JP5897825B2 - Laser irradiation apparatus and laser irradiation method - Google Patents

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英紀 松島
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田見  佳晴
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雅章 杉山
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Description

本発明は、二次元の直交座標の一方向に走査が限定されていたレーザの照射を、その二次元の直交座標系において自由な方向に走査することができるレーザ照射装置及びレーザ照射方法に関する。 The present invention relates to a laser irradiation apparatus and a laser irradiation method capable of scanning laser irradiation whose scanning is limited to one direction of two-dimensional orthogonal coordinates in any direction in the two-dimensional orthogonal coordinate system.

円形以外の楕円ビームやラインビームを走査させ、照射対象面を改質また加
工するレーザ照射装置にあっては、従来技術の走査方向では、ビーム短軸方向
(X軸とY軸の直交座標系におけるX方向またはY方法のどちらか)と同一方向を走査方向にしていた。
In a laser irradiation apparatus that modifies or processes an irradiation target surface by scanning an elliptical beam or line beam other than a circle, in the conventional scanning direction, the beam minor axis direction (orthogonal coordinate system of X axis and Y axis) The scanning direction is the same direction as either the X direction or the Y method.

例えば、下記特許文献1であるビーム照射装置、ビーム照射方法及び薄膜ト
ランジスタ製造方法によれば、ガルバノミラーやポリゴンミラーを使ってレーザ光照射を行う場合に、レーザ光照射の端部における照射ムラの生じる不具合を解決するためのレーザ照射装置とレーザ照射方法を提供する。その解決手段として、均一なレーザ処理を行うこととするが、レーザの走査方向は直交座標系の一方向を前提とする。
For example, according to the beam irradiation apparatus, the beam irradiation method, and the thin film transistor manufacturing method disclosed in Patent Document 1 below, when laser light irradiation is performed using a galvano mirror or a polygon mirror, irradiation unevenness occurs at the end of laser light irradiation. Provided are a laser irradiation apparatus and a laser irradiation method for solving the problems. As a means for solving this problem, uniform laser processing is performed, but the scanning direction of the laser is premised on one direction of an orthogonal coordinate system.

また、下記特許文献2は、耐熱性に乏しい基材に対して使用可能な温度範囲
であり、かつ、焼結に要する時間を短縮化、あるいは瞬間的に完了することができる金属微粒子および金属元素化合物の分散体を用いた電子デバイスの提供にあたって、新たな電子デバイスおよびその製造方法によれば、「被照射物を固定にしてレーザ照射部を走査させる事によって照射を行うか、あるいはレーザ照射部を固定にして被照射物を移動させてもよく、またはその双方の組み合わせで良く、」とするが、レーザ照射部の走査方向、被照射物の移動方向については、具体性を欠いている。
Patent Document 2 listed below is a temperature range that can be used with respect to a substrate having poor heat resistance, and can reduce the time required for sintering or can be completed instantaneously. In providing an electronic device using a dispersion of a compound, according to a new electronic device and a method for manufacturing the same, according to the present invention, "irradiation is performed by scanning the laser irradiation unit while fixing the irradiated object, or laser irradiation unit The object to be irradiated may be moved while fixing is fixed, or a combination of both may be used. However, the scanning direction of the laser irradiation unit and the moving direction of the object to be irradiated are lacking in specificity.

このような例示を含む従来技術では、レーザ照射の方向は、X軸とY軸の交座標系におけるX方向またはY方法のどちらかを前提とすることが原則であるように扱われていた。 In the prior art including such an example, the direction of laser irradiation has been treated in principle to assume either the X direction or the Y method in the X-axis and Y-axis cross coordinate system.

ところが、近年、楕円ビームやラインビームを前記直交座標系のX軸とY軸
面上を自由かつ描写的に改質する要求が高まったことから、これまでの一方向
のみの走査では、その要望に応えることができず、生産性に欠けるといった問題が出てきた。
However, in recent years, there has been an increasing demand for free and descriptive modification of the elliptical beam and line beam on the X-axis and Y-axis planes of the orthogonal coordinate system. The problem of lack of productivity has emerged.

特開2004−343093号公報JP 2004-343093 A 特開2006−186138号公報JP 2006-186138 A

本発明は、このような前記の従来技術に内在する課題を解決することによって、市場の要望に応えるレーザ照射装置及びレーザ照射方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a laser irradiation apparatus and a laser irradiation method that meet the demands of the market by solving the problems inherent in the above prior art.

本発明は、照射対象物を照射するレーザビームの走査位置を直交関係のX走査部とY走査部とで移動させるレーザビーム位置移動手段と、前記レーザビームを光軸中心に走査角(θi)を回転させるレーザビーム回転手段と、これらの手段の動作を制御するマイクロプロセッサと、前記制御に係る情報を記憶するメモリとを具備し、前記レーザビームの短軸方向に走査方向を一致させ、前記レーザビームを走査させるレーザ照射装置において、The present invention relates to a laser beam position moving means for moving a scanning position of a laser beam for irradiating an irradiation object between an orthogonal X scanning unit and a Y scanning unit, and a scanning angle (θi) about the laser beam as an optical axis center. A laser beam rotating means for rotating the laser, a microprocessor for controlling the operation of these means, and a memory for storing information related to the control, the scanning direction coincides with the minor axis direction of the laser beam, In a laser irradiation apparatus that scans a laser beam,
前記レーザビーム位置移動手段は、照射対象物を載置するとともに前記X走査部及び前記Y走査部に駆動されてX及びY方向に移動するXYステージを備え、  The laser beam position moving means includes an XY stage for placing an irradiation object and moving in the X and Y directions driven by the X scanning unit and the Y scanning unit,
前記レーザビーム回転手段は、レーザ光源も含めた光学ヘッドとし、照射対象物に照射するレーザビームの光軸を回転中心として回転させ、  The laser beam rotating means is an optical head including a laser light source, and rotates the optical axis of the laser beam irradiated to the irradiation object around the rotation center,
前記マイクロプロセッサは、メモリに記憶された情報を参照して、前記レーザビーム位置移動手段におけるX走査部及び前記Y走査部による駆動を制御してXYステージをX及びY方向に移動する制御と、前記レーザビームの位置経路情報(Xi、Yi)により数1に示すように前記走査角(θi)を算出してレーザビーム短軸方向を走査方向と一致させるようにレーザビーム回転手段を回転させる制御を行い、  The microprocessor refers to the information stored in the memory, controls the laser beam position moving means by the X scanning unit and the Y scanning unit, and moves the XY stage in the X and Y directions; Control for rotating the laser beam rotating means so that the scanning angle (θi) is calculated from the position path information (Xi, Yi) of the laser beam as shown in Equation 1 and the laser beam minor axis direction coincides with the scanning direction. And
前記メモリは、レーザビームの位置経路情報(Xi、Yi)、走査速度情報(Vi)および前記走査角(θi)情報を記憶することを特徴とする。  The memory stores position path information (Xi, Yi), scanning speed information (Vi), and scanning angle (θi) information of a laser beam.

