CN107851957B - 激光系统 - Google Patents

Abstract

该激光系统具备：第1激光装置；第2激光装置；公共的充电电压测量部，其测量向第1充电电容器充电的充电电压及向第2充电电容器充电的充电电压；至少一个泄放电路，它们使向第1充电电容器充电的充电电压及向第2充电电容器充电的充电电压分别降低；及泄放电路控制部，其根据由充电电压测量部测量的电压来控制至少一个泄放电路。

Description

激光系统

技术领域

本公开涉及激光系统。

背景技术

激光退火装置是向在基板上成膜的非晶(非晶化)硅膜照射从准分子激光等的激光系统输出的具有紫外线区域的波长的脉冲激光而改性为多晶硅膜的装置。通过将非晶硅膜改性为多晶硅膜，能够制作TFT(薄膜晶体管)。该TFT使用于比较大的液晶显示器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-342964号公报

专利文献2：美国专利第8238400号说明书

专利文献3：美国专利第6865210号说明书

发明内容

本公开的一个观点的激光系统，具备：第1激光装置，其包括：第1激光腔；配置于第1激光腔内的第1一对电极；第1脉冲产生器，其包括第1充电电容器，并利用蓄积于第1充电电容器的电能而生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到第1一对电极；及第1充电器，其向第1充电电容器供给电能而进行充电；第2激光装置，其包括：第2激光腔；配置于第2激光腔内的第2一对电极；第2脉冲产生器，其包括第2充电电容器，并利用蓄积于第2充电电容器的电能而生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到第2一对电极；及第2充电器，其向第2充电电容器供给电能而进行充电；公共的充电电压测量部，其对向第1充电电容器充电的充电电压及向第2充电电容器充电的充电电压进行测量；至少一个泄放电路，其使向第1充电电容器充电的充电电压及向第2充电电容器充电的充电电压分别降低；及泄放电路控制部，其根据由充电电压测量部测量的电压来控制至少一个泄放电路。

本公开的另一个观点的激光系统，具备：第1激光装置，其包括：第1激光腔；配置于第1激光腔内的第1一对电极；第1脉冲产生器，其包括第1充电电容器，并利用蓄积于第1充电电容器的电能而生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到第1一对电极；及第1充电器，其向第1充电电容器供给电能而进行充电；第2激光装置，其包括：第2激光腔；配置于第2激光腔内的第2一对电极；第2脉冲产生器，其包括第2充电电容器，并利用蓄积于第2充电电容器的电能而生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到第2一对电极；及第2充电器，其向第2充电电容器供给电能而进行充电；公共的充电电压测量部，其对向第1充电电容器充电的充电电压及向第2充电电容器充电的充电电压进行测量；及同步控制部，其根据向第1充电电容器充电的充电电压来控制将由第1脉冲产生器产生的脉冲电压施加到第1一对电极的施加时机，根据向第2充电电容器充电的充电电压来控制将由第2脉冲产生器产生的脉冲电压施加到第2一对电极的施加时机。

附图说明

下面，参照附图，将本公开的几个实施方式作为简单的例子而进行说明。

图1概略性地表示比较例的包括激光系统的激光退火装置的结构。

图2表示图1所示的激光系统的结构例。

图3是图1所示的激光系统中的时序图。

图4是表示第n触发校正部中的具体校正方法的时序图。

图5是表示图1所示的激光系统控制部的处理的流程图。

图6是表示图2所示的激光控制部的处理的流程图。

图7是表示图2所示的第n触发校正部的处理的流程图。

图8概略性地表示本公开的第1实施方式的激光系统的结构。

图9表示在第1实施方式中从与脉冲激光的前进方向大致平行的方向观察的激光腔的内部结构。

图10是表示图9所示的测量控制部的处理的流程图。

图11是表示图9所示的泄放电路控制部的处理的流程图。

图12概略性地表示本公开的第2实施方式的激光系统的结构。

图13概略性地表示本公开的第3实施方式的激光系统的结构。

图14概略性地表示本公开的第4实施方式的激光系统的结构。

图15概略性地表示本公开的第5实施方式的激光系统的结构。

图16概略性地表示图15所示的泄放电路79的结构。

图17概略性地表示本公开的第6实施方式的激光系统的结构。

图18是表示控制部的概略性结构的框图。

具体实施方式

<内容>

1.比较例的激光装置

1.1激光装置的概要

1.2光束化装置

1.3曝光装置

1.4控制部

1.5激光装置的具体情况

1.6激光装置的动作

1.7时序图

1.8流程图

1.8.1激光系统控制部的处理

1.8.2激光控制部的处理

1.8.3第n触发校正部的处理

1.9课题

2.根据所测量的充电电压而对泄放电路进行控制的激光系统(第1实施方式)2.1结构

2.2动作

2.2.1测量控制部的处理

2.2.2泄放电路控制部的处理

2.3作用

3.根据所测量的充电电压而对触发时机进行控制的激光系统(第2实施方式)

3.1结构

3.2动作

4.将触发校正部与激光装置一体化的激光系统(第3实施方式)

5.根据所测量的充电电压而对泄放电路和触发时机这两者进行控制的激光系统(第4实施方式)

5.1结构

5.2动作

6.将泄放电路公共化的激光系统(第5实施方式)

6.1结构

6.2动作

7.包括更多的激光装置的激光系统(第6实施方式)

8.控制部的结构

下面，参照附图，对本公开的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式表示本公开的几个例子，并不是对本公开的内容进行限定。并且，在各个实施方式中所说明的结构及动作并不全是作为本公开的结构及动作而必备的。另外，对于相同的构成要件赋予相同的参考符号，并省略重复的说明。

1.比较例的激光装置

图1概略性地表示比较例的包括激光系统的激光退火装置的结构。图1所示的激光退火装置1包括激光系统5、退火装置4。激光系统5包括激光系统控制部20、同步控制部22、第1激光装置2a及第2激光装置2b、光束化装置3。

1.1激光装置的概要

第1激光装置2a及第2激光装置2b分别为例如将XeF、XeCl、KrF或ArF作为激光介质的准分子激光装置。第1激光装置2a及第2激光装置2b分别具备实质上彼此相同的结构。第1激光装置2a及第2激光装置2b分别输出第1脉冲激光21a及第2脉冲激光21b。第1脉冲激光21a及第2脉冲激光21b具备紫外线的波长区域。

第1脉冲激光21a及第2脉冲激光21b被光束化装置3进行引导。在图1中图示了2台激光装置，但对激光装置的台数不作特别限定，如参照图17而后述，也可具备3台以上的台数。

1.2光束化装置

光束化装置3具备高反射镜31及32、直角棱镜33。在高反射镜31及32之间配置有直角棱镜33。高反射镜31以与第1脉冲激光21a的光路轴构成约45°的角度而交叉的方式被配置。高反射镜32以与第2脉冲激光21b的光路轴构成约45°的角度而交叉的方式被配置。

直角棱镜33形成为与纸面平行的面即底面构成直角三角形的三棱柱形状。在直角棱镜33的构成直角的2个侧面涂布有高反射膜。直角棱镜33的构成直角的2个侧面分别构成第1反射面33a及第2反射面33b。

从第1激光装置2a输出的第1脉冲激光21a通过高反射镜31而朝直角棱镜33的第1反射面33a反射。进而，第1脉冲激光21a在直角棱镜33的第1反射面33a被反射而输出至退火装置4。

从第2激光装置2b输出的第2脉冲激光21b通过高反射镜32而朝向直角棱镜33的第2反射面33b而被反射。进而，第2脉冲激光21b在直角棱镜33的第2反射面33b被反射而输出至退火装置4。

这样，光束化装置3使第1脉冲激光21a及第2脉冲激光21b的光路轴相互平行，并使这些光路接近，并且作为光束化激光21而射出。在本说明书中，脉冲激光的“光路轴”表示脉冲激光的光路的中心轴。“光束化激光”是将多个脉冲激光捆住的脉冲激光。光束化激光21相对从1台激光装置输出的脉冲激光而具备约2倍的脉冲能量。

1.3曝光装置

退火装置4具备退火控制部40、照明光学系统42、掩模43、高反射镜41、转印光学系统44、载置台45。退火装置4将从激光系统5射出的光束化激光21成形为规定的掩模图案，将该掩模图案转印到被照射物P。

