JPS62259437A - レ−ザ−アニ−ル装置 - Google Patents

レ−ザ−アニ−ル装置

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JPS62259437A
JPS62259437A JP10106286A JP10106286A JPS62259437A JP S62259437 A JPS62259437 A JP S62259437A JP 10106286 A JP10106286 A JP 10106286A JP 10106286 A JP10106286 A JP 10106286A JP S62259437 A JPS62259437 A JP S62259437A
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annealed
laser annealing
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Masanori Yuki
結城 正紀
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野」 本発明は、特に半導体材料のレーザーアニールにおいて
均一性良くかつ高速の線速度での走査を可能にするレー
ザーアニール装置に関するものである。
「従来の技術」 従来、半導体材料のレーザーアニールでは、被アニール
基板の表面におけるレーザービームの走査速度は、数■
/秒から数10mm/秒が用いられている。これに用い
られるレーザーアニール装置でのレーザービームの二方
向、即ちX−Y走査方法は、直線移動する移動台を@又
する2方向に組み合わせたいわゆるX−Yテーブルを用
い、この上に被アニール基板を載せるか、あるいは、レ
ーザー光源と被アニール基板の間に位置する光学系の1
部を該XYテーブル上に載せて移動させることにより行
われて米だ。
[発明の解決しようとする問題点コ 従来のレーザーアニール装置で用いられているx−Y走
査方法は、直線移動する移動台を直交する2方向に組み
合わせたいわゆるX−Yテーブルを用いたものであり、
走査方法として比較的簡単で精度が良くかつ、光学系の
設計も自由度が大きい等の利点がある。しかし、走査速
度として慣性が大きい程の理由から 100〜150m
m/秒以下に制限されるという欠点を有していた。これ
以上に走査を、速める場合は、移動の位置精度や速度の
精度が著しく低下し、半導体材料のレーザーアニール装
置として不適局な走査方法となる傾向があった。しかし
、最近、半導体のレーザーアニールにおいて、レーザー
ビームの走査の線速度を、より高めた条件下で、従来に
ない新しい半導体薄膜の製造方法が可能になることが見
い出されている(特願昭60−242890号)、これ
によれば、数10cm/秒〜数10屓/秒の範囲での線
速度を、実現することが求められている。従来のレーザ
ーアニール装置では、精度よくかつ、均−住良く、この
様な高速での走査は国難であった。
L問題を解決するための手段〕 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、被アニール基板表面に対し二方向にレーザービーム
を走査して照射するレーザーアニールに置において、一
方の走査は偏向ミラーによって行い、他方の走査は移動
台によって行うことを特徴とするレーザーアニール装置
である。
第1図は、本発明の基本的構成を示した斜視図であり、
図中の番号(1)は、レーザー光源、(2)ハビームエ
キスパンダー、(3)は偏向ミラー、(5)は対物レン
ズ、(6)は移動台を示している。レーザービームを一
方の方向であるY方向に走査させるための偏向ミラー(
3)の駆動装置(4)とは通常の回転モーターによって
も艮いし、ガルバノメーターによっても良い、又、偏向
ミラーは、単一の平面からなる平板ミラーでも良いし、
多面から成るポリゴンミラーを用いても良い、被アニー
ル基板を載せる移動台(6)は前記一方の方向であるY
方向に直交する他方の方向であるX方向に移動し、これ
によって被アニール基板に対し、レーザービームを二方
向であるX−Y方向に走査できる。
ここで偏向ミラーによるY方向の走査の線速度は、ミラ
ーから被アニール基板までの距離に依存するが、ミラー
の偏向動作が角運動として数lO度/ミリ秒以上の高速
偏向が可能であるので、数アニール物質表面では100
m/秒程度の高速化が精度良く達成できる。他方、移動
台によるX方向は、従来技術と同じくその走査速度は最
大でも 150mm/秒程度に制限されるが、しかし、
半導体材料のレーザーアニールでは 高速のY方向を主
走査、低速のX方向を副走査としてラスター走査を行う
