JP3435247B2 - レーザ光照射装置及びレーザ光照射方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置に係わ
り、特に、半導体基板上にレーザ光を照射して、このレ
ーザ光が持つ高いエネルギを利用して各種の処理を行う
レーザ光照射装置及びレーザ光照射方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程の一つとして、半導体基
板上に形成された配線用金属にレーザ光を照射してこの
金属を溶融・リフローさせて、微細配線孔へ溶融金属を
埋込む工程がある。

【０００３】近年、ＬＳＩの集積度向上のため、配線幅
は縮小され、かつ多層化と配線孔の微細化が進んでい
る。配線幅や配線穴の微細化はリソグラィイやエッチン
グ技術に依存し、サブミクロンオーダの解像度が得られ
るようになつた。

【０００４】配線穴は層間を電気的に接続する役目を有
しており、電気的動作の信頼性を大きく左右する。回路
の微細化が進むにつれ、従来のスパッタ法では、配線穴
を配線用金属で埋込むことが困難になってきた。このた
め、配線の電気的信頼性を損なうのみならず、多層化の
障害となっていた。

【０００５】そこで、高温スパッタ法、ＣＶＤ，高温リ
フロー法等の新規な製造方法が提唱されている。これら
の製造手法においては、金属で配線穴を埋込み、同時に
ホール部分の配線層を平坦化し、多層化を容易にしてい
る。

【０００６】同じ目的で、David B.Tuckerman 等によっ
て、スパッタ法で半導体基板全面に金属配線層を形成
し、次に、レーザ光の照射により配線を溶融・リフロー
トし、配線穴を埋める技術も発表された。この場合、配
線層を瞬間的に溶融するだけなので、下層に熱を与え
ず、しかも膜質改善が図れる長所を有している。

【０００７】図８は上述した配線の溶融・リフロート機
能を有するレーザ光照明装置の概略構成図である。レー
ザ光源１から出力されたレーザ光２は鏡３で反射され結
像レンズ４に入射される。上面に透明ガラス５が嵌込ま
れた窓６が形成された容器７の底面近傍に半導体基板８
が図示しないＸＹテーブル上に載置されている。容器７
の側壁下方位置にこの容器７内を大気圧以下の真空状態
に維持するための図示しない排気ポンプに連通する排気
口９が形成されている。結像レンズ４は入射したレーザ
光２を窓５を介して容器７内の半導体基板８上に結像さ
せる。そして、図示しないＸＹテーブルを水平面内に移
動させることによって、レーザ光２を半導体基板８上で
走査させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図８に示
すレーザ光照射装置においてもまだ解消すべき次のよう
な課題があった。前述したように、レーザ光２で半導体
基板８上に形成された配線層の溶融・リローを行うと
き、配線用金属被膜の酸化や、コンタミネーションの防
止のために、半導体基板８の周囲は例えば１０^-5Ｐａ程
度の大気圧以下の真空状態に維持される。このとき溶融
状態にある金属の飽和蒸気圧はアルミニュウムＡｌで１
０^-6Ｐａ（６６０°Ｃ）、銅Ｃｕで１Ｐａ（１０８０°
Ｃ）である。

【０００９】Ａｌの場合は１０^-5Ｐａの減圧比でも蒸気
が発生しにくいが、Ｃｕでは蒸気が盛んに発生する。こ
のため、図８に示すように、レーザ光２の半導体基板８
に対する照射時に発生した溶融金属蒸気１０が容器７の
窓６に嵌込まれたガラス５に付着する。付着した金属は
半導体基板８の処理枚数に比例して増加し、厚い膜層を
形成する。その結果、レーザ光２のガラス５に対する透
過率が低下して、半導体基板８に達するレーザ光２のエ
ネルギが低下し、金属膜の溶融が不十分となり、微細配
線穴の埋め込み不良となり、レーザ光照射装置全体の性
能低下に結びつく。