また、本発明は、照射対象物を照射するレーザビームの走査位置を直交関係のX走査部とY走査部とで移動させるレーザビーム位置移動手段と、前記レーザビームを光軸中心に走査角(θi)を回転させるレーザビーム回転手段と、これらの手段の動作を制御するマイクロプロセッサと、前記制御に係る情報を記憶するメモリとを具備し、前記レーザビームの短軸方向に走査方向を一致させ、前記レーザビームを走査させるレーザ照射方法において、  The present invention also provides a laser beam position moving means for moving the scanning position of the laser beam that irradiates the irradiation object between the X scanning unit and the Y scanning unit that are orthogonal to each other, and a scanning angle ( a laser beam rotating means for rotating θi), a microprocessor for controlling the operation of these means, and a memory for storing information related to the control, and the scanning direction is made to coincide with the minor axis direction of the laser beam. In the laser irradiation method for scanning the laser beam,
前記レーザビーム位置移動手段は、前記X走査部及び前記Y走査部に駆動されてX及びY方向に移動するXYステージによって該XYステージに載置した照射対象物を移動させ、  The laser beam position moving means moves the irradiation object placed on the XY stage by an XY stage that is driven by the X scanning unit and the Y scanning unit and moves in the X and Y directions,
前記レーザビーム回転手段は、レーザ光源も含めた光学ヘッドとし、照射対象物に照射するレーザビームの光軸を回転中心として回転させ、  The laser beam rotating means is an optical head including a laser light source, and rotates the optical axis of the laser beam irradiated to the irradiation object around the rotation center,
前記マイクロプロセッサは、メモリに記憶された情報を参照して、前記レーザビーム位置移動手段におけるX走査部及び前記Y走査部による駆動を制御してXYステージをX及びY方向に移動する制御と、前記レーザビームの位置経路情報(Xi、Yi)により数1に示すように前記走査角(θi)を算出してレーザビーム短軸方向を走査方向と一致させるようにレーザビーム回転手段を回転させる制御を行い、  The microprocessor refers to the information stored in the memory, controls the laser beam position moving means by the X scanning unit and the Y scanning unit, and moves the XY stage in the X and Y directions; Control for rotating the laser beam rotating means so that the scanning angle (θi) is calculated from the position path information (Xi, Yi) of the laser beam as shown in Equation 1 and the laser beam minor axis direction coincides with the scanning direction. And
前記メモリは、レーザビームの位置経路情報(Xi、Yi)、走査速度情報(Vi)および前記走査角(θi)情報を記憶することを特徴とする。  The memory stores position path information (Xi, Yi), scanning speed information (Vi), and scanning angle (θi) information of a laser beam.

以上のように、本発明は、多くの特徴を有する。そのような特徴は、以下の本発明の本質に基づく。すなわち、本発明は、従来技術と同様に、レーザビーム(以下、適宜レーザビームに代え、本発明にとって最も効果的なラインビームを用いる。)の長軸方向と直交する短軸方向を本発明のラインビームの走査方向とする。ここで、本発明によるラインビームとは、照射対象物に照射したレーザビームの投影形状が長方形状であり、短軸長と長軸長のアスペクト比が1以上と定義する。また、本発明による下付き記号iは、1からNの整数であり、走査経路の順番を意味する。 As described above, the present invention has many features. Such features are based on the essence of the invention below. That is, according to the present invention, the short axis direction orthogonal to the long axis direction of the laser beam (hereinafter, the most effective line beam for the present invention is used instead of the laser beam as appropriate) is the same as the prior art. The scanning direction of the line beam is used. Here, the line beam according to the present invention is defined such that the projection shape of the laser beam irradiated onto the irradiation object is rectangular, and the aspect ratio of the short axis length to the long axis length is 1 or more. The subscript i according to the present invention is an integer from 1 to N, which means the order of the scanning path.

本発明では、前記長軸方向と短軸方向の「直交」関係をそのまま照射対象物を載置するXYステージに利用することができるXY直交座標系を仮想し、ラインビームの走査方向に係るθiを逆関数を用いて算出できるようにする。θiに基づくラインビームの走査方向は、数式1(又は2)のパラメータであるXiとYi を位置情報とすれば、ラインビームの変位ベクトルで表すことができる。
そこで前記走査角(θi)は、数式1(又は2)におけるレーザビームの位置経路情報(Xi、Yi)を予め設定することにより容易に算出することができる。
In the present invention, an XY orthogonal coordinate system that can use the “orthogonal” relationship between the major axis direction and the minor axis direction as it is for an XY stage on which an irradiation object is placed is virtually assumed, and θ related to the scanning direction of the line beam. i can be calculated using an inverse function. The scanning direction of the line beam based on θ i can be represented by a displacement vector of the line beam if X i and Y i that are parameters of Equation 1 (or 2) are used as position information.
Therefore, the scanning angle (θ i ) can be easily calculated by presetting the laser beam position path information (X i , Y i ) in Equation 1 (or 2).

前記走査方向は、速度ベクトルとも関係する。仮想したXY直交座標系をレーザビームの位置変化を伴う時間軸とすれば、ラインビームの走査方向に対するレーザビームの速度ベクトルとなるからである。
従って、本発明において、変位ベクトルのほかにこのような速度ベクトルによっても演算処理できるようにしている。
The scanning direction is also related to the velocity vector. This is because if a virtual XY orthogonal coordinate system is used as a time axis with a change in the position of the laser beam, the velocity vector of the laser beam with respect to the scanning direction of the line beam is obtained.
Therefore, in the present invention, calculation processing can be performed using such a velocity vector in addition to the displacement vector.

また、レーザビームの走査方向、照射対象物を載置するXYステージの動作及び走査角(θi)との間には、「直交関係」の共通性があるから、同一次元で相互に関連付けることが可能である。例えば、レーザビームの走査方向を直接かつ正確にXYステージ上に投影させたり、走査角(θi)をXYステージ上で回転させたりすること、逆にXYステージ上に予め設定したレーザビームの走査角(θi)から直ちにレーザビーム回転手段の回転角(θi)を制御することもできる。このような相互に有機的な関係に着目する本発明は、以下のような従来技術にはない特有の作用効果を奏することができる。 In addition, since there is a common “orthogonal relationship” between the scanning direction of the laser beam, the operation of the XY stage on which the irradiation object is placed, and the scanning angle (θ i ), they are related to each other in the same dimension. Is possible. For example, the scanning direction of the laser beam is projected directly and accurately on the XY stage, the scanning angle (θ i ) is rotated on the XY stage, and conversely, the scanning of the laser beam set in advance on the XY stage is performed. angle (theta i) from may be immediately controlled rotation angle of the laser beam rotating means (θ i). The present invention which pays attention to such an organic relationship with each other can exhibit the following specific functions and effects not found in the prior art.

