退火处理半导体基板的制造方法、扫描装置以及激光处理装置制造方法
【专利摘要】本发明是一种处理方法，其中，在一边扫描一边向半导体照射线光束时，为了在不使半导体基板移动的扫描装置的机构变得复杂的情况下即可施行精度良好的动作，并且适用于大型的半导体基板，对于被支持部支承的半导体基板，通过与支持部一同移动半导体基板，在短轴方向上相对地扫描线光束，同时多路径地并列照射线光束进行处理，该处理方法包括：基板旋转工序，在一个照射路径工序和之后的照射路径工序之间，该基板旋转工序旋转该半导体基板，以使所述半导体基板的前后位置变化，变更所述半导体基板相对于所述线光束的照射位置的位置；以及基板倾斜调整工序，在所述一个照射路径工序前，和之后的照射路径工序前以及所述基板旋转工序后，该基板倾斜调整工序对所述半导体基板的倾斜进行调整。
【专利说明】退火处理半导体基板的制造方法、扫描装置以及激光处理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过在半导体基板上照射线光束进行退火处理来制造半导体基板的制造方法、扫描装置以及激光处理装置。
【背景技术】
[0002]对于用在液晶显示器或有机EL显示器上的半导体基板，采用激光线光束进行激光处理。宽幅的激光线光束沿短轴方向扫描，同时在半导体基板上照射，从而能够一次性地高效进行处理(例如参照专利文献I)。
具体结构为，设置有半导体基板的基座沿着导轨等在激光线光束的短轴方向上移动，从而进行激光线光束的相对扫描(例如专利文献2的图1)。
[0003]再有，为提高生产性，半导体基板正在逐渐大型化，通过与此相适应地增大激光线光束的长轴长度，从而对生产性进行改善。
然而，对于激光线光束，要在有限的能量中对光束的断面形状进行整形，因此长轴长度的扩大也存在极限。因此，一种并非以单路径在半导体基板上照射激光线光束，而是以多路径并列照射，对大型化半导体基板的整个面进行处理的方法已经被实用化。该多路径照射方法中，需要在不同于进行激光退火处理的扫描方向的、与扫描方向交叉的方向上设置可使基座移动的另一个移动轴来移动半导体基板。与照射位置在多路径之间的变更相对应地，该移动轴的行程可达到线光束的长轴长度以上。
[0004]S卩，多路径的照射中，如图10 (a)所示，需要具有XY轴的基座S。这时，XY基座被构成为其X轴和Y轴位于上下方向，即为所谓的堆叠型基座。
采用该堆叠型基座以两条路径在半导体基板上进行照射的情况下，如图10(b)所示在半导体基板100的Y方向的半个面(图示区域A)上照射线光束L的第一路径。这时基座S沿X轴移动，从而能够相对地扫描线光束L。区域A上照射线光束L后，如图10(c)所示，在Y轴方向移动半导体基板100，进一步在半导体基板100的Y方向上剩下的半个面(图示区域B)上照射线光束L的第二路径。这时基座S能沿X轴移动，从而能够相对地扫描线光束L。
现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1:日本专利特开平11-251261号公报专利文献2:日本专利特开2004-64066号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0006]这里，作为处理对象的半导体基板更进一步大型化，也希望处理G8型基板。由于半导体基板变大，光学系统特性中，像场曲率(field curvature:像面弯曲)容易变大,有效DOF(D印th of focus:焦深)容易变窄。并且设置半导体基板的基座为需要与基板尺寸相匹配地一并大型化，为平坦地支承半导体基板，对于基座的表面平坦度要求提高。进而，由于基座的行程量也增大，对移动精度的要求也增大，例如使基座能稳定地移动。
[0007]然而，前述那样的堆叠型基座由于如下理由I?3其构成难以同时满足大型化和高精度，为液晶显示器或有机EL显示器采用G6基板(1500X 1800mm)被认为是极限。
1.堆叠型中例如Y轴在X轴上的情况下，Y轴支承机构上的平衡较差。
2.基板在Y方向上倾斜，则在线光束两端部产生离焦。
3.重量平衡较差则X偏转特性变差。
[0008]如上文所述，对于以往的堆叠型基座，由于G6型基板成为极限，像G7 (1900 X 2200mm)、G8 (2200 X 2500mm)这样的大型基板上，难以使激光线光束恰当地照射在半导体基板上并同时高精度地移动基座，若想达成这一目的，则基座涉及的装置成本降大幅上升。
