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JP7781175B2 - Laser irradiation device, laser irradiation method, and display manufacturing method - Google Patents
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JP7781175B2 - Laser irradiation device, laser irradiation method, and display manufacturing method - Google Patents

Laser irradiation device, laser irradiation method, and display manufacturing method

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JP7781175B2 JP2023557510A JP2023557510A JP7781175B2 JP 7781175 B2 JP7781175 B2 JP 7781175B2 JP 2023557510 A JP2023557510 A JP 2023557510A JP 2023557510 A JP2023557510 A JP 2023557510A JP 7781175 B2 JP7781175 B2 JP 7781175B2
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Description

本発明はレーザ照射装置、レーザ照射方法、及びディスプレイの製造方法に関する。 The present invention relates to a laser irradiation device, a laser irradiation method, and a display manufacturing method.

特許文献1には、エキシマレーザを用いたレーザアニール装置が開示されている。特許文献1では、浮上ユニットが基板を浮上した状態で、搬送ユニットが基板を搬送している。そして、ライン状のレーザ光が、搬送中の基板に照射される。 Patent Document 1 discloses a laser annealing device that uses an excimer laser. In this document, a levitation unit levitates a substrate, and a transport unit transports the substrate. A linear laser beam is then irradiated onto the substrate during transport.

特開2018-64048号JP 2018-64048 A

このようなエキシマレーザ光源は高価であるため、装置の部品コストを低減することが困難である。したがって、エキシマレーザ光源以外の光源を用いることが望まれる.半導体レーザは、安価であるが、連続発振(CW:Continuous Wave)レーザである。CWレーザ光を変調器でパルス化すると、出力が低下してしまう。よって、多くの光源が必要となり、低コスト化が困難になる。 Such excimer laser light sources are expensive, making it difficult to reduce the component costs of the device. Therefore, it is desirable to use a light source other than an excimer laser light source. Semiconductor lasers are inexpensive, but they are continuous wave (CW) lasers. When CW laser light is pulsed using a modulator, the output decreases. Therefore, many light sources are required, making it difficult to reduce costs.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other objects and novel features will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

一実施の形態によれば、レーザ照射装置は、基板に設けられた膜にレーザ光を照射するレーザ照射装置であって、少なくとも一部が前記膜を透過する波長のレーザ光を発生するレーザ光源と、前記レーザ光を前記基板に導く光学系ユニットと、前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有し、前記基板を浮上させる浮上ユニットと、を備えている。 According to one embodiment, the laser irradiation device is a laser irradiation device that irradiates laser light onto a film provided on a substrate, and includes a laser light source that generates laser light of a wavelength at least a portion of which is transmitted through the film, an optical system unit that guides the laser light to the substrate, and a levitation unit that has a through hole provided directly below the irradiation position of the laser light and levitates the substrate.

一実施の形態によれば、レーザ照射装置は、波長500nm以下のレーザ光を発生する半導体レーザ光源と、基板を第1の方向に搬送する搬送ユニットと、パルス光である前記レーザ光を前記基板に導く光学系ユニットと、上面視において前記第1の方向と異なる第2の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるよう、前記光学系ユニットを駆動する駆動機構と、を備えている。 According to one embodiment, the laser irradiation device comprises a semiconductor laser light source that generates laser light having a wavelength of 500 nm or less, a transport unit that transports a substrate in a first direction, an optical system unit that guides the laser light, which is pulsed light, to the substrate, and a drive mechanism that drives the optical system unit to change the irradiation position of the laser light on the substrate in a second direction different from the first direction when viewed from above.

一実施の形態によれば、レーザ照射装置は、基板に設けられた膜に対して脱水素化処理を行うレーザ照射装置であって、波長500nm以下のレーザ光を発生する半導体レーザ光源と、前記レーザ光を基板に導く光学系ユニットと、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変化させる駆動機構と、を備えている。 According to one embodiment, the laser irradiation device is a laser irradiation device that performs a dehydrogenation process on a film provided on a substrate, and is equipped with a semiconductor laser light source that generates laser light with a wavelength of 500 nm or less, an optical system unit that guides the laser light to the substrate, and a drive mechanism that changes the irradiation position of the laser light on the substrate.

一実施の形態によれば、レーザ照射装置は、膜が形成された基板を第1の方向に発生する搬送ユニットと、波長500nm以下のレーザ光を発生する半導体レーザ光源と、前記レーザ光を基板に導く光学系ユニットと、上面視において、前記第1の方向から傾いた第2の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変える駆動機構と、前記膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するエキシマレーザ光源と、上面視において前記エキシマレーザ光を前記第1の方向から傾いた方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記基板に導く結晶化用光学系と、を備えている。 According to one embodiment, the laser irradiation device includes a transport unit that moves a substrate having a film formed thereon in a first direction, a semiconductor laser light source that generates laser light with a wavelength of 500 nm or less, an optical system unit that guides the laser light to the substrate, a drive mechanism that changes the irradiation position of the laser light on the substrate in a second direction tilted from the first direction when viewed from above, an excimer laser light source that generates excimer laser light for crystallizing the film, and a crystallization optical system that guides the excimer laser light to the substrate being transported as a line beam whose longitudinal direction is tilted from the first direction when viewed from above.

一実施の形態によれば、レーザ照射方法は、基板に設けられた膜にレーザ光を照射するレーザ照射方法であって、(A1)前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記基板を浮上させるステップと、(A2)少なくとも一部が前記膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、(A3)光学系ユニットによって前記レーザ光を浮上中の前記基板に導くステップと、を備えている。 According to one embodiment, the laser irradiation method is a laser irradiation method for irradiating a film provided on a substrate with laser light, and includes the steps of: (A1) levitating the substrate using a levitation unit having a through-hole provided directly below the irradiation position of the laser light; (A2) generating laser light of a wavelength at least a portion of which is transmitted through the film; and (A3) guiding the laser light to the levitated substrate using an optical system unit.

一実施の形態によれば、レーザ照射方法は、(B1)半導体レーザ光源によって波長500nm以下のレーザ光を発生するステップと、(B2)搬送ユニットによって、基板を第1の方向に搬送するステップと、(B3)パルス光である前記レーザ光を光学系ユニットによって前記基板に導くステップと、(B4)上面視において前記第1の方向と異なる第2の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるよう、前記光学系ユニットを駆動するステップと、を備えている。 According to one embodiment, the laser irradiation method includes the steps of (B1) generating laser light having a wavelength of 500 nm or less using a semiconductor laser light source, (B2) transporting a substrate in a first direction using a transport unit, (B3) guiding the laser light, which is pulsed light, to the substrate using an optical system unit, and (B4) driving the optical system unit to change the irradiation position of the laser light on the substrate in a second direction different from the first direction when viewed from above.

一実施の形態によれば、レーザ照射方法は、基板に設けられた膜に対して脱水素化処理を行うレーザ照射方法であって、(C1)半導体レーザ光源によって、波長500nm以下のレーザ光を発生するステップと、(C2)光学系ユニットによって前記レーザ光を基板に導くステップと、(C3)前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変化させるステップと、を備えている。 According to one embodiment, the laser irradiation method is a laser irradiation method for performing a dehydrogenation treatment on a film provided on a substrate, and includes the steps of (C1) generating laser light having a wavelength of 500 nm or less using a semiconductor laser light source, (C2) guiding the laser light to the substrate using an optical system unit, and (C3) changing the irradiation position of the laser light on the substrate.

一実施の形態によれば、レーザ照射方法は、(D1)搬送ユニットによって、膜が形成された基板を第1の方向に搬送するステップと、(D2)半導体レーザ光源によって、波長500nm以下のレーザ光を発生するステップと、(D3)光学系ユニットによって、前記レーザ光を基板に導くステップと、(D4)上面視において、前記第1の方向と異なる第2の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるステップと、(D5)エキシマレーザ光源によって、前記膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、(D6)上面視において前記エキシマレーザ光を前記第1の方向から傾いた方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記基板に導くステップと、を備えている。 According to one embodiment, the laser irradiation method includes the steps of: (D1) transporting a substrate on which a film has been formed in a first direction using a transport unit; (D2) generating laser light having a wavelength of 500 nm or less using a semiconductor laser light source; (D3) guiding the laser light to the substrate using an optical system unit; (D4) changing the irradiation position of the laser light on the substrate to a second direction different from the first direction when viewed from above; (D5) generating excimer laser light for crystallizing the film using an excimer laser light source; and (D6) guiding the excimer laser light to the substrate during transportation as a line beam whose longitudinal direction is tilted from the first direction when viewed from above.

一実施の形態によれば、ディスプレイの製造方法は、(S1)基板上に形成された膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、前記(S1)照射ステップは、(SA1)前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記基板を浮上させるステップと、(SA2)少なくとも一部が前記膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、(SA3)光学系ユニットによって前記レーザ光を浮上中の前記基板に導くステップと、を備えている。 According to one embodiment, a method for manufacturing a display includes (S1) an irradiation step of irradiating a film formed on a substrate with laser light, and the (S1) irradiation step includes (SA1) a step of levitating the substrate using a levitation unit having a through-hole provided directly below the irradiation position of the laser light, (SA2) a step of generating laser light of a wavelength at least a portion of which is transmitted through the film, and (SA3) a step of guiding the laser light to the levitated substrate using an optical system unit.

一実施の形態によれば、ディスプレイの製造方法は、(S1)基板上に形成された膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、前記(S1)照射ステップは、(SB1)半導体レーザ光源によって波長500nm以下のレーザ光を発生するステップと、(SB2)搬送ユニットによって、基板を第1の方向に搬送するステップと、(SB3)パルス光である前記レーザ光を光学系ユニットによって前記基板に導くステップと、(SB4)上面視において前記第1の方向と異なる第2の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるよう、前記光学系ユニットを駆動するステップと、を備えている。 According to one embodiment, a method for manufacturing a display comprises (S1) an irradiation step of irradiating a film formed on a substrate with laser light, the (S1) irradiation step comprising: (SB1) a step of generating laser light having a wavelength of 500 nm or less using a semiconductor laser light source; (SB2) a step of transporting the substrate in a first direction using a transport unit; (SB3) a step of guiding the laser light, which is pulsed light, to the substrate using an optical system unit; and (SB4) a step of driving the optical system unit to change the irradiation position of the laser light on the substrate in a second direction different from the first direction when viewed from above.

一実施の形態によれば、ディスプレイの製造方法は、(T1)基板上に形成された膜に対して脱水素化処理を行うため、前記膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、前記(T1)照射ステップは、(TC1)半導体レーザ光源によって、波長500nm以下のレーザ光を発生するステップと、(TC2)光学系ユニットによって前記レーザ光を基板に導くステップと、(TC3)前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変化させるステップと、を備えている。 According to one embodiment, a method for manufacturing a display includes (T1) an irradiation step of irradiating a film formed on a substrate with laser light to perform a dehydrogenation treatment on the film, and the (T1) irradiation step includes (TC1) a step of generating laser light having a wavelength of 500 nm or less using a semiconductor laser light source, (TC2) a step of guiding the laser light to the substrate using an optical system unit, and (TC3) a step of changing the irradiation position of the laser light on the substrate.

一実施の形態によれば、ディスプレイの製造方法は、(S1)基板上に形成された膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、前記(S1)照射ステップは、(SD1)搬送ユニットによって、膜が形成された基板を第1の方向に搬送するステップと、(SD2)半導体レーザ光源によって、波長500nm以下のレーザ光を発生するステップと、(SD3)光学系ユニットによって、前記レーザ光を基板に導くステップと、(SD4)上面視において、前記第1の方向と異なる第2の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるステップと、(SD5)エキシマレーザ光源によって、前記膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、(SD6)上面視において前記エキシマレーザ光を前記第1の方向から傾いた方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記基板に導くステップと、を備えている。 According to one embodiment, a display manufacturing method includes (S1) an irradiation step of irradiating a film formed on a substrate with laser light, and the (S1) irradiation step includes (SD1) a step of transporting the substrate on which the film has been formed in a first direction by a transport unit; (SD2) a step of generating laser light having a wavelength of 500 nm or less by a semiconductor laser light source; (SD3) a step of guiding the laser light to the substrate by an optical system unit; (SD4) a step of changing the irradiation position of the laser light on the substrate to a second direction different from the first direction when viewed from above; (SD5) a step of generating excimer laser light by an excimer laser light source to crystallize the film; and (SD6) a step of guiding the excimer laser light to the substrate during transportation as a line beam whose longitudinal direction is tilted from the first direction when viewed from above.

