JP7292387B2 - レーザアニール装置及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、レーザアニール装置及び電子デバイスの製造方法に関する。

ガラス基板を用いたフラットパネルディスプレイの駆動素子には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin film transistor）が用いられている。高精細ディスプレイの実現には、駆動力の高いＴＦＴの作製が必要となる。ＴＦＴのチャネル材である半導体薄膜には、多結晶シリコンやＩＧＺＯ（Indium gallium zinc oxide）などが用いられている。多結晶シリコンやＩＧＺＯは、アモルファスシリコンよりもキャリア移動度が高く、トランジスタのオン／オフ特性に優れている。

また、半導体薄膜は、より高機能なデバイスを実現する３Ｄ－ＩＣへの適用も期待されている。３Ｄ－ＩＣは、集積回路デバイスの最上層にセンサや増幅回路、ＣＭＯＳ回路などの能動素子を形成することにより実現される。そのため、より高品質な半導体薄膜を製造する技術が求められている。

さらに、情報端末機器の多様化にともない、小型・軽量で消費電力が少なく自由に折り曲げが可能なフレキシブルディスプレイやフレキシブルコンピュータに対する要求が高まりつつある。そのため、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）などのプラスティック基板上に高品質な半導体薄膜を形成する技術の確立が求められている。

ガラス基板上、集積回路上、あるいはプラスティック基板上に高品質な半導体薄膜を形成するためには、これらの基板に熱損傷を与えることなく半導体薄膜の結晶化を行う必要がある。ディスプレイに用いられるガラス基板では４００℃、集積回路では４００℃、プラスティック基板であるＰＥＴでは２００℃以下のプロセス温度が求められている。

半導体薄膜の下地基板に熱損傷を与えることなく結晶化を行う技術としてレーザアニール法が用いられている。この方法では、熱拡散による基板への損傷を抑制するため、上層の半導体薄膜で吸収されるパルス紫外レーザ光が用いられる。

半導体薄膜がシリコンである場合には、波長３５１ｎｍのＸｅＦエキシマレーザ、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザ、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザなどが用いられる。これら紫外領域のガスレーザは、固体レーザと比較してレーザ光の干渉性が低く、レーザ光照射面でのエネルギ均一性に優れ、高いパルスエネルギで広い領域を均一にアニールできるという特徴を有する。

国際公開第２００８／１２０７８５号 特開２０１３－５４３１５号公報 特開２０１７－１５１２５９号公報

概要

本開示の１つの観点に係るレーザアニール装置は、レーザ光を出力するレーザ装置と、被加工物の面内の第１方向及び第１方向に直交する第２方向のうち少なくとも第２方向に沿って並ぶ複数の被加工領域にレーザ光を一括照射する光学系と、一括照射を行う複数の被加工領域の配列に対応するレーザ光の複数の照射領域の配列を持つ一括照射領域と被加工物とを第１方向及び第２方向に相対移動させる相対移動装置と、Ｎを１以上の整数として、第Ｎスキャンの際に、被加工物の第Ｎスキャン領域にて一括照射領域と被加工物とを第１方向に相対移動させるスキャンを実行して第Ｎスキャン領域の第１方向及び第２方向に沿って格子状に配列される被加工領域の各々にレーザ光を照射し、第Ｎスキャンの後に一括照射領域と被加工物とを第２方向に相対移動させてスキャンの対象領域を第Ｎ＋１スキャン領域に変更し、第Ｎ＋１スキャンの際に、被加工物の第Ｎスキャン領域に隣接しかつ第Ｎスキャン領域と非重複である第Ｎ＋１スキャン領域にてスキャンを実行するようにレーザ装置及び相対移動装置を制御するコントローラと、を備えるレーザアニール装置であって、さらに、一括照射領域の第２方向の両端部である第１端部及び第２端部のうち、少なくとも第２端部のエネルギ密度を計測するエネルギ密度計測装置と、一括照射領域の第１端部及び第２端部のうち、少なくとも第１端部のエネルギ密度を調整するエネルギ密度調整装置と、を備え、コントローラは、エネルギ密度計測装置の計測結果に基づいてエネルギ密度調整装置を制御し、第Ｎスキャン領域における第２端部に隣接する第Ｎ＋１スキャン領域における第１端部のエネルギ密度が、第Ｎスキャン領域における第２端部のエネルギ密度に近づくように、第Ｎ＋１スキャンを実行する際の第１端部のエネルギ密度を調整する。

本開示の他の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、電子デバイスの製造方法であって、レーザ光を出力するレーザ装置と、被加工物の面内の第１方向及び第１方向に直交する第２方向のうち少なくとも第２方向に沿って並ぶ複数の被加工領域にレーザ光を一括照射する光学系と、一括照射を行う複数の被加工領域の配列に対応するレーザ光の複数の照射領域の配列を持つ一括照射領域と被加工物とを第１方向及び第２方向に相対移動させる相対移動装置と、Ｎを１以上の整数として、第Ｎスキャンの際に、被加工物の第Ｎスキャン領域にて一括照射領域と被加工物とを第１方向に相対移動させるスキャンを実行して第Ｎスキャン領域の第１方向及び第２方向に沿って格子状に配列される被加工領域の各々にレーザ光を照射し、第Ｎスキャンの後に一括照射領域と被加工物とを第２方向に相対移動させてスキャンの対象領域を第Ｎ＋１スキャン領域に変更し、第Ｎ＋１スキャンの際に、被加工物の第Ｎスキャン領域に隣接しかつ第Ｎスキャン領域と非重複である第Ｎ＋１スキャン領域にてスキャンを実行するようにレーザ装置及び相対移動装置を制御するコントローラと、を備えるレーザアニール装置であって、さらに、一括照射領域の第２方向の両端部である第１端部及び第２端部のうち、少なくとも第２端部のエネルギ密度を計測するエネルギ密度計測装置と、一括照射領域の第１端部及び第２端部のうち、少なくとも第１端部のエネルギ密度を調整するエネルギ密度調整装置と、を備え、コントローラは、エネルギ密度計測装置の計測結果に基づいてエネルギ密度調整装置を制御し、第Ｎスキャン領域における第２端部に隣接する第Ｎ＋１スキャン領域における第１端部のエネルギ密度が、第Ｎスキャン領域における第２端部のエネルギ密度に近づくように、第Ｎ＋１スキャンを実行する際の第１端部のエネルギ密度を調整するレーザアニール装置を用いて、電子デバイスを製造するために、被加工物に対して第Ｎスキャン及び第Ｎ＋１スキャンを含む複数回のスキャンを実行して、被加工物の被加工領域の各々をアニール処理すること、を含む電子デバイスの製造方法である。

本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、例示的なレーザアニール装置の構成を概略的に示す。 図２は、マスクを照明するパルスレーザ光のマスク上におけるエネルギ密度の分布を示すグラフである。 図３は、レーザアニール装置の課題を示す説明図である。 図４は、実施形態１に係るレーザアニール装置の構成を概略的に示す。 図５は、エネルギ密度計測器の他の形態を示す。 図６は、端部エネルギ密度の角度特性の例を示すグラフである。 図７は、ミラー角度がθ１の場合及びθ２の場合のそれぞれのパルスレーザ光のエネルギ密度分布の例を示す。 図８は、ワーク処理時におけるレーザアニール装置の動作の様子を示す。 図９は、実施形態１に係るレーザアニール装置の動作の例を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態１による効果を示す説明図である。 図１１は、実施形態１の変形例１に係るレーザアニール装置の構成を概略的に示す。 図１２は、マスク面におけるエネルギ密度を計測する形態の例を示す。 図１３は、ワーク面におけるエネルギ密度を計測する形態の例を示す。 図１４は、実施形態１の変形例１に係るレーザアニール装置の動作によって実現されるマスク面におけるパルスレーザ光のエネルギ密度分布の例を示すグラフである。 図１５は、ミラー角度θとＡ端部におけるエネルギ密度ｄａとの関係の例を示すグラフである。 図１６は、実施形態１の変形例１に係るレーザアニール装置の動作の例を示すフローチャートである。 図１７は、実施形態１の変形例１に係るレーザアニール装置の効果を示す。 図１８は、実施形態１の変形例２に係るレーザアニール装置の構成を概略的に示す。 図１９は、実施形態１の変形例２に係るレーザアニール装置の動作によって実現されるマスク面におけるパルスレーザ光のエネルギ密度分布の例を示すグラフである。 図２０は、ミラーアクチュエータによる高反射ミラーのＹ方向の平行移動量とＡ端部のエネルギ密度ｄａとの関係の例を示すグラフである。 図２１は、実施形態２に係るレーザアニール装置の構成を概略的に示す。 図２２は、ワイヤーフィルタ及びフィルタアクチュエータの構成例を示す平面図である。 図２３は、ワイヤーフィルタのワイヤー線径と遮蔽比率との関係の説明図である。 図２４は、実施形態２の動作によって実現されるマスク面におけるパルスレーザ光のエネルギ密度分布の例を示すグラフである。 図２５は、実施形態２の変形例１に係るレーザアニール装置の構成を概略的に示す。 図２６は、図２２に示す複数枚のワイヤーフィルタのうちの一部である第２のワイヤーフィルタ及び第２のフィルタアクチュエータの構成例を示す平面図である。 図２７は、実施形態２の変形例２に係るレーザアニール装置の構成を概略的に示す。 図２８は、グラデーションフィルタの例を示す平面図である。 図２９は、実施形態２の変形例３に係るレーザアニール装置の構成を概略的に示す。 図３０は、ダイクロイックフィルタの例を示す平面図である。 図３１は、実施形態２の変形例３に係るレーザアニール装置の動作によって実現されるＮスキャン目とＮ＋１スキャン目のそれぞれのマスク面における照明光のエネルギ密度分布の例を示すグラフである。 図３２は、レーザアニール装置に適用可能なダイクロイックフィルタの他の形態を示す平面図である。 図３３は、実施形態２の変形例４に係るレーザアニール装置の構成を概略的に示す。 図３４は、実施形態２の変形例４に係るレーザアニール装置の動作によって実現されるＮスキャン目とＮ＋１スキャン目のそれぞれのマスク面における照明光のエネルギ密度分布の例を示すグラフである。 図３５は、エネルギ密度を計測するための他の形態例を概略的に示す。