【００１０】また、レーザ光２で半導体基板８上の一定
以上の領域を照射する場合は、図９に示すように、レー
ザ光２の半導体基板８上におけるスポット１１が矩形の
場合は、照射されない部分が発生しないように、互いに
微小面積重ね合うようにスポット１１の照射位置を順番
に移動していく。

【００１１】したがって、図９に示す形状の領域１２を
照射する場合は、レーザ光２の照射回数が１回の部分１
２ａの他に、２回の部分１２ｂ，３回の部分１２ｃ及び
４回の部分１２ｄが存在する。

【００１２】同一領域１２内で照射回数が異なると、配
線用金属被膜の溶融程度や微細配線穴の埋め込程度にバ
ラツキか生じて、品質不良の原因となる。このような不
都合を解消するために、１回の照射時におけるエネルギ
を小さくして、同一位置を照射する照射回数を例えば２
０等に設定する。この場合、スポット１１を微小距離ず
らせながら順番に照射していく。

【００１３】しかし、この場合においても、図１０に示
すように、照射領域がスポット１１の２列分以上に亘る
場合は、図９の場合と同様に、２０回照射される部分１
２ｄと倍の４０回照射される部分とが発生する。

【００１４】このような事態を解消するためには、図１
１に示すように、スポット１１ａの形状を、照射する領
域１２の全幅以上の長さ有する細長形状に設定すれば、
１回の走査で全ての照射が終了して、領域１２全てに亘
って同一照射回数となる。

【００１５】しかし、図示するような長尺の大きな形状
のスポット１１ａにおいては、スポット１１ａ内におけ
る各位置の光量を均一に維持することが困難であり、た
とえ可能であったとしても、非常に高価な光学部材を採
用する必要があり、製造費が大幅に増大する。

【００１６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、レーザ光が入射される容器の窓に溶融金属
蒸気が付着するのを防止でき、また小さいスポット形状
を有したままで、半導体基板の全照射領域を均一に照射
できるレーザ光照射装置及びレーザ光照射方法を提供す
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、レー
ザ光源と、このレーザ光源から出射されたレーザ光が入
射するカライドスコープと、このカライドスコープから
出射されたレーザ光を結像するための結像レンズと、内
部を大気圧以下の真空状態に維持可能であって、半導体
基板を載置するためのＸＹテーブルとレーザ光が透過す
るためのガラスが嵌込まれた窓とを備える容器と、結像
レンズによるレーザ光の各集光スポットに対応して配設
されている複数の貫通孔を有する遮蔽板とを備えるレー
ザ光照射装置であって、結像レンズの焦点距離をＦ、結
像レンズ位置と集光スポット位置との距離をＢ ₁ 、結像
レンズ位置とカライドスコープの入射面との距離を
Ｂ ₂ 、としたときに１／Ｆ＝１／Ｂ ₁ ＋１／Ｂ ₂ が満たさ
れ、かつ、カライドスコープの出射面の像が半導体基板
上に結像されるように構成されている。

【００１８】また、請求項２発明は、上述した発明のレ
ーザ光照射装置において、レーザ光源から出射されたレ
ーザ光をカライドスコープの入射面に集光する入射レン
ズを備えている。

【００１９】さらに、請求項３の発明は、上述した発明
のレーザ光照射装置において、カライドスコープはレー
ザ光源から出力されたレーザ光のスポット形状を四辺形
に規制し、ＸＹテーブルは、半導体基板上に照射された
四辺形のスポット形状を有したレーザ光を、四辺形の対
角線方向に走査させている。

【００２０】さらに、請求項４の発明は、上述した発明
のレーザ光照射装置において、容器を遮蔽板を境界とし
て透光板に接する第１の部屋と半導体基板を収納する第
２の部屋とに仕切り、かつ第１の部屋に不活性ガスを導
入し、第２の部屋を大気圧以下に保つようにしている。

