ＤＹ２を算出する。いまΔＹ＝０．７μｍ、ＤＹ１＝１０ｍｍであり、ＬＹ＝３５０ｍｍであるとすると、ＤＹ２は、１０ｍｍ＋（０．７μｍ／３５０ｍｍ）×１０ｍｍ＝１０．００００２ｍｍとなる。 Then, the controller 6, the increase of the distance from the second position P 2 to the position P 6 of the sixth and [Delta] Y, from the second position P 2 when no consideration of the thermal expansion of the substrate W in the sixth the distance to the position P 6 and LY, when the DY1 the initial value of the Y target moving pitch, calculates a correction value DY2 given by DY2 = DY1 + (ΔY / LY ) × DY1. If ΔY = 0.7 μm, DY1 = 10 mm, and LY = 350 mm, then DY2 is 10 mm + (0.7 μm / 350 mm) × 10 mm = 10.00002 mm.

次に、コントローラ６は、求めた補正値ＤＹ２をトリガ発生装置５に設定するべく、トリガ発生装置５に目標移動ピッチ設定指令Ｓ２を与える。これにより、トリガ発生装置５においてＹ目標移動ピッチが１０ｍｍから１０．００００２ｍｍに更新される。なお、この目標移動ピッチの更新により、厳密にはＹ方向に隣り合うビームスポット間に０．０２μｍ幅の隙間が生じることになるが、０．０２μｍ幅の隙間であれば許容される。以上で、Ｙ目標移動ピッチの第１回目の更新処理を終える。 Then, the controller 6, in order to set the correction value DY2 obtained in the trigger generator 5 gives the target movement pitch setting command S 2 to the trigger generator 5. As a result, the Y target movement pitch is updated from 10 mm to 10.00002 mm in the trigger generator 5. Strictly speaking, this update of the target movement pitch causes a gap of 0.02 μm width between beam spots adjacent in the Y direction, but a gap of 0.02 μm width is allowed. This completes the first update process of the Y target movement pitch.

また、コントローラ６は、ビームスポットＳが第２の位置Ｐ２に達した時点において、Ｘ目標移動ピッチの第２回目の更新処理も行う。まず、基板Ｗの熱膨張に起因する第３の位置Ｐ３から第４の位置Ｐ４までの距離の増加量を推定する。この増加量は、Ｙ方向の位置が第３の位置Ｐ３から第４の位置Ｐ４までの移動経路のＹ方向の位置に最も近く、基板Ｗを挟んでＸ方向に向かい合う第３の左側ＸセンサＳＡＸ３及び第３の右側ＸセンサＳＢＸ３の測定結果により与えられる。例えば、第３の左側ＸセンサＳＡＸ３の測定結果が＋２．４μｍであり、第３の右側ＸセンサＳＢＸ３の測定結果が−３μｍであったとする。この場合、コントローラ６は、第３の位置Ｐ３から第４の位置Ｐ４までの距離の増加量が、５．４μｍであるとする。 Also, the controller 6, at the time when the beam spot S has reached the second position P 2, also performs the second update processing of X target movement pitch. First, to estimate the increase in the distance from the third position P 3 due to thermal expansion of the substrate W to the fourth position P 4. This increase is closest to the Y direction position of the movement path from the position P 3 position of the third Y-direction to a fourth position P 4, the third left X facing the X direction across the substrate W It is given by the measurement results of the sensor SAX 3 and the third right X sensor SBX 3 . For example, it is assumed that the measurement result of the third left X sensor SAX 3 is +2.4 μm and the measurement result of the third right X sensor SBX 3 is −3 μm. In this case, the controller 6, the increase of the distance from the third position P 3 to the fourth position P 4 is assumed to be 5.4 [mu] m.