実施形態

－目次－
１．レーザアニール装置の全体説明
１．１ 構成
１．２ 動作
２．課題
３．実施形態１
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 作用・効果
３．４ 変形例１
３．４．１ 構成
３．４．２ 動作
３．４．３ 作用・効果
３．５ 変形例２
３．５．１ 構成
３．５．２ 動作
３．５．３ 作用・効果
４．実施形態２
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用・効果
４．４ 変形例１
４．４．１ 構成
４．４．２ 動作
４．４．３ 作用・効果
４．５ 変形例２
４．５．１ 構成
４．５．２ 動作
４．５．３ 作用・効果
４．６ 変形例３
４．６．１ 構成
４．６．２ 動作
４．６．３ 作用・効果
４．６．４ その他
４．７ 変形例４
４．７．１ 構成
４．７．２ 動作
４．７．３ 作用・効果
５．パルスレーザ光のエネルギ密度を計測するための他の形態例
６．一括照射領域における複数の照射領域の配置について
７．電子デバイスの製造方法
８．その他
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。

１．レーザアニール装置の全体説明
１．１ 構成
図１は、例示的なレーザアニール装置の構成を概略的に示す。レーザアニール装置１０は、ガラス基板上に成膜されたアモルファス(非結晶)シリコン膜にエキシマレーザ等の紫外線波長のパルスレーザ光を照射し、ポリシリコンに改質する装置である。アモルファスシリコンをポリシリコンに改質することにより、例えば、ＴＦＴを形成することができる。ＴＦＴは、比較的大きな液晶ディスプレイに使用されている。

レーザアニール装置１０は、レーザ装置２０と、照明光学系３０と、高反射ミラー４０と、多点加工光学系５０と、ステージ６０と、コントローラ７０と、を含む。ステージ６０上に置かれる基板８０はアニール処理が行われる被加工物である。基板８０は、アモルファスシリコンがコーティングされたガラス基板である。基板８０をワークと呼ぶ場合がある。

レーザ装置２０は、アモルファスシリコンをアニール可能な紫外線波長のパルスレーザ光を出力する。例えば、レーザ装置２０は、Ｆ_２、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、又はＸｅＦをレーザ媒質とする放電励起式エキシマレーザ装置である。

照明光学系３０は、マスク５２上を均一照明するようパルスレーザ光を整形して高反射ミラー４０に導く。照明光学系３０はマスク５２上を均一照明するために、例えば図示しないフライアイレンズとコンデンサ光学系とを含んで構成される。コンデンサ光学系は、凸レンズや凹レンズの組合せであってもよい。

高反射ミラー４０は、照明光学系３０によって整形されたパルスレーザ光をマスク５２上に導くよう構成される。

多点加工光学系５０は、マスク５２と、マスクパターンを基板８０上に縮小投影するマイクロレンズアレイ５６と、を含む。マイクロレンズアレイ５６の作用は、縮小投影に限らず、等倍投影でもよい。

マスク５２は、複数のマスクパターン開口５３を持ち、個々の開口形状は基板８０上のアニール領域の形状と相似であるよう構成される。アニール領域とは、基板８０上のアモルファスシリコンをポリシリコン化する領域である。基板８０の面内には多数のアニール領域が図中のＸ方向及びＹ方向にそれぞれ一定の間隔で格子状に配列される。アニール領域の形状、個数、及び配置形態は適宜設計可能である。

マスクパターン開口５３は、マスク５２における光通過領域となる部分である。複数のマスクパターン開口５３は、基板８０上のアニール領域の配置に対応して図中のＹ方向に等間隔に配置される。マスク５２におけるマスクパターン開口５３の配置は、複数のマスクパターン開口５３がＹ方向に並ぶ列が１つ（１列）だけでもよいし、複数列でもよい。レーザアニール装置１０の生産性や実現可能性を考えると、列数は数十から数百並ぶのが一般的である。マスク５２に形成されている複数のマスクパターン開口５３の全体の配置パターンをマスクパターンと呼ぶ。

マイクロレンズアレイ５６の各レンズ５７は、各マスクパターン開口５３の位置に対応して配置される。

ステージ６０は、アニール処理の対象物である基板８０を図中のＸ方向及びＹ方向の各方向に移動可能に構成される電動ステージである。ステージ６０は、さらにＺ方向の調整機能を備えてもよい。Ｘ方向及びＹ方向は基板８０の面に平行な方向であり、Ｙ方向はＸ方向に直交する方向である。Ｚ方向は基板８０の面に直交する方向である。

コントローラ７０は、レーザ装置２０及びステージ６０と接続され、パルスレーザ光の出力とステージ６０のＸ方向及びＹ方向の駆動とを同期して制御する。コントローラ７０は、パルスレーザ光の繰り返し周波数の設定、エネルギ調整やステージ６０のＺ方向位置調整を行ってもよい。

１．２ 動作
コントローラ７０は、レーザ装置２０に対してパルスレーザ光の繰り返し周波数とパルスエネルギを設定する。さらに、コントローラ７０は、ステージ６０をアニール開始位置に移動させる。

コントローラ７０がレーザ装置２０にレーザ出力を指示すると、レーザ装置２０は設定された繰り返し周波数とパルスエネルギでパルスレーザ光を出力する。レーザ装置２０から出力されたパルスレーザ光は、照明光学系３０によってマスク５２上でＹ方向に長い略長方形の断面プロファイルを持つパルスレーザ光に整形される。

図２は、マスク５２を照明するパルスレーザ光のマスク５２上におけるエネルギ密度の分布を示すグラフである。図２に示すように、マスク５２上のマスクパターンの存在範囲ではほぼ等しいエネルギ密度の分布となるようパルスレーザ光の均一化が行われる。

照明光学系３０によって整形・均一化されたパルスレーザ光はマスク５２のマスクパターン開口５３を透過する。この際、パルスレーザ光は、基板８０のアモルファスシリコンをポリシリコン化する領域の形状と相似形に整形される。

マスク５２のマスクパターン開口５３を透過したパルスレーザ光は、マイクロレンズアレイ５６によって基板８０の所定領域に所定のエネルギ密度で照射され、照射領域の部分をアニールする。基板８０上のパルスレーザ光が照射された領域は、アモルファスシリコンが溶融して多結晶化し、ポリシリコンが形成される。

コントローラ７０は、各アニール領域が十分にアニールされるレーザ照射回数又は照射時間の経過を待ってレーザ出力を停止する。

その後、コントローラ７０は、ステージ６０を所定量－Ｘ方向に移動させ、ステージ６０を次のアニール処理位置に移動させて、上述と同様の動作を繰り返す。

このようにして、基板８０のＸ方向に沿った帯状の領域内に配置される多数のアニール領域のアニールが完了する。基板８０に対してパルスレーザ光の照射領域をＸ方向に相対移動させてパルスレーザ光の照射を行い、基板８０のＸ方向に沿った帯状の領域についてのアニール処理を行うことをスキャンと呼ぶ。スキャンの幅はマスクパターン開口５３のＹ方向の配置数に依存する。スキャンが行われる帯状の領域をスキャン領域と呼ぶ。スキャン領域には、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ一定の間隔で格子状に配列された多数のアニール領域が含まれる。

１つのスキャン領域についてのスキャンが終了すると、コントローラ７０はステージ６０を－Ｙ方向に移動させてスキャンの対象領域を変更し、既に処理したスキャン領域に隣接する別のスキャン領域をスキャンする。このとき、Ｎを１以上の整数として、Ｎスキャン目の端部とＮ＋１スキャン目の反対側の端部とは隣接する。

以上の動作を繰り返し、Ｎスキャン及びＮ＋１スキャンを含む複数回のスキャンを実行することにより、基板８０の必要範囲についてのアニール処理が完了する。基板８０上のアニール処理された部分（アニール領域）はポリシリコンとなってＴＦＴの一部として動作する。基板８０についてアニール処理を行うことを「ワーク処理」と呼ぶ場合がある。

２．課題
図３は、レーザアニール装置１０の課題を示す説明図である。図３の上図は基板８０上のアニール領域８２の配置パターンの例を示しており、図３の下図は基板８０上の各アニール領域８２に照射されるパルスレーザ光のエネルギ密度の分布を示す。

ここでは、簡便のため、マスク５２においてマスクパターン開口５３がＹ方向に７つ並び、この７つのマスクパターン開口５３の列がＸ方向に３列並ぶ、合計３×７＝２１個のマスクパターン開口５３を持つマスクパターンの例を示す。無論この例に限らず、Ｙ方向に沿って並ぶ１列当たりのマスクパターン開口５３の数は、レーザ装置２０やアニール条件に応じて適宜選択されてよい。Ｘ方向の列数は、１つのアニール領域８２に照射するパルスレーザ光の照射回数（パルス数）に応じて設計される。図３は、１つのアニール領域８２にパルスレーザ光を３回（３パルス）照射する場合の例である。

