CN111226359A - 激光照射系统和电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的一个观点的激光照射系统具有：第1光学系统，其将第1激光变换为第2激光；多镜器件，其包含多个反射镜，能够控制多个反射镜的各个姿势角度，且该多镜器件通过对第2激光进行分割而向多个方向反射，生成分割后的多个激光；傅立叶变换光学系统，其使分割后的多个激光会聚；以及控制部，其以利用傅立叶变换光学系统使通过所述反射镜进行分割后的多个激光重叠的方式控制所述多个反射镜的姿势角度，其中所述反射镜彼此隔开所述第2激光的空间相干长度以上的距离。

Description

激光照射系统和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及激光照射系统和电子器件的制造方法。
背景技术
关于半导体集成电路的细微化、高集成化，在半导体曝光装置中要求分辨率的提高。以下，将半导体曝光装置简称作“曝光装置”。因此，推进了从曝光用光源输出的光的短波长化。替代现有的汞灯，曝光用光源使用气体激光装置。目前，作为曝光用气体激光装置，使用输出波长为248nm的紫外线的KrF准分子激光装置和输出波长为193nm的紫外线的ArF准分子激光装置。
作为目前的曝光技术，如下浸液曝光被实用化：用液体充满曝光装置侧的投影透镜与晶片之间的间隙，改变该间隙的折射率，由此，使曝光用光源的外观上的波长短波长化。在使用ArF准分子激光装置作为曝光用光源进行了浸液曝光的情况下，对晶片照射等价的波长为134nm的紫外光。将该技术称作ArF浸液曝光。ArF浸液曝光也称作ArF浸液光刻。
KrF、ArF准分子激光装置的自然振荡中的光谱线宽为大约350～400pm，较宽，因此，产生通过曝光装置侧的投影透镜缩小投影在晶片上的激光(紫外线光)的色像差，分辨率下降。因此，需要直到色像差成为可无视的程度为止使从气体激光装置输出的激光的光谱线宽窄带化。光谱线宽也称作光谱宽度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内设置有具有窄带化元件的窄带化部(Line Narrow Module)，通过该窄带化部实现了光谱宽度的窄带化。另外，窄带化元件也可以为标准具、光栅等。将以这样的方式使光谱宽度窄带化的激光装置称作窄带化激光装置。
此外，准分子激光的脉冲宽度为大约几十ns，波长分别短为248.4nm和193.4nm，因此，有时被用于高分子材料、玻璃材料等的直接加工。高分子材料能够通过具有比耦合能量高的光子能量的准分子激光，切断高分子材料的耦合。因此，已知能够进行非加热加工，加工形状变得美观。
此外，已知有由于玻璃、陶瓷等的针对准分子激光的吸收率较高，所以也能够进行难以在可见激光和红外线激光中进行加工的材料的加工。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-222841号公报
专利文献2：日本特开昭63-101815号公报
专利文献3：日本特开2005-205464号公报
发明内容
本公开的1个观点的激光照射系统，具有：第1光学系统，其将第1激光变换为第2激光；多镜器件，其包含多个反射镜，能够控制多个反射镜各自的姿势角度，且该多镜器件通过对第2激光进行分割而向多个方向反射，生成分割后的多个激光；傅立叶变换光学系统，其使分割后的多个激光会聚；以及控制部，其以利用傅立叶变换光学系统使彼此隔开第2激光的空间相干长度以上的通过反射镜进行分割后的多个激光重叠的方式控制多个反射镜的姿势角度。
本公开的另一个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤：通过激光照射系统生成激光，对被加工材料照射通过激光照射系统生成的激光，从而对被加工材料进行加工，其中，该激光照射系统具有：激光装置，其输出第1激光；第1光学系统，其将第1激光变换为第2激光；多镜器件，其包含多个反射镜，能够控制多个反射镜各自的姿势角度，且该多镜器件通过对第2激光进行分割而向多个方向反射，生成分割后的多个激光；傅立叶变换光学系统，其使分割后的多个激光会聚；以及控制部，其以利用傅立叶变换光学系统使通过所述反射镜进行分割后的多个激光重叠的方式控制所述多个反射镜的姿势角度，其中所述反射镜彼此隔开所述第2激光的空间相干长度以上的距离。
本公开的另一个观点的激光照射系统具有：第1光学系统，其将第1激光变换为第2激光；多镜器件，其包含多个反射镜，能够控制多个反射镜各自的姿势角度，且该多镜器件通过对第2激光进行分割而向多个方向反射，生成分割后的多个激光；傅立叶变换光学系统，其使分割后的多个激光会聚；波面传感器，其计测第2激光的射束截面的各位置处的激光的行进方向和光强度；以及控制部，其根据由波面传感器计测出的射束截面的各位置处的激光的行进方向和光强度，控制多个反射镜的姿势角度。
附图说明
以本公开的多个实施方式为单纯的例子，以下参照附图进行说明。
图1是概略性地示出例示性的激光加工系统的结构的图。
图2是示意性地示出多镜器件(MMD)的反射镜的动作的说明图。
图3是概略性地示出实施方式1的激光加工系统的结构的图。
图4是示出使用MMD和傅立叶变换光学系统形成图案的原理的说明图。
图5是示出针对MMD的反射镜的入射光和反射光的图。
图6是示出从准分子激光装置输出而入射到射束整形光学系统的激光射束的相干单元的图。
图7是示出计测空间相干长度的方法的概要的图。
图8是示出由图像传感器计测的干涉条纹的光强度分布的例子的曲线图。
图9是示出双针孔的间隔与干涉条纹的对比度的关系的曲线图。
图10是示出经由射束整形光学系统和射束准直光学系统入射到MMD的激光射束的相干单元的图。
图11是示出MMD中的激光射束的相干单元、相干单元的排列的例子的图。
图12是示出MMD中的相干单元和配置在该相干单元中的各个反射镜的排列的例子的图。
