CN107078454A - 激光照射装置 - Google Patents

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诹访辉
若林理
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Abstract

该激光照射装置可以具备：激光装置，其输出脉冲激光；光束扫描光学系统，其将从激光装置输出的脉冲激光分配至多个光路；多个光束均匀器，它们分别配置于多个光路，分别使分配至多个光路的脉冲激光的光强分布均匀化；以及控制部，其将光束扫描光学系统控制成，将从激光装置输出的脉冲激光按照每个脉冲分配至多个光路。

Description

激光照射装置
技术领域
本发明涉及激光照射装置。
背景技术
激光退火装置是这样的装置：将从准分子激光器等激光系统输出的具有紫外线区域的波长的脉冲激光照射至在玻璃基板上成膜的无定形(非结晶)硅膜上，使其改质为多晶硅膜。通过使无定形硅膜改质为多晶硅膜，由此能够制作出TFT(薄膜晶体管)。该TFT在比较大的液晶显示器中被使用。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-139991号公报
专利文献2：日本特开2012-243818号公报
专利文献3：日本特开2011-233597号公报
专利文献4：日本特开2005-099427号公报
专利文献5:国际公开第2011/132385号
发明内容
本发明的1个观点的激光照射装置可以具备：激光装置，其输出脉冲激光；光束扫描光学系统，其将从激光装置输出的脉冲激光分配至多个光路；多个光束均匀器，它们分别配置于多个光路，分别使分配至多个光路的脉冲激光的光强分布均匀化；以及控制部，其将光束扫描光学系统控制成，将从激光装置输出的脉冲激光按照每个脉冲分配至多个光路。
本发明的1个观点的激光照射方法可以是：生成脉冲激光，使台在第1方向上移动，改变脉冲激光的光路，使得所述脉冲激光依次入射至沿第2方向排列的多个光束均匀器。
附图说明
将本发明的几个实施方式仅作为例子，并参照附图在下面进行说明。
图1A概要性地示出了比较例的激光照射装置的结构。
图1B概要性地示出了比较例的激光照射装置的结构。
图1C是被图1A和图1B所示的激光照射装置照射的被加工物S的俯视图。
图2A概要性地示出了本发明的第1实施方式的激光照射装置的结构。
图2B概要性地示出了本发明的第1实施方式的激光照射装置的结构。
图2C是被图2A和图2B所示的激光照射装置照射的被加工物S的俯视图。
图2D是图2A和图2B所示的激光照射装置中的激光发光触发信号和脉冲激光的时序图。
图3A概要性地示出了本发明的第2实施方式的激光照射装置的结构。
图3B概要性地示出了本发明的第2实施方式的激光照射装置的结构。
图3C是被图3A和图3B所示的激光照射装置照射的被加工物S、和该激光照射装置所具有的掩模6的俯视图。
图4示出了第2实施方式中的掩模和照射区域的第1变形。
图5示出了第2实施方式中的掩模和照射区域的第2变形。
图6A概要性地示出了本发明的第3实施方式的激光照射装置的结构。
图6B概要性地示出了本发明的第3实施方式的激光照射装置的结构。
图7A概要性地示出了本发明的第4实施方式的激光照射装置的结构。
图7B概要性地示出了本发明的第4实施方式的激光照射装置的结构。
图7C是被图7A和图7B所示的激光照射装置照射的被加工物S、和该激光照射装置所具有的掩模6的俯视图。
图8示出了第4实施方式的掩模和照射区域的变形。
图9概要性地示出了本发明的第5实施方式的激光照射装置的结构。
图10概要性地示出了在上述的各实施方式中使用的紫外线激光装置2的结构。
图11概要性地示出了在上述的各实施方式中使用的复眼透镜501的结构。
图12是示出控制部的概要结构的框图。
具体实施方式
＜内容＞
1.概要
2.比较例的激光照射装置
2.1结构
2.2动作
2.3课题
3.具有光束扫描光学系统的激光照射装置(第1实施方式)
3.1结构
3.2动作
3.3作用
3.4其它
4.具有微透镜阵列的激光照射装置(第2实施方式)
4.1结构
4.2动作
4.3作用
4.4其它
5.使光束均匀器和转印光学系统一体化的激光照射装置(第3实施方式)
6.使掩模的开口为长方形的激光照射装置(第4实施方式)
6.1结构
6.2作用
6.3其它
7.使用了检流计反射镜(ガルバノミラー)的激光照射装置(第5实施方式)
8.其它
8.1紫外线激光装置
