(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された半導体膜に、矩形状ビームに集光されたレーザ光を前記基板に対して矩形状ビームの短軸方向に相対移動させながら照射して、前記半導体膜を改質するレーザアニール装置において、
前記レーザ光の照射部分を不活性ガスでパージするパージ手段を備え、
該パージ手段は、前記基板に平行に間隔を隔てて対向する下面を有し該下面と基板との間に前記不活性ガスの流路を形成するとともに前記レーザ光を透過させる透過窓を有する平行対向体と、前記矩形状ビームの長軸方向に流量が均一化された不活性ガスを前記レーザ光の照射部分から前記短軸方向に所定間隔を置いた位置において前記基板に向けて噴射するガス噴射手段と、を備え、
前記ガス噴射手段は、前記不活性ガスをビーム長軸方向に分配する分配管と、該分配管からの不活性ガスを整流しビーム長軸方向とビーム短軸方向の流量を均一化する整流抵抗体を備え、
前記ビーム長軸方向の長さは、レーザ光の照射部分のビーム長軸方向についての長さよりも長くしている、ことを特徴とするレーザアニール装置。
【請求項２】
前記基板と前記レーザ光との相対移動は前記基板を前記短軸方向に移動させることにより行われ、
前記ガス噴射手段は、前記レーザ光の照射部分に対して前記基板の移動方向上流側に設置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザアニール装置。
【請求項３】
前記基板と前記レーザ光との相対移動は前記基板を前記短軸方向の両方向に移動させることにより行われ、
前記ガス噴射手段は前記レーザ光の照射部分に対して基板移動方向両側に設置されており、各ガス噴射手段は、前記基板移動方向に応じて、前記レーザ光の照射部分に対して前記基板移動方向の上流側に位置する方が前記基板に向けて不活性ガスを噴射し、前記基板移動方向が反対方向に切り替った場合には噴射を行っている前記ガス噴射手段から他方の前記ガス噴射手段に切り替る、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザアニール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に形成された半導体膜にレーザ光を照射し、半導体膜を改質するレーザアニール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体、液晶の分野における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造工程では、キャリア移動度を向上させるため、基板上に形成されたアモルファスシリコン膜（以下、ａ−Ｓｉ膜という）にレーザ光を照射し、溶融、固化させて再結晶化させることにより多結晶シリコンを形成したり、多結晶シリコン膜にレーザ光を照射してより高移動度化させたりすることが行われている。このように、ａ−Ｓｉ膜などの半導体膜にレーザ光を照射し、結晶化又は活性化させることによって半導体膜を改質することをレーザアニールという。一般的にレーザアニールでは、レーザ光源からパルス発振されたレーザ光を、光学系を用いて断面が細長い矩形状ビームに加工し、この矩形状ビームを被照射面である基板上のａ−Ｓｉ膜に対してビームの短軸方向に相対移動させながら照射する。なお、一般的には、矩形状ビームの位置を固定し、基板を移動させることにより基板表面全体に矩形状ビームを照射することが行なわれている。
【０００３】
このようなレーザアニールにおいて基板にレーザ光を照射する際、レーザ光の照射部分に大気が触れると、基板表面に凹凸が発生する、基板表面に酸化膜が形成されるあるいは結晶化プロセスにおいて作製される結晶粒が小さくなる、といった問題が発生する。
そこで、従来上記のような問題発生を防止するために、装置全体をチャンバーとしてその内部に基板を設置し、チャンバー内を真空あるいは不活性ガス雰囲気とすることで、アニール中に大気が基板表面に触れることを阻止していた（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記のようなチャンバー方式では、チャンバー内を真空あるいは不活性ガス雰囲気とするために、チャンバーの真空引きや不活性ガスの充填に時間を要するため、処理のスループットを向上できないという問題がある。特に最近の大型液晶ディスプレイ用の基板を処理する場合、チャンバーも大型化するため、そのような問題が顕著となっている。
【０００５】