图13是假设被MMD的反射镜反射后的激光被傅立叶变换光学系统会聚至聚光点的情况下的示意图。
图14是包含对MMD的反射镜的姿势角度进行控制的处理的主例程的流程图。
图15是示出图14的步骤S13的处理内容的流程图。
图16是示出图14的步骤S14的处理内容的流程图。
图17是示出图14的步骤S15的处理内容的流程图。
图18是概略性地示出实施方式2的激光加工系统的结构的图。
图19是概略性地示出作为射束特性计测器的一例的射束分析仪的结构的图。
图20是示出射束特性计测器为射束分析仪的情况下的控制例的主例程的流程图。
图21是示出图20的步骤S14A的处理内容的流程图。
图22是示出图20的步骤S14B的处理内容的流程图。
图23是示出图20的步骤S15A的处理内容的流程图。
图24是概略性地示出作为射束特性计测器的一例的波面传感器的图。
图25是示出射束特性计测器为波面传感器的情况下的控制例的主例程的流程图。
图26是示出图25的步骤S14C的处理内容的流程图。
图27是示出图25的步骤S14D的处理内容的流程图。
图28是概略性地示出实施方式3的激光加工系统的结构的图。
图29是在低相干光学系统中采用阶梯棱镜的例子的图。
图30是示出图29中的射束整形前的相干单元的图。
图31是示出图29中的射束整形后的相干单元的图。
图32是示出使用图29中的低相干光学系统进行低相干化后的相干单元的图。
图33是入射到MMD的激光射束和从MMD反射的激光射束的示意图。
图34是示出入射到MMD的激光射束的相干单元的图。
图35是示出从MMD反射的激光射束的相干单元的图。
图36是概略性地示出实施方式4的激光加工系统的结构的图。
图37是示出射束整形光学系统的结构例1的示意图。
图38是示出射束整形光学系统的结构例2的示意图。
图39是示出射束准直光学系统的结构例的示意图。
图40是示出投影光学系统的结构例的图。
图41是例示形成在掩模上的开口部与照射到掩模的激光的关系的图。
图42是例示形成在掩模上的四边形的开口部与照射到掩模的激光的关系的图。
图43是示意性示出利用傅立叶变换光学系统会聚来自MMD的反射光的例子的图。
图44是图43的例子中的傅立叶变换光学系统的焦点面上的聚光像的放大图。
图45是示意性示出利用傅立叶变换光学系统会聚来自MMD的反射光的另一例的图。
图46是图45的例子中的傅立叶变换光学系统的焦点面上的聚光像的放大图。
图47是使相互干渉性较低的多个射束在圆周上重叠而会聚的情况下的傅立叶变换光学系统的焦点面上的聚光像的放大图。
具体实施方式
-目录-
1.激光加工系统的整体说明
1.1结构
1.2动作
2.课题
3.实施方式1
3.1结构
3.2动作
3.3使用MMD和傅立叶变换光学系统的图案的形成
3.4MMD的反射光的干渉
3.5激光射束的空间相干长度和相干单元的说明
3.6相干单元与MMD的多个反射镜的关系
3.7MMD的反射镜对激光的反射
3.8实施方式1的激光加工系统的控制流程的例子
3.8.1主例程
3.8.2步骤S13的子例程
3.8.3步骤S14的子例程
3.8.4步骤S15的子例程
3.8.5变形例1
3.8.6变形例2
3.8.7变形例3
3.8.8变形例4
3.9作用/效果
3.10其他方式例1
3.11其他方式例2
3.12其他
4.实施方式2
4.1结构
4.2射束特性计测器为射束分析仪的情况
4.3动作
4.3.1主例程
4.3.2步骤S14A的子例程
4.3.3步骤S14B的子例程
4.3.4步骤S15A的子例程
4.4作用/效果
4.5射束特性计测器为波面传感器的情况
4.5.1结构
4.5.2动作
4.5.3主例程
4.5.4步骤S14C的子例程
4.5.5步骤S14D的子例程
4.5.6作用/效果
5.实施方式3
5.1结构
5.2动作
5.3作用/效果
5.4其他方式例3
5.5其他方式例4
5.6其他方式例5
6.基于向MMD入射的入射角度的调节的低相干化的说明
7.实施方式4
7.1结构
7.2动作
7.3作用/效果
7.4计测射束特性的定时
8.射束整形光学系统的变化
8.1射束整形光学系统的结构例1
8.2射束整形光学系统的结构例2
9.射束准直光学系统的例子
9.1结构
9.2动作
9.3其他结构例
10.投影光学系统的变化
10.1结构
10.2动作
10.3掩模的开口部的形状与傅立叶变换光学系统的聚光点的射束直径的关系
10.3.1掩模的开口部的形状为圆形的情况
10.3.2掩模的开口部的形状为四边形的情况
10.3.3在傅立叶变换光学系统的焦点面上配置掩模的优点
10.3.4其他方式
10.4作用/效果
10.5其他方式例6
11.在傅立叶变换光学系统的焦点面上使激光射束的一部分重叠的情况下的例子
12.多点加工的加工点数量的优选范围的例子
13.使用激光加工系统的加工的例子
以下，参照附图详细地说明本公开的实施方式。以下说明的实施方式示出本公开的多个例子，不限定本公开的内容。此外，在各实施方式中说明的结构和动作全部不一定作为本公开的结构和动作是必需的。另外，对相同的结构要素标注相同的参考标号，并省略重复的说明。
1.激光加工系统的整体说明
1.1结构
图1概略性地示出例示性的激光加工系统的结构。激光加工系统10包含激光装置12和激光加工装置14。激光装置12是输出对被加工材料16进行加工的激光的激光装置。例如，作为激光装置12，能够使用输出空间相干较高的YAG激光的第3谐波光(355nm)或第4谐波光(266nm)的脉冲激光的紫外线激光装置。
激光加工装置14包含高反射镜31～35、衰减器40、均匀照明光学系统46、多镜器件(MMD：Multi Mirror Device)50、转印光学系统60、投影光学系统64、载置被加工材料16的工作台70和XYZ载台72。
高反射镜31配置成将从激光装置12输出的脉冲激光21入射到高反射镜32。高反射镜32配置成使脉冲激光21入射到高反射镜33。