8.2复眼透镜
8.3控制部的结构
以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。以下所说明的实施方式示出了本发明的几个例子，并不限定本发明的内容。另外，在各实施方式中说明的结构和动作未必是本发明的必须的结构和动作。并且，对同一结构要素标记相同的标号，并省略重复的说明。
1.概要
在激光退火装置中使用的激光照射装置可以以将脉冲激光照射至无定形硅膜的待形成TFT的各个区域中的方式进行脉冲激光的扫描。待形成TFT的区域被配置在无定形硅膜的多条线上，需要对这些区域分别照射脉冲激光，因此可能导致生产能力降低。另外，可能难以高效地进行针对大的基板的脉冲激光扫描。
在本发明的1个观点中，激光照射装置可以含有光束扫描光学系统和多个光束均匀器。光束扫描光学系统可以将脉冲激光分配到多个光路。可以在该多个光路上配置多个光束均匀器。多个光束均匀器可以分别使被分配到各个光路的脉冲激光的光强分布均匀化。
2.比较例的激光照射装置
2.1结构
图1A和图1B概要性地示出了比较例的激光照射装置的结构。激光照射装置1可以具备紫外线激光装置2、控制部20、光路管21、框架22、XYZ台23、工作台24以及光学系统3。
紫外线激光装置2例如构成为能够输出可使无定形硅退火的紫外线的脉冲激光。紫外线激光装置2例如可以是以ArF、KrF、XeCl、XeF中的任意一个作为激光介质的放电激励式的准分子激光装置。从紫外线激光装置2输出并入射至光学系统3的脉冲激光的行进方向可以是Y方向，该脉冲激光可以是具有如下的束截面的扁平状的脉冲激光，其中，所述束截面在X方向上比在Z方向上长。在以下的说明中，X方向和Y方向可以是沿着脉冲激光针对被加工物S照射的照射面的方向。Z方向可以是脉冲激光针对被加工物S照射的照射方向的反方向。X方向、Y方向以及Z方向可以是互相垂直的方向。
在此，被加工物S例如可以是成膜有无定形硅的玻璃基板。
光学系统3可以包含多个高反射镜31、32、33、和光束均匀器50。多个高反射镜31、32、33可以构成为将从紫外线激光装置2输出的脉冲激光引导至光束均匀器50。光束均匀器50可以是，包含复眼透镜501和电容器光学系统502，并且以构成使脉冲激光的光强分布均匀化的柯拉照明的方式进行设计。复眼透镜501可以含有沿着束截面排列的多个透镜，其中，所述束截面与被多个高反射镜31、32、33反射的脉冲激光的光路轴垂直。该多个透镜分别在使脉冲激光的各自的一部分朝向电容器光学系统502透射时，使该各自的一部分的束宽度扩大。
电容器光学系统502可以配置成：使复眼透镜501的焦点位置与该电容器光学系统502的前侧焦点面的位置大致一致，并使被加工物S的表面的位置与该电容器光学系统502的后侧焦点面的位置大致一致。电容器光学系统502可以是，使从复眼透镜501射出的脉冲激光透过，从而使脉冲激光的束宽度缩小。
通过以上的结构，光束均匀器50可以使照射到被加工物S上的脉冲激光在光束截面上的光强分布的偏差降低。从光束均匀器50输出并入射至被加工物S的脉冲激光的行进方向可以是-Z方向，该脉冲激光可以是具有如下的束截面的扁平状的脉冲激光，其中，所述束截面在X方向上比在Y方向上长。
控制部20可以构成为对紫外线激光装置2和XYZ台23发送控制信号。工作台24可以保持被加工物S。XYZ台23可以构成为能够使工作台24在X方向、Y方向和Z方向上移动。
框架22可以收纳上述的光学系统3。另外，框架22可以保持上述的XYZ台23和工作台24。光路管21可以在紫外线激光装置2与框架22之间连接。
2.2动作
图1C是被图1A和图1B所示的激光照射装置照射的被加工物S的俯视图。激光照射装置1所具有的控制部20可以将XYZ台23控制成：使从光束均匀器5输出的脉冲激光照射至图1C所示的被加工物S的A线的延长线上的初始位置PP。
控制部20可以将规定的重复频率的激光发光触发信号发送至紫外线激光装置2。其结果是，可以从紫外线激光装置输出脉冲激光，且该脉冲激光经由多个高反射镜31、32、33入射至光束均匀器50。该脉冲激光可以被照射至初始位置PP。
控制部20可以将XYZ台23控制成使工作台24向X方向以规定的速度移动。由此，脉冲激光的照射位置可以沿着A线向-X方向移动。
控制部20可以在脉冲激光沿着A线的照射结束后，控制XYZ台23以使工作台24向Y方向移动规定的距离。由此，脉冲激光的照射位置可以移动至图1C所示的被加工物S的B线的延长线上的位置。