下記特許文献２では、このような問題に対処するために一つの提案がなされている。特許文献２のレーザアニール処理装置は、窒素ガスを噴射してレーザ照射部分近傍のみを窒素雰囲気とする窒素ガス噴射手段として、レーザ光が通過するスリットとこのスリットの周辺部に設けられた複数の窒素ガス噴出口を有する板状ノズルを備えたものである。このように構成されたレーザアニール装置は、窒素ガス噴出口から窒素ガスを噴射し、レーザ照射部分近傍のみを窒素雰囲気とする（すなわち窒素ガスでパージする）ことにより、アニール中に大気が基板表面に触れることを阻止することを意図している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１７１２４号公報
【特許文献２】特許第３５０２９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の従来技術では、レーザ光の照射部分をその長軸方向に均一にパージすることはできないため、アニール処理後における基板の面方向にアニール効果のばらつきが生じるという問題がある。あるいは、パージの均一性を向上させるために多量のパージガスを流す方法も考えられるが、パージガスの使用量が増大し製造コストが増大するという問題がある。
また、基板をレーザ光の照射と同時に移動させる際に、基板表面に吸着した大気の境界層が基板と一緒に移動するため、単に照射部分近傍をパージするだけでは境界層となった大気を含む乱れた流れが照射部分に形成され、効率的に大気を取り除くことができず、均一にパージすることが困難であるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みて創案されたものであり、レーザ光の照射部分をその長軸方向に均一にパージすることによってアニール効果のばらつきを大幅に低減することできるレーザアニール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のレーザアニール装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明のレーザアニール装置は、基板上に形成された半導体膜に、矩形状ビームに集光されたレーザ光を前記基板に対して矩形状ビームの短軸方向に相対移動させながら照射して、前記半導体膜を改質するレーザアニール装置において、
前記レーザ光の照射部分を不活性ガスでパージするパージ手段を備え、
該パージ手段は、前記基板に平行に間隔を隔てて対向する下面を有し該下面と基板との間に前記不活性ガスの流路を形成するとともに前記レーザ光を透過させる透過窓を有する平行対向体と、前記矩形状ビームの長軸方向に流量が均一化された不活性ガスを前記レーザ光の照射部分から前記短軸方向に所定間隔を置いた位置において前記基板に向けて噴射するガス噴射手段と、を備え、
前記ガス噴射手段は、前記不活性ガスをビーム長軸方向に分配する分配管と、該分配管からの不活性ガスを整流しビーム長軸方向とビーム短軸方向の流量を均一化する整流抵抗体を備え、
前記ビーム長軸方向の長さは、レーザ光の照射部分のビーム長軸方向について長さよりも長くしている、ことを特徴とする。
【００１０】
上記のように構成されたレーザアニール装置によれば、ガス噴射手段から不活性ガスが噴射されると、そのガス流は基板表面に衝突して基板の相対移動方向の前後に分かれる。一方のガス流は基板と平行対向体との間の流路に流れ込んで、その流れ方向の前方の流路に存在する大気を基板表面の境界層ごと吹き飛ばす。他方のガス流はその流れ方向の前方にある大気を基板表面の境界層ごと吹き飛ばし、上記流路への大気の進入を阻止する。
このとき、平行対向体と基板との間を流路として、矩形状ビームの長軸方向に均一化された不活性ガスが流れ、しかも、そのガス流により基板表面の境界層を取り除いているため、流路におけるガスの流れは一方向に乱れなく流れる。また、平行対向体にはレーザ光を透過させる透過窓が平行対向体と面一に設けられているので、矩形状ビームの照射部分におけるガスの流れも一方向に乱れなく流れる。
したがって、レーザ光の照射部分において不活性ガスの流れが長軸方向に均一となり、この照射部分を均一にパージすることができるので、アニール処理後における基板の面方向に生じるアニール効果のばらつきを大幅に低減することができる。また、不活性ガスのガス流によって上記流路への大気の進入を阻止するので、レーザ光の照射部分を効率的にパージすることができる。
また、平行対向体と基板との間に形成された微小間隔の流路に不活性ガスを一方向に流すので、多量の不活性ガスを使用しなくても均一なパージが可能となる。
【００１１】