すなわち、本発明により、特に円形以外の楕円ビームやラインビームを用いて、照射対象物面上をXY直交座標系の一方向に限定されることなく任意の方向に描写的に、かつ、均一な照射エネルギーのレーザ照射を行うことができる。
しかも、前記の「相互に有機的な関係」から、レーザ照射方向を予めプログラミングでき、さらにレーザ照射の走査過程でリアルタイムにその走査方向を制御することもできる。
That is, according to the present invention, in particular, an elliptical beam or line beam other than a circle is used, and the surface of the irradiation object is not limited to one direction in the XY rectangular coordinate system, but is described in any direction and uniform. Laser irradiation with irradiation energy can be performed.
In addition, the laser irradiation direction can be programmed in advance from the above-described “organic relationship with each other”, and the scanning direction can be controlled in real time during the laser irradiation scanning process.

また、レーザ照射処理の効率が格段に向上する効果もある。例えば、電気通信分野などにおける回路パターンの生産におけて、導電ペーストの描写焼結に活用することができ、生産性の向上が見込まれる。 In addition, there is an effect that the efficiency of the laser irradiation process is remarkably improved. For example, in the production of circuit patterns in the telecommunications field and the like, it can be used for drawing and sintering of conductive paste, and productivity is expected to improve.

さらに、TFTアモルファスシリコンの結晶化にも効果的であり、トランジスタを形成する個所のみ選択的に結晶処理を行うことができるため、無駄がなく、非常に効率的である。
また、モールドのレーザ融着処理、レーザ紫外線硬化処理や金属加工処理にも有効な技術である。
Furthermore, it is effective for crystallization of TFT amorphous silicon, and crystal processing can be selectively performed only at a portion where a transistor is formed. Therefore, there is no waste and it is very efficient.
It is also an effective technique for mold laser fusion, laser ultraviolet curing, and metal processing.

本発明の実施の形態に係るレーザ照射装置の概略図である。It is the schematic of the laser irradiation apparatus which concerns on embodiment of this invention. ラインビームの走査方向を示す図である。It is a figure which shows the scanning direction of a line beam. ラインビームと走査方向の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a line beam and a scanning direction. ダブプリズムの機能を説明する図である。It is a figure explaining the function of a dove prism. ラインビームの走査経路とラインビームの回動の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the scanning path | route of a line beam, and rotation of a line beam. 本発明の実施の形態に係る他のレーザ照射装置の主要部の概略図である。It is the schematic of the principal part of the other laser irradiation apparatus which concerns on embodiment of this invention. ラインビーム走査軌跡の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a line beam scanning locus | trajectory. 本発明によるレーザ照射装置の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the laser irradiation apparatus by this invention.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る第一のレーザ照射装置の概略図である。本発明の第一実施形態のレーザ照射装置1は、レーザ回転手段に該当するラインビーム回転部2と、XとYとからなる直交座標系におけるラインビーム
3の走査を制御するレーザ位置移動手段に該当するX走査部4とY走査部5と、前記X走査部4の駆動源となるXリニアモータ6、前記Y走査部5の駆動源となるYリニアモータ7を制御するマイクロプロセッサ(MPU)8、Fプログラム、プログラムで用いる入出力データ等を記憶するメモリ9、MPU8の制御によってラインビーム回転部2を回転駆動させるための回転モータ10、MPU8とラインビーム回転部2の間にあって、MPU8の制御によりレーザを発するレーザダイオード(LD)11、LD11から出射されるレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズ12、ラインビーム回転部2から出射したレーザ光を照射対象物15に誘導するための立下げミラー13、レーザ光を集光する対物レンズ14、照射対象物15を載置するとともに前記X走査部4や前記Y走査部5の制御によりX又はY方向に作動するXYステージ16を備える。F1とF2は、ラインビーム3の光軸である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a first laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention. The laser irradiation apparatus 1 of the first embodiment of the present invention is a line beam rotating unit 2 corresponding to a laser rotating unit, and a laser position moving unit that controls scanning of the line beam 3 in an orthogonal coordinate system composed of X and Y. Microprocessor (MPU) for controlling the corresponding X scanning unit 4 and Y scanning unit 5, the X linear motor 6 serving as a drive source for the X scanning unit 4, and the Y linear motor 7 serving as a drive source for the Y scanning unit 5. 8, F program, a memory 9 for storing input / output data used in the program, a rotation motor 10 for rotating the line beam rotating unit 2 under the control of the MPU 8, and between the MPU 8 and the line beam rotating unit 2, A laser diode (LD) 11 that emits a laser under control, a collimator lens 12 that converts laser light emitted from the LD 11 into parallel light, a laser diode The falling mirror 13 for guiding the laser light emitted from the laser beam rotating unit 2 to the irradiation target 15, the objective lens 14 for condensing the laser light, the irradiation target 15, and the X scanning unit 4 and the An XY stage 16 that operates in the X or Y direction by the control of the Y scanning unit 5 is provided. F 1 and F 2 are the optical axes of the line beam 3.

図1において、θは、ラインビーム3が光軸F2(F1でもある)を中心
として回転したときの回転角である。照射対象物15を照射するラインビーム3が、図1の矢印方向に回転している状態を示している。
In FIG. 1, θ is a rotation angle when the line beam 3 rotates about the optical axis F2 (also F1). The line beam 3 which irradiates the irradiation target object 15 has shown the state rotating in the arrow direction of FIG.

ラインビーム回転部2は、ラインビーム3の前記回転角θを形成するための回転体である。ラインビーム回転部2は、ラインビーム回転部2がθ°だけ回転すると前記ラインビーム3が同じθ°の前記回転角θとなるように設定されている。なお、図1におけるラインビーム3の走査方向は、図2に示すようにX方向と一致している状態にあるので、θは0(ゼロ)となっている。 The line beam rotating unit 2 is a rotating body for forming the rotation angle θ of the line beam 3. The line beam rotating unit 2 is set so that when the line beam rotating unit 2 rotates by θ °, the line beam 3 has the same rotation angle θ of θ °. Since the scanning direction of the line beam 3 in FIG. 1 coincides with the X direction as shown in FIG. 2, θ is 0 (zero).

図2は、ラインビーム3の走査方向を示す図である。走査方向P1は、レーザ光を集光する対物レンズ14からのラインビーム3に直交して照射対象物15の表面を照射する。同図では、走査方向P1はX方向となっている。 FIG. 2 is a diagram showing the scanning direction of the line beam 3. The scanning direction P1 irradiates the surface of the irradiation target 15 perpendicular to the line beam 3 from the objective lens 14 that condenses the laser light. In the figure, the scanning direction P1 is the X direction.

図3は、図2のラインビーム3の走査方向を、ラインビーム3の長軸方向(3a)と短軸方向(3b)との関係において、より詳細に示す図である。走査方向P2は、ラインビーム3の短軸方向(3b)と同一である。すなわち、長軸方向(3a)とは直交関係にある。この関係は、本発明のラインビーム3のすべての走査方向に適用される。 FIG. 3 is a diagram showing the scanning direction of the line beam 3 in FIG. 2 in more detail in relation to the major axis direction (3a) and the minor axis direction (3b) of the line beam 3. The scanning direction P2 is the same as the short axis direction (3b) of the line beam 3. That is, it is orthogonal to the major axis direction (3a). This relationship applies to all scanning directions of the line beam 3 of the present invention.