控制部20可以将XYZ台23控制成使工作台24向-X方向以规定的速度移动。由此，脉冲激光的照射位置IP可以沿着B线向X方向移动。
同样，可以使脉冲激光的照射位置沿着图1C所示的被加工物S的C线向-X方向移动。进而，可以使脉冲激光的照射位置沿着图1C所示的被加工物S的D线向X方向移动。控制部20可以在脉冲激光的照射位置移动至D线的延长线上的最终位置FP后使脉冲激光的输出停止。可以是，通过像这样使工作台24向Y方向移动并且向X方向和-X方向往复动，由此将脉冲激光照射至待形成TFT的多个区域所位于的多条线上。
2.3课题
在如上述那样使工作台24向Y方向移动并且向X方向和-X方向往复动的方法中，可能需要依次切换XYZ台23的移动方向，并在各线的延长线上分别进行定位。因此，脉冲激光的扫描会耗费时间，从而可能导致生产能力降低。另外，可能难以高效地进行针对大的基板的脉冲激光扫描。
在以下所说明的实施方式中，为了解决该课题，可以配置光束扫描光学系统，使台在1个方向上移动即可。
3.具有光束扫描光学系统的激光照射装置(第1实施方式)
3.1结构
图2A和图2B概要性地示出了本发明的第1实施方式的激光照射装置的结构。在第1实施方式的激光照射装置1a中，光学系统3a可以在参照图1A和图1B所说明的光学系统的基础上具备光束扫描光学系统4。另外，在第1实施方式的激光照射装置1a中，光学系统3a可以具备多个光束均匀器51～54。
光束扫描光学系统4可以包含多面反射镜41、马达42以及棱镜43。多面反射镜41例如可以是：具有正六棱柱的形状，且配置在被高反射镜31反射的脉冲激光的光路上。可以在多面反射镜41的6个侧面上分别涂敷使脉冲激光以高反射率反射的膜。脉冲激光可以被照射至多面反射镜41的6个侧面中的1个侧面上。
多面反射镜41可以与马达42的旋转轴连接。驱动器44可以通过驱动马达42而使马达42的旋转轴旋转。控制部20可以将驱动器44控制成使马达42的旋转轴以规定的转速旋转。
可以是，多面反射镜41借助马达42向固定的方向以规定的转速旋转，由此使得脉冲激光相对于多面反射镜41的侧面的入射角度发生变化。
可以是，通过使脉冲激光相对于多面反射镜41的侧面的入射角度发生变化，由此，被多面反射镜41反射的脉冲激光的光路发生变化。例如，可以是，通过如图2A所示那样使多面反射镜41向箭头θ方向旋转，由此，被多面反射镜41反射的脉冲激光的光路按照每个脉冲以光路LA、光路LB、光路LC、光路LD的顺序变化。
可以是，多面反射镜41借助马达42进一步旋转，由此切换多面反射镜41的供脉冲激光入射的侧面。由此，在光路LD上通过的脉冲之后的下一个脉冲可以沿着光路LA前进。
棱镜43可以具有五棱柱的形状。棱镜43可以由使脉冲激光以高透射率透过的材料构成。可以在棱镜43的供脉冲激光透过的面上涂敷有用于抑制反射的膜。棱镜43可以以下述方式使脉冲激光折射：被多面反射镜41反射而分配到多个光路LA～LD的脉冲激光分别向-Z方向前进。
如以上那样，光束扫描光学系统4可以构成为，将被高反射镜31反射的脉冲激光依次分配到第1光路La～第4光路Ld。
光束均匀器51～54可以分别配置于被光束扫描光学系统4分配的脉冲激光的第1光路La～第4光路Ld上。光束均匀器51～54各自的结构可以与参照图1A和图1B所说明的光束均匀器50的结构相同。
3.2动作
图2C是被图2A和图2B所示的激光照射装置照射的被加工物S的俯视图。图2D是图2A和图2B所示的激光照射装置中的激光发光触发信号和脉冲激光的时序图。
控制部20可以将XYZ台23控制成：从光束均匀器51～54输出的脉冲激光分别入射在图2C所示的被加工物S的A线～D线的延长线上。控制部20可以将规定的重复频率f的激光发光触发信号发送至紫外线激光装置2。规定的重复频率f例如可以是4kHz。
控制部20可以将驱动器44控制成使马达42的旋转轴以规定的转速旋转。例如在多面反射镜41为正六棱柱状且A线～D线这4条线被照射的情况下，规定的转速可以是与f/(6×4)相当的转速。
可以是，从紫外线激光装置2输出的脉冲激光中所含有的第1脉冲被多面反射镜41向光路LA的方向反射，且行进方向被棱镜43改变为-Z方向。该第1脉冲可以在通过光束均匀器51后入射至A线的照射位置IPA。
可以是，在第1脉冲之后从紫外线激光装置2输出的第2脉冲被多面反射镜41向光路LB的方向反射，且行进方向被棱镜43改变为-Z方向。该第2脉冲可以在通过光束均匀器52后入射至B线的照射位置IPB。
