JP7781175B2 - レーザ照射装置、レーザ照射方法、及びディスプレイの製造方法 - Google Patents

Description

本発明はレーザ照射装置、レーザ照射方法、及びディスプレイの製造方法に関する。

特許文献１には、エキシマレーザを用いたレーザアニール装置が開示されている。特許文献１では、浮上ユニットが基板を浮上した状態で、搬送ユニットが基板を搬送している。そして、ライン状のレーザ光が、搬送中の基板に照射される。

特開２０１８－６４０４８号

このようなエキシマレーザ光源は高価であるため、装置の部品コストを低減することが困難である。したがって、エキシマレーザ光源以外の光源を用いることが望まれる．半導体レーザは、安価であるが、連続発振（ＣＷ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーザである。ＣＷレーザ光を変調器でパルス化すると、出力が低下してしまう。よって、多くの光源が必要となり、低コスト化が困難になる。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施の形態によれば、レーザ照射装置は、基板に設けられた膜にレーザ光を照射するレーザ照射装置であって、少なくとも一部が前記膜を透過する波長のレーザ光を発生するレーザ光源と、前記レーザ光を前記基板に導く光学系ユニットと、前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有し、前記基板を浮上させる浮上ユニットと、を備えている。

一実施の形態によれば、レーザ照射装置は、波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生する半導体レーザ光源と、基板を第１の方向に搬送する搬送ユニットと、パルス光である前記レーザ光を前記基板に導く光学系ユニットと、上面視において前記第１の方向と異なる第２の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるよう、前記光学系ユニットを駆動する駆動機構と、を備えている。

一実施の形態によれば、レーザ照射装置は、基板に設けられた膜に対して脱水素化処理を行うレーザ照射装置であって、波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生する半導体レーザ光源と、前記レーザ光を基板に導く光学系ユニットと、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変化させる駆動機構と、を備えている。

一実施の形態によれば、レーザ照射装置は、膜が形成された基板を第１の方向に発生する搬送ユニットと、波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生する半導体レーザ光源と、前記レーザ光を基板に導く光学系ユニットと、上面視において、前記第１の方向から傾いた第２の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変える駆動機構と、前記膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するエキシマレーザ光源と、上面視において前記エキシマレーザ光を前記第１の方向から傾いた方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記基板に導く結晶化用光学系と、を備えている。

一実施の形態によれば、レーザ照射方法は、基板に設けられた膜にレーザ光を照射するレーザ照射方法であって、（Ａ１）前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記基板を浮上させるステップと、（Ａ２）少なくとも一部が前記膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、（Ａ３）光学系ユニットによって前記レーザ光を浮上中の前記基板に導くステップと、を備えている。

一実施の形態によれば、レーザ照射方法は、（Ｂ１）半導体レーザ光源によって波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生するステップと、（Ｂ２）搬送ユニットによって、基板を第１の方向に搬送するステップと、（Ｂ３）パルス光である前記レーザ光を光学系ユニットによって前記基板に導くステップと、（Ｂ４）上面視において前記第１の方向と異なる第２の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるよう、前記光学系ユニットを駆動するステップと、を備えている。

一実施の形態によれば、レーザ照射方法は、基板に設けられた膜に対して脱水素化処理を行うレーザ照射方法であって、（Ｃ１）半導体レーザ光源によって、波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生するステップと、（Ｃ２）光学系ユニットによって前記レーザ光を基板に導くステップと、（Ｃ３）前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変化させるステップと、を備えている。

一実施の形態によれば、レーザ照射方法は、（Ｄ１）搬送ユニットによって、膜が形成された基板を第１の方向に搬送するステップと、（Ｄ２）半導体レーザ光源によって、波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生するステップと、（Ｄ３）光学系ユニットによって、前記レーザ光を基板に導くステップと、（Ｄ４）上面視において、前記第１の方向と異なる第２の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるステップと、（Ｄ５）エキシマレーザ光源によって、前記膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、（Ｄ６）上面視において前記エキシマレーザ光を前記第１の方向から傾いた方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記基板に導くステップと、を備えている。

一実施の形態によれば、ディスプレイの製造方法は、（Ｓ１）基板上に形成された膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、前記（Ｓ１）照射ステップは、（ＳＡ１）前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記基板を浮上させるステップと、（ＳＡ２）少なくとも一部が前記膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、（ＳＡ３）光学系ユニットによって前記レーザ光を浮上中の前記基板に導くステップと、を備えている。

一実施の形態によれば、ディスプレイの製造方法は、（Ｓ１）基板上に形成された膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、前記（Ｓ１）照射ステップは、（ＳＢ１）半導体レーザ光源によって波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生するステップと、（ＳＢ２）搬送ユニットによって、基板を第１の方向に搬送するステップと、（ＳＢ３）パルス光である前記レーザ光を光学系ユニットによって前記基板に導くステップと、（ＳＢ４）上面視において前記第１の方向と異なる第２の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるよう、前記光学系ユニットを駆動するステップと、を備えている。

一実施の形態によれば、ディスプレイの製造方法は、（Ｔ１）基板上に形成された膜に対して脱水素化処理を行うため、前記膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、前記（Ｔ１）照射ステップは、（ＴＣ１）半導体レーザ光源によって、波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生するステップと、（ＴＣ２）光学系ユニットによって前記レーザ光を基板に導くステップと、（ＴＣ３）前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変化させるステップと、を備えている。

一実施の形態によれば、ディスプレイの製造方法は、（Ｓ１）基板上に形成された膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、前記（Ｓ１）照射ステップは、（ＳＤ１）搬送ユニットによって、膜が形成された基板を第１の方向に搬送するステップと、（ＳＤ２）半導体レーザ光源によって、波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生するステップと、（ＳＤ３）光学系ユニットによって、前記レーザ光を基板に導くステップと、（ＳＤ４）上面視において、前記第１の方向と異なる第２の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるステップと、（ＳＤ５）エキシマレーザ光源によって、前記膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、（ＳＤ６）上面視において前記エキシマレーザ光を前記第１の方向から傾いた方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記基板に導くステップと、を備えている。

前記一実施の形態によれば、生産性の高いレーザ照射装置、レーザ照射方法、及びディスプレイの製造方法を提供することができる。

実施の形態にかかるレーザ照射装置を模式的に示す上面図である。 実施の形態にかかるレーザ照射装置を模式的に示すＸＺ断面図である。 実施の形態にかかるレーザ照射装置を模式的に示すＹＺ断面図である。 シリコン膜の浸透深さを示す表である。 変形例にかかるレーザ照射装置を模式的に示すＸＺ断面図である。 実施の形態２にかかるレーザ照射装置を模式的に示す側面図である。 レーザ光のスポット形状を模式的に示す上面図である。 実施の形態３にかかるレーザ照射装置を模式的に示す上面図である。 実施の形態３にかかるレーザ照射装置を模式的に示す側面図である。 アニール処理されたシリコン膜を示す写真である。 アニール処理されたシリコン膜に水素濃度を示すＳＩＭＳプロファイルである。 有機ＥＬディスプレイの構成を簡略化して示す断面図である。 本実施の形態にかかるディスプレイの製造方法を示す工程断面図である。 本実施の形態にかかるディスプレイの製造方法を示す工程断面図である。