前記一実施の形態によれば、生産性の高いレーザ照射装置、レーザ照射方法、及びディスプレイの製造方法を提供することができる。 According to the above embodiment, a highly productive laser irradiation device, laser irradiation method, and display manufacturing method can be provided.

実施の形態にかかるレーザ照射装置を模式的に示す上面図である。1 is a top view schematically showing a laser irradiation device according to an embodiment; 実施の形態にかかるレーザ照射装置を模式的に示すXZ断面図である。1 is an XZ cross-sectional view schematically showing a laser irradiation device according to an embodiment; 実施の形態にかかるレーザ照射装置を模式的に示すYZ断面図である。1 is a YZ cross-sectional view schematically showing a laser irradiation device according to an embodiment; シリコン膜の浸透深さを示す表である。1 is a table showing the penetration depth of silicon films. 変形例にかかるレーザ照射装置を模式的に示すXZ断面図である。FIG. 10 is an XZ cross-sectional view schematically showing a laser irradiation device according to a modified example. 実施の形態2にかかるレーザ照射装置を模式的に示す側面図である。FIG. 10 is a side view schematically showing a laser irradiation device according to a second embodiment. レーザ光のスポット形状を模式的に示す上面図である。FIG. 2 is a top view schematically showing the spot shape of laser light. 実施の形態3にかかるレーザ照射装置を模式的に示す上面図である。FIG. 10 is a top view schematically showing a laser irradiation device according to a third embodiment. 実施の形態3にかかるレーザ照射装置を模式的に示す側面図である。FIG. 10 is a side view schematically showing a laser irradiation device according to a third embodiment. アニール処理されたシリコン膜を示す写真である。1 is a photograph showing an annealed silicon film. アニール処理されたシリコン膜に水素濃度を示すSIMSプロファイルである。1 is a SIMS profile showing hydrogen concentration in an annealed silicon film. 有機ELディスプレイの構成を簡略化して示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a simplified configuration of an organic EL display. 本実施の形態にかかるディスプレイの製造方法を示す工程断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing steps in a manufacturing method for a display according to the present embodiment. 本実施の形態にかかるディスプレイの製造方法を示す工程断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing steps in a manufacturing method for a display according to the present embodiment.

実施の形態1.
本実施の形態にかかるレーザ照射装置は、被処理体(ワークともいう)にレーザ光を照射することでアニール処理を行う。レーザ照射装置は、レーザ光により基板を加熱することで、基板に設けられた膜に対して脱水素化アニール処理を行う。例えば、被処理体は、シリコン膜が形成された膜付き基板となっている。レーザ照射装置は、レーザ光源として、青色半導体レーザ光源を用いている。レーザ照射装置は、半導体レーザ光源からの青色レーザ光を被処理体に照射することで、シリコン膜に対する脱水素処理を行う。なお、レーザ光は青色レーザ光に限らず、波長500nm以下のレーザ光とすることができる。
Embodiment 1.
The laser irradiation apparatus according to this embodiment performs an annealing process by irradiating a workpiece (also referred to as a workpiece) with laser light. The laser irradiation apparatus performs a dehydrogenation annealing process on a film provided on the substrate by heating the substrate with laser light. For example, the workpiece is a film-coated substrate on which a silicon film is formed. The laser irradiation apparatus uses a blue semiconductor laser light source as the laser light source. The laser irradiation apparatus performs a dehydrogenation process on the silicon film by irradiating the workpiece with blue laser light from the semiconductor laser light source. Note that the laser light is not limited to blue laser light, and can be laser light with a wavelength of 500 nm or less.

例えば、ディスプレイパネルの製造工程において、成膜装置が、基板に膜を形成する。そして、レーザ照射装置が膜にレーザ光を照射する。基板は、例えば、ガラス基板や樹脂基板などの透明基板であり、膜は例えば、アモルファスシリコン膜である。アモルファスシリコン膜付きの基板が被処理体となる。レーザ照射装置は、アモルファスシリコン膜にレーザ光を照射することで、アモルファスシリコン膜を脱水素化する。もちろん、被処理体はシリコン膜以外の膜が形成された膜付き基板であってもよい。以下、レーザ照射装置が、レーザ光を用いた脱水素化アニール処理装置であるとして説明を行うが、レーザ照射によりアモルファスシリコン膜を結晶化する結晶化アニール処理装置であってもよい。 For example, in the manufacturing process of a display panel, a film forming device forms a film on a substrate. Then, a laser irradiation device irradiates the film with laser light. The substrate is, for example, a transparent substrate such as a glass substrate or a resin substrate, and the film is, for example, an amorphous silicon film. The substrate with the amorphous silicon film serves as the object to be processed. The laser irradiation device dehydrogenates the amorphous silicon film by irradiating it with laser light. Of course, the object to be processed may also be a substrate with a film formed thereon that is a film other than a silicon film. In the following description, the laser irradiation device is assumed to be a dehydrogenation annealing treatment device that uses laser light, but it may also be a crystallization annealing treatment device that crystallizes the amorphous silicon film by laser irradiation.

図1~図3を用いて、本実施の形態にかかるレーザ照射装置の構成について説明する。図1は、レーザ照射装置1の構成を模式的に示す上面図ある。図2は、レーザ照射装置1の構成を模式的に示すXZ断面図である。図3は、レーザ照射装置1の構成を模式的に示すYZ断面図である。 The configuration of the laser irradiation device according to this embodiment will be described using Figures 1 to 3. Figure 1 is a top view showing a schematic configuration of the laser irradiation device 1. Figure 2 is an XZ cross-sectional view showing a schematic configuration of the laser irradiation device 1. Figure 3 is a YZ cross-sectional view showing a schematic configuration of the laser irradiation device 1.

図1~図3に示すように、レーザ照射装置1は、浮上ユニット10、搬送ユニット11、光学系ユニット30、Y駆動機構32、及びステージ40を備える。浮上ユニット10と搬送ユニット11とが搬送装置を構成する。 As shown in Figures 1 to 3, the laser irradiation device 1 comprises a levitation unit 10, a transport unit 11, an optical system unit 30, a Y drive mechanism 32, and a stage 40. The levitation unit 10 and the transport unit 11 constitute a transport device.

なお、以下に示す図では、説明の簡略化のため、適宜、XYZ3次元直交座標系を示している。Z方向は鉛直上下方向であり、被処理体16の主面と直交する方向である。X方向は被処理体16の搬送方向である。Y方向は光学系ユニット30の移動方向である。X方向に搬送されている被処理体16に、レーザ光15が照射される。さらに、光学系ユニット30が、Y方向に移動する。したがって、被処理体16に対するレーザ光の照射位置をX方向及びY方向に変化させることができる。これにより、被処理体16のほぼ全面にレーザ光を照射することができる。 In the figures below, for ease of explanation, an XYZ three-dimensional Cartesian coordinate system is shown where appropriate. The Z direction is the vertical direction, perpendicular to the main surface of the workpiece 16. The X direction is the transport direction of the workpiece 16. The Y direction is the movement direction of the optical system unit 30. The laser light 15 is irradiated onto the workpiece 16 being transported in the X direction. Furthermore, the optical system unit 30 moves in the Y direction. Therefore, the irradiation position of the laser light on the workpiece 16 can be changed in the X and Y directions. This allows the laser light to be irradiated onto almost the entire surface of the workpiece 16.

図2に示すように、浮上ユニット10は、浮上ユニット10の表面からガスを噴出するように構成されている。浮上ユニット10は、その上面で被処理体16を浮上させる。浮上ユニット10の表面から噴出されたガスが被処理体16の下面に吹き付けられることで、被処理体16が浮上する。被処理体16が搬送される際、浮上ユニット10は被処理体16の上側に配置されている他の機構(不図示)に被処理体16が接触しないように浮上量を調整している。 As shown in FIG. 2, the levitation unit 10 is configured to eject gas from the surface of the levitation unit 10. The levitation unit 10 levitates the workpiece 16 on its upper surface. The gas ejected from the surface of the levitation unit 10 is sprayed onto the underside of the workpiece 16, causing the workpiece 16 to levitate. When the workpiece 16 is transported, the levitation unit 10 adjusts the amount of levitation so that the workpiece 16 does not come into contact with other mechanisms (not shown) located above the workpiece 16.

浮上ユニット10は、多孔質材料によって形成されている。例えば、浮上ユニット10は、多孔質アルミナや多孔質SiC等のセラミック材料で形成されている。ここでは、浮上ユニット10は、厚さ10mmの多孔質材料プレートとなっている。浮上ユニット10は、図示しない給気ポートに接続されている。よって、ガスボンベなどの気体供給手段(不図示)からの気体が浮上ユニット10の上面から噴出される。 The levitation unit 10 is made of a porous material. For example, the levitation unit 10 is made of a ceramic material such as porous alumina or porous SiC. Here, the levitation unit 10 is a 10 mm thick porous material plate. The levitation unit 10 is connected to an air supply port (not shown). Therefore, gas from a gas supply means (not shown), such as a gas cylinder, is ejected from the top surface of the levitation unit 10.

搬送ユニット11は、浮上している被処理体16を搬送方向に搬送する。図1に示すように、搬送ユニット11は、保持機構12と移動機構13とを備える。保持機構12は、被処理体16を保持する。例えば、保持機構12は、真空吸着機構を用いて構成することができる。真空吸着機構はアルミニウム合金などの金属材料により形成されている。あるいは、保持機構12は、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)材などの樹脂系材料で形成されていてもよい。保持機構12の上面には、吸着溝や吸着穴等が形成されている。保持機構12は多孔質材料で形成されていても良い。 The transport unit 11 transports the floating workpiece 16 in the transport direction. As shown in FIG. 1, the transport unit 11 includes a holding mechanism 12 and a moving mechanism 13. The holding mechanism 12 holds the workpiece 16. For example, the holding mechanism 12 can be configured using a vacuum suction mechanism. The vacuum suction mechanism is made of a metal material such as an aluminum alloy. Alternatively, the holding mechanism 12 may be made of a resin material such as PEEK (polyether ether ketone). The upper surface of the holding mechanism 12 has suction grooves, suction holes, etc. formed thereon. The holding mechanism 12 may also be made of a porous material.

保持機構12(真空吸着機構)は、排気ポート(不図示)に接続されており、排気ポートはエジェクタや真空ポンプなどに接続されている。よって、保持機構12にはガスを吸引するための負圧が作用するため、保持機構12を用いて被処理体16を保持することができる。The holding mechanism 12 (vacuum suction mechanism) is connected to an exhaust port (not shown), which is connected to an ejector, vacuum pump, etc. Therefore, a negative pressure is applied to the holding mechanism 12 to suck in gas, and the holding mechanism 12 can be used to hold the workpiece 16.

保持機構12は、被処理体16のレーザ光15が照射される面(上面)と逆側の面(下面)、つまり、被処理体16の浮上ユニット10と対向する側の面を吸引することで、被処理体16を保持している。また、保持機構12は、被処理体16の+Y方向における端部を保持している。The holding mechanism 12 holds the workpiece 16 by sucking the surface (bottom surface) of the workpiece 16 opposite to the surface (top surface) irradiated with the laser light 15, i.e., the surface of the workpiece 16 facing the levitation unit 10. The holding mechanism 12 also holds the end of the workpiece 16 in the +Y direction.

搬送ユニット11が備える移動機構13は保持機構12と連結されている。移動機構13は、保持機構12を搬送方向に移動可能に構成されている。搬送ユニット11(保持機構12及び移動機構13)は、浮上ユニット10の+Y方向の端部側に設けられており、保持機構12で被処理体16を保持しつつ、移動機構13が搬送方向に移動することで被処理体16が搬送される。 The moving mechanism 13 provided in the transport unit 11 is connected to the holding mechanism 12. The moving mechanism 13 is configured to be able to move the holding mechanism 12 in the transport direction. The transport unit 11 (holding mechanism 12 and moving mechanism 13) is provided on the end side of the levitation unit 10 in the +Y direction, and the object 16 is transported by the moving mechanism 13 moving in the transport direction while the holding mechanism 12 holds the object 16.

図1に示すように、例えば、移動機構13は浮上ユニット10の+Y方向の端部を搬送方向に沿ってスライドするように構成されている。移動機構13が浮上ユニット10の端部を搬送方向に沿ってスライドすることで、被処理体16が搬送方向に沿って搬送される。 As shown in Figure 1, for example, the moving mechanism 13 is configured to slide the +Y direction end of the levitation unit 10 along the transport direction. When the moving mechanism 13 slides the end of the levitation unit 10 along the transport direction, the workpiece 16 is transported along the transport direction.