【００２１】請求項５の発明は半導体基板にレーザ光を
照射するレーザ光照射方法である。そして、所定のスポ
ット形状のレーザ光を、半導体基板上における第１の方
向に微小距離移動しながら順番に照射していき１行分の
走査を終了する往路工程と、第１の方向と直交する第２
の方向にレーザ光の照射位置を、シフト前後のスポット
形状が一部重複するようにシフトさせるシフト工程と、
所定のスポット形状のレーザ光を、第１の方向と反対方
向に微小距離移動しながら順番に照射していき１行分の
走査を終了する復路工程とを有し、往路工程と復路工程
とで照射される照射回数が、第１の方向における位置に
よらず同一の照射回数である。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【作用】請求項１の発明においては、カライドスコープ
を用いることによって、レーザ光源から出力されるレー
ザ光の広いスポット面内における光強度がほぼ一定に制
御される。よって、結像レンズの焦点位置にたとえ複数
の穴が穿設され遮蔽板を設けたとしても、同時に多数の
レーザ光を半導体基板上で走査できるので、照射作業能
率が向上する。

【００３０】請求項３の発明は、レーザ光のスポット形
状がカライドスコープで四辺形となり、ＸＹテーブルで
レーザ光が四辺形の対角線方向へ走査される。よって、
均一にかつ能率的にレーザ照射できる。

【００３１】請求項４の発明においては、容器を上下２
段に分割し、その中心に遮蔽板が設けられ、上部の第１
の部屋に供給される不活性ガスは遮蔽板のレーザ光通過
部分を介して下部の第２の部屋に流入する。

【００３２】

【実施例】以下本発明に一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は実施例のレーザ光照射装置の概略構成を示す
透視斜視図であり、図２は光学系統図である。

【００３３】図１，図２に示すように、レーザ光源２１
から一定周期（周波数ｆ）でパルス状に繰返し出力され
るレーザ光２２は鏡２３で反射され整形用のマスク２４
を通過して結像レンズ２５に入射される。整形用のマス
ク２４はレーザ光２２の光軸に直交するスポット形状を
正方形（四辺形）に整形する。

【００３４】上面２６ａに透明のガラス２７が嵌込まれ
た窓２８が形成されたほぼ箱型の容器２６の底面２６ｂ
にＸＹテーブル２９が設置されている。なお、透明ガラ
ス２７は、必ずしも窓２８に嵌込まれる必要はなく、例
えば窓２８から離れて設けられていてもよい。ＸＹテー
ブル２９の上面にレーザ光２２の照射対象である半導体
基板３０が載置されている。容器２６の側面２６ｃの下
方位置にこの容器２６内を大気圧以下の真空状態に維持
するための図示しない排気ポンプに連通する排気口３１
が形成されている。

【００３５】結像レンズ２５は入射したレーザ光２２を
窓２８を介して容器２６内の半導体基板３０上に結像さ
せる。図２に示すように、結像レンズ２５の焦点位置
（焦点距離Ｆ）に、遮蔽板３２が配設されている。この
遮蔽板３２の中心の光軸位置にレーザ光２２を通過させ
るための円形の貫通孔３２ａが穿設されている。したが
って、レーザ光２２は結像レンズ２５によって一旦遮蔽
板３２位置（焦点位置）で集光されて、さらにこの焦点
位置を通過して、半導体基板３０上に結像する。半導体
基板３０上に結像されるレーザ光２２のスポット形状は
マスク２４における正方形の倒立形状となる。

【００３６】なお、前記貫通孔３２ａは必ずしも穿設さ
れる必要はなく、設けられているならばその製法は問わ
ない。遮蔽板３２は、例えば半導体基板３０上に形成さ
れた配線金属が、レーザ光２２が照射されることに起因
して放射される溶融金属蒸気３３を捕獲するために設け
られてている。溶融金属蒸気３３を効率的に捕獲し、か
つ一旦捕獲した溶融金属蒸気３３が剥離して半導体基板
３０上に落下しないようにするために、溶融金属蒸気３
３が当接する下面３２ｂは１０ミクロン以下の粗さに仕
上げられている。