衰减器40配置在高反射镜31与高反射镜32之间的光路上。衰减器40包含2片的部分反射镜41、42和使各个反射镜的入射角可变的旋转载台43、44。
高反射镜33配置成经由高反射镜34使向MMD 50入射的入射角为角度α。
均匀照明光学系统46配置在高反射镜32与高反射镜33之间的光路上。均匀照明光学系统46例如是将光强度分布为高斯的射束变换为顶帽的射束的光学系统。均匀照明光学系统46例如也可以为2个轴棱镜的组合。
高反射镜35配置成使以MMD 50的反射角度为0进行反射的脉冲激光26通过转印光学系统60的中心轴。
MMD 50的详细构造未图示，但是，MMD 50也可以是具有使多个反射镜矩阵状地排列而成的构造的微镜器件。MMD 50的各反射镜能够单独地控制姿势角度。
投影光学系统64配置成使由转印光学系统60形成的MMD 50的第1转印像面62与投影光学系统64的物体面一致。
投影光学系统64配置成使第1转印像面62的像形成在被加工材料16的表面上。
被加工材料16被固定于XYZ载台72上的工作台70。
此外，激光加工装置14具有激光加工控制部80。激光加工控制部80对激光装置12、衰减器40、MMD 50和XYZ载台72的动作进行控制。
1.2动作
参照图1，说明例示性的激光加工系统的动作。激光加工控制部80从外部装置读入加工为被加工材料16的图案的数据。
激光加工控制部80根据加工图案的数据，将MMD 50的各反射镜控制为接通或断开。图2是示意性地说明MMD 50的反射镜的动作的说明图。将MMD 50的反射镜控制为“接通”的状态即表示将反射镜的姿势角度控制成使接通的反射镜51的反射光入射到转印光学系统60。此外，将MMD 50的反射镜控制为“断开”的状态即表示将反射镜的姿势角度控制成使断开的反射镜52的反射光不入射到转印光学系统60。有时将被控制为接通的状态的反射镜51称作接通反射镜、被控制为断开的状态的反射镜52称作断开反射镜。
激光加工控制部80将衰减器40的透过率控制成使被加工材料16中的注量处于规定范围。
激光加工控制部80将XYZ载台72控制成使被加工材料16的表面与投影光学系统64的成像面一致。
激光加工控制部80通过向激光装置12发送发光触发，从激光装置12输出脉冲激光21。
脉冲激光21被高反射镜31高反射而通过衰减器40，由此被衰减。由衰减器40衰减后的脉冲激光21被高反射镜32高反射而透过均匀照明光学系统46，由此，变换为光强度分布为顶帽的形状的激光射束。
顶帽化后的激光射束经由高反射镜33和高反射镜34入射到MMD 50。
在MMD 50中被接通状态的各个反射镜反射的脉冲激光通过转印光学系统60作为MMD 50的像形成在第1转印像面62上。
在第1转印像面62上形成的MMD 50的像通过投影光学系统64再次形成在被加工材料16的表面上。
这样，被加工材料16以MMD 50中的“接通”的反射镜的图案加工。
2.课题
在图2所示的结构中，通过转印光学系统60将MMD 50的元件表面的像形成在投影光学系统64的物体面上，通过MMD 50的各反射镜的接通和断开形成加工图案的像。
该接通/断开像形成在被加工材料16的表面上，因此，MMD 50的与接通对应的部分被加工，与断开对应的部分未被加工。在采用以这样的方式形成MMD 50的元件表面的像的成像型的情况下，加工图案的像的形成为接通/断开的二进制型，来自断开的反射镜的光不用于加工，因此，光的使用效率较差。
3.实施方式1
3.1结构
图3是概略性地示出实施方式1的激光加工系统的结构的图。说明与图1的不同点。用于实施方式1的激光加工系统10的激光装置12是输出紫外线的脉冲激光的激光装置，例如，激光装置12是以F2、ArF、KrF、XeCl或XeF为激光介质的放电激励式激光装置。
激光装置12包含主振荡器102、监视器模块104、快门106和激光控制部108。主振荡器102包含激光腔110、光谐振器120、充电器126和脉冲功率模块(PPM)128。
在激光腔110中封入准分子激光气体。激光腔110包含一对电极113、114、绝缘部材115和窗117、118。
光谐振器120构成为包含后视镜121和输出耦合镜(OC：Output Coupler)122。后视镜121和输出耦合镜122分别在平面基板上涂覆有高反射膜和部分反射膜。
激光腔110配置在光谐振器120的光路上。
监视器模块104包含分束器130和光传感器132。
快门106配置在从监视器模块104输出的脉冲激光的光路上。
图3所示的激光加工装置14在高反射镜32与高反射镜33之间的光路上配置有射束整形光学系统47和射束准直光学系统48。即，激光加工装置14替代图1所说明的均匀照明光学系统46，具有射束整形光学系统47和射束准直光学系统48。
射束整形光学系统47是将从激光装置12输出的脉冲激光的射束的长方形的射束截面形状变换为正方形的射束扩展器。
射束准直光学系统48是共轭的光学系统，并且是使由射束整形光学系统47射束整形后的激光射束转印成像在MMD 50上的结构。
MMD 50包含多个反射镜，能够呈多个阶段或任意的角度地控制各反射镜的姿势角度。
图3所示的激光加工装置14替代图1所说明的转印光学系统60，配置有傅立叶变换光学系统61。傅立叶变换光学系统61是会聚激光射束的光学系统，也可以使用单透镜或多个透镜来构成。
傅立叶变换光学系统61配置成使焦点面与投影光学系统64的物体位置一致。投影光学系统64优选为双远心的光学系统，也可以为以倍率为1以下进行缩小投影的光学系统。
3.2动作
激光加工控制部80在将被加工材料16设置在工作台70中时，将XYZ载台72控制成使最初的照射区域与投影光学系统64的成像面一致。
激光加工控制部80根据多个加工点的数据，计算MMD 50的各反射镜的姿势角度，根据该计算结果控制MMD 50的各反射镜的姿势角度。
激光加工控制部80接收加工为被加工材料16的多个位置数据，计算从MMD的各个反射镜反射的分割后的多个激光的行进方向。“加工为被加工材料16的多个位置数据”是指表示多个加工点的位置的数据。本实施方式的多个加工点的数据是相互不同的位置的加工点，各加工点的激光射束形成为不重叠的数据。在各加工点的激光射束重叠的情况下，发生干渉，光强度分布有时恶化。
这里，激光加工控制部80设定空间相干长度的大小的多个相干单元，将各反射镜的姿势角度控制成使从各相干单元反射的激光在傅立叶变换光学系统61的焦点面上重叠而会聚。
接着，激光加工控制部80设定照射条件。激光加工控制部80进行以下的处理a～c。
(处理a)激光加工控制部80读入加工面上的目标注量Ft、反复频率f和照射脉冲数量S的数据。
(处理b)激光加工控制部80以成为加工面上的目标注量Ft的方式，根据激光的目标脉冲能量Et、聚光点的数量Np和被加工材料16的表面上的聚光点的面积Sp，计算衰减器的透过率T。激光加工控制部80将衰减器40的透过率控制成透过率T。
目标脉冲能量Et是从激光装置输出的脉冲激光的额定的脉冲能量。“额定的脉冲能量”是指激光装置稳定地从激光装置输出的脉冲激光的额定的脉冲能量。激光加工控制部80将激光装置的额定的脉冲能量作为目标脉冲能量Et预先存储。
(处理c)激光加工控制部80向激光控制部108发送目标脉冲能量Et、反复频率f和照射脉冲数量S的各数据。
接着，激光加工控制部80向激光控制部108发送激光振荡的指令信号。
从激光装置12输出的脉冲激光被高反射镜31高反射而通过衰减器40，由此被衰减。由衰减器40衰减后的脉冲激光被高反射镜32高反射，通过射束整形光学系统47从长方形的射束变换为大致正方形的射束。这里所说的“大致正方形”表示与MMD 50的有效区域大致相同的形状。MMD 50的有效区域是矩阵状地排列有多个反射镜的区域，表示作为反射面有效地发挥功能的区域。有时将有效区域表现为“反射镜整体”或“MMD的元件整体”。
经由射束整形光学系统47射束整形为大致正方形的激光射束通过射束准直光学系统48，经由高反射镜33和高反射镜34转印成像在多个反射镜整体上，该多个反射镜整体配置在MMD 50上。
被MMD 50的各反射镜反射而分割为多个角度(不同的多个行进方向)的激光射束经由高反射镜35透过傅立叶变换光学系统61。由此，在傅立叶变换光学系统61的焦点面63上形成多个聚光点。这里，各聚光点使干渉性较低的分割后的激光射束重叠，可抑制干涉条纹的生成。傅立叶变换光学系统61的焦点面63可能成为包含由MMD 50形成的图案的图案面。
在傅立叶变换光学系统61的焦点面63上形成的第1像通过投影光学系统64，作为第2像再次形成在被加工材料16的表面上。其结果，按照规定的照射条件，对作为被加工材料16的加工用的位置数据预先读入的加工点照射激光。
图3所示的激光加工系统10和激光加工装置14分别是“激光照射系统”的一例。通过对被加工材料照射激光，进行被加工材料的加工，因此，“加工”也可以置换为“照射”来理解。激光装置12输出的脉冲激光21为“第1激光”的一例。射束整形光学系统47和射束准直光学系统48为“第1光学系统”的一例。激光加工控制部80为“控制部”的一例。从射束准直光学系统48输出的激光为“第2激光”的一例。
在本公开中，激光加工控制部80和激光控制部108等控制装置能够通过1台或多台计算机的硬件和软件的组合来实现。软件与程序同义。可编程的控制器包括在计算机的概念中。激光加工控制部80和激光控制部108等其他控制装置进行的控制所需的处理功能的一部分或全部也可以使用FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)所代表的集成电路来实现。
此外，还能够通过一台控制装置实现多个控制装置的功能。并且，在本公开中，激光加工控制部80和激光控制部108等也可以经由局域网、互联网这样的通信网络相互连接。在分布式计算环境中，程序单元也可以存储在本地和远程双方的存储器存储设备上。
3.3使用MMD和傅立叶变换光学系统的图案的形成
图4是示出使用MMD和傅立叶变换光学系统形成图案的原理的说明图。如图4所示，入射到MMD 50的平行光根据反射镜的姿势角度而被分割为反射光的行进方向不同的多个平行光组。为了简化说明，在图4中示出了将反射镜的姿势角度控制为两种角度中的任意一个并将来自MMD 50的反射光分割为行进方向(角度)不同的2个平行光组的例子。即，入射到MMD 50的平行光被划分为相对于基准方向具有θ1的角度的第1平行光组和相对于基准方向具有θ2的第2平行光组。基准方向是以0°入射到在MMD 50中将激光设定为微距的反射面50R上的情况下的激光的正反射方向。该情况下的正反射方向与该反射面的法线方向同义。
“设定为微距的反射面”表示将MMD的有效区域视作单一平面的反射面的情况下的基准反射面，俯视观察有效区域的方向成为法线方向。将该“设定为微距的反射面”称作“基准反射面”。
在图4中，用粗实线的箭头表示具有θ1的角度的向第1方向反射的激光的平行光组，用虚线的箭头表示具有θ2的角度的向第2方向反射的激光的平行光组。此外，第1方向表示为基准反射面的正反射方向。在图4中，反射镜53的姿势角度被控制成使激光向第1方向反射。此外，在图4中，反射镜54的姿势角度被控制成使激光向第2方向反射。
被MMD 50反射的该2个平行光组汇集在具有焦距F的傅立叶变换光学系统的焦点平面上的Fθ1和Fθ2的2个位置而成像。
MMD 50例如构成为包含10000个以上的多个反射镜。因此，如果通过利用MMD 50向多个方向反射而分割后的平行光组的数量为n个，则n个聚光点经由傅立叶变换光学系统61形成在焦点平面上。
根据本例子的系统，存在如下的优点。
(a)通过选择θ的角度的数量，能够形成任意数量的多个点。
(b)构成MMD的多个反射镜分别与某处的聚光点对应即可，因此，可改善光的使用效率。
(c)能够根据反射镜的选择方式使多个点的光强度一致。
3.4 MMD的反射光的干渉
图5是示出针对MMD的反射镜的入射光和反射光的图。在相干的平行光入射到MMD50的情况下，在基于MMD 50的设定为微距的反射面(基准反射面50R)的正反射方向的光线之间，可保存波面。
另一方面，在相干的平行光以入射角α入射，对反射镜Mi的姿势角度进行控制并以反射角θi反射的情况下，在基于MMD 50的基准反射面50R的非正反射方向的光线之间，产生光路差。
光路差＝ΔL＝mλ＝p(sinα-sinθi) (1)
这里，m为次数，λ为波长，p为MMD的反射镜的间距，α为入射角，θi为从MMD的反射镜Mi反射的角度。这里，θi的角度的基准是MMD的基准反射面50R相对于法线的角度。
根据式(1)，例如，在光路差ΔL为波长的整数倍时，位于反射镜Mi的附近的反射镜Mi+1以相同的角度θi反射的情况下，反射镜Mi与反射镜Mi+1的反射光发生干渉，并被相互加强地反射，反射光的光强度增加。
但是，在光路差ΔL不为波长的整数倍的情况下，反射镜Mi与反射镜Mi+1的反射光相互发生干涉而相互减弱，反射光的强度下降。特别地，在光路差ΔL为波长的(整数+0.5)倍的情况下，相互减弱，反射光的强度为0。
综上所述，存在以下所示的新课题。
[课题1]从相邻的反射镜向相同方向反射的激光彼此发生干涉，因此，即使使MMD50的各反射镜的角度连续地发生变化，也由于光根据干涉的状况而相互加强或相互减弱，所以无法生成期望的受控的强反射光。
[课题2]其结果，无法加工为被加工材料的任意位置。
针对这样的课题，在本实施方式中，如从准分子激光装置输出的激光射束那样使空间相干较低的激光射束入射到MMD 50。
此外，将MMD 50的各反射镜的姿势角度控制成使激光射束中的难以相互发生干涉的位置的激光射束彼此以相同的角度反射。
其结果，即使通过傅立叶变换光学系统61，使反射光重叠在任意位置上，光强度也成为单纯的相加，被维持。而且，能够在被加工材料16的表面上进行任意位置的加工。
3.5激光射束的空间相干长度和相干单元的说明
在本实施方式中，为了控制MMD 50的各反射镜的姿势角度，导入“相干单元”的概念。图6示出从准分子激光装置输出而入射到射束整形光学系统的激光射束的相干单元。设激光射束的射束截面的长轴方向为H方向、与H方向垂直的短轴方向为V方向。此外，设激光射束的行进方向为L方向。
当设激光射束中的H方向上的空间相干长度为Lsh、V方向上的空间相干长度为Lsv时，相干单元被定义为H方向上的单元长度为Lsh以上的长度并且V方向上的单元长度为Lsv以上的长度的矩形范围。这里，为了简化说明，假设1个相干单元为Lsh×Lsv的大小。
例如，作为H方向上的射束的长度Hp为Hp＝4mm、V方向上的射束的长度Vp为Vp＝16mm的激光射束，假设H方向和V方向的各个空间相干长度为Lsh＝1mm、Lsv＝1mm。该情况下，相干单元的大小为1mm×1mm，如图6所示，存在于激光射束的截面中的相干单元的数量为4×16＝64个。
空间相干长度如下那样定义。
空间相干长度能够通过使激光透过Young干渉仪(参照图8)中的双针孔，计测双针孔的两个针孔间的距离D和产生的干涉条纹的对比度C来计测。
图7是示出计测空间相干长度的方法的概要的图。使激光透过Young干渉仪的双针孔，通过图像传感器拍摄该干涉条纹，由此，能够获得干涉条纹的光强度分布。双针孔的两个针孔间的距离与“双针孔的间隔”同义。
图8是示出由图像传感器计测的干涉条纹的光强度分布的例子的曲线图。横轴表示图像传感器的信道、即、像素的位置，纵轴表示光强度。干涉条纹的对比度C根据如下的式(2)计算。
C＝(Imax-Imin)/(Imax+Imin) (2)
式(2)中的Imax为光强度的最大值。Imin为光强度的最小值。
图9是示出双针孔的间隔与干涉条纹的对比度的关系的曲线图。横轴表示双针孔的间隔，纵轴表示干涉条纹的对比度。空间相干长度设为干涉条纹的对比度C例如为1/e2的、双针孔间的距离Ls(参照图9)。另外，“e”是自然对数的底(纳皮尔数)。
H方向上的空间相干长度Lsh是在沿激光射束的短轴方向排列双针孔的情况下计测出的相干长度。
V方向上的空间相干长度Lsv在是沿激光射束的长轴方向排列双针孔的情况下计测出的相干长度。
例如，假想MMD 50的元件整体的大小为16mm×16mm、反射镜的数量为1024×1024个、1个反射镜的大小为大约16μm×大约16μm的情况。
图10示出从射束整形光学系统47射出而经由射束准直光学系统48入射到MMD的激光射束和相干单元。
通过射束整形光学系统47将H方向上的被射束放大为4倍的激光射束入射到MMD50。因此，射束放大后的激光射束的射束尺寸为16mm×16mm。
通过4倍的射束放大，H方向上的空间相干长度为4×1mm＝4mm。因此，1个相干单元为4mm×1mm，可保存H方向上的被射束放大为4倍的激光射束的相干单元的数量(4×16＝64个)。
这里，1个相干单元中的MMD 50的反射镜的数量为256×64个＝16384个。
另外，在本例子中，相干单元设为Lsh×Lsv的大小，但是，相干单元的范围不限于Lsh×Lsv的范围。1个相干单元的大小也可以是Lsh×Lsv以上的大小。
例如，使用满足a≧1、b≧1的数量a和b来设定相干单元，在该相干单元中，设H方向上的单元的长度为Lsh的a倍的长度“a×Lsh”、V方向的单元的长度为Lsv的b倍的长度“b×Lsv”。
H方向和V方向为垂直的2个轴方向的一例。H方向为“第1轴方向”的一例，具有“Lsh”或“a×Lsh”的长度的四边形的一边为“第1边”的一例。V方向为“第2轴方向”的一例，具有“Lsv”或“b×Lsv”的长度的四边形的一边为“第2边”的一例。
3.6相干单元与MMD的多个反射镜的关系
图11示出MMD中的激光射束的相干单元、相干单元的排列的例子。在该例子中，相干单元在V方向上排列16行，在H方向上排列4列，各个相干单元的配置用“C(行，列)”表现。
图12示出MMD中的相干单元和配置在该相干单元中的各个反射镜的排列的例子。在该例子中，相干单元C(1，1)、C(1，2)、C(2，1)和C(2，2)中的各个反射镜在V方向上排列64行，在H方向上排列256列，用M(行，列)表现。
图12中未示出全部反射镜，但是，在C(1，1)～C(16，4)的相干单元中分别配置有M(1，1)～M(64，256)的64×256个反射镜。
如图12所示，MMMD 50中的多个反射镜的排列与相干单元对应地被划分为多个反射镜排列区域，按照每个相干单元确定包含多个反射镜M(1，1)～M(64，256)的反射镜排列区域。
在各个相干单元中，从相同位置M(k，J)的反射镜分别反射的激光的相互干渉性较低。本实施方式的激光加工控制部80以从多个相干单元中分别选择1个反射镜而使所选择的各个反射镜使激光向同一方向反射的方式控制多个反射镜的姿势角度。以使激光向同一方向反射的方式从多个相干单元中分别选择的1个反射镜也可以是在相干单元中相同位置的反射镜。
3.7 MMD的反射镜对激光的反射
图13是假设被MMD的反射镜反射后的激光被傅立叶变换光学系统会聚至聚光点的情况下的示意图。图13示出了设投影光学系统的倍率为1、假设入射光I被MMD的相干单元C(m，n)中的反射镜M(k，J)反射所得的激光会聚到傅立叶变换光学系统的焦点面的聚光点P(k，J)的情况下的示意图。
如果存在表示聚光点P(k，J)的位置的数据，则能够求出入射到傅立叶变换光学系统61的激光的单位向量P(k，J)。激光的单位向量是指表示激光的行进方向的单位向量。
被反射镜M(k，J)反射的激光的单位向量R(k，J)与单位向量P(k，J)相等。在本说明书中，在表述在式等所使用的向量时，为了方便表述，使用方括号[]来实现向量。例如，向量X表述为[X]。即，成为[R(k，J)]＝[P(k，J)]。另外，在附图中，通过在字符符号上方标注箭头“→”来记述向量。
当设入射到反射镜M(k，J)的激光的单位向量为向量I，无论位置(k，J)如何都设为固定方向的向量时，根据反射的法则，反射镜M(k，J)的法线向量N(k，J)用如下的式(3)表示。
N(k，J)＝[P(k，J)]-[I] (3)
此外，入射到反射镜M(k，J)的激光的角度根据位置(k，J)而不同，在能够计测该角度的情况下，当设入射到反射镜M(k，J)的激光的单位向量为I(k，J)时，反射镜M(k，J)的法线向量N(k，J)用如下的式(4)表示。
N(k，J)＝[P(k，J)]-[I(k，J)] (4)
3.8实施方式1的激光加工系统的控制流程的例子
3.8.1主例程
图14是示出实施方式1的激光加工系统的控制例的主例程的流程图。包含对MMD的反射镜的姿势角度进行控制的处理。
在步骤S11中，被加工材料16被设置在工作台70上。被加工材料16可以通过操作员的手动作业设置在工作台70上，也可以通过未图示的机器人等其他自动输送装置设置在工作台70上。在被设置后，可通过未图示的校准光学系统在工作台70上确定被加工材料16的位置，能够实现与加工位置的匹配。
在步骤S12中，激光加工控制部80将XYZ载台控制成位于最初的照射区域位置。例如，激光加工控制部80将Z轴控制成使被加工材料16的加工表面与投影光学系统64的成像面一致，并且在XY方向上将载台控制成位于初始位置的加工区域。
在步骤S13中，激光加工控制部80接收加工为被加工材料16的多个加工点的位置数据，计算从MMD的各个反射镜反射的分割后的多个激光的行进方向。
在步骤S14中，激光加工控制部80计算MMD的各个反射镜的姿势角度，控制各反射镜的姿势角度。
即，通过步骤S13和步骤S14的处理，可根据多个加工点的位置数据计算MMD的各反射镜的姿势角度，可根据该计算结果控制MMD的各反射镜的姿势角度。另外，之后使用图15叙述步骤S13的子例程。之后使用图16叙述步骤S14的子例程。
在图14的步骤S15中，激光加工控制部80进行激光的照射条件的设定。照射条件中例如包含目标注量Ft、反复频率f和照射脉冲数量S。
在步骤S16中，激光加工控制部80向激光装置12发送振荡命令，按照反复频率f、照射脉冲数量S和目标脉冲能量Et的条件使激光装置12进行激光振荡。即，在步骤S16中，从激光装置12输出脉冲激光，对被加工材料照射脉冲激光。通过该激光照射，对被加工材料进行加工。另外，之后使用图17叙述步骤S16的子例程。
在图14的步骤S17中，激光加工控制部80判定被加工材料中的作为加工对象的全部区域的照射是否已结束。
在步骤S17的判定结果为“否”的情况、即、在被加工材料中存在未加工的区域的情况下，激光加工控制部80进入步骤S18。
在步骤S18中，激光加工控制部80将XYZ载台控制成位于下一个照射区域位置。
激光加工控制部80在步骤S18之后，返回步骤S16，对被加工材料照射激光。
在步骤S17的判定结果为“是”的情况、即、被加工材料的加工已结束的情况下，结束图14的流程图的处理。
<变形例1>
在图14的例子中示出了被加工材料的各照射区域中的加工图案为相同图案的情况，但是，不限定于该例子，每个照射区域的加工图案也可以不同。在每个照射区域的加工图案不同的情况下，在图14的流程图中，也可以替代从步骤S18返回步骤S16的循环，如图14的虚线所示，从步骤S18转移到步骤S13。
3.8.2步骤S13的子例程
图15是示出图14的步骤S13的处理内容的流程图。在图15的步骤S31中，激光加工控制部80读入确定了多个加工点的位置P(k，J)的位置数据。在本例子的情况下，例如，能够对64×256个加工点进行加工。该情况下，读入P(1，1)至P(64，256)的各位置的位置数据。
在步骤S32中，激光加工控制部80在k＝1～64、J＝1～256的范围内计算与上述各加工点对应的入射到傅立叶变换光学系统61的单位向量P(k，J)。
激光加工控制部80在步骤S32之后，返回图14的主例程。
3.8.3步骤S14的子例程
图16是示出图14的步骤S14的处理内容的流程图。在图16的步骤S41中，激光加工控制部80在m＝1～16、n＝1～4的范围内，根据式(3)置换各相干单元C(m，n)中的各反射镜M(k，J)的法线向量N(k，J)。激光加工控制部80在k＝1～64、J＝1～256的范围内，将各反射镜M(k，J)的法线向量N(k，J)置换为[P(k，J)]-[I]。
在步骤S42中，激光加工控制部80以与计算出MMD的各个反射镜的法线的各个法线向量一致的方式控制各个反射镜的姿势角度。
激光加工控制部80在步骤S42之后，返回图14的主例程。
3.8.4步骤S15的子例程
图17是示出图14的步骤S15的处理内容的流程图。在图17的步骤S51中，激光加工控制部80读入用于对被加工材料进行加工的激光的照射条件参数。照射条件参数中包含目标注量Ft、反复频率f和照射脉冲数量S。
在步骤S52中，激光加工控制部80计算加工点的数量Np。例如，在进行与相干单元的反射镜的数量相同数量的加工的情况下，为Np＝kmax·Jmax，在本例子的情况下，为Np＝64×256＝16384。另外，kmax表示k的最大值。Jmax表示J的最大值。
Np＝64×256＝16384的各点的位置分别表示为P(1，1)，P(1，2)，…，P(k，J)，…，P(64，256)。
在步骤S53中，激光加工控制部80计算加工点的面积之和Ssum。当设傅立叶变换光学系统中的各聚光点的大小为Sp时，加工点的面积的和Ssum、即、整体的加工面积为加工点的数量Np与Sp之积。
Ssum＝Np·Sp
在步骤S54中，激光加工控制部80计算衰减器的透过率T。目标注量用如下的式(5)表示。
Ft＝T·Et/Ssum (5)
式(5)中的Et是从激光装置输出的脉冲激光的脉冲能量。
因此，衰减器的透过率T能够根据如下的式(6)计算。
T＝Ft·Ssum/Et (6)
在步骤S55中，激光加工控制部80根据步骤S54的计算结果，将衰减器的透过率设定为T。
在步骤S56中，激光加工控制部80向激光控制部108发送目标脉冲能量Et、反复频率f和照射脉冲数量S的数据。
另外，在步骤S56的状态下，仅向激光控制部108发送各数据，不从激光装置输出脉冲激光。仅在图14的步骤S16中激光控制部接收到来自激光加工控制部的振荡命令，才从激光装置12输出脉冲激光。
激光加工控制部80在图17的步骤S56之后，返回图14的主例程。
3.8.5变形例1
在图17的流程图中示出了激光加工控制部80将激光装置12的额定的脉冲能量作为目标脉冲能量Et预先存储并且目标脉冲能量Et为固定值的例子。但是，不限于该例子，还能够为如下方式：在激光装置12的额定的脉冲能量的范围内使目标脉冲能量Et发生变化，将注量调节为目标的注量Ft。
3.8.6变形例2
在图17的例子中示出了设从激光加工装置的衰减器到被加工材料的光路中的激光的透过率为100％的计算，但不限定于此，如果预先计测出上述光路中的透过率Tp，则也可以如下式(7)那样，
T＝Ft·Ssum/(Tp·Et) (7)
在透过率T的计算式中考虑透过率Tp。
3.8.7变形例3
在使用图14～图17所说明的例子中，示出了投影光学系统的倍率为M＝1的情况，但是，投影光学系统的倍率为M的情况下的被加工材料面上的注量为(1/M)2倍。该情况下，加工面的总的面积Ssum为如下的式(8)。
Ssum＝Np·Sp·M2 (8)
3.8.8变形例4
在使用图14～图17所说明的例子中，示出了加工点的数量Np与相干单元中的反射镜的数量一致的情况的例子，但是在加工点的数量进一步增加的情况下，也可以将相干单元的反射镜范围设定得较大。
例如，在图11中，也可以对相邻的2个相干单元(C(1，1)和C(2，1)等)进行合并而形成1个相干单元，对相干单元进行重新定义。该情况下，加工点的数量能够增加为2倍，但是，注量为1/2。
3.9作用/效果
根据实施方式1，能够获得如下的作用效果。
(1)通过对MMD 50的各个反射镜的姿势角度进行控制，能够任意地设定聚光点的位置，对被加工材料16照射激光。
(2)由于使从MMD 50分割而反射的多个激光中的、相互干涉性较少的分割后的多个激光重叠而会聚，所以能够抑制各聚光点中的斑点的产生。
(3)通过使从MMD 50分割而反射的多个激光重叠，可使各聚光点的强度分布均匀化。
(4)由于通过使从MMD 50的几乎全部反射镜反射的激光在多个点处会聚所得的像进行加工，所以光的使用效率接近100％。
3.10其他方式例1
在实施方式1中，通过投影光学系统64将会聚至傅立叶变换光学系统61的焦点面的第1像转印为第2像，由此，对被加工材料16照射了激光，但是不限定于该例子。例如，也可以采用省略了实施方式1中的投影光学系统64的结构，在傅立叶变换光学系统61的焦点面上配置被加工材料16的表面，照射激光。
3.11其他方式例2
此外，在实施方式1中，通过投影光学系统64将会聚至傅立叶变换光学系统61的焦点面的第1像转印为第2像，由此，对被加工材料16照射了激光，但是不限定于该例子。例如，也可以在第1像的位置配置具有小于各聚光点的大小并且接近聚光点的大小的光通过孔的掩模。该情况下，由于通过投影光学系统将掩模像形成在被加工材料16的表面上，所以能够通过傅立叶变换光学系统61进行比聚光直径小的直径(例如，3μm～20μm)的孔加工。此外，通过使用掩模，可改善深度方向的加工形状(锥形的角度变得急剧)。
3.12其他
本实施方式的多个加工点的数据是相互不同的位置的加工点，各加工点的激光射束形成为不重叠的数据。在各加工点的激光射束重叠的情况下，发生干渉，光强度分布恶化。
4.实施方式2
4.1结构