移動機構13の移動速度を制御することで、被処理体16の搬送速度を制御することができる。移動機構13は、例えば、図示しないモータなどのアクチュエータとリニアガイド機構やエアベアリング等を備えている。 The transport speed of the workpiece 16 can be controlled by controlling the movement speed of the movement mechanism 13. The movement mechanism 13 includes, for example, an actuator such as a motor (not shown), a linear guide mechanism, an air bearing, etc.

被処理体16はX方向及びY方向と平行な端辺を有する矩形基板となっている。被処理体16は、基板16aと、基板16a上に形成された膜16bを備えている。基板16aはガラス基板などの透明基板である。膜16bは、アモルファスシリコン膜などのシリコン膜である。膜16bにレーザ光15を照射してアニール処理することで、膜16bに含まれる水素を抜くことができる。つまり、レーザ照射装置1は、脱水素化処理装置となる。なお、シリコン膜である膜16bが示されているが、その他の膜が形成されていても良い。例えば、シリコン膜の下地膜として、配線などとなる銅やアルミニウムの薄膜が形成されていてもよい。さらには、基板16aには、酸化シリコン膜などの絶縁膜が下地膜として形成されていてもよい。The workpiece 16 is a rectangular substrate with edges parallel to the X and Y directions. The workpiece 16 includes a substrate 16a and a film 16b formed on the substrate 16a. The substrate 16a is a transparent substrate such as a glass substrate. The film 16b is a silicon film such as an amorphous silicon film. By irradiating the film 16b with laser light 15 and performing an annealing process, the hydrogen contained in the film 16b can be removed. In other words, the laser irradiation device 1 serves as a dehydrogenation treatment device. While the film 16b is shown as a silicon film, other films may also be formed. For example, a thin film of copper or aluminum, which will serve as wiring, may be formed as an underlayer for the silicon film. Furthermore, an insulating film such as a silicon oxide film may be formed as an underlayer on the substrate 16a.

浮上ユニット10の上方には、ステージ40が配置されている。ステージ40は、光学系ユニット30を移動可能に保持している。光学系ユニット30は、レーザ光源35からのレーザ光を被処理体16に導く。光学系ユニット30は、ステージ40よりも-X側に配置されている。したがって、光学系ユニット30は被処理体16の真上に配置されている。よって、光学系ユニット30からのレーザ光15が上側から被処理体16に照射される。 A stage 40 is positioned above the levitation unit 10. The stage 40 movably holds the optical system unit 30. The optical system unit 30 guides laser light from the laser light source 35 to the workpiece 16. The optical system unit 30 is positioned on the -X side of the stage 40. Therefore, the optical system unit 30 is positioned directly above the workpiece 16. Therefore, the laser light 15 from the optical system unit 30 is irradiated onto the workpiece 16 from above.

ステージ40は光学系ユニット30のY方向の移動をガイドするガイド機構となる。例えば、ステージ40にはガイドレールやガイド溝などが設けられている。また、ステージ40には、Y駆動機構32が設けられている。ステージ40は、浮上ユニット10の上方の空間において、Y方向に沿って設けられたガントリーステージである。Y駆動機構32が光学系ユニット30をY方向に駆動する。 The stage 40 is a guide mechanism that guides the movement of the optical system unit 30 in the Y direction. For example, the stage 40 is provided with guide rails and guide grooves. The stage 40 is also provided with a Y drive mechanism 32. The stage 40 is a gantry stage that is installed along the Y direction in the space above the levitation unit 10. The Y drive mechanism 32 drives the optical system unit 30 in the Y direction.

光学系ユニット30がステージ40に沿って移動する。光学系ユニット30がY方向に移動するため、レーザ光15の照射位置がY方向に変化する。+Y側及び-Y側において、ステージ40は浮上ユニット10からはみ出すように配置されている。従って、Y方向において、光学系ユニット30は、被処理体16の任意の位置にレーザ光を照射することができる。 The optical system unit 30 moves along the stage 40. As the optical system unit 30 moves in the Y direction, the irradiation position of the laser light 15 changes in the Y direction. On the +Y side and -Y side, the stage 40 is positioned so that it extends beyond the levitation unit 10. Therefore, in the Y direction, the optical system unit 30 can irradiate the laser light at any position on the workpiece 16.

次に、レーザ光源とその光学系の一例について説明する。レーザ光源35は、被処理体16をアニールするためのレーザ光を発生する。レーザ光源35は、中心波長450nmの青色レーザ光を発生するBLD(Blue Laser Diode)である。つまり、レーザ光源35は青色半導体レーザ光源である。ここで、レーザ光は連続発振のCW(Continuous Wave)レーザ光となっている。もちろん、レーザ照射装置1は、変調器などを用いて、レーザ光をパルスレーザ光に変調しても良い。 Next, an example of a laser light source and its optical system will be described. The laser light source 35 generates laser light for annealing the workpiece 16. The laser light source 35 is a BLD (Blue Laser Diode) that generates blue laser light with a center wavelength of 450 nm. In other words, the laser light source 35 is a blue semiconductor laser light source. Here, the laser light is a continuous wave (CW) laser light. Of course, the laser irradiation device 1 may also modulate the laser light into pulsed laser light using a modulator or the like.

レーザ光源35は、光ファイバ36に結合されている。レーザ光源35からのレーザ光は、光ファイバ36を介して、光学系ユニット30に入射する。図2に示されるように、光学系ユニット30は、レンズ301、ミラー302,及びレンズ303を備えている。もちろん、光学系ユニット30にはレンズ301、ミラー302、レンズ303以外の光学素子が設けられていても良い。また、被処理体16において、レーザ光15のスポット形状が10mm×0.3mmのライン状となっている。レーザ光15がCW光であり、被処理体16の1点における照射時間は10μsec~1secとする。 The laser light source 35 is coupled to an optical fiber 36. Laser light from the laser light source 35 enters the optical system unit 30 via the optical fiber 36. As shown in FIG. 2, the optical system unit 30 includes a lens 301, a mirror 302, and a lens 303. Of course, the optical system unit 30 may include optical elements other than the lens 301, the mirror 302, and the lens 303. Furthermore, the spot shape of the laser light 15 on the workpiece 16 is a line shape measuring 10 mm x 0.3 mm. The laser light 15 is CW light, and the irradiation time at one point on the workpiece 16 is 10 μsec to 1 sec.

光ファイバ36からのレーザ光は、レンズ301に入射する。レンズ301で集光されたレーザ光は、ミラー302に入射する。ミラー302はレーザ光を被処理体16に向けて反射する。具体的には、ミラー302はレーザ光を下方に反射する。ミラー302で反射されたレーザ光は、レンズ303に入射する。 Laser light from the optical fiber 36 enters the lens 301. The laser light focused by the lens 301 enters the mirror 302. The mirror 302 reflects the laser light toward the workpiece 16. Specifically, the mirror 302 reflects the laser light downward. The laser light reflected by the mirror 302 enters the lens 303.

レンズ303からのレーザ光15が被処理体16に照射される。レンズ303は、レーザ光15を被処理体16に集光する。よって、光学系ユニット30からのレーザ光15は集束ビームとなって、被処理体16に照射される。光学系ユニット30は、上方からレーザ光15を被処理体16に照射する。被処理体16の膜16bがアニールされ、膜16bに対して脱水素化処理を行うことができる。なお、レンズ303の光軸はZ方向と平行になっているが、Z方向から傾いていてもよい。 Laser light 15 from lens 303 is irradiated onto the workpiece 16. Lens 303 focuses laser light 15 onto the workpiece 16. Therefore, laser light 15 from optical system unit 30 becomes a focused beam and is irradiated onto the workpiece 16. Optical system unit 30 irradiates laser light 15 onto the workpiece 16 from above. The film 16b on the workpiece 16 is annealed, and dehydrogenation treatment can be performed on the film 16b. Note that the optical axis of lens 303 is parallel to the Z direction, but it may be tilted from the Z direction.

ここで、レーザ光源35が青色の半導体レーザ光源であるため、レーザ光15が青色レーザ光となっている。例えば、レーザ光15の中心波長は450nmとなっている。青色の光はシリコン膜に対する浸透深さが深い。よって、レーザ光15の全てが被処理体16で吸収されずに、レーザ光15の一部が被処理体16を透過してしまう。 Here, because the laser light source 35 is a blue semiconductor laser light source, the laser light 15 is blue laser light. For example, the center wavelength of the laser light 15 is 450 nm. Blue light has a deep penetration depth into silicon films. Therefore, not all of the laser light 15 is absorbed by the workpiece 16, and some of the laser light 15 passes through the workpiece 16.

ここで、被処理体16を透過したレーザ光が浮上ユニット10で吸収されると、浮上ユニット10が加熱されてしまう。よって、プロセス中に、浮上ユニット10の温度が変動してしまう。さらに、浮上ユニット10の表面でレーザ光が反射又は散乱されてしまうため、照射箇所の直下からのレーザ光が再度、被処理体16に入射してしまう。したがって、脱水素化のアニールプロセスが不安定になってしまうおそれがある。 If the laser light that passes through the workpiece 16 is absorbed by the levitation unit 10, the levitation unit 10 will be heated. As a result, the temperature of the levitation unit 10 will fluctuate during the process. Furthermore, because the laser light is reflected or scattered on the surface of the levitation unit 10, the laser light from directly below the irradiated area will re-enter the workpiece 16. This could result in the dehydrogenation annealing process becoming unstable.

そこで、本実施の形態では、図1,図2に示すように、レーザ光15の照射箇所の直下において、浮上ユニット10に貫通穴10aを設けている。上面視において、貫通穴10aはY方向を長手方向とする帯状の領域に形成されている。レーザ光15は、貫通穴10aを通過するため、浮上ユニット10に入射しない。浮上ユニット10でレーザ光15が吸収、反射又は散乱されるのを防ぐことができる。X方向において、貫通穴10aの幅は10mm程度になっている。Y方向において、貫通穴10aの長さは、光学系ユニット30の可動範囲と同程度になっている。 In this embodiment, as shown in Figures 1 and 2, a through hole 10a is provided in the levitation unit 10 directly below the irradiation point of the laser light 15. When viewed from above, the through hole 10a is formed in a band-shaped area with the Y direction as the longitudinal direction. The laser light 15 passes through the through hole 10a and does not enter the levitation unit 10. This prevents the laser light 15 from being absorbed, reflected, or scattered by the levitation unit 10. In the X direction, the width of the through hole 10a is approximately 10 mm. In the Y direction, the length of the through hole 10a is approximately the same as the movable range of the optical system unit 30.

これにより、浮上ユニット10の温度を安定化することができる。さらに、浮上ユニット10からの反射光又は散乱光が被処理体16に再度入射することを防ぐことができる。浮上ユニット10の表面からの反射光及び散乱光を低減することができる。このようにすることで、安定した脱水素化プロセスが可能になり、生産性を向上することができる。This allows the temperature of the levitation unit 10 to be stabilized. Furthermore, it is possible to prevent reflected or scattered light from the levitation unit 10 from being re-incident on the workpiece 16. It is possible to reduce reflected and scattered light from the surface of the levitation unit 10. This enables a stable dehydrogenation process and improves productivity.

また、本実施の形態では、搬送ユニット11が被処理体16を搬送中に、Y駆動機構32が光学系ユニット30を駆動している。つまり、Y駆動機構32によってレーザ光の照射位置がY方向に移動するとともに、搬送ユニット11によって被処理体16がX方向に移動している。したがって、被処理体16に対するレーザ光の照射位置がX方向及びY方向に変化する。これにより、被処理体16のほぼ全面にレーザ光を照射することができる。よって、膜16bのほぼ全体をアニールすることができ、脱水素化処理を適切に行うことができる。 In addition, in this embodiment, while the transport unit 11 is transporting the workpiece 16, the Y drive mechanism 32 drives the optical system unit 30. In other words, the Y drive mechanism 32 moves the irradiation position of the laser light in the Y direction, and the transport unit 11 moves the workpiece 16 in the X direction. Therefore, the irradiation position of the laser light on the workpiece 16 changes in the X and Y directions. This allows the laser light to be irradiated onto almost the entire surface of the workpiece 16. Therefore, almost the entire film 16b can be annealed, and the dehydrogenation process can be performed appropriately.