また、本発明のレーザアニール装置では、前記基板と前記レーザ光との相対移動は前記基板を前記短軸方向に移動させることにより行われ、前記ガス噴射手段は、前記レーザ光の照射部分に対して前記基板の移動方向上流側に設置されている、ことを特徴とする。
【００１２】
このように、ガス噴射手段がレーザ光の照射部分に対して基板移動方向上流側に設置されているので、基板移動方向の下流側に流れる不活性ガスのガス流は基板移動方向と一致するため、基板による流れの妨害を受けない。このため、基板移動方向の前方に存在する大気を境界層ごと効率よく吹き飛ばすことができるので、より確実に均一なパージが可能となる。
【００１３】
また、本発明のレーザアニール装置では、前記基板と前記レーザ光との相対移動は前記基板を前記短軸方向の両方向に移動させることにより行われ、
前記ガス噴射手段は前記レーザ光の照射部分に対して基板移動方向両側に設置されており、各ガス噴射手段は、前記基板移動方向に応じて、前記レーザ光の照射部分に対して前記基板移動方向の上流側に位置する方が前記基板に向けて不活性ガスを噴射し、前記基板移動方向が反対方向に切り替った場合には噴射を行っている前記ガス噴射手段から他方の前記ガス噴射手段に切り替る、ことを特徴とする。
【００１４】
大面積の基板を処理する場合、矩形状ビームの短軸方向に基板を移動させながらレーザ光を走査し、基板端部まで走査したら矩形状ビームの長さ分だけその長軸方向に基板を移動させ、前回の移動方向とは逆の短軸方向に基板を移動させ、これを複数回繰り返すことにより、基板全面をアニールすることが行われる。
ガス噴射手段が基板移動方向両側に設置されており、各ガス噴射手段が、基板移動方向に応じて、レーザ光の照射部分に対して基板移動方向の上流側に位置する方が不活性ガスを噴射することにより、上述したように、基板移動方向の前方に存在する大気を境界層ごと効率よく吹き飛ばすことができるので、より確実に均一なパージが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のレーザアニール装置によれば、レーザ光の照射部分をその長軸方向に均一にパージすることによってアニール効果のばらつきを大幅に低減することできるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態にかかるレーザアニール装置１０の全体概略構成を示す図である。このレーザアニール装置１０は、基板１上に形成された半導体膜（例えばａ−Ｓｉ膜）に、矩形状ビームに集光されたレーザ光３を基板１に対して矩形状ビームの短軸方向に相対移動させながら照射して、半導体膜を改質（多結晶化又は活性化）する装置である。
【００１８】
図１に示すように、レーザアニール装置１０は、基板１を載置する基板ステージ５と、基板１の表面にパルスレーザ光３を照射するレーザ照射手段１２とを備えている。基板ステージ５はステージコントローラ７の制御の下、二次元的に移動可能に構成されている。レーザ照射手段１２は、パルスレーザ光３を出射するレーザ光源１４と、ビームエキスパンダ１６、ビームホモジナイザー１８及びミラー１９を備えており、レーザ光源１４から出射されたレーザ光３をビームエキスパンダ１６、ビームホモジナイザー１８及びミラー１９により、基板ステージ５上に載置された基板１の表面において細長い矩形状ビームに集光するようになっている。なお、符号８は、レーザ光源１４とステージコントローラ７を統括制御する上位コントローラ（例えばパーソナルコンピュータ）である。
【００１９】
上記のレーザ光源１４の種類は特に限定されず、エキシマレーザの他、ＹＡＧ、ＹＬＦ、ＹＶＯ４等の固体レーザ、半導体レーザを適用することができる。また、ビームエキスパンダ１６、ビームホモジナイザー１８及びミラー１９で構成される光学系は、基板１の表面においてレーザ光３を矩形状ビームに集光できる範囲で、種々の形態を採用することができる。
【００２０】
上記のように構成されたレーザアニール装置１０により、矩形状ビームに集光されたレーザ光３を、基板１を矩形状ビームの短軸方向に移動させながら照射することにより基板全面を走査する。これにより、基板全面をアニールし、半導体膜の多結晶化や活性化を行う。
【００２１】
図１に示すように、レーザアニール装置１０は、さらに、レーザ光３の照射部分を不活性ガスでパージするパージ手段２０を備えている。
図２及び図３は、パージ手段２０の構成を示す図であり、図２は斜視図、図３は断面図である。これらの図では、左右方向が矩形状ビームの短軸方向である（以下、矩形状ビームの短軸方向、長軸方向を、それぞれ、「ビーム短軸方向」、「ビーム長軸方向」と呼称する。）。したがって、基板ステージ５によって基板１がビーム短軸方向に移動することにより、レーザ光３が基板１に対してビーム短軸方向に相対移動する。
