[发明专利]束照射装置、束照射方法及薄膜晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及束照射装置、束照射方法。进而，本发明涉及使用了 该装置及方法的薄膜晶体管的制造方法。

背景技术

近年来，作为具有显示器件和集成电路等的半导体元件，正在进 行具有将多晶半导体膜作为沟道形成区的薄膜晶体管(以下，记作多 晶TFT)的研究。随着显示器件和集成电路的发展，要求进一步提高多 晶TFT的特性。

于是，作为得到多晶TFT的一种方法，使用具有连续振荡型激光 器和将激光束(也记作激光)进行扫描的装置的激光照射装置，使半 导体膜结晶(例如，参照专利文献1)。

另外，作为使激光扫描的装置，经常使用电反射镜(参照专利文 献2)和多角镜(参照专利文献3)。这是由于容易使扫描速度高速化 的缘故。据此，能够减少装置的负担。

图7表示现有的电反射镜的结构。用电反射镜73反射从激光的振 荡器71射出的激光72，在被照射物体74上形成束点(照射区)75。 通过以振幅76振动电反射镜73，束点75在被照射物体上扫描，进行 激光照射处理。与图7所示的电反射镜的振幅一致地，将激光照射到 被照射物体上。

另外，在多角镜的情况下，通过使接连设置的多个反射镜旋转， 将激光照射到被照射物体上。

(专利文献1)

特开2003-86505号公报

(专利文献2)

特开2003-86507号公报

(专利文献3)

特开2003-45890号公报

特别是，在考虑用大型基板进行批量生产的情况下，重视在大范 围内高效率地获得均匀的结晶性半导体膜。因此，经常使用由于重量 轻而容易使扫描速度高速化的电反射镜和多角镜这样的扫描装置。另 外，使用这些扫描装置，能够减少激光照射装置的负担。

但是，当使用上述的扫描装置时，往往在激光照射面的扫描开始 及扫描结束这些端部，发生扫描速度和照射状态不均匀的问题。另外， 使电反射镜振动时，存在扫描幅度曲折行进的问题。

例如，在激光反射到摆动(振动)的电反射镜上，将激光照射到 半导体膜的情况下，向着改变摆动的方向的点(摆动的顶点，也称作 电反射镜的停止点)，速度减慢，终于一瞬间成为零。然后，改变运 动方向，速度缓缓加快。虽然电反射镜的扫描速度的减慢、加快是在 短时间内进行的，但是，本发明人认识到，随着要求更高性能而且均 匀的半导体膜的结晶化，这样的不均匀的激光照射，即，照射不均匀 成为问题。由于将超过需要的能量照射到被照射物体上，这样的照射 不均匀有使非晶质半导体膜上膜被剥离的可能性。担心一旦膜被剥离， 正常的膜也被飞溅的半导体膜危及而皲裂。这样，本发明人认识到： 在要求高性能而且均匀的半导体膜的结晶化的半导体领域中，激光的 扫描速度不均匀就成为问题。

另外，在进行旋转运动、多个反射镜连续地联结起来的多角镜中， 随着被每个反射镜反射的激光的入射角的不同，照射位置产生微小的 偏离。特别是，在反射镜的边界处入射角的偏离使得扫描开始位置及 扫描结束位置发生偏离，成为不均匀激光照射处理的原因。另外，由 于在与扫描方向垂直的方向上，照射位置也发生偏离，这也成为不均 匀的激光照射处理的原因。本发明人认识到：为了得到更高性能而且 均匀的半导体膜的结晶性，这样的不均匀的激光照射不匀成为问题。

发明内容

因此，本发明的课题在于，提供使电反射镜等扫描装置的扫描速 度均匀，或者精密地控制扫描位置的束照射装置及束照射方法。另外， 本发明的课题还在于，使用上述的束照射装置及束照射方法，提供对 薄膜晶体管(以下，记作TFT)等的均匀的激光退火(包含结晶化和活 化)。

鉴于上述问题，本发明的特征在于：在利用具有单个镜面体(也 称作反射镜)的扫描(偏转)装置的情况下，使该扫描装置沿一个方 向旋转。此外，镜面体具有平面或者曲面。以下，用电反射镜作为这 样的镜面体的示例进行说明。