多点加工光学系５０によって基板８０上における３×７個のアニール領域８２に対してパルスレーザ光が一括照射される。図３の上図において破線で囲む範囲は一括照射領域８４の例である。一括照射領域８４は、３×７個のアニール領域８２の配列に対応するパルスレーザ光のビーム群の束による３×７個の照射領域のパターンを持つ。このように、レーザアニール装置１０は、基板８０の面内に離散的に配置される複数の局所領域（複数のアニール領域８２）に対して、多点加工光学系５０を用いてパルスレーザ光の照射を行う。

レーザアニール装置１０は、この一括照射領域８４を基板８０に対してＸ方向に相対移動させることによりスキャンを行う。図３の上図は、Ｎスキャン目のスキャンが完了して、Ｎ＋１スキャン目のスキャンを開始した様子を模式的に示している。Ｎ＋１スキャン目のスキャン領域である第Ｎ＋１スキャン領域は、Ｎスキャン目のスキャン領域である第Ｎスキャン領域に隣接し、かつ第Ｎスキャン領域と非重複の領域である。つまり、各スキャンのスキャン領域は、互いに重複することなくＹ方向に並ぶ。ここで重複とは、エネルギ密度がシリコンの改質を引き起こす閾値以上のパルスレーザ光が、異なるスキャンにおいて同一領域に照射されることを指す。この場合のシリコンの改質は融解及び／又は再結晶を含む。したがって非重複とは、エネルギ密度がシリコンの改質を引き起こさない程度のパルスレーザ光を異なるスキャンにおいて同一領域に照射することも含む。

図３の下図のグラフは、図３の上図に示すアニール領域の配置パターンにおける下から２行目の二点鎖線で示すＸ方向位置のＹ方向に沿った各アニール領域の位置に照射されるパルスレーザ光のエネルギ密度の分布を示す。図３の下図の横軸は基板８０上のＹ方向位置を表す。

上述のとおり、パルスレーザ光は照明光学系３０によってＹ方向にほぼ均一なエネルギ密度分布を持つよう整形される。しかし、調整状態によっては一括照射領域８４におけるＹ方向の両端部であるＡ端部とＢ端部とでエネルギ密度に差が生じる場合がある。またこの差が経時的に変化する場合もありうる。両端部のエネルギ密度差は、例えばＮスキャン目のＢ端部と、これに隣接するＮ＋１スキャン目のＡ端部とでパルスレーザ光のエネルギ密度に不連続な差ΔＥＧを生じさせる。

すなわち、図３において、Ｎスキャン目の右端部（Ｂ端部）に照射されるパルスレーザ光のエネルギ密度と、Ｎ＋１スキャン目の左端部（Ａ端部）に照射されるパルスレーザ光のエネルギ密度とに不連続な差ΔＥＧが生じる。同様に、Ｎ＋１スキャン目の右端部とＮ＋２スキャン目の左端部についても不連続なエネルギ密度差が生じる。

この差ΔＥＧの量次第では、実際にアニール処理の済んだ基板８０をＦＰＤ（Flat panel display）として動作させた場合に「すじ」や「むら」と視認される。これは、エネルギ密度の差により生ずるシリコン（Ｓｉ）の結晶化の程度の不均一性に起因すると考えられ、特にディスプレイに用いる表示素子では人間の目に目立つ欠陥となって大きな問題となる。このため歩止りの低下を招く一因となる場合がある。

つまり、Ｙ方向にスキャン領域を分けて複数のスキャンを実行することにより基板８０をアニールする場合、隣接するスキャン領域間の継ぎ目における不連続なエネルギ密度の差がＦＰＤの品質を左右する可能性が高かった。これまでは、照明光学系３０の要素を調整するなどしてＹ方向の照明の均一性を上げ、両端部の照度を合わせていたが、不必要に厳しい均一性が要求されたり、照明の均一性を長期間にわたって維持するのが困難であった。

３．実施形態１
３．１ 構成
図４は、実施形態１に係るレーザアニール装置１１の構成を概略的に示す。図４に示す構成について図１との相違点を説明する。図４に示すレーザアニール装置１１では、マスク５２を照明する照明光のＹ方向の端部において緩やかにエネルギ密度が低下するよう照明光学系３０を調整又は構成しておく。さらに、レーザアニール装置１１は、エネルギ密度計測器６２と、ミラーアクチュエータ４２と、を備える。

エネルギ密度計測器６２は、１スキャン内のＹ方向に並ぶ複数のアニール領域８２の端部におけるレーザ光のエネルギ密度を計測する。エネルギ密度の計測は、一括照射領域８４（１スキャン領域の）Ｙ方向の両端部付近のみとしてもよい。図４では、Ａ端部及びＢ端部のそれぞれのエネルギ密度を計測するために、各端部に対応する位置にそれぞれエネルギ密度計測器６２が配置されている。図４のように、一括照射領域８４の端部のみを計測する形態の場合、エネルギ密度計測器６２は、例えばパルスレーザ光の波長域に感度を持つエネルギメータと対物光学系とを組み合わせた構成でよい。

あるいは、エネルギ密度計測器６２は、ビームプロファイラ等を用いて一括照射領域８４全体のエネルギ密度を計測する形態でもよい。

図５は、エネルギ密度計測器６２の他の形態を示す。図４に示す構成に代えて、図５に示す構成を採用してもよい。図５に示すように、一括照射領域８４全体のエネルギ密度を計測する場合、エネルギ密度計測器６２は、例えばパルスレーザ光の波長で計測可能なビームプロファイラと、減光やビームサイズの拡大縮小のための光学系とを組み合わせた構成でよい。

ミラーアクチュエータ４２は、高反射ミラー４０を回転させる回転機構を含み、照明光学系３０により整形されたパルスレーザ光がマスク５２を照明する際の角度を調整するよう構成される。ミラーアクチュエータ４２は、例えばステッピングモータやピエゾアクチュエータによって動作する回転ステージであってよい。ミラーアクチュエータ４２を駆動することにより、高反射ミラー４０の反射角度を変更することができる。すなわち、ミラーアクチュエータ４２を駆動するとマスク５２上のパルスレーザ光のエネルギ密度分布が変化するよう構成される。

エネルギ密度計測器６２とミラーアクチュエータ４２との各々はコントローラ７０に接続される。コントローラ７０は、エネルギ密度計測器６２の計測結果に基づいてミラーアクチュエータ４２を制御する。

３．２ 動作
ワーク処理を実行する前に、エネルギ密度計測器６２を用いて、一括照射領域８４のＹ方向の両端部であるＡ端部及びＢ端部のエネルギ密度を計測する。コントローラ７０は、ミラーアクチュエータ４２を所定の方向に回転させ、両端部のエネルギ密度を計測する。コントローラ７０は、ミラーアクチュエータ４２の回転角を所定の角度範囲内で順次変更して、回転角ごとに両端のエネルギ密度を計測する動作を繰り返し、端部エネルギ密度の角度特性を取得する。所定の角度範囲は、高反射ミラー４０の標準位置に相当する基準の回転角から「＋θ方向」及び「－θ方向」の両方向の回転角を含む範囲であることが好ましい。

図６は、端部エネルギ密度の角度特性の例を示すグラフである。横軸はミラーアクチュエータ４２の回転角を表し、縦軸はパルスレーザ光のエネルギ密度を表す。以後、ミラーアクチュエータ４２の回転角を「ミラー角度」という。

ミラー角度がθ１の場合におけるＡ端部及びＢ端部のそれぞれのエネルギ密度をＥａ１、Ｅｂ１とし、ミラー角度がθ２の場合におけるＡ端部及びＢ端部のそれぞれのエネルギ密度をＥａ２、Ｅｂ２とする。本例の場合、Ｅｂ１＝Ｅｔであって、Ｅｔ≒Ｅａ２、かつ、Ｅａ１≒Ｅｂ２が成立している。

一方、本例ではＡ端部及びＢ端部のそれぞれのエネルギ密度が等しくなるミラー角度θｃが存在する。このように、Ａ端部及びＢ端部のそれぞれのエネルギ密度が等しくなるミラー角度θｃが存在する場合、ミラー角度をθｃで固定して複数のスキャンを連続して実行してもよい。

図７は、ミラー角度がθ１の場合及びθ２の場合のそれぞれのパルスレーザ光のエネルギ密度分布の例を示す。図７の横軸はＹ方向の位置を表す。図７に示すように、ミラー角度に依存して照射領域におけるパルスレーザ光のエネルギ密度分布が変化する。

Ａ端部及びＢ端部のそれぞれの付近においてエネルギ密度が変化する分布となっているため、ミラー角度を変更することにより、それぞれの端部のエネルギ密度を調整することができる。

そして、ワーク処理時には、例えばミラー角度をθ１に固定した状態で第Ｎ番目のスキャン、つまり、Ｎスキャン目のスキャンを行う。

その後、次の第Ｎ＋１番目のスキャン（Ｎ＋１スキャン目）においてはＡ端部のエネルギ密度が、第Ｎ番目のスキャン時におけるＢ端部のエネルギ密度Ｅｔと一致するようミラー角度をθ２に設定して高反射ミラー４０の位置を固定してスキャンを行う。なお、「一致」とは、実質的に一致するものと見做せる許容範囲を含んでよい。