実施の形態１．
本実施の形態にかかるレーザ照射装置は、被処理体（ワークともいう）にレーザ光を照射することでアニール処理を行う。レーザ照射装置は、レーザ光により基板を加熱することで、基板に設けられた膜に対して脱水素化アニール処理を行う。例えば、被処理体は、シリコン膜が形成された膜付き基板となっている。レーザ照射装置は、レーザ光源として、青色半導体レーザ光源を用いている。レーザ照射装置は、半導体レーザ光源からの青色レーザ光を被処理体に照射することで、シリコン膜に対する脱水素処理を行う。なお、レーザ光は青色レーザ光に限らず、波長５００ｎｍ以下のレーザ光とすることができる。

例えば、ディスプレイパネルの製造工程において、成膜装置が、基板に膜を形成する。そして、レーザ照射装置が膜にレーザ光を照射する。基板は、例えば、ガラス基板や樹脂基板などの透明基板であり、膜は例えば、アモルファスシリコン膜である。アモルファスシリコン膜付きの基板が被処理体となる。レーザ照射装置は、アモルファスシリコン膜にレーザ光を照射することで、アモルファスシリコン膜を脱水素化する。もちろん、被処理体はシリコン膜以外の膜が形成された膜付き基板であってもよい。以下、レーザ照射装置が、レーザ光を用いた脱水素化アニール処理装置であるとして説明を行うが、レーザ照射によりアモルファスシリコン膜を結晶化する結晶化アニール処理装置であってもよい。

図１～図３を用いて、本実施の形態にかかるレーザ照射装置の構成について説明する。図１は、レーザ照射装置１の構成を模式的に示す上面図ある。図２は、レーザ照射装置１の構成を模式的に示すＸＺ断面図である。図３は、レーザ照射装置１の構成を模式的に示すＹＺ断面図である。

図１～図３に示すように、レーザ照射装置１は、浮上ユニット１０、搬送ユニット１１、光学系ユニット３０、Ｙ駆動機構３２、及びステージ４０を備える。浮上ユニット１０と搬送ユニット１１とが搬送装置を構成する。

なお、以下に示す図では、説明の簡略化のため、適宜、ＸＹＺ３次元直交座標系を示している。Ｚ方向は鉛直上下方向であり、被処理体１６の主面と直交する方向である。Ｘ方向は被処理体１６の搬送方向である。Ｙ方向は光学系ユニット３０の移動方向である。Ｘ方向に搬送されている被処理体１６に、レーザ光１５が照射される。さらに、光学系ユニット３０が、Ｙ方向に移動する。したがって、被処理体１６に対するレーザ光の照射位置をＸ方向及びＹ方向に変化させることができる。これにより、被処理体１６のほぼ全面にレーザ光を照射することができる。

図２に示すように、浮上ユニット１０は、浮上ユニット１０の表面からガスを噴出するように構成されている。浮上ユニット１０は、その上面で被処理体１６を浮上させる。浮上ユニット１０の表面から噴出されたガスが被処理体１６の下面に吹き付けられることで、被処理体１６が浮上する。被処理体１６が搬送される際、浮上ユニット１０は被処理体１６の上側に配置されている他の機構（不図示）に被処理体１６が接触しないように浮上量を調整している。

浮上ユニット１０は、多孔質材料によって形成されている。例えば、浮上ユニット１０は、多孔質アルミナや多孔質ＳｉＣ等のセラミック材料で形成されている。ここでは、浮上ユニット１０は、厚さ１０ｍｍの多孔質材料プレートとなっている。浮上ユニット１０は、図示しない給気ポートに接続されている。よって、ガスボンベなどの気体供給手段（不図示）からの気体が浮上ユニット１０の上面から噴出される。

搬送ユニット１１は、浮上している被処理体１６を搬送方向に搬送する。図１に示すように、搬送ユニット１１は、保持機構１２と移動機構１３とを備える。保持機構１２は、被処理体１６を保持する。例えば、保持機構１２は、真空吸着機構を用いて構成することができる。真空吸着機構はアルミニウム合金などの金属材料により形成されている。あるいは、保持機構１２は、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）材などの樹脂系材料で形成されていてもよい。保持機構１２の上面には、吸着溝や吸着穴等が形成されている。保持機構１２は多孔質材料で形成されていても良い。

保持機構１２（真空吸着機構）は、排気ポート（不図示）に接続されており、排気ポートはエジェクタや真空ポンプなどに接続されている。よって、保持機構１２にはガスを吸引するための負圧が作用するため、保持機構１２を用いて被処理体１６を保持することができる。

保持機構１２は、被処理体１６のレーザ光１５が照射される面（上面）と逆側の面（下面）、つまり、被処理体１６の浮上ユニット１０と対向する側の面を吸引することで、被処理体１６を保持している。また、保持機構１２は、被処理体１６の＋Ｙ方向における端部を保持している。

搬送ユニット１１が備える移動機構１３は保持機構１２と連結されている。移動機構１３は、保持機構１２を搬送方向に移動可能に構成されている。搬送ユニット１１（保持機構１２及び移動機構１３）は、浮上ユニット１０の＋Ｙ方向の端部側に設けられており、保持機構１２で被処理体１６を保持しつつ、移動機構１３が搬送方向に移動することで被処理体１６が搬送される。

図１に示すように、例えば、移動機構１３は浮上ユニット１０の＋Ｙ方向の端部を搬送方向に沿ってスライドするように構成されている。移動機構１３が浮上ユニット１０の端部を搬送方向に沿ってスライドすることで、被処理体１６が搬送方向に沿って搬送される。

移動機構１３の移動速度を制御することで、被処理体１６の搬送速度を制御することができる。移動機構１３は、例えば、図示しないモータなどのアクチュエータとリニアガイド機構やエアベアリング等を備えている。

被処理体１６はＸ方向及びＹ方向と平行な端辺を有する矩形基板となっている。被処理体１６は、基板１６ａと、基板１６ａ上に形成された膜１６ｂを備えている。基板１６ａはガラス基板などの透明基板である。膜１６ｂは、アモルファスシリコン膜などのシリコン膜である。膜１６ｂにレーザ光１５を照射してアニール処理することで、膜１６ｂに含まれる水素を抜くことができる。つまり、レーザ照射装置１は、脱水素化処理装置となる。なお、シリコン膜である膜１６ｂが示されているが、その他の膜が形成されていても良い。例えば、シリコン膜の下地膜として、配線などとなる銅やアルミニウムの薄膜が形成されていてもよい。さらには、基板１６ａには、酸化シリコン膜などの絶縁膜が下地膜として形成されていてもよい。

