(57)【要約】【課題】  本発明は被加工膜の膜厚のばらつきにより干渉縞が発生することを防止することを課題とする。【解決手段】  レーザアニーリング装置１０は、レーザ発振器１２と、基板Ｗを支持してこの基板ＷをＸ−Ｙ面内で滑らかに並進移動させると共にＺ軸方向に昇降移動させることができるプロセスステージ装置３０と、プロセスステージ装置３０の角度を調整するステージ角度調整装置６０とを備える。主制御装置１００は、記憶部１１０に記憶された被加工膜の膜厚測定値を読み込みレーザ光の照射位置に対応するレーザ光の入射方向に対する厚さが予め設定された所定値となるステージ３１の傾斜角度を演算し、レーザ光照射方向の膜厚が光干渉を起こさない傾斜角度になるようにステージ角度調整装置６０を駆動制御する。これにより、例え被加工膜Ｔの膜厚ｔにばらつきがあってもアニール処理による干渉縞の発生を防止することができ、アニール処理の生産効率をより高めることが可能になる。【選択図】  図１
2005228962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出力するレーザ光源と、前記レーザ光を被照射物の被加工膜に照射する光学系と、前記被照射物を保持するステージとを有するレーザ照射装置において、
前記レーザ光の入射方向に対する前記ステージの傾斜角度を調整するステージ角度調整部と、
前記レーザ光が照射される位置での前記レーザ光の入射方向に対する厚さが一定になるように前記ステージ角度調整部を駆動する制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記被照射物の各位置における前記被加工膜の膜厚測定値を記憶した記憶手段と、
該記憶手段に記憶された前記被加工膜の膜厚測定値を読み込み前記レーザ光の照射位置に対応する前記レーザ光の入射方向に対する厚さが予め設定された所定値となる前記ステージの傾斜角度を演算する演算手段と、を備えており、
前記レーザ光が照射される位置での前記ステージの傾斜角度が前記演算手段により演算された前記傾斜角度となるように前記ステージ角度調整部を駆動することを特徴とする請求項１に記載のレーザ照射装置。
【請求項３】
前記ステージ角度調整部は、
前記ステージの傾きに応じた変位量を測定する変位量測定手段と、
前記ステージの下側に配置され前記ステージを任意の傾斜角度に駆動する駆動手段と、を備えており、
前記変位量測定手段により測定された変位量に応じた傾斜角度が目標値となるように前記駆動手段を駆動させてレーザ光の入射方向に対する前記ステージの傾斜角度を調整することを特徴とする請求項１に記載のレーザ照射装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、空気圧の変化により伸縮動作する複数のベローズシリンダからなり、少なくとも３箇所に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ照射装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数のベローズシリンダに供給される空気圧を制御することで前記レーザ光が照射される位置での前記レーザ光の入射方向に対する厚さが一定になるように前記ステージの傾斜角度を調整することを特徴とする請求項３に記載のレーザ照射装置。
【請求項６】
被照射物の表面に形成された被加工膜の膜厚を記憶する第1の過程と、
前記被照射物の表面に形成された被加工膜の膜厚に応じて前記レーザ光の入射方向に対する厚さが一定になるように前記ステージの傾斜角度を調整する第２の過程と、
前記被照射物に前記レーザ光を照射する第３の過程と、
を有することを特徴とするレーザ照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ光が照射される基板の被加工膜の膜厚に応じて入射光と反射光とが干渉しないように構成されたレーザ照射装置及びレーザ照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レーザ照射装置として、例えばアモルファスＳｉ膜（被加工膜）が形成されたガラス基板（被照射物）をプロセスチャンバに収容し、このガラス基板上にプロセスチャンバ外からエキシマレーザ等のレーザ光を照射し、ガラス基板上のアモルファスＳｉ膜を多結晶化するレーザアニーリング装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のレーザアニーリング装置では、一般的にはパルス発振型のエキシマレーザを光源とするレーザ光を用いたレーザ結晶化が行われる。また、エキシマレーザは出力が大きく、高周波数での繰り返し照射が可能であるという利点を有するが、レーザ発振器に充填されたガスを定期的に交換する必要があるので、メンテナンスに手間がかかるという問題を有している。
