本发明专利技术涉及一种照射设备，半导体装置制造设备与方法以及显示装置制造方法。该照射设备用于使用从半导体激光器发射的光束照射照射目标，其中令ｗ为用于照射照射目标的光束半径，Δ为半导体激光器发散角度的个体差异率，而λ为半导体激光器的光束波长，夹置在半导体激光器与照射目标之间的照射光学系统的焦点位置被散焦，使得焦点位置和照射目标之间的距离ｚ为公式１所示。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采用半导体激光器为光源进行光束照射的照射设备，使用光 束照射制造半导体装置的半导体装置制造设备、半导体装置制造方法以及显 示装置制造方法。
技术介绍
已知当制造有源矩阵型液晶显示装置或使用有机电致发光元件(下文称为有机EL元件')的有机电致发光显示装置(下文称为有机F丄显示器) 等时，使用连续振荡激光光束对薄硅膜进行退火处理以形成电路元件，例如 使用多晶硅的薄膜晶体管(下文缩写为TFT)等。退火处理使用激光光束 局部照射薄硅膜，从而可以避免整个基板的温度上升，并且玻璃基板可以用 作该基板。还已知希望从退火设备的照射光学系统的输出光束是线性光束，从而在 使用激光束进行退火处理时实现更高的产量。现在还已知，为了通过这样的 退火处理形成均匀的多晶硅，希望在线性光束的主轴方向上形成所谓的均匀 化光学系统，由此抑制在主轴方向上对薄硅膜的不均匀照射。图12展示了在发射器的长度方向(下文称为慢轴方向)上照射光学 系统构造的实例，这是采用大面积型(broad area type )半导体激光器的已有 技术的实例。在图12所示的照射光学系统中，来自半导体激光器71的光通量 (luminous flux )由准直透镜72准直，并且产生的远场图案FFP ( 1 )通过图 像形成透镜73投射成远场图案FFP (2)。在垂直于慢轴方向的方向(下文称 为快轴方向)上的光通量聚集成近场图案NFP。在到达远场图案F1'、P (2) 时，使该光束在每个方向(慢轴方向和快轴方向)上具有相同的光束直径。 因此，甚至在光轴的方向上移动设置在远场图案FFP (2)中的照射目标时， 光束直径的改变也很小，并且聚焦深度很大(例如，见日本专利申请公开 2000-305036号)。
技术实现思路
然而，当以使用基于上述已有技术的照射光学系统的激光进行照射时， 会产生下面的问题。在基于已有技术的照射光学系统中，在快轴方向上产生散焦，并且因此，如图13A所示，对于在快轴方向上对光束直径敏感的应用，聚焦深度不一定 能说很大。为了增加聚焦深度，考虑减少照射数值孔径(NA)。然而，当照 射NA减少太多时，如图13B所示，由于半导体激光器71的发散角度(angle of divergence)的个体差异的影响，光束直径会从设计值偏离。照射光学系统 不能纠正该影响。与其它指标(例如，波长、振荡阈值、位置精确度和振荡 功率等)相比，由于个体差异引起的半导体激光器71的发散角度变化很大， 并且对光学系统的特性产生很大影响，例如光束直径和影线(shading)等。另外，因为半导体激光器71的发散角度由于个体差异而变化很大，所以 在置换半导体激光器71后或者在通过多个半导体激光器71进行平行照射时， 例如，由于发散角度的差异而改变远场图案FFP (2)中的光束直径。结果， 例如在置换半导体激光器71后或者在不同的半导体激光器71之间，激光照射 的条件会不同。为了处理这样的差异，例如，如图14所示，通过采用用于沿 着光轴方向移动半导体激光器71和照射光学系统74的Z工作台75能够调整焦 点位置。在此情况下，需要例如Z工作台75等的调整机构和对于该调整必要 的光束直径测量装置76等，这引起例如加工效率上的降低，且伴随着装置构 造的复杂和加工工艺的复杂。因此，希望提供通过对必要的光束直径优化焦点位置而能够用激光照射 照射目标而不受半导体激光等的个体差异的影响的照射设备、半导体装置制 造设备、半导体装置制造方法和显示装置制造方法。根据本专利技术的实施例，提供一种照射设备，用于使用从半导体激光器发 射的光束照射照射目标，其中设w是用于照射照射目标的光束半径，A是半 导体激光器发散角度的个体差异率，而人是半导体激光器的光束波长，设置 在半导体激光器和照射目标之间的照射光学系统的焦点位置被散焦，以使焦 点位置和照射目标之间的距离z为<formula>formula see original document page 6</formula>关于具有上述构造的照射设备，照射光学系统的焦点位置不是在照射目 标上，而是距照射目标的表面距离Z处散焦，并且散焦量对于必要的照射光 束半径W优化。因此，实现了这样的照射光学系统，其可以提供希望的照射 光束半径W，而不受半导体激光器的发散角度的个体差异的影响，并且取得 最大的聚焦深度。根据本专利技术，可以获得希望的光束直径，而不受半导体激光器发散角度 的个体差异的影响。因此，在置换半导体激光器后，能够避免引起用激光束 照射条件上的差异，消除设定条件例如焦点调整等的需求，并且期待例如加 工效率上的改善，附带装置构造的简化和加工工艺的简化，结果避免对Z工 作台等的需求。