JP2021077904A - レーザ照射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(レーザ照射装置1の基本構成)
本実施の形態にかかるレーザ照射装置は、例えば、低温ポリシリコン(LTPS:Low Temperature Poly-Silicon)膜を形成するエキシマレーザアニール(ELA:Excimer Laser Anneal)装置である。まず、レーザ照射装置の基本構成について、図1〜図3を用いて説明する。図1は、レーザ照射装置の基本構成を説明するための平面図である。図2は、図1に示すレーザ照射装置の切断線II−IIにおける断面図である。図3は、図1に示すレーザ照射装置の切断線III−IIIにおける断面図である。
保持機構12は、上述のように、被処理体16の4辺中の1辺のみを吸着して保持する。ここで、保持機構12は、保持機構12が保持する被処理体16の1辺が長辺又は短辺のいずれであっても、その1辺を吸着できることが好ましい。
まず、比較例1にかかる保持機構120Aについて、図4、図5を用いて説明する。図4、図5は、比較例1にかかる保持機構120Aの構成を模式的に示す側面図である。図4、図5に示すように、保持機構120Aは、台座153と、配管145と、圧力計149と、バルブ143と、配管147と、真空発生装置144と、を備えている。
続いて、比較例2にかかる保持機構120Bについて、図6、図7を用いて説明する。図6、図7は、比較例2にかかる保持機構120Bの構成を模式的に示す側面図である。図6、図7に示すように、保持機構120Bは、図4、図5を用いて説明した比較例1にかかる保持機構120Aに対して、台座153の上面153aに多孔質体151を貼り付けた構成になっている。
続いて、本実施の形態にかかる保持機構12の概略構成について、図8、図9を用いて説明する。図8、図9は、本実施の形態にかかる保持機構12の構成を模式的に示す側面図である。
続いて、本実施の形態にかかる保持機構12の詳細構成について、図11〜図14を用いて説明する。図11は、保持機構12を台座153と配管145との境界部分で上下に分断した分解斜視図である。図12は、保持機構12の吸着面付近の拡大斜視図である。図13は、図12に示す保持機構12のA領域における拡大平面図である。図14は、図12に示す保持機構12の切断線II−IIにおける断面図である。
本実施の形態では、保持機構12は、台座153に複数の貫通穴152が形成されており、複数の貫通穴152にそれぞれ接続される複数の配管145の途中には、貫通穴152から配管145に流入したガスの流量に応じて開閉する吸着補助バルブ150が設けられている。
(レーザ照射装置2の基本構成)
本実施の形態2にかかるレーザ照射装置2について図18、図19を用いて説明する。図18は、レーザ照射装置2の主要部分の構成を示す斜視図である。図19は、レーザ照射装置2の主要部分の構成を示すxy平面図である。なお、実施の形態1と重複する構成については適宜説明を省略する。例えば、搬送ユニット61_1〜61_4、保持機構62_1〜62_4、移動機構63_1〜63_4の基本的な構成については、実施の形態1に示した搬送ユニット11、保持機構12、移動機構13と同様であるため、適宜説明を省略する。さらには、図15で示した制御系を用いて、図16、図17に示す処理を行うことが可能である。また、本実施の形態においても、実施の形態1と同様にレーザ発生装置からのレーザ光65を被処理体66に照射することで、アモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に改質している。
上記のように、被処理体66を循環して搬送するため、レーザ照射装置2は、4つの搬送ユニット61_1〜61_4を備える。搬送ユニット61_1〜61_4は浮上ユニット60の外側であって、浮上ユニット60の各辺の近傍に設けられている。
保持機構62_1〜62_4は、実施の形態1と同様の構成となっており、被処理体66を吸着する。保持機構62_2、62_4は、保持機構62_1、62_3と異なる向きで配置されている。より具体的には、xy平面視において、保持機構62_1、62_3は、x方向を長手方向とする矩形状になっている。また、保持機構62_2、62_4は、y方向を長手方向とする矩形状になっている。保持機構62_1〜62_4は、その移動方向が長手方向となるように設けられている。