[0009]为解决上述问题，也考虑了移动光学系统部分而进行半导体基板的激光处理的方法，但该方法中为使光学系统的性能不受影响，也必须准备高精度的光学系统移动用的基座，光学系统大型化的同时质量也增大。因此，在光学系统需要多余的驱动部、基座精度要求高等方面产生问题，产生与上述同样的问题。
[0010]本发明以上述情况为背景而完成，其目的在于提供一种退火处理半导体基板的制造方法、扫描装置和激光处理装置，能够在激光线光束照射时，减轻使半导体基板移动的机构的负担，同时能高精度地定位半导体基板。
解决技术问题所采用的技术方案
[0011]即，本发明的退火半导体基板的制造方法中的第I本发明为半导体基板的处理方法，对于被支持部支承的半导体基板，与所述支持部一起移动所述半导体基板，在短轴方向相对扫描并以多路径并列照射线光束，进行处理，
其特征在于包括:基板旋转工序，该工序在一个照射路径工序和其之后的照射路径工序之间，以使所述半导体基板的前后位置变化的方式而使所述半导体基板旋转，变更所述半导体基板相对于所述线光束的照射位置的位置，
基板倾斜调整工序，在所述一个照射路径工序前和之后的照射路径工序前，在所述基板旋转工序后，该基板倾斜调整工序对所述半导体基板的倾斜进行调整。
[0012]通过上述本发明，在一个照射路径工序前半导体基板的倾斜通过基板倾斜调整工序被调整，倾斜的影响消失，可使半导体基板一边移动一边照射线光束。线光束照射时，以半导体基板的表面为基准设定线光束的照射面形状、能量密度、功率密度、焦点等。因此半导体基板倾斜的状态下一边扫描一边照射线光束，根据半导体基板的倾斜，线光束相对于半导体基板的照射距离发生变化，高精度的退火处理难以施行。本发明中，如上所述，在一个照射路径工序前对半导体基板的倾斜进行调整，从而可在一个照射路径工序中进行高精度的退火处理。之后。通过基板旋转工序使基板的前后方向交换。基板旋转工序后，在之后的照射路径工序前，再对半导体基板的倾斜进行调整，可在之后的照射路径工序中进行高精度的退火处理。通过反复进行这些工序，基板的倾斜始终处于适当的状态，可进行高精度的退火处理。
[0013]第2本发明的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于在所述第I本发明中预先设定所述基板调整工序的调整量，进行所述基板调整工序时，基于设定的调整量调整所述半导体基板的倾斜。
[0014]通过上述本发明，通过预先设定倾斜调整量，不需要在每次进行旋转移动等时，检测必要的调整量等工序，使操作更有效率。
[0015]第3本发明的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于:所述第2本发明中，包括基板倾斜调整量取得工序，该取得工序对预先决定的所述一个照射路径的半导体基板位置进行推测，并取得被所述支持部支承的半导体基板的基板倾斜调整量，推测所述基板旋转工序的所述旋转后，对预先决定的所述之后的照射路径的半导体基板位置进行推测，并取得被所述支持部支承的半导体基板的基板倾斜调整量。
通过上述本发明，能预先取得在契合实际工序的状态下所需要的倾斜调整量，在实际的工序中进行适当的基板倾斜调整，能施行高精度的退火处理。
[0017]第4本发明的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于在所述第I?第3本发明的任一项中，所述旋转通过旋转轴进行，所述旋转轴位于一个所述照射路径中扫描方向中心线和之后的所述照射路径的扫描方向中心线之间。
[0018]通过上述本发明，能在基板旋转工序中同时相对于扫描方向和交叉方向移动半导体基板。特别是所述旋转轴如果在一个照射路径中扫描方向中心线和之后的照射路径的扫描方向中心线之间的中心线位置上，则能够相对于与扫描方向交叉的方向交换半导体基板的两侧位置，不需要保持原样地在与扫描方向交叉的方向上移动，也可进行线光束照射。
[0019]第5本发明的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于，所述第I?第4本发明的任一项中，所述旋转工序通过使所述支持部的全部或部分旋转而进行。
[0020]通过上述本发明，在基板旋转工序中通过旋转支承半导体基板的支持部而使半导体基板旋转，以备用于之后的照射路径工序。
[0021]第6本发明的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于，所述第I?第5本发明的任一项中，所述照射路径工序间，包括交叉方向移动工序，该交叉方向移动工序使所述半导体基板在与所述扫描方向交叉的方向上移动。