浮上ユニット１０の上方には、ステージ４０が配置されている。ステージ４０は、光学系ユニット３０を移動可能に保持している。光学系ユニット３０は、レーザ光源３５からのレーザ光を被処理体１６に導く。光学系ユニット３０は、ステージ４０よりも－Ｘ側に配置されている。したがって、光学系ユニット３０は被処理体１６の真上に配置されている。よって、光学系ユニット３０からのレーザ光１５が上側から被処理体１６に照射される。

ステージ４０は光学系ユニット３０のＹ方向の移動をガイドするガイド機構となる。例えば、ステージ４０にはガイドレールやガイド溝などが設けられている。また、ステージ４０には、Ｙ駆動機構３２が設けられている。ステージ４０は、浮上ユニット１０の上方の空間において、Ｙ方向に沿って設けられたガントリーステージである。Ｙ駆動機構３２が光学系ユニット３０をＹ方向に駆動する。

光学系ユニット３０がステージ４０に沿って移動する。光学系ユニット３０がＹ方向に移動するため、レーザ光１５の照射位置がＹ方向に変化する。＋Ｙ側及び－Ｙ側において、ステージ４０は浮上ユニット１０からはみ出すように配置されている。従って、Ｙ方向において、光学系ユニット３０は、被処理体１６の任意の位置にレーザ光を照射することができる。

次に、レーザ光源とその光学系の一例について説明する。レーザ光源３５は、被処理体１６をアニールするためのレーザ光を発生する。レーザ光源３５は、中心波長４５０ｎｍの青色レーザ光を発生するＢＬＤ（Ｂｌｕｅ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）である。つまり、レーザ光源３５は青色半導体レーザ光源である。ここで、レーザ光は連続発振のＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーザ光となっている。もちろん、レーザ照射装置１は、変調器などを用いて、レーザ光をパルスレーザ光に変調しても良い。

レーザ光源３５は、光ファイバ３６に結合されている。レーザ光源３５からのレーザ光は、光ファイバ３６を介して、光学系ユニット３０に入射する。図２に示されるように、光学系ユニット３０は、レンズ３０１、ミラー３０２，及びレンズ３０３を備えている。もちろん、光学系ユニット３０にはレンズ３０１、ミラー３０２、レンズ３０３以外の光学素子が設けられていても良い。また、被処理体１６において、レーザ光１５のスポット形状が１０ｍｍ×０．３ｍｍのライン状となっている。レーザ光１５がＣＷ光であり、被処理体１６の１点における照射時間は１０μｓｅｃ～１ｓｅｃとする。

光ファイバ３６からのレーザ光は、レンズ３０１に入射する。レンズ３０１で集光されたレーザ光は、ミラー３０２に入射する。ミラー３０２はレーザ光を被処理体１６に向けて反射する。具体的には、ミラー３０２はレーザ光を下方に反射する。ミラー３０２で反射されたレーザ光は、レンズ３０３に入射する。

レンズ３０３からのレーザ光１５が被処理体１６に照射される。レンズ３０３は、レーザ光１５を被処理体１６に集光する。よって、光学系ユニット３０からのレーザ光１５は集束ビームとなって、被処理体１６に照射される。光学系ユニット３０は、上方からレーザ光１５を被処理体１６に照射する。被処理体１６の膜１６ｂがアニールされ、膜１６ｂに対して脱水素化処理を行うことができる。なお、レンズ３０３の光軸はＺ方向と平行になっているが、Ｚ方向から傾いていてもよい。

ここで、レーザ光源３５が青色の半導体レーザ光源であるため、レーザ光１５が青色レーザ光となっている。例えば、レーザ光１５の中心波長は４５０ｎｍとなっている。青色の光はシリコン膜に対する浸透深さが深い。よって、レーザ光１５の全てが被処理体１６で吸収されずに、レーザ光１５の一部が被処理体１６を透過してしまう。

ここで、被処理体１６を透過したレーザ光が浮上ユニット１０で吸収されると、浮上ユニット１０が加熱されてしまう。よって、プロセス中に、浮上ユニット１０の温度が変動してしまう。さらに、浮上ユニット１０の表面でレーザ光が反射又は散乱されてしまうため、照射箇所の直下からのレーザ光が再度、被処理体１６に入射してしまう。したがって、脱水素化のアニールプロセスが不安定になってしまうおそれがある。

そこで、本実施の形態では、図１，図２に示すように、レーザ光１５の照射箇所の直下において、浮上ユニット１０に貫通穴１０ａを設けている。上面視において、貫通穴１０ａはＹ方向を長手方向とする帯状の領域に形成されている。レーザ光１５は、貫通穴１０ａを通過するため、浮上ユニット１０に入射しない。浮上ユニット１０でレーザ光１５が吸収、反射又は散乱されるのを防ぐことができる。Ｘ方向において、貫通穴１０ａの幅は１０ｍｍ程度になっている。Ｙ方向において、貫通穴１０ａの長さは、光学系ユニット３０の可動範囲と同程度になっている。

これにより、浮上ユニット１０の温度を安定化することができる。さらに、浮上ユニット１０からの反射光又は散乱光が被処理体１６に再度入射することを防ぐことができる。浮上ユニット１０の表面からの反射光及び散乱光を低減することができる。このようにすることで、安定した脱水素化プロセスが可能になり、生産性を向上することができる。

また、本実施の形態では、搬送ユニット１１が被処理体１６を搬送中に、Ｙ駆動機構３２が光学系ユニット３０を駆動している。つまり、Ｙ駆動機構３２によってレーザ光の照射位置がＹ方向に移動するとともに、搬送ユニット１１によって被処理体１６がＸ方向に移動している。したがって、被処理体１６に対するレーザ光の照射位置がＸ方向及びＹ方向に変化する。これにより、被処理体１６のほぼ全面にレーザ光を照射することができる。よって、膜１６ｂのほぼ全体をアニールすることができ、脱水素化処理を適切に行うことができる。

また、Ｙ方向における光学系ユニット３０の移動速度が、Ｘ方向の搬送速度よりも速くなっていても良い。このようにすることで、Ｙ方向において、レーザ照射位置を高速に変化させることができる。よって、局所的な加熱を防ぐことができるため、下地膜などに対する影響を防ぐことができる。

なお、本実施の形態ではレーザ光源３５として、青色レーザダイオードが設けられているが、レーザ光源３５はこれに限られるものではない。具体的には、レーザ光源３５は、基板１６ａ上に所定の厚さの膜１６ｂが設けられている場合、レーザ光の少なくとも一部が膜１６ｂを透過する波長のレーザ光を発生するものであればよい。

