激光线束改善装置及激光处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种激光线束改善装置及激光处理装置，所述激光线束改善装置包括：第一遮蔽部(第一遮蔽板(20))，该第一遮蔽部在进行线束照射时，为了能有效减小陡峭部，在对处理物(硅膜(100))进行照射的线束(150)的光路上，配置在相对远离所述被处理物的位置上，对线束(150)的长轴端部的透过进行遮蔽；以及第二遮蔽部(第二遮蔽板(21))，该第二遮蔽部配置在相对接近被处理物的位置上，在利用所述第一遮蔽部对长轴端部的透过进行遮蔽后进一步对线束(150)的长轴端部的透过进行遮蔽，所述激光处理装置包括该激光线束改善装置，第一遮蔽部位于处理室(2)外、且配置在光学系统的最终级的聚焦透镜(21c)与导入窗(6)之间，第二遮蔽部配置于处理室(2)内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光线束改善装置及激光处理装置
本专利技术涉及改善线束的强度分布的激光线束改善装置及包括所述激光线束改善装置的激光处理装置。
技术介绍
在非晶半导体的结晶化和半导体杂质的活性化等中，对被处理物照射激光来进行退火的方法正得以实用化。在该激光退火处理中，通过光学系统来将激光的射束形状整形为规定形状，另外，射束强度在射束截面上是一样的(顶部平面：平坦部)，而且，根据需要将射束进行聚焦并对被处理物进行照射。作为射束形状的一种，已知在对射束进行剖视时具有短轴宽度和长轴宽度的线束形状，通过一边将其进行扫描一边对被处理物进行照射，能一并高效处理被处理物的大面积。但是，即使是形成有顶部平面的线束形状，但经过各种光学构件等，在短轴方向和长轴方向的边缘部上也具有能量强度向外侧减少的部分(也称为陡峭部)。在短轴侧，射束宽度因聚焦等而减小，从而陡峭部本身的宽度也减小，并且，通过重叠照射在短轴方向上进行扫描，因此，能减轻由陡峭部照射所造成的影响。另一方面，在长轴侧，陡峭部保持具有较大宽度的状态而直接进行照射，相对于短轴方向，具有通常为250倍左右的宽度。在这样的长轴侧的陡峭部所照射的被处理物的部分上，以不同于平坦部所照射的部分的能量强度来照射激光，处理状态变得不同。因此，长轴侧的陡峭部所照射的被处理物的部分通常不作为产品来使用。另外，提出了配置去除或减少相当于陡峭部的衰减部分的狭缝的方案(例如参照专利文献1)。透过该狭缝的线束的陡峭部被去除或减少，在受到该线束照射的被处理物中，能减小陡峭的照射区域，另外，若在质量上被允许，则能将包含陡峭部的照射区域在内的部分产品化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平2002-252455号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，透过狭缝的线束在透过后也会因衍射等而进一步产生陡峭部，透过后的距离越长，陡峭部越容易扩展，从而宽度会变得越大。因此，狭缝距离被处理物越近，越能减小陡峭部的宽度。然而，线束通常将短轴侧进行聚焦并对被处理物进行照射，距离被处理物越近能量密度越高，若将狭缝配置于接近被处理物的位置，则容易对狭缝造成破坏，会显著降低耐久性。此外，有可能会从受到破坏的狭缝产生细微的碎片，所述碎片会作为污染而混入被处理物。特别是脉冲激光与连续振荡激光相比每单位时间的能量密度较高，上述问题变得较为显著。另一方面，若将狭缝配置在远离被处理物的位置，则聚焦的程度较小且短轴宽度也相对较大，因此，能量密度相对较小，能减小对狭缝的破坏。但是，若狭缝位于远离被处理物的位置，则透过狭缝后的线束所产生的陡峭部会在此之后大幅扩展，陡峭部的宽度会变大，陡峭部遮挡所产生的效果会减小。另外，在进行激光处理从而在半导体基板上确保多个面板区域的情况下，进行照射，使得上述陡峭部位于面板间的间隙处。面板间的间隙越小，能从一块半导体基板切出的面板数越多，因此，希望减小陡峭部的宽度并减小面板间的间隙。此外，最近，为了高效形成晶体管，希望向减小晶体管区域(还包含预定区域)的间隔后的半导体照射线束的需求正在增加。在该线束照射中，需要使陡峭部的照射区域收敛在晶体管区域的间隔内，在这种情况下，也希望减小陡峭部的宽度。但是，在现有的狭缝中，难以做到既能抑制狭缝的破坏，又能应对上述各希望。本专利技术是以上述情况为背景而完成的，其目的在于，提供一种能减小遮蔽部的破坏、并能有效减小线束中所产生的陡峭部的激光线束改善装置及激光处理装置。解决技术问题所采用的技术方案即，本专利技术的激光线束改善装置中的第一方面的特征在于，包括：第一遮蔽部，该第一遮蔽部在对被处理物进行照射的线束的光路上，配置在相对远离所述被处理物的位置上，对所述线束的长轴端部的透过进行遮蔽；以及第二遮蔽部，该第二遮蔽部配置在相对接近所述被处理物的位置上，在利用所述第一遮蔽部对长轴端部的透过进行遮蔽后进一步对所述线束的长轴端部的透过进行遮蔽。本专利技术的第二方面的激光线束改善装置的特征在于，在本专利技术的所述第一方面中，所述线束在射束强度分布中具有平坦部、以及位于短轴端部和长轴端部的陡峭部。