【００２２】
また、図２に示すように、本実施形態において処理対象となる基板１のビーム長軸方向の長さは、レーザ光３の照射部分におけるビーム長軸方向の長さよりも長い。このため、基板１をビーム短軸方向に一回移動させただけでは基板全面をアニールすることはできない。したがって、このような大面積の基板を処理する場合、ビーム短軸方向に基板１を移動させながらレーザ光３を照射し、基板端部まで走査したらビーム長軸方向にその長さ分だけ基板１を移動させ、続いて前回の移動方向とは逆のビーム短軸方向に基板１を移動させながらレーザ光３を照射し、これを複数回繰り返すことにより、基板全面をアニールする。
【００２３】
図２及び図３に示すように、パージ手段２０は、基板１との間に不活性ガス２７の流路を形成する平行対向体２２と、不活性ガス２７を噴射するガス噴射手段２８とを備えている。
平行対向体２２は、基板１に平行に近接対向する下面を有し且つレーザ光３を透過させる透過窓２５を有する。本実施形態では、平行対向体２２は、基板に平行に対向する対向部２４と、対向部２４のビーム短軸方向端部両側から上方に延びる側部２３とからなり、レーザアニール装置１０の適宜の部位に取り付けられている。対向部２４には、上記の基板１に平行に近接対向する下面２４ａが形成され、またその一部が透過窓２５となっている。透過窓２５は、レーザ光３の透過率の良い材料（例えばガラス）からなり、その下面２５ａは、対向部２４のうち透過窓２５でない部分の下面２４ａと面一となっている。
【００２４】
アニール処理を行うときの平行対向体２２の下面と基板１との間隔は、両者が接触せず且つその間に不活性ガス２７が通過可能な程度に設定される。上記の間隔は、大きすぎるとその間を流れる不活性ガス２７の流速が遅くなり流路の大気を吹き飛ばすために大量の不活性ガス２７が必要となるので、数ｍｍ〜数ｃｍ程度とするのが良い。
【００２５】
ガス噴射手段２８は、流量がビーム長軸方向に均一化された不活性ガス２７をレーザ光３の照射部分からビーム短軸方向に所定間隔を置いた位置において基板表面に向けて噴射するように構成されている。不活性ガス２７はガス噴射手段２８に接続されたガス供給管２６から供給されるようになっている。不活性ガス２７は、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、ウンウンオクチウムなどを使用することができる。
【００２６】
図４はガス噴射手段２８から不活性ガスを噴射したときの流体解析結果を示す図である。図４から、噴射位置近傍では乱れた流れが形成されており、噴射位置から離れるにつれて乱れのない流れとなることが分かる。このように不活性ガス２７の噴射位置近傍では乱れた流れとなっているため、レーザ光３の照射部分と不活性ガス２７の噴射位置が近過ぎると、噴射部分において乱れた流れが形成される。こうした理由から、レーザ光３の照射部分と不活性ガス２７の噴射位置との間隔は、不活性ガス２７の噴射位置近傍における流れの乱れの影響を実質的に受けない程度の間隔とする。
また、不活性ガス２７の噴流のビーム長軸方向の長さは、レーザ光３の照射部分のビーム長軸方向の長さよりも長くし、レーザ光３の照射部分全体を確実にパージできるようにする。
【００２７】
図５は、図３におけるガス噴射手段２８のＡ−Ａ線断面図である。図５に示すように、本実施形態におけるガス噴射手段２８は、下部に噴出口２９ａが形成された中空構造のノズル体２９の内部に、ガス供給管２６から供給された不活性ガス２７をビーム長軸方向に分配する分配管３０と、分配管３０からの不活性ガス２７を整流しビーム長軸方向とビーム短軸方向の流量を均一化する整流抵抗体３１（例えばパンチングメタルのような形状で、材質的には発塵を防ぐアルマイトコート等）とが設けられて構成されたものであり、噴出口２９ａが基板表面を向くように平行対向体２２の側部２３に取り付けられている。本実施形態では、噴射された不活性ガス２７が基板１に垂直に衝突するようになっている。
【００２８】
このように構成されたガス噴射手段２８により、ビーム長軸方向に流量が均一化された不活性ガス２７が噴出口２９ａから基板表面に向かって噴射され、そのガス流は基板表面に衝突して基板移動方向の前後に分かれる。
なお、ガス噴射手段２８の構成は、本実施形態において示したものに限られず、不活性ガス２７の流量をビーム長軸方向に均一化し、基板表面に向かって噴射できる範囲で種々の形態を採用できる。
【００２９】
上記の例のようにガス噴射手段２８を平行対向体２２のビーム短軸方向端部に取り付ける場合、僅かに平行対向体２２のビーム短軸方向外側（平行対向体２２の外側）に向かって傾斜する方向（例えば、基板面に垂直な軸線に対して数度程度傾斜する方向）に噴射するように構成してもよい。このように構成することで、平行対向体２２のビーム短軸方向外側の大気が巻き込まれて平行対向体２２と基板との間の流路に進入することを防止できる。
【００３０】
また、上記の例では、ガス噴射手段２８は平行対向体２２のビーム短軸方向端部に取り付けられ、その位置から不活性ガス２７を噴射する構成であるが、その他の構成として、図６に示すように、平行対向体２２におけるレーザ光３が透過する位置とビーム短軸方向端部との中間部にガス噴出用開口２４ｂを設け、その位置にガス噴出手段２８を設けるようにしてもよい。
【００３１】
次に、本実施形態にかかるレーザアニール装置１０の動作、作用及び効果について説明する。
ガス噴射手段２８から不活性ガス２７が噴射されると、そのガス流は基板表面に衝突して基板移動方向の前後に分かれる。一方のガス流は基板１と平行対向体２２との間の流路に流れ込んで、その流れ方向の前方の流路に存在する大気を基板表面の境界層ごと吹き飛ばす。他方のガス流はその流れ方向の前方にある大気を基板表面の境界層ごと吹き飛ばし、上記流路への大気の進入を阻止する。
【００３２】
このとき、平行対向体２２と基板１との間を流路として、矩形状ビームの長軸方向に均一化された不活性ガス２７が流れ、しかも、そのガス流により基板表面の境界層を取り除いているため、流路におけるガスの流れは一方向に乱れなく流れる。また、平行対向体２２にはレーザ光３を透過させる透過窓２５が設けられているので、矩形状ビームの照射部分におけるガスの流れも一方向に乱れなく流れる。
【００３３】
したがって、レーザ光３の照射部分において不活性ガス２７の流れが長軸方向に均一となり、この照射部分を均一にパージすることができるので、アニール処理後における基板１の面方向に生じるアニール効果のばらつきを大幅に低減することができる。また、不活性ガス２７のガス流によって上記流路への大気の進入を阻止するので、レーザ光３の照射部分を効率的にパージすることができる。
【００３４】
また、平行対向体２２と基板１との間を流路として不活性ガス２７を一方向に流すので、多量の不活性ガス２７を使用しなくても均一なパージが可能となる。
【００３５】
なお、上記の第１実施形態では、基板移動方向が変わるため、平行対向体２２のビーム短軸方向のいずれの側にガス噴射手段２８を取り付けてもその作用効果に影響は無い。
一方、基板のビーム長軸方向の長さがレーザ光３の照射部分のビーム長軸方向よりも短く、レーザ光３をビーム短軸方向に一回だけ走査して基板全面をアニールする装置で、アニールの際の基板移動方向が一方向の場合、ガス噴射手段２８はレーザ光３の照射部分に対して基板の移動方向上流側に設置されていることが好ましい。このように構成することで、基板移動方向の下流側に流れる不活性ガス２７のガス流は基板移動方向と一致するため、基板による流れの妨害を受けない。このため、基板移動方向の前方に存在する大気を境界層ごと効率よく吹き飛ばすことができるので、より確実に均一なパージが可能となる。
【００３６】
［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態にかかるレーザアニール装置の構成を示す断面図である。
本実施形態においては、処理対象となる基板１のビーム長軸方向の長さは、レーザ光３の照射部分におけるビーム長軸方向の長さよりも長い。このため、基板１をビーム短軸方向に一回移動させただけでは基板全面をアニールすることはできない。したがって、第１実施形態で説明したのと同様に、基板１の移動方向が変化する。
【００３７】
第２実施形態において、ガス噴射手段２８は、レーザ光３の照射部分に対して基板移動方向（つまりビーム短軸方向）両側に設置されている。各ガス噴射手段２８は、基板移動方向に応じて、レーザ光３の照射部分に対して基板移動方向の上流側に位置する方が不活性ガス２７を噴射する。すなわち、図７に示すように、基板移動方向がこの図で左方向となるときは、レーザ光３の照射部分よりも基板移動方向の上流側に位置する右側のガス噴射手段２８から不活性ガス２７を噴射する。またこれとは逆に、基板移動方向が図７で右方向であるときは、レーザ光３の照射部分よりも基板移動方向の上流側に位置する左側のガス噴射手段２８から不活性ガス２７を噴射する。
【００３８】
第２実施形態では、このようにガス噴射手段２８が構成されているので、上述したように、基板移動方向に応じて、基板移動方向の前方に存在する大気を境界層ごと効率よく吹き飛ばすことができるので、より確実に均一なパージが可能となる。
