照射激光的方法、激光照射系统和半导体器件的制造方法技术方案

一种激光照射系统，包含：第一激光振荡器，用于输出具有可见光的波长或者具有短于可见光的波长短的第一激光束；装置，用来在被照表面或它的附近将第一激光振荡器发射的第一激光束处理成长光束；第二激光振荡器，用于输出基波的第二激 光束；装置，用来将第二激光振荡器发射的第二激光束照射到所述被照表面的一个区域；装置，用来使所述被照表面在第一方向上向第一和第二激光束相对移动；和装置，用来使所述被照表面在第二方向上向第一和第二激光束相对移动， 其中，将所述长光束照射到该区域上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照射激光的方法、用来照射激光的激光照射系统(包括激光器和用来使激光从激光器输出到被照对象(要经受照射的对象)的光学系统)以及用其制造半导体器件的方法。
技术介绍
近来，已经广泛地研究了使形成在诸如玻璃这样的绝缘基板上的非晶半导体膜结晶的技术，以便形成具有结晶结构的半导体膜(下文中，称作结晶半导体膜)。为了结晶，已经试验了退火，诸如用炉内退火的加温退火、快速加温退火(RTA)或者激光退火。在结晶中，有可能利用上述一种退火或者组合多种类型的退火。与非晶半导体膜相比，结晶半导体膜具有很高的迁移率。因此，结晶半导体膜被用于形成薄膜晶体管(TFT)，薄膜晶体管例如用于有源矩阵液晶显示器件，有源矩阵液晶显示器件具有像素部分，包括形成在玻璃基板上的TFT；或者像素部分和驱动电路，二者均包括形成在玻璃基板上的TFT。通常，需要在600℃或600℃以上进行10小时或10小时以上的热处理，目的是用炉内退火来使非晶半导体膜结晶。虽然石英作为基板的材料可以用于结晶，但是，石英基板很昂贵，尤其是，很难加工成大尺寸的基板。给出了一种提高生产效率的方式用来使基板具有大的尺寸，这就是为什么研究在玻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光照射系统，包含第一激光振荡器，用于输出具有可见光的波长或者具有短于可见光的波长短的第一激光束；装置，用来在被照表面或它的附近将第一激光振荡器发射的第一激光束处理成长光束；第二激光振荡器，用于输出基波的第二激光束；装置，用来将第二激光振荡器发射的第二激光束照射到所述被照表面的一个区域；装置，用来使所述被照表面在第一方向上向第一和第二激光束相对移动；和装置，用来使所述被照表面在第二方向上向第一和第二激光束相对移动，其中，将所述长光束照射到该区域上。2.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，第一和第二激光振荡器均具有连续波的气体激光器、固体激光器或金属激光器。3.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，第一和第二振荡器均具有Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、红宝石激光器、翠绿宝石激光器、Ti蓝宝石激光器、氦-镉激光器、铜蒸汽激光器或金蒸汽激光器。4.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，第一方向与第二方向相互垂直。5.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，所述被照表面包含在对第一激光束半透明的厚度为“d”的基板上形成的膜，当长轴或短轴的长度用“W”表示时，第一激光束相对于所述被照表面的入射角“φ”满足不等式φ≥arctan(W/2d)。6.一种照射激光的方法，包含如下步骤在被照表面或它的附近，将具有可见光的波长或者具有短于可见光的波长的第一激光束处理为长光束；和将基波的第二激光束和所述长光束同时照射到所述被照表面的一个区域上，同时使被照表面相对于长光束在一个方向上相对移动。7.根据权利要求6所述的照射激光的方法，其中，第一和第二振荡器均具有连续波的气体激光器、固体激光器或金属激光器。8.根据权利要求6所述的照射激光的方法，其中，第一和第二振荡器均具有Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、红宝石激光器、翠绿宝石激光器、Ti蓝宝石激光器、氦-镉激光器、铜蒸汽激光器或金蒸汽激光器。9.根据权利要求6所述的照射激光的方法，其中，所述被照表面包含在对第一激光束半透明的厚度为“d”的基板上形成的膜，当长轴或短轴的长度用“W”表示时，第一激光束相对于所述被照表面的入射角“φ”满足不等式φ≥arctan(W/2d)。10.一种用来制造半导体器件的方法，包含如下步骤在半导体膜的表面或它的附近，将具有可见光的波长或者具有短于可见光的波长的第一激光束处理为长光束；和通过将基波的第二激光束和所述长光束同时照射到所述表面的一个区域上，同时使所述表面相对于长光束在一个方向上相对移动，来使半导体膜结晶。11.一种用来制造半导体器件的方法，包含如下步骤在半导体膜的表面或它的附近，将具有可见光的波长或者具有短与可见光的波长的的第一激光束处理为长光束；和通过将基波的第二激光束和所述长光束同时照射到所述表面的一个区域上，同时使所述表面相对于长光束在一个方向上相对移动，来激活在半导体膜中形成的杂质区域。12.一种用来制造半导体器件的方法，包含如下步骤在玻璃基板上形成半导体层；形成用来覆盖所述半导体层的顶表面和侧表面的绝缘层；在所述半导体层上形成导电层，所述绝缘层在二者之间；在被照表面或它的附近，将具有可见光的波长或者具有短于可见光的波长的第一激光束处理为长光束；和通过将基波的第二激光束和所述长光束同时照射到所述被照表面的一个区域上，同时使被照表面相对于长光束在一个方向上相对移动，来选择性地加热所述导电层，以便执行半导体层和绝缘层的热处理。13.根据权利要求10所述的制造半导体器件的方法，其中，第一和第二振荡器均具有连续波的气体激光器、固体激光器或金属激光器。14.根据权利要求10所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，田中幸一郎，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：