可以是，在第2脉冲之后从紫外线激光装置2输出的第3脉冲被多面反射镜41向光路LC的方向反射，且行进方向被棱镜43改变为-Z方向。该第3脉冲可以在通过光束均匀器53后入射至C线的照射位置IPC。
可以是，在第3脉冲之后从紫外线激光装置2输出的第4脉冲被多面反射镜41向光路LD的方向反射，且行进方向被棱镜43改变为-Z方向。该第4脉冲可以在通过光束均匀器54后入射至D线的照射位置IPD。
可以是，在第4脉冲之后从紫外线激光装置2输出的第5脉冲被多面反射镜41向光路LA的方向反射，且行进方向被棱镜43改变为-Z方向。该第5脉冲可以在通过光束均匀器51后入射至A线。第5脉冲的照射位置可以比第1脉冲的照射位置IPA向-X方向偏移。
这样，可以将光束扫描光学系统4控制成使脉冲激光依次入射至A线～D线。由此，可以是，在A线～D线的各线上，以f/4的重复频率照射脉冲激光。
控制部20可以与对光束扫描光学系统4的控制并行地控制XYZ台23，以使被加工物S向X方向以固定的速度移动。控制部20可以在脉冲激光对被加工物S照射的照射位置到达-X方向的终端位置后使脉冲激光的输出停止。
其它方面可以与参照图1A～图1C所说明的激光照射装置相同。
3.3作用
通过以上的结构和动作，根据第1实施方式，能够利用光束扫描光学系统4将脉冲激光所包含的多个脉冲分配至多条线上。并且，仅通过使被加工物S向X方向移动一次，就能够将脉冲激光照射至多条线上。由此，能够高效地进行脉冲激光的扫描。
另外，由于对应于欲形成TFT的多条线分别整形出扁平状的脉冲激光后将该脉冲激光照射至被加工物S上，因此，与向被加工物S的整个表面照射脉冲激光的情况相比，能够增大脉冲激光的能量密度。
另外，由于一边向多条线照射脉冲激光一边使被加工物S向X方向移动，因此，即使采用重复频率高的激光装置，也能够使照射至各条线上的脉冲激光的重复频率降低。其结果是，能够以与台的移动速度对应的脉冲激光的重复频率照射到各条线上。
3.4其它
在第1实施方式中，利用光束扫描光学系统4将脉冲激光分配给4个光束均匀器51～54，但本发明不限于此。只要将脉冲激光分配给2个以上的光束均匀器即可。
在第1实施方式中，借助棱镜43使脉冲激光向-Z方向折射，但本发明不限于此。也可以使用未图示的高反射镜使脉冲激光的行进方向变更为-Z方向，并入射至多个光束均匀器。
4.具有微透镜阵列的激光照射装置(第2实施方式)
4.1结构
图3A和图3B概要性地示出了本发明的第2实施方式的激光照射装置的结构。在第2实施方式的激光照射装置1b中，光学系统3b可以在参照图2A～图2C所说明的光学系统的基础上具备掩模6和微透镜阵列7。
各个光束均匀器51～54所含有的电容器光学系统502可以配置成：使掩模6的位置与该电容器光学系统502的后侧焦点面的位置大致一致。
图3C是被图3A和图3B所示的激光照射装置照射的被加工物S、和该激光照射装置所具有的掩模6的俯视图。可以在掩模6上形成有与被加工物S的待形成TFT的区域的形状相对应的形状的多个开口61～64。开口61对应于A线的TFT形成区域，开口62对应于B线的TFT形成区域，开口63对应于C线的TFT形成区域，开口64对应于D线的TFT形成区域。在A线～D线中，在设TFT形成区域在X方向上的间隔为d时，形成于掩模6的开口61～64在X方向上的位置可以分别错开d/4。
微透镜阵列7可以包含透镜71～74。透镜71～74可以配置于在从Z方向观察时与形成于掩模6的开口61～64分别重合的位置处。因此，在设TFT形成区域在X方向上的间隔为d时，透镜71～74在X方向上的位置可以分别错开d/4。透镜71～74可以构成为分别将开口61～64的像转印至被加工物S的表面。转印倍率优选是1以下。
4.2动作
控制部20可以将规定的重复频率f的激光发光触发信号发送至紫外线激光装置2。可以对掩模6照射具有如下束截面的扁平状的脉冲激光，其中，所述束截面在X方向上比在Y方向上长。控制部20可以将光束扫描光学系统4控制成：使脉冲激光依次入射至与掩模6的开口61～64重合的照射位置IPA～IPD。
控制部20可以将XYZ台23控制成使被加工物S向X方向以固定的速度v移动。在此，在A线～D线这4条线被照射的情况下，速度v可以由以下算式表示。
v＝(f/4)·d
由此，可以是，每当脉冲激光所含有的1个脉冲被照射后，使被加工物S向X方向前进d/4。另外，可以是，每当脉冲激光所含有的4个脉冲被照射后，使被加工物向X方向前进d。
从而，被微透镜阵列7转印到被加工物S上的掩模6的开口61～64的像的转印位置在X方向上分别错开d，且能够呈格子状照射脉冲激光。
其它方面可以与参照图2A～图2C所说明的相同。
4.3作用
通过以上的结构和动作，根据第2实施方式，由于将掩模6的开口61～64的像以1以下的倍率转印到被加工物S的表面上，因此能够改善脉冲激光的利用効率。
另外，仅通过使被加工物S向X方向移动一次，就能够将脉冲激光照射至多条线上。由此，能够高效地进行脉冲激光的扫描。
另外，由于一边向多条线照射脉冲激光一边使被加工物S向X方向移动，因此，即使采用重复频率高的激光装置，也能够使照射至各条线上的脉冲激光的重复频率降低。
而且，在本实施方式中，能够将脉冲激光照射至欲形成呈格子状配置的TFT的区域中。其结果是，能够提高脉冲激光的利用効率。
4.4其它
在第2实施方式中，利用光束扫描光学系统4将脉冲激光分配给4个光束均匀器51～54，但本发明不限于此。设2以上的整数为J，只要将脉冲激光分配至J个光束均匀器即可。这种情况下，掩模的开口的位置可以配置成在X方向上互相错开d/J。XYZ台23向X方向移动的速度v可以由以下的算式表示。
v＝(f/J)·d
图4示出了第2实施方式中的掩模和照射区域的第1变形。如图4所示，被加工物S上的TFT形成区域可以配置在8条线A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2上。另外，脉冲激光所含有的1个脉冲可以跨越相邻的2条线进行照射。在图4所示的掩模6中，包含在第1脉冲的照射位置IPA中的开口61a的位置和开口61b的位置可以不在X方向上互相错开。开口62a的位置与开口62b的位置、开口63a的位置与开口63b的位置、开口64a的位置与开口64b的位置也相同。在图4所示的掩模6中，包含在不同的脉冲照射位置中的开口的位置在X方向上分别错开d/4。
由此，即使在多条线的间隔比多个光束均匀器的间隔窄的情况下，也能够将脉冲激光照射至所希望的位置。
在图4中，1个脉冲跨越相邻的2条线进行照射，但本发明不限于此。
图5示出了第2实施方式中的掩模和照射区域的第2变形。如图5所示，可以使1个脉冲跨越3条以上的线进行照射。
通过使1个脉冲跨越3条以上的线进行照射，由此，即使各线的间隔是较窄的间隔(例如，大约500μm)，也能够在被加工物S上实现格子状的脉冲激光的照射。
5.使光束均匀器和转印光学系统一体化的激光照射装置(第3实施方式)
图6A和图6B概要性地示出了本发明的第3实施方式的激光照射装置的结构。在第3实施方式的激光照射装置1c中，掩模和微透镜阵列可以分别对应于光束均匀器51c～54c分离成多个。可以在掩模6a～6d上分别形成有开口61～64。透镜7a～7d可以配置在从开口61～64分别向-Z方向偏移的位置处。掩模6a～6d可以分别是光束均匀器51c～54c的一部分。透镜7a～7d可以分别是光束均匀器51c～54c的一部分。
其它方面可以与参照图3A～图3C、图4和图5所说明的相同。
6.使掩模的开口为长方形的激光照射装置(第4实施方式)
6.1结构
图7A和图7B概要性地示出了本发明的第4实施方式的激光照射装置的结构。图7C是被图7A和图7B所示的激光照射装置照射的被加工物S、和该激光照射装置所具有的掩模6的俯视图。在第4实施方式的激光照射装置1d中，形成于掩模6的开口61～64和微透镜阵列7所包含的透镜71～74可以分别具有在X方向上比在Y方向上长的形状。
透镜71～74可以分别将长方形状的开口61～64的像转印至被加工物S。
其它方面可以与参照图2A～图2C所说明的相同。
6.2作用
通过使透镜71～74分别将长方形状的开口61～64的像转印至被加工物S，由此，与第1实施方式相比，能够改善激光在照射区域的边缘附近的光强分布的均匀性。
6.3其它
图8示出了第4实施方式中的掩模和照射区域的变形。如图8所示，被加工物S上的TFT形成区域可以配置在多条线上。另外，脉冲激光所含有的1个脉冲可以跨越相邻的2个以上的线进行照射。图8所示的掩模6的开口的位置可以不在X方向上互相错开。
7.使用了检流计反射镜的激光照射装置(第5实施方式)
图9概要性地示出了本发明的第5实施方式的激光照射装置的结构。在第5实施方式的激光照射装置1e中，光束扫描光学系统4e可以具有检流计反射镜45来代替多面反射镜。检流计反射镜45可以与检流计马达(ガルバノモータ)46连接。
检流计反射镜45可以是平面镜。检流计马达46可以构成为：能够使检流计反射镜45的倾斜角度高速地切换。驱动器44可以驱动检流计马达46。控制部20可以控制驱动器44。可以是，通过切换检流计反射镜45的倾斜角度，由此，被检流计反射镜45反射的脉冲激光被分配至光路LA至光路LD。