照明光学系统42包括复眼透镜421和电容器光学系统422，并构成柯勒照明。

复眼透镜421配置于从激光系统5射出的光束化激光21的光路。复眼透镜421包括沿着光束化激光21的截面而排列的多个透镜。入射到复眼透镜421的光束化激光21为大致平行光。复眼透镜421中包括的多个透镜的各个透镜在使光束化激光21的各个一部分光朝向电容器光学系统422而透过时，将该各个一部分的波束宽度放大。

电容器光学系统422配置在从复眼透镜421射出的光束化激光21的光路。电容器光学系统422将从复眼透镜421射出的光束化激光21朝向掩模43照明。

电容器光学系统422以使该电容器光学系统422的后侧焦点面的位置与掩模43的位置大致一致的方式配置。由此，电容器光学系统422能够将分别透过了复眼透镜421中包括的多个透镜的光束化激光21入射到掩模43的大致相互相同的区域。

图1中图示为电容器光学系统422包括一个凸透镜，但也可以包括未图示的其他的凸透镜或凹透镜的组合、凹面镜等。

通过以上的结构，照明光学系统42可减小照射到掩模43的光束化激光21的波束截面中的光强度分布的偏差。

掩模43也可以是形成有矩形形状的开口的狭缝。该狭缝的开口形状可构成掩模43的掩模图案。掩模43的掩模图案不限于矩形形状，也可以是期望形状的图案。

高反射镜41配置在通过了掩模43的光束化激光21的光路。高反射镜41反射光束化激光21而使其入射到转印光学系统44。

转印光学系统44配置在通过高反射镜41反射的光束化激光21的光路。转印光学系统44以使通过该转印光学系统44成像的掩模43的像的位置与被照射物P的被照射位置大致一致的方式配置。由此，转印光学系统44将掩模43的掩模图案转印到被照射物P。

转印光学系统44包括一个或多个凸透镜。转印光学系统44不限于包括一个或多个凸透镜，例如也可以包括凸透镜和凹透镜的组合、凹面镜等。转印光学系统44也可以由仅将矩形形状的掩模图案的短度方向转印到被照射物P的圆柱形透镜构成。

载置台45也可以构成为如下：其使被照射物P移动，以使通过转印光学系统44成像的掩模43的像在被照射物P的被照射面上进行扫描。

如上述，激光系统5能够输出与从1台激光装置输出的脉冲激光相比脉冲能量更高的光束化激光21。其结果，激光退火装置1以退火所需的规定的脉冲能量密度，且以较宽的照射面积，将光束化激光21照射到被照射物P。并且，能够高效地制造大面积的液晶显示器。

1.4控制部

退火控制部40可进行载置台45的移动、被照射物P及掩模43的更换等控制。退火控制部40对激光系统控制部20输出触发信号TR。

激光系统控制部20可将从退火控制部40接收的触发信号TR发送到同步控制部22。同步控制部22根据从激光系统控制部20接收的触发信号TR而将第1开关信号S(1)及第2开关信号S(2)分别发送到第1激光装置2a及第2激光装置2b。第1激光装置2a及第2激光装置2b根据从同步控制部22接收的各个开关信号而输出脉冲激光。

1.5激光装置的具体情况

图2表示图1所示的激光系统的结构例。例如，第1激光装置2a包括激光腔10、一对电极11a及11b、充电器12、脉冲功率模块(PPM)13。第1激光装置2a还包括高反射镜14、输出耦合镜15、脉冲能量测量部17、放电传感器18、激光控制部19。第2激光装置2b的结构也相同。在图2中表示了从与脉冲激光21a的前进方向和一对电极11a及11b之间的放电方向这两个方向垂直的方向观察的激光腔10的内部结构。

激光腔10是封闭有例如作为稀有气体而包括氩或氪或氙、作为缓冲气体而包括氖或氦、作为卤素气体而包括氯或氟等的、作为激光介质的激光气体的腔。一对电极11a及11b作为通过放电激励激光介质的电极而配置在激光腔10内。在激光腔10形成有开口，由电绝缘部29而将该开口堵住。电极11a被电绝缘部29支承，电极11b被回油板10d支承。该回油板10d通过参照图9而后述的配线10e及10f而与激光腔10的内面连接。也可以在电绝缘部29中埋入有导电部29a。导电部29a将从脉冲功率模块13供给的高电压施加到电极11a。

充电器12是以规定的电压向脉冲功率模块13中的后述的充电电容器C0进行充电的直流电源装置。脉冲功率模块13包括开关13a、后述的磁压缩电路。脉冲功率模块13相当于本公开的脉冲产生器。

在激光腔10的两端设有窗10a及10b。高反射镜14及输出耦合镜15构成光谐振器。脉冲能量测量部17包括分束器17a、聚光光学系统17b、光传感器17c。

同步控制部22包括第1触发校正部22a及第2触发校正部22b、延迟电路部24。第1触发校正部22a及第2触发校正部22b分别包括处理部25、延迟电路26、计时器27。

1.6激光装置的动作

在同步控制部22中，通过未图示的时钟生成器而向第1触发校正部22a及第2触发校正部22b和延迟电路部24供给相同的时钟信号。延迟电路部24接收从激光系统控制部20输出的触发信号TR。延迟电路部24将表示从接收触发信号TR时起经过了第1延迟时间TRd(1)的第1延迟信号TR(1)输出到第1触发校正部22a的延迟电路26及计时器27。延迟电路部24将表示从接收触发信号TR时起经过了第2延迟时间TRd(2)的第2延迟信号TR(2)输出到第2触发校正部22b的延迟电路26及计时器27。第1延迟时间TRd(1)的数据及第2延迟时间TRd(2)的数据从激光系统控制部20被发送到同步控制部22。

第1触发校正部22a的延迟电路26将表示从接收第1延迟信号TR(1)时起经过了第1校正时间Td(1)的第1开关信号S(1)输出到第1激光装置2a的脉冲功率模块13。第1校正时间Td(1)通过第1触发校正部22a的处理部25而设定。第2触发校正部22b的延迟电路26将表示从接收第2延迟信号TR(2)时起经过了第2校正时间Td(2)的第2开关信号S(2)输出到第2激光装置2b的脉冲功率模块13。第2校正时间Td(2)通过第2触发校正部22b的处理部25而设定。

激光控制部19在与上述的激光系统控制部20之间收发各种信号。例如，激光控制部19从激光系统控制部20接收目标脉冲能量的数据。第1激光装置2a及第2激光装置2b的激光控制部19分别根据从激光系统控制部20接收的目标脉冲能量Et(1)及Et(2)的数据而算出充电电压的设定值V(1)及V(2)。在第1激光装置2a及第2激光装置2b的各个激光装置中，激光控制部19将充电电压的设定值发送到充电器12和对应的触发校正部的处理部25。充电器12按照充电电压的设定值，对脉冲功率模块13中的充电电容器C0进行充电。

第1激光装置2a及第2激光装置2b的脉冲功率模块13分别接收从延迟电路26输出的第1开关信号S(1)及第2开关信号S(2)。第1激光装置2a及第2激光装置2b的脉冲功率模块13的开关13a分别通过开关信号S(1)及S(2)而从关闭(OFF)变成打开(ON)。在第1激光装置2a及第2激光装置2b的各个激光装置中，当开关13a从关闭(OFF)变成打开(ON)时，脉冲功率模块13由保持在充电电容器C0的电能生成脉冲状的高电压。该高电压被施加到一对电极11a及11b。

当向一对电极11a及11b施加高电压时，一对电极11a及11b之间的绝缘被破坏，产生放电。通过该放电的能量，激光腔10内的激光介质被激励而移行到高能量能级。当被激励的激光介质之后被移行到低能量能级时，放出与其能量能级差对应的光。

在激光腔10内产生的光经由窗10a及10b而射出到激光腔10的外部。高反射镜14使从激光腔10的窗10a射出的光以较高的反射率反射而返回到激光腔10。输出耦合镜15使从激光腔10的窗10b输出的光中的一部分光透过而输出，并使其他一部分光反射而返回到激光腔10内。