【０００４】
このような問題を解消する手段として、固体レーザ（結晶ロッドを共振キャビティとしたレーザ光を出力するレーザ）を用いてレーザ光を発生させる方法が研究されている。
【０００５】
この固体レーザの１つであるＹＡＧレーザを用いて、レーザ光を基板に照射した場合、基板上に形成されたアモルファスＳｉ膜（被加工膜）の表面に同心円状の模様が形成されてしまう。この模様は、面内における結晶質珪素膜の物性を不均一なものであることを示しており、その電気的特性に悪影響を及ぼすという問題が生じる。
【０００６】
同心円状の模様は、半導体膜表面における反射光と、基板の裏面における反射光とが干渉して形成された干渉縞である。半導体膜表面の反射光と半導体膜裏面の反射光が重ならなければ干渉は起こらない。そのため、半導体膜表面における反射光と、基板の裏面における反射光とが干渉しないように基板に対しレーザ光を斜めに照射することで解決することが可能になる。
【特許文献１】特開２００２−２８９５２４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、上記文献のように被加工膜の膜厚にばらつきに関係なく基板に対しレーザ光を斜めに照射する方法では、例えば、基板表面に形成された被加工膜の膜厚が約５０nmの厚さで形成されているのに対してレーザ光のビーム径が約10000nmと非常に大きい場合、レーザ光を基板の側方（ほぼ真横に近い角度）から照射しないと入射光と反射光との干渉を防止することができず、その場合にはアニール処理に必要な光エネルギが得られなくなるおそれがある。
【０００８】
さらに、波長が一定なレーザ光の場合、２つの光の振幅が等しく、且つ位相が一致すると、光の干渉により明るさがより明るくなり、２つの光の位相が１８０度異なる場合には明るさが低下して暗くなることにより干渉縞が発生するため、例えば、被加工膜の膜厚にばらつきがあると、半導体膜表面の反射光と半導体膜裏面の反射光との光路差によって２つの光の位相が一致したり、１８０度異なる現象が生じてしまい、基板に対しレーザ光を斜めに照射しただけでは、光の干渉を防止することができないという問題があった。
【０００９】
そのため、固体レーザから出力されたレーザ光に対して被加工膜の膜厚を干渉縞が発生しない光路差となるように一定の膜厚に形成することができれば良いが、実際には、被加工膜の膜厚はユーザ側によって様々であり、且つ均一な膜厚が得られるように膜形成精度を高めることも難しい。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題を解決したレーザ照射装置及びレーザ照射方法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】
【００１１】
請求項１記載の発明は、レーザ光を出力する光源と、前記レーザ光を被照射物に照射する光学系と、前記被照射物を保持するステージとを有するレーザ照射装置において、前記レーザ光の入射方向に対する前記ステージの傾斜角度を調整するステージ角度調整部と、前記レーザ光が照射される位置での前記レーザ光の入射方向に対する厚さが一定になるように前記ステージ角度調整部を駆動する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記被照射物の各位置における前記被加工膜の膜厚測定値を記憶した記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記被加工膜の膜厚測定値を読み込み前記レーザ光の照射位置に対応する前記レーザ光の入射方向に対する厚さが予め設定された所定値となる前記ステージの傾斜角度を演算する演算手段と、を備えており、前記レーザ光が照射される位置での前記ステージの傾斜角度が前記演算手段により演算された前記傾斜角度となるように前記ステージ角度調整部を駆動することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記ステージ角度調整部は、前記ステージの傾きに応じた変位量を測定する変位量測定手段と、前記ステージの下側に配置され前記ステージを任意の傾斜角度に駆動する駆動手段と、を備えており、前記変位量測定手段により測定された変位量に応じた傾斜角度が目標値となるように前記駆動手段を駆動させてレーザ光の入射方向に対する前記ステージの傾斜角度を調整することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、前記駆動手段が、空気圧の変化により伸縮動作する複数のベローズシリンダからなり、少なくとも３箇所に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記制御手段が、前記複数のベローズシリンダに供給される空気圧を制御することで前記レーザ光が照射される位置での前記レーザ光の入射方向に対する厚さが一定になるように前記ステージの傾斜角度を調整することを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、被照射物の表面に形成された被加工膜の膜厚を測定する第1の過程と、前記被照射物の表面に形成された被加工膜の膜厚に応じて前記レーザ光の入射方向に対する厚さが一定になるように前記ステージの傾斜角度を調整する第２の過程と、前記被照射物に前記レーザ光を照射する第３の過程と、を有することを特徴とするレーザ照射方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被照射物の表面に形成された被加工膜の膜厚に応じてレーザ光の入射方向に対する厚さが一定になるようにステージの傾斜角度を調整することにより、被加工膜表面における反射光と、被加工膜の裏面における反射光とが干渉しない光路差で安定的に加工することが可能になり、基板表面に干渉縞が形成されることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明になるレーザ照射装置を有するレーザ加工機の一実施例を示す構成図である。
図１に示されるように、レーザ加工機としてのレーザアニーリング装置１０は、ガラス基板上にアモルファス状Ｓｉ等の半導体薄膜を形成した被照射物である基板Ｗを熱処理するように構成されている。
【００２０】
また、レーザアニーリング装置１０は、半導体薄膜を加熱するためのエキシマレーザその他のレーザ光ＡＬを発生するレーザ発振器（レーザ光源に相当する）１２と、このレーザ光ＡＬを線状にして所定の照度で基板Ｗ上に入射させるホモジナイザ２０と、基板Ｗを支持してこの基板ＷをＸ−Ｙ面内で滑らかに並進移動させると共にＺ軸方向に昇降移動させることができるプロセスステージ装置３０と、プロセスステージ装置３０の角度を調整するステージ角度調整装置６０と、プロセスチャンバ８０と、主制御装置１００とを備える。
【００２１】
レーザ発振器１２とホモジナイザ２０との間には、ホモジナイザ２０に入射するレーザ光ＡＬのエネルギレベルを調整するためのバリアブルアッテネータ４０が配置されている。本実施例のバリアブルアッテネータ４０は、互いに対向する２枚のビームスプリッタ４０ａ，４０ｂを有しており、ビームスプリッタ４０ａ，４０ｂの傾斜角度を変更することにより、入射光の一部が反射される割合が調整され、その結果、透過率を調整することができるように構成されている。また、主制御装置１００では、基板Ｗに照射されるレーザ光のエネルギ計測値が予め設定された目標値になるようにアッテネータコントローラ７０の制御信号を出力してバリアブルアッテネータ４０の透過率制御を行う。
【００２２】
ホモジナイザ２０は、レーザ発振器１２からのレーザ光ＡＬを均一にして基板Ｗ表面すなわち照射位置に投影するための照射光学系を構成している。
【００２３】
また、レーザ発振器１２とホモジナイザ２０との間には、レーザ光ＡＬの光路を調節するための複数のミラーＭ１〜Ｍ４が配置されている。
【００２４】
プロセスステージ装置３０は、処理容器であるプロセスチャンバ８０内に収容されており、基板Ｗを支持するステージ３１と、このステージ３１をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に３次元的に移動させるステージ駆動装置３２とを備えている。そのため、プロセスステージ装置３０は、プロセスチャンバ８０内に基板Ｗを支持すると共に、基板Ｗをプロセスチャンバ８０内で適宜移動させることができる。