以降、同様に、スキャンごとにミラー角度をθ１→θ２→θ１・・・と切り替えながら、ワーク全面の処理が行われる。

図８は、ワーク処理時におけるレーザアニール装置１１の動作の様子を示す。コントローラ７０は、スキャンごとにミラーアクチュエータ４２の回転角を切り替える制御を行う。すなわち、コントローラ７０は、Ｎスキャン目はミラー角度をθ１、次のＮ＋１スキャン目はミラー角度をθ２、次のＮ＋２スキャン目はθ１・・・という具合にミラーアクチュエータ４２を制御する。

図９は、実施形態１に係るレーザアニール装置１１の動作の例を示すフローチャートである。ここでは図５に示すエネルギ密度計測器６２を用いる場合の例を示す。ミラーアクチュエータ４２は、エネルギ密度分布を調整する光分布調整器の一形態である。

ステップＳ１２において、コントローラ７０は光分布調整器のパラメータｘｉを変えながらエネルギ密度計測器６２によりビームプロファイルを計測し、Ａ端部及びＢ端部のエネルギ密度とｘｉとの関係（関係ｉ）を取得する。ミラーアクチュエータ４２におけるパラメータｘｉとは、ミラー角度θである。ステップＳ１２を実行することによって、例えば、図６のような関係が取得される。図６に示す端部エネルギ密度の角度特性の情報は本開示における「関係情報」の一例である。パラメータｘｉ及びミラー角度θのそれぞれは本開示における「調整量」の一例である。

図９のステップＳ１４において、コントローラ７０はアニーリングレシピに基づき、マスク面での目標平均エネルギ密度を設定する。

ステップＳ１６において、コントローラ７０はワークである基板８０をステージ６０に搬入する。

ステップＳ１８において、コントローラ７０はスキャン回数をカウントする変数ｎを初期値の「１」に設定してワーク処理を開始する。

ステップＳ２０において、コントローラ７０はｎスキャン目の動作を開始する。

ステップＳ２２において、コントローラ７０はＢ端部のエネルギ密度を関係ｉより予測する。

ステップＳ２４において、コントローラ７０は関係ｉよりｎ＋１スキャン目のＡ端部のエネルギ密度がｎスキャン目のＢ端部のエネルギ密度と等しくなるパラメータｘｉを決定する。ｎ＋１スキャン目のＡ端部のエネルギ密度がｎスキャン目のＢ端部のエネルギ密度と等しくなるパラメータｘｉを決定することは、ｎ＋１スキャン目のＡ端部のエネルギ密度がｎスキャン目のＢ端部のエネルギ密度に近づくように制御することの一例である。

ステップＳ２６において、コントローラ７０はｎスキャン目のスキャンが終了したら、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８において、コントローラ７０は変数ｎが既定の最大値ｎｍａｘに到達しているか否かを判定する。ｎｍａｘは、例えば、全ワーク面を処理するのに必要なスキャン数であってよい。

ステップＳ２８の判定結果がＮｏ判定である場合、コントローラ７０はステップＳ３０に進み、変数ｎをインクリメントしてステップＳ２０に戻る。コントローラ７０は、変数ｎがｎｍａｘになるまでステップＳ２０からステップＳ３０を繰り返す。やがて変数ｎがｎｍａｘに等しくなり、ステップＳ２８の判定結果がＹｅｓ判定になると、コントローラ７０はステップＳ３２に進み、ワーク処理を終了する。

その後、ステップＳ３４において、コントローラ７０は、処理済みのワークをステージ６０から搬出する。次のワークを処理する場合には、ステップＳ３４の後、コントローラ７０はステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２からステップＳ３４の処理を繰り返す。

ステップＳ３４の後、次のワークを処理する必要がない場合、コントローラ７０は図９のフローチャートを終了してよい。

なお、図９は、ワークごとにステップＳ１２から処理を開始する例を示すが、ステップＳ１２を実施するタイミングは、この例に限らない。例えば、レーザアニール装置１１の立ち上げ時にのみステップＳ１２を実施する態様、ワークの処理数をカウントして規定枚数に到達したらステップＳ１２を実施する態様、又は稼動時間の管理などに基づき所定のメンテナンス周期に従い定期的にステップＳ１２を実施する態様なども可能である。

あるいは、処理済みのワークを検査するなどして「すじ」や「むら」の発生が懸念される検査結果が得られた場合に、ステップＳ１２を実施するという態様や、ユーザからの指示の入力に応じて適宜のタイミングでステップＳ１２を実施する態様も可能である。

また、図９のフローチャートのステップＳ３４の後、新しいワークを処理する際に、アニーリングレシピに変更がない場合は、ステップＳ１４の処理をスキップしてもよい。

３．３ 作用・効果
図１０は、実施形態１による効果を示す説明図である。図３の下図と比較すると明らかなように、実施形態１によれば、Ｎスキャン時のＢ端部のエネルギ密度と、これに隣接するＮ＋１スキャン時のＡ端部のエネルギ密度の差を低減することができる。その結果として、アニール処理の済んだ基板８０を例えばＦＰＤとして動作させた場合、「すじ」や「むら」と視認され難くなる。これにより、ＦＰＤの歩止りを向上させることができる。

実施形態１におけるＡ端部は本開示における「第１端部」の一例であり、Ｂ端部は本開示における「第２端部」の一例である。アニール領域８２は本開示における「被加工領域」の一例である。Ｘ方向と平行な方向が本開示における「第１方向」の一例であり、Ｙ方向と平行な方向が本開示における「第２方向」の一例である。高反射ミラー４０及び多点加工光学系５０は本開示における「光学系」の一例である。高反射ミラー４０は本開示における「ミラー」の一例である。ステージ６０は本開示における「相対移動装置」の一例である。エネルギ密度計測器６２は本開示における「エネルギ密度計測装置」の一例である。図４に示す２つのエネルギ密度計測器６２のうち右側のエネルギ密度計測器６２は本開示における「第１端部用計測器」の一例であり、左側のエネルギ密度計測器６２は本開示における「第２端部用計測器」の一例である。ミラーアクチュエータ４２は本開示における「エネルギ密度調整装置」の一例である。

３．４ 変形例１
３．４．１ 構成
図１１は、実施形態１の変形例１に係るレーザアニール装置１１Ａの構成を概略的に示す。図１１に示す構成について図４との相違点を説明する。

図１１に示すレーザアニール装置１１Ａは、ワーク処理中でもエネルギ密度の計測が可能なエネルギ密度計測器６３を備えている。エネルギ密度の計測位置はマスク面又はワーク面のどちらかであってよい。図１１に示すエネルギ密度計測器６３は、マスク面におけるエネルギ密度を計測する。エネルギ密度計測器６３は、マスク５２を照明するパルスレーザ光の略矩形の照明領域における端部のエネルギ密度を計測するように、エネルギメータと対物光学系とを組み合わせた構成でよい。

図１２に示すように斜め方向からエネルギ密度を計測する場合には、可動ミラーユニット６３１を用いてもよい。可動ミラーユニット６３１は、照射範囲から外れた位置と、マスク５２上の位置とに、傾斜した可動ミラー６３３を移動できるよう構成される。光量分布測定時のみ照射範囲内に該可動ミラー６３３をマスク５２上に移動させ、可動ミラー６３３による反射光をエネルギ密度計測器６３に導くようにする。照射端面でのエネルギ密度分布を計測できるように、エネルギ密度計測器６３は対物光学系６３２に対してマスク面と共役の関係に配置するのがよい。

マスク面にパターンがあってその散乱光検出でエネルギ密度分布が測定できる場合は、可動ミラーユニット６３１によらず図１１のように直接斜め上から検出するエネルギ密度計測器６３を配置する構成にしてもよい。

図１３は、ワーク面におけるエネルギ密度を計測する形態の例を示す。図１１の構成に代えて、図１３に示す構成を採用してもよい。図１３に示すエネルギ密度計測器６３は、例えば、放射温度計であってよい。図１３のように、実際にパルスレーザ光を基板８０等に照射することにより基板８０を発熱、昇温させ、アニール領域８２の温度を放射温度計によって計測する構成を採用してよい。

図１４は、レーザアニール装置１１Ａの動作によって実現されるマスク面におけるパルスレーザ光のエネルギ密度分布の例を示すグラフである。図１４は、Ｎスキャン目のＢ端部のエネルギ密度ＥＤ（Ｎ，Ｂ）と、Ｎ＋１スキャン目のＡ端部のエネルギ密度ＥＤ（Ｎ＋１，Ａ）とを略一致させるようにミラーアクチュエータ４２を制御した場合のマスク面におけるエネルギ密度の例を示す。

エネルギ密度の調整が容易なように、レーザアニール装置１１Ａでは、図１４のようにマスク５２上の照明光のＹ方向端部のエネルギ密度が緩やかに低下するように照明光学系３０が調整されている。端部は均一照明する領域の端部の境界領域に入ってくるため、このような分布は容易に実現することができる。

３．４．２ 動作
Ｎスキャン目において、コントローラ７０はエネルギ密度計測器６３によって、アニール処理中のアニール領域のＢ端部におけるパルスレーザ光のエネルギ密度を取得し、記憶する。すなわち、Ｎスキャンの動作中にエネルギ密度計測器６３による計測が行われる。

Ｎ＋１スキャン目において、コントローラ７０はＮスキャン目のＢ端部に隣接するＡ端部をアニールする際のエネルギ密度がＮスキャン目のＢ端部で計測したエネルギ密度となるようミラーアクチュエータ４２を制御する。またこの時にＮ＋１スキャン目のＢ端部のエネルギ密度も次の調整のために計測しておく。

ミラーアクチュエータ４２を駆動すると、マスク５２上に照明されるパルスレーザ光のエネルギ密度分布が変化する。

図１５は、ミラー角度θとＡ端部におけるエネルギ密度ｄａとの関係の例を示すグラフである。例えば、図１５のように高反射ミラー４０を－θ方向に回転させると、Ａ端部のエネルギ密度を上げることができる。逆に高反射ミラーを＋θ方向に回転させると、Ａ端部のエネルギ密度を下げることができる。

コントローラ７０は、図１５のような高反射ミラー４０の回転角度とＡ端部におけるエネルギ密度との関係を記憶している。そして、コントローラ７０は、エネルギ密度計測器６３により計測したＮスキャン目のＢ端部のエネルギ密度を、Ｎ＋１スキャン目のＡ端部において実現するようミラーアクチュエータ４２を駆動する。図１５のような回転角度とエネルギ密度との関係は、実験によって予め計測したデータから得てもよく、例えば近似式で与えられてもよい。コントローラ７０は、この関係を記憶するためのメモリを備えてもよい。

なお、図１１には示さないが、レーザアニール装置１１Ａは、Ａ端部のエネルギ密度を計測するためのエネルギ密度計測器を備えていてもよい。

コントローラ７０は、アニール領域が十分にアニールされるレーザ照射回数または照射時間の経過を待ってレーザ出力を停止する。

その後、コントローラ７０は、ステージ６０を－Ｘ方向に所定量移動させ、ステージ６０を次の照射領域のアニール開始位置に移動させて、上述と同様の動作を繰り返す。

Ｎ＋２スキャン目以降も同様の動作を繰り返し、基板８０における必要範囲の全てのアニール領域８２についてアニール処理を完了する。

図１６は、実施形態１の変形例１に係るレーザアニール装置１１Ａの動作の例を示すフローチャートである。図１６のフローチャートについて図９との相違点を説明する。図１６のフローチャートは、図９のステップＳ２２に代えて、ステップＳ２３を含む。

ステップＳ２３において、コントローラ７０は、ワーク処理中にエネルギ密度計測器６３によってＢ端部のエネルギ密度を計測する。ステップＳ２３の後、コントローラ７０はステップＳ２４に進む。他の処理は、図９のフローチャートと同様である。

３．４．３ 作用・効果
図１７は、本変形例１に係るレーザアニール装置１１Ａの効果を示す。本変形例１によれば、Ｎスキャン目のＢ端部に隣接するＮ＋１スキャン目のＡ端部をアニールする際のエネルギ密度がＮスキャン目のＢ端部で計測したエネルギ密度に近づくようにコントローラ７０がミラーアクチュエータ４２を制御する。これにより、隣接する端部同士のエネルギ密度の差を低減することができる。

その結果として、アニール処理の済んだ基板をＦＰＤとして動作させた場合、「すじ」や「むら」と視認され難くなる。これにより、ＦＰＤの歩止りを向上させることができる。

３．５ 変形例２
３．５．１ 構成
図１８は、実施形態１の変形例２に係るレーザアニール装置１１Ｂの構成を概略的に示す。図１８に示す構成について図１３との相違点を説明する。図１８に示すレーザアニール装置１１Ｂは、図１３のミラーアクチュエータ４２に代えて、直動タイプのミラーアクチュエータ４３を備える。すなわち、ミラーアクチュエータ４３は、高反射ミラー４０を回転させる代わりにＹ方向に平行移動させる。

ミラーアクチュエータ４３は、照明光学系３０により整形されたパルスレーザ光がマスク５２を照明する際の位置を調整するよう構成される。ミラーアクチュエータ４３は、例えばリニアモータ、あるいはステッピングモータやピエゾアクチュエータなどにより駆動される直動ステージであってよく、リニアガイドやボールスクリュー等を備えてもよい。ミラーアクチュエータ４３は本開示における「ミラー移動機構」の一例である。

照明光学系３０は、マスク５２上を照明するようパルスレーザ光を整形して高反射ミラー４０に導く。このとき、マスク５２上におけるＹ方向の端部のエネルギ密度が照射範囲の端部にかかり、照射域の外に向かって減少特性を示すような分布となるように調整する。

図１９は、レーザアニール装置１１Ｂの動作によって実現されるマスク面におけるパルスレーザ光のエネルギ密度分布の例を示すグラフである。図１９は、Ｎスキャン目のＢ端部のエネルギ密度ＥＤ（Ｎ，Ｂ）と、Ｎ＋１スキャン目のＡ端部のエネルギ密度ＥＤ（Ｎ＋１，Ａ）とを略一致させるようにミラーアクチュエータ４３を制御した場合のマスク面におけるエネルギ密度の例を示す。Ｎ＋１スキャン目では、ミラーアクチュエータ４３を制御してエネルギ密度の分布を破線から実線へと変更する。図１９では説明のために、エネルギ密度の差を強調して表現してある。実際には端部と中央部とのエネルギ密度の差は、高反射ミラー４０の可動範囲を考慮してもＦＰＤとして動作させた場合「むら」と視認されることがない程度に設定される。

図１８に示すエネルギ密度計測器６３の代わりに、図１１のように、マスク面においてエネルギ密度を計測する形態であってもよい。

３．５．２ 動作
ミラーアクチュエータ４３を駆動すると、マスク５２上に照明されるパルスレーザ光のエネルギ密度分布が変化する。図２０は、ミラーアクチュエータ４３による高反射ミラー４０のＹ方向の平行移動量とＡ端部のエネルギ密度ｄａとの関係の例を示すグラフである。例えば、図２０に示すように高反射ミラー４０を－Ｙ方向に平行移動させると、Ａ端部のエネルギ密度を上げることができる。逆に高反射ミラー４０を＋Ｙ方向に平行移動させると、Ａ端部のエネルギ密度を下げることができる。

３．５．３ 作用・効果
レーザアニール装置１１Ｂによれば、図１１のレーザアニール装置１１Ａと同様の効果が得られる。また、図１８に示すレーザアニール装置１１Ｂの構成に関して、図５から図１０で説明したミラーアクチュエータ４２の制御と同様の制御を適用することも可能である。この場合、ミラー角度θ１及びθ２の各々を、図１８に示す高反射ミラー４０のＹ方向位置であるミラー位置ｙ１及びｙ２にそれぞれ読み替えて適用すればよい。

４．実施形態２
４．１ 構成
図２１は、実施形態２に係るレーザアニール装置１２の構成を概略的に示す。図２１に示す構成について図１１との相違点を説明する。図２１に示すレーザアニール装置１２は、図１１のミラーアクチュエータ４２に代えて、ワイヤーフィルタ９０とフィルタアクチュエータ９６とを備える。図２２は、ワイヤーフィルタ９０及びフィルタアクチュエータ９６の構成例を示す平面図である。

ワイヤーフィルタ９０は、マスク５２の上流側の光路中に１本又は複数本のワイヤー９１をＸ方向に沿って配置した構成を有する。ここでは簡単のためにフィルタフレーム９２に１本のワイヤー９１が支持されているワイヤーフィルタ９０の例を示す。ワイヤーフィルタ９０は、マスク５２に入射するパルスレーザ光を一部遮蔽する。

ワイヤー９１の材料は、金属もしくはファイバーなどであってよい。ワイヤー９１は、錆びない材料であることが望ましく、例えば、ステンレスのワイヤーが用いられる。

フィルタアクチュエータ９６は、ワイヤーフィルタ９０を移動させる手段である。フィルタアクチュエータ９６は、ワイヤーフィルタ９０をＹ方向に移動させるＹ方向移動用のフィルタアクチュエータ９７と、ワイヤーフィルタ９０をＺ方向に移動させるＺ方向移動用のフィルタアクチュエータ９８と、を含む。

ワイヤーフィルタ９０は、フィルタアクチュエータ９７に支持され、マスク５２の上流側の光路中に、例えば、高反射ミラー４０とマスク５２との間の光路中に配置される。

フィルタアクチュエータ９７、９８のそれぞれは、例えばリニアモータ、あるいはステッピングモータやピエゾアクチュエータによって駆動される直動ステージであってよく、リニアガイドやボールスクリュー等を備えてもよい。フィルタアクチュエータ９７、９８のそれぞれはコントローラ７０と接続される。

図２３は、ワイヤーフィルタのワイヤー線径と遮蔽比率との関係を導出するための説明図である。図２３に示す記号の意味は以下のとおりである。

ψ：マイクロレンズの見込角
Ｌ：マイクロレンズとワイヤーとの距離
Ｗ：ワイヤー線径
等倍転写の場合のマイクロレンズアレイ５６による像におけるワイヤーの遮蔽比率Ｒｗは、次式から導くことができる。次式から、マイクロレンズとワイヤーとの距離Ｌを変更することでワイヤーの遮蔽比率Ｒｗを調整することが可能であると判る。したがって、ワイヤーフィルタ９０のＺ方向位置を調整することでエネルギ密度量の調整が行える。

Ｒｗ＝２ＷＬtanψ／｛π（Ｌtanψ）^２｝＝２Ｗ／（πＬtanψ）
４．２ 動作
コントローラ７０は、ワーク処理前にマスク面のエネルギ密度分布をエネルギ密度計測器６３（図２１参照）によって計測し、マスク５２を照明する照明光の使用領域の右端部（Ｂ端部）と左端部（Ａ端部）のエネルギ密度が略一致するようにワイヤーフィルタ９０のＺ方向の位置及びＹ方向の位置を調整する。Ｚ方向の位置の調整はエネルギ密度量の調整に使用し、Ｙ方向の位置の調整はエネルギ密度を低減させる照明光内の位置の調整に使用することができる。

コントローラ７０は、ワーク処理中にエネルギ密度計測器６３によってエネルギ密度を計測しながらワイヤーフィルタ９０の位置調整を行っても良いし、あらかじめワイヤーフィルタ９０のＺ方向位置及びＹ方向位置とエネルギ密度変化との関係を記憶しておき、エネルギ密度を計測後、計算で最適とされた位置にワイヤーフィルタ９０を持っていくことでも良い。

図２４は、実施形態２の動作によって実現されるマスク面におけるパルスレーザ光のエネルギ密度分布の例を示すグラフである。図２４は、Ｎスキャン目のＢ端部のエネルギ密度ＥＤ（Ｎ，Ｂ）と、Ｎ＋１スキャン目のＡ端部のエネルギ密度ＥＤ（Ｎ＋１，Ａ）とを略一致させるようにワイヤーフィルタ９０を制御した場合のマスク面におけるエネルギ密度の例を示す。

図２４中のＮ＋１スキャン目の破線で示すグラフは、ワイヤーフィルタ９０を使用しない場合のマスク面におけるエネルギ密度分布を表す。Ｎ＋１スキャン目においてワイヤーフィルタ９０を使用することにより、図２４の実線で示すエネルギ密度分布ＥＤ（Ｎ＋１）が実現される。図２４に示す「使用領域」とは、照明光の照明範囲のうちマスク５２のマスクパターンが存在している領域であり、マスク５２の照明に使用する有効使用領域である。

なお、図２１から図２４に示す実施形態２ではワイヤーフィルタ９０をＡ端部側（図２１の左側）のみに配置しているが、隣り合うＡ端部とＢ端部とでエネルギ密度分布を滑らかにつなぐために、Ｂ端部側（右側）とＡ端部側（左側）の両方にワイヤーフィルタを配置してもよい。

また、図２１では、マスク面の位置でエネルギ密度を計測しているが、ワーク面の位置でエネルギ密度を計測してもよい。すなわち、エネルギ密度計測器６３に代えて又は加えて、図４に示したエネルギ密度計測器６２によってワーク面のエネルギ密度分布を計測してもよい。

実施形態２では、ワーク処理前にワイヤー位置を調整しているが。ワーク処理中のエネルギ密度分布の変動を抑えるために、ワーク処理中にワイヤー位置を調整してもよい。

４．３ 作用・効果
実施形態２に係るレーザアニール装置１２によれば、実施形態１並びにその変形例１及び２と同様の効果が得られる。

実施形態２におけるフィルタアクチュエータ９７、９８は本開示における「フィルタの位置を調整するアクチュエータ」の一例である。

４．４ 変形例１
４．４．１ 構成
図２５は、実施形態２の変形例１に係るレーザアニール装置１２Ａの構成を概略的に示す。図２５に示す構成について図２１との相違点を説明する。

図２５に示すレーザアニール装置１２Ａは、図２１のワイヤーフィルタ９０及びフィルタアクチュエータ９６に代えて、第１のワイヤーフィルタ９０Ａ、第２のワイヤーフィルタ９０Ｂ及び第３のワイヤーフィルタ９０Ｃ、並びに、第１のフィルタアクチュエータ９６Ａ、第２のフィルタアクチュエータ９６Ｂ及び第３のフィルタアクチュエータ９６Ｃを備える。

第１のワイヤーフィルタ９０Ａ、第２のワイヤーフィルタ９０Ｂ及び第３のワイヤーフィルタ９０Ｃの各々は、マスク５２の中央部やＢ端部を遮蔽するように構成されてもよい。例えば図２５に示すように、第１のワイヤーフィルタ９０Ａは、少なくともＢ端部を覆うワイヤーフィルタである。第１のワイヤーフィルタ９０Ａは、この他にマスク５２の中央部を覆ってもよい。第２のワイヤーフィルタ９０Ｂは、少なくともマスク５２の中央部を覆うワイヤーフィルタである。第３のワイヤーフィルタ９０Ｃは、少なくともマスク５２のＡ端部を覆うワイヤーフィルタである。第３のワイヤーフィルタ９０Ｃは、この他にマスク５２の中央部を覆ってもよい。

第１のワイヤーフィルタ９０Ａは、複数本のワイヤー９１がＸ方向と平行に配置された状態で第１のフィルタフレーム９２Ａに支持されている。第１のワイヤーフィルタ９０Ａは、第１のフィルタアクチュエータ９６Ａに支持される。

同様に、第２のワイヤーフィルタ９０Ｂ及び第３のワイヤーフィルタ９０Ｃのそれぞれは、複数本のワイヤー９１がＸ方向と平行に配置された状態で第２のフィルタフレーム９２Ｂ及び第３のフィルタフレーム９２Ｃに支持されている。第２のワイヤーフィルタ９０Ｂは、第２のフィルタアクチュエータ９６Ｂに支持され、第３のワイヤーフィルタ９０Ｃは第３のフィルタアクチュエータ９６Ｃに支持される。

第１のフィルタアクチュエータ９６Ａは、第１のワイヤーフィルタ９０ＡをＹ方向に移動させるフィルタアクチュエータである。同様に、第２のフィルタアクチュエータ９６Ｂは第２のワイヤーフィルタ９０Ｂを、第３のフィルタアクチュエータ９６Ｃは第３のワイヤーフィルタ９０Ｃを、それぞれＹ方向に移動させるフィルタアクチュエータである。

第１のフィルタアクチュエータ９６Ａ、第２のフィルタアクチュエータ９６Ｂ、及び第３のフィルタアクチュエータ９６Ｃの各々は、例えばリニアモータ、あるいはステッピングモータやピエゾアクチュエータによって駆動される直動ステージであってよく、リニアガイドやボールスクリュー等を備えてもよい。

図２５に示すように、第１のフィルタアクチュエータ９６Ａ、第２のフィルタアクチュエータ９６Ｂ、及び第３のフィルタアクチュエータ９６Ｃの各々は、コントローラ７０と接続される。

コントローラ７０は、第１のフィルタアクチュエータ９６Ａ、第２のフィルタアクチュエータ９６Ｂ、及び第３のフィルタアクチュエータ９６Ｃの制御と連動してレーザ装置２０の出力レーザエネルギを制御する。

図２６は、図２５に示す複数枚のワイヤーフィルタのうちの一部である第２のワイヤーフィルタ９０Ｂ及び第２のフィルタアクチュエータ９６Ｂの構成例を示す平面図である。図２６に示すように、複数本のワイヤー９１はＸ方向に沿って平行に配置される。

４．４．２ 動作
Ａ端部のエネルギ密度を上げる必要がある場合、コントローラ７０はレーザ装置２０に出力レーザエネルギを上げる指示を送信する。その上でマスク５２の中央部とＢ端部とを遮蔽する第１のワイヤーフィルタ９０Ａを光路に挿入するよう第１のフィルタアクチュエータ９６Ａを制御する。

また、コントローラ７０は、第１のフィルタアクチュエータ９６Ａの制御に加え、必要に応じて、第２のワイヤーフィルタ９０Ｂ及び第３のワイヤーフィルタ９０Ｃのうちの少なくとも一方を光路に挿入するよう第２のフィルタアクチュエータ９６Ｂ及び第３のフィルタアクチュエータ９６Ｃのうちの少なくとも一方を制御する。

４．４．３ 作用・効果
この変形例１によれば、Ａ端部のエネルギ密度の制御自由度が向上する。

４．５ 変形例２
４．５．１ 構成
図２７は、実施形態２の変形例２に係るレーザアニール装置１２Ｂの構成を概略的に示す。図２７に示す構成について図２１との相違点を説明する。図２７のレーザアニール装置１２Ｂは、ワイヤーフィルタ９０に代えて、グラデーションフィルタ９３を備える。

図２８は、グラデーションフィルタ９３の例を示す平面図である。グラデーションフィルタ９３は、例えば、透明基板の一部にパルスレーザ光を不透過な材料あるいは部分透過する材料がコーティングされて構成される。すなわち、グラデーションフィルタ９３は、レーザ波長に対して透明な基材で構成され、このレーザ波長に対して不透明な材料あるいは部分透過する材料が連続的な透過率分布を形成するようコーティングされる。あるいはグラデーションフィルタ９３は、レーザ波長に対して単位長さ当たりの所定の透過率を持つ材料で構成され、場所によって厚さを連続的に変えるようにした構成であってもよい。

４．５．２ 動作
レーザアニール装置１２Ｂの動作は、図２１のレーザアニール装置１２の動作と同様である。

４．５．３ 作用・効果
図２７及び図２８に示す形態によれば、照明光の端部のエネルギ密度を調整する場合、端部の周辺における各照射領域のエネルギ密度差を緩和できる。

４．６ 変形例３
４．６．１ 構成
図２９は、実施形態２の変形例３に係るレーザアニール装置１２Ｃの構成を概略的に示す。図２９に示す構成について図２１との相違点を説明する。図２９のレーザアニール装置１２Ｃは、ワイヤーフィルタ９０に代えて、ダイクロイックフィルタ９４を備える。図３０は、ダイクロイックフィルタ９４の例を示す平面図である。

ダイクロイックフィルタ９４は、ダイクロイック膜がコーティングされた光学素子である。ダイクロイックフィルタ９４は、照明光学系３０によって平行光化されたパルスレーザ光の光路に配置される。ダイクロイックフィルタ９４は入射レーザ光の入射角度に依存して透過率が変化する特性を持っている。