膜１６ｂを透過する波長か否かは、膜の材質や厚さに応じて決まる。例えば、膜１６ｂがアモルファスシリコン膜である場合、波長４５０ｎｍの光に対する浸透深さ（進入深さ）は０．０２μｍとなる。浸透深さは、物質に入射した入射光の光量が１／ｅになるときの物質の厚さである。ｅはネイピア数である。浸透深さは物質の消衰係数で決まる。また、消衰係数は、波長依存性がある。浸透深さは膜の材質、および光の波長によって決まる。

図４は、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）膜と、単結晶シリコン（ｃ－Ｓｉ）膜の浸透深さを示す表である。図４では、波長が３０８ｎｍ、３５５ｎｍ、４５０ｎｍ、５３２ｎｍ、８０８ｎｍの光に対する浸透深さが示されている。浸透深さは、吸収率が１／ｅ（６３％）になるときの膜厚となる。膜１６ｂがアモルファスシリコン膜であり、レーザ波長が４５０ｎｍとすると、浸透深さは０．０２μｍとなる。換言すると、波長４５０ｎｍのレーザ光が膜厚０．０２μｍのアモルファスシリコン膜を入射すると、３６．８％がアモルファスシリコン膜を透過し、１／ｅ＝６３％がアモルファスシリコン膜で吸収される。

膜１６ｂが浸透深さの４倍の膜厚を有する場合、レーザ光の１．８％（＝１／ｅ^４）が膜１６ｂを透過することになる。また、脱水素化のためのアニールプロセスにおいて、レーザ光の１．８％が浮上ユニット１０に入射するとアニールプロセスに影響が生じてしまう。したがって、本実施の形態に係るレーザ照射装置１は、浸透深さの４倍以下の膜厚を有する膜１６ｂのアニールに好適である。換言すると、浸透深さの４倍以上の膜厚を有する膜をアニールする場合、浮上ユニット１０に対する影響が軽微である。膜１６ｂの膜厚が決まっていれば、本実施の形態に好適なレーザ波長の範囲が決まる。

ここで、膜１６ｂが厚さ４０ｎｍのアモルファスシリコン膜であるとする。図４の表に示す通り、レーザ波長が３５５ｎｍの時の浸透深さは１０ｎｍである。レーザ波長が３５５ｎｍ以上の時に、レーザ光の２％以上が膜１６ｂを透過して、プロセスに影響が生じてしまう。例えば、３５５ｎｍ以上８０８ｎｍ以下のレーザ波長のレーザ光を用いた場合、２％以上のレーザ光が膜１６ｂを透過してしまう。浮上ユニット１０での吸収、反射、又は散乱は、プロセスばらつきの原因となるおそれがある。よって、本実施の形態に係るレーザ照射装置は、３５５ｎｍ以上、８０８ｎｍ以下の波長のレーザ光を用いた場合に好適である。つまり、レーザ波長の光の浸透深さの４倍以下の膜厚を有する膜のアニールに好適である。

なお、本実施の形態において、光学系ユニット３０は、レーザ光を走査するための光スキャナを有していてもよい。例えば、ミラー３０２がガルバノミラーであってもよい。光スキャナは、レーザ光を偏向することで、レーザ光の照射位置が変化する。ここで、光スキャナは、レーザ光の照射位置をＸ方向に変化させる１軸の光スキャナとなっている。つまり、光スキャナがＸ方向に照射位置を変化させることで、被処理体１６の１点にレーザ光が連続的に照射される照射時間を短くすることできる。これにより、下地膜などの局所的な加熱を防ぐことができる。よって、安定したアニールプロセスが可能になる。光スキャナを用いる場合、レンズ３０３はｆθレンズであってもよい。これにより、光スキャナがレーザ光を偏向した場合でも、レーザ光の照射方向をＺ方向と平行にすることができる。

本実施の形態にかかるレーザ照射方法は、基板に設けられた膜にレーザ光を照射するレーザ照射方法である。レーザ照射方法は、レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記基板を浮上させるステップと、前記浮上ユニット上を浮上している前記基板を第１の方向に搬送するステップと、少なくとも一部が前記膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、光学系ユニットによって前記レーザ光を搬送中の前記基板に導くステップと、上面視において、前記第１の方向と異なる第２の方向にレーザ光の照射位置を変えるように、前記光学系ユニットを第２の方向に移動させるステップと、を備えている。これにより、生産性を向上することができる。

（変形例１）
変形例１にかかるレーザ照射装置１について、図５を用いて説明する。図５は、レーザ照射装置１の構成を模式的に示す側面断面図である。変形例１では、実施の形態１の構成に対して、ダンパ１９が追加されている。

ダンパ１９は貫通穴１０ａの直下に配置されている。ダンパ１９は、貫通穴１０ａを通過したレーザ光１５を吸収する。ダンパ１９は、Ｙ方向と長手方向とする金属ブロックである。貫通穴１０ａと同程度の長さとすることができる。例えば、ダンパ１９は黒色に着色された金属材料等で形成されている。レーザ光１５を吸収するダンパ１９を設けることで、貫通穴１０ａの周辺で反射又は散乱されたレーザ光が被処理体１６に入射することができる。これにより、より安定したプロセスが可能になる。

なお、図５では、ダンパ１９が、貫通穴１０ａの直下に配置されているが、ダンパ１９の配置箇所は、貫通穴１０ａの直下に限定されるものではない。例えば、貫通穴１０ａの直下には、青色レーザ光を反射するミラー等を配置してもよい。ダンパ１９はミラーで反射されたレーザ光を吸収できる位置に配置されていればよい。つまり、ダンパ１９が、ミラーで反射した青色レーザ光を吸収する。

ダンパ１９は、冷却されていてもよい。例えば、空冷機構や水冷機構の冷却機構がダンパ１９に設けられていても良い。あるいは、ダンパ１９には、放熱機構が設けられていてもよい。このようにすることで、ダンパ１９とその周辺の温度上昇を抑制することができるため、安定してアニールプロセスを実行することができる。

実施の形態２．
実施の形態２にかかるレーザ照射装置について、図６を用いて説明する。図６は、レーザ照射装置１の構成を模式的に示す断面図である。実施の形態２では、レーザ照射装置１が、アモルファスシリコン膜を結晶化するためのレーザ結晶化装置となっている。ここで、レーザ光照射前の膜１６ｂはアモルファスシリコン膜となっている。レーザ光照射後の膜１６ｂはポリシリコン膜となっている。レーザ光源３５が青色半導体レーザ光源である。青色レーザ光を照射することで、膜１６ｂがポリシリコン膜となる。

レーザ照射装置１が、変調器３０６、及びビーム成形部３０７を備えている。変調器３０６、及びビーム成形部３０７は光学系ユニット３０に搭載されている。変調器３０６、ビーム成形部３０７以外の構成については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

