[發明專利]激光退火裝置及激光退火方法

有效

• 申請號: 201180059322.8
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN103262213A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 水村通伸;齋藤雄二
• 申請（專利權）人: 株式會社V技術
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;B23K26/00;B23K26/04;B23K26/06;H01L21/268;B23K101/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 海坤

技術領域

本發明涉及一種經由多個微型透鏡向形成在基板上的非晶硅膜照射多個激光束并進行退火處理的激光退火裝置，尤其是涉及一種容易進行激光束的照射能量的維持管理，且能夠抑制照射圖案的形狀紊亂的激光退火裝置及激光退火方法。

背景技術

以往，這種激光退火裝置通過微型透鏡陣列而形成多個激光束，并按照各光束形成焦點，通過縮小轉印光學系統將該光束的各焦點向非晶硅膜面側轉印并成像，通過對非晶硅膜面的光束照射來實施激光處理，對薄膜晶體管(以下，稱為“TFT”)形成區域的非晶硅膜進行多晶硅化，在縮小轉印光學系統的下表面側，設置石英板作為保護用構件而能夠防止在退火處理時飛散的污染物質附著于光學系統的情況(例如，參照專利文獻1)。

另外，作為防止污染物質附著于光學系統的光學系統保護手段，有如下的結構，即：在通過聚光透鏡使激光束會聚到被加工物上進行加工的裝置中，將架設在卷繞卷軸與送出卷軸之間并使激光束透過的薄膜配置成在聚光透鏡與被加工物之間能夠移動(例如，參照專利文獻2)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-311906號公報

專利文獻2：日本特開平7-100670號公報

發明的概要

發明要解決的課題

然而，在上述專利文獻1記載的激光退火裝置中，由于使用石英板作為防止污染物質附著于光學系統的保護用構件，因此能夠平坦地形成表面，不會發生照射圖案的形狀紊亂，但每使用一定時間就必須更換污染的石英板，存在作業煩雜的問題。因此，存在無法將激光束的照射能量長時間穩定地維持為高狀態的問題。

另外，上述專利文獻2記載的光學系統保護手段由于將薄膜配置成在聚光透鏡與被加工物之間能夠移動，因此存在無需每使用一定時間進行更換而作業簡單的優點，但是對薄膜進行引導的一對輥未隔著聚光透鏡而對置配置在其緣部的位置，由于一對輥間的距離長，因此當反張力作用于薄膜時，有在一對輥間的薄膜上容易產生與其移動方向平行的縱紋的問題。因此，在將這樣的光學系統保護手段適用于上述專利文獻1的激光退火裝置時，由于上述薄膜的縱紋而向基板照射的激光束的照射圖案形狀發生紊亂，存在無法將TFT形成區域退火處理成預先確定的形狀的問題。

發明內容

因此，本發明應對這樣的問題點，目的在于提供一種能夠容易進行激光束的照射能量的維持管理，且能夠抑制照射圖案的形狀紊亂的激光退火裝置及激光退火方法。

用于解決課題的手段

為了實現上述目的，本發明的激光退火裝置向形成在基板上的非晶硅膜照射多個激光束而進行退火處理，其具備：掩模，其形成有與所述基板上的被退火區域的形狀相似的形狀的多個開口；微型透鏡基板，其經由形成在一面上的多個微型透鏡使分別通過了所述掩模的所述多個開口的所述多個激光束會聚到所述基板上，從而向所述非晶硅膜施加一定的光能；一對引導件，它們呈半圓柱狀的形狀，隔著所述微型透鏡基板以軸心大致平行的方式對置配置在所述微型透鏡基板的兩緣部的位置，且頂部比所述微型透鏡的頂部的位置向所述基板側突出；薄膜，其以能夠移動的方式張設在所述一對引導件間并使所述激光束透過。

根據這樣的結構，掩模形成有與基板上的被退火區域的形狀相似的形狀的多個開口，分別通過了該掩模的該多個開口的多個激光束通過在微型透鏡基板的一面上形成的多個微型透鏡而會聚到基板上，向形成在基板上的非晶硅膜施加一定的光能而進行退火處理。此時，半圓柱狀的一對引導件隔著微型透鏡基板以軸心大致平行的方式對置配置在微型透鏡基板的兩緣部的位置，且頂部比微型透鏡的頂部的位置向基板側突出，使激光束透過的薄膜以能夠移動的方式張設在這一對引導件間，從而抑制污染物質附著于微型透鏡基板面的情況。

另外，將所述掩模設于中間而在一方側具備送出所述薄膜的送出卷軸且在另一方側具備卷繞所述薄膜的卷繞卷軸，在所述一對引導件之間，以作用有一定的反張力的狀態，使所述薄膜能夠以恒定速度連續通過或每隔一定的時間間隔能夠通過一定量。由此，從將掩模設于中間而在一方側具備的送出卷軸送出薄膜，并通過在另一方側具備的卷繞卷軸卷繞薄膜，同時在一對引導件之間，以作用有一定的反張力的狀態，使薄膜能夠以恒定速度連續通過或每隔一定的時間間隔能夠通過一定量。

此外，設有使所述基板沿著與所述一對引導件的軸心交叉的方向以恒定速度移動的搬運機構。由此，利用搬運機構使基板沿著與一對引導件的軸心交叉的方向以恒定速度移動。