次に、コントローラ６は、第３の位置Ｐ３から第４の位置Ｐ４までの距離の増加量をΔＸとし、基板Ｗの熱膨張を考慮しない場合の第３の位置Ｐ３から第４の位置Ｐ４までの距離をＬＸとし、Ｘ目標移動ピッチの初期値をＤＸ１としたとき、ＤＸ２＝ＤＸ１＋（ΔＸ／ＬＸ）×ＤＸ１で与えられる補正値ＤＸ２を求める。いまの場合、ΔＸ＝５．４μｍ、ＬＸ＝９２０ｍｍ、ＤＸ１＝１０ｍｍであるから、ＤＸ２は、１０ｍｍ＋（５．４μｍ／９２０ｍｍ）×１０ｍｍ＝１０．０００６ｍｍとなる。 Then, the controller 6, the increase of the distance from the third position P 3 to the fourth position P 4 and [Delta] X, from the third position P 3 in the case of not considering the thermal expansion of the substrate W in the fourth the distance to the position P 4 and LX, when the initial value of X target movement pitch is DX1, obtains the correction value DX2 given by DX2 = DX1 + (ΔX / LX ) × DX1. In this case, since ΔX = 5.4 μm, LX = 920 mm, and DX1 = 10 mm, DX2 is 10 mm + (5.4 μm / 920 mm) × 10 mm = 10.0006 mm.

次に、コントローラ６は、求めた補正値ＤＸ２を設定させる目標移動ピッチ設定指令Ｓ２を図１のトリガ発生装置５に与える。これにより、トリガ発生装置５においてＸ目標移動ピッチが１０．０００４ｍｍから１０．０００６ｍｍに更新される。なお、この補正により、厳密にはＸ方向に隣り合うスポット間に０．０６μｍ幅の隙間が生じることになるが、０．０６μｍ幅の隙間であればアニール品質の観点からは許容される。以上で、Ｘ目標移動ピッチの第２回目の更新処理を終える。 Then, the controller 6 gives the target movement pitch setting command S 2 for setting a correction value DX2 obtained in the trigger generator 5 in Figure 1. As a result, the X target movement pitch is updated from 10.0004 mm to 10.0006 mm in the trigger generator 5. Strictly speaking, this correction causes a gap of 0.06 μm width between spots adjacent in the X direction, but a gap of 0.06 μm width is acceptable from the viewpoint of annealing quality. This completes the second update process of the X target movement pitch.

次に、コントローラ６は、ビームスポットＳの位置が、第３の位置Ｐ３と第４の位置Ｐ４との間の中間位置Ｐ３ａに達した時に、Ｘ目標移動ピッチの第３回目の更新処理を行う。まず、基板Ｗの熱膨張に起因する中間位置Ｐ３ａから第４の位置Ｐ４までの距離の増加量を推定する。この増加量は、Ｙ方向の位置が中間位置Ｐ３ａから第４の位置Ｐ４までのビームスポットＳの移動経路のＹ方向の位置に最も近く、かつビームスポットＳの移動先である第４の位置Ｐ４側の端面に対向して配置された第３の右側ＸセンサＳＢＸ３の測定結果により与えられる。 Then, the controller 6, the position of the beam spot S, when it reaches the intermediate position P 3a between the third position P 3 and the fourth position P 4, the third update of the X target movement pitch Process. First, an increase in distance from the intermediate position P 3a to the fourth position P 4 due to the thermal expansion of the substrate W is estimated. This increase amount is the fourth position where the position in the Y direction is closest to the position in the Y direction on the movement path of the beam spot S from the intermediate position P 3a to the fourth position P 4 and is the destination of the movement of the beam spot S. opposite the end face of the position P 4 side given by the measurement result of the third right X sensor SBX 3 disposed.

例えば、第３の右側ＸセンサＳＢＸ３の測定結果が＋４μｍであったとする。これは、基板Ｗの端面が、Ｘ軸の正方向に４μｍ変位したことを意味する。この場合、コントローラ６は、第３の右側ＸセンサＳＢＸ３の測定結果に基づいて、中間位置Ｐ３ａから第４の位置Ｐ４までの距離の増加量が４μｍであるとする。 For example, it is assumed that the measurement result of the third right X sensor SBX 3 is +4 μm. This means that the end face of the substrate W has been displaced by 4 μm in the positive direction of the X axis. In this case, the controller 6 assumes that the amount of increase in the distance from the intermediate position P 3a to the fourth position P 4 is 4 μm based on the measurement result of the third right X sensor SBX 3 .