変調器３０６は、レーザ光を変調する。これにより、ＣＷレーザ光がパルスレーザ光に変調される。ここでは、パルスレーザ光の繰り返し周波数Ｒが、１０ｋＨｚ～２００ｋＨｚとなっている。レーザ光が被処理体１６の１箇所に連続して照射される照射時間は、１μｓｅｃ以下とすることが好ましい。

変調器３０６からのパルスレーザ光は、ビーム成形部３０７に入射する。ビーム成形部３０７が、パルスレーザ光のスポット形状を成形する。例えば、ビーム成形部３０７は、スリットなどのビーム成形機構を有している。あるいは、複数本の光ファイバ３６を用いている場合、光ファイバ３６の出射端の配置によりビームを成形してもよい。ビーム成形部３０７は、光軸と直交する方向のビーム断面形状（スポット形状）が矩形状になるように、ビームを成形する。例えば、スポット形状は、長手方向のサイズが１０ｍｍ、短手方向のサイズが０，０３ｍｍの矩形状となる。なお、被処理体１６におけるビームのスポット形状については後述する。

ビーム成形部３０７で成形されたパルスレーザ光は、実施の形態１と同様に、レンズ３０１、ミラー３０２及びレンズ３０３を介して、被処理体１６に入射される。ここで、被処理体１６におけるビームのスポット形状を図７に示す。

図７は、被処理体１６におけるパルスレーザ光のスポット形状を模式的に示すＸＹ平面図である。なお、以下の説明では、搬送ユニット１１による被処理体１６の搬送速度がＹ駆動機構３２による光学系ユニット３０の移動速度よりも十分に遅いものとして説明する。なお、以下に示すサイズなどは本実施形態の一例であり、本実施形態は以下のサイズに限られるものではない。

被処理体１６におけるレーザ光１５のスポット形状は、長手方向を有する矩形状となっている。例えば、スポット形状の長手方向のサイズＬが９００μｍとなっており、短手方向のサイズが、１５μｍとなっている。短手方向と長手方向は直交する方向である。そして、長手方向がＸ方向及びＹ方向から傾いている。具体的には、短手方向とＹ方向の成す角度θが４５°となっている。つまり、スポット形状の長手方向は、光学系ユニット３０の移動方向から４５°傾いた方向になっている。

また、光学系ユニット３０のＹ方向における移動速度Ｖが７０．７ｍｍ／ｓとなっている。パルスレーザ光の繰り返し周波数Ｒ＝１０ｋＨｚである。したがって、Ｙ方向において、１パルス当たりの照射位置のずれ量Ｐは７．０７μｍ／Ｐｕｌｓｅである。つまり、連続する２つのパルスレーザ光１５ａとパルスレーザ光１５ｂの照射位置（ショット位置）がＹ方向に７．０７μｍずれている。

スポット形状の長手方向におけるパルスレーザ光１５ａ、１５ｂの照射位置のずれ量Ｄ（＝Ｐ×ｓｉｎθ）は５μｍとなる。スポット形状の短手方向におけるパルスレーザ光１５ａ、１５ｂの照射位置のずれ量Ｈ（＝Ｐ×ｃｏｓθ）は５μｍとなる。また、Ｓ（＝Ｌ×ｓｉｎθ）は、３１８μｍとなっている。

このようにすることで、被処理体１６の同じ箇所において、ビーム端部が繰り返し照射される回数を小さくすることができる。よって、結晶化膜の均一性を向上することができる。

例えば、ビーム断面プロファイルにおいて、ビーム端部は、ビーム中央部に比べて光強度が低くなっている。つまり、ビーム中心で光強度が最も高く、ビーム中心からビーム端部に向かうほど、光強度が低くなる。この場合、光強度の低いビーム端部が多数回繰り返し照射されてしまうと、膜１６ｂの表面粗さがその他の箇所と異なってしまう。したがって、ディスプレイにおいて表示ムラが発生してしまう。

そこで、本実施形態ではビーム断面における長手方向がＹ方向から傾いている。つまり、ビーム成形部３０７がＹ方向から傾斜した斜め方向を長手方向とするようにビームを成形している。これにより、表面粗さを均一にすることができるため、表示ムラを抑制することができる。つまり、Ｙ駆動機構３２が光学系ユニット３０をＹ方向に移動させることで、被処理体１６に対するレーザ光の照射位置が長手方向及び短手方向に変わっていく。

一方、長手方向がＹ方向と平行の場合、光学系ユニットの移動方向によって長手方向に照射位置が変化しなくなる。したがって、ビーム端部が同じ位置に多数回照射されてしまう。

このように、本実施の形態では、スポット形状がＸ方向及びＹ方向から傾いた方向を長手方向にするように、ビーム成形部３０７がビームの断面形状を成形している。レーザ光のビーム端部が被処理体１６の同じ位置に繰り返し照射されることを防ぐことができる。よって、均一な結晶化が可能となる。

本実施形態にかかるレーザ照射方法は、半導体レーザ光源によって青色のレーザ光を発生するステップと、搬送ユニットによって、基板を第１の方向に搬送するステップと、パルス光である前記レーザ光を光学系ユニットによって前記基板に導くステップと、上面視において前記第１の方向と異なる第２の方向に、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変えるよう、前記光学系ユニットを駆動するステップと、上面視において、前記基板における前記レーザ光のスポット形状の長手方向が、前記第１の方向及び第２の方向から傾いた方向となるようにレーザ光を成形するステップと、を備えている。これにより、生産性を向上することができる。

実施の形態３．
本実施の形態では、レーザ照射装置１が、低温ポリシリコン(LTPS:Low Temperature Poly-Silicon)膜を形成するエキシマレーザアニール（ELA:Excimer laser Anneal）装置である。本実施の形態にかかるレーザ照射装置１について、図８、及び図９を用いて説明する。図８は、レーザ照射装置１を模式的に示す上面図である。図９はレーザ照射装置１の構成を模式的に示すＸＺ断面図である。

本実施の形態では、レーザ照射装置１が、レーザ光源３５と、光学系ユニット３０と、結晶化用レーザ光源５１と、結晶化用光学系５２とを備えている。さらに、レーザ照射装置１は、複数の光学系ユニット３０を有している。図８では、４つの光学系ユニットを光学系ユニット３０ａ～３０ｄとして示している。なお、実施の形態１、２と共通する内容については適宜説明を省略する。

レーザ光源３５は、実施の形態１と同様に青色半導体レーザ光源となっている。そして、レーザ光源３５からの青色レーザ光で、膜１６ｂに対する脱水素化処理を行う。なおい、光学系ユニット３０やステージ４０等の基本的構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

結晶化用レーザ光源５１はパルスレーザ光源であり、パルスレーザ光を発生させる。結晶化用レーザ光源５１は、例えば、中心波長３０８ｎｍのエキシマレーザ光を放出するエキシマレーザ光源である。

結晶化用レーザ光源５１からのエキシマレーザ光は、結晶化用光学系５２に入射する。結晶化用光学系５２は、レーザ光を被処理体１６に導く。結晶化用光学系５２から被処理体１６に照射されるレーザ光をレーザ光５５とする。例えば、結晶化用光学系５２は、レーザ光５５を被処理体１６に集光するためのプロジェクションレンズなどを備えている。結晶化用光学系５２は公知のＥＬＡ装置と同様のものを用いることができるため、詳細な説明を省略する。

結晶化用光学系５２は、レーザ光５５をライン状のラインビームにして、被処理体１６に照射する。図９に示すように、被処理体１６において、レーザ光５５はＹ方向を長手方向とする。レーザ光５５は、被処理体１６において、ライン状の照明領域を形成している。つまり、被処理体１６上に集光されたレーザ光５５は、Ｙ方向を長手方向（長軸方向）とし、Ｘ方向を短手方向（短軸方向）とするライン状の照射領域を形成している。また、搬送ユニット１１が搬送方向に被処理体１６を搬送しながら、レーザ光５５が膜１６ｂに照射される。ここでは、搬送方向がＸ方向となっている。これにより、Ｙ方向における照射領域の長さを幅とする帯状の領域にレーザ光５５を照射することができる。

ここで、搬送ユニット１１の搬送方向は－Ｘ方向になっている。搬送ユニット１１によって搬送中の被処理体１６にレーザ光１５が照射された後にレーザ光５５が照射される。つまり、レーザ光１５によって脱水素化処理が施された箇所に、結晶化のためのレーザ光５５が照射される。したがって、青色レーザ光による脱水素化アニール処理の直後に結晶化アニール処理を行うことができる。

このようにすることで、ＥＬＡプロセスにおけるエネルギー密度（ＥＤ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｎｓｉｔｙ）のマージンを広くすることできる。つまり、エネルギー密度が変動した場合でも、安定した結晶化プロセスが可能となる。よって、結晶化膜の均一性を向上することが可能となる。

レーザ光５５の照射領域の直下において、浮上ユニット１０には、貫通穴１０ａが設けられている。よって、レーザ光５５は、貫通穴１０ａを透過する。さらに、変形例１と同様に、貫通穴１０ａの下には、ダンパ１９が配置されている。よって、貫通穴１０ａを透過したレーザ光５５は、ダンパ１９で吸収される。よって、浮上ユニット１０によるレーザ光５５の吸収、反射、拡散を抑制することができる。これにより、安定下プロセスが可能となる。

本実施の形態では、搬送ユニット１１で搬送中の被処理体１６にレーザ光１５とレーザ光５５が連続して照射される。また、搬送中の被処理体１６の別の箇所にレーザ光１５とレーザ光５５が同時に照射される。このようにすることで、脱水素化アニール処理と、結晶化アニール処理との時間間隔を短くすることができるため、プロセスマージンを広くすることができる。

また、本実施の形態では、光学系ユニット３０において、光スキャナ３０５が設けられている。光スキャナ３０５は例えば、ガルバノミラーであり、Ｘ方向にレーザ光を走査する。このようにすることで、被処理体１６の特定に箇所に連続してレーザ光が照射される照射時間を短くすることができる。よって、下地膜などの加熱を防ぐことができ、安定下プロセスが可能となる。

さらに、レーザ照射装置１が複数の光学系ユニット３０ａ～３０ｄを有している。このようにすることで、１つの光学系ユニット３０が照射する範囲を小さくすることができる。これにより、Ｘ方向の搬送速度を向上することができるため、プロセス時間（タクトタイム）を短縮することができる。よって、生産性を向上することができる。なお、図８では、光学系ユニット３０ａ～３０ｄにそれぞれＹ駆動機構３２ａ～３２ｄが独立して設けられているが、光学系ユニット３０ａ～３０ｄのＹ駆動機構３２は共通であってもよい。

本実施形態にかかる方法は、搬送ユニットによって、膜が形成された基板を第１の方向に搬送するステップと、半導体レーザ光源によって、青色のレーザ光を発生するステップと、上面視において、前記第１の方向と異なる第２の方向に移動可能に設けられた光学系ユニットによって、前記レーザ光を基板に導くステップと、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を前記第２の方向に変えるよう、前記光学系ユニットを駆動するステップと、エキシマレーザ光源によって、前記膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、上面視において前記エキシマレーザ光を前記第１の方向から傾いた第２の方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記基板に導くステップと、を備えている。これにより、生産性を向上することができる。また、結晶化用レーザ光源５１として、エキシマレーザ光源以外の光源を用いてもよい。例えば、エキシマレーザ光源の代わりに半導体レーザ光源を結晶化用レーザ光源５１として用いてもよい。

実施例
以下、実施例について、図１０、及び図１１を用いて説明する。図１０は、本実施形態にかかるレーザ照射装置で処理されたシリコン膜を示すＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）写真である。図１０に示すように、均一に処理されている。

図１１は、水素濃度を示すＳＩＭＳ（Secondary Ion Mass Spectrometry）プロファイルである。図１１において、ＢＬＤが本実施形態に係るレーザ照射装置でアニール処理されたシリコン膜の水素濃度を示す。ＲＴＡはＲＴＡ(Rapid Thermal Anneal)装置により５００℃にアニールされたシリコン膜の水素濃度を示す。さらに、図１１にはアニール処理が成されていないシリコン膜の水素濃度を示す。

ＲＴＡ装置でアニールされた場合、シリコン膜の水素濃度は約０．５atom％である。一方、本実施の形態に係るレーザ照射装置でアニールされた場合、シリコン膜の水素濃度は０．２atom％である。よって、本実施の形態に係るレーザ照射装置１によって、より効果的に脱水素化処理を行うことができる。

上記のレーザ照射装置１を用いたレーザ照射方法は、ディスプレイの製造方法に好適である。例えば、ディスプレイの製造方法は、基板上に膜を形成するステップと、上記の照射方法で前記膜にレーザ光を照射するステップとを備えている。なお、実施の形態３の構成は、実施の形態１、２の構成と適宜組み合わせることが可能である。

（有機ＥＬディスプレイ）
上記のポリシリコン膜を有する半導体装置は、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイ用のＴＦＴ（Thin Film transistor）アレイ基板に好適である。すなわち、ポリシリコン膜は、ＴＦＴのソース領域、チャネル領域、ドレイン領域を有する半導体層として用いられる。

以下、本実施の形態にかかる半導体装置を有機ＥＬディスプレイディスプレイに適用した構成について説明する。図１２は、有機ＥＬディスプレイの画素回路を簡略化して示す断面図である。図１２に示す有機ＥＬディスプレイ３００は、各画素ＰＸにＴＦＴが配置されたアクティブマトリクス型の表示装置である。