以下、搬送ユニット61_1〜61_4による搬送動作について図24〜図34を用いて詳細に説明する。
次に、その他の実施の形態として、上記で説明したレーザ照射装置を用いた半導体装置の製造方法について説明する。本実施の形態では、レーザ照射装置としてレーザアニール装置を用いることで、基板上に形成した非晶質膜にレーザ光を照射して非晶質膜を結晶化させることができる。例えば、半導体装置はTFT(Thin Film Transistor)を備える半導体装置であり、この場合はアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射して結晶化させてポリシリコン膜を形成することができる。
図35は、半導体装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。上記で説明した本実施の形態にかかるレーザ照射装置は、TFTアレイ基板の製造に好適である。以下、TFTを有する半導体装置の製造方法について説明する。
次に、TFTを備える半導体装置を用いたデバイスの一例として、有機ELディスプレイについて説明する。図36は、有機ELディスプレイの概要を説明するための断面図であり、有機ELディスプレイの画素回路を簡略化して示している。図36に示す有機ELディスプレイ300は、各画素PxにTFTが配置されたアクティブマトリクス型の表示装置である。
10 浮上ユニット
11 搬送ユニット
12 保持機構
13 移動機構
14 レーザ発生装置
15 レーザ光、レーザ照射位置
16 被処理体
2 レーザ照射装置
60 浮上ユニット
61_1〜61_4 搬送ユニット
62_1〜62_4 保持機構
63_1〜63_4 移動機構
60a 第1の領域
60b 第2の領域
60c 第3の領域
60d 第4の領域
60e 照射領域
60f モニタ領域
65 レーザ光、レーザ照射位置
66 被処理体
67 補助浮上ユニット
68 回転機構
69 アライメント機構
143 バルブ
144 真空発生装置
145 配管
147 配管
149 圧力計
150 吸着補助バルブ
152 貫通穴
152a,152b 貫通穴
152c 空間
153 台座
153a 上面
153b 下面
154 溝
Claims (7)
- 以下を含むレーザ照射装置:
被処理体に照射するレーザ光を発生させるレーザ発生装置;
前記被処理体を浮上させる浮上ユニット;
前記被処理体を吸着面で吸着することで前記被処理体を保持する保持機構;および
前記保持機構を移動する移動機構、
ここで、
前記保持機構の前記吸着面は平面視において同一の形状を有する複数の吸着領域によって構成され、
前記複数の吸着領域のそれぞれは、
前記平面視において、直線形状の第1の溝と該第1の溝と交差する第2の溝と、
前記平面視において、前記第1及び第2の溝の一端を接続する直線形状を有する第3の溝と
前記平面視において、前記第1及び第2の溝の他の一端を接続する直線形状を有する第4の溝
を含む。 - 前記第1及び第2の溝にはそれぞれ第1の貫通穴および第2の貫通穴が接続されている請求項1に記載のレーザ照射装置。
- 前記第1および第2の貫通穴には、該第1及び第2の貫通穴よりも下方に位置し、かつ該第1及び第2の貫通穴よりも前記平面視における径が大きい第3の貫通穴が接続されている請求項2に記載のレーザ照射装置。
- 前記第3の貫通穴には配管が接続され、
前記配管には該配管内を排気する排気機構が設けられている
請求項3に記載のレーザ照射装置。 - 前記配管の途中に設けられ、前記第3の貫通穴から前記配管に流入したガスの流量がしきい値以上になると閉じる吸着補助バルブを含む
請求項4に記載のレーザ照射装置。 - 前記保持機構は、
前記配管の内部の圧力を測定する圧力計と、
前記圧力計で測定された圧力に応じて、前記被処理体を吸着しているか否かを判定する判定部を含む
請求項5に記載のレーザ照射装置。 - 前記浮上ユニットは前記平面視において4辺を有し、前記保持機構及び前記移動機構はそれぞれ前記浮上ユニットの前記4辺のうちの1辺に沿って移動可能なように配置されている請求項1に記載のレーザ照射装置。
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