本专利技术的第三方面的激光线束改善装置的特征在于，在本专利技术的所述第二方面中，所述平坦部是所述射束强度分布中的最大强度的97％以上的区域。本专利技术的第四方面的激光线束改善装置的特征在于，在本专利技术的所述第二方面中，所述第一遮蔽部对所述线束的长轴端部的陡峭部以及所述平坦部的长轴侧端部的透过进行遮蔽。本专利技术的第五方面的激光线束改善装置的特征在于，在本专利技术的所述第一～第四方面的任一方面中，所述第二遮蔽部在与所述第一遮蔽部相同的位置或外侧对所述线束的长轴方向进行所述遮蔽。本专利技术的第六方面的激光线束改善装置的特征在于，在本专利技术的所述第一～第五方面的任一方面中，所述第二遮蔽部具有多个遮蔽部，该多个遮蔽部对于所述被处理物的相对远近位置不同，在用前级的遮蔽部对所述线束的长轴端部的透过进行遮蔽后进一步对所述线束的长轴端部的透过进行遮蔽。本专利技术的第七方面的激光线束改善装置的特征在于，在本专利技术的所述第六方面中，对于多个所述遮蔽部，后级的遮蔽部在与前级的遮蔽部相同的位置或外侧进行所述遮蔽。本专利技术的第八方面的激光处理装置，其特征在于，包括：激光光源，该激光光源输出激光；光学系统，该光学系统将所述激光的射束形状整形为线束并对其进行引导；处理室，该处理室中配置有被处理物，将由所述光学系统所引导的激光通过导入窗而导入，并对所述被处理物进行照射；以及如本专利技术的所述第一～第七方面的任一方面的激光线束改善装置。所述线束改善装置的第一遮蔽部位于所述处理室外、且配置于所述光学系统的最终级的聚焦透镜与所述导入窗之间，所述线束改善装置的第二遮蔽部配置于所述导入窗内侧的所述处理室内。本专利技术的第九方面的激光处理装置的特征在于，在本专利技术的所述第八方面中，所述激光处理装置用于对被处理物照射激光以对所述被处理物进行结晶化或活性化处理。根据本专利技术，在短轴侧的聚焦程度较小且能量密度不高的阶段，利用第一遮蔽部对线束的长轴端部的透过进行遮蔽，进而利用第二遮蔽部对陡峭部减小后的线束的长轴端部的透过进行遮蔽，能有效减小陡峭部。在第一遮蔽部中，由于短轴侧的聚焦处于缓慢的阶段，因此，能力图减小对第一遮蔽部的破坏并减小陡峭部。透过第一遮蔽部后发生扩展的陡峭部与到达第一遮蔽部时的陡峭部相比，其扩展较小，利用第二遮蔽部对透过第一遮蔽部后的线束的长轴侧端部的透过进行遮蔽，从而能形成扩散更小的陡峭部。利用第二遮蔽部进行遮蔽的陡峭部照射于第二遮蔽部的截面积比直接照射至第二遮蔽部的情况要小，能减小对第二遮蔽部的破坏。另外，第二遮蔽部中的遮蔽能局限于陡峭部的全部或一部分，能将对第二遮蔽部的照射截面积控制成最小限度。透过第二遮蔽部的线束在接近被处理物的位置上透过第二遮蔽部，因此，在透过第二遮蔽部后因衍射等而产生的陡峭部的扩展较小，保持陡峭部的幅度较小的状态对被处理部照射线束。若将第二遮蔽部所进行的遮蔽设为陡峭部的长轴方向外侧的一部分，则照射至第二遮蔽部的陡峭部的照射能量进一步减小，对第二遮蔽部的破坏进一步减小。线束具有平坦部且至少位于长轴侧的陡峭部，平坦部能设为由相对于射束截面的最大能量强度为97％以上的区域构成。但是，本专利技术并不局限于此。平坦部的两端部具有陡峭部，该陡峭部的能量强度比平坦部要低，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光线束改善装置，其特征在于，包括：第一遮蔽部，该第一遮蔽部在对被处理物进行照射的线束的光路上，配置在相对远离所述被处理物的位置上，对所述线束的长轴端部的透过进行遮蔽；以及第二遮蔽部，该第二遮蔽部配置在相对接近所述被处理物的位置上，在利用所述第一遮蔽部对长轴端部的透过进行遮蔽后该第二遮蔽部进一步对所述线束的长轴端部的透过进行遮蔽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.23 JP 2012-2341581.一种激光线束改善装置，其特征在于，包括：第一遮蔽部，该第一遮蔽部在对被处理物进行照射的线束的光路上，配置在相对远离所述被处理物的位置上，对所述线束的长轴端部的透过进行遮蔽；以及第二遮蔽部，该第二遮蔽部配置在相对接近所述被处理物的位置上，在利用所述第一遮蔽部对长轴端部的透过进行遮蔽后该第二遮蔽部进一步对所述线束的长轴端部的透过进行遮蔽，所述第二遮蔽部的第二透过间隙的长轴方向宽度比所述第一遮蔽部的第一透过间隙的长轴方向宽度要长。2.如权利要求1所述的激光线束改善装置，其特征在于，所述线束在射束强度分布中具有平坦部、以及位于短轴端部和长轴端部的陡峭部。3.如权利要求2所述的激光线束改善装置，其特征在于，所述平坦部是所述射束强度分布中的最大强度的97％以上的区域。4.如权利要求2所述的激光线束改善装置，其特征在于，所述第一遮蔽部对所述线束的长轴端部的陡峭部以及所述平坦部的长轴侧端部的透过进行遮蔽。5.如权利要求1至4的任一项所述的激光线束改善装置，其特征在于，所述第二遮蔽部在与所述第一遮蔽部...

【专利技术属性】
技术研发人员：次田纯一，郑石焕，町田政志，
申请(专利权)人：株式会社日本制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP