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Hitachi

株式会社 日立情報通信エンジニアリング

半導体レーザアニール装置

特長

  • 光源に高出力半導体レーザを採用。
  • 線状ビームおよびオートフォーカスにより安定したレーザ照射動作を実現。
  • パソコンによりレーザ照射条件の設定が可能。
  • 各種動作モードをサポート。
  • 二種類(赤/青)のレーザ波長をラインナップ。

写真:半導体レーザアニール装置(装置外観)
<装置外観>

写真:半導体レーザアニール装置(基板処理部)
<基板処理部>

用途および加工例

有機・無機材料薄膜のアニール処理、穴あけ、切断加工等。

写真:加工例1
<加工例1>
相変化材料(Ge-Sb-Te)の局所結晶化(POL-A3)
マーク長:200um

写真:加工例2
<加工例2>
薄膜シリコンの穴あけ(POL-A1)
穴サイズ:18um
穴間隔:縦横200um

写真:加工例3
<加工例3>
薄膜シリコンの結晶化(POL-A1)
ラインビームを下から上に高速走査

主な仕様

主な仕様
型名 POL-A1 POL-A3
レーザヘッド 光源 半導体レーザ
波長/最大出力
(照射面上)
405nm/360mW 810nm/2600mW
Y軸方向ビームサイズ 約18um 約30/50/100/200um
X軸方向ビームサイズ 約0.5um 約1um
対応ワークサイズ 〜φ8inchウエハ/〜□200mm基板
X-Yステージ ステージモータ ステッピングモータ
X軸走査速度 10〜500mm/s
Y軸送りピッチ 2um〜(ワークサイズ)
PC間通信インタフェース RS232C(アニール条件設定用)
電源電圧 AC100〜120V(50/60Hz)
供給エア 0.2〜0.6Mpa(ワーク吸着固定用)
外形寸法(W×H×D) 約900×500×600mm
重量 約94kg
  • * 製品の改良により予告なく記載されている仕様が変更になることがあります。

動作モード例

図:動作モード例

  1. 当社保有のレーザ技術や位置決め技術、画像認識技術によりカスタマイズも可能です。
    レーザアニール、薄膜穴あけ、切断加工等でお困りであれば、ご相談ください。
  2. お客様サンプルへのレーザ照射実験も承ります。
    試してみたいサンプル等ございましたら、是非、ご相談ください。

シリコン結晶化装置(試作例)

特長

  • 光源に高出力青色半導体レーザを採用し、CW照射およびパルス照射が可能。
  • 高密度ラインビームを高速走査させることにより、シリコン膜表層のみの加熱が可能。
  • 照射条件を任意に選定することにより、さまざまな粒径のポリシリコンが生成可能。
  • メンテナンス・保守が容易。
  • 装置本体(基板処理部)とコントロールBOX(レーザ光源部)が独立しており、装置の設置レイアウトが自由。

図:シリコン結晶化装置

ポリシリコン生成例

図:ポリシリコン生成例

主な仕様

主な仕様
部位 項目 仕様 備考
光源 種類 半導体レーザ  
レーザ波長 445±5nm  
レーザ出力
(照射面上)
〜8.0W  
レーザ出力周波数 CW/0.1MHz〜2MHz  
光ヘッド スポットサイズ 約200×2.4um 半値幅
オートフォーカス制御 あり  
X-Yステージ
(吸着盤)
対象ワーク
(ガラスサイズ)
G1(300×400mm)以下 厚さ1mm以下
レーザ入射方向 シリコン薄膜直射  
スポット走査速度 〜1m/s スポット短軸方向に走査
(X方向)
スポット送り 〜600um Y方向
ユーティリティ レーザ照射条件設定 PC(RS232C経由) レーザ出力/周波数/走査速度/結晶形成位置など
ワーク固定 供給エア(正圧) ワークをエアー吸着
供給電源 AC100V系、AC200V系  
外観寸法
(W×H×D)
装置本体 約1200×2080×1200mm  
コントロールBOX 約740×1230×1000mm  
  • * 製品の改良により予告なく記載されている仕様が変更になることがあります。

装置の機能、動作概略

  1. X軸ステージに設けられた吸着盤上にガラス基板(対象ワーク)をセットし、エア吸引により吸着盤に固定します。
  2. X軸ステージ上の吸着盤にセットされたガラス基板を所定速度(定速度)で移動(走査)し、Y軸ステージ上のレーザヘッドを移動(送り)させながら、任意の位置でレーザ照射(CWまたは、パルス)を開始し、任意の位置でレーザ照射終了の動作を繰り返すことで、ガラス基板上の任意の領域のアモルファスシリコン(非晶質)をポリシリコン化(結晶化)(または、結晶粒径を制御)させます。
  3. ガラス基板上の必要な領域全てにレーザ照射を完了させ、ガラス基板搬出位置に移動し、処理を終了します。

図:結晶動作概略図

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