【００２５】
また、ステージ３１は、基板Ｗを下面から支持する支持プレート部を有している。この支持プレート部には、後述するように、基板Ｗの傾斜角度に応じた変位量を測定するための変位量測定手段と、レーザ光の照射方向（本実施例では垂直方向）に対する基板Ｗの傾斜角度を調整するためのステージ駆動手段とを有する。
【００２６】
ホモジナイザ２０及びミラーＭ４は、光学系ユニット２１に収納されており、光学系ユニット２１は移動装置９０によってＡ，Ｂ方向に移動可能に設けられている。この移動装置９０は、光学系ユニット２１の移動を案内するガイドレール９１と、光学系ユニット２１をガイドレール９１に沿って駆動する駆動装置９２とを備えた構成となっている。
【００２７】
図１に示すように移動装置９０によりＢ方向に駆動された光学系ユニット２１がレーザ光照射位置にあるとき、ホモジナイザ２０を通過したレーザ光ＡＬは、プロセスチャンバ８０の上面に設けた窓８０ａを通過して、ステージ３１に保持された基板Ｗに入射する。
【００２８】
主制御装置１００は、レーザ光のエネルギ計測・調整処理及び基板アニール処理に応じてステージ駆動装置３２、ステージ角度調整装置６０、アッテネータコントローラ７０及び移動装置９０に制御信号を出力するコンピュータである。
【００２９】
また、主制御装置１００の記憶部１１０には、予め被照射物の各位置における被加工膜の膜厚測定値を記憶する制御プログラム（記憶手段）と、記憶された被加工膜の膜厚測定値を読み込みレーザ光の照射位置に対応するレーザ光の入射方向に対する厚さが予め設定された所定値となるステージの傾斜角度を演算する制御プログラム（演算手段）と、レーザ光が照射される位置でのステージの傾斜角度が演算された傾斜角度となるようにステージ角度調整装置６０を駆動制御する制御プログラムとが格納されている。
【００３０】
また、主制御装置１００の記憶部１１０には、レーザ光が照射される位置でのレーザ光の入射方向に対する厚さが一定になるようにステージ角度調整装置６０を駆動する制御プログラム（制御手段）が格納されている。
【００３１】
ここで、プロセスステージ装置３０の構成について図２を参照して説明する。
図２に示されるように、プロセスステージ装置３０は、前述したステージ３１と、ステージ駆動装置３２と、ステージ角度調整装置６０によって駆動されるステージ駆動部３３と、ステージ３１の上下方向の変位量を測定する変位センサ３４ａ〜３４ｃとを有する。
【００３２】
ステージ駆動装置３２は、Ｘ方向に延在するガイドレール３２ａと、Ｘ方向リニアモータ３２ｂと、Ｘ方向リニアモータ３２ｂにより駆動されるＸ方向移動ベース３２ｃと、Ｙ方向リニアモータ３２ｄと、Ｙ方向リニアモータ３２ｄにより駆動されるＹ方向移動ベース３２ｅとを有する。ステージ３１は、Ｙ方向移動ベース３２ｅに搭載されたステージ駆動部３３の空気圧駆動方式のベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃにより傾斜角度を調整可能に支持された水冷板３１ａと、水冷板３１ａの上方に支持されたヒータベース３１ｂと、ヒータベース３１ｂの内側に突出する複数の支持部３１ｃに支持された円盤状のヒータ３１ｄと、基板が載置される基板保持部材３１ｅとを有する。
【００３３】
基板保持部材３１ｅは、Ｙ方向移動ベース３２ｅの中央に設けられた空気圧駆動方式の昇降用ベローズ３５により昇降する複数の昇降ロッド３６によって支持されており、基板交換時にヒータ３１ｄから離間するように上昇し、アニーリング時にはヒータ３１ｄに近接するように降下する。
【００３４】
図３はステージ角度調整装置６０の構成を示す系統図である。
図３に示されるように、ステージ角度調整装置６０は、前述したベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃと、変位センサ３４ａ〜３４ｃと、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃに空気圧を供給する空気管路６１ａ〜６１ｃと、空気管路６１ａ〜６１ｃに設けられた４方電磁弁６２ａ〜６２ｃと、空気管路６１に連通され圧縮空気を供給する空気圧供給源６３と、空気圧供給源６３からの供給圧力を計測する圧力センサ６４とを有する。
【００３５】
４方電磁弁６２ａ〜６２ｃは、夫々主制御装置１００からの制御信号により切替動作するように設けられており、空気圧供給源６３から圧縮空気が供給されるａポートと、大気開放とされたポートｂと、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの上昇側空間に連通されたｃポートと、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの降下側空間に連通されたｄポートと、各ポートの連通・遮断を切り替える駆動部ｅとを有する。そして、４方電磁弁６２ａ〜６２ｃは、供給側のａポートと上昇側のｃポートとを連通させることでベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃを上昇駆動させ、供給側のａポートと降下側のｄポートとを連通させることでベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃを降下駆動させる。
【００３６】
尚、４方電磁弁６２ａ〜６２ｃは、上昇動作のとき逆側となるベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの上昇側空間をポートｂにより大気と連通させて減圧させる。また、降下動作のときは、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの降下側空間をポートｂにより大気と連通させて減圧させる。そして、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃは、上下方向の変位量が目標値に調整されたことが変位センサ３４ａ〜３４ｃによって検出された時点で圧縮空気の供給を停止してベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの昇降動作を停止させ、その状態でロックされる。
【００３７】
図３に示されるように、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃ及び変位センサ３４ａ〜３４ｃは、夫々１２０度間隔で配置されており、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃと変位センサ３４ａ〜３４ｃとが同一円周上に交互になるように配置されている。従って、ステージ３１を３点支持するベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの夫々の昇降動作による変位量を変更することによりステージ３１の傾斜角度を調整することができると共に、変位センサ３４ａ〜３４ｃによって検出された変位量からステージ３１の傾斜角度を求めることができる。尚、変位センサ３４ａ〜３４ｃとしては、渦電流式変位計や、静電容量変位計、レーザ変位計が用いられる。
【００３８】
ここで、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの内部構造の一例について図４を参照して説明する。尚、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃは、夫々同一構成であるので、以下ベローズシリンダ３３ａの構成について説明し、他の説明は省略する。
図４に示されるように、ベローズシリンダ３３ａは、シリンダチューブ４１、シリンダチューブ４１内に収容されたピストン４２、ピストン４２に取り付けられてシリンダチューブ４１外に突出するように設けられた駆動軸４３、駆動軸４３に取り付けられた可動部４４、可動部４４の上面に設けられた球体による支持部４５、シリンダチューブ４１と可動部４４との間に設けられてシリンダチューブ４１を収容しているベローズ４６を有する。
【００３９】
シリンダチューブ４１には、ピストン４２を間にした上部空間４１ａと下部空間４１ｂにそれぞれ、圧縮空気を導入、排出するための空気配管４７ａ，４７ｂが接続されている。従って、ピストン４２は、上部空間４１ａと下部空間４１ｂとの圧力差が生じると圧力バランスするように上昇または降下動作する。
【００４０】
ピストン４２は、駆動軸４３を介して可動部４４と結合されているため、空気配管４７ａまたは４７ｂから圧縮空気が供給されることで支持部４５と一体的に昇降動作する。