[0022]通过上述本发明，一个照射路径工序后，通过交叉方向移动工序可将半导体基板移动至照射线光束的特定位置，以备用于之后的照射路径工序。交叉方向移动工序可在基板旋转工序之前或者之后施行，在基板旋转工序之后被施行的情况下，优选在基板倾斜调整工序后施行。另外，优选在交叉方向移动工序后、下个照射路径工序前施行基板倾斜调整工序。
[0023]第7本发明的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于，所述第6本发明中，所述交叉方向移动工序通过使所述支持部移动而施行，或者通过使所述半导体基板从所述支持部的部分或全部脱离，与剩下的所述支持部相对独立地使所述半导体基板移动，移动后再次由剩下的所述支持部支承所述半导体基板而施行。
[0024]通过上述本发明，能使半导体基板脱离向扫描方向的交叉方向移动，因而不需要支持部全体的移动，能减轻或消除支持部移动的负担。
[0025]第8本发明的扫描装置，被包括在处理装置中，该处理装置相对于半导体基板，在短轴方向上相对扫描并以多路径并列照射线光束，进行所述半导体基板的处理，其特征在于，包括: 支持部，该支持部支承所述半导体基板，
扫描方向移动部，该扫描方向移动部使所述支持部在所述扫描方向上移动，
旋转移动部，该旋转移动部旋转所述半导体基板，使前后位置改变，
基板倾斜调整部，该基板倾斜调整部能调整所述基板的倾斜。
[0026]通过上述本发明，可通过基板倾斜调整部调整半导体基板的倾斜，调整倾斜后的半导体基板由支持部支承，通过扫描方向移动部被移动。扫描后的半导体基板通过旋转移动部旋转，能使前后位置交换，旋转后的半导体基板通过基板倾斜调整部能再进行倾斜调整。进行了基板倾斜调整后的半导体基板在之后的照射路径工序中可被高精度的处理。通过反复进行这些工序，基板的倾斜始终处于适当的状态，可进行高精度的线光束照射处理。
[0027]第9本发明的扫描装置，其特征在于，所述第8本发明中，所述旋转移动部具有使支承所述半导体基板的所述支持部旋转的机构。
[0028]上述本发明中，可伴随着支持部的旋转使半导体基板旋转。
[0029]第10本发明的扫描装置，其特征在于，所述第8或第9本发明中，所述旋转移动部设置在所述扫描方向移动部上。
[0030]通过上述本发明，完成扫描方向移动后的半导体基板可通过旋转移动部旋转。
[0031]第11本发明的扫描装置，其特征在于，所述第8或第9本发明中，包括脱离工作部，该脱离工作部使所述基板从所述支持部的部分或全部脱离，
所述旋转移动部具有使利用所述脱离工作部脱离后的半导体基板相对于剩下的所述支持部独立旋转的机构。
[0032]通过上述本发明，可在脱离状态下通过旋转移动部旋转从支持部的部分或全部脱离的半导体基板。
[0033]第12本发明的扫描装置，其特征在于，在所述第8?第11本发明的任一项中，所述旋转移动部具有旋转轴并能够进行旋转，该旋转轴位于相对于通过被线光束照射的长边方向中心的扫描方向偏移后的位置上。
[0034]通过上述本发明，半导体基板沿所述旋转轴旋转，从而能够变更半导体基板在扫描交叉方向上相对于线光束的照射位置的位置。
[0035]第13本发明的扫描装置，其特征在于，在所述第8?第12本发明的任一项中，包括交叉方向移动部，该交叉方向移动部使所述半导体基板在与所述扫描方向交叉的方向上移动。
[0036]通过上述本发明，能够在对半导体基板照射线光束之前或之后在与扫描方向交叉的方向上移动半导体基板。
[0037]第14本发明的扫描方向，其特征在于，所述第8?第13本发明的任一项中，包括控制部，该控制部控制所述扫描方向移动部，所述旋转移动部，所述基板倾斜调整部，
所述控制部，在采用所述线光束进行一个照射路径前，控制所述基板倾斜调整部对所述基板的倾斜进行调整，所述一个照射路径与之后的照射路径之间，控制所述旋转移动部以使所述半导体基板的前后位置改变的方式而使该半导体基板旋转，控制所述基板倾斜调整部对所述基板的倾斜进行调整，之后，照射线光束并且控制所述扫描方向移动部使所述支持部施行在所述扫描方向上移动的动作。
[0038]通过上述本发明，线光束照射前或线光束照射前且半导体基板旋转后，可对半导体基板的倾斜进行适当的调整，能进行高精度的退火处理。
[0039]第15本发明的扫描装置，其特征在于，所述第8?第14本发明的任一项中，所述基板倾斜调整部具有调整机构，该调整机构可对支承所述支持部的万向接轴的接轴角度进行调整。
[0040]通过上述本发明，对支承所述支持部的万向接轴的接轴角度进行调整，从而可对半导体基板的倾斜角度进行调整。