フィルタアクチュエータ９６は、ダイクロイックフィルタ９４のレーザ光路に対する角度を調整できる回転機構９９を備える。回転機構９９はＸ軸に平行な回転軸を持つ。回転機構９９はコントローラ７０と接続される。

フィルタアクチュエータ９６は、ダイクロイックフィルタ９４のレーザ光路に対する位置を調整できるＹ方向移動用のフィルタアクチュエータ９７と、Ｚ方向移動用のフィルタアクチュエータ９８とを備える。Ｙ方向移動用のフィルタアクチュエータ９７と、Ｚ方向移動用のフィルタアクチュエータ９８とは、それぞれ直動ステージを含んで構成される。

フィルタアクチュエータ９６は本開示におけるフィルタの位置及び角度を調整する「アクチュエータ」の一例である。

４．６．２ 動作
コントローラ７０は、回転機構９９を制御してダイクロイックフィルタ９４の傾斜角度を調整することができる。ダイクロイックフィルタ９４を水平面から傾けることで、ダイクロイックフィルタ９４に入射するパルスレーザ光の入射角度を変化させることができ、ダイクロイックフィルタ９４を透過するレーザ光全体の光量を変化させることができる。

図３１は、実施形態２の変形例３に係るレーザアニール装置１２Ｃの動作によって実現されるＮスキャン目とＮ＋１スキャン目のそれぞれのマスク面における照明光のエネルギ密度分布の例を示すグラフである。図３１中、Ｎ＋１スキャン目における破線で示したグラフは、ダイクロイックフィルタ９４の傾きを調整する前のエネルギ密度分布を表している。

コントローラ７０は、図３１に示すように、Ｎ＋１スキャン目においてダイクロイックフィルタ９４を傾けて照明光の透過率特性を調整する。すなわち、ダイクロイックフィルタ９４を傾けることによって、Ｎ＋１スキャン目のＡ端部におけるエネルギ密度ＥＤ（Ｎ＋１，Ａ）がＮスキャン目のＢ端部におけるエネルギ密度ＥＤ（Ｎ，Ｂ）と略等しくなるように、Ｎ＋１スキャン目のエネルギ密度ＥＤ（Ｎ＋１）を調整する。

また、コントローラ７０は、Ｚ方向の直動ステージを含むフィルタアクチュエータ９８を駆動することで回転機構９９の角度調整範囲を広げるようにしてもよい。

４．６．３ 作用・効果
本変形例に係るレーザアニール装置１２Ｃによれば、Ａ端部のエネルギ密度を調整する場合、端部の周辺における各照射領域のエネルギ密度差を緩和できる。

４．６．４ その他
図３２は、レーザアニール装置１２Ｃに適用可能なダイクロイックフィルタ９４の他の形態を示す平面図である。図２９及び図３０で説明したダイクロイックフィルタ９４に代えて、図３２に示すように、ダイクロイックフィルタ９４は光路の一部のみを覆うようにしてもよい。あるいは、レーザ光を透過する基材の一部にダイクロイック膜をコーティングしてもよい。

Ｙ方向及びＺ方向の各方向の直動ステージを制御することで、実施形態２と同様の効果が得られる。

４．７ 変形例４
４．７．１ 構成
図３３は、実施形態２の変形例４に係るレーザアニール装置１２Ｄの構成を概略的に示す。図３３に示す構成について図２９との相違点を説明する。図３３のレーザアニール装置１２Ｄは、ダイクロイックフィルタ９４に入射するパルスレーザ光を発散光あるいは収束光とする。すなわち、レーザアニール装置１２Ｄは、図２９における照明光学系３０に代えて、発散光あるいは収束光を出射する照明光学系３１を備え、さらに、ダイクロイックフィルタ９４の下流にコリメータ光学系４４を備える。図３３では発散光を出射する照明光学系３１の例が示されている。

ダイクロイックフィルタ９４は入射レーザ光の入射角に依存して透過率が変化する特性を持っているので、発散光や収束光が入射すると入射位置によって異なる入射角となり、透過率も変化する。

コリメータ光学系４４は、入射する発散光あるいは収束光を平行光化する光学系である。コリメータ光学系４４は、例えばコリメータレンズであってよい。

４．７．２ 動作
回転機構９９によってダイクロイックフィルタ９４を傾けると、発散光あるいは収束光の入射角がダイクロイックフィルタ９４の入射位置によって変化する。したがって、ダイクロイックフィルタ９４を透過したパルスレーザ光のＹ方向のエネルギ密度分布が変化する。この仕組みを利用して、図３４に示すように、Ｎスキャン目のＢ端部とＮ＋１スキャン目のＡ端部のエネルギ密度が略等しくなるようコントローラ７０はダイクロイックフィルタ９４の傾きを制御し、両端部のエネルギ密度を調整する。さらに、コントローラ７０は、フィルタアクチュエータ９８のＺ方向直動ステージを駆動してダイクロイックフィルタ９４を透過するレーザ光全体の光量を変化させてもよい。図３４中、Ｎ＋１スキャン目における破線で示したグラフは、ダイクロイックフィルタ９４の傾きを調整する前のエネルギ密度分布を表している。

４．７．３ 作用・効果
この変形例４によれば、エネルギ密度の調整の自由度を高めることができる。例えば、Ａ端部のエネルギ密度を下げつつ、Ｂ端部のエネルギ密度を上げることができる。

５．パルスレーザ光のエネルギ密度を計測するための他の形態例
図３５は、パルスレーザ光のエネルギ密度を計測するための他の形態例を概略的に示す要部構成図である。図１１及び図１３等で説明したエネルギ密度計測器６３に代わるエネルギ密度計測手段として、図３５に示す構成を採用してもよい。図３５に示す構成について図１１のレーザアニール装置１１Ａとの相違点を説明する。

図３５に示すエネルギ密度計測手段は、マスク５２の手前に配置されるビームスプリッタ６５と、ビームスプリッタ６５の反射光が入射するよう配置されるエネルギ密度計測器６６と、を備える。ビームスプリッタ６５は高反射ミラー４０とマスク５２との間の光路上に配置される。エネルギ密度計測器６６は、ビームスプリッタ６５の反射光からマスク５２と同じ像を形成するように構成された図示しない光学系と、ビームプロファイラとの組み合わせによって構成される。

高反射ミラー４０からマスク５２に進むレーザ光の一部をビームスプリッタ６５によって反射させ、マスク５２と同じ像を形成するように構成された光学系を介してビームプロファイラにてエネルギ密度の分布を計測する。なお、ビームプロファイラの保護のために図示しないシャッタを配置してもよい。

また、高反射ミラー４０とビームスプリッタ６５との間の光路には、ワイヤーフィルタ、グラデーションフィルタ、又はダイクロイックフィルタ等の光分布調整器９５を配置してよい。

図３５に示す構成は、図５におけるエネルギ密度計測器６２の代替手段として採用することができる。また、図３５に示す構成は、図１８、図２１、図２５、図２７、図２９、及び図３３におけるエネルギ密度計測器６３の代替手段として採用することができる。

６．一括照射領域における複数の照射領域の配置について
図３では、一括照射領域８４の例として、基板８０上の３×７個のアニール領域８２を一括照射する照射領域の配置パターンを有する一括照射領域８４を例示したが、一般に、一括照射領域は、ｍ１×ｍ２個の被加工領域を一括照射する照射領域の配置パターンを有する。ここで、ｍ１は１以上の整数であり、ｍ２はｍ１よりも大きい整数である。すなわち、一括照射領域は、Ｙ方向に沿ってｍ２個の照射領域が並ぶ照射領域列がＸ方向にｍ１列並んだｍ１×ｍ２個の照射領域の配列によって構成される。

コントローラ７０は、第Ｎ＋１スキャン領域においてＹに沿って並ぶｍ２個の照射領域のうちのＡ端部に該当する位置の１つの照射領域のエネルギ密度を、第Ｎスキャン領域においてＹ方向に沿って並ぶｍ２個の照射領域のうちのＢ端部に該当する位置の１つの照射領域のエネルギ密度に近づけるように、ミラーアクチュエータ４２やワイヤーフィルタ９０などのエネルギ密度調整装置を制御する。

７．電子デバイスの製造方法
上述の実施形態１及び実施形態２並びに各実施形態の変形例として説明したレーザアニール装置１１、１１Ａ、１１Ｂ、１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、及び１２Ｄのいずれかを用いて、基板８０の各アニール領域８２についてアニール処理を行うことにより、ＴＦＴに代表される半導体素子を含む電子デバイスを製造することができる。

８．その他
上述した各実施形態及び変形例で説明した技術事項は、可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。したがって、特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。

本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。

Claims (20)