【００４１】
また、シリンダチューブ４１とベローズ４６との接合面、シリンダチューブ４１における駆動軸４３の摺動面、ピストン４２におけるシリンダチューブ４１に対する摺動面にはそれぞれ、Ｏリング４８ａ〜４８ｃが設けられている。
【００４２】
このようにして、シリンダチューブ４１からの空気の漏洩を防止するようにしている。加えて、万一、空気漏洩が生じた場合を考慮して、可動部４４には、ベローズ４６内の漏洩空気を真空チャンバ外に排気するための排気管４９が設けられている。
【００４３】
ここで、上記主制御装置１００が実行する制御処理の手順について図５を参照して説明する。
図５に示されるように、主制御装置１００は、Ｓ１１において、基板Ｗを搬送ロボット（図示せず）によってプロセスチャンバ８０内に搬入してステージ３１の基板保持部材３１ｅに保持させる。次のＳ１２では、当該基板Ｗの登録番号に対応して記憶部１１０に記憶された膜厚データ（製造後の検査工程で測定された膜厚の分布データ）を記憶部１１０に対して要求する。
【００４４】
続いて、Ｓ１３では、記憶部１１０に当該基板Ｗの登録番号に対応した膜厚データの有無を確認する。Ｓ１３において、記憶部１１０に当該基板Ｗの登録番号に対応した膜厚データが存在しない場合は、後述するＳ２４に移行して基板Ｗを搬出し、今回の処理を終了させる。また、Ｓ１３において、記憶部１１０に当該基板Ｗの登録番号に対応した膜厚データが存在する場合は、Ｓ１４に進み、記憶部１１０から当該基板Ｗの膜厚データを読み込む。そして、Ｓ１５では、基板Ｗに対するレーザ光の照射位置データ（基板上の座標データ）を読み込む。
【００４５】
続いて、Ｓ１６において、上記膜厚データとレーザ光の照射位置データとを照合し、Ｓ１７でレーザ光の照射位置における垂直方向の膜厚に基づいて、レーザ光が照射される位置でのレーザ光の入射方向（垂直方向）に対する厚さが一定となるようにステージ３１の傾斜角度（目標値）を演算する。
【００４６】
次のＳ１８では、変位センサ３４ａ〜３４ｃによって検出された変位量（高さ位置）を読み込み、この３点の変位量に基づいてステージ３１の現在の傾斜角度を演算する。続いて、ステージ３１の傾斜角度θが目標値となるように４方電磁弁６２ａ〜６２ｃを切替動作させてベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの夫々の高さ調整を行う。
【００４７】
Ｓ２０では、再度、変位センサ３４ａ〜３４ｃによって検出された変位量（高さ位置）を読み込み、ステージ３１の傾斜角度θが目標値に達したかどうかを確認する。Ｓ２０において、ステージ３１の傾斜角度θが目標値に達していないときは、ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの夫々の高さ調整を行う。また、Ｓ２０において、ステージ３１の傾斜角度θが目標値に達したときは、Ｓ２１に進み、レーザ光を基板Ｗに照射して被加工膜に対するアニール処理を行う。
【００４８】
Ｓ２２では、次の照射位置データをセットし、Ｓ２３に進み、当該基板Ｗに対するアニール処理が終了したかどうかを確認する。Ｓ２３において、次の照射位置データがある場合には、次の照射位置データに対するアニール処理を行うため、上記Ｓ１５に戻り、Ｓ１５以降の処理を繰り返す。
【００４９】
また、Ｓ２３において、次の照射位置データがない場合には、当該基板Ｗに対するアニール処理が終了したため、Ｓ２４に進み、基板Ｗを搬出し、今回の処理を終了させる。
【００５０】
ここで、上記基板Ｗの傾きとレーザ光照射方向の膜厚との関係について図６（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。
【００５１】
図６（Ａ）に示されるように、レーザ光の照射位置における被加工膜Ｔの膜厚ｔがレーザ光の波長に対して光干渉を起こさない基準値ｔａと等しいときは、ｔ＝ｔａであるので、ステージ３１は水平状態を維持するようにベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの高さ位置が調整される。
【００５２】