また、Y方向における光学系ユニット30の移動速度が、X方向の搬送速度よりも速くなっていても良い。このようにすることで、Y方向において、レーザ照射位置を高速に変化させることができる。よって、局所的な加熱を防ぐことができるため、下地膜などに対する影響を防ぐことができる。 The movement speed of the optical system unit 30 in the Y direction may be faster than the transport speed in the X direction. This allows the laser irradiation position to be changed quickly in the Y direction. This prevents localized heating and therefore prevents any effects on the base film, etc.

なお、本実施の形態ではレーザ光源35として、青色レーザダイオードが設けられているが、レーザ光源35はこれに限られるものではない。具体的には、レーザ光源35は、基板16a上に所定の厚さの膜16bが設けられている場合、レーザ光の少なくとも一部が膜16bを透過する波長のレーザ光を発生するものであればよい。 In this embodiment, a blue laser diode is used as the laser light source 35, but the laser light source 35 is not limited to this. Specifically, when a film 16b of a predetermined thickness is provided on the substrate 16a, the laser light source 35 may be one that generates laser light of a wavelength that allows at least a portion of the laser light to pass through the film 16b.

膜16bを透過する波長か否かは、膜の材質や厚さに応じて決まる。例えば、膜16bがアモルファスシリコン膜である場合、波長450nmの光に対する浸透深さ(進入深さ)は0.02μmとなる。浸透深さは、物質に入射した入射光の光量が1/eになるときの物質の厚さである。eはネイピア数である。浸透深さは物質の消衰係数で決まる。また、消衰係数は、波長依存性がある。浸透深さは膜の材質、および光の波長によって決まる。 Whether or not a wavelength is transmitted through film 16b depends on the material and thickness of the film. For example, if film 16b is an amorphous silicon film, the penetration depth (penetration depth) for light with a wavelength of 450 nm is 0.02 μm. Penetration depth is the thickness of a material when the amount of incident light entering the material is 1/e, where e is Napier's number. Penetration depth is determined by the extinction coefficient of the material. Furthermore, the extinction coefficient is wavelength-dependent. Penetration depth is determined by the material of the film and the wavelength of the light.

図4は、アモルファスシリコン(a-Si)膜と、単結晶シリコン(c-Si)膜の浸透深さを示す表である。図4では、波長が308nm、355nm、450nm、532nm、808nmの光に対する浸透深さが示されている。浸透深さは、吸収率が1/e(63%)になるときの膜厚となる。膜16bがアモルファスシリコン膜であり、レーザ波長が450nmとすると、浸透深さは0.02μmとなる。換言すると、波長450nmのレーザ光が膜厚0.02μmのアモルファスシリコン膜を入射すると、36.8%がアモルファスシリコン膜を透過し、1/e=63%がアモルファスシリコン膜で吸収される。 Figure 4 is a table showing the penetration depth of amorphous silicon (a-Si) films and single-crystal silicon (c-Si) films. Figure 4 shows the penetration depth for light with wavelengths of 308 nm, 355 nm, 450 nm, 532 nm, and 808 nm. The penetration depth is the film thickness at which the absorption rate becomes 1/e (63%). If film 16b is an amorphous silicon film and the laser wavelength is 450 nm, the penetration depth is 0.02 μm. In other words, when laser light with a wavelength of 450 nm is incident on an amorphous silicon film with a thickness of 0.02 μm, 36.8% is transmitted through the amorphous silicon film, and 1/e = 63% is absorbed by the amorphous silicon film.

膜16bが浸透深さの4倍の膜厚を有する場合、レーザ光の1.8%(=1/e)が膜16bを透過することになる。また、脱水素化のためのアニールプロセスにおいて、レーザ光の1.8%が浮上ユニット10に入射するとアニールプロセスに影響が生じてしまう。したがって、本実施の形態に係るレーザ照射装置1は、浸透深さの4倍以下の膜厚を有する膜16bのアニールに好適である。換言すると、浸透深さの4倍以上の膜厚を有する膜をアニールする場合、浮上ユニット10に対する影響が軽微である。膜16bの膜厚が決まっていれば、本実施の形態に好適なレーザ波長の範囲が決まる。 If the film 16b has a thickness four times the penetration depth, 1.8% (= 1/ e4 ) of the laser light will transmit through the film 16b. Also, in the annealing process for dehydrogenation, if 1.8% of the laser light is incident on the levitation unit 10, the annealing process will be affected. Therefore, the laser irradiation device 1 according to this embodiment is suitable for annealing a film 16b having a thickness four times or less than the penetration depth. In other words, when annealing a film having a thickness four times or more than the penetration depth, the effect on the levitation unit 10 is negligible. If the film thickness of the film 16b is determined, the range of laser wavelengths suitable for this embodiment is determined.

ここで、膜16bが厚さ40nmのアモルファスシリコン膜であるとする。図4の表に示す通り、レーザ波長が355nmの時の浸透深さは10nmである。レーザ波長が355nm以上の時に、レーザ光の2%以上が膜16bを透過して、プロセスに影響が生じてしまう。例えば、355nm以上808nm以下のレーザ波長のレーザ光を用いた場合、2%以上のレーザ光が膜16bを透過してしまう。浮上ユニット10での吸収、反射、又は散乱は、プロセスばらつきの原因となるおそれがある。よって、本実施の形態に係るレーザ照射装置は、355nm以上、808nm以下の波長のレーザ光を用いた場合に好適である。つまり、レーザ波長の光の浸透深さの4倍以下の膜厚を有する膜のアニールに好適である。 Here, assume that film 16b is an amorphous silicon film with a thickness of 40 nm. As shown in the table in Figure 4, the penetration depth is 10 nm when the laser wavelength is 355 nm. When the laser wavelength is 355 nm or longer, 2% or more of the laser light passes through film 16b, affecting the process. For example, when using laser light with a wavelength of 355 nm or longer but 808 nm or shorter, 2% or more of the laser light passes through film 16b. Absorption, reflection, or scattering in the levitation unit 10 may cause process variations. Therefore, the laser irradiation device according to this embodiment is suitable for use with laser light with a wavelength of 355 nm or longer but 808 nm or shorter. In other words, it is suitable for annealing films with a thickness less than four times the penetration depth of the laser wavelength light.

なお、本実施の形態において、光学系ユニット30は、レーザ光を走査するための光スキャナを有していてもよい。例えば、ミラー302がガルバノミラーであってもよい。光スキャナは、レーザ光を偏向することで、レーザ光の照射位置が変化する。ここで、光スキャナは、レーザ光の照射位置をX方向に変化させる1軸の光スキャナとなっている。つまり、光スキャナがX方向に照射位置を変化させることで、被処理体16の1点にレーザ光が連続的に照射される照射時間を短くすることできる。これにより、下地膜などの局所的な加熱を防ぐことができる。よって、安定したアニールプロセスが可能になる。光スキャナを用いる場合、レンズ303はfθレンズであってもよい。これにより、光スキャナがレーザ光を偏向した場合でも、レーザ光の照射方向をZ方向と平行にすることができる。 In this embodiment, the optical system unit 30 may have an optical scanner for scanning the laser light. For example, the mirror 302 may be a galvanometer mirror. The optical scanner changes the irradiation position of the laser light by deflecting the laser light. Here, the optical scanner is a uniaxial optical scanner that changes the irradiation position of the laser light in the X direction. In other words, by changing the irradiation position in the X direction, the optical scanner can shorten the irradiation time during which the laser light is continuously irradiated to one point on the workpiece 16. This prevents localized heating of the base film, etc., thereby enabling a stable annealing process. When an optical scanner is used, the lens 303 may be an fθ lens. This allows the irradiation direction of the laser light to be parallel to the Z direction even when the optical scanner deflects the laser light.

本実施の形態にかかるレーザ照射方法は、基板に設けられた膜にレーザ光を照射するレーザ照射方法である。レーザ照射方法は、レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記基板を浮上させるステップと、前記浮上ユニット上を浮上している前記基板を第1の方向に搬送するステップと、少なくとも一部が前記膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、光学系ユニットによって前記レーザ光を搬送中の前記基板に導くステップと、上面視において、前記第1の方向と異なる第2の方向にレーザ光の照射位置を変えるように、前記光学系ユニットを第2の方向に移動させるステップと、を備えている。これにより、生産性を向上することができる。 The laser irradiation method according to this embodiment is a method for irradiating a film provided on a substrate with laser light. The laser irradiation method includes the steps of: levitating the substrate using a levitation unit having a through-hole provided directly below the irradiation position of the laser light; transporting the substrate levitated above the levitation unit in a first direction; generating laser light of a wavelength at least partially transmitted through the film; guiding the laser light to the substrate being transported using an optical system unit; and moving the optical system unit in a second direction so as to change the irradiation position of the laser light to a second direction different from the first direction when viewed from above. This can improve productivity.

(変形例1)
変形例1にかかるレーザ照射装置1について、図5を用いて説明する。図5は、レーザ照射装置1の構成を模式的に示す側面断面図である。変形例1では、実施の形態1の構成に対して、ダンパ19が追加されている。
(Variation 1)
The laser irradiation device 1 according to the first modification will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a side cross-sectional view schematically showing the configuration of the laser irradiation device 1. In the first modification, a damper 19 is added to the configuration of the first embodiment.

ダンパ19は貫通穴10aの直下に配置されている。ダンパ19は、貫通穴10aを通過したレーザ光15を吸収する。ダンパ19は、Y方向と長手方向とする金属ブロックである。貫通穴10aと同程度の長さとすることができる。例えば、ダンパ19は黒色に着色された金属材料等で形成されている。レーザ光15を吸収するダンパ19を設けることで、貫通穴10aの周辺で反射又は散乱されたレーザ光が被処理体16に入射することができる。これにより、より安定したプロセスが可能になる。 The damper 19 is positioned directly below the through-hole 10a. The damper 19 absorbs the laser light 15 that passes through the through-hole 10a. The damper 19 is a metal block with its longitudinal direction in the Y direction. It can be made to be approximately the same length as the through-hole 10a. For example, the damper 19 is made of a black-colored metal material. By providing the damper 19 to absorb the laser light 15, the laser light reflected or scattered around the through-hole 10a can be incident on the workpiece 16. This enables a more stable process.

なお、図5では、ダンパ19が、貫通穴10aの直下に配置されているが、ダンパ19の配置箇所は、貫通穴10aの直下に限定されるものではない。例えば、貫通穴10aの直下には、青色レーザ光を反射するミラー等を配置してもよい。ダンパ19はミラーで反射されたレーザ光を吸収できる位置に配置されていればよい。つまり、ダンパ19が、ミラーで反射した青色レーザ光を吸収する。 In Figure 5, the damper 19 is placed directly below the through-hole 10a, but the placement location of the damper 19 is not limited to directly below the through-hole 10a. For example, a mirror that reflects blue laser light may be placed directly below the through-hole 10a. The damper 19 only needs to be placed in a position where it can absorb the laser light reflected by the mirror. In other words, the damper 19 absorbs the blue laser light reflected by the mirror.

ダンパ19は、冷却されていてもよい。例えば、空冷機構や水冷機構の冷却機構がダンパ19に設けられていても良い。あるいは、ダンパ19には、放熱機構が設けられていてもよい。このようにすることで、ダンパ19とその周辺の温度上昇を抑制することができるため、安定してアニールプロセスを実行することができる。 The damper 19 may be cooled. For example, the damper 19 may be provided with a cooling mechanism such as an air-cooling mechanism or a water-cooling mechanism. Alternatively, the damper 19 may be provided with a heat dissipation mechanism. This can suppress temperature increases in the damper 19 and its surroundings, allowing the annealing process to be carried out stably.

実施の形態2.
実施の形態2にかかるレーザ照射装置について、図6を用いて説明する。図6は、レーザ照射装置1の構成を模式的に示す断面図である。実施の形態2では、レーザ照射装置1が、アモルファスシリコン膜を結晶化するためのレーザ結晶化装置となっている。ここで、レーザ光照射前の膜16bはアモルファスシリコン膜となっている。レーザ光照射後の膜16bはポリシリコン膜となっている。レーザ光源35が青色半導体レーザ光源である。青色レーザ光を照射することで、膜16bがポリシリコン膜となる。
Embodiment 2.
A laser irradiation apparatus according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a laser irradiation apparatus 1. In the second embodiment, the laser irradiation apparatus 1 is a laser crystallization apparatus for crystallizing an amorphous silicon film. Here, the film 16b before the laser light irradiation is an amorphous silicon film. The film 16b after the laser light irradiation is a polysilicon film. The laser light source 35 is a blue semiconductor laser light source. By irradiating the film 16b with blue laser light, the film 16b becomes a polysilicon film.

レーザ照射装置1が、変調器306、及びビーム成形部307を備えている。変調器306、及びビーム成形部307は光学系ユニット30に搭載されている。変調器306、ビーム成形部307以外の構成については、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。 The laser irradiation device 1 is equipped with a modulator 306 and a beam shaping unit 307. The modulator 306 and the beam shaping unit 307 are mounted on the optical system unit 30. The configuration other than the modulator 306 and the beam shaping unit 307 is the same as in embodiment 1, so description thereof will be omitted.

変調器306は、レーザ光を変調する。これにより、CWレーザ光がパルスレーザ光に変調される。ここでは、パルスレーザ光の繰り返し周波数Rが、10kHz~200kHzとなっている。レーザ光が被処理体16の1箇所に連続して照射される照射時間は、1μsec以下とすることが好ましい。 The modulator 306 modulates the laser light. This modulates the CW laser light into pulsed laser light. Here, the repetition frequency R of the pulsed laser light is 10 kHz to 200 kHz. It is preferable that the irradiation time during which the laser light is continuously irradiated onto one location on the workpiece 16 be 1 μsec or less.

変調器306からのパルスレーザ光は、ビーム成形部307に入射する。ビーム成形部307が、パルスレーザ光のスポット形状を成形する。例えば、ビーム成形部307は、スリットなどのビーム成形機構を有している。あるいは、複数本の光ファイバ36を用いている場合、光ファイバ36の出射端の配置によりビームを成形してもよい。ビーム成形部307は、光軸と直交する方向のビーム断面形状(スポット形状)が矩形状になるように、ビームを成形する。例えば、スポット形状は、長手方向のサイズが10mm、短手方向のサイズが0,03mmの矩形状となる。なお、被処理体16におけるビームのスポット形状については後述する。 The pulsed laser light from the modulator 306 enters the beam shaping unit 307. The beam shaping unit 307 shapes the spot shape of the pulsed laser light. For example, the beam shaping unit 307 has a beam shaping mechanism such as a slit. Alternatively, if multiple optical fibers 36 are used, the beam may be shaped by arranging the output ends of the optical fibers 36. The beam shaping unit 307 shapes the beam so that the cross-sectional shape of the beam (spot shape) in a direction perpendicular to the optical axis is rectangular. For example, the spot shape is a rectangle with a longitudinal size of 10 mm and a lateral size of 0.03 mm. The spot shape of the beam on the object to be treated 16 will be described later.

ビーム成形部307で成形されたパルスレーザ光は、実施の形態1と同様に、レンズ301、ミラー302及びレンズ303を介して、被処理体16に入射される。ここで、被処理体16におけるビームのスポット形状を図7に示す。 The pulsed laser light shaped by the beam shaping unit 307 is incident on the workpiece 16 via lens 301, mirror 302, and lens 303, as in embodiment 1. The spot shape of the beam on the workpiece 16 is shown in Figure 7.

図7は、被処理体16におけるパルスレーザ光のスポット形状を模式的に示すXY平面図である。なお、以下の説明では、搬送ユニット11による被処理体16の搬送速度がY駆動機構32による光学系ユニット30の移動速度よりも十分に遅いものとして説明する。なお、以下に示すサイズなどは本実施形態の一例であり、本実施形態は以下のサイズに限られるものではない。 Figure 7 is an XY plane view that schematically shows the spot shape of the pulsed laser light on the workpiece 16. In the following explanation, it is assumed that the transport speed of the workpiece 16 by the transport unit 11 is sufficiently slower than the movement speed of the optical system unit 30 by the Y drive mechanism 32. Note that the sizes shown below are examples of this embodiment, and this embodiment is not limited to the sizes shown below.

被処理体16におけるレーザ光15のスポット形状は、長手方向を有する矩形状となっている。例えば、スポット形状の長手方向のサイズLが900μmとなっており、短手方向のサイズが、15μmとなっている。短手方向と長手方向は直交する方向である。そして、長手方向がX方向及びY方向から傾いている。具体的には、短手方向とY方向の成す角度θが45°となっている。つまり、スポット形状の長手方向は、光学系ユニット30の移動方向から45°傾いた方向になっている。 The spot shape of the laser light 15 on the workpiece 16 is rectangular with a longitudinal direction. For example, the longitudinal size L of the spot shape is 900 μm, and the lateral size is 15 μm. The lateral and longitudinal directions are perpendicular to each other. The longitudinal direction is tilted from the X and Y directions. Specifically, the angle θ between the lateral and Y directions is 45°. In other words, the longitudinal direction of the spot shape is tilted 45° from the direction of movement of the optical system unit 30.

また、光学系ユニット30のY方向における移動速度Vが70.7mm/sとなっている。パルスレーザ光の繰り返し周波数R=10kHzである。したがって、Y方向において、1パルス当たりの照射位置のずれ量Pは7.07μm/Pulseである。つまり、連続する2つのパルスレーザ光15aとパルスレーザ光15bの照射位置(ショット位置)がY方向に7.07μmずれている。 The movement speed V of the optical system unit 30 in the Y direction is 70.7 mm/s. The repetition frequency R of the pulsed laser light is 10 kHz. Therefore, the deviation amount P of the irradiation position per pulse in the Y direction is 7.07 μm/pulse. In other words, the irradiation positions (shot positions) of the two consecutive pulsed laser lights 15a and 15b are shifted by 7.07 μm in the Y direction.

スポット形状の長手方向におけるパルスレーザ光15a、15bの照射位置のずれ量D(=P×sinθ)は5μmとなる。スポット形状の短手方向におけるパルスレーザ光15a、15bの照射位置のずれ量H(=P×cosθ)は5μmとなる。また、S(=L×sinθ)は、318μmとなっている。 The deviation D (= P × sin θ) of the irradiation position of the pulsed laser beams 15a and 15b in the longitudinal direction of the spot shape is 5 μm. The deviation H (= P × cos θ) of the irradiation position of the pulsed laser beams 15a and 15b in the lateral direction of the spot shape is 5 μm. Furthermore, S (= L × sin θ) is 318 μm.

このようにすることで、被処理体16の同じ箇所において、ビーム端部が繰り返し照射される回数を小さくすることができる。よって、結晶化膜の均一性を向上することができる。 By doing this, the number of times the beam end is repeatedly irradiated at the same location on the workpiece 16 can be reduced, thereby improving the uniformity of the crystallized film.

例えば、ビーム断面プロファイルにおいて、ビーム端部は、ビーム中央部に比べて光強度が低くなっている。つまり、ビーム中心で光強度が最も高く、ビーム中心からビーム端部に向かうほど、光強度が低くなる。この場合、光強度の低いビーム端部が多数回繰り返し照射されてしまうと、膜16bの表面粗さがその他の箇所と異なってしまう。したがって、ディスプレイにおいて表示ムラが発生してしまう。 For example, in the beam cross-sectional profile, the light intensity at the ends of the beam is lower than at the center of the beam. In other words, the light intensity is highest at the center of the beam, and decreases as you move from the center to the ends of the beam. In this case, if the ends of the beam, which have low light intensity, are repeatedly irradiated, the surface roughness of the film 16b will differ from other areas. This will result in uneven display on the display.

そこで、本実施形態ではビーム断面における長手方向がY方向から傾いている。つまり、ビーム成形部307がY方向から傾斜した斜め方向を長手方向とするようにビームを成形している。これにより、表面粗さを均一にすることができるため、表示ムラを抑制することができる。つまり、Y駆動機構32が光学系ユニット30をY方向に移動させることで、被処理体16に対するレーザ光の照射位置が長手方向及び短手方向に変わっていく。 Therefore, in this embodiment, the longitudinal direction of the beam cross section is tilted from the Y direction. In other words, the beam shaping unit 307 shapes the beam so that the longitudinal direction is an oblique direction tilted from the Y direction. This makes it possible to make the surface roughness uniform, thereby suppressing display unevenness. In other words, as the Y drive mechanism 32 moves the optical system unit 30 in the Y direction, the irradiation position of the laser light on the workpiece 16 changes in the longitudinal and lateral directions.

一方、長手方向がY方向と平行の場合、光学系ユニットの移動方向によって長手方向に照射位置が変化しなくなる。したがって、ビーム端部が同じ位置に多数回照射されてしまう。 On the other hand, if the longitudinal direction is parallel to the Y direction, the irradiation position in the longitudinal direction does not change depending on the direction of movement of the optical system unit. Therefore, the end of the beam is irradiated at the same position multiple times.

このように、本実施の形態では、スポット形状がX方向及びY方向から傾いた方向を長手方向にするように、ビーム成形部307がビームの断面形状を成形している。レーザ光のビーム端部が被処理体16の同じ位置に繰り返し照射されることを防ぐことができる。よって、均一な結晶化が可能となる。 In this way, in this embodiment, the beam shaping unit 307 shapes the cross-sectional shape of the beam so that the direction of the spot shape tilted from the X and Y directions is the longitudinal direction. This prevents the end of the laser light beam from repeatedly irradiating the same position on the workpiece 16. This makes uniform crystallization possible.

本実施形態にかかるレーザ照射方法は、半導体レーザ光源によって青色のレーザ光を発生するステップと、搬送ユニットによって、基板を第1の方向に搬送するステップと、パルス光である前記レーザ光を光学系ユニットによって前記基板に導くステップと、上面視において前記第1の方向と異なる第2の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるよう、前記光学系ユニットを駆動するステップと、上面視において、前記基板における前記レーザ光のスポット形状の長手方向が、前記第1の方向及び第2の方向から傾いた方向となるようにレーザ光を成形するステップと、を備えている。これにより、生産性を向上することができる。 The laser irradiation method according to this embodiment includes the steps of generating blue laser light using a semiconductor laser light source, transporting a substrate in a first direction using a transport unit, guiding the laser light, which is pulsed light, to the substrate using an optical system unit, driving the optical system unit to change the irradiation position of the laser light on the substrate in a second direction different from the first direction when viewed from above, and shaping the laser light so that the longitudinal direction of the spot shape of the laser light on the substrate is tilted from the first and second directions when viewed from above. This improves productivity.

実施の形態3.
本実施の形態では、レーザ照射装置1が、低温ポリシリコン(LTPS:Low Temperature Poly-Silicon)膜を形成するエキシマレーザアニール(ELA:Excimer laser Anneal)装置である。本実施の形態にかかるレーザ照射装置1について、図8、及び図9を用いて説明する。図8は、レーザ照射装置1を模式的に示す上面図である。図9はレーザ照射装置1の構成を模式的に示すXZ断面図である。
Embodiment 3.
In this embodiment, the laser irradiation apparatus 1 is an excimer laser anneal (ELA) apparatus that forms a low temperature polysilicon (LTPS) film. The laser irradiation apparatus 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a top view that schematically shows the laser irradiation apparatus 1. FIG. 9 is an XZ cross-sectional view that schematically shows the configuration of the laser irradiation apparatus 1.

本実施の形態では、レーザ照射装置1が、レーザ光源35と、光学系ユニット30と、結晶化用レーザ光源51と、結晶化用光学系52とを備えている。さらに、レーザ照射装置1は、複数の光学系ユニット30を有している。図8では、4つの光学系ユニットを光学系ユニット30a~30dとして示している。なお、実施の形態1、2と共通する内容については適宜説明を省略する。 In this embodiment, the laser irradiation device 1 includes a laser light source 35, an optical system unit 30, a crystallization laser light source 51, and a crystallization optical system 52. Furthermore, the laser irradiation device 1 has multiple optical system units 30. In Figure 8, four optical system units are shown as optical system units 30a to 30d. Descriptions of content common to embodiments 1 and 2 will be omitted where appropriate.

レーザ光源35は、実施の形態1と同様に青色半導体レーザ光源となっている。そして、レーザ光源35からの青色レーザ光で、膜16bに対する脱水素化処理を行う。なおい、光学系ユニット30やステージ40等の基本的構成は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。 The laser light source 35 is a blue semiconductor laser light source, as in embodiment 1. The blue laser light from the laser light source 35 is used to dehydrogenate the film 16b. The basic configuration of the optical system unit 30, stage 40, etc. is the same as in embodiment 1, so a description thereof will be omitted.