【００３７】そして、ＸＹテーブル２９を水平面内に移
動させることによって、レーザ光２２を半導体基板３０
上で走査させる。このように構成されたレーザ照射装置
において、レーザ光源２１から出力されたレーザ光２２
は鏡２３で反射され、マスク２４で四角形のスポット形
状に整形され、結像レンズ２５で容器２６内の半導体基
板３０上に照射される。この場合、図２で示すように、
半導体基板３０上におけるレーザ光２２のスポット形状
はマスク２４で規制された四角形であるが、レーザ光２
２は一旦焦点位置を通過しているので、微細に検討する
とスポット内に存在する大部分の光は半導体基板３０に
対して斜め方向から入射している。

【００３８】容器２６内が１０^-5Ｐａ程度の真空状態に
おいては、レーザ光２２の照射に起因して半導体基板３
０から放射される溶融金属蒸気３３の平均自由工程はメ
ートルオーダとなり、レーザ光２２の入射角度に関係な
くほぼ垂直方向に向かうので、遮蔽板３２の貫通孔３２
ａ方向へは向かわずに、照射位置の真上の遮蔽板３２の
下面３２ｂへ向かう。よって、この溶融金属蒸気３３は
遮蔽板３２の下面３２ｂで効率的に捕獲される。

【００３９】さらに、遮蔽板３２を結像レンズ２５の焦
点位置に配設しているので、遮蔽板３２に穿設された貫
通孔３２ａの内径を絞り込まれたレーザ光２２が通過す
る最小値に設定することができる。よって、半導体基板
３０に照射されるレーザ光２２のエネルギを何等減少さ
せることなく、貫通孔３２ａの内径を小さく設定するこ
とによって、半導体基板３０から放射される溶融金属蒸
気３３を確実に遮蔽板３２の下面３２ｂで捕獲できる。
貫通孔３２ａを通過して遮蔽板３２の上方へ漏れる溶融
金属蒸気３３をほとんど無視できる値まで抑制できる。

【００４０】その結果、容器２６の窓２８に嵌込まれた
ガラス２７に溶融金属蒸気３３が付着することが防止で
きる。次に、ＸＹテーブル２９を駆動してレーザ光２２
を半導体基板３０上で走査する手法を図３を用いて説明
する。図３に示すように、半導体基板３０上におけるレ
ーザ光２２のスポット形状３４は一辺がａの正方形であ
る。予め、正方形のスポット形状３４の対角線３４ａが
Ｘ方向を向くように、マスク２４の向きを調整してお
く。

【００４１】そして、レーザ光２２を半導体基板３０で
走査する場合は、まず、ＸＹテーブル２９をＸ方向へ微
小距離ｄＸずつ移動しながら順番にレーザ光２２を照射
していく。Ｘ方向の１行分の走査が終了すると、レーザ
光２２の照射位置をＹ方向へ対角線３４ａの１／２だ
け、すなわち、（２^1/2 ／２）ａだけ移動する。そし
て、この位置から−Ｘ方向に微小距離ｄＸずつ移動しな
がら再度レーザ光２２を順番に照射していく。

【００４２】このような走査方法が組込まれたレーザ光
照射装置において、半導体基板３０上の各位置における
レーザ光２２の照射回数ｎを検証する。図３において、
走査速度をｖ，レーザ光２２の繰り返し照射周波数をｆ
とし、スポット形状３４の走査方向長をＬとすると、任
意点における照射回数ｎは ｎ＝Ｌ／ｖ・ｆ となる。例えば、スポット形状３４の対角線上の一点３
５ａ，３５ｃにおける照射回数ｎ_a （ｎ_c ）は、走査方
向長Ｌが対角線長（２^1/2 ）ａとなるので Ｌ＝（２^1/2 ）ａ ｎ_a ＝（２^1/2 ）ａ／ｖ・ｆ となる。また、Ｙ方向へ対角線３４ａの１／４だけ、す
なわち、（２^1/2 ／４）ａだけ移動した点３５ｂにおけ
る走査方向長Ｌは（２^1/2 ／２）ａとなり、かつ往路と
復路で照射されるので、点３５ｂの照射回数ｎ_b は ｎ_b ＝［（２^1/2 ／２）ａ＋（２^1/2 ／２）ａ］／ｖ・
ｆ ＝（２^1/2 ）ａ／ｖ・ｆ となる。すなわち、照射領域の大部分は同一照射回数と
なる。但し、図４に示すように、照射領域の周辺部のみ
は照射回数が少ない。この周辺部の照射回数が少ない領
域幅はスポット形状３４における角部に相当し、その幅
は対角線３４ａの半分（２^1/2 ／２）ａであり、ほぼ無
視できる値である。

【００４３】このように、たとえ小さいスポット形状３
４を有したレーザ光２２で半導体基板３０を走査したと
しても、照明領域のほぼ全域に亘って均一なエネルギで
照射できる。よって、レーザ光照射を用いた半導体基板
３０上における半導体製造工程の処理の均一化が向上
し、処理精度を大幅に向上できる。

【００４４】なお、実施例装置においては、スホット形
状３４を正方形としたが、例えば長方形や菱形であって
もよい。さらに、実施例においては、レーザ光２２は一
定周期（周波数ｆ）で点滅を繰り返すパルス状レーザ光
を採用したが、例えば連続光であってもよい。

【００４５】図５は本発明の他の実施例に係わるレーザ
照射装置の光学系統図である。図示しないレーザ光源か
ら出力されたレーザ光２２は入射レンズ３６でホモジナ
イザとしてのカライドスコープ３７の入射面３７ａに集
光される。カライドスコープ３７（万華鏡）は、周知の
ように、短冊形状を有した複数の鏡が四角形断面を有す
る筒内に反射面が対向するように配設された構造を有し
ている。筒体の上端の入射面３７ａから入射した光は各
鏡で複数回反射を繰返して、筒体の下端の出射面３７ｂ
全体から出力される。そして、反射を繰り返すうちにレ
ーザ光の光強度が均一化され、図示するように、下端の
出射面３７ｂ全体から出力されるレーザ光の光強度が平
均化される。

【００４６】カライドスコープ３７の下端の出射面３７
ｂから出射されたレーザ光２２は結像レンズ２５にて容
器２６の窓のガラス２７を透過して容器２６内の半導体
基板３０上に照射される。

【００４７】この場合、結像レンズ２５によって、容器
２６内の集光スポット位置Ｂに集光される像は入射レン
ズ３６の集光スポット位置Ａ（カライドスコープ３７の
入射面３７ａ）である。この集光スポット位置Ａの像は
カライドスコープ３７内の各鏡で反射されるために、容
器２６内の集光スポット位置Ｂに反射回数に相当した数
の集光スポットが発生する。

【００４８】結像レンズ２５位置と集光スポット位置Ｂ
との距離Ｂ₁ と、入射レンズ３６の集光スポット位置Ａ
（カライドスコープ３７の入射面３７ａ）と結像レンズ
２５位置との距離をＢ₂ とを定義すると、カライドスコ
ープ３７と結像レンズ２５と集光スポット位置Ｂとの位
置関係は、結像レンズ２５の焦点距離Ｆを用いて下記の
関係を満たす。

【００４９】１／Ｂ₁ ＋１／Ｂ₂ ＝１／Ｆ よって、上式で示される集光スポット位置Ｂに遮蔽板３
８を配設する。この場合、集光スポット位置Ｂには反射
回数に相当した数の集光スポットが発生しているので、
図示するように、遮蔽板３８には各集光スポットに対応
して複数の貫通孔３８ａが穿設されている。この各貫通
孔３８ａの穴径は集光スポットより若干大きい値に設定
されている。

【００５０】遮蔽板３８の各貫通孔３８ａを通過した各
レーザ光２２は半導体基板３０上に結像する。この場
合、半導体基板３０上に結像される像はカライドスコー
プ３７の出射面３７ｂの四角形の倒立像である。