从激光腔10射出的光在高反射镜14与输出耦合镜15之间往返，在每次通过电极11a与电极11b之间的激光增益空间时被放大。在第1激光装置2a及第2激光装置2b中，被放大的光的各个一部分光经由输出耦合镜15，作为脉冲激光21a及21b而输出。

脉冲能量测量部17的分束器17a使脉冲激光以较高的透过率透过，并将脉冲激光的一部分光朝向聚光光学系统17b反射。聚光光学系统17b将通过分束器17a反射的脉冲激光会聚到光传感器17c的受光面。光传感器17c检测被会聚到受光面的脉冲激光的脉冲能量，将被检测的脉冲能量的数据输出到激光控制部19。激光控制部19根据从激光系统控制部20接收的目标脉冲能量的数据和被检测的脉冲能量的数据，对充电电压的设定值进行反馈控制。

第1激光装置2a及第2激光装置2b的放电传感器18对在一对电极11a及11b之间产生的放电进行检测，分别输出第1放电检测信号DS(1)及第2放电检测信号DS(2)。第1放电检测信号DS(1)及第2放电检测信号DS(2)分别被输入到第1触发校正部22a及第2触发校正部22b的计时器27。

第1触发校正部22a的计时器27测量从接收第1延迟信号TR(1)时起到接收第1放电检测信号DS(1)时为止的第1经过时间TRdm(1)而发送到处理部25。第2触发校正部22b的计时器27测量从接收第2延迟信号TR(2)时起到接收第2放电检测信号DS(2)时为止的第2经过时间TRdm(2)而发送到处理部25。

第1触发校正部22a的处理部25根据从第1激光装置2a的激光控制部19发送的充电电压的设定值V(1)和从计时器27发送的第1经过时间TRdm(1)而设定第1校正时间Td(1)。

第2触发校正部22b的处理部25根据从第2激光装置2b的激光控制部19发送的充电电压的设定值V(2)和从计时器27发送的第2经过时间TRdm(2)而设定第2校正时间Td(2)。

1.7时序图

图3是图1所示的激光系统中的时序图。激光系统控制部20将从退火控制部40接收的触发信号TR发送到同步控制部22。

同步控制部22的延迟电路部24对第1触发校正部22a及第2触发校正部22b分别输出第1延迟信号TR(1)及第2延迟信号TR(2)。第1延迟信号及第2延迟信号是分别表示从接收触发信号TR时起经过了相互不同的第1延迟时间TRd(1)及第2延迟时间TRd(2)的信号。

从第1延迟时间TRd(1)及第2延迟信号TR(2)的输出时机到第1放电检测信号DS(1)及第2放电检测信号DS(2)的输出时机为止的时间优选控制为大致彼此相同。在该情况下，以与第1延迟信号TR(1)及第2延迟信号TR(2)之间的时间差大致相同的时间差输出第1放电检测信号DS(1)及第2放电检测信号DS(2)。

从第1激光装置2a及第2激光装置2b分别输出第1脉冲激光21a及第2脉冲激光21b。第1脉冲激光21a及第2脉冲激光21b在与第1放电检测信号DS(1)及第2放电检测信号DS(2)分别大致相同的时机输出。或者，第1脉冲激光21a及第2脉冲激光21b在自第1放电检测信号DS(1)及第2放电检测信号DS(2)分别稍微延迟的时机输出。

从第1激光装置2a及第2激光装置2b的各自的输出位置到光束化装置3的射出位置为止的光路长度被调节为大致彼此相同。在该情况下，从光束化装置3射出的光束化激光21是将具备与第1延迟信号TR(1)及第2延迟信号TR(2)的时间差大致相同的时间差的第1脉冲激光21a及第2脉冲激光21b组合而成的。通过对第1延迟信号TR(1)及第2延迟信号TR(2)的时机进行控制，从而能够调节光束化激光21的脉冲波形。

在从第1激光装置2a及第2激光装置2b的各自的输出位置到光束化装置3的射出位置为止的光路长度相互不同的情况下，使用将其光路长度差除以光速的值而校正第1延迟信号TR(1)及第2延迟信号TR(2)的时机。

如图3所示，第1延迟信号TR(1)和第2延迟信号TR(2)具备规定的时间差。在此，从第1激光装置2a接收第1开关信号S(1)时起到生成第1脉冲激光时为止的第1所需时间通过充电到第1激光装置2a的充电电容器C0的充电电压而被变动。从第2激光装置2b接收第2开关信号S(2)时起到生成第2脉冲激光时为止的第2所需时间通过充电到第2激光装置2b的充电电容器C0的充电电压而被变动。并且，这些充电电压被控制为在第1激光装置2a和第2激光装置2b中彼此不同。因此，第1所需时间和第2所需时间可被变动为彼此不同。并且，第1所需时间及第2所需时间也可通过各自的脉冲功率模块13包括的磁压缩电路的温度而发生变动。

从计时器27接收第1延迟信号TR(1)时起到接收第1放电检测信号DS(1)时为止的第1经过时间TRdm(1)相当于第1校正时间Td(1)和第1所需时间的合计时间。从计时器27接收第2延迟信号TR(2)时起到接收第2放电检测信号DS(2)时为止的第2经过时间TRdm(2)相当于第2校正时间Td(2)和第2所需时间的合计时间。

为了使第1经过时间TRdm(1)接近目标值，需要根据第1所需时间的变动而变更第1校正时间Td(1)。为了使第2经过时间TRdm(2)接近目标值，需要根据第2所需时间的变动而变更第2校正时间Td(2)。

通过使第1经过时间TRdm(1)及第2经过时间TRdm(2)接近目标值，从而能够以与第1延迟信号TR(1)和第2延迟信号TR(2)的时间差大致相等的时间差来生成第1脉冲激光21a及第2脉冲激光21b。

图4是表示第n触发校正部中的具体校正方法的时序图。在以下的说明中，有时将第1触发校正部22a及第2触发校正部22b的各个校正部作为第n触发校正部22n。并且，对第n触发校正部22n所输入或输出的信号赋予(n)而表示，或者，对在第n触发校正部22n所设定的时间赋予(n)而表示。

第n校正时间Td(n)通过以下的公式而算出。

Td(n)＝Td0(n)+ΔTV(n)

在此，将Td0(n)作为第1校正要素，将ΔTV(n)作为第2校正要素。

第1校正要素Td0(n)的初始值通过以下的公式而设定。

Td0(n)的初始值

＝TRdt-F(V0(n))

在此，TRdt是第n经过时间TRdm(n)的目标值。第n经过时间TRdm(n)是从计时器27接收第n延迟信号TR(n)时开始接收第n放电检测信号DS(n)时为止的经过时间。在此，对第n经过时间TRdm(n)的目标值TRdt为第1触发校正部22a及第2触发校正部22b中相同的值的情况进行说明，但也可以设定为不同的目标值。

在上述的公式中，F(V0(n))是第n激光装置2n中的充电电压的设定值为规定的基准电压值V0(n)的情况下的、从第n开关信号S(n)的输入到第n放电检测信号DS(n)的输出为止的所需时间的计算值。在脉冲功率模块13中包括的磁压缩电路中，在仅变更充电电压的情况下，该充电电压和从第n开关信号S(n)被输入到开关13a之后起到脉冲状的高电压被施加到一对电极11a及11b之间为止的所需时间T的乘积大致成为一定值K。因此，F(V0(n))的计算是通过以下的公式来进行的。

F(V0(n))＝K/V0(n)

V0(n)是基准电压值。

在第n激光装置2n中的充电电压的设定值为与规定的基准电压值V0(n)不同的电压值V(n)的情况下，第2校正要素ΔTV(n)通过以下的公式来算出。

ΔTV(n)＝F(V0(n))-F(V(n))

在此，F(V(n))是在将第n激光装置2n中的充电电压的设定值作为V(n)的情况下的、从第n开关信号S(n)的输入到第n放电检测信号DS(n)的输出为止的所需时间的计算值。F(V(n))的计算是通过以下的公式来进行的。

F(V(n))＝K/V(n)

如上述，根据充电电压的设定值V(n)而算出第2校正要素ΔTV(n)，从而能够高速地进行第n开关信号S(n)的时机控制。

在接收到从计时器27接收第n延迟信号TR(n)时起到接收第n放电检测信号DS(n)时为止的第n经过时间TRdm(n)的情况下，第n触发校正部22n的处理部25算出与目标值TRdt之间的差ΔTRd(n)。差ΔTRd(n)通过以下的公式来算出。

ΔTRd(n)＝AVG(TRdm(n))-TRdt

AVG(TRdm(n))是在多次测量TRdm(n)的情况下的TRdm(n)的平均值。

根据这样算出的差ΔTRd(n)，通过以下的公式来更新第1校正要素Td0(n)。

Td0(n)＝Td0(n)-ΔTRd(n)

如上述，根据第n经过时间TRdm(n)的平均值和目标值TRdt之差ΔTRd(n)而更新第1校正要素Td0(n)，从而例如可通过磁压缩电路的温度变化、激光腔的气体压力的变化等而进行与第n所需时间的变动相应的校正。由此，能够高精度地进行第n开关信号S(n)的时机控制。在本说明书中，将由磁压缩电路的温度变化、激光腔的气体压力的变化等而引起的放电时机的变化定义为“漂移变化”。

1.8流程图

1.8.1激光系统控制部的处理

图5是表示图1所示的激光系统控制部的处理的流程图。激光系统控制部20通过以下的处理，对从第n激光装置2n输出的第n脉冲激光21n而分别算出目标脉冲能量Et(n)及第n延迟时间TRd(n)。

首先，在S102中，激光系统控制部20从退火装置4的退火控制部40接收光束化激光21的目标脉冲波形的数据和光束化激光21的目标脉冲能量的数据。

接着，在S103中，激光系统控制部20对第n脉冲激光21n分别算出目标脉冲能量Et(n)及第n延迟时间TRd(n)。例如，在光束化激光21的目标脉冲波形具备短的脉冲宽度的情况下，可使第n延迟时间TRd(n)分别具备相互接近的值。并且，以使第n脉冲激光21n的目标脉冲能量Et(n)的合计接近光束化激光21的目标脉冲能量的方式决定第n脉冲激光21n的各自的目标脉冲能量Et(n)。

当对第n脉冲激光21n分别算出目标脉冲能量Et(n)时，激光系统控制部20将各自的值发送到对应的激光装置的激光控制部19。

当对第n脉冲激光21n分别算出第n延迟时间TRd(n)时，激光系统控制部20可将这些值发送到同步控制部22的延迟电路部24。

接着，在S113中，激光系统控制部20判断是否变更光束化激光21的目标脉冲波形和光束化激光21的目标脉冲能量。在变更这些值的情况下(S113；是)，激光系统控制部20可使处理返回到上述的S102。在不进行变更的情况下(S113；否)，激光系统控制部20可将处理推进到S114。

接着，在S114中，激光系统控制部20判断是否停止脉冲波形的控制。在不停止脉冲波形的控制的情况下(S114；否)，激光系统控制部20使处理返回到上述的S113。在停止脉冲波形的控制的情况下(S114；是)，激光系统控制部20结束本流程图的处理。

如上述，激光系统控制部20算出目标脉冲能量Et(n)及第n延迟时间TRd(n)。

1.8.2激光控制部的处理

图6是表示图2所示的激光控制部的处理的流程图。分别第n激光装置2n中包括的激光控制部19通过以下的处理，根据目标脉冲能量Et(n)而算出充电电压的设定值V(n)。

首先，在S201中，激光控制部19将该激光装置2n的充电电压的设定值V(n)设定为初始值。充电电压的设定值的初始值是上述的基准电压值V0(n)。

接着，在S202中，激光控制部19从激光系统控制部20读出该激光装置2(n)的目标脉冲能量Et(n)。

接着，在S203中，激光控制部19判断该激光装置2(n)是否进行激光振荡。在该激光装置2(n)未进行激光振荡的情况下(S203；否)，激光控制部19进行待机，直到进行激光振荡为止。在该激光装置2(n)进行了激光振荡的情况下(S203；是)，激光控制部19将处理推进到S204。

在S204中，激光控制部19检测从该激光装置2n输出的脉冲激光21n的脉冲能量E(n)。脉冲能量E(n)通过脉冲能量测量部17而被检测。

接着，在S205中，激光控制部19通过以下的公式来算出所检测的脉冲能量E(n)与目标脉冲能量Et(n)之差ΔE(n)。

ΔE(n)＝E(n)-Et(n)

接着，在S206中，激光控制部19根据与目标脉冲能量之间的差ΔE(n)，通过以下的公式来算出充电电压的设定值的变化量ΔV(n)。

ΔV(n)＝H·ΔE(n)

在此，H是比例常数。充电电压的设定值的变化量ΔV(n)表示需要将下一个充电电压的设定值V(n)变化多少。激光控制部19通过以下的公式来算出下一个充电电压的设定值V(n)。

V(n)＝V(n)+ΔV(n)

接着，在S207中，激光控制部19向充电器12和第n触发校正部22n的处理部25发送下一个充电电压的设定值V(n)。

接着，在S208中，激光控制部19判断是否变更目标脉冲能量Et(n)。在变更目标脉冲能量Et(n)的情况下(S208；是)，激光控制部使处理返回到上述的S202。在不变更目标脉冲能量Et(n)的情况下(S208；否)，激光控制部使处理返回到上述的S203。

如上述，激光控制部19算出充电电压的设定值V(n)。

1.8.3第n触发校正部的处理

图7是表示图2所示的第n触发校正部的处理的流程图。第n触发校正部22n通过以下的处理来算出构成第n校正时间Td(n)的第1校正要素Td0(n)及第2校正要素ΔTV(n)。

首先，在S301中，如下述，第n触发校正部22n将几个变量设定为初始值。

J＝0

TRdmsum(n)＝0

Td0(n)＝TRdt-F(V0(n))

在此，J是用于对振荡脉冲数进行计数的计数器。TRdmsum(n)是用于算出从计时器27接收第n延迟信号TR(n)时起到接收第n放电检测信号DS(n)时为止的第n经过时间TRdm(n)的平均值的TRdm(n)的合计值。Td0(n)是第1校正要素，TRdt-F(V0(n))是上述的第1校正要素的初始值。

接着，在S302中，第n触发校正部22n从激光控制部19读出充电电压的设定值V(n)。

接着，在S303中，第n触发校正部22n根据充电电压的设定值V(n)，通过以下的公式来算出第2校正要素ΔTV(n)。

ΔTV(n)＝F(V0(n))-F(V(n))

接着，在S304中，第n触发校正部22n通过以下的公式来算出第n校正时间Td(n)。

Td(n)＝Td0(n)+ΔTV(n)

在此，Td0(n)是第1校正要素，ΔTV(n)是第2校正要素。

接着，在S306中，第n触发校正部22n判断第n激光装置2n是否进行激光振荡。通过判断计时器27从放电传感器18是否接收到第n放电检测信号DS(n)来判断第n激光装置2n是否进行激光振荡。在第n激光装置2n进行激光振荡的情况下(S306；是)，第n触发校正部22n将处理推进到S307。在第n激光装置2n未进行激光振荡的情况下(S306；否)，第n触发校正部22n进行待机，直到第n激光装置2n进行激光振荡为止。

在S307中，第n触发校正部22n在现在的计数器J的值加上1而更新J的值。

接着，在S308中，第n触发校正部22n从计时器27读出从计时器27接收第n延迟信号TR(n)时起到接收第n放电检测信号DS(n)时为止的第n经过时间TRdm(n)。

接着，在S309中，第n触发校正部22n通过以下的公式来更新TRdm(n)的合计值TRdmsum(n)。

TRdmsum(n)＝TRdmsum(n)+TRdm(n)

接着，在S312中，第n触发校正部22n判断计数器J的值是否达到规定的采样数Jmax。在计数器J的值未达到规定的采样数Jmax的情况下(S312；否)，第n触发校正部22n使处理返回到上述的S302。在计数器J的值达到规定的采样数Jmax的情况下(S312；是)，第n触发校正部22n将处理推进到S313。

在S313中，第n触发校正部22n算出TRdm(n)的平均值与目标值TRdt之差ΔTRd(n)。差ΔTRd(n)通过以下的公式来算出。

ΔTRd(n)＝AVG(TRdm(n))-TRdt

＝TRdmsum(n)/Jmax-TRdt

接着，在S314中，第n触发校正部22n通过以下的公式来更新第1校正要素Td0(n)。

Td0(n)＝Td0(n)-ΔTRd(n)

当更新了第1校正要素Td0(n)时，第n触发校正部22n使处理返回到上述的S302。

如上述地，第n触发校正部22n更新第1校正要素Td0(n)及第2校正要素ΔTV(n)而算出第n校正时间Td(n)。如上述，第2校正要素ΔTV(n)在每进行一次脉冲振荡时被更新。如上述，第1校正要素Td0(n)在每进行一次规定的采样数Jmax的脉冲振荡时被更新。规定的采样数Jmax例如为200次～10000次。这样，通过第1校正要素Td0(n)的更新而设定第n校正时间Td(n)的设定处理的频率小于通过第2校正要素ΔTV(n)的更新而设定第n校正时间Td(n)的设定处理的频率。

根据以上的比较例，第n触发校正部22n根据第n所需时间的变动而校正第n校正时间Td(n)，从而能够使第n经过时间TRdm(n)接近目标值TRdt。具体地，可进行基于充电电压的设定值的校正时间的控制和与根据漂移变化而变化的第n所需时间的变动对应的校正时间的控制。由此，能够使各个激光装置的放电时机稳定化，能够将光束化激光的脉冲波形稳定化。

光束化激光的脉冲波形的控制通过由延迟电路部24控制第n延迟时间TRd(n)而实现，因此与通过第n触发校正部22n进行的控制独立地进行。

并且，根据以上的比较例，未图示的时钟生成器在第1触发校正部22a及第2触发校正部22b和延迟电路部24生成相同的时钟信号。由此，能够减小各个延迟时间TRd(n)或校正时间Td(n)的彼此的误差。

另外，在同步控制部22和各激光装置的配线长的情况下，在将配线的长度设为l时，电信号延迟l/c。c是光速。由此，由各自的开关信号S(n)和各自的放电传感器的时机信号的电线的长度来校正信号的延迟程度。并且，即便代替配线而由光纤来进行通信也会产生同样的延迟，因此进行该校正。

并且，在该比较例中，光束化激光的脉冲波形的控制通过由延迟电路部24控制第n延迟时间TRd(n)而实现，但不限于该比较例，也可以是以下的结构。代替延迟电路部24而配置在不使来自退火控制部40的触发信号TR延迟的情况下进行分配的分配器，并在与各激光装置对应的触发校正部22n分别设定不同的目标值TRdt(n)，从而控制从各个激光装置输出的脉冲激光的时机。

在上述的说明中，由激光系统控制部20、同步控制部22及各激光装置的激光控制部19对激光装置进行了控制，但本公开不限于此。也可由退火装置4中包括的退火控制部40来进行各种控制。

1.9课题

在以上的比较例中，根据充电电压的设定值V(n)而算出第2校正要素ΔTV(n)。但是，有时存在充电到充电电容器C0的实际的充电电压与充电电压的设定值V(n)偏离的情况。在该情况下，从多个激光装置输出的多个脉冲激光的同步精度有可能被恶化。

其结果，将多个脉冲激光捆住而成的光束化激光的脉冲波形发生变化，对退火性能产生影响。

在以下说明的实施方式中，通过在多个激光装置中公共的充电电压测量部而高精度地测量实际的充电电压，并根据该测量的充电电压，泄放电路、触发校正部进行动作。

2.根据所测量的充电电压而控制泄放电路的激光系统

(第1实施方式)

2.1结构

图8概略性地表示本公开的第1实施方式的激光系统的结构。在第1实施方式中，激光退火装置1的整体结构与图1相同。

在第1实施方式中，第1激光装置2a及第2激光装置2b的各个激光装置还包括分压电路6和泄放电路7。激光系统5还包括充电电压测量部8和泄放电路控制部9。

在第1激光装置2a及第2激光装置2b的各个激光装置中，分压电路6及泄放电路7连接到将充电器12和脉冲功率模块13的充电电容器C0连接的配线。第1激光装置2a及第2激光装置2b中分别包括的分压电路6连接到充电电压测量部8。充电电压测量部8连接到泄放电路控制部9。泄放电路控制部9连接到将第1激光装置2a及第2激光装置2b的激光控制部19和与这些激光装置对应的触发校正部的处理部25连接的信号线。泄放电路控制部9还连接到第1激光装置2a及第2激光装置2b分别包括的泄放电路7。

图9表示第1实施方式中从与脉冲激光的前进方向大致平行的方向观察的激光腔的内部结构。图9表示图8所示的脉冲功率模块、放电传感器、分压电路、泄放电路、充电电压测量器的结构。包括激光腔10的壁面的导电性部件连接到接地电位。电极11b经由回油板10d和配线10e及10f和激光腔10的壁面而连接到接地电位。

在第1激光装置2a及第2激光装置2b中分别包括的放电传感器18包括安装在激光腔10中的窗10c、聚光光学系统181、光传感器182。

窗10c使通过一对电极11a及11b之间的放电而产生的光透过。聚光光学系统181使透过了窗10c的光会聚到光传感器182的受光面。光传感器182包括光电二极管或光电管。光传感器182检测通过一对电极11a及11b之间的放电而产生的光，从而将表示放电时机的第n放电检测信号DS(n)发送到同步控制部22。

脉冲功率模块13包括充电电容器C0、开关13a、升压变压器TC1、多个磁开关Sr1～Sr3、多个电容器C1～C3。升压变压器TC1、多个磁开关Sr1～Sr3、多个电容器C1～C3而构成磁压缩电路。

磁开关Sr1～Sr3均包括可饱和电抗器。磁开关Sr1～Sr3的各个开关在向其两端施加的电压的时间积分值成为由各磁开关的特性决定的规定的值时变成低阻抗。

在充电器12上通过激光控制部19而设定充电电压的设定值V(n)。充电器12根据充电电压的设定值V(n)而对充电电容器C0进行充电。

通过同步控制部22而向脉冲功率模块13的开关13a输入开关信号。当开关信号输入到开关13a时，开关13a变成打开(ON)。当开关13a变成打开(ON)时，电流从充电电容器C0向升压变压器TC1的1次侧流过。

当在升压变压器TC1的1次侧流过电流时，通过电磁感应而向升压变压器TC1的2次侧流过反方向的电流。当在升压变压器TC1的2次侧流过电流时，向磁开关Sr1施加的电压的时间积分值可立即达到阈值。

当向磁开关Sr1施加的电压的时间积分值达到阈值时，磁开关Sr1成为磁饱和的状态，磁开关Sr1被关闭。

当磁开关Sr1被关闭时，电流从升压变压器TC1的2次侧向电容器C1流过，电容器C1被充电。

通过对电容器C1进行充电，从而磁开关Sr2立即成为磁饱和的状态，磁开关Sr2被关闭。

当磁开关Sr2被关闭时，电流从电容器C1向电容器C2流过，电容器C2被充电。此时，以比对电容器C1进行充电时的电流的脉冲宽度更短的脉冲宽度，对电容器C2进行充电。

通过对电容器C2进行充电，磁开关Sr3立即成为磁饱和的状态，磁开关Sr3被关闭。

当磁开关Sr3被关闭时，电流从电容器C2向电容器C3流过，电容器C3被充电。此时，以比对电容器C2进行充电时的电流的脉冲宽度更短的脉冲宽度，对电容器C3进行充电。

这样，从电容器C1向电容器C2，电流从电容器C2向电容器C3依次流过，从而该电流的脉冲宽度被压缩。

当电容器C3的电压达到激光气体的击穿电压时，在一对电极11a及11b之间的激光气体中产生绝缘破坏。由此，激光气体被激励而进行激光振荡，由此输出脉冲激光。通过开关13a的开关动作而反复进行这样的放电动作，从而以规定的振荡频率输出脉冲激光。作为代替放电传感器18的放电时机检测器，使用检测放电电流的电表18b。该电表18b作为电流探测器，检测放电的时机。

并且，作为代替放电传感器18的放电时机检测器，使用脉冲能量测量部17(图8)。该脉冲能量测量部17包括高速的光电二极管。

在第1激光装置2a及第2激光装置2b中分别包括的分压电路6包括第1电阻元件61和第2电阻元件62。第1电阻元件61连接到将充电器12和脉冲功率模块13的充电电容器C0连接的配线。第2电阻元件62连接到第1电阻元件61与接地电位之间。第1电阻元件61与第2电阻元件62之间的输出端子63连接到充电电压测量部8。第1电阻元件61具备第2电阻元件62的10倍以上的电阻值。输出端子63的电压是以与第1电阻元件61和第2电阻元件62的电阻比对应的比例，对充电到充电电容器C0的充电电压进行分压而得到的电压。

充电电压测量部8包括第1放大器81、第2放大器82、复用器83、AD转换器84、测量控制部85。第1放大器81将从第1激光装置2a所包括的分压电路6输出的电压信号放大而输出到复用器83的第1通道。第2放大器82将从第2激光装置2b所包括的分压电路6输出的电压信号放大而输出到复用器83的第2通道。复用器83还连接到AD转换器84。复用器83是可切换成将第1放大器81的输出输入到AD转换器84的第1模式和将第2放大器82的输出输入到AD转换器84的第2模式的开关。

AD转换器84将从复用器83输入的模拟的电压信号转换为数字的电压数据而输出到测量控制部85。AD转换器84是与复用器83连接的公共的测量部。测量控制部85经由信号线而分别连接到复用器83和AD转换器84，对复用器83和AD转换器84进行控制。测量控制部85将从AD转换器84接收的电压数据输出到泄放电路控制部9。

泄放电路控制部9对通过第1激光装置2a的激光控制部19设定的充电电压的设定值V(1)和通过充电电压测量部8测量的向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)进行比较。泄放电路控制部9根据该比较的结果，向第1激光装置2a的泄放电路7输出开关打开(ON)信号。

泄放电路控制部9对通过第2激光装置2b的激光控制部19而设定的充电电压的设定值V(2)和通过充电电压测量部8而测量的向第2激光装置2b的充电电容器C0充电的充电电压Vm(2)进行比较。泄放电路控制部9根据该比较的结果，向第2激光装置2b的泄放电路7输出开关打开(ON)信号。

第1激光装置2a及第2激光装置2b中分别包括的泄放电路7包括电阻元件71和双极晶体管72。如图9所示，电阻元件71连接到将充电器12和脉冲功率模块13的充电电容器C0连接的配线，双极晶体管72等的固体开关连接到电阻元件71与接地电位之间。另外，在双极晶体管72中，与电阻元件71连接的端子是集电极端子。连接到接地电位的端子是发射极端子。与图9所示的例子相反地，也可以将双极晶体管72连接到将充电器12和脉冲功率模块13的充电电容器C0连接的配线，将电阻元件71连接到电阻元件71与接地电位之间。

从泄放电路控制部9输出的上述的开关打开(ON)信号输入到双极晶体管72的基极端子。在双极晶体管72中，在向基极端子未输入开关打开(ON)信号时，集电极端子与发射极端子之间大致成为电绝缘状态。在双极晶体管72中，当向基极端子输入开关打开(ON)信号时，集电极端子及发射极端子之间的电气电阻降低。此时，经由电阻元件71和双极晶体管72而流过电流，向脉冲功率模块13的充电电容器C0充电的充电电压降低。

2.2动作

2.2.1测量控制部的处理

图10是表示图9所示的测量控制部的处理的流程图。测量控制部85通过以下的处理而对复用器83和AD转换器84进行控制，由此测量向第激光装置2a1及第2激光装置2b的各自的充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)及Vm(2)。

首先，在S401中，测量控制部85将复用器83设定在第1通道。由此，第1激光装置2a的充电电容器C0经由分压电路6及第1放大器81而连接到AD转换器84。

接着，在S402中，测量控制部85通过读取AD转换器84的输出，从而读入向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)。

接着，在S403中，测量控制部85将向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)的数据发送到泄放电路控制部9。

接着，在S404中，测量控制部85将复用器83设定在第2通道。由此，第2激光装置2b的充电电容器C0经由分压电路6及第2放大器82连接到AD转换器84。

接着，在S405中，测量控制部85读出AD转换器84的输出，从而读入向第2激光装置2b的充电电容器C0充电的充电电压Vm(2)。

接着，在S406中，测量控制部85将向第2激光装置2b的充电电容器C0充电的充电电压Vm(2)的数据发送到泄放电路控制部9。

在S406之后，测量控制部85使处理返回到上述的S401。

通过以上的处理，测量控制部85交替地测量向第1激光装置2a及第2激光装置2b的各自的充电电容器C0充电的充电电压。

2.2.2泄放电路控制部的处理

图11是表示图9所示的泄放电路控制部的处理的流程图。泄放电路控制部9通过以下的处理，对第1激光装置2a及第2激光装置2b的各个装置而比较充电电压的设定值和向充电电容器C0充电的充电电压，并对泄放电路7进行控制。

首先，在S501中，泄放电路控制部9读入通过第1激光装置2a的激光控制部19而设定的充电电压的设定值V(1)。

接着，在S502中，泄放电路控制部9判断第1激光装置2a的充电电容器C0的充电是否完成。通过判断向充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)是否高于充电电压的设定值V(1)来判断充电电容器C0的充电是否完成。

接着，在S503中，泄放电路控制部9读入通过充电电压测量部8而测量的充电电容器C0的充电电压Vm(1)的数据。

接着，在S504中，泄放电路控制部9向第1激光装置2a的泄放电路7输出开关打开(ON)信号。由此，向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压开始降低。

接着，在S505中，泄放电路控制部9对通过充电电压测量部8而测量的第1激光装置2a的充电电压Vm(1)和第1激光装置2a的充电电压的设定值V(1)进行比较。

在通过充电电压测量部8测量的第1激光装置2a的充电电压Vm(1)超过第1激光装置2a的充电电压的设定值V(1)的情况下(S505；否)，泄放电路控制部9使处理返回到上述的S503，重新读入充电电压Vm(1)而对泄放电路7进行控制。在S504中，向第1激光装置2a的泄放电路7输出开关打开(ON)信号，因此向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)进一步降低。

在通过充电电压测量部8而测量的第1激光装置2a的充电电压Vm(1)为第1激光装置2a的充电电压的设定值V(1)以下的情况下(S505；是)，泄放电路控制部9将处理推进到S506。

在S506中，泄放电路控制部9停止发送向第1激光装置2a的泄放电路7发送的开关打开(ON)信号。即，泄放电路控制部9使第1激光装置2a的泄放电路7所包括的双极晶体管72的开关关闭(OFF)。

接着，在S507中，泄放电路控制部9将表示完成第1激光装置2a的充电电容器C0的充电的信号发送到第1激光装置2a的激光控制部19。

如上述地，对充电到第1激光装置2a的充电电容器C0的充电电压进行控制。

在S507之后，泄放电路控制部9执行S511～S517的处理。S511～S517的处理是在上述的S501～S507的处理中将第1激光装置2a的各个构成要件替换成第2激光装置2b的各个构成要件的处理。通过这些处理，对充电到第2激光装置2b的充电电容器C0的充电电压进行控制。

2.3作用

根据以上说明的第1实施方式，通过在多个激光装置中公共的充电电压测量部，能够高精度地测量实际的充电电压。泄放电路根据该实际的充电电压而进行动作，因此能够高精度地将充电电压调整为设定值。因此，能够通过触发校正部而高精度地校正触发时机。

在美国专利第8238400号说明书中公开了为了使向2台激光器的充电电容器充电的充电电压相互一致，配置将2台激光器的充电电容器连接的开关。并且，在美国专利第6865210号说明书中公开了由一个充电器向2个充电电容器进行充电。但是，根据这样的方式，2台激光器的充电电压必须是相同的。并且，根据这样的方式，必须将2台激光器靠近地配置。对此，根据本实施方式，即便在将2台激光器的充电电压控制为不同的情况下，也能够高精度地测量各个充电电压。并且，即便2台激光器相互隔开地配置，也能够高精度地测量各个充电电压。因此，能够高精度地调整触发时机。

3.根据所测量的充电电压控制触发时机的激光系统(第2实施方式)

3.1结构

图12概略性地表示本公开的第2实施方式的激光系统的结构。在第2实施方式中，第1激光装置2a及第2激光装置2b的各个激光装置不包括泄放电路7。进而，激光系统5不包括泄放电路控制部9。

充电电压测量部8经由信号线而分别连接到第1触发校正部22a包括的处理部25和第2触发校正部22b包括的处理部25。

3.2动作

充电电压测量部8将向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)的数据发送到第1触发校正部22a中包括的处理部25。

充电电压测量部8将向第2激光装置2b的充电电容器C0充电的充电电压Vm(2)的数据发送到第2触发校正部22b中包括的处理部25。

第1触发校正部22a及第2触发校正部22b通过与上述的图7相同的处理，根据充电电压而校正开关信号S(1)及S(2)的触发时机。但是，在第2实施方式中，并不是根据充电电压的设定值V(n)而校正触发时机，而是根据通过充电电压测量部8而测量的充电电容器C0的充电电压Vm(n)而校正触发时机。

关于其他的点，与第1实施方式相同。

根据第2实施方式，通过在多个激光装置中公共的充电电压测量部，能够高精度地测量实际的充电电压。触发校正部根据该实际的充电电压而进行动作，因此能够高精度地校正触发时机。

4.将触发校正部与激光装置一体化的激光系统(第3实施方式)

图13概略性地表示本公开的第3实施方式的激光系统的结构。

在第3实施方式中，包括处理部25、延迟电路26及计时器27的第1触发校正部与第1激光装置2a一体地形成或包括在第1激光装置2a。

在第3实施方式中，包括处理部25、延迟电路26及计时器27的第2触发校正部与第2激光装置2b一体地形成或包括在第2激光装置2b。

在第3实施方式中，为第1触发校正部形成的未图示的时钟生成器和为第2触发校正部形成的未图示的时钟生成器是不同的时钟生成器。这些时钟生成器的时钟频率优选为1GHz以上。

关于其他的点，与第2实施方式相同。

关于第3实施方式，对在不包括泄放电路的第2实施方式中将触发校正部与激光装置一体化的情况进行了说明，但本公开不限于此。也可以在包括泄放电路的第1实施方式中将触发校正部与激光装置一体化。

5.根据所测量的充电电压而对泄放电路和触发时机这两者进行控制的激光系统(第4实施方式)

5.1结构

图14概略性地表示本公开的第4实施方式的激光系统的结构。在第4实施方式中，充电电压测量部8经由信号线而分别连接到第1触发校正部22a包括的处理部25和第2触发校正部22b包括的处理部25。

5.2动作

充电电压测量部8将向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)的数据发送到泄放电路控制部9和第1触发校正部22a包括的处理部25这两者。

充电电压测量部8将向第2激光装置2b的充电电容器C0充电的充电电压Vm(2)的数据发送到泄放电路控制部9和第2触发校正部22b包括的处理部25这两者。

泄放电路控制部9根据充电电压的设定值V(n)控制第1激光装置2a及第2激光装置2b包括的充电电容器C0的充电电压Vm(n)。

第1触发校正部22a及第2触发校正部22b通过与上述的图7相同的处理，根据充电电压而校正开关信号S(1)及S(2)的触发时机。但是，在第4实施方式中，并不是根据充电电压的设定值V(n)而校正触发时机，而是根据通过充电电压测量部8而测量的充电电容器C0的充电电压Vm(n)而校正触发时机。

关于其他的点，与第1实施方式相同。

根据第4实施方式，通过在多个激光装置中公共的充电电压测量部而能够高精度地测量实际的充电电压。由于泄放电路根据该实际的充电电压而进行动作，因此能够将充电电压高精度地调整为设定值。进而，触发校正部根据调整为设定值周围的实际的充电电压而进行动作，因此能够高精度地校正触发时机。并且，能够改善激光装置的脉冲能量的稳定性。

6.将泄放电路公共化的激光系统(第5实施方式)

6.1结构

图15概略性地表示本公开的第5实施方式的激光系统的结构。在第5实施方式中，并未在第1激光装置2a及第2激光装置2b中分别设置泄放电路，而是设置一个公共的泄放电路79。

图16概略性地表示图15所示的泄放电路79的结构。泄放电路79包括复用器73、电阻元件71、双极晶体管72、泄放电路控制部9。第1激光装置2a的充电电容器C0连接到复用器73的第1通道。第2激光装置2b的充电电容器C0连接到复用器73的第2通道。复用器73进而连接到电阻元件71。复用器73是能够切换成将第1激光装置2a的充电电容器C0连接到电阻元件71的第1模式和将第2激光装置2b的充电电容器C0连接到电阻元件71的第2模式的开关。

泄放电路控制部9与第1激光装置2a的激光控制部19连接，来自激光控制部19的充电电压的设定值V(1)的数据被输入到泄放电路控制部9。

泄放电路控制部9与第2激光装置2b的激光控制部19连接，来自激光控制部19的充电电压的设定值V(2)的数据被输入到泄放电路控制部9。

也可以在泄放电路控制部9还连接充电电压测量部8，由充电电压测量部8测量的充电电压被输入到泄放电路控制部9。即，向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)的数据和向第2激光装置2b的充电电容器C0充电的充电电压Vm(2)的数据被输入到泄放电路控制部9。

泄放电路控制部9经由信号线而与复用器73连接，对复用器73进行控制。

6.2动作

泄放电路控制部9将复用器73设定在第1通道。由此，第1激光装置2a的充电电容器C0经由电阻元件71而连接到双极晶体管72。

泄放电路控制部9对充电电压的设定值V(1)和向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压Vm(1)进行比较，并根据比较的结果而对双极晶体管72进行控制。由此，泄放电路控制部9对向第1激光装置2a的充电电容器C0充电的充电电压进行调整。

并且，泄放电路控制部9将复用器73设定在第2通道。由此，第2激光装置2b的充电电容器C0经由电阻元件71而连接到双极晶体管72。

泄放电路控制部9对充电电压的设定值V(2)和向第2激光装置2b的充电电容器C0充电的充电电压Vm(2)进行比较，并根据比较的结果而对双极晶体管72进行控制。由此，泄放电路控制部9对向第2激光装置2b的充电电容器C0充电的充电电压进行调整。

关于其他的点，与第1实施方式相同。或者，也可以在参照图14而说明的第4实施方式中设置公共的泄放电路79。

根据第5实施方式，能够将泄放电路公共化，从而能够通过更简单的结构而进行触发时机的同步控制。

7.包括更多的激光装置的激光系统(第6实施方式)

图17概略性地表示本公开的第6实施方式的激光系统的结构。第6实施方式中，包括3台以上的激光装置2a～2k。与3台以上的激光装置2a～2k对应地，具备3个以上的触发校正部22a～22k。图17中未图示的分压电路及根据需要的泄放电路分别设于激光装置2a～2k。充电电压测量部8作为公共的部件而设置在这些激光装置2a～2k中。

关于其他的点，与第1～第5实施方式相同。

关于光束化装置3，在图1中图示了将从2台激光装置输出的脉冲激光光束化的装置，而为了将从3台以上的激光装置2a～2k输出的脉冲激光光束化，例如组合多个光束化装置3。

根据第6实施方式，通过组合更多的激光装置，从而还可输出脉冲能量较高的光束化激光21。其结果，激光退火装置1以在退火中所需的规定的脉冲能量密度，且以较宽的照射面积，将光束化激光21照射到被照射物P。并且，能够有效地制造大面积的液晶显示器。

8.控制部的结构

图18是表示控制部的概略性结构的框图。

上述实施方式中的激光系统控制部20、同步控制部22等的控制部通过计算机、可编程控制器等通用的控制设备而构成。例如，构成为如下。

(结构)

控制部由处理部1000、与处理部1000连接的内存存储器1005、用户接口1010、并行I/O控制器1020、串行I/O控制器1030、A/D、D/A转换器1040而构成。并且，处理部1000由CPU1001、与CPU1001连接的存储器1002、计时器1003、GPU1004构成。

(动作)

处理部1000读出存储于内存存储器1005的程序。并且，处理部1000执行读出的程序，或根据程序的执行而从内存存储器1005读出数据，或向内存存储器1005存储数据。

并行I/O控制器1020连接到可经由并行I/O端口通信的设备1021～102x。并行I/O控制器1020对在由处理部1000执行程序的过程中进行的经由并行I/O端口并通过数字信号而进行的通信进行控制。

串行I/O控制器1030连接到可经由串行I/O端口而通信的设备1031～103x。串行I/O控制器1030对在由处理部1000执行程序的过程中进行的经由串行I/O端口并通过数字信号而进行的通信进行控制。

A/D、D/A转换器1040连接到可经由模拟端口而通信的设备1041～104x。A/D、D/A转换器1040对在由处理部1000执行程序的过程中进行的经由模拟端口并通过模拟信号而进行的通信进行控制。

用户接口1010构成为显示操作者通过处理部1000进行的程序的执行过程或使处理部1000进行由操作者执行的程序的中止、中断处理。

处理部1000的CPU1001进行程序的运算处理。存储器1002在CPU1001执行程序的过程中，进行程序的临时存储、运算过程中的数据的临时存储。计时器1003测量时刻、经过时间，根据程序的执行而向CPU1001输出时刻、经过时间。在向处理部1000输入了画像数据时，GPU1004根据程序的执行而处理画像数据，并将其结果输出到CPU1001。

连接到并行I/O控制器1020的经由并行I/O端口而可进行通信的设备1021～102x用于收发第1激光装置2a及第2激光装置2b、退火控制部40、其他的控制部等的振荡触发信号、表示时机的信号、充电电压数据、延迟数据等。

连接到串行I/O控制器1030的可经由串行I/O端口进行通信的设备1031～103x用于收发第1激光装置2a及第2激光装置2b、退火控制部40、其他的控制部等的不要求高速性的数据。连接到A/D、D/A转换器1040的经由模拟端口而可进行通信的设备1041～104x是脉冲能量测量部17等的各种传感器、分压电路7。

通过如上述地构成，控制部可实现在各个实施方式中所示的动作。

上述的说明并不具备限定作用，而简单是例示。因此，本领域技术人员应该明白在不脱离所附的权利要求书的范围的情况下，可对本公开的实施方式进行变更。

关于本说明书及所附的整个权利要求书中使用的用语，应解释为“不具备限定性的”用语。例如，关于“包括”或“被包括”这样的用语，应解释为“不限于所包括的内容”。关于“具备”这样的用语，应解释为“不限于所具备的内容”。并且，关于在本说明书及所附的权利要求书中记载的修饰语“一个”，应解释为“至少一个”或“一个以上”。

Claims (11)

1.一种激光系统，其具备：

第1激光装置，其进行激光振荡来输出第1激光，且该第1激光装置包括：第1激光腔；配置于所述第1激光腔内的第1一对电极；第1脉冲产生器，其包括第1充电电容器，并通过蓄积于所述第1充电电容器内的电能生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到所述第1一对电极；及第1充电器，其向所述第1充电电容器供给电能而进行充电；

第2激光装置，其进行激光振荡来输出第2激光，且该第2激光装置包括：第2激光腔；配置于所述第2激光腔内第2一对电极；第2脉冲产生器，其包括第2充电电容器，并通过蓄积于所述第2充电电容器内的电能生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到所述第2一对电极；及第2充电器，其向所述第2充电电容器供给电能而进行充电；

公共的充电电压测量部，其测量向所述第1充电电容器进行充电的充电电压及向所述第2充电电容器进行充电的充电电压；

至少一个泄放电路，其使向所述第1充电电容器进行充电的充电电压及向所述第2充电电容器进行充电的充电电压个别地降低；

泄放电路控制部，其根据由所述充电电压测量部测量到的电压来控制所述至少一个泄放电路；及

光束化装置，其将所述第1激光和所述第2激光捆住而射出光束化激光。

2.根据权利要求1所述的激光系统，其中，该激光系统还具备：

第1分压电路，其与所述第1充电电容器连接，以第1比例对向所述第1充电电容器进行充电的充电电压进行分压而输出到所述充电电压测量部；及

第2分压电路，其与所述第2充电电容器连接，以第2比例对向所述第2充电电容器进行充电的充电电压进行分压而输出到所述充电电压测量部。

3.根据权利要求2所述的激光系统，其中，

所述充电电压测量部包括：

开关，其切换成与所述第1分压电路连接的第1模式及与所述第2分压电路连接的第2模式；及

公共的测量部，其与所述开关连接。

4.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述至少一个泄放电路包括：

第1泄放电路，其使向所述第1充电电容器进行充电的充电电压降低；及

第2泄放电路，其使向所述第2充电电容器进行充电的充电电压降低。

5.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述至少一个泄放电路包括：

开关，其切换成与所述第1充电电容器连接的第1模式及与所述第2充电电容器连接的第2模式；及

公共的泄放电路，其与所述开关连接。

6.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

该激光系统还具备第3激光装置，

该第3激光装置包括：第3激光腔；配置于所述第3激光腔内的第3一对电极；第3脉冲产生器，其包括第3充电电容器，并通过蓄积于所述第3充电电容器内的电能生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到所述第3一对电极；及第3充电器，其向所述第3充电电容器供给电能而进行充电，

所述充电电压测量部还测量向所述第3充电电容器进行充电的充电电压，

所述至少一个泄放电路还使向所述第3充电电容器进行充电的充电电压降低。

7.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

该激光系统还具备同步控制部，该同步控制部根据通过所述至少一个泄放电路降低后的向所述第1充电电容器进行充电的充电电压来控制将由所述第1脉冲产生器产生的脉冲电压施加到所述第1一对电极的施加时机，根据通过所述至少一个泄放电路降低后的向所述第2充电电容器进行充电的充电电压来控制将由所述第2脉冲产生器产生的脉冲电压施加到所述第2一对电极的施加时机。

8.一种激光系统，其具备：

第1激光装置，其进行激光振荡来输出第1激光，且该第1激光装置包括：第1激光腔；配置于所述第1激光腔内的第1一对电极；第1脉冲产生器，其包括第1充电电容器，并通过蓄积于所述第1充电电容器内的电能生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到所述第1一对电极；及第1充电器，其向所述第1充电电容器供给电能而进行充电；

第2激光装置，其进行激光振荡来输出第2激光，且该第2激光装置包括：第2激光腔；配置于所述第2激光腔内的第2一对电极；第2脉冲产生器，其包括第2充电电容器，并通过蓄积于所述第2充电电容器内的电能生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到所述第2一对电极；及第2充电器，其向所述第2充电电容器供给电能而进行充电；

公共的充电电压测量部，其测量向所述第1充电电容器进行充电的充电电压及向所述第2充电电容器进行充电的充电电压；

同步控制部，其根据向所述第1充电电容器进行充电的充电电压来控制将由所述第1脉冲产生器产生的脉冲电压施加到所述第1一对电极的施加时机，根据向所述第2充电电容器进行充电的充电电压来控制将由所述第2脉冲产生器产生的脉冲电压施加到所述第2一对电极的施加时机；及

光束化装置，其将所述第1激光和所述第2激光捆住而射出光束化激光。

9.根据权利要求8所述的激光系统，其中，

该激光系统还具备：

第1分压电路，其与所述第1充电电容器连接，以第1比例对向所述第1充电电容器进行充电的充电电压进行分压而输出到所述充电电压测量部；及

第2分压电路，其与所述第2充电电容器连接，以第2比例对向所述第2充电电容器进行充电的充电电压进行分压而输出到所述充电电压测量部。

10.根据权利要求9所述的激光系统，其中，

所述充电电压测量部包括：

开关，其切换成与所述第1分压电路连接的第1模式及与所述第2分压电路连接的第2模式；及

公共的测量部，其与所述开关连接。

11.根据权利要求8所述的激光系统，其中，

该激光系统还具备第3激光装置，

该第3激光装置包括：第3激光腔；配置于所述第3激光腔内的第3一对电极；第3脉冲产生器，其包括第3充电电容器，并通过蓄积于所述第3充电电容器内的电能而生成脉冲电压，将该脉冲电压施加到所述第3一对电极；及第3充电器，其向所述第3充电电容器供给电能而进行充电，

所述充电电压测量部还测量向所述第3充电电容器进行充电的充电电压，

所述同步控制部还根据向所述第3充电电容器进行充电的充电电压来控制将由所述第3脉冲产生器产生的脉冲电压施加到所述第3一对电极的施加时机。

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