結晶化用レーザ光源51はパルスレーザ光源であり、パルスレーザ光を発生させる。結晶化用レーザ光源51は、例えば、中心波長308nmのエキシマレーザ光を放出するエキシマレーザ光源である。 The crystallization laser light source 51 is a pulsed laser light source that generates pulsed laser light. The crystallization laser light source 51 is, for example, an excimer laser light source that emits excimer laser light with a center wavelength of 308 nm.

結晶化用レーザ光源51からのエキシマレーザ光は、結晶化用光学系52に入射する。結晶化用光学系52は、レーザ光を被処理体16に導く。結晶化用光学系52から被処理体16に照射されるレーザ光をレーザ光55とする。例えば、結晶化用光学系52は、レーザ光55を被処理体16に集光するためのプロジェクションレンズなどを備えている。結晶化用光学系52は公知のELA装置と同様のものを用いることができるため、詳細な説明を省略する。 The excimer laser light from the crystallization laser light source 51 is incident on the crystallization optical system 52. The crystallization optical system 52 guides the laser light to the workpiece 16. The laser light irradiated from the crystallization optical system 52 onto the workpiece 16 is referred to as laser light 55. For example, the crystallization optical system 52 includes a projection lens for focusing the laser light 55 onto the workpiece 16. The crystallization optical system 52 can be similar to that used in known ELA devices, so a detailed description will be omitted.

結晶化用光学系52は、レーザ光55をライン状のラインビームにして、被処理体16に照射する。図9に示すように、被処理体16において、レーザ光55はY方向を長手方向とする。レーザ光55は、被処理体16において、ライン状の照明領域を形成している。つまり、被処理体16上に集光されたレーザ光55は、Y方向を長手方向(長軸方向)とし、X方向を短手方向(短軸方向)とするライン状の照射領域を形成している。また、搬送ユニット11が搬送方向に被処理体16を搬送しながら、レーザ光55が膜16bに照射される。ここでは、搬送方向がX方向となっている。これにより、Y方向における照射領域の長さを幅とする帯状の領域にレーザ光55を照射することができる。 The crystallization optical system 52 converts the laser light 55 into a line beam and irradiates it onto the workpiece 16. As shown in Figure 9, the Y direction is the longitudinal direction of the laser light 55 on the workpiece 16. The laser light 55 forms a linear illumination area on the workpiece 16. In other words, the laser light 55 focused on the workpiece 16 forms a linear irradiation area with the Y direction as the longitudinal direction (long axis direction) and the X direction as the lateral direction (short axis direction). Furthermore, while the transport unit 11 transports the workpiece 16 in the transport direction, the laser light 55 irradiates the film 16b. In this case, the transport direction is the X direction. This allows the laser light 55 to be irradiated onto a band-shaped area whose width is the length of the irradiation area in the Y direction.

ここで、搬送ユニット11の搬送方向は-X方向になっている。搬送ユニット11によって搬送中の被処理体16にレーザ光15が照射された後にレーザ光55が照射される。つまり、レーザ光15によって脱水素化処理が施された箇所に、結晶化のためのレーザ光55が照射される。したがって、青色レーザ光による脱水素化アニール処理の直後に結晶化アニール処理を行うことができる。 Here, the transport direction of the transport unit 11 is the -X direction. The workpiece 16 being transported by the transport unit 11 is irradiated with laser light 15, and then irradiated with laser light 55. In other words, the area that has been dehydrogenated with laser light 15 is irradiated with laser light 55 for crystallization. Therefore, crystallization annealing can be performed immediately after dehydrogenation annealing with blue laser light.

このようにすることで、ELAプロセスにおけるエネルギー密度(ED:Energy Density)のマージンを広くすることできる。つまり、エネルギー密度が変動した場合でも、安定した結晶化プロセスが可能となる。よって、結晶化膜の均一性を向上することが可能となる。 This allows for a wider energy density (ED) margin in the ELA process. This means that a stable crystallization process is possible even when the energy density fluctuates. This makes it possible to improve the uniformity of the crystallized film.

レーザ光55の照射領域の直下において、浮上ユニット10には、貫通穴10aが設けられている。よって、レーザ光55は、貫通穴10aを透過する。さらに、変形例1と同様に、貫通穴10aの下には、ダンパ19が配置されている。よって、貫通穴10aを透過したレーザ光55は、ダンパ19で吸収される。よって、浮上ユニット10によるレーザ光55の吸収、反射、拡散を抑制することができる。これにより、安定下プロセスが可能となる。 A through-hole 10a is provided in the levitation unit 10 directly below the irradiation area of the laser light 55. Therefore, the laser light 55 passes through the through-hole 10a. Furthermore, as in variant example 1, a damper 19 is disposed below the through-hole 10a. Therefore, the laser light 55 that passes through the through-hole 10a is absorbed by the damper 19. This makes it possible to suppress the absorption, reflection, and diffusion of the laser light 55 by the levitation unit 10. This enables a stable process.

本実施の形態では、搬送ユニット11で搬送中の被処理体16にレーザ光15とレーザ光55が連続して照射される。また、搬送中の被処理体16の別の箇所にレーザ光15とレーザ光55が同時に照射される。このようにすることで、脱水素化アニール処理と、結晶化アニール処理との時間間隔を短くすることができるため、プロセスマージンを広くすることができる。 In this embodiment, laser light 15 and laser light 55 are successively irradiated onto the workpiece 16 being transported by the transport unit 11. Laser light 15 and laser light 55 are also simultaneously irradiated onto different locations on the workpiece 16 being transported. This shortens the time interval between the dehydrogenation annealing process and the crystallization annealing process, thereby widening the process margin.

また、本実施の形態では、光学系ユニット30において、光スキャナ305が設けられている。光スキャナ305は例えば、ガルバノミラーであり、X方向にレーザ光を走査する。このようにすることで、被処理体16の特定に箇所に連続してレーザ光が照射される照射時間を短くすることができる。よって、下地膜などの加熱を防ぐことができ、安定下プロセスが可能となる。 In addition, in this embodiment, an optical scanner 305 is provided in the optical system unit 30. The optical scanner 305 is, for example, a galvanometer mirror, and scans the laser light in the X direction. By doing so, the irradiation time during which the laser light is continuously irradiated onto a specific location on the workpiece 16 can be shortened. This makes it possible to prevent heating of the base film, etc., and enables stable processing.

さらに、レーザ照射装置1が複数の光学系ユニット30a~30dを有している。このようにすることで、1つの光学系ユニット30が照射する範囲を小さくすることができる。これにより、X方向の搬送速度を向上することができるため、プロセス時間(タクトタイム)を短縮することができる。よって、生産性を向上することができる。なお、図8では、光学系ユニット30a~30dにそれぞれY駆動機構32a~32dが独立して設けられているが、光学系ユニット30a~30dのY駆動機構32は共通であってもよい。 Furthermore, the laser irradiation device 1 has multiple optical system units 30a to 30d. This allows the area irradiated by one optical system unit 30 to be reduced. This allows the transport speed in the X direction to be improved, thereby shortening the process time (takt time). This in turn allows for improved productivity. Note that in Figure 8, optical system units 30a to 30d are each provided with independent Y drive mechanisms 32a to 32d, but the Y drive mechanism 32 for optical system units 30a to 30d may also be shared.

本実施形態にかかる方法は、搬送ユニットによって、膜が形成された基板を第1の方向に搬送するステップと、半導体レーザ光源によって、青色のレーザ光を発生するステップと、上面視において、前記第1の方向と異なる第2の方向に移動可能に設けられた光学系ユニットによって、前記レーザ光を基板に導くステップと、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を前記第2の方向に変えるよう、前記光学系ユニットを駆動するステップと、エキシマレーザ光源によって、前記膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、上面視において前記エキシマレーザ光を前記第1の方向から傾いた第2の方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記基板に導くステップと、を備えている。これにより、生産性を向上することができる。また、結晶化用レーザ光源51として、エキシマレーザ光源以外の光源を用いてもよい。例えば、エキシマレーザ光源の代わりに半導体レーザ光源を結晶化用レーザ光源51として用いてもよい。 The method according to this embodiment includes the steps of: transporting a substrate on which a film has been formed in a first direction using a transport unit; generating blue laser light using a semiconductor laser light source; guiding the laser light to the substrate using an optical system unit movable in a second direction different from the first direction in a top view; driving the optical system unit to change the irradiation position of the laser light on the substrate in the second direction; generating excimer laser light for crystallizing the film using an excimer laser light source; and guiding the excimer laser light as a line beam whose longitudinal direction is inclined from the first direction in a top view to the substrate during transportation. This improves productivity. Furthermore, a light source other than an excimer laser light source may be used as the crystallization laser light source 51. For example, a semiconductor laser light source may be used as the crystallization laser light source 51 instead of an excimer laser light source.

実施例
以下、実施例について、図10、及び図11を用いて説明する。図10は、本実施形態にかかるレーザ照射装置で処理されたシリコン膜を示すSEM(Scanning Electron Microscope)写真である。図10に示すように、均一に処理されている。
Examples will be described below with reference to Fig. 10 and Fig. 11. Fig. 10 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a silicon film processed by the laser irradiation apparatus according to this embodiment. As shown in Fig. 10, the silicon film is uniformly processed.

図11は、水素濃度を示すSIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry)プロファイルである。図11において、BLDが本実施形態に係るレーザ照射装置でアニール処理されたシリコン膜の水素濃度を示す。RTAはRTA(Rapid Thermal Anneal)装置により500℃にアニールされたシリコン膜の水素濃度を示す。さらに、図11にはアニール処理が成されていないシリコン膜の水素濃度を示す。 Figure 11 is a SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry) profile showing hydrogen concentration. In Figure 11, BLD indicates the hydrogen concentration of a silicon film annealed using the laser irradiation device of this embodiment. RTA indicates the hydrogen concentration of a silicon film annealed at 500°C using an RTA (Rapid Thermal Anneal) device. Figure 11 also shows the hydrogen concentration of a silicon film that has not been annealed.

RTA装置でアニールされた場合、シリコン膜の水素濃度は約0.5atom%である。一方、本実施の形態に係るレーザ照射装置でアニールされた場合、シリコン膜の水素濃度は0.2atom%である。よって、本実施の形態に係るレーザ照射装置1によって、より効果的に脱水素化処理を行うことができる。

When annealed in an RTA apparatus, the hydrogen concentration of the silicon film is approximately 0.5 atom %. On the other hand, when annealed in the laser irradiation apparatus according to this embodiment, the hydrogen concentration of the silicon film is 0.2 atom % . Therefore, the dehydrogenation process can be performed more effectively by using the laser irradiation apparatus 1 according to this embodiment.

上記のレーザ照射装置1を用いたレーザ照射方法は、ディスプレイの製造方法に好適である。例えば、ディスプレイの製造方法は、基板上に膜を形成するステップと、上記の照射方法で前記膜にレーザ光を照射するステップとを備えている。なお、実施の形態3の構成は、実施の形態1、2の構成と適宜組み合わせることが可能である。 The laser irradiation method using the above-described laser irradiation device 1 is suitable for a display manufacturing method. For example, a display manufacturing method includes the steps of forming a film on a substrate and irradiating the film with laser light using the above-described irradiation method. The configuration of embodiment 3 can be appropriately combined with the configurations of embodiments 1 and 2.

(有機ELディスプレイ)
上記のポリシリコン膜を有する半導体装置は、有機EL(ElectroLuminescence)ディスプレイ用のTFT(Thin Film transistor)アレイ基板に好適である。すなわち、ポリシリコン膜は、TFTのソース領域、チャネル領域、ドレイン領域を有する半導体層として用いられる。
(Organic EL display)
The semiconductor device having the polysilicon film is suitable for a TFT (Thin Film Transistor) array substrate for an organic EL (ElectroLuminescence) display, in which the polysilicon film is used as a semiconductor layer having a source region, a channel region, and a drain region of the TFT.

以下、本実施の形態にかかる半導体装置を有機ELディスプレイディスプレイに適用した構成について説明する。図12は、有機ELディスプレイの画素回路を簡略化して示す断面図である。図12に示す有機ELディスプレイ300は、各画素PXにTFTが配置されたアクティブマトリクス型の表示装置である。 The following describes a configuration in which the semiconductor device of this embodiment is applied to an organic EL display. Figure 12 is a cross-sectional view showing a simplified pixel circuit of an organic EL display. The organic EL display 300 shown in Figure 12 is an active matrix display device in which a TFT is arranged in each pixel PX.