[0041]第16本发明的扫描装置，其特征在于，所述第8?第14本发明的任一项中，所述基板倾斜调整部具有多个调整部件，多个该调整部件在不同的位置上对所述支持部的支持面高度进行变更。
[0042]同过上述本发明，通过多个调整部件调整支持部的倾斜，从而可对半导体基板的倾斜进行调整。
[0043]第17本发明的激光处理装置，对于半导体基板，在短轴方向上相对扫描并以多路径并列照射激光线光束，进行所述半导体基板的处理，其特征在于，包括:
第8?第16本发明的任一项中记载的扫描装置，
激光振荡器，该激光振荡器输出所述激光，
光学系统，该光学系统将所述激光修整为线光束形状并将其引导至作为处理对象的半导体基板。
[0044]通过上述本发明，可使半导体基板的倾斜被适当修正，照射激光线光束，进行精度良好的线光束照射处理。
发明效果
[0045]如上所述，通过本发明，即便对于半导体基板的大型化，也能够在以多路径照射线光束时减轻使半导体基板移动的装置的负担，可进行高精度的扫描，并在激光照射时以高位置精度在半导体基板上照射激光，可进行良好的线光束照射处理。另外，扫描装置可实现小型化，外部振动对照射结果的影响也可变小。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1是示出了本发明的一个实施方式的扫描装置和包括该扫描装置的一个实施方式的激光处理装置的简要图。
图2是类似地示出了进行基板倾斜调整的部分调整部的细节的剖面图。
图3是类似地示出了退火处理半导体基板的制造工序的图。
图4是类似地示出了退火处理半导体基板的制造工序中的步骤的流程图。
图5是类似地示出了基板倾斜调整中调整量的取得步骤的流程图。
图6是示出了本发明的另一实施方式的扫描装置的简要图。
图7是类似地示出了退火处理半导体基板的制造工序的图。
图8是类似地示出了退火处理半导体基板的制造工序的步骤的流程图。
图9是说明激光的合成例的图。
图10是说明以往的扫描装置和动作的图。
【具体实施方式】
[0047]以下，基于图1对本发明的一个实施方式涉及的扫描装置和包括该扫描装置的激光处理装置进行说明。
激光处理装置I包括处理室2，处理室2内设置扫描装置3。扫描装置3包括:扫描方向移动部30,该扫描方向移动部30可在X方向(扫描方向)上移动；旋转移动部32,该旋转移动部32设置在该扫描方向移动部30上,与扫描方向移动部30共同移动,可使设置在上部的平面矩形的基座4旋转。基座4相当于本发明的支持部。旋转移动部32和基座4之间有多个部分调整部5，在基座4的四个角上该多个部分调整部5将基座4支承在旋转移动部32上。部分调整部5相当于本发明的调整部件，多个部分调整部5构成本发明的基板倾斜调整部。
[0048]扫描方向移动部30被设置在处理室2的基盘上，向X方向延伸，可沿导轨31移动，通过图中未示出的电动机等进行驱动，旋转移动部32和基座4可在扫描方向上移动。
旋转移动部32具有与基座4中心同轴的旋转轴，以相对于扫描方向使基座4的前后方向交换的方式而使基座4旋转。
另外，处理室2中，设置有导入窗6将线光束从外部导入。从导入窗6向处理室2内导入的线光束，相对于基座4被定位在向与X方向正交的Y方向偏离的位置上，使得线光束长轴方向一端部位于基座4的中心附近。能通过改变下述光学系统12的配置等来调整线光束的长轴方向位置。
[0049]激光处理时，作为半导体基板，基座4的中央设置有在玻璃基板10a等上形成非晶质娃I吴10b等后得到的半导体基板100。
另外，本实施方式的处理装置中，对通过激光处理使非晶质膜结晶化的激光退火处理的相关内容进行了说明，但本发明中激光处理的内容并不限定于此，例如，也可以是让非单晶的半导体膜单晶化，进行结晶半导体膜的改质。另外，也可以是涉及其它处理的内容，被处理物并未被限定为特定物。
[0050]处理室2的外部设置有激光光源10。激光光源10为脉冲振荡激光、连续振荡激光的其中之一即可，本发明并不限定为其中一种。
根据需要，该激光光源10中输出的激光15通过衰减器11调整能量密度，在包括反射镜12a、12b等的光学系统12中进行线光束形状的修整或者偏转，使其形状的长轴长度为半导体基板100在Y方向上的宽度的1/2以上。另外，构成光学系统12的光学部件并不限定于上述内容，可包括各种透镜、反射镜、波导部等。
[0051]另外，激光处理装置I中，包括控制部7，该控制部7控制扫描装置3、激光光源10。控制部7由CPU、使其工作的程序、记忆部等构成。
[0052]接着，基于图2(a)对部分调整部5的细节进行说明。
部分调整部5具有存在于旋转移动部32和基座4之间的部分支持部50，该部分支持部50可支承基座4。部分支持部50具有楔形纵剖面，其下表面为沿着旋转移动部32上表面的平面，上表面为从内侧向外侧上升的倾斜面，通过设置在旋转移动部32的外侧面上的调整部驱动部51，可在内外方向上移动。另外，基座4的四个角下表面具有锥面40，该锥面40沿着部分支持部50的上表面，部分支持部50可相对于旋转移动部32的上表面和锥面40进行滑动。
[0053]接着，基于图3的简要工序图和图4的流程图针对上述激光处理装置I的动作进行说明。另外，以下的步骤通过控制部7施行。
首先，收纳在图中未示出的板匣中的半导体基板100被放入处理室2内，设置在基座4的中央(步骤si)。
接着，如图3(a)所示，通过多个部分调整部5的动作用预先设定的调整量对基座4的倾斜进行调整。由此基座4上的半导体基板100的倾斜被调整(步骤s2)。
[0054]具体为，部分支持部50通过向内侧前进或向外侧后退使与其接触的基座4的部分改变上下位置，结果使得基座4的倾斜被调整。通过适当确定各部分调整部5各自的调整量，可更精密地变更基座4的倾斜。另外，图2(b)中部分支持部50通过调整部驱动部51的动作向内侧前进，与其接触的基座4的部分呈上升状态，图2(c)示出了通过调整部驱动部51的动作部分支持部50向外侧后退，与其接触的基座4的部分呈下降状态。
[0055]基板调整工序后，进行激光处理(步骤S3)。激光处理中激光光源10中输出的激光15，通过衰减器11对其脉冲能量密度进行调整。衰减器11被设定为特定的衰减率，以在半导体膜的照射面上得到特定的能量密度或功率密度的方式对衰减率进行调整。
[0056]透过衰减器11的激光15，通过光学系统12被修整为线光束形状，被导入到设置在处理室2上的导入窗6。线光束150透过导入窗6被导入处理室2内部,如图3 (b)所不,线光束150的照射位置为覆盖半导体基板100的Y方向上的一侧的半个面的范围。由于扫描装置3的扫描方向移动部30沿导轨31移动，半导体基板100与基座4 一同在X方向上移动。通过该移动，在第一路径中，线光束150在半导体基板100的X方向上的一端部和另一端部之间进行相对扫描，同时，被照射到半导体基板100，从而对半导体基板100在Y方向上的半个面进行处理(图3 (c)、步骤s3)，半导体基板100在Y方向上的半个面成为照射区域101，剩下的半个面成为未照射区域102。
[0057]接着，对是否完成向半导体基板100整个面照射激光进行判定(步骤s4)，若未完成向半导体基板100整个面照射激光(步骤s4、否)，扫描方向移动部30停止，在该位置驱动旋转移动部32，被旋转移动部32支承的基座4和半导体基板100 —同被旋转180度，使半导体基板100的前后位置交换(图3(d)、步骤s5)。通过该旋转半导体基板100的照射区域101和未照射区域102在Y方向上交换，未照射区域102就位在线光束150的照射位置一侧。
[0058]激光照射前，如图3(e)所示，通过多个部分调整部5的动作用预先设定的调整量对基座4的倾斜进行调整。由此基座4上的半导体基板100的倾斜被调整(步骤s6)。这时的调整量，可与图3(a)所示不同，使用其它调整量。
倾斜调整后，通过扫描方向移动部30，使基座4与旋转移动部32 —起沿导轨31向-X方向移动(图3(f))。这时半导体基板100上线光束150以第二路径进行相对扫描并同时进行照射，相当于半导体基板100的Y方向上半个面的未照射区域102被处理，整个面成为照射区域101 (图3(g)、步骤S3)。
通过上述步骤半导体基板100的整个面由第二路径处理完成，基于处理完成的判定结果(步骤s4、是)，将半导体基板100返回板匣(步骤s7)，处理结束。
[0059]另外，基于图5的流程图，针对预先取得调整量的步骤、即基板倾斜调整量取得工序进行说明。
首先，将半导体基板试样放入处理室2内，设置在基座4的中央(步骤slO)，通过多个光学传感器等检测半导体基板试样的倾斜量(步骤sll)。接着，将倾斜量与预先设定的容许阈值进行比较，对倾斜量是否超过容许阈值进行判定(步骤sl2)。容许阈值可预先决定，或者也可由操作者设定。另外，由于作为处理对象的半导体基板的种类或尺寸等不同，也可准备不同的容许阈值。
倾斜量未超过容许阈值的情况下(步骤sl2、否)，进行调整量设定，将调整量设为0(步骤sl4)，处理结束。倾斜量超过容许阈值的情况下(步骤sl2、是)，计算各部分调整部中的调整量(步骤sl3)，基于计算结果进行调整量设定(步骤sl4)，处理结束。
[0060]上述实施方式中，通过基座4的旋转可使基座4和半导体基板100的重心位置不发生改变而完成处理，在调整好半导体基板100的倾斜的状态下进行线光束照射，因而能够高精度地把线光束照射到半导体基板，进行退火处理。而且，由于没有Y方向移动轴，不需要复杂的移动机构，扫描装置可被紧凑地构成，同时保证基座的移动精度较高。
另外，通过旋转移动部32进行的旋转，并不限定基座4在X方向上所处的位置，也可在第一路径照射完成后，基座4通过扫描方向移动部30回到X方向的初始位置后，旋转移动部32使基座4旋转180度，接着，使基座4向X方向移动，相对扫描线光束150，同时进行第二路径照射。
[0061](实施方式2)
上述实施方式中，对于以两个路径向半导体基板并列照射线光束进行了说明，本发明中也可进行三个路径以上的并列照射。
以下基于图6对以三个路径并列照射线光束的装置结构进行说明。另外，说明中与所述各实施方式的相同结构标注同一符号。
[0062]该实施方式的扫描装置3a中，扫描方向移动部30在导轨31上可在X方向上移动，在扫描方向移动部30上,在扫描方向移动部30上方沿着与扫描方向交叉的方向(该方式中为Y方向)设置有导轨33a，沿着该导轨33a设置有可在Y方向上移动的交叉方向移动部33b。交叉方向移动部33b上设置有旋转移动部32a，以可旋转的方式经由多个部分调整部5将基座4设置在旋转移动部32上。
该实施方式2中，在旋转移动部32a旋转量为O、交叉方向移动部33b位于Y方向中心处的状态下，线光束150被定为在可照射到设置在基座4上的半导体基板100的Y方向上1/3宽度端部上。
[0063]接着，基于图7的简要工序图和图8的流程图针对实施方式2的动作进行说明。以下的步骤由控制部控制。
被收藏在图中未出的板匣等中的半导体基板100被放入处理室2内，设置在位于初始位置的基座4上(图7(a)、步骤s30)。这时，通过交叉方向移动部33b预先将基座4移动成从X方向中心线偏移半导体基板4在Y方向上1/3的宽度。线光束150的照射位置被设定为在扫描方向移动部33b的中央。半导体基板100被放入处理室2的状态下，通过使基座4位置偏移，从而使线光束15照射到半导体基板100的Y方向上三个1/3宽度带中端部的1/3宽度带。
[0064]接着，通过部分调整部5的动作用预先设定的调整量对半导体100的倾斜进行调整(图7(b)、步骤s31)。图中的斜箭头表示了其上下方向的移动。
接着，基座4向X方向移动，同时线光束150向半导体基板100照射(步骤s32)。线光束150照射到半导体基板100的Y方向上端部的1/3宽度带，通过让基座4向X方向移动，半导体基板100的Y方向的1/3面上线光束150进行相对扫描并同时被照射，半导体基板100的1/3面以第一路径被处理，成为照射区域101，其它为未照射区域102(图7(c))。
[0065]接着，基座4通过扫描方向移动部30回到X方向初始位置(图7(d))，判定是否完成向半导体基板100的整个面照射激光(步骤S33)。所述判定中，向半导体基板100整个面的激光照射未完成的情况下(步骤s33、否)，判定完成了第几路径(步骤s34)，第一路径完成的情况下(步骤s34、第一路径完成)，准备第二路径，通过交叉方向移动部33b将半导体基板100向Y方向移动1/3宽度大小，使半导体基板100的中央的1/3宽度带就位在线光束150的照射位置上。
[0066]接着，通过部分调整部5的动作用预先设定的调整量对半导体基板100的倾斜进行调整(图7(f)、步骤s31)，之后，基座4向X方向移动，同时线光束150进行照射(步骤s32)。通过在半导体基板100的中央的1/3宽度带上照射线光束150，并让基座4向X方向移动，从而在半导体基板100的Y方向的1/3面上相对扫描并照射线光束150，半导体基板100的中央的1/3面以第二路径被处理，成为照射区域101 (图7(g))。
[0067]接着，基座4通过扫描方向移动部30回到X方向初始位置，判定是否完成向半导体基板100的整个面照射激光(步骤S33)，向半导体基板100整个面的激光照射未完成的情况下(步骤s33、否)，判定完成了第几路径(步骤s34)，第二路径完成的情况下(步骤s34、第二路径完成)，准备第三路径，通过旋转移动部32将基座4旋转180度，使半导体基板100的前后位置改变(图7(h)、步骤s36)。这时的旋转中心，与基座4的中心同轴。
[0068]之后，通过交叉方向移动部33b将基座4向-Y方向移动半导体基板的1/3宽度大小(图7(i)、步骤s37)。