其它方面可以与参照图2A～图2C所说明的相同。
在第5实施方式中，针对使用检流计反射镜来代替第1实施方式的激光照射装置中的多面反射镜的情况进行了说明，但本发明不限于此。在第2～第4实施方式中的任意一个中也可以使用检流计反射镜来代替多面反射镜。
8.其它
8.1紫外线激光装置
图10概要性地示出了在上述的各实施方式中使用的紫外线激光装置2的结构。紫外线激光装置2可以包含主振荡器MO、放大器PA、脉冲展宽器16、脉冲能量计测部17、光闸18以及激光控制部19。
主振荡器MO可以包含激光腔室10、一对电极11a、11b、充电器12以及脉冲电源模块(PPM)13。主振荡器MO还可以包含高反射镜14和输出结合镜15。在图10中，示出了从与激光的行进方向大致垂直的方向观察的激光腔室10的内部结构。
激光腔室10可以是封入有激光气体的腔室。可以是，一对电极11a和11b被设定为用于通过放电来激励激光介质的电极，且配置在激光腔室10内。可以是，在激光腔室10形成有开口，电气绝缘部29封闭该开口。可以是，电极11a被电气绝缘部29支承，电极11b被复位板10d支承。该复位板10d可以通过未图示的配线与激光腔室10的内表面连接。可以在电气绝缘部29中埋入导电部29a。导电部29a可以将从脉冲电源模块13供给的高电压施加至电极11a。
充电器12可以是以规定的电压对脉冲电源模块13中的未图示的充电电容器充电的直流电源装置。脉冲电源模块13可以包含被激光控制部19控制的开关13a。可以是，当开关13a从断开(OFF)变成接通(ON)时，脉冲电源模块13从保持在充电器12中的电气能量生成脉冲状的高电压，并将该高电压施加于一对电极11a和11b之间。
当高电压被施加于一对电极11a和11b之间时，一对电极11a和11b之间的绝缘被破坏，从而能够引起放电。借助该放电的能量，激光腔室10内的激光介质被激励而能够转变为高能级。当被激励的激光介质随后转变为低能级时，能够释放出与其能级差相对应的光。
可以在激光腔室10的两端设置窗口10a和10b。在激光腔室10内产生的光能够经由窗口10a和10b射出道激光腔室10的外部。
可以是，高反射镜14以高反射率反射从激光腔室10窗口10a射出的光而使其返回激光腔室10。
可以是，输出结合镜15使从激光腔室10的窗口10b输出的光中的一部分透过并输出，并使其它一部分反射而返回激光腔室10内。
从而，通过高反射镜14和输出结合镜15能够构成光共振器。从激光腔室10射出的光在高反射镜14与输出结合镜15之间往复，并且每当通过电极11a与电极11b之间的激光增益空间时能够被放大。被放大的光的一部分能够经由输出结合镜15作为脉冲激光被输出。
放大器PA可以配置于从主振荡器MO的输出结合镜15输出的脉冲激光的光路上。放大器PA可以与主振荡器MO相同地包含激光腔室10、一对电极11a、11b、充电器12以及脉冲电源模块(PPM)13。这些结构可以与主振荡器所包含的相同。放大器PA可以不包含高反射镜14或输出结合镜15。可以是，入射至放大器PA的窗口10a的脉冲激光在电极11a与电极11b之间的激光增益空间通过1次，并从窗口10b输出。
脉冲展宽器16可以配置在从放大器PA的窗口10b输出的脉冲激光的光路上。16脉冲展宽器16可以包含分束器16a和第1～第4凹面镜16b～16e。
从放大器PA输出的脉冲激光可以从图中左侧入射至分束器16a的第1面。在此，可以是：分束器16a为使脉冲激光高度透射的CaF2基板，在第1面上涂敷有使脉冲激光以高透射率透过的膜，在与第1面相反的一侧的第2面上涂敷有使脉冲激光部分反射的膜。可以是，从图中左侧入射至分束器16a的脉冲激光的一部分透过分束器16a，另一部分被分束器16a的第2面反射，并从第1面射出。
第1～第4凹面镜16b～16e可以依次反射被分束器16a反射的脉冲激光，使该脉冲激光从图中上侧入射至分束器16a的第2面。在此，第1～第4凹面镜16b～16e可以配置成：从图中左侧入射至分束器16a中并被部分反射的脉冲激光被第1～第4凹面镜16b～16e一比一地转印至分束器16a的第2面。分束器16a可以将从图中上侧入射的脉冲激光的至少一部分反射。由此，从图中左侧入射至分束器16a并透过的脉冲激光、和从图中上侧入射并反射的脉冲激光能够以大致相同的光束尺寸和光束发散性重合。
在从图中左侧入射至分束器16a并透过的脉冲激光、和从图中上侧入射并反射的脉冲激光之间，存在与通过第1～第4凹面镜16b～16e形成的迂回光路的光路长相对应的时间差。由此，脉冲展宽器16能够使脉冲激光的脉宽伸展。