次に、コントローラ６は、中間位置Ｐ３ａから第４の位置Ｐ４までの距離の増加量をΔＸとし、基板Ｗの熱膨張を考慮しない場合の中間位置Ｐ３ａから第４の位置Ｐ４までの距離をＬＸとし、Ｘ目標移動ピッチの初期値をＤＸ１としたとき、ＤＸ２＝ＤＸ１＋（ΔＸ／ＬＸ）×ＤＸ１で定義される補正値ＤＸ２を算出する。いまの場合、ΔＸ＝４μｍ、ＬＸ＝４６０ｍｍ、ＤＸ１＝１０ｍｍであるから、１０ｍｍ＋（４μｍ／４６０ｍｍ）×１０ｍｍで定義される補正値ＤＸ２は、１０．００００８ｍｍとなる。 Then, the controller 6 from the intermediate position P 3a the increase of the distance to the fourth position P 4 and [Delta] X, from the intermediate position P 3a that does not consider the thermal expansion of the substrate W to the fourth position P 4 Is a distance LX, and the initial value of the X target movement pitch is DX1, a correction value DX2 defined by DX2 = DX1 + (ΔX / LX) × DX1 is calculated. In this case, ΔX = 4 μm, LX = 460 mm, and DX1 = 10 mm. Therefore, the correction value DX2 defined by 10 mm + (4 μm / 460 mm) × 10 mm is 10.00008 mm.

次に、コントローラ６は、求めた補正値ＤＸ２をトリガ発生装置５に設定するべく、トリガ発生装置５に目標移動ピッチ設定指令Ｓ２を与える。これにより、トリガ発生装置５においてＸ目標移動ピッチが１０．００００６ｍｍから１０．００００８ｍｍに更新される。なお、このＸ目標移動ピッチの更新により、厳密にいえばＸ方向に隣り合うビームスポット間に０．０８μｍ幅の隙間が生じることになるが、０．０８μｍ幅であればアニール品質の観点からは許容される。 Next, the controller 6 gives a target movement pitch setting command S < b > 2 to the trigger generator 5 in order to set the obtained correction value DX < b > 2 in the trigger generator 5. As a result, the X target movement pitch is updated from 10.00006 mm to 10.00008 mm in the trigger generator 5. Strictly speaking, this update of the X target movement pitch creates a 0.08 μm width gap between adjacent beam spots in the X direction. However, if the width is 0.08 μm, from the viewpoint of annealing quality. Permissible.

これにより、ビームスポットＳが、第４の位置Ｐ４に達した時に、その第４の位置Ｐ４に配置したビームスポットによりアニールされた領域のＸ軸負方向側の端部と、基板ＷのＸ軸負方向側の縁との間に４μｍ幅の隙間が生じてしまうことを防止できる。以上で、Ｘ目標移動ピッチの第３回目の更新処理を終える。 Thus, the beam spot S, when it reaches the fourth position P 4, the end of the fourth region is annealed by the beam spots arranged at a position P 4 of the X-axis negative direction side of the substrate W It is possible to prevent a gap of 4 μm width from occurring between the edge on the X axis negative direction side. Thus, the third update process of the X target movement pitch is completed.

以上のようにして、コントローラ６が、アニール処理の途中でＸ目標移動ピッチ及びＹ目標移動ピッチをリアルタイムに随時更新する処理を行うので、アニール処理の途中で基板Ｗが熱膨張しても、アニールの加工品質が低下してしまうことを防止できる。具体的には、Ｘ目標移動ピッチの更新を行うことにより、実際にアニールした領域と基板Ｗ表面のＸ方向の縁との間に０．１μｍ以上の隙間が生じてしまうことを防止できる。また、Ｙ目標移動ピッチの更新を行うことにより、実際にアニールされた領域と基板Ｗ表面のＹ方向の縁との間に０．１μｍ以上の隙間が生じてしまうことを防止できる。   As described above, the controller 6 performs a process of updating the X target movement pitch and the Y target movement pitch as needed in real time during the annealing process. Therefore, even if the substrate W is thermally expanded during the annealing process, the annealing is performed. It is possible to prevent the processing quality from being deteriorated. Specifically, by updating the X target movement pitch, it is possible to prevent a gap of 0.1 μm or more from being generated between the actually annealed region and the edge in the X direction on the surface of the substrate W. Further, by updating the Y target movement pitch, it is possible to prevent a gap of 0.1 μm or more from being generated between the actually annealed region and the edge in the Y direction on the surface of the substrate W.

以上、実施例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、ビームスポットＳのＹ方向の位置が、基板Ｗを挟んでＸ方向に向かい合う第ｉの左側及び右側Ｘセンサと、第ｉ＋１の左側及び右側Ｘセンサとの間に位置する時には、それらのＸセンサの測定結果を用いて、補間演算を行うことにより基板のＸ方向の膨張量を求めてもよい。   As mentioned above, although the Example was described, this invention is not limited to this. For example, when the position of the beam spot S in the Y direction is positioned between the i-th left and right X sensors facing the X direction across the substrate W and the (i + 1) th left and right X sensors, You may obtain | require the expansion amount of the X direction of a board | substrate by performing an interpolation calculation using the measurement result of a sensor.