接着，通过部分调整部5的动作用预先设定的调整量对半导体基板100的倾斜进行调整(图7 (j)、步骤s31)，将基座4向X方向移动，同时线光束150进行照射(图7(k)、步骤s32)。线光束150照射在基座4的Y方向端部的1/3宽度带上，在半导体基板100的Y方向上剩下的1/3面上相对扫描并同时照射线光束150，半导体基板100的1/3面以第三路径被处理，成为照射区域101 (图7(L))。由此半导体基板100的整个面通过三个路径的线光束照射被处理。
之后，在处理是否完成的判定中(步骤s33)判定为处理完成(步骤s33、是)，将半导体基板100返回图中未示出的板匣(步骤s38)，处理结束。
[0069]上述实施方式中，是在朝与扫描方向交叉的方向移动后或旋转移动后进行基板倾斜调整，该基板倾斜调整中使用与各基板位置相对应而设定的调整量。这是因为，不仅是旋转移动，交叉方向移动中基板的倾斜也会发生变动。
另外，上述实施方式中针对具有三路径的照射工序的方案进行了说明，但本发明中照射工序的数量并未被特别限定。
[0070]另外，该实施方式中，具有使基座在Y方向上移动的机构，该情况下也可通过组合旋转移动来使Y方向上的移动量减小，扫描装置不需要复杂化，即可进行精度良好的基座移动。
另外，基座的旋转和水平时期不限定在特定的时期，在照射路径之间适当的施行基座的旋转和水平时期，可使Y轴方向的移动距离减少，进行多路径激光处理。
[0071]还有，所述各实施方式中，对基于预先设定的调整量施行基板的倾斜调整进行了说明，但也可每次或在期望时检测倾斜状态，对应于该倾斜状态进行倾斜调整。
[0072]上述各实施方式中，对将从一个激光光源输出的激光所产生的线光束照射到半导体基板进行了说明，但也可将从多个激光光源输出的激光进行合成，从而得到线光束。
图9示出了将两个激光合成为一个线光束的例子。
例如光学系统中由支架122、123支承且并列设置了两个光学部件120、121，将激光分别弓I导至光学部件120、121，输出的线光束151、152进一步合成，可得到长轴长度变长的线光束150。该情况下，对于线光束151、152的强度而言，在与平坦的平坦部相连的长轴方向端部，具有强度向外侧逐渐变小的倾斜部，通过让倾斜部相互重合，在平坦部150a之间形成联接部。图9(a)中，通过对倾斜部的倾斜和线光束151、152的长轴方向端部的距离进行设定，形成使联接部的强度和平坦部150a的强度相同的平坦形状。但是，联接部的强度并不限定于此，也可以如图9(b)所示形成上突部150b或如图9(c)所示形成下突部150c。联接部只要设置在半导体基板上不构成器件的部分上，则不会成为障碍。另外，只要上突部150b或下突部150c相对于平坦部150a的强度变化较小，则不会成为障碍。由此联接部的强度变化部分优选长轴方向宽度或强度变化量较小。
[0073]另外，上述各实施方式中，说明了基板的倾斜调整由部分调整部施行，但本发明并不限定倾斜调整的机构，只要能达到期望的调整，则对于机构的结构或种类不作特别限定。
[0074]另外，上述各实施方式中，对照射激光线光束的激光处理装置，以及该激光处理装置所包括的扫描装置进行了说明，但本发明中线光束并不限定为由激光产生，其它的量子线光束也可同样适用。作为处理装置，可列举出用于非单晶半导体的结晶化或单晶化、杂质的活性化等处理的装置。
[0075]以上基于上述实施方式针对本发明进行了说明，本发明不限定于上述实施方式的内容，在不脱离本发明范围的情况下可做适当的变更。
标号说明
[0076]I激光处理装置 2处理室
3扫描装置 4基座
5部分调整部 10激光光源 11衰减器 15激光
30扫描方向移动部 31导轨 32旋转移动部 32a旋转移动部 33a导轨
33b交叉方向移动部 100半导体基板
150线光束
【权利要求】
1.一种退火处理半导体基板的制造方法，相对于被支持部支承的半导体基板，通过与所述支持部一起移动所述半导体基板，在短轴方向上相对扫描并以多路径并列照射线光束，进行处理，其特征在于，所述制造方法包括: 基板旋转工序，该工序在一个照射路径工序和其之后的照射路径工序之间，以使所述半导体基板的前后位置变化的方式使所述半导体基板旋转，变更所述半导体基板相对于所述线光束的照射位置的位置， 基板倾斜调整工序，在所述一个照射路径工序前和之后的照射路径工序前，在所述基板旋转工序后，该基板倾斜调整工序对所述半导体基板的倾斜进行调整。
2.如权利要求1所述的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于:预先设定所述基板调整工序的调整量，进行所述基板调整工序时，基于设定的调整量调整所述半导体基板的倾斜。