另外，同样当批量生产包括半导体激光器和照射光学系统的 设备时，例如，也不存在半导体激光器的发散角度的个体差异的影响。因此， 大大改善了产品的产量，这也导致产品成本的降低。附图说明图1是辅助说明包括TFT的有机EL显示器构造实例的示意图； 图2A和2B是辅助说明有机EL显示器像素电路构造实例的示意图； 图3是作为电子装置具体实例的电视机的透视图； 图4A和4B是作为电子装置具体实例的数码相机的透视图； 图5是作为电子装置具体实例的笔记本个人电脑的透视图； 图6是作为电子装置具体实例的视频摄像机的透视图； 图7A至7G是展示作为电子装置具体实例的便携式终端装置例如移动 电话的示意图8是辅助说明作为制造TFT工艺中采用的制造设备之一的激光退火设备构造实例的示意图9A和9B是辅助说明本专利技术应用的照射光学系统构造实例的示意图； 图10是辅助说明光束直径与散焦量之间的关系的具体实例的示意图； 图IIA和11B是辅助说明本专利技术应用的照射光学系统的构造另一个实例的示意图12是辅助说明已有照射光学系统构造实例的示意图13A和13B是辅助说明在已有技术中有关聚焦深度问题的要点和在已有技术中半导体激光器之间发散角度的个体差异影响的要点的示意图；和图14是辅助说明已有焦点调整机构构造实例的示意图。具体实施例方式在下文，将参照附图描迷根据本专利技术实施例的照射设备、半导体装置制 造设备、半导体装置制造方法和显示装置制造方法。 首先，将描述使用以激光照射制造的半导体装置的概要。 下面要描述的半导体装置通过将非晶硅膜(在下文，非晶硅将描述为a-Si)从非晶状态改性到多晶状态来获得，即将非晶硅膜从a-Si改性为多 晶硅膜(在下文，多晶硅将描述为p-Si)。具体地讲，TFT是薄膜半导体 装置，用作半导体装置的实例。例如，TFT用来形成显示装置，如有源矩阵型液晶显示装置或者有机 EL显示器等。图1是辅助说明包括TFT的有机EL显示器构造实例的示意图。 具有图1构造的有机EL显示器1通过下述工艺制造。 首先，柵极膜12例如通过在玻璃基板11上构图形成由Mo膜形成，并 且然后栅极膜12例如通过由SiO/SiN膜形成的栅极绝缘膜13覆盖。然后， 由a-Si膜制造的半导体层14形成在栅极绝缘膜13上。半导体层14经过激 光退火处理以通过结晶化从a-Si膜改性为p-Si膜。接下来，半导体层14被 图案化成覆盖栅极膜12的岛状。其后，绝缘图案(未示出)通过从半导体 基板II 一侧的背侧曝光形成在半导体层1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于使用从半导体激光器发射的光束照射照射目标的照射设备， 其中令ｗ为用于照射所述照射目标的光束半径，Δ为所述半导体激光器的发散角度的个体差异率，而λ为所述半导体激光器的光束波长， 夹置在所述半导体激光器与所述照射目标之间的照射光学系统的焦点位置被散焦，使得所述焦点位置和所述照射目标之间的距离ｚ为 公式１：ｚ＝π.ｗ↑［２］／λ.＊＊＊。
【技术特征摘要】
JP 2007-5-11 127098/071. 一种用于使用从半导体激光器发射的光束照射照射目标的照射设备，其中令w为用于照射所述照射目标的光束半径，Δ为所述半导体激光器的发散角度的个体差异率，而λ为所述半导体激光器的光束波长，夹置在所述半导体激光器与所述照射目标之间的照射光学系统的焦点位置被散焦，使得所述焦点位置和所述照射目标之间的距离z为公式1<math-cwu><![CDATA[<math> <mrow><mi>z</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>π</mi><mo>·</mo><msup> <mi>w</mi> <mn>2</mn></msup> </mrow> <mi>λ</mi></mfrac><mo>·</mo><mfrac> <mrow><mn>1</mn><mo>-</mo><msup> <mi>Δ</mi> <mn>2</mn></msup> </mrow> <mrow><msup> <mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msup> <mi>Δ</mi> <mn>2</mn></msup><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><mn>1</mn> </mrow></mfrac><mo>.</mo> </mrow></math>]]></math-cwu><!--img id=icf0001 file=S200810097038XC000...
【专利技术属性】
技术研发人员：月原浩一，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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