さて、第一の実施形態のレーザ照射装置1において、ラインビーム回転部2がθと強い関わりがある。ラインビーム回転部2の回転角が、直接ラインビーム3の走査方向の回転角になり、しかもラインビーム3の走査速度を考慮すれ
ば、この回転角を正確かつ高速で伝達させる必要があるからである。
そのため、光軸(F1)を軸として回動するラインビーム回転部2の機能を十分発揮させるためには、具体例として、図4に示すようなダブプリズム(像回転プリズムともいう。)17を備えることが好ましい。そこで、ここでダブプリズム17について概説する。
In the laser irradiation apparatus 1 of the first embodiment, the line beam rotating unit 2 is strongly related to θ. The rotation angle of the line beam rotating unit 2 is directly the rotation angle of the line beam 3 in the scanning direction, and if the scanning speed of the line beam 3 is taken into consideration, it is necessary to transmit this rotation angle accurately and at high speed. is there.
Therefore, as a specific example, a dove prism (also referred to as an image rotation prism) 17 as shown in FIG. 4 is used in order to fully demonstrate the function of the line beam rotating unit 2 that rotates about the optical axis (F1). It is preferable to provide. Therefore, the Dove prism 17 will be outlined here.

図4は、ダブプリズム17の機能を説明する図である。ダブプリズム17は、概括的には、プリズムを回転させると透過像(レーザ光)は2倍の速さで回転する。入射角45°で入射したレーザ光は、プリズム底面で全反射されてプリズムを通過する構造になっている。
図4において、入射ラインビーム31は、入射光としてダブプリズム17の光軸F3に沿って入射面17aに入射すると矢印方向F3aに屈折し、プリズム底面17bで反射して矢印方向F3bに進み、出射面17cでは、入射光と同一光軸F4(光軸F4と光軸F3は同一光軸)で出射される。従って、ダブプリズム17を矢印方向R1に回転させると、ダブプリズム17の回転角だけ
回転した出射ラインビームを射出する。ダブプリズム17を装着したラインビーム回転部2では、LD11から出射されるレーザ光が、ラインビーム回転部2の回転角θだけ回転したビームとなって出力されることになる。この回転角θは、MPU8の制御によるもので、照射対象物15を照射するラインビーム3の回転角θと同一である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the function of the Dove prism 17. In general, the Dove prism 17 rotates the transmitted image (laser light) at twice the speed when the prism is rotated. The laser beam incident at an incident angle of 45 ° is totally reflected by the bottom surface of the prism and passes through the prism.
In FIG. 4, the incident line beam 31 is refracted in the arrow direction F3a when incident on the incident surface 17a along the optical axis F3 of the Dove prism 17 as incident light, reflected by the prism bottom surface 17b, proceeds in the arrow direction F3b, and is emitted. In the surface 17c, it is radiate | emitted by the same optical axis F4 as the incident light (The optical axis F4 and the optical axis F3 are the same optical axes). Therefore, when the dove prism 17 is rotated in the arrow direction R1, an output line beam rotated by the rotation angle of the dove prism 17 is emitted. In the line beam rotating unit 2 equipped with the dove prism 17, the laser light emitted from the LD 11 is output as a beam rotated by the rotation angle θ of the line beam rotating unit 2. The rotation angle θ is controlled by the MPU 8 and is the same as the rotation angle θ of the line beam 3 that irradiates the irradiation object 15.

図1から図4を通じた説明では、レーザビームのうち、アスペクト比が最も顕著なラインビーム3を用いている。これは、本発明の特徴を最も効果的に利用することができるビーム光だからである。そのため、円形以外の、例えば、楕円ビームをラインビーム3に置換してもよく、ラインビーム3と同様の本発明の効果を奏することができる。 In the description through FIGS. 1 to 4, the line beam 3 having the most remarkable aspect ratio among the laser beams is used. This is because the light beam can most effectively utilize the features of the present invention. Therefore, for example, an elliptical beam other than a circle may be replaced with the line beam 3, and the same effects of the present invention as the line beam 3 can be obtained.

次に、レーザ照射装置1におけるラインビーム3の走査経路を、図1、図4及び図5を参照して、以下に説明する。ここに図5は、ラインビームの走査経路とラインビームの回動の関係を示す図である。 Next, the scanning path of the line beam 3 in the laser irradiation apparatus 1 will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the scanning path of the line beam and the rotation of the line beam.

予め、レーザ照射装置1の動作に不可欠な各種データをメモリ9へ取り込み格納しておく。また、MPU8の制御、演算処理に必要なプログラムも格納しておく。ここで各種データとは、例えば、数式(数式1、数式2)の演算に必用なすべての要素(θi、Xi、Yi、Vi)である。XiとYiは、走査方向の走査座標に係る位置要素であり、Viは、走査方向への速度要素である。 Various data indispensable for the operation of the laser irradiation apparatus 1 are previously stored in the memory 9 and stored. In addition, a program necessary for control and arithmetic processing of the MPU 8 is also stored. Here, the various data are, for example, all elements (θi, Xi, Yi, Vi) necessary for the calculation of the mathematical formulas (Mathematical Formula 1, Formula 2). Xi and Yi are position elements related to the scanning coordinates in the scanning direction, and Vi is a speed element in the scanning direction.

(ラインビーム3の原点位置への移動)
最初にラインビーム3を原点位置に移動させるステージである。原点位置とは、ラインビーム3がスタートするための準備のための照射対象物15上の位置(図5の走査座標(0、0))である。照射対象物15はXYステージ16に載置されているから、ラインビーム3を原点に移動するには、XYステージ16を移動させて位置決めすればよい。X走査部とY走査部とで移動させるレーザ位置移動手段とは、X走査部とY走査部とが実質位置移動手段になるが、照射対象物15が直接位置移動するのではなくXYステージ16を位置移動させることによって照射対象物15が移動し、結果ラインビーム3が照射対象物1
5との相対関係で照射対象物15上を移動することになる。
そこで、MPU8からの出力信号に基づき、Xリニアモータ6とYリニアモータ7を駆動させ、連動するX走査部4とY走査部5を作動させてラインビーム3の原点位置への移動調整を行う。このときのラインビーム3Aの長軸方向は予め決まっているから(メモリ9に格納された要素(θi、Xi、Yi、Vi)に用いて演算処理の結果MPU8からの制御信号による。)、ラインビーム3Aの走査方向も必然的に決まっている(図5のV方向)。なお、走査座標(0、0)は、照射対象物15ではなく、XYステージ16に対する原点である。ラインビーム3Aの走査開始のスタート位置ではない。
(Move the line beam 3 to the origin)
First, the stage moves the line beam 3 to the origin position. The origin position is a position (scanning coordinates (0, 0) in FIG. 5) on the irradiation target 15 for preparation for starting the line beam 3. Since the irradiation object 15 is placed on the XY stage 16, in order to move the line beam 3 to the origin, the XY stage 16 may be moved and positioned. The laser position moving means that moves between the X scanning section and the Y scanning section is that the X scanning section and the Y scanning section are substantial position moving means, but the irradiation object 15 does not move directly, but the XY stage 16. Is moved to move the irradiation object 15, and as a result, the line beam 3 is irradiated with the irradiation object 1.
5 is moved on the irradiation object 15 in a relative relationship with 5.
Therefore, based on the output signal from the MPU 8, the X linear motor 6 and the Y linear motor 7 are driven and the associated X scanning unit 4 and Y scanning unit 5 are operated to adjust the movement of the line beam 3 to the origin position. . Since the major axis direction of the line beam 3A at this time is determined in advance (by the control signal from the MPU 8 as a result of the arithmetic processing using the elements (θi, Xi, Yi, Vi) stored in the memory 9). the scanning direction of the beam 3A also determined inevitably (V 0 direction in FIG. 5). Note that the scanning coordinates (0, 0) are not the irradiation object 15 but the origin with respect to the XY stage 16. It is not the start position for starting scanning of the line beam 3A.

(ラインビーム3の照射スタート位置と走査方向)
図5における位置経路情報(Xi、Yi)の具体的位置情報となる走査座標(X
、Y)までの走査開始ステージである。ラインビーム3AはV方向に、走査座標(X、Y)まで照射対象物15上を移動する。
(Line beam 3 irradiation start position and scanning direction)
Scanning coordinates (X which are specific position information of the position route information (X i , Y i ) in FIG. 5
1 , Y 1 ). Line beam 3A to V 0 direction, moving the irradiation target object 15 top to scanning coordinates (X 1, Y 1).

そのためにMPU8からの出力信号に基づき、Xリニアモータ6とYリニアモータ7を駆動させ、連動するX走査部4とY走査部5を作動させてラインビーム3Aを走査座標(X、Y)へ移動させる。
ラインビーム3Aが走査座標(X、Y)へ移動すると同時に、MPU8からの出力信号に基づき、LD11が起動し、出射したレーザ光は光軸F1上を進みコリメートするコリメートレンズ12に入射し、出射ビームはラインビーム回転部2のダブプリズム17に入射する。MPU8からの出力信号に基づき起動した回転モータ10の駆動によってラインビーム回転部2も、回動をスタートする回転角θ1だけ回転する。
θ°だけ回転したラインビーム3は、立下げミラー13で下方に屈折して光
軸F2に沿って対物レンズ14に入射し、出射ビームはXY直交座標系のX又
はY方向に作動するXYステージ16に載置された照射対象物15の表面を照射する体制に入る。走査座標A(X、Y)におけるこれまでのラインビーム3Aは、回転角θ1だけ回転しラインビーム3Bとなる。図上の回転角θ1はあくまでXY直交座標系のX軸を基準としている。走査座標(X、Y)におけるラインビーム3Bの走査方向はVの方向である。Vは、次の位置にラインビーム3Bが移動するまでの速度であり、Vの矢印先端は、ラインビーム3Bの移動位置となる。
For this purpose, the X linear motor 6 and the Y linear motor 7 are driven based on the output signal from the MPU 8 and the interlocking X scanning unit 4 and Y scanning unit 5 are operated to scan the line beam 3A with the scanning coordinates (X 1 , Y 1 ).
At the same time as the line beam 3A moves to the scanning coordinates (X 1 , Y 1 ), the LD 11 is activated based on the output signal from the MPU 8, and the emitted laser light enters the collimating lens 12 that travels on the optical axis F1 and collimates. The outgoing beam is incident on the dove prism 17 of the line beam rotating unit 2. The line beam rotating unit 2 is also rotated by the rotation angle θ 1 at which the rotation is started by driving the rotary motor 10 activated based on the output signal from the MPU 8.
The line beam 3 rotated by θ ° is refracted downward by the falling mirror 13 and enters the objective lens 14 along the optical axis F2, and the output beam is operated in the X or Y direction of the XY orthogonal coordinate system. 16 enters the system for irradiating the surface of the irradiation object 15 placed on 16. The conventional line beam 3A at the scanning coordinate A (X 1 , Y 1 ) is rotated by the rotation angle θ 1 to become a line beam 3B. The rotation angle θ 1 in the figure is based on the X axis of the XY orthogonal coordinate system. The scanning direction of the line beam 3B at the scanning coordinates (X 1 , Y 1 ) is the direction of V 1 . V 1 was a speed of up to line beam 3B is moved to the next position, the arrow tip of V 1 was, the movement position of the line beam 3B.

(ラインビーム3の照射スタート後の位置と走査方向)
MPU8からの出力信号に基づき、LD11を起動させる。走査座標(X、Y)において、i=1としてラインビーム3Bを走査させる。ラインビームは位置経路情報(Xi、Yi)の具体的位置情報となる走査座標(X、Y)に至る。
この時点におけるラインビーム3Cの走査方向はV方向であり、走査角度は、θ2である。
(Position and scanning direction after starting irradiation of line beam 3)
Based on the output signal from the MPU 8, the LD 11 is activated. In the scanning coordinates (X i , Y i ), the line beam 3B is scanned with i = 1. The line beam reaches the scanning coordinates (X 2 , Y 2 ) as specific position information of the position path information (X i , Y i ).
Scanning direction of the line beam 3C at this point is V 2 direction, the scanning angle is theta 2.

以降、同様の手順で走査座標(X、Y)において、最後の走査座標(XN、YN)まで進行する。i=Nに達して本動作は終了する。ラインビーム3を原点位置に移動させる。 Thereafter, the process proceeds to the last scanning coordinate (X N , Y N ) in the scanning coordinate (X i , Y i ) in the same procedure. This operation ends when i = N is reached. The line beam 3 is moved to the origin position.