3.如权利要求2所述的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于:包括基板倾斜调整量取得工序，该取得工序对预先决定的所述一个照射路径的半导体基板位置进行推测，并取得被所述支持部支承的半导体基板的基板倾斜调整量，推测所述基板旋转工序的所述旋转后，对预先决定的所述之后的照射路径的半导体基板位置进行推测，并取得被所述支持部支承的半导体基板的基板倾斜调整量。
4.如权利要求1?3中任一项所述的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于:所述旋转通过旋转轴进行，该旋转轴位于一个所述照射路径中的扫描方向中心线和之后的所述照射路径的扫描方向中心线之间。
5.如权利要求1?4中任一项所述的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于:所述旋转工序通过使所述支持部的全部或部分旋转而施行。
6.如权利要求1?5中任一项所述的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于:包括交叉方向移动工序，在所述照射路径工序之间，该交叉方向移动工序使所述半导体基板向与所述扫描方向交叉的方向移动。
7.如权利要求6所述的退火处理半导体基板的制造方法，其特征在于:所述交叉方向移动工序通过使所述支持部移动而施行，或者通过使所述半导体基板从所述支持部的部分或全部脱离，与剩下的所述支持部相对独立地使所述半导体基板移动，移动后再次由剩下的所述支持部支承所述半导体基板而施行。
8.一种扫描装置，被包括在处理装置中，该处理装置相对于半导体基板，在短轴方向上相对扫描并以多路径并列照射线光束，进行所述半导体基板的处理，其特征在于，所述扫描装置包括: 支持部，该支持部支承所述半导体基板， 扫描方向移动部，该扫描方向移动部使所述支持部在所述扫描方向上移动， 旋转移动部，该旋转移动部旋转所述半导体基板，使前后位置改变， 基板倾斜调整部，该基板倾斜调整部能调整所述基板的倾斜。
9.如权利要求8所述的扫描装置，其特征在于:所述旋转移动部包括使支承所述半导体基板的所述支持部旋转的机构。
10.如权利要求8或9所述的扫描装置，其特征在于:所述旋转移动部被设置在所述扫描方向移动部上。
11.权利要求8或9所述的扫描装置，其特征在于:包括脱离工作部，该脱离工作部使所述基板从所述支持部的部分或全部脱离， 所述旋转移动部具有使利用所述脱离工作部脱离后的半导体基板相对于剩下的所述支持部独立旋转的机构。
12.如权利要求8?11中任一项所述的扫描装置，其特征在于:所述旋转移动部具有旋转轴并能够旋转，该旋转轴位于相对于通过照射的所述线光束的长边方向中心的扫描方向偏移后的位置上。
13.如权利要求8?12中任一项所述的扫描装置，其特征在于:包括交叉方向移动部，该交叉方向移动部使所述半导体基板在与所述扫描方向交叉的方向上移动。
14.如权利要求8?13中任一项所述的扫描装置，其特征在于:包括控制部，该控制部控制所述扫描方向移动部、所述旋转移动部、所述基板倾斜调整部， 所述控制部，在采用所述线光束进行一个照射路径前，控制所述基板倾斜调整部对所述基板的倾斜进行调整，在所述一个照射路径与之后的照射路径之间，控制所述旋转移动部以使所述半导体基板的前后位置改变的方式而使该半导体基板旋转，控制所述基板倾斜调整部对所述基板的倾斜进行调整，之后，照射线光束并且控制所述扫描方向移动部使所述支持部施行在所述扫描方向上移动的动作。
15.如权利要求8?14中任一项所述的扫描装置，其特征在于:所述基板倾斜调整部具有调整机构，该调整机构对支承所述支持部的万向接轴的接轴角度进行调整。
16.如权利要求8?14中任一项所述的扫描装置，其特征在于:所述基板倾斜调整部具有多个调整部件，多个该调整部件在不同的位置上对所述支持部的支持面高度进行变更。
17.—种激光处理装置，该处理装置相对于半导体基板，在短轴方向上相对扫描并以多路径并列照射激光线光束，进行所述半导体基板的处理，其特征在于，所述激光处理装置包括: 如权利要求8?16中任一项所述的扫描装置， 激光振荡器，该激光振荡器输出所述激光， 光学系统，该光学系统将所述激光修整为线光束形状并将其引导至作为处理对象的半导体基板。
【文档编号】H01L21/20GK104508797SQ201480002018
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2013年3月21日
【发明者】郑石焕, 泽井美喜, 次田纯一 申请人:株式会社日本制钢所