具体的には、図２の第３の位置Ｐ３から第４の位置Ｐ４までの移動経路のＹ方向の位置が、第３の左側及び右側ＸセンサＳＡＸ３及びＳＢＸ３と、第４の左側及び右側ＸセンサＳＡＸ４及びＳＢＸ４との中間に位置するときには、第３の左側及び右側ＸセンサＳＡＸ３及びＳＢＸ３の測定結果の絶対値の和と、第４の左側及び右側ＸセンサＳＡＸ４及びＳＢＸ４の測定結果の絶対値の和との平均により、第３の位置Ｐ３から第４の位置Ｐ４までの距離の増加量を求めてもよい。 Specifically, the position in the Y direction of the movement path from the third position P 3 to the fourth position P 4 in FIG. 2 is the third left and right X sensors SAX 3 and SBX 3 , When positioned between the left and right X sensors SAX 4 and SBX 4 , the sum of the absolute values of the measurement results of the third left and right X sensors SAX 3 and SBX 3 and the fourth left and right X sensors SAX the average of the sum of the absolute values of 4 and SBX 4 measurements may be obtained increase in the distance from the third position P 3 to the fourth position P 4.

また、図２の中間位置Ｐ１ａから第２の位置Ｐ２までの移動経路のＹ方向の位置が、第３の左側ＸセンサＳＡＸ３と第４の左側ＸセンサＳＡＸ４との中間に位置するときには、第３の左側ＸセンサＳＡＸ４の測定結果と、第４の左側ＸセンサＳＡＸ４の測定結果の平均により、中間位置Ｐ１ａから第２の位置Ｐ２までの距離の増加量を求めてもよい。 Also, the position in the Y direction of the movement path from the intermediate position P 1a to the second position P 2 in FIG. 2 is located in the middle between the third left X sensor SAX 3 and the fourth left X sensor SAX 4. Sometimes, the average amount of the measurement result of the third left X sensor SAX 4 and the measurement result of the fourth left X sensor SAX 4 is used to obtain the increase in distance from the intermediate position P 1a to the second position P 2. Also good.

また、パルスレーザ光のビームスポットＳは、基板Ｗ表面におけるＹ方向一端部からＹ軸の正方向に他端部まで移動させ、次にＸ軸の正方向に移動させ、次にＹ軸の負方向に他端部から一端部まで移動させるようにしてもよい。この場合は、第２〜第４の上側ＹセンサＳＢＹ２〜ＳＢＹ４及び第２〜第４の下側ＹセンサＳＡＹ２〜ＳＡＹ４の測定結果も、Ｙ目標移動ピッチの更新処理に利用される。 Further, the beam spot S of the pulse laser beam is moved from one end in the Y direction on the surface of the substrate W to the other end in the positive direction of the Y axis, then moved in the positive direction of the X axis, and then negative in the Y axis. You may make it move to the direction from the other end part to one end part. In this case, the measurement results of the second to fourth upper Y sensors SBY 2 to SBY 4 and the second to fourth lower Y sensors SAY 2 to SAY 4 are also used for updating the Y target movement pitch. .

また、実施例では、トリガ発生装置５とコントローラ６とによって構成される制御装置が、保持台１の位置を示す位置データｄ２と変位計２の測定結果ｄ１とに基づいて、保持台１が移動している状態においてパルスレーザ光Ｌの出射のタイミングを制御するようにしたが、パルスレーザ光Ｌのパルス間隔は固定にしておいて、パルス間における保持台１の移動量を変位計２の測定結果ｄ１に基づいて制御するようにしてもよい。また、実施例では、基板Ｗを保持台１に載せて移動させる場合を説明したが、ガルバノミラー等でレーザ光の進行方向を振り、ビームスポットを基板Ｗの表面内で移動させてもよい。この場合には、ガルバノミラー等と保持台１の両方が制御される。   In the embodiment, the control device constituted by the trigger generating device 5 and the controller 6 moves the holding table 1 based on the position data d2 indicating the position of the holding table 1 and the measurement result d1 of the displacement meter 2. In this state, the emission timing of the pulse laser beam L is controlled, but the pulse interval of the pulse laser beam L is fixed, and the displacement of the holding table 1 between the pulses is measured by the displacement meter 2. You may make it control based on the result d1. In the embodiment, the case where the substrate W is moved on the holding table 1 has been described. However, the traveling direction of the laser beam may be changed by a galvanometer mirror or the like, and the beam spot may be moved within the surface of the substrate W. In this case, both the galvanometer mirror and the holding table 1 are controlled.

また、Ｘ及びＹ目標移動ピッチを更新する時点及び更新の回数は特に限定されない。また、パルスレーザ光出射装置３が備えるレーザ光源は、エキシマレーザ発振器に限られず、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ発振器等の固体レーザ発振器であってもよい。また、変位計２を構成するセンサの配置数も特に限定されない。また、実施例では、アモルファスシリコン膜のアニール処理について説明したが、有機又は無機材料膜のアブレーション加工やプリント基板の穴あけ加工等の除去加工や、基板表面に形成された転写層をその基板に転写するパターニング加工等にも本発明を適用できる。レーザ照射の対象とする基板は、金属、プラスチック、セラミックス、又は半導体材料等からなるものであってもよい。金属からなる基板を対象とする場合は、保持台１が磁力により基板Ｗを保持する電磁チャックを備えた構成としてもよい。この他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   Moreover, the time of updating the X and Y target movement pitch and the number of times of updating are not particularly limited. Further, the laser light source provided in the pulse laser beam emitting device 3 is not limited to the excimer laser oscillator, but may be a solid-state laser oscillator such as an Nd: YAG laser oscillator. Further, the number of sensors arranged in the displacement meter 2 is not particularly limited. In the embodiments, the annealing process of the amorphous silicon film has been described. However, the removal process such as the ablation process of the organic or inorganic material film and the drilling process of the printed board, and the transfer layer formed on the substrate surface are transferred to the substrate. The present invention can also be applied to patterning processing or the like. The substrate to be irradiated with the laser may be made of metal, plastic, ceramics, semiconductor material, or the like. In the case of targeting a substrate made of metal, the holding table 1 may be configured to include an electromagnetic chuck that holds the substrate W by magnetic force. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

実施例によるアニール装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the annealing apparatus by an Example. 保持台によって保持された基板の平面図である。It is a top view of the board | substrate hold | maintained by the holding stand. 同じく、保持台によって保持された基板の平面図である。Similarly, it is a top view of the board | substrate hold | maintained by the holding stand. パルスレーザ光のビームスポット間に隙間が生じている様子を示す概略図である。It is the schematic which shows a mode that the clearance gap has arisen between the beam spots of a pulse laser beam.

符号の説明Explanation of symbols

１ 保持台
１ａ 保持面
２ 変位計
３ パルスレーザ光出射装置
４ 移動機構
５ トリガ発生装置
６ コントローラ
Ｗ 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Holding stand 1a Holding surface 2 Displacement meter 3 Pulsed laser beam emitting device 4 Moving mechanism 5 Trigger generating device 6 Controller W Substrate

Claims (5)

基板を、その表面に平行な方向の熱膨張を許容した状態で保持する保持台と、
前記保持台によって保持された基板の表面に入射するパルスレーザ光を繰り返し出射するパルスレーザ光出射装置と、
前記パルスレーザ光出射装置から出射されるパルスレーザ光の入射位置が、前記保持台によって保持された基板の表面上で、１パルス毎又は複数パルス毎に移動するように、前記パルスレーザ光の光軸及び前記保持台の一方を他方に対して移動させる移動機構と
を備えたレーザ照射装置において、
前記基板の表面に平行な方向に関し、前記保持台によって保持された基板の端面の位置の、該保持台に対する変位量を測定する変位計と、
前記変位計の測定結果に基づいて、前記パルスレーザ光出射装置による前記パルスレーザ光の出射のタイミング及び前記移動機構による移動の少なくともいずれか一方を制御する制御装置と
を備えたレーザ照射装置。 A holding table for holding the substrate in a state allowing thermal expansion in a direction parallel to the surface thereof;
A pulsed laser beam emitting device that repeatedly emits a pulsed laser beam incident on the surface of the substrate held by the holding table;
The light of the pulsed laser light so that the incident position of the pulsed laser light emitted from the pulsed laser light emitting device moves every pulse or every plural pulses on the surface of the substrate held by the holding table. In a laser irradiation apparatus provided with a moving mechanism that moves one of the shaft and the holding table with respect to the other,
A displacement meter for measuring a displacement amount of the end surface of the substrate held by the holding table with respect to the direction parallel to the surface of the substrate with respect to the holding table;
A laser irradiation apparatus comprising: a control device that controls at least one of timing of emission of the pulse laser beam by the pulse laser beam emission device and movement by the movement mechanism based on a measurement result of the displacement meter. 前記移動機構が、前記パルスレーザ光の光軸に対して前記保持台を移動させるとともに、その移動の過程で該保持台の位置に関する位置データを出力し、
前記制御装置が、前記位置データ及び前記変位計の測定結果に基づいて、前記パルスレーザ光出射装置による前記パルスレーザ光の出射のタイミングを制御する請求項１に記載のレーザ照射装置。 The moving mechanism moves the holding table with respect to the optical axis of the pulsed laser light, and outputs position data regarding the position of the holding table in the process of movement,
2. The laser irradiation apparatus according to claim 1, wherein the control device controls the emission timing of the pulse laser beam by the pulse laser beam emission device based on the position data and a measurement result of the displacement meter. 前記制御装置が、予め与えられた前記保持台の目標移動ピッチの値を、前記変位計の測定結果に基づいて補正するとともに、前記位置データに基づいて前記保持台が前記補正された目標移動ピッチだけ移動したか否かを判定し、該保持台が前記補正された目標移動ピッチだけ移動したと判定したときに、前記パルスレーザ光出射装置に前記パルスレーザ光を出射させる請求項２に記載のレーザ照射装置。   The control device corrects a predetermined target movement pitch value of the holding table based on the measurement result of the displacement meter, and the corrected moving table of the holding table based on the position data. The pulse laser beam is emitted from the pulse laser beam emitting device when it is determined whether the holding table has moved by the corrected target movement pitch. Laser irradiation device. （ａ）保持台によって、基板をその表面に平行な方向の熱膨張を許容した状態で保持する工程と、
（ｂ）パルスレーザ光出射装置から、前記保持台によって保持された基板の表面上における第１の位置に入射するパルスレーザ光を出射させる工程と、
（ｃ）前記基板の表面に平行な方向に関し、前記保持台によって保持された基板の端面の位置の、該保持台に対する変位量を測定し、その測定結果に基づいて前記基板の表面上における次のショットのパルスレーザ光を入射させるべき目標位置を特定する工程と、
（ｄ）特定した目標位置に前記パルスレーザ光出射装置から出射されるパルスレーザ光が入射するように、前記パルスレーザ光の光軸及び前記保持台の一方を他方に対して移動させる工程と
（ｅ）移動後に、前記パルスレーザ光出射装置から次のショットのパルスレーザ光を出射させる工程と
を有するレーザ照射方法。 (A) a step of holding the substrate in a state in which thermal expansion in a direction parallel to the surface thereof is allowed by the holding table;
(B) emitting a pulse laser beam incident on a first position on the surface of the substrate held by the holding table from the pulse laser beam emitting device;
(C) With respect to a direction parallel to the surface of the substrate, a displacement amount of the end surface of the substrate held by the holding table with respect to the holding table is measured, and the next on the surface of the substrate is measured based on the measurement result. Identifying a target position to which the pulse laser beam of the shot is to be incident,
(D) a step of moving one of the optical axis of the pulsed laser beam and the holding table with respect to the other so that the pulsed laser beam emitted from the pulsed laser beam emitting device is incident on the specified target position; and e) a step of emitting a pulse laser beam of the next shot from the pulse laser beam emitting device after the movement. 前記工程（ｃ）では、前記基板の表面に平行な第１の方向に関し、前記保持台によって保持された基板の端面の位置の、該保持台に対する変位量を測定し、
前記工程（ｄ）では、前記パルスレーザ光の光軸及び前記保持台の一方を他方に対して前記第１の方向に移動させる請求項４に記載のレーザ照射方法。 In the step (c), with respect to a first direction parallel to the surface of the substrate, a displacement amount of the position of the end surface of the substrate held by the holding table with respect to the holding table is measured,
5. The laser irradiation method according to claim 4, wherein in the step (d), one of the optical axis of the pulsed laser light and the holding table is moved in the first direction with respect to the other.
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