第２実施形態にかかるレーザアニール装置のその他の部分の構成、動作・作用・効果、並びに他の構成例（変形例）については、上述した第１実施形態と同様である。
【００３９】
［実施例］
以下、本発明の実施例を説明する。
上述した本発明のレーザアニール装置１０を用い、パージ手段２０のガス噴射手段２８から不活性ガス２７として窒素を噴射し、レーザ照射部分を窒素でパージしながらアモルファスシリコン膜にレーザ照射を行い、作製した多結晶シリコン膜のラマン半値幅を測定した。図８にその測定結果を示す。ラマン分光測定は、本発明の属する技術分野において一般的に用いられている評価手法であり、ラマン半値幅から薄膜の結晶性についての情報を得ることができる。
理想的な単結晶シリコン膜のラマン半値幅は、本実施例の測定に用いたものと同一装置による測定で４．０ｃｍ−１である。多結晶シリコン膜は、単結晶シリコン膜よりも結晶性が劣るため、ラマン半値幅は単結晶シリコンよりも高い値となる。
図８から、窒素流量の増加につれてラマン半値幅が単結晶のそれに近づく（結晶性が良くなる）ことが分かる。このメカニズムは明らかではないが、レーザ照射部分の酸素濃度が低くなることで、膜中への酸素の入り込みが少なくなったことが要因と考えられる。
【００４０】
また、上述したレーザアニール装置１０におけるパージ手段２０のガス噴射手段２８から不活性ガス２７として窒素を噴射したときの、レーザ照射部分における酸素濃度値を測定した。図９にその測定結果を示す。
図９から、本発明によってレーザ照射部分の酸素濃度を十分に下げることができることが分かる。
【００４１】
また、上述したレーザアニール装置１０におけるパージ手段２０のガス噴射手段２８から不活性２７ガスとして窒素を噴射したときの、噴射口２９ａにおけるビーム長軸方向の流速分布を測定した。図１０にその測定結果を示す。
図１０から、ビーム長軸方向端部においては流速が若干乱れているが、実際に照射に用いる部分を中央の１００ｍｍとした場合、その中央１００ｍｍの部分においては十分な流速均一性が得られていることが分かる。
【００４２】
以上の各実施形態及び実施例の説明から明らかなように、本発明のレーザアニール装置によれば、レーザ光の照射部分をその長軸方向に均一にパージすることによってアニール効果のばらつきを大幅に低減することできるという優れた効果が得られる。
【００４３】
なお、上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるレーザアニール装置１０の全体概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるレーザアニール装置１０におけるパージ手段２０の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるレーザアニール装置１０におけるパージ手段２０の構成を示す図である。
【図４】ガス噴射手段２８から平面に向けてガスを噴射したときの流体解析結果を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかるレーザアニール装置１０におけるガス噴射手段２８の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかるレーザアニール装置１０におけるパージ手段２０の他の構成例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかるレーザアニール装置１０におけるパージ手段２０の構成を示す図である。
【図８】本発明のレーザアニール装置を用いて作製した多結晶シリコン膜のラマン半値幅の測定結果を示す図である。
【図９】本発明のレーザアニール装置におけるパージ手段のガス噴射手段から不活性ガスとして窒素を噴射したときの、レーザ照射部分における酸素濃度値の測定結果を示す図である。
【図１０】本発明のレーザアニール装置におけるパージ手段のガス噴射手段から不活性ガスとして窒素を噴射したときの、噴射口におけるビーム長軸方向の流速分布の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  基板
３  レーザ光
１０  レーザアニール装置
１２  レーザ照射手段
２０  パージ手段
２２  平行対向体
２５  透過窓
２７  不活性ガス
２８  ガス噴射手段
【図１】
0004618515.tif 000002
【図２】
0004618515.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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