1. レーザ光を出力するレーザ装置と、
   被加工物の面内の第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向のうち少なくとも前記第２方向に沿って並ぶ複数の被加工領域に前記レーザ光を一括照射する光学系と、
   前記一括照射を行う前記複数の被加工領域の配列に対応する前記レーザ光の複数の照射領域の配列を持つ一括照射領域と前記被加工物とを前記第１方向及び前記第２方向に相対移動させる相対移動装置と、
   Ｎを１以上の整数として、第Ｎスキャンの際に、前記被加工物の第Ｎスキャン領域にて前記一括照射領域と前記被加工物とを前記第１方向に相対移動させるスキャンを実行して第Ｎスキャン領域の前記第１方向及び前記第２方向に沿って格子状に配列される前記被加工領域の各々に前記レーザ光を照射し、前記第Ｎスキャンの後に前記一括照射領域と前記被加工物とを前記第２方向に相対移動させて前記スキャンの対象領域を第Ｎ＋１スキャン領域に変更し、第Ｎ＋１スキャンの際に、前記被加工物の前記第Ｎスキャン領域に隣接しかつ前記第Ｎスキャン領域と非重複である前記第Ｎ＋１スキャン領域にて前記スキャンを実行するように前記レーザ装置及び前記相対移動装置を制御するコントローラと、
   を備えるレーザアニール装置であって、さらに、
   前記一括照射領域の前記第２方向の両端部である第１端部及び第２端部のうち、少なくとも前記第２端部のエネルギ密度を計測するエネルギ密度計測装置と、
   前記一括照射領域の前記第１端部及び前記第２端部のうち、少なくとも前記第１端部のエネルギ密度を調整するエネルギ密度調整装置と、を備え、
   前記コントローラは、前記エネルギ密度計測装置の計測結果に基づいて前記エネルギ密度調整装置を制御し、前記第Ｎスキャン領域における前記第２端部に隣接する前記第Ｎ＋１スキャン領域における前記第１端部のエネルギ密度が、前記第Ｎスキャン領域における前記第２端部のエネルギ密度に近づくように、前記第Ｎ＋１スキャンを実行する際の前記第１端部のエネルギ密度を調整する、
   レーザアニール装置。
2. 請求項１に記載のレーザアニール装置であって、
   前記コントローラは、前記被加工物の処理を開始する前に、前記エネルギ密度調整装置の調整量を変えつつ、前記エネルギ密度計測装置によって前記第１端部及び前記第２端部のそれぞれのエネルギ密度を計測することにより、前記エネルギ密度調整装置の調整量と、前記第１端部及び前記第２端部のそれぞれのエネルギ密度との関係を示す関係情報を取得し、
   前記被加工物の処理中に、前記関係情報を基に前記エネルギ密度調整装置を制御して前記第Ｎ＋１スキャンの際の前記第１端部のエネルギ密度を調整する、
   レーザアニール装置。
3. 請求項１に記載のレーザアニール装置であって、
   前記第Ｎスキャンの実行中に前記エネルギ密度計測装置による前記エネルギ密度の計測が行われ、
   前記コントローラは、前記第Ｎスキャンの実行中に計測された前記第２端部のエネルギ密度の計測結果を基に、前記第Ｎ＋１スキャンの際の前記第１端部のエネルギ密度を調整する、
   レーザアニール装置。
4. 請求項１に記載のレーザアニール装置であって、
   ｍ１を１以上の整数とし、ｍ２をｍ１よりも大きい整数とする場合に、
   前記一括照射領域は、前記第２方向に沿ってｍ２個の前記照射領域が並ぶ照射領域列が前記第１方向にｍ１列並んだｍ１×ｍ２個の前記照射領域が配列を有し、
   前記コントローラは、前記第Ｎ＋１スキャン領域において前記第２方向に沿って並ぶ前記ｍ２個の前記照射領域のうちの前記第１端部に該当する位置の１つの前記照射領域のエネルギ密度を、前記第Ｎスキャン領域において前記第２方向に沿って並ぶ前記ｍ２個の前記照射領域のうちの前記第２端部に該当する位置の１つの前記照射領域のエネルギ密度に近づけるように、前記エネルギ密度調整装置を制御する、
   レーザアニール装置。
5. 請求項１に記載のレーザアニール装置であって、
   前記光学系は、
   前記複数の照射領域を形成するマスクパターンを有するマスクと、
   前記レーザ光を前記マスクに向けて反射するミラーと、を備える、
   レーザアニール装置。
6. 請求項５に記載のレーザアニール装置であって、
   前記エネルギ密度調整装置は、前記ミラーの反射角度を調整する回転機構を含む、
   レーザアニール装置。
7. 請求項５に記載のレーザアニール装置であって、
   前記エネルギ密度調整装置は、前記ミラーの前記第２方向の位置を調整するミラー移動機構を含む、
   レーザアニール装置。
8. 請求項５に記載のレーザアニール装置であって、
   前記エネルギ密度調整装置は、
   前記マスクに入射する前記レーザ光を一部遮蔽するフィルタと、
   前記フィルタの位置及び角度のうち少なくとも一方を調整するアクチュエータと、
   を備える、レーザアニール装置。
9. 請求項８に記載のレーザアニール装置であって、
   前記フィルタは、１以上のワイヤーを用いて構成されるワイヤーフィルタである、
   レーザアニール装置。
10. 請求項８に記載のレーザアニール装置であって、
    前記フィルタは、透明基板の一部に前記レーザ光を不透過な材料がコーティングされた構成である、
    レーザアニール装置。
11. 請求項１０に記載のレーザアニール装置であって、
    前記フィルタは、前記不透過な材料あるいは部分透過する材料が連続的な透過率分布を形成するようコーティングされたグラデーションフィルタである、
    レーザアニール装置。
12. 請求項８に記載のレーザアニール装置であって、
    前記フィルタは、前記レーザ光の波長に対して、単位長さ当たりの所定の透過率を持つ材料で構成され、前記フィルタの場所によって厚さが連続的に変化するグラデーションフィルタである、
    レーザアニール装置。
13. 請求項８に記載のレーザアニール装置であって、
    前記フィルタは、前記レーザ光の入射角度によって透過率が変化するダイクロイック膜をコーティングした基板によって構成され、
    前記アクチュエータは、前記フィルタの角度を調整して前記フィルタへの前記レーザ光の入射角度を調整する、
    レーザアニール装置。
14. 請求項５に記載のレーザアニール装置であって、
    前記エネルギ密度計測装置は、前記マスクの位置で前記エネルギ密度を計測する、
    レーザアニール装置。
15. 請求項１に記載のレーザアニール装置であって、
    前記エネルギ密度計測装置は、前記被加工物の位置で前記エネルギ密度を計測する、
    レーザアニール装置。
16. 請求項１に記載のレーザアニール装置であって、
    前記エネルギ密度計測装置は、前記第１端部のエネルギ密度を計測するための第１端部用計測器と、前記第２端部のエネルギ密度を計測するための第２端部用計測器と、をそれぞれ別々に備える、レーザアニール装置。
17. 請求項１に記載のレーザアニール装置であって、
    前記エネルギ密度計測装置は、
    前記第１端部と前記第２端部とを含む前記一括照射のエネルギ密度分布を計測するビームプロファイラを含む、
    レーザアニール装置。
18. 請求項１７に記載のレーザアニール装置であって、
    前記光学系は、
    前記複数の被加工領域の配列に対応する前記複数の照射領域を形成するマスクと、
    前記レーザ光を前記マスクに向けて反射するミラーと、
    前記ミラーと前記マスクとの間の光路上に配置されるビームスプリッタと、を備え、
    前記ビームスプリッタを介して前記レーザ光の一部が前記エネルギ密度計測装置に入射する、
    レーザアニール装置。
19. 電子デバイスの製造方法であって、
    レーザ光を出力するレーザ装置と、
    被加工物の面内の第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向のうち少なくとも前記第２方向に沿って並ぶ複数の被加工領域に前記レーザ光を一括照射する光学系と、
    前記一括照射を行う前記複数の被加工領域の配列に対応する前記レーザ光の複数の照射領域の配列を持つ一括照射領域と前記被加工物とを前記第１方向及び前記第２方向に相対移動させる相対移動装置と、
    Ｎを１以上の整数として、第Ｎスキャンの際に、前記被加工物の第Ｎスキャン領域にて前記一括照射領域と前記被加工物とを前記第１方向に相対移動させるスキャンを実行して第Ｎスキャン領域の前記第１方向及び前記第２方向に沿って格子状に配列される前記被加工領域の各々に前記レーザ光を照射し、前記第Ｎスキャンの後に前記一括照射領域と前記被加工物とを前記第２方向に相対移動させて前記スキャンの対象領域を第Ｎ＋１スキャン領域に変更し、第Ｎ＋１スキャンの際に、前記被加工物の前記第Ｎスキャン領域に隣接しかつ前記第Ｎスキャン領域と非重複である前記第Ｎ＋１スキャン領域にて前記スキャンを実行するように前記レーザ装置及び前記相対移動装置を制御するコントローラと、
    を備えるレーザアニール装置であって、さらに、
    前記一括照射領域の前記第２方向の両端部である第１端部及び第２端部のうち、少なくとも前記第２端部のエネルギ密度を計測するエネルギ密度計測装置と、
    前記一括照射領域の前記第１端部及び前記第２端部のうち、少なくとも前記第１端部のエネルギ密度を調整するエネルギ密度調整装置と、を備え、
    前記コントローラは、前記エネルギ密度計測装置の計測結果に基づいて前記エネルギ密度調整装置を制御し、前記第Ｎスキャン領域における前記第２端部に隣接する前記第Ｎ＋１スキャン領域における前記第１端部のエネルギ密度が、前記第Ｎスキャン領域における前記第２端部のエネルギ密度に近づくように、前記第Ｎ＋１スキャンを実行する際の前記第１端部のエネルギ密度を調整する、
    レーザアニール装置を用いて、電子デバイスを製造するために、前記被加工物に対して前記第Ｎスキャン及び前記第Ｎ＋１スキャンを含む複数回の前記スキャンを実行して、前記被加工物の前記被加工領域の各々をアニール処理すること、
    を含む電子デバイスの製造方法。
20. 請求項１９に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    前記被加工物は、アモルファスシリコンがコーティングされた基板であり、
    前記レーザ光は、紫外線波長のパルスレーザ光である、
    電子デバイスの製造方法。

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