[發(fā)明專利]照射設(shè)備、半導(dǎo)體制造設(shè)備與方法和顯示裝置制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810097038.X
• 申請(qǐng)日: 2008-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN101303969A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 月原浩一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/00
• 分類號(hào): H01L21/00;H01L21/20;H01L21/268;H01L21/324;B23K26/00;B23K26/06;G02B26/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 彭久云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采用半導(dǎo)體激光器為光源進(jìn)行光束照射的照射設(shè)備，使用光 束照射制造半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體裝置制造設(shè)備、半導(dǎo)體裝置制造方法以及顯 示裝置制造方法。

背景技術(shù)

已知當(dāng)制造有源矩陣型液晶顯示裝置或使用有機(jī)電致發(fā)光元件(下文稱 為“有機(jī)EL元件”)的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(下文稱為“有機(jī)EL顯示器”) 等時(shí)，使用連續(xù)振蕩激光光束對(duì)薄硅膜進(jìn)行退火處理以形成電路元件，例如 使用多晶硅的薄膜晶體管(下文縮寫為“TFT”)等。退火處理使用激光光束 局部照射薄硅膜，從而可以避免整個(gè)基板的溫度上升，并且玻璃基板可以用 作該基板。

還已知希望從退火設(shè)備的照射光學(xué)系統(tǒng)的輸出光束是線性光束，從而在 使用激光束進(jìn)行退火處理時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量。現(xiàn)在還已知，為了通過(guò)這樣的 退火處理形成均勻的多晶硅，希望在線性光束的主軸方向上形成所謂的均勻 化光學(xué)系統(tǒng)，由此抑制在主軸方向上對(duì)薄硅膜的不均勻照射。

圖12展示了在發(fā)射器的長(zhǎng)度方向(下文稱為“慢軸方向”)上照射光學(xué) 系統(tǒng)構(gòu)造的實(shí)例，這是采用大面積型(broad?area?type)半導(dǎo)體激光器的已有 技術(shù)的實(shí)例。在圖12所示的照射光學(xué)系統(tǒng)中，來(lái)自半導(dǎo)體激光器71的光通量 (luminous?flux)由準(zhǔn)直透鏡72準(zhǔn)直，并且產(chǎn)生的遠(yuǎn)場(chǎng)圖案FFP(1)通過(guò)圖 像形成透鏡73投射成遠(yuǎn)場(chǎng)圖案FFP(2)。在垂直于慢軸方向的方向(下文稱 為“快軸方向”)上的光通量聚集成近場(chǎng)圖案NFP。在到達(dá)遠(yuǎn)場(chǎng)圖案FFP(2) 時(shí)，使該光束在每個(gè)方向(慢軸方向和快軸方向)上具有相同的光束直徑。 因此，甚至在光軸的方向上移動(dòng)設(shè)置在遠(yuǎn)場(chǎng)圖案FFP(2)中的照射目標(biāo)時(shí)， 光束直徑的改變也很小，并且聚焦深度很大(例如，見日本專利申請(qǐng)公開 2000-305036號(hào))。

發(fā)明內(nèi)容

然而，當(dāng)以使用基于上述已有技術(shù)的照射光學(xué)系統(tǒng)的激光進(jìn)行照射時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生下面的問題。

在基于已有技術(shù)的照射光學(xué)系統(tǒng)中，在快軸方向上產(chǎn)生散焦，并且因此， 如圖13A所示，對(duì)于在快軸方向上對(duì)光束直徑敏感的應(yīng)用，聚焦深度不一定 能說(shuō)很大。為了增加聚焦深度，考慮減少照射數(shù)值孔徑(NA)。然而，當(dāng)照 射NA減少太多時(shí)，如圖13B所示，由于半導(dǎo)體激光器71的發(fā)散角度(angle?of divergence)的個(gè)體差異的影響，光束直徑會(huì)從設(shè)計(jì)值偏離。照射光學(xué)系統(tǒng) 不能糾正該影響。與其它指標(biāo)(例如，波長(zhǎng)、振蕩閾值、位置精確度和振蕩 功率等)相比，由于個(gè)體差異引起的半導(dǎo)體激光器71的發(fā)散角度變化很大， 并且對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的特性產(chǎn)生很大影響，例如光束直徑和影線(shading)等。

另外，因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器71的發(fā)散角度由于個(gè)體差異而變化很大，所以 在置換半導(dǎo)體激光器71后或者在通過(guò)多個(gè)半導(dǎo)體激光器71進(jìn)行平行照射時(shí)， 例如，由于發(fā)散角度的差異而改變遠(yuǎn)場(chǎng)圖案FFP(2)中的光束直徑。結(jié)果， 例如在置換半導(dǎo)體激光器71后或者在不同的半導(dǎo)體激光器71之間，激光照射 的條件會(huì)不同。為了處理這樣的差異，例如，如圖14所示，通過(guò)采用用于沿 著光軸方向移動(dòng)半導(dǎo)體激光器71和照射光學(xué)系統(tǒng)74的Z工作臺(tái)75能夠調(diào)整焦 點(diǎn)位置。在此情況下，需要例如Z工作臺(tái)75等的調(diào)整機(jī)構(gòu)和對(duì)于該調(diào)整必要 的光束直徑測(cè)量裝置76等，這引起例如加工效率上的降低，且伴隨著裝置構(gòu) 造的復(fù)雜和加工工藝的復(fù)雜。

因此，希望提供通過(guò)對(duì)必要的光束直徑優(yōu)化焦點(diǎn)位置而能夠用激光照射 照射目標(biāo)而不受半導(dǎo)體激光等的個(gè)體差異的影響的照射設(shè)備、半導(dǎo)體裝置制 造設(shè)備、半導(dǎo)體裝置制造方法和顯示裝置制造方法。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種照射設(shè)備，用于使用從半導(dǎo)體激光器發(fā) 射的光束照射照射目標(biāo)，其中設(shè)w是用于照射照射目標(biāo)的光束半徑，Δ是半 導(dǎo)體激光器發(fā)散角度的個(gè)體差異率，而λ是半導(dǎo)體激光器的光束波長(zhǎng)，設(shè)置 在半導(dǎo)體激光器和照射目標(biāo)之間的照射光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置被散焦，以使焦 點(diǎn)位置和照射目標(biāo)之間的距離z為

[公式5]