ことによって何ら支障なく被アニール基板の表面の全面
又は選択的に、必要とされる高速の線速度での走査照射
が可能である。
本発明では、このような直交するX−Y方向に走査する
ことが好ましいが、直交しない異なる二方向に走査する
こともできる。又、X方向を回転移動し、円の中心から
円周へ向うようにY方向の走査を行うことにより放射状
にレーザーアニールするようにすることもでき、移動台
上の被アニール基板を偏向ミラーの走査方向と異なる方
向に移動させる構造となっていればよい。
又、前記説明では、被アニール基板を移動台に載置して
走査する例を示したが、レーザー光源、偏向ミラー等を
移動台上に載置し、被アニール基板を固定して走査する
こともできる。
もっとも移動台上に被アニール基板をi置して走査する
刀が装置が小型化し、精度も良くなりやすいので好まし
い。
さらに応用として、移動台を2以上設けて一方の走査を
している間に他方の移動台で被アニール基板の移動台上
からの脱着を行うこともでき、このために偏向ミラーの
角度を変化させたり、他の光学ミラーによりビーム方向
を変えたりできるようにしてもよい。
本発明のレーザーアニール装置で7二−ルされる玉アニ
ール基板としては、ガラス、セラミック等の基板上にシ
リコン、ガリウムーヒ素等の半導体材料を積層したもの
が使用でき、それらを7ニールすることにより多結晶化
又は単結晶化させることができる。
L要施例」 第1図に従って説明する。同一平面上にレーザー光源〔
1〕及びその出射ビームの光軸に沿っテヒームエキスパ
ンダー(2)、偏向ミラー (3)を配置した。偏向ミ
ラーから被アニール基板(8〕の間に偏向ミラーの偏光
中心の光軸に沿って結像用の対物レンズ(5)、及びそ
の結像面に被アニール物質表面が載る位置にX方向走査
用の移動台(8)を配置した。
ここで、偏向ミラーの駆動装N(4)にはガルバノメー
タを用いた。又、X方向走査用の移動台(6)の駆動装
置(7〕にはパルスモーラ−を用いた。又、結像用の対
物(5)レンズには、Y方向走査幅が大きくできてかつ
精度良〈結像でさるいわゆる fθレンズを用いた。こ
の装置で、ミラーの偏向全角度を26度となし、 8.
7度/ミリ秒の割合でミラーを駆動偏向したところ、レ
ーザービーム 9A、 9B、 9G、 90は被アニ
ール基板面上でY方向走査幅200■を、線速度50m
/秒で走査でさた。このとき、ストローク 300ミリ
のX方向移動台を組み合せて駆動し、ラスクー走査を行
ったところ、 200mmX 300mmのA4版相通
の面積にわたり、線速度50腸/秒の速度での全面走査
ができた。
し発明の効果] 以上の如く本発明は、半導体材料のレーザーアニール装
置において、二方向の走査のうち、少なくとも一方向を
偏向ミラーによる走査としたことにより、ビーム走査の
線速度を従来装置による最大線速度100〜150II
II/秒を、100m/秒程度まで精度よく高速化する
ことができる。
又、他方の走査方向と組み合せて、ラスター走査ができ
、アニール物質表面の全面又は選択的なアニールが精度
良く、広い面積にわたり可能である。
これは、特願昭80−242890号に示される様に、
新しい半導体薄膜の製造方法を提供するレーザーアニー
ル装置として優れたものであり、特に、平面ディスプレ
イ1cll用のアクティブマトリクスの製造において、
大きな面積にわたり、潰れた半導体薄膜の製造を可能と
するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の基本的構成を示すレーザーアニール
装置の斜視図である。 1;レーf−光源、2;ビームエキスパンター、3;偏
向ミラー、4;ミラー駆動装置、5;対物レンズ、6;
移動台、7;移動台駆動装置、8;被アニール基板、9
;レーザービーム 図1

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被アニール基板表面に対し二方向にレーザービー
    ムを走査して照射するレーザーアニール装置において、
    一方の走査は偏向ミラーによって行い、他方の走査は移
    動台によって行うことを特徴とするレーザーアニール装
    置。
  2. (2)該移動台に被アニール基板を載せて走査する特許
    請求の範囲第1項記載のレーザーアニール装置。
  3. (3)移動台が偏向ミラーによる走査方向に直交する方
    向に移動する特許請求の範囲第1項または第2項記載の
    レーザーアニール装置。
  4. (4)移動台が直線移動する特許請求の範囲第3項記載
    のレーザーアニール装置。
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