【００５１】このような構成のレーザ光照射装置におい
ても、半導体基板３０をレーザ光２２で斜め方向から照
射でき、半導体基板３０の照射位置から上方に放射され
る溶融金属蒸気を遮蔽板３８で確実に捕獲できる。

【００５２】図６は本発明の他の実施例に係わるレーザ
光照射装置の容器部分を取出して示す図である。この実
施例装置における容器２６は、ガラス２７が嵌込まれた
窓２８が穿設された上側の第１の部屋３９ａと、半導体
基板３０が収納された下側の第２の部屋３９ｂとで構成
されている。第１の部屋３９ａと第２の部屋３９ｂとの
境界に貫通孔を有した遮蔽板４０が嵌込まれている。

【００５３】第１の部屋３９ａには外部から例えばアル
ゴンＡｒ等の不活性ガスが供給されている。また、第２
の部屋３９ｂの下方位置には、この第２の部屋３９ｂを
大気圧以下の真空状態に維持するための図示しない排気
ポンプに連通する排気口３９ｃが形成されている。な
お、遮蔽板４０に穿設された貫通孔は十分に小さいの
で、第２の部屋３９ｂの真空度は十分確保できる。

【００５４】このように構成されたレーザ光照射装置に
おいては、常に微量の不活性ガスが遮蔽板４０の小径の
貫通孔を介して第１の部屋３９ａから第２の部屋３９ｂ
へ流出しているので、半導体基板３０から放射された溶
融金属蒸気が貫通孔を介して第１の部屋３９ａへ侵入し
にくく、たとえ侵入したとしても、第２の部屋３９ｂに
比較して気圧が高いので窓２８のガラス２７まで到達し
ないうちに落下する。

【００５５】このように、容器２６を上下２つの部屋３
９ａ，３９ｂに分割することによって、容器２６の窓２
８のガラス２７に溶融金属蒸気が付着するのが確実に防
止される。

【００５６】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例装置においては、ホモジナイ
ザとして図５に示すカライドスコープ３７を採用した
が、例えば図７に示すように、筒内に小さい複数のレン
ズ４０ａを平面的に並べて１つの画像レンズ４０ｂを介
して出力されるレーザ光のスポット形状内における光強
度分布の均一化を図るアレイレンズ４１を用いることも
可能である。

【００５７】さらに、カライドスコーブ３７やアレイレ
ンズ４１等のホモジナイザを組込んだレーザ光照射装置
においても、半導体基板３０上に四角形の小さいスポッ
ト形状のレーザ光２２を照射することができるので、Ｘ
Ｙテーブル２９を移動制御して、レーザ光２２をスポッ
ト形状の対角線方向へ走査させることができる。したが
って、半導体基板３０に対してレーザ光２２をより均一
に照射させることが可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ光
照射装置及びレーザ光照射方法においては、例えば結像
レンズを用いて容器内の半導体基板に対してレーザ光を
傾斜して照射し、かつ照射位置の上方に溶融金蒸を捕獲
するための気遮蔽板を配設している。したがって、レー
ザ光が入射される容器の窓に溶融金蒸気が付着するのを
防止できる。

【００５９】また、半導体基板上のスポット形状を四辺
形にし、かつ四辺形の対角線方向にレーザ光を走査して
いる。したがって、小さいスポット形状を有したまま
で、半導体基板の全照射領域を均一の光強度に照射でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係わるレーザ光照射装置
の概略構成を示す透視斜視図