脉冲能量计测部17可以配置在通过了脉冲展宽器16的脉冲激光的光路上。脉冲能量计测部17可以包含分束器17a、聚光光学系统17b以及光传感器17c。
分束器17a可以使通过了脉冲展宽器16的脉冲激光以高透射率朝向光闸18透过，并使脉冲激光的一部分朝向聚光光学系统17b反射。聚光光学系统17b可以使被分束器17a反射的光聚集在光传感器17c的受光面上。光传感器17c可以检测聚集在受光面上的脉冲激光的脉冲能量，并将检测出的脉冲能量的数据输出至激光控制部19。
激光控制部19可以在与上述的控制部20之间收发各种信号。例如，激光控制部19可以从控制部20接收激光发光触发信号等。另外，激光控制部19可以对充电器12发送充电电压的设定信号，或者对脉冲电源模块13发送使开关接通或断开的指令信号。
激光控制部19可以从脉冲能量计测部17接收脉冲能量的数据，并参照该脉冲能量的数据来控制充电器12的充电电压。可以通过控制充电器12的充电电压来控制激光的脉冲能量。
而且，激光控制部19可以对应于设定好的充电电压值来校正振荡触发信号的定时，以便相对于振荡触发信号以规定的固定时间放电。
光闸18可以配置在透过了脉冲能量计测部17的分束器17a后的脉冲激光的光路。激光控制部19可以控制成：在从激光振荡开始后至从脉冲能量计测部17接收的脉冲能量与目标脉冲能量之差处于允许范围内为止的期间内，使光闸18关闭。激光控制部19可以控制成：在从脉冲能量计测部17接收的脉冲能量与目标脉冲能量之差处于允许范围内之后，使光闸18打开。该信号可以作为表示脉冲激光的定时的信号被发送至控制部20。
并且，在图10中示出了激光装置包含放大器PA和脉冲展宽器16的情况，但不限于此，也可以没有放大器PA或脉冲展宽器16。
另外，激光装置不限于准分子激光装置，也可以是固体激光装置。例如，可以是产生YAG激光的三次谐波光(355nm)或四次谐波光(266nm)的固体激光装置。
8.2复眼透镜
图11从多个方向概要性地示出了在上述的各实施方式中使用的复眼透镜501的结构。复眼透镜501可以由使脉冲激光以高透射率透过的材料构成。在以下的说明中，将复眼透镜501的Z方向侧的面作为正面，将复眼透镜501的-Z方向侧的面作为背面。
可以在复眼透镜501的正面上以规定的间距P1沿Y方向排列有多个凹面的柱形面。可以在复眼透镜501的背面上以规定的间距P2沿X方向排列有多个凹面的柱形面。在此，希望P2大于P1。另外，在复眼透镜501的正面上形成的柱形面的Z方向侧的焦点面的位置、和在复眼透镜501的背面上形成的柱形面的Z方向侧的焦点面的位置可以一致。
可以通过该复眼透镜501和上述的电容器光学系统502构成柯拉照明。脉冲激光在电容器光学系统502的后侧焦点面的位置处的光束形状能够变成与具有上述的P1和P2的尺寸的复眼透镜501的各个透镜形状相似的形状。通过变更P1和P2的尺寸比，由此能够将脉冲激光的光束形状调整为长方形或正方形。
复眼透镜不限于包含多个凹透镜的情况，也可以包含多个凸透镜。另外，也可以通过菲涅尔透镜实现相同的功能。
8.3控制部的结构
图12是示出控制部的概要结构的框图。
上述的实施方式中的控制部20等控制部可以由计算机或程序控制机等通用的控制设备构成。例如，可以如下述这样构成。
(结构)
控制部可以由处理部1000、和与处理部1000连接的存储器1005、用户接口1010、并行I/O控制器1020、串行I/O控制器1030、以及A/D、D/A转换器1040构成。另外，处理部1000可以由CPU1001、和与CPU1001连接的内存1002、时钟1003以及GPU1004构成。
(动作)
处理部1000可以读出存储在存储器1005中的程序。另外，处理部1000可以执行所读出的程序，或者随着程序的执行而从存储器1005读出数据，或者将数据存储于存储器1005。
并行I/O控制器1020可以与能够通过并行I/O端口进行通信的设备1021～102x连接。并行I/O控制器1020可以控制在处理部1000执行程序的过程中进行的、且经由并行I/O端口实现的基于数字信号的通信。
串行I/O控制器1030可以与能够通过串行I/O端口进行通信的设备1031～103x连接。串行I/O控制器1030可以控制在处理部1000执行程序的过程中进行的、且经由串行I/O端口实现的基于数字信号的通信。