有機ＥＬディスプレイ３００は、基板３１０、ＴＦＴ層３１１、有機層３１２、カラーフィルタ層３１３、及び封止基板３１４を備えている。図１２では、封止基板３１４側が視認側となるトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイを示している。なお、以下の説明は、有機ＥＬディスプレイの一構成例を示すものであり、本実施の形態は、以下に説明される構成に限られるものではない。例えば、本実施の形態にかかる半導体装置は、ボトムエミッション方式の有機ＥＬディスプレイに用いられていてもよい。

基板３１０は、ガラス基板又は金属基板である。基板３１０の上には、ＴＦＴ層３１１が設けられている。ＴＦＴ層３１１は、各画素ＰＸに配置されたＴＦＴ３１１ａを有している。さらに、ＴＦＴ層３１１は、ＴＦＴ３１１ａに接続される配線（図示を省略）等を有している。ＴＦＴ３１１ａ、及び配線等が画素回路を構成する。

ＴＦＴ層３１１の上には、有機層３１２が設けられている。有機層３１２は、画素ＰＸごとに配置された有機ＥＬ発光素子３１２ａを有している。さらに、有機層３１２には、画素ＰＸ間において、有機ＥＬ発光素子３１２ａを分離するための隔壁３１２ｂが設けられている。

有機層３１２の上には、カラーフィルタ層３１３が設けられている。カラーフィルタ層３１３は、カラー表示を行うためのカラーフィルタ３１３ａが設けられている。すなわち、各画素ＰＸには、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、又はＢ（青色）に着色された樹脂層がカラーフィルタ３１３ａとして設けられている。

カラーフィルタ層３１３の上には、封止基板３１４が設けられている。封止基板３１４は、ガラス基板などの透明基板であり、有機層３１２の有機ＥＬ発光素子の劣化を防ぐために設けられている。

有機層３１２の有機ＥＬ発光素子３１２ａに流れる電流は、画素回路に供給される表示信号によって変化する。よって、表示画像に応じた表示信号を各画素ＰＸに供給することで、各画素ＰＸでの発光量を制御することができる。これにより、所望の画像を表示することができる。

有機ＥＬディスプレイ等のアクティブマトリクス型表示装置では、１つの画素ＰＸに、１つ以上のＴＦＴ（例えば、スイッチング用ＴＦＴ、又は駆動用ＴＦＴ）が設けられている。そして、各画素ＰＸのＴＦＴには、ソース領域、チャネル領域、及びドレイン領域を有する半導体層が設けられている。本実施の形態にかかるポリシリコン膜は、ＴＦＴの半導体層に好適である。すなわち、上記の製造方法により製造したポリシリコン膜をＴＦＴアレイ基板の半導体層に用いることで、ＴＦＴ特性の面内ばらつきを抑制することができる。よって、表示特性の優れた表示装置を高い生産性で製造することができる。

（半導体装置の製造方法）
本実施の形態にかかるレーザ照射装置を用いた半導体装置の製造方法は、ＴＦＴアレイ基板の製造に好適である。ＴＦＴを有する半導体装置の製造方法について、図１３、図１４を用いて説明する。図１３、図１４は半導体装置の製造工程を示す工程断面図である。以下の説明では、逆スタガード（inverted staggered）型のＴＦＴを有する半導体装置の製造方法について説明する。図１３，図１４では、半導体製造方法におけるポリシリコン膜の形成工程を示している。なお、その他の製造工程については、公知の手法を用いることができるため、説明を省略する。

図１３に示すように、ガラス基板４０１上に、ゲート電極４０２が形成されている。ゲート電極４０２の上に、ゲート絶縁膜４０３が形成されている。ゲート絶縁膜４０３の上に、アモルファスシリコン膜４０４を形成する。アモルファスシリコン膜４０４は、ゲート絶縁膜４０３を介して、ゲート電極４０２と重複するように配置されている。例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、ゲート絶縁膜４０３とアモルファスシリコン膜４０４とを連続成膜する。

そして、アモルファスシリコン膜４０４にレーザ光Ｌ１を照射することで、図１４に示すように、ポリシリコン膜４０５が形成される。すなわち、上記のレーザ照射装置１によって、アモルファスシリコン膜４０４の脱水素化を行う。さらに、実施の形態２，３のレーザ照射装置１によりアモルファスシリコン膜４０４を結晶化する。これにより、シリコンが結晶化したポリシリコン膜４０５がゲート絶縁膜４０３上に形成される。アモルファスシリコン膜４０４又はポリシリコン膜４０５は、上記した膜１６ｂに相当する。

さらに、上記の説明では、本実施の形態にかかるレーザアニール装置が、アモルファスシリコン膜にレーザ光を照射してポリシリコン膜を形成するものとして説明したが、アモルファスシリコン膜にレーザ光を照射してマイクロクリスタルシリコン膜を形成するものであってもよい。さらには、アニールを行うレーザ光は青色レーザダイオードや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザに限定されるものではない。

また、本実施の形態にかかる方法は、シリコン膜以外の薄膜にレーザ光を照射するレーザ照射装置に適用することも可能である。すなわち、非晶質膜にレーザ光を照射して、結晶化膜を形成するレーザ照射装置であれば、本実施の形態にかかる方法は適用可能である。また、レーザ照射装置１は、シリコン膜以外の薄膜の脱水素化を行うレーザアニール処理二も適用可能である。本実施の形態にかかるレーザ照射装置によれば、結晶化膜付き基板を適切に改質することができる。

本実施形態にかかるレーザ照射方法は、基板に設けられた膜に対して脱水素化処理を行うレーザ照射方法である。レーザ照射方法は、半導体レーザ光源によって、青色のレーザ光を発生するステップと、光学系ユニットによって前記レーザ光を基板に導くステップと、前記基板に対する前記レーザ光の照射位置を変化させるステップと、を備えている。

実施の形態１～３の一部又は全部は適宜組み合わせて使用することができる。なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ レーザ照射装置
１０ 浮上ユニット
１１ 搬送ユニット
１２ 保持機構
１３ 移動機構
１５ レーザ光
１６ 被処理体
１６ａ 基板
１６ｂ 膜
１９ ダンパ
３０ 光学系ユニット
３２ Ｙ駆動機構
３０１ レンズ
３０２ ミラー
３０３ レンズ
４０ ステージ

Claims (30)