【図２】 同実施例装置の要部を示す断面模式図

【図３】 同実施例装置におけるレーザ光のスポット形
状及び走査方法を示す図

【図４】 同実施例装置における半導体基板上における
レーザ光の照射回数を示す特性図

【図５】 本発明の他の実施例に係わるレーザ光照射装
置の光学系統図

【図６】 本発明のさらに別の実施例に係わるレーザ光
照射装置の容器の断面模式図

【図７】 本発明のさらに別の実施例に係わるレーザ光
照射装置に組込まれたホモジナイザの概略構成図

【図８】 従来レーザ光照射装置の概略構成を示す断面
模式図

【図９】 従来レーザ光照射装置におけるレーザ光のス
ポット形状及び走査方法を示す図

【図１０】 同じく従来レーザ光照射装置におけるレー
ザ光のスポット形状及び走査方法を示す図

【図１１】 同じく従来レーザ光照射装置におけるレー
ザ光のスポット形状及び走査方法を示す図

【符号の説明】

２１…レーザ光源、２２…レーザ光、２３…鏡、２４…
マスク、２５…結像レンズ、２６…容器、２７…ガラ
ス、２８…窓、２９…ＸＹテーブル、３０…半導体基
板、３１…排気口、３２，３８…遮蔽板、３２ａ，３８
ａ…貫通孔、３３…溶融金蔵蒸気、３４…スポット形
状、３４ａ…対角線、３６…入射レンズ、３７…カライ
ドスコープ、３９ａ…第１の部屋、３９ｂ…第２の部
屋、４１…アレイレンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｈ０１Ｌ 21/3205 Ｂ２３Ｋ 101:40 Ｂ２３Ｋ 101:40 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｚ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源と、 このレーザ光源から出射されたレーザ光が入射するカラ
   イドスコープと、 このカライドスコープから出射されたレーザ光を結像す
   るための結像レンズと、 内部を大気圧以下の真空状態に維持可能であって、半導
   体基板を載置するためのＸＹテーブルと前記レーザ光が
   透過するためのガラスが嵌込まれた窓とを備える容器
   と、 前記結像レンズによるレーザ光の各集光スポットに対応
   して配設されている複数の貫通孔を有する遮蔽板とを備
   えるレーザ光照射装置であって、 前記結像レンズの焦点距離をＦ、前記結像レンズ位置と
   集光スポット位置との距離をＢ ₁ 、前記結像レンズ位置
   と前記カライドスコープの入射面との距離をＢ ₂ 、とし
   たときに１／Ｆ＝１／Ｂ ₁ ＋１／Ｂ ₂ が満たされ、かつ、 前記カライドスコープの出射面の像が前記半導体基板上
   に結像されるように構成されていることを特徴とする レ
   ーザ光照射装置。
2. 【請求項２】 前記レーザ光源から出射されたレーザ光
   を前記カライドスコープの入射面に集光する入射レンズ
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のレーザ光照射
   装置。
3. 【請求項３】 前記カライドスコープは前記レーザ光源
   から出力されたレーザ光のスポット形状を四辺形に規制
   し、 前記ＸＹテーブルは、前記半導体基板上に照射された四
   辺形のスポット形状を有したレーザ光を、前記四辺形の
   対角線方向に走査させることを特徴とする請求項１又は
   ２記載のレーザ光照射装置。
4. 【請求項４】 前記容器を前記遮蔽板を境界として前記
   透光板に接する第１の部屋と前記半導体基板を収納する
   第２の部屋とに仕切り、かつ第１の部屋に不活性ガスを
   導入し、第２の部屋を大気圧以下に保つことを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれか１項記載のレーザ光照射装
   置。
5. 【請求項５】 半導体基板にレーザ光を照射するレーザ
   光照射方法において、 所定のスポット形状のレーザ光を、前記半導体基板上に
   おける第１の方向に微小距離移動しながら順番に照射し
   ていき１行分の走査を終了する往路工程と、 前記第１の方向と直交する第２の方向に前記レーザ光の
   照射位置を、シフト前後のスポット形状が一部重複する
   ようにシフトさせるシフト工程と、 前記所定のスポット形状のレーザ光を、前記第１の方向
   と反対方向に微小距離移動しながら順番に照射していき
   １行分の走査を終了する復路工程とを有し、 前記往路工程と復路工程とで照射される照射回数が、前
   記第１の方向における位置によらず同一の照射回数であ
   ること を特徴とするレーザ光照射方法。