レーザ光の照射位置における被加工膜Ｔの膜厚ｔがレーザ光の波長に対して光干渉を起こさない基準値ｔａより厚いときは、ｔ＞ｔａであるので、ステージ３１を所定角度傾斜させるようにベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの高さ位置が調整され、ステージ３１の傾斜角度が目標値になるように角度調整が行われる。そして、ステージ３１の傾斜角度θが目標値になると、図６（Ｂ）に示されるように、レーザ光照射方向の被加工膜Ｔの膜厚ｔがｔ＝ｔａとなる。
【００５３】
従って、被加工膜Ｔの膜厚ｔに微小なばらつきがあっても、ステージ３１に保持された基板Ｗの傾斜角度を調整することで、被加工膜Ｔの表面における反射光と、被加工膜Ｔの裏面における反射光とが干渉しない光路差となるようにアニール処理を行うことが可能になり、基板Ｗの表面に干渉縞が形成されることを防止できる。
【００５４】
また、ステージ３１の移動方向が逆方向になった場合には、図６（Ｃ）に示されるように、ステージ３１の傾斜方向も逆向きとなるようにベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの高さ位置が調整され、ステージ３１の傾斜角度θが目標値になるように角度調整が行われる。そして、ステージ３１の傾斜角度が目標値になると、レーザ光照射方向の被加工膜Ｔの膜厚ｔがｔ＝ｔａとなる。
【００５５】
このように、ステージ３１に保持された基板Ｗを被加工膜Ｔの膜厚ｔに応じてベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの高さ位置が調整されてレーザ光の照射位置における被加工膜Ｔの膜厚ｔがレーザ光の波長に対して光干渉を起こさない基準値ｔａとなるように傾斜角度を制御することで、例え被加工膜Ｔの膜厚ｔに微小なばらつきがあってもアニール処理による干渉縞の発生を防止することができ、アニール処理の生産効率をより高めることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
尚、上記実施例では、レーザアニーリング装置に適用されたレーザ照射装置を一例としてあげたが、これに限らず、レーザアニーリング装置以外の光学系を有する他の装置にも適用できるのは勿論である。
【００５７】
また、上記実施例では、３個のベローズシリンダを伸縮動作させてステージ３１の傾斜角度を調整する構成について説明したが、これ以外の駆動手段を用いてレーザ光の照射方向に対する基板Ｗの角度を制御する構成の装置を用いて良い。
【００５８】
また、上記実施例では、記憶部１１０に予め各基板の膜厚データが記憶されている場合について説明したが、これ以外の方法として、例えば、ステージ角度調整を行う前段階に基板の膜厚測定を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明になるレーザ照射装置を有するレーザ加工機の一実施例を示す構成図である。
【図２】プロセスステージ装置３０の構成を示す縦断面図である。
【図３】ステージ角度調整装置６０の構成を示す系統図である。
【図４】ベローズシリンダ３３ａ〜３３ｃの内部構造の一例を示す縦断面図である。
【図５】主制御装置１００が実行する制御処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】基板Ｗの傾きとレーザ光照射方向の膜厚との関係を説明するための拡大図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  レーザアニーリング装置
１２  レーザ発振器
２０  ホモジナイザ
３０  プロセスステージ装置
３１  ステージ
３２  ステージ駆動装置
３３  ステージ駆動部
３３ａ〜３３ｃ  ベローズシリンダ
３４ａ〜３４ｃ  変位センサ
４０  バリアブルアッテネータ
４１  シリンダチューブ
４２  ピストン
４３  駆動軸
４４  可動部
４５  支持部
４６  ベローズ
４９  排気管
６０  ステージ角度調整装置
６１ａ〜６１ｃ  空気管路
６２ａ〜６２ｃ  ４方電磁弁
６３  空気圧供給源
６４  圧力センサ
８０  プロセスチャンバ
９０  移動装置
９１  ガイドレール
９２  駆動装置
１００  主制御装置
１１０  記憶部
【図１】
2005228962.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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