有機ELディスプレイ300は、基板310、TFT層311、有機層312、カラーフィルタ層313、及び封止基板314を備えている。図12では、封止基板314側が視認側となるトップエミッション方式の有機ELディスプレイを示している。なお、以下の説明は、有機ELディスプレイの一構成例を示すものであり、本実施の形態は、以下に説明される構成に限られるものではない。例えば、本実施の形態にかかる半導体装置は、ボトムエミッション方式の有機ELディスプレイに用いられていてもよい。 The organic EL display 300 includes a substrate 310, a TFT layer 311, an organic layer 312, a color filter layer 313, and a sealing substrate 314. Figure 12 shows a top-emission organic EL display in which the sealing substrate 314 side is the viewing side. Note that the following description shows one example configuration of an organic EL display, and this embodiment is not limited to the configuration described below. For example, the semiconductor device according to this embodiment may be used in a bottom-emission organic EL display.

基板310は、ガラス基板又は金属基板である。基板310の上には、TFT層311が設けられている。TFT層311は、各画素PXに配置されたTFT311aを有している。さらに、TFT層311は、TFT311aに接続される配線(図示を省略)等を有している。TFT311a、及び配線等が画素回路を構成する。 The substrate 310 is a glass substrate or a metal substrate. A TFT layer 311 is provided on the substrate 310. The TFT layer 311 has a TFT 311a arranged in each pixel PX. The TFT layer 311 also has wiring (not shown) connected to the TFT 311a. The TFT 311a and the wiring form a pixel circuit.

TFT層311の上には、有機層312が設けられている。有機層312は、画素PXごとに配置された有機EL発光素子312aを有している。さらに、有機層312には、画素PX間において、有機EL発光素子312aを分離するための隔壁312bが設けられている。An organic layer 312 is provided on the TFT layer 311. The organic layer 312 has an organic EL element 312a arranged for each pixel PX. Furthermore, the organic layer 312 is provided with partition walls 312b between the pixels PX to separate the organic EL elements 312a.

有機層312の上には、カラーフィルタ層313が設けられている。カラーフィルタ層313は、カラー表示を行うためのカラーフィルタ313aが設けられている。すなわち、各画素PXには、R(赤色)、G(緑色)、又はB(青色)に着色された樹脂層がカラーフィルタ313aとして設けられている。A color filter layer 313 is provided on the organic layer 312. The color filter layer 313 is provided with color filters 313a for color display. That is, each pixel PX is provided with a resin layer colored R (red), G (green), or B (blue) as the color filter 313a.

カラーフィルタ層313の上には、封止基板314が設けられている。封止基板314は、ガラス基板などの透明基板であり、有機層312の有機EL発光素子の劣化を防ぐために設けられている。 A sealing substrate 314 is provided on top of the color filter layer 313. The sealing substrate 314 is a transparent substrate such as a glass substrate, and is provided to prevent deterioration of the organic EL light-emitting elements in the organic layer 312.

有機層312の有機EL発光素子312aに流れる電流は、画素回路に供給される表示信号によって変化する。よって、表示画像に応じた表示信号を各画素PXに供給することで、各画素PXでの発光量を制御することができる。これにより、所望の画像を表示することができる。The current flowing through the organic EL element 312a of the organic layer 312 varies depending on the display signal supplied to the pixel circuit. Therefore, by supplying a display signal corresponding to the display image to each pixel PX, the amount of light emitted by each pixel PX can be controlled. This allows the desired image to be displayed.

有機ELディスプレイ等のアクティブマトリクス型表示装置では、1つの画素PXに、1つ以上のTFT(例えば、スイッチング用TFT、又は駆動用TFT)が設けられている。そして、各画素PXのTFTには、ソース領域、チャネル領域、及びドレイン領域を有する半導体層が設けられている。本実施の形態にかかるポリシリコン膜は、TFTの半導体層に好適である。すなわち、上記の製造方法により製造したポリシリコン膜をTFTアレイ基板の半導体層に用いることで、TFT特性の面内ばらつきを抑制することができる。よって、表示特性の優れた表示装置を高い生産性で製造することができる。In active matrix display devices such as organic EL displays, one pixel PX is provided with one or more TFTs (e.g., switching TFTs or driving TFTs). The TFTs in each pixel PX are provided with a semiconductor layer having a source region, a channel region, and a drain region. The polysilicon film of this embodiment is suitable for the semiconductor layer of a TFT. In other words, by using a polysilicon film manufactured by the above-described manufacturing method as the semiconductor layer of a TFT array substrate, it is possible to suppress in-plane variations in TFT characteristics. Therefore, display devices with excellent display characteristics can be manufactured with high productivity.

(半導体装置の製造方法)
本実施の形態にかかるレーザ照射装置を用いた半導体装置の製造方法は、TFTアレイ基板の製造に好適である。TFTを有する半導体装置の製造方法について、図13、図14を用いて説明する。図13、図14は半導体装置の製造工程を示す工程断面図である。以下の説明では、逆スタガード(inverted staggered)型のTFTを有する半導体装置の製造方法について説明する。図13,図14では、半導体製造方法におけるポリシリコン膜の形成工程を示している。なお、その他の製造工程については、公知の手法を用いることができるため、説明を省略する。
(Method for manufacturing semiconductor device)
The method for manufacturing a semiconductor device using the laser irradiation apparatus according to this embodiment is suitable for manufacturing a TFT array substrate. The method for manufacturing a semiconductor device having TFTs will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIGS. 13 and 14 are cross-sectional views showing the manufacturing process of a semiconductor device. In the following description, a method for manufacturing a semiconductor device having inverted staggered TFTs will be described. FIGS. 13 and 14 show the step of forming a polysilicon film in the semiconductor manufacturing method. Note that, as known techniques can be used for the other manufacturing steps, their description will be omitted.

図13に示すように、ガラス基板401上に、ゲート電極402が形成されている。ゲート電極402の上に、ゲート絶縁膜403が形成されている。ゲート絶縁膜403の上に、アモルファスシリコン膜404を形成する。アモルファスシリコン膜404は、ゲート絶縁膜403を介して、ゲート電極402と重複するように配置されている。例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により、ゲート絶縁膜403とアモルファスシリコン膜404とを連続成膜する。 As shown in Figure 13, a gate electrode 402 is formed on a glass substrate 401. A gate insulating film 403 is formed on the gate electrode 402. An amorphous silicon film 404 is formed on the gate insulating film 403. The amorphous silicon film 404 is arranged so as to overlap the gate electrode 402 with the gate insulating film 403 interposed therebetween. For example, the gate insulating film 403 and the amorphous silicon film 404 are formed successively by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

そして、アモルファスシリコン膜404にレーザ光L1を照射することで、図14に示すように、ポリシリコン膜405が形成される。すなわち、上記のレーザ照射装置1によって、アモルファスシリコン膜404の脱水素化を行う。さらに、実施の形態2,3のレーザ照射装置1によりアモルファスシリコン膜404を結晶化する。これにより、シリコンが結晶化したポリシリコン膜405がゲート絶縁膜403上に形成される。アモルファスシリコン膜404又はポリシリコン膜405は、上記した膜16bに相当する。 Then, by irradiating the amorphous silicon film 404 with laser light L1, a polysilicon film 405 is formed, as shown in FIG. 14. That is, the amorphous silicon film 404 is dehydrogenated using the laser irradiation apparatus 1 described above. Furthermore, the amorphous silicon film 404 is crystallized using the laser irradiation apparatus 1 of embodiments 2 and 3. As a result, a polysilicon film 405 in which the silicon is crystallized is formed on the gate insulating film 403. The amorphous silicon film 404 or polysilicon film 405 corresponds to the above-mentioned film 16b.

さらに、上記の説明では、本実施の形態にかかるレーザアニール装置が、アモルファスシリコン膜にレーザ光を照射してポリシリコン膜を形成するものとして説明したが、アモルファスシリコン膜にレーザ光を照射してマイクロクリスタルシリコン膜を形成するものであってもよい。さらには、アニールを行うレーザ光は青色レーザダイオードや、Nd:YAGレーザに限定されるものではない。 Furthermore, in the above explanation, the laser annealing apparatus according to this embodiment was described as forming a polysilicon film by irradiating an amorphous silicon film with laser light, but it may also form a microcrystalline silicon film by irradiating an amorphous silicon film with laser light. Furthermore, the laser light used for annealing is not limited to a blue laser diode or an Nd:YAG laser.

また、本実施の形態にかかる方法は、シリコン膜以外の薄膜にレーザ光を照射するレーザ照射装置に適用することも可能である。すなわち、非晶質膜にレーザ光を照射して、結晶化膜を形成するレーザ照射装置であれば、本実施の形態にかかる方法は適用可能である。また、レーザ照射装置1は、シリコン膜以外の薄膜の脱水素化を行うレーザアニール処理二も適用可能である。本実施の形態にかかるレーザ照射装置によれば、結晶化膜付き基板を適切に改質することができる。 The method according to this embodiment can also be applied to a laser irradiation device that irradiates laser light onto thin films other than silicon films. In other words, the method according to this embodiment can be applied to any laser irradiation device that irradiates laser light onto an amorphous film to form a crystallized film. The laser irradiation device 1 can also be used for laser annealing processes 2 that dehydrogenate thin films other than silicon films. The laser irradiation device according to this embodiment can appropriately modify a substrate with a crystallized film.

本実施形態にかかるレーザ照射方法は、基板に設けられた膜に対して脱水素化処理を行うレーザ照射方法である。レーザ照射方法は、半導体レーザ光源によって、青色のレーザ光を発生するステップと、光学系ユニットによって前記レーザ光を基板に導くステップと、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変化させるステップと、を備えている。 The laser irradiation method according to this embodiment is a laser irradiation method for performing a dehydrogenation treatment on a film provided on a substrate. The laser irradiation method includes the steps of generating blue laser light using a semiconductor laser light source, guiding the laser light to the substrate using an optical system unit, and changing the irradiation position of the laser light on the substrate.

実施の形態1~3の一部又は全部は適宜組み合わせて使用することができる。なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Some or all of the embodiments 1 to 3 can be used in combination as appropriate. Note that the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified as appropriate within the scope of the spirit of the invention.

1 レーザ照射装置
10 浮上ユニット
11 搬送ユニット
12 保持機構
13 移動機構
15 レーザ光
16 被処理体
16a 基板
16b 膜
19 ダンパ
30 光学系ユニット
32 Y駆動機構
301 レンズ
302 ミラー
303 レンズ
40 ステージ
REFERENCE SIGNS LIST 1 laser irradiation device 10 levitation unit 11 transport unit 12 holding mechanism 13 moving mechanism 15 laser light 16 object to be processed 16a substrate 16b film 19 damper 30 optical system unit 32 Y drive mechanism 301 lens 302 mirror 303 lens 40 stage

Claims (30)