A/D、D/A转换器1040可以与能够通过模拟端口进行通信的设备1041～104x连接。A/D、D/A转换器1040可以控制在处理部1000执行程序的过程中进行的、且经由模拟端口实现的基于模拟信号的通信。
用户接口1010可构成为：显示操作员通过处理部1000进行的程序执行过程，或者使处理部1000执行操作员所发出的中止或中断程序执行的处理。
处理部1000的CPU1001可以进行程序的运算处理。内存1002可以在CPU1001执行程序的过程中进行程序的临时存储或运算过程中的数据的临时存储。时钟1003可以计测时刻或经过时间，并随着程序的执行将时刻或经过时间输出至CPU1001。GPU1004可以在图像数据被输入处理部1000时随着程序的执行来处理图像数据，并将其结果输出至CPU1001。
与并行I/O控制器1020连接且能够通过并行I/O端口进行通信的设备1021～102x可以在表示紫外线激光装置2和其它控制部等的激光发光触发信号或定时的信号的收发中使用。
与串行I/O控制器1030连接且能够通过串行I/O端口进行通信的设备1031～103x可以在紫外线激光装置2、XYZ台23、驱动器44以及其它控制部等的数据的收发中使用。与A/D、D/A转换器1040连接且能够通过模拟端口进行通信的设备1041～104x可以是脉冲能量计测部17等各种传感器。
通过如以上这样构成，控制部能够执行在各实施方式中示出的动作。
上述的说明不是限制性的说明，仅仅是用于进行例示。因此，对于本领域技术人员来说，很明显，只要不脱离权利要求书的范围，就能够对本发明的实施方式实施变更。
在本说明书和权利要求书中使用的用语都应该被解释为“非限定性的”用语。例如，“含有”或“被包含”这样的用语应该被解释为“不限于记载为包含的情况”。“具有”这样的用语应该被解释为“不限于记载为具有的情况”。另外，在本说明书和权利要求书中记载的修饰语句“1个”应该被解释为是指“至少1个”或“1或1以上”。

Claims (8)

1.一种激光照射装置，其具备：
激光装置，其输出脉冲激光；
光束扫描光学系统，其将从所述激光装置输出的脉冲激光分配至多个光路；
多个光束均匀器，它们分别配置于所述多个光路，分别使分配至所述多个光路的所述脉冲激光的光强分布均匀化；以及
控制部，其将所述光束扫描光学系统控制成，将从所述激光装置输出的脉冲激光按照每个脉冲分配至所述多个光路。
2.根据权利要求1所述的激光照射装置，其中，
所述激光照射装置还具备形成有多个开口的掩模，所述多个开口分别位于由所述多个光束均匀器分别进行了均匀化后的脉冲激光的多个光路上。
3.根据权利要求2所述的激光照射装置，其中，
所述激光照射装置还具备转印光学系统，所述转印光学系统被配置成将所述多个开口的像分别转印至规定的位置。
4.根据权利要求2所述的激光照射装置，其中，
所述激光照射装置还具备使被加工物在沿着所述被加工物的照射面的第1方向上移动的台，其中，所述被加工物的所述照射面被照射由所述多个光束均匀器分别进行了均匀化后的脉冲激光，
所述光束扫描光学系统以下述方式分配脉冲激光：使所述脉冲激光在所述照射面上的照射位置在第2方向上变化，其中，所述第2方向与所述第1方向交叉并沿着所述照射面。
5.根据权利要求4所述的激光照射装置，其中，
由所述多个光束均匀器分别进行了均匀化后的脉冲激光的垂直于光路轴的截面具有在所述第1方向上比在所述第2方向上长的形状。
6.根据权利要求4所述的激光照射装置，其中，
所述激光照射装置还具备形成有多个开口部的掩模，所述多个开口部分别位于由所述多个光束均匀器分别进行了均匀化后的脉冲激光的多个光路上，
所述多个开口部形成于分别在所述第1方向和所述第2方向这两个方向上逐一隔开固定间隔地互相错开的位置处。
7.根据权利要求4所述的激光照射装置，其中，
所述多个光路包含第1光路和第2光路，
所述多个光束均匀器包含：配置于所述第1光路上的第1光束均匀器；和配置于所述第2光路上的第2光束均匀器，
所述多个开口部包括：多个第1开口，它们位于由所述第1光束均匀器进行了均匀化后的脉冲激光的光路上；和多个第2开口，它们位于由所述第2光束均匀器进行了均匀化后的脉冲激光的光路上，
所述多个第1开口和所述多个第2开口形成于分别在所述第1方向和所述第2方向这两个方向上逐一隔开固定间隔地互相错开的位置处。
8.一种激光照射方法，其中，
生成脉冲激光，
使台在第1方向上移动，
改变脉冲激光的光路，使得所述脉冲激光依次入射至沿第2方向排列的多个光束均匀器。
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