図5において、走査座標(X、Y)、走査座標(X、Y)及びそれ以降の走査座標(X、Y)は本発明の「所定の移動位置」であり、各走査座標において走査方向と走査速度が、予め、回路開発設計等において図式化した照射ラインに従うよう、数式1(数式2)によって算出され、走査経路(走査軌跡)が定まる。走査速度は、一般には高速の定速度(例えば、最大1m/S)であるが、「所定の移動位置」のある位置で変速するように設定してもよい。
ラインビーム3(3A)のビーム角度θは、ラインビーム3(3A)の走査中にMPU8がリアルタイムで算出してもよい。
また、ビーム角度θは、位置経路情報(Xi、Yi)におけるパラメータとするとXiとYiの数値決定を行うことにより算出することができる。また、速度情報ViをパラメータとすればViに具体的数値を設定すれば、{YI+1−Y/XI+1−X}が定まる。従って、Xi又はYiのいずれかの数値決定を行なえばビーム角度θは算出される。ビーム角度θを予め数値設定し、同様な方法でパラメータの一部数値の設定によってViやXi又はYiを求めることもできる。
In FIG. 5, the scanning coordinates (X 1 , Y 1 ), the scanning coordinates (X 2 , Y 2 ), and the subsequent scanning coordinates (X i , Y i ) are “predetermined movement positions” of the present invention. In the scanning coordinates, the scanning direction and the scanning speed are calculated according to Formula 1 (Formula 2) so that the irradiation line diagrammed in advance in the circuit development design or the like is established, and the scanning path (scanning trajectory) is determined. The scanning speed is generally a high-speed constant speed (for example, a maximum of 1 m / S), but may be set so as to shift at a position having a “predetermined movement position”.
The beam angle θ i of the line beam 3 (3A) may be calculated in real time by the MPU 8 during the scanning of the line beam 3 (3A).
Further, the beam angle θ i can be calculated by determining numerical values of X i and Y i if they are parameters in the position path information (X i , Y i ). If speed information Vi is used as a parameter, {Y I + 1 −Y I / X I + 1 −X I } is determined by setting a specific numerical value for Vi. Therefore, the beam angle θ i can be calculated by determining the numerical value of either X i or Y i . The beam angle θ i can be numerically set in advance, and Vi, X i, or Y i can be obtained by setting partial numerical values of parameters in a similar manner.

ここでラインビーム3(3A、3B、・・・、3)は、前記の所定の移動位置間にあってレーザ出力を一定値に限定することなく、任意の移動位置間にて
レーザ出力値を変えてもよい。さらに、任意の移動位置間にてレーザ出力を停止(主として間欠的な停止)してもよい。
また、前記の所定の移動位置は、照射対象物15内に留まることなく、照射対象物15の外にあってもよい。
さらに、走査について、本発明では、前記の所定の移動位置間を連続的に走査するだけでなく、描画する経路における同一角の走査角(θ1)を有するラインのみ一括走査処理した後、新たな別の走査角(θ1+!)を有するラインを一括処理し、以降、同様の一括処理を繰り返し、描画経路をつなげるようにしてもよい。以上の各方法は、以降説明する発明にもそのまま適用される。
Here, the line beam 3 (3A, 3B,..., 3 i ) is located between the predetermined movement positions, and the laser output value is changed between arbitrary movement positions without limiting the laser output to a constant value. May be. Further, the laser output may be stopped (mainly intermittently stopped) between arbitrary movement positions.
Further, the predetermined movement position may be outside the irradiation object 15 without remaining in the irradiation object 15.
Further, with respect to scanning, in the present invention, not only the above-mentioned predetermined movement positions are continuously scanned, but also a line having the same scanning angle (θ 1 ) in the drawing path is collectively scanned and then newly scanned. Alternatively, a line having a different scanning angle (θ 1+! ) May be collectively processed, and thereafter the same batch processing may be repeated to connect the drawing paths. Each of the above methods is also applied as it is to the invention described below.

次に、本発明の他の実施の形態に係る第二のレーザ照射装置1Aを、図6を用いて説明する。図6は、光学ヘッドの回動させるレーザ照射装置1Aの主要部の概略図である。 Next, a second laser irradiation apparatus 1A according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic view of the main part of the laser irradiation apparatus 1A for rotating the optical head.

本発明のレーザ照射装置1Aは、前記レーザ照射装置1で主要部をなす前記ラインビーム3を含むビーム角度θ形成手段を光学ヘッド18に収納し、この光学ヘッド18を回動させてビーム角度θiを形成させるようにした装置である。他の構成部は前記レーザ照射装置1と同様である。 In the laser irradiation apparatus 1A of the present invention, the beam angle θ i forming means including the line beam 3 that forms the main part of the laser irradiation apparatus 1 is accommodated in the optical head 18, and the optical head 18 is rotated to thereby adjust the beam angle. This is an apparatus for forming θi. Other components are the same as those of the laser irradiation apparatus 1.

光学ヘッド18は、レーザダイオード(LD)11A、LD11Aから出射されるレーザ光を平行にするコリメートレンズ12Aと対物レンズ14Aを有し、光軸F5を軸として回動する。LD11Aから出射されるレーザ光は、照
射対象物15Aにラインビーム3Aを照射する。
The optical head 18 includes a laser diode (LD) 11A, a collimating lens 12A that collimates laser light emitted from the LD 11A, and an objective lens 14A, and rotates about the optical axis F5. The laser beam emitted from the LD 11A irradiates the irradiation target 15A with the line beam 3A.

なお、レーザ照射装置1Aでは、レーザダイオード(LD)11Aをレーザ光源としているが、これに限定されるものではなく、YVOレーザ、YAGレーザ、Arレーザ、エキシマレーザであってもよい(レーザ照射装置1も同様)。 In the laser irradiation apparatus 1A, the laser diode (LD) 11A is used as a laser light source. However, the laser irradiation apparatus 1A is not limited to this, and may be a YVO 4 laser, a YAG laser, an Ar laser, or an excimer laser (laser irradiation). The same applies to the device 1).

回転モータ10Aの制御によって光学ヘッド18は回動する。光学ヘッド18が時計方向にθ°回動すると、XYステージ16Aに載置された照射対象物15A上を照射するラインビーム3Aのビーム角度も時計方向にθ°回転する。 The optical head 18 rotates under the control of the rotation motor 10A. When the optical head 18 rotates clockwise by θ °, the beam angle of the line beam 3A that irradiates the irradiation target 15A placed on the XY stage 16A also rotates clockwise by θ °.

以上のように、レーザ照射装置1Aにあっても、前記レーザ照射装置1と同様に機能し、同様な効果を奏する。 As described above, even in the laser irradiation apparatus 1A, it functions in the same manner as the laser irradiation apparatus 1 and produces the same effects.

さて、以上の本発明のレーザ照射装置1とレーザ照射装置1Aは、レーザヘッドの回動動作とワークの移動動作(実質的にはXYステージ16の移動)との組み合わせ動作によって照射対象物15(15A)上のラインビーム3(3A)を自由方向に走査できるようにした装置である。 The laser irradiation apparatus 1 and the laser irradiation apparatus 1A of the present invention described above are irradiated objects 15 (by the combined operation of the laser head rotation operation and the workpiece movement operation (substantially movement of the XY stage 16). 15A) is a device that can scan the line beam 3 (3A) in the free direction.

