[发明专利]激光退火方法以及激光退火装置

权利要求书

1.激光退火方法，该方法是在非单晶半导体膜上将射束截面形状为直线束的脉冲激光沿前述直线束的短轴方向扫描并进行照射的激光退火方法，其特征在于，

前述直线束在射束强度分布中具有位于短轴方向端部的陡峭部，前述陡峭部是具有前述射束强度分布中最大强度的10％以上且90％以下的强度的区域，以使前述陡峭部中位于扫描方向后方侧的前述陡峭部的短轴方向宽度在前述非单晶半导体膜的照射面上为50μm以下的条件进行前述照射。

2.如权利要求1所述的激光退火方法，其特征在于，前述脉冲激光的波长在400nm以下。

3.如权利要求1或2所述的激光退火方法，其特征在于，前述脉冲激光在照射面上的脉冲半宽值在200ns以下。

4.如权利要求1～3中任一项所述的激光退火方法，其特征在于，前述脉冲激光在照射面上的前述射束强度分布中的最大强度值为250～500mJ/cm²。

5.如权利要求1～4中任一项所述的激光退火方法，其特征在于，前述非单晶半导体为硅。

6.如权利要求1～5中任一项所述的激光退火方法，其特征在于，前述脉冲激光在射束强度分布中在短轴方向具有平坦部，且前述最大强度以前述平坦部的强度的平均值给出。

7.如权利要求1～6中任一项所述的激光退火方法，其特征在于，前述脉冲激光在射束强度分布中，两端部的任一方或双方局部具有强度上升的强度凸部的情况下，在除了前述强度凸部以外的范围内给出前述最大强度。

8.如权利要求6或7所述的激光退火方法，其特征在于，前述直线束在前述非单晶半导体膜的照射面上的前述最大强度的96％以上的区域的短轴宽度为100～500μm。

9.激光退火装置，其特征在于，具备：输出脉冲激光的激光光源，

调整前述脉冲激光的透射率的衰减器，

调整前述脉冲激光的射束截面形状的同时将调整过的脉冲激光引导至非单晶半导体膜的照射面上的光学体系，

前述光学体系具备：将前述脉冲激光的射束截面形状调整为在射束强度分布中具有规定强度以上的高强度区域的直线束的光学构件，以及使位于前述射束的短轴方向端部的陡峭部中的至少扫描方向后方侧的短轴方向宽度以在前述非单晶半导体膜的照射面上为50μm以下的条件急陡的光学构件。

10.如权利要求9前述的激光退火装置，其特征在于，使前述陡峭部急陡化的光学构件配置在前述脉冲激光的光路上，并且为遮蔽前述脉冲激光的射束截面的一部分的遮蔽部。

11.如权利要求10所述的激光退火装置，其特征在于，前述遮蔽部在前述高强度区域的短轴方向端的外侧遮蔽前述脉冲激光的射束截面的一部分。

12.如权利要求9～11中任一项所述的激光退火装置，其特征在于，前述激光光源是输出波长在400nm以下的前述脉冲激光的光源。

13.如权利要求9～12中任一项所述的激光退火装置，其特征在于，前述激光光源是输出半宽值在200ns以下的前述脉冲激光的光源。

14.如权利要求9～13中任一项所述的激光退火装置，其特征在于，前述光学体系具备将前述脉冲激光的强度调整为具有强度为最大强度的96％以上的前述高强度区域和位于端部的陡峭部的射束强度分布的光学构件。

15.如权利要求9～14中任一项所述的激光退火装置，其特征在于，前述衰减器将非单晶半导体膜的照射面上的前述脉冲激光的射束强度分布中最大强度值调整至250～500mJ/cm²。