1. 透明基板に設けられたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射するレーザ照射装置であって、
   前記アモルファスシリコン膜に対して脱水素化処理を行うために、少なくとも一部が前記アモルファスシリコン膜を透過する波長のレーザ光を発生する半導体レーザ光源と、
   前記レーザ光を前記透明基板に導く光学系ユニットと、
   前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有し、前記透明基板を浮上させる浮上ユニットと、
   前記浮上ユニット上を浮上している前記透明基板を第１の方向に搬送する搬送ユニットと、
   前記浮上ユニット上に配置され、上面視において、前記第１の方向と異なる第２の方向に前記光学系ユニットを移動可能に保持する駆動ステージと、
   前記アモルファスシリコン膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するエキシマレーザ光源と、
   上面視において前記エキシマレーザ光を前記第２の方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記透明基板の前記レーザ光が照射された箇所に導く結晶化用光学系と、
   を備えたレーザ照射装置。
2. 前記半導体レーザ光源からの前記レーザ光の波長が、３５５ｎｍ以上、８０８ｎｍ以下である請求項１に記載のレーザ照射装置。
3. 前記半導体レーザ光源がＣＷレーザ光を発生し、
   前記ＣＷレーザ光が、変調器によってパルスレーザ光となって、前記アモルファスシリコン膜に照射されている請求項１、又は２に記載のレーザ照射装置。
4. 上面視において、前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状の長手方向が、前記第１の方向及び第２の方向から傾いた方向となっている請求項１～３のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
5. 前記搬送ユニットの基板搬送速度よりも速い速度で、前記駆動ステージが前記光学系ユニットを駆動している請求項１～４のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
6. 前記貫通穴を通過したレーザ光を吸収するダンパをさらに備えた請求項１～５のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
7. 前記半導体レーザ光源が波長５００ｎｍ以下のレーザ光を発生する半導体レーザ光源である請求項１～６のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
8. 前記半導体レーザ光源からの前記レーザ光が光ファイバを介して、前記光学系ユニットに入射している請求項１～７のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
9. 前記駆動ステージは複数の前記光学系ユニットを移動可能に保持している請求項１～８のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
10. 前記光学系ユニットには、前記レーザ光を走査する光スキャナが設けられている請求項１～８のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
11. 透明基板に設けられたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射するレーザ照射方法であって、
    （Ａ１）前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記透明基板を浮上させるステップと、
    （Ａ２）半導体レーザ光源によって、少なくとも一部が前記アモルファスシリコン膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、
    （Ａ３）前記アモルファスシリコン膜に対して脱水素化処理を行うために、光学系ユニットによって前記レーザ光を浮上中の前記透明基板に導くステップと、を備え、
    前記浮上ユニット上を浮上している前記透明基板を第１の方向に搬送するステップと、
    上面視において、前記第１の方向と異なる第２の方向にレーザ光の照射位置を変えるように、駆動ステージが前記光学系ユニットを第２の方向に移動させるステップと、
    エキシマレーザ光源によって、前記アモルファスシリコン膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、
    結晶化用光学系によって、上面視において前記エキシマレーザ光を前記第２の方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記透明基板の前記レーザ光が照射された箇所に導くステップと、をさらに備えた
    レーザ照射方法。
12. 前記半導体レーザ光源からの前記レーザ光の波長が、３５５ｎｍ以上、８０８ｎｍ以下である請求項１１に記載のレーザ照射方法。
13. 前記半導体レーザ光源がＣＷレーザ光を発生し、
    前記ＣＷレーザ光が、変調器によってパルスレーザ光となって、前記アモルファスシリコン膜に照射されている請求項１２に記載のレーザ照射方法。
14. 前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状を矩形状に成形し、
    上面視において、前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状の長手方向が、前記第１の方向及び第２の方向から傾いた方向となっている請求項１１～１３のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
15. 前記透明基板の搬送速度よりも速い速度で、前記駆動ステージが前記光学系ユニットを駆動している請求項１１～１４のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
16. 前記貫通穴を通過したレーザ光がダンパによって吸収される請求項１１～１５のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
17. 前記レーザ光が前記半導体レーザ光源によって発生された波長５００ｎｍ以下のレーザ光である請求項１１～１６のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
18. 前記半導体レーザ光源からのレーザ光が光ファイバを介して、前記光学系ユニットに入射している請求項１１～１７のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
19. 前記駆動ステージは複数の前記光学系ユニットを移動可能に保持している請求項１１～１８のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
20. 前記光学系ユニットに設けられた光スキャナによって、前記レーザ光を走査する請求項１１～１９のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
21. （Ｓ１）透明基板上に形成されたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射する照射ステップを備え、
    前記（Ｓ１）照射ステップは、
    （ＳＡ１）前記レーザ光の照射位置の直下に設けられた貫通穴を有する浮上ユニットによって、前記透明基板を浮上させるステップと、
    （ＳＡ２）半導体レーザ光源によって、少なくとも一部が前記アモルファスシリコン膜を透過する波長のレーザ光を発生するステップと、
    （ＳＡ３）前記アモルファスシリコン膜に対して脱水素化処理を行うために、光学系ユニットによって前記レーザ光を浮上中の前記透明基板に導くステップと、を備え、
    前記浮上ユニット上を浮上している前記透明基板を第１の方向に搬送するステップと、
    上面視において、前記第１の方向と異なる第２の方向にレーザ光の照射位置を変えるように、駆動ステージが前記光学系ユニットを第２の方向に移動させるステップと、
    エキシマレーザ光源によって、前記アモルファスシリコン膜を結晶化させるためのエキシマレーザ光を発生するステップと、
    結晶化用光学系によって、上面視において前記エキシマレーザ光を前記第２の方向を長手方向とするライン状のラインビームとして、搬送中の前記透明基板に導くステップと、をさらに備えたディスプレイの製造方法。
22. 前記半導体レーザ光源からの前記レーザ光の波長が、３５５ｎｍ以上、８０８ｎｍ以下である請求項２１に記載のディスプレイの製造方法。
23. 前記半導体レーザ光源がＣＷレーザ光を発生し、
    前記ＣＷレーザ光が、変調器によってパルスレーザ光となって、前記アモルファスシリコン膜に照射されている請求項２１、又は２２に記載のディスプレイの製造方法。
24. 前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状を矩形状に成形し、
    上面視において、前記透明基板における前記レーザ光のスポット形状の長手方向が、前記第１の方向及び第２の方向から傾いた方向となっている請求項２１～２３のいずれか１項に記載のディスプレイの製造方法。
25. 前記透明基板の搬送速度よりも速い速度で、前記駆動ステージが前記光学系ユニットを駆動している請求項２１～２４のいずれか１項に記載のディスプレイの製造方法。
26. 前記貫通穴を通過したレーザ光がダンパによって吸収される請求項２１～２５のいずれか１項に記載のディスプレイの製造方法。
27. 前記レーザ光が前記半導体レーザ光源によって発生された波長５００ｎｍ以下のレーザ光である請求項２１～２６のいずれか１項に記載のディスプレイの製造方法。
28. 前記半導体レーザ光源からのレーザ光が光ファイバを介して、前記光学系ユニットに入射している請求項２１～２７のいずれか１項に記載のディスプレイの製造方法。
29. 前記駆動ステージは複数の前記光学系ユニットを移動可能に保持している請求項２１～２８のいずれか１項に記載のディスプレイの製造方法。
30. 前記光学系ユニットに設けられた光スキャナによって、前記レーザ光を走査する請求項２１～２９のいずれか１項に記載のディスプレイの製造方法。