しかし、本発明は、このような装置に限定されるものではない。すなわち、例えば、前記X走査部4と前記Y走査部5のいずれか一方又は両方を、レーザ光の照射方向を変えるガルバノミラー(図示せず)であるようにした装置としてもよい。この装置は、レーザ光をミラーを巧みに用いたレーザ照射装置であって、2枚のガルバノミラーとfθレンズを用いることによって、ワークを移動(実質的にはXYステージ16の移動)することなく、照射対象物15(15A)上のラインビーム3(3A)を直接位置移動させることができる。 However, the present invention is not limited to such a device. That is, for example, one or both of the X scanning unit 4 and the Y scanning unit 5 may be a galvanometer mirror (not shown) that changes the irradiation direction of the laser light. This apparatus is a laser irradiation apparatus that skillfully uses a mirror for laser light. By using two galvanometer mirrors and an fθ lens, the work is not moved (substantially, the XY stage 16 is moved). The position of the line beam 3 (3A) on the irradiation object 15 (15A) can be directly moved.

さらに、前記X走査部4と前記Y走査部5のいずれか一方又は両方を、光学ヘッドの移動であるようにした装置としてもよい。
また、前記X走査部4と前記Y走査部5を、ガルバノミラー走査と光学ヘッド移動の組み合わせであるようにした装置としてもよい。
Furthermore, either one or both of the X scanning unit 4 and the Y scanning unit 5 may be a device that moves the optical head.
Further, the X scanning unit 4 and the Y scanning unit 5 may be configured as a combination of galvanometer mirror scanning and optical head movement.

以上の前記レーザ照射装置1又はレーザ照射装置1A等の係る本発明によって、ラインビーム3(3A)の走査軌跡は、自由な走査方向をとるようにすることができる。図7は、そのようなラインビームの走査軌跡の例を示す図である。
ラインビーム33〜38は、走査軌跡における主要部のラインビームの位置を示し、走査方向P3、P4は走査軌跡を示す。また斜視部PP3、PP4は、ラインビーム33〜38の照射幅を示す。
走査方向は、直線方向のみならず、自在な曲折方向(図7(a))や、曲線方向(図7(b))の走査軌跡を作ることができる。
According to the present invention such as the laser irradiation apparatus 1 or the laser irradiation apparatus 1A described above, the scanning trajectory of the line beam 3 (3A) can take a free scanning direction. FIG. 7 is a diagram showing an example of the scanning trajectory of such a line beam.
The line beams 33 to 38 indicate the position of the main line beam in the scanning locus, and the scanning directions P3 and P4 indicate the scanning locus. The perspective portions PP3 and PP4 indicate the irradiation widths of the line beams 33 to 38.
The scanning direction is not limited to a linear direction, and a scanning trajectory in a flexible bending direction (FIG. 7A) or a curved direction (FIG. 7B) can be created.

次に、図8に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態のレーザ照射装置1の動作をまとめる。 Next, the operation of the laser irradiation apparatus 1 of this embodiment will be summarized with reference to the flowchart shown in FIG.

図8のスタートは、走査座標(X、Y)、走査速度(V)を入力する。ここで、iは1〜Nの整数である(S101)。
するとMPU8では、メモリ9から入力した算出式1、算出式1Aに基づいて演算処理を行い、走査角(θi)を算出する(S102)。ここでの処理は、MPU8に接続したPC(パーソナルコンピュータ)(図示せず)にて走査座標(X
、Y)、走査速度(V)の入力と走査角(θi)を算出した後、これらを走査データとしてメモリ9に転送してもよい。また、ラインビーム3の回転角(θi)は、ラインビーム3の走査中にMPU8がリアルタイムで算出してもよい。
In the start of FIG. 8, the scanning coordinates (X i , Y i ) and the scanning speed (V i ) are input. Here, i is an integer of 1 to N (S101).
Then, the MPU 8 performs arithmetic processing based on the calculation formula 1 and the calculation formula 1A input from the memory 9, and calculates the scanning angle (θi) (S102). The processing here is performed by using a PC (personal computer) (not shown) connected to the MPU 8 to scan coordinates (X
After calculating the input of i , Y i ) and scanning speed (V i ) and the scanning angle (θ i ), these may be transferred to the memory 9 as scanning data. The rotation angle (θ i ) of the line beam 3 may be calculated in real time by the MPU 8 during the scanning of the line beam 3.

MPU8で演算処理した走査データ(X、Yi、i、θi))をメモリ9に格納する(S103)。 Scan data (X i , Y i, V i, θ i) calculated by the MPU 8 is stored in the memory 9 (S103).

以上の準備が整うと、レーザ照射装置1が駆動開始する。
走査スイッチを「ON」する(S104)。するとMPU8がXYステージ16に動作指示し、ラインビーム3が、走査座標(Xi、Yi)の原点座標である走査座標(0、0)に移動する(S105)。続いてMPU8がメモリ9より走査データ(X、Yi、i、θi))を取り込み、XYステージ16、ラインビーム回転部2に回転角(θ1)だけ回転の動作指示を行う。
この指示によって、ラインビーム3は走査座標(X1、Y1)へ移動するとともに、ラインビーム3も前記ラインビーム回転部2に回転角(θ1)だけ回転する(S106)。
When the above preparation is completed, the laser irradiation apparatus 1 starts driving.
The scanning switch is turned “ON” (S104). Then, the MPU 8 instructs the XY stage 16 to move, and the line beam 3 moves to the scanning coordinate (0, 0) which is the origin coordinate of the scanning coordinate (Xi, Yi) (S105). Subsequently, the MPU 8 takes in the scan data (X i , Y i, V i, θ i) ) from the memory 9 and instructs the XY stage 16 and the line beam rotating unit 2 to rotate by the rotation angle (θ 1 ).
In response to this instruction, the line beam 3 moves to the scanning coordinates (X 1 , Y 1 ), and the line beam 3 is also rotated by the rotation angle (θ 1 ) to the line beam rotating unit 2 (S106).

つづいてレーザ出射を「ON」にする(S107)。走査データ(X、Yi、i、θi))における各パラメータをi=1に設定する(S108)。するとMPU8がメモリ9より走査データ(X、Yi、i、θi)を取り込みXYステージ16に動作指示を行うことにより、ラインビーム3は、走査座標(X、Y)へ走査速度(V)で移動する(S109)。 Subsequently, the laser emission is turned “ON” (S107). Each parameter in the scan data (X i , Y i, V i, θ i) ) is set to i = 1 (S108). Then, the MPU 8 takes in the scan data (X i , Y i, V i, θ i ) from the memory 9 and instructs the XY stage 16 to operate, so that the line beam 3 scans to the scan coordinates (X 2 , Y 2 ). It moves at a speed (V 1 ) (S109).

さらにMPU8がメモリ9より走査データ(X、Yi、i、θi)を取り込み、
ラインビーム回転部2に回転角(θ2)だけ回転の動作指示を行う(S110)。
Further, the MPU 8 fetches the scan data (X i , Y i, V i, θ i ) from the memory 9,
The line beam rotation unit 2 is instructed to rotate by the rotation angle (θ 2 ) (S110).