透明基板に設けられたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射するレーザ照射装置であって、
前記アモルファスシリコン膜に対して脱水素化処理を行うために、少なくとも一部が前記アモルファスシリコン膜を透過する波長のレーザ光を発生する半導体レーザ光源と、
前記レーザ光を前記透明基板に導く光学系ユニットと、
前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有し、前記透明基板を浮上させる浮上ユニットと、
前記浮上ユニット上を浮上している前記透明基板を第1の方向に搬送する搬送ユニットと、
前記浮上ユニット上に配置され、上面視において、前記第1の方向と異なる第2の方向に前記光学系ユニットを移動可能に保持する駆動ステージと、
前記アモルファスシリコン膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するエキシマレーザ光源と、
上面視において前記エキシマレーザ光を前記第2の方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記透明基板の前記レーザ光が照射された箇所に導く結晶化用光学系と、
を備えたレーザ照射装置。
A laser irradiation device that irradiates laser light onto an amorphous silicon film provided on a transparent substrate,
a semiconductor laser light source that generates laser light having a wavelength at least a part of which is transmitted through the amorphous silicon film in order to perform a dehydrogenation treatment on the amorphous silicon film;
an optical system unit that guides the laser light to the transparent substrate;
a floating unit having a through hole provided directly below the irradiation position of the laser light and floating the transparent substrate;
a transport unit that transports the transparent substrate floating on the floating unit in a first direction;
a drive stage that is disposed on the floating unit and that holds the optical system unit so as to be movable in a second direction different from the first direction when viewed from above;
an excimer laser light source that generates excimer laser light for crystallizing the amorphous silicon film;
a crystallization optical system that guides the excimer laser light as a line beam having a longitudinal direction in the second direction as viewed from above to a location on the transparent substrate that has been irradiated with the laser light while being transported;
A laser irradiation device comprising:
前記半導体レーザ光源からの前記レーザ光の波長が、355nm以上、808nm以下である請求項1に記載のレーザ照射装置。2. The laser irradiation device according to claim 1, wherein the wavelength of the laser light from the semiconductor laser light source is 355 nm or more and 808 nm or less. 前記半導体レーザ光源がCWレーザ光を発生し、
前記CWレーザ光が、変調器によってパルスレーザ光となって、前記アモルファスシリコン膜に照射されている請求項1、又は2に記載のレーザ照射装置。
the semiconductor laser light source generates a CW laser beam;
3. The laser irradiation device according to claim 1, wherein the CW laser light is converted into pulsed laser light by a modulator and the pulsed laser light is irradiated onto the amorphous silicon film .
上面視において、前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状の長手方向が、前記第1の方向及び第2の方向から傾いた方向となっている請求項1~3のいずれか1項に記載のレーザ照射装置。 4. The laser irradiation device according to claim 1, wherein , when viewed from above, the longitudinal direction of the spot shape of the laser light on the transparent substrate is inclined from the first direction and the second direction. 前記搬送ユニットの基板搬送速度よりも速い速度で、前記駆動ステージが前記光学系ユニットを駆動している請求項1~4のいずれか1項に記載のレーザ照射装置。5. The laser irradiation device according to claim 1, wherein the drive stage drives the optical system unit at a speed faster than a substrate transport speed of the transport unit. 前記貫通穴を通過したレーザ光を吸収するダンパをさらに備えた請求項1~5のいずれか1項に記載のレーザ照射装置。 The laser irradiation device described in any one of claims 1 to 5, further comprising a damper that absorbs laser light that has passed through the through hole. 前記半導体レーザ光源が波長500nm以下のレーザ光を発生する半導体レーザ光源である請求項1~6のいずれか1項に記載のレーザ照射装置。 7. The laser irradiation device according to claim 1, wherein the semiconductor laser light source is a semiconductor laser light source that generates laser light having a wavelength of 500 nm or less. 前記半導体レーザ光源からの前記レーザ光が光ファイバを介して、前記光学系ユニットに入射している請求項1~7のいずれか1項に記載のレーザ照射装置。8. The laser irradiation device according to claim 1, wherein the laser light from the semiconductor laser light source is incident on the optical system unit via an optical fiber. 前記駆動ステージは複数の前記光学系ユニットを移動可能に保持している請求項1~8のいずれか1項に記載のレーザ照射装置。9. The laser irradiation device according to claim 1, wherein the drive stage movably holds a plurality of the optical system units. 前記光学系ユニットには、前記レーザ光を走査する光スキャナが設けられている請求項1~8のいずれか1項に記載のレーザ照射装置。 9. The laser irradiation device according to claim 1 , wherein the optical system unit is provided with an optical scanner that scans the laser light. 透明基板に設けられたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射するレーザ照射方法であって、
(A1)前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記透明基板を浮上させるステップと、
(A2)半導体レーザ光源によって、少なくとも一部が前記アモルファスシリコン膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、
(A3)前記アモルファスシリコン膜に対して脱水素化処理を行うために、光学系ユニットによって前記レーザ光を浮上中の前記透明基板に導くステップと、を備え、
前記浮上ユニット上を浮上している前記透明基板を第1の方向に搬送するステップと、
上面視において、前記第1の方向と異なる第2の方向にレーザ光の照射位置を変えるように、駆動ステージが前記光学系ユニットを第2の方向に移動させるステップと、
エキシマレーザ光源によって、前記アモルファスシリコン膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、
結晶化用光学系によって、上面視において前記エキシマレーザ光を前記第2の方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記透明基板の前記レーザ光が照射された箇所に導くステップと、をさらに備えた
レーザ照射方法。
A laser irradiation method for irradiating an amorphous silicon film provided on a transparent substrate with laser light, comprising:
(A1) floating the transparent substrate by a floating unit having a through hole provided directly below the irradiation position of the laser light;
(A2) generating laser light having a wavelength at least a part of which is transmitted through the amorphous silicon film by a semiconductor laser light source ;
(A3) a step of guiding the laser light to the floating transparent substrate by an optical system unit in order to perform a dehydrogenation treatment on the amorphous silicon film ,
transporting the transparent substrate floating on the floating unit in a first direction;
a step of moving the optical system unit in a second direction by a drive stage so as to change an irradiation position of the laser light in the second direction different from the first direction when viewed from above;
generating an excimer laser beam for crystallizing the amorphous silicon film by an excimer laser light source;
and guiding the excimer laser light as a line beam having a longitudinal direction in the second direction as viewed from above by a crystallization optical system to a portion of the transparent substrate being transported that has been irradiated with the laser light.
Laser irradiation method.
前記半導体レーザ光源からの前記レーザ光の波長が、355nm以上、808nm以下である請求項11に記載のレーザ照射方法。12. The laser irradiation method according to claim 11, wherein the wavelength of the laser light from the semiconductor laser light source is 355 nm or more and 808 nm or less. 前記半導体レーザ光源がCWレーザ光を発生し、
前記CWレーザ光が、変調器によってパルスレーザ光となって、前記アモルファスシリコン膜に照射されている請求項12に記載のレーザ照射方法。
the semiconductor laser light source generates a CW laser beam;
13. The laser irradiation method according to claim 12 , wherein the CW laser light is converted into pulsed laser light by a modulator and the pulsed laser light is irradiated onto the amorphous silicon film .
前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状を矩形状に成形し、
上面視において、前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状の長手方向が、前記第1の方向及び第2の方向から傾いた方向となっている請求項11~13のいずれか1項に記載のレーザ照射方法。
forming a spot shape of the laser light on the transparent substrate into a rectangular shape;
14. The laser irradiation method according to claim 11, wherein , in a top view, a longitudinal direction of a spot shape of the laser light on the transparent substrate is inclined from the first direction and the second direction.
前記透明基板の搬送速度よりも速い速度で、前記駆動ステージが前記光学系ユニットを駆動している請求項11~14のいずれか1項に記載のレーザ照射方法。15. The laser irradiation method according to claim 11, wherein the driving stage drives the optical system unit at a speed faster than a transport speed of the transparent substrate. 前記貫通穴を通過したレーザ光がダンパによって吸収される請求項11~15のいずれか1項に記載のレーザ照射方法。 The laser irradiation method according to any one of claims 11 to 15 , wherein the laser light that has passed through the through hole is absorbed by a damper. 前記レーザ光が前記半導体レーザ光源によって発生された波長500nm以下のレーザ光である請求項11~16のいずれか1項に記載のレーザ照射方法。 The laser irradiation method according to any one of claims 11 to 16, wherein the laser light is a laser light having a wavelength of 500 nm or less generated by the semiconductor laser light source. 前記半導体レーザ光源からのレーザ光が光ファイバを介して、前記光学系ユニットに入射している請求項11~17のいずれか1項に記載のレーザ照射方法。18. The laser irradiation method according to claim 11, wherein the laser light from the semiconductor laser light source is incident on the optical system unit via an optical fiber. 前記駆動ステージは複数の前記光学系ユニットを移動可能に保持している請求項11~18のいずれか1項に記載のレーザ照射方法。19. The laser irradiation method according to claim 11, wherein the drive stage movably holds a plurality of the optical system units. 前記光学系ユニットに設けられた光スキャナによって、前記レーザ光を走査する請求項11~19のいずれか1項に記載のレーザ照射方法。 The laser irradiation method according to any one of claims 11 to 19 , wherein the laser light is scanned by an optical scanner provided in the optical system unit. (S1)透明基板上に形成されたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、
前記(S1)照射ステップは、
(SA1)前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記透明基板を浮上させるステップと、
(SA2)半導体レーザ光源によって、少なくとも一部が前記アモルファスシリコン膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、
(SA3)前記アモルファスシリコン膜に対して脱水素化処理を行うために、光学系ユニットによって前記レーザ光を浮上中の前記透明基板に導くステップと、を備え、
前記浮上ユニット上を浮上している前記透明基板を第1の方向に搬送するステップと、
上面視において、前記第1の方向と異なる第2の方向にレーザ光の照射位置を変えるように、駆動ステージが前記光学系ユニットを第2の方向に移動させるステップと、
エキシマレーザ光源によって、前記アモルファスシリコン膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、
結晶化用光学系によって、上面視において前記エキシマレーザ光を前記第2の方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記透明基板に導くステップと、をさらに備えたディスプレイの製造方法。
(S1) an irradiation step of irradiating a laser beam onto an amorphous silicon film formed on a transparent substrate;
The (S1) irradiation step includes:
(SA1) floating the transparent substrate by a floating unit having a through hole provided directly below the irradiation position of the laser light;
(SA2) generating laser light having a wavelength at least a part of which is transmitted through the amorphous silicon film by a semiconductor laser light source ;
(SA3) a step of guiding the laser light to the floating transparent substrate by an optical system unit in order to perform a dehydrogenation treatment on the amorphous silicon film ,
transporting the transparent substrate floating on the floating unit in a first direction;
a step of moving the optical system unit in a second direction by a drive stage so as to change an irradiation position of the laser light in the second direction different from the first direction when viewed from above;
generating an excimer laser beam for crystallizing the amorphous silicon film by an excimer laser light source;
A method for manufacturing a display , further comprising a step of using a crystallization optical system to guide the excimer laser light to the transparent substrate being transported as a line beam having a longitudinal direction in the second direction when viewed from above .
前記半導体レーザ光源からの前記レーザ光の波長が、355nm以上、808nm以下である請求項21に記載のディスプレイの製造方法。22. The method for manufacturing a display according to claim 21, wherein the wavelength of the laser light from the semiconductor laser light source is 355 nm or more and 808 nm or less. 前記半導体レーザ光源がCWレーザ光を発生し、
前記CWレーザ光が、変調器によってパルスレーザ光となって、前記アモルファスシリコン膜に照射されている請求項21、又は22に記載のディスプレイの製造方法。
the semiconductor laser light source generates a CW laser beam;
23. The method for manufacturing a display according to claim 21, wherein the CW laser light is converted into pulsed laser light by a modulator and the pulsed laser light is irradiated onto the amorphous silicon film .
前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状を矩形状に成形し、
上面視において、前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状の長手方向が、前記第1の方向及び第2の方向から傾いた方向となっている請求項21~23のいずれか1項に記載のディスプレイの製造方法。
forming a spot shape of the laser light on the transparent substrate into a rectangular shape;
24. A method for manufacturing a display according to any one of claims 21 to 23, wherein , when viewed from above, the longitudinal direction of the spot shape of the laser light on the transparent substrate is tilted from the first direction and the second direction.
前記透明基板の搬送速度よりも速い速度で、前記駆動ステージが前記光学系ユニットを駆動している請求項21~24のいずれか1項に記載のディスプレイの製造方法。The method for manufacturing a display according to any one of claims 21 to 24, wherein the drive stage drives the optical system unit at a speed faster than a transport speed of the transparent substrate. 前記貫通穴を通過したレーザ光がダンパによって吸収される請求項21~25のいずれか1項に記載のディスプレイの製造方法。 26. The method for manufacturing a display according to claim 21, wherein the laser light that has passed through the through-hole is absorbed by a damper. 前記レーザ光が前記半導体レーザ光源によって発生された波長500nm以下のレーザ光である請求項21~26のいずれか1項に記載のディスプレイの製造方法。 The method for manufacturing a display according to any one of claims 21 to 26, wherein the laser light is laser light having a wavelength of 500 nm or less generated by the semiconductor laser light source. 前記半導体レーザ光源からのレーザ光が光ファイバを介して、前記光学系ユニットに入射している請求項21~27のいずれか1項に記載のディスプレイの製造方法。The method for manufacturing a display according to any one of claims 21 to 27, wherein the laser light from the semiconductor laser light source is incident on the optical system unit via an optical fiber. 前記駆動ステージは複数の前記光学系ユニットを移動可能に保持している請求項21~28のいずれか1項に記載のディスプレイの製造方法。The method for manufacturing a display according to any one of claims 21 to 28, wherein the drive stage movably holds a plurality of the optical system units. 前記光学系ユニットに設けられた光スキャナによって、前記レーザ光を走査する請求項21~29のいずれか1項に記載のディスプレイの製造方法。 The method for manufacturing a display according to any one of claims 21 to 29 , wherein the laser light is scanned by an optical scanner provided in the optical system unit.
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