MPU8はi<Nを判断する(S111)。i<Nであれば、ラインビーム
3は、所定走査座標(Xi、Yi)に到達していないと判断し(S109)に戻る。この条件下にあるときは、このステップが反復継続する。一方i<Nではないと判断したときは、i=Nになったとして、レーザ出射を「OFF」にする(S112)。所望のレーザ照射は終了する。
The MPU 8 determines i <N (S111). If i <N, it is determined that the line beam 3 has not reached the predetermined scanning coordinates (Xi, Yi), and the process returns to S109. When under this condition, this step continues iteratively. On the other hand, when it is determined that i <N is not satisfied, it is assumed that i = N, and the laser emission is turned “OFF” (S112). The desired laser irradiation ends.

MPU8がXYステージ16に動作指示を行うことにより、ラインビーム3は、原点座標である走査座標(0、0)に移動する(S113)。 When the MPU 8 instructs the XY stage 16 to operate, the line beam 3 moves to the scanning coordinates (0, 0) that are the origin coordinates (S113).

1:レーザ照射装置、2: ラインビーム回転部(レーザビーム回転手段)、
3:ラインビーム、
4:X走査部(レーザビーム位置移動手段)、
5: Y走査部(レーザ位置移動ビーム手段)、6:
Xリニアモータ、
7:Yリニアモータ、8:MPU、9:メモリ、
10:回転モータ、11:LD、15:照射対象物、16:XYステージ
17:ダブプリズム、18:光学ヘッド




























1: Laser irradiation device, 2: Line beam rotating unit (laser beam rotating means),
3: Line beam,
4: X scanning unit (laser beam position moving means),
5: Y scanning section (laser position moving beam means), 6:
X linear motor,
7: Y linear motor, 8: MPU, 9: Memory,
10: Rotation motor, 11: LD, 15: Object to be irradiated, 16: XY stage 17: Dove prism, 18: Optical head




























Claims (2)

照射対象物を照射するレーザビームの走査位置を直交関係のX走査部とY走査部とで移動させるレーザビーム位置移動手段と、前記レーザビームを光軸中心に走査角(θi)を回転させるレーザビーム回転手段と、これらの手段の動作を制御するマイクロプロセッサと、前記制御に係る情報を記憶するメモリとを具備し、前記レーザビームの短軸方向に走査方向を一致させ、前記レーザビームを走査させるレーザ照射装置において、
前記レーザビーム位置移動手段は、照射対象物を載置するとともに前記X走査部及び前記Y走査部に駆動されてX及びY方向に移動するXYステージを備え、
前記レーザビーム回転手段は、レーザ光源も含めた光学ヘッドとし、照射対象物に照射するレーザビームの光軸を回転中心として回転させ、
前記マイクロプロセッサは、メモリに記憶された情報を参照して、前記レーザビーム位置移動手段におけるX走査部及び前記Y走査部による駆動を制御してXYステージをX及びY方向に移動する制御と、前記レーザビームの位置経路情報(Xi、Yi)により数1に示すように前記走査角(θi)を算出してレーザビーム短軸方向を走査方向と一致させるようにレーザビーム回転手段を回転させる制御を行い、
前記メモリは、レーザビームの位置経路情報(Xi、Yi)、走査速度情報(Vi)および前記走査角(θi)情報を記憶することを特徴とするレーザ照射装置。
Laser beam position moving means for moving the scanning position of the laser beam that irradiates the irradiation object between the X scanning unit and the Y scanning unit that are orthogonal to each other, and a laser that rotates the scanning angle (θi) around the optical axis of the laser beam A beam rotating means, a microprocessor for controlling the operation of these means, and a memory for storing information related to the control are provided, the scanning direction is made to coincide with the minor axis direction of the laser beam, and the laser beam is scanned. In the laser irradiation device to be
The laser beam position moving means includes an XY stage for placing an irradiation object and moving in the X and Y directions driven by the X scanning unit and the Y scanning unit,
The laser beam rotating means is an optical head including a laser light source, and rotates the optical axis of the laser beam irradiated to the irradiation object around the rotation center,
The microprocessor refers to the information stored in the memory, controls the laser beam position moving means by the X scanning unit and the Y scanning unit, and moves the XY stage in the X and Y directions; Control for rotating the laser beam rotating means so that the scanning angle (θi) is calculated from the position path information (Xi, Yi) of the laser beam as shown in Equation 1 and the laser beam minor axis direction coincides with the scanning direction. And
The laser irradiation apparatus , wherein the memory stores position path information (Xi, Yi), scanning speed information (Vi), and scanning angle (θi) information of a laser beam.
照射対象物を照射するレーザビームの走査位置を直交関係のX走査部とY走査部とで移動させるレーザビーム位置移動手段と、前記レーザビームを光軸中心に走査角(θi)を回転させるレーザビーム回転手段と、これらの手段の動作を制御するマイクロプロセッサと、前記制御に係る情報を記憶するメモリとを具備し、前記レーザビームの短軸方向に走査方向を一致させ、前記レーザビームを走査させるレーザ照射方法において、Laser beam position moving means for moving the scanning position of the laser beam that irradiates the irradiation object between the X scanning unit and the Y scanning unit that are orthogonal to each other, and a laser that rotates the scanning angle (θi) around the optical axis of the laser beam A beam rotating means, a microprocessor for controlling the operation of these means, and a memory for storing information related to the control are provided, the scanning direction is made to coincide with the minor axis direction of the laser beam, and the laser beam is scanned. In the laser irradiation method to make
前記レーザビーム位置移動手段は、前記X走査部及び前記Y走査部に駆動されてX及びY方向に移動するXYステージによって該XYステージに載置した照射対象物を移動させ、  The laser beam position moving means moves the irradiation object placed on the XY stage by an XY stage that is driven by the X scanning unit and the Y scanning unit and moves in the X and Y directions,
前記レーザビーム回転手段は、レーザ光源も含めた光学ヘッドとし、照射対象物に照射するレーザビームの光軸を回転中心として回転させ、  The laser beam rotating means is an optical head including a laser light source, and rotates the optical axis of the laser beam irradiated to the irradiation object around the rotation center,
前記マイクロプロセッサは、メモリに記憶された情報を参照して、前記レーザビーム位置移動手段におけるX走査部及び前記Y走査部による駆動を制御してXYステージをX及びY方向に移動する制御と、前記レーザビームの位置経路情報(Xi、Yi)により数1に示すように前記走査角(θi)を算出してレーザビーム短軸方向を走査方向と一致させるようにレーザビーム回転手段を回転させる制御を行い、  The microprocessor refers to the information stored in the memory, controls the laser beam position moving means by the X scanning unit and the Y scanning unit, and moves the XY stage in the X and Y directions; Control for rotating the laser beam rotating means so that the scanning angle (θi) is calculated from the position path information (Xi, Yi) of the laser beam as shown in Equation 1 and the laser beam minor axis direction coincides with the scanning direction. And
前記メモリは、レーザビームの位置経路情報(Xi、Yi)、走査速度情報(Vi)および前記走査角(θi)情報を記憶することを特徴とするレーザ照射方法。  The laser irradiation method, wherein the memory stores position path information (Xi, Yi), scanning speed information (Vi), and scanning angle (θi) information of a laser beam.
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