图18是概略性地示出实施方式2的激光加工系统的结构的图。说明与图3所示的实施方式1的不同点。另外，在图18中，简化了激光装置12的图示，但是，能够采用与图3所示的激光装置12相同的结构。图18所示的实施方式2的激光加工系统10替代图3所示的实施方式1的高反射镜33，具有分束器81，还具有高反射镜36和射束特性计测器84。分束器81使被高反射镜36反射的激光的一部分朝向MMD反射。高反射镜36使透过分束器81的激光反射，使该反射光入射到射束特性计测器84。
4.2射束特性计测器为射束分析仪的情况
图19是概略性地示出被用作射束特性计测器的射束分析仪的结构的图。射束特性计测器84也可以是计测入射到MMD上的激光射束的光强度分布的射束分析仪。射束分析仪包含转印透镜85和二维图像传感器86。二维图像传感器86也可以是对激光存在灵敏度的CCD。
射束分析仪配置成通过转印透镜85使计测位置A1中的激光射束成像在二维图像传感器86的元件上。
在图18中，计测位置A1配置成使分束器81与MMD之间的光路长度与经由分束器81和高反射镜36到达计测位置A1为止的光路长度一致。
4.3动作
射束特性计测器84能够计测入射到MMD 50上的激光射束的光强度分布。射束特性计测器84的计测结果被发送到激光加工控制部80。激光加工控制部80从射束特性计测器84取得入射到MMD 50上的激光射束的光强度分布。
激光加工控制部80也可以以使由MMD 50和傅立叶变换光学系统61生成的多个点的光强度相等的方式，根据射束分析仪的计测结果和相干单元来选择有助于各成像点的MMD 50的各个反射镜。
4.3.1主例程
图20是示出射束特性计测器为射束分析仪的情况下的控制例的主例程的流程图。在图20中，对与图14所示的流程图相同的步骤标注相同的步骤编号，省略其说明。说明与图14的不同点。
替代图14的步骤S14和步骤S15，在图20所示的流程图中，包含步骤S14A、步骤S14B和步骤S15A。
在步骤S14A中，激光加工控制部80计测入射到MMD 50的激光的光强度分布。激光加工控制部80通过射束分析仪，计测MMD 50上的入射光的光强度分布。
在图20的步骤S14B中，激光加工控制部80计算MMD 50的各个反射镜的姿势角度，控制各反射镜的姿势角度。即，通过步骤S13、步骤S14A和步骤S14B的处理，可根据多个加工点的位置数据计算MMD的各反射镜的姿势角度，可根据该计算结果控制MMD的各反射镜的姿势角度。之后使用图22叙述步骤S14B的子例程。
在图20的步骤S15A中，激光加工控制部80进行激光的照射条件的设定。
使用图21说明步骤S14A的子例程。使用图22说明步骤S14B的子例程。之后使用图23叙述步骤S15A的子例程。
4.3.2步骤S14A的子例程
图21是示出图20的步骤S14A的处理内容的流程图。在图21的步骤S61中，激光加工控制部80通过射束分析仪，计测MMD的各反射镜的位置处的激光的光强度。
在步骤S62中，激光加工控制部80在m＝1～16、n＝1～4的范围内，将各相干单元C(m，n)中的各反射镜M(k，J)中的光强度A(m，n，k，J)的数值在k＝1～64、J＝1～256的范围内写入。
在步骤S63中，激光加工控制部80计算由傅立叶变换光学系统会聚的各点的光强度Asum(k，J)。Asum(k，J)的计算根据下式(9)进行。
Asum(k，J)＝A(1，1，k，J)+A(1，2，k，J)+…+A(m，n，k，J)+…+A(16，4，k，J) (9)
激光加工控制部80在k＝1～64、J＝1～256的范围内进行Asum(k，J)的计算。
在步骤S64中，激光加工控制部80计算由傅立叶变换光学系统会聚的各点的光强度Asum(k，J)的平均值Asumav。Asumav的计算根据下式(10)进行。
Asumav＝{Asum(1，1)+Asum(1，2)+…+Asum(k，J)+…+Asum(64，256)}/(64×256) (10)
激光加工控制部80经由步骤S62、步骤S63和步骤S64，计算使用全部MMD的各个反射镜的情况下的各聚光点处的光强度的平均值。
在步骤S65中，激光加工控制部80根据下式(11)，计算基准光强度As。
As＝Asumav/(Nc-1) (11)
Nc为相干单元的数量。在设关于相干单元C(m，n)的m的最大值为mmax、n的最大值为nmax的情况下，为Nc＝mmax·nmax。在本例子中，mmax＝16，nmax＝4，因此，Nc＝16×4＝64。因此，在本例子的步骤S65中所计算的As为As＝Asumav/63。
在步骤S66中，激光加工控制部80以使由傅立叶变换光学系统会聚的各点的聚光点的光强度Asum(k，J)接近基准光强度As值的方式，在各相干单元中的反射镜中选择1个要断开的反射镜。即，激光加工控制部80以使各聚光点的光强度接近基准光强度As的方式，在某个相干单元中，选择断开反射镜。
激光加工控制部80在步骤S66之后，返回图20的主例程。
另外，图21的流程图是用于使各聚光点的注量接近基准光强度As的一例，但是不限定于该实施方式，根据射束轮廓的数据控制MMD的反射镜，使得各聚光点的光强度进入规定的范围内即可。
4.3.3步骤S14B的子例程
图22是示出图20的步骤S14B的处理内容的流程图。在图22的步骤S71中，激光加工控制部80在m＝1～16、n＝1～4的范围内，将各相干单元C(m，n)中的各反射镜M(k，J)的法线向量N(k，J)在k＝1～64、J＝1～256的范围内置换。
在步骤S72中，激光加工控制部80根据式(3)，将MMD的各反射镜中的选择为断开的各个反射镜的法线向量置换为不入射到傅立叶变换光学系统的法线向量。
在步骤S73中，激光加工控制部80将各个反射镜的姿势角度控制成使MMD的各个反射镜与计算出的各个法线向量一致。
激光加工控制部80在步骤S73之后，返回图20的主例程。
4.3.4步骤S15A的子例程
图23是示出图20的步骤S15A的处理内容的流程图。在图23中，对与图17所示的流程图相同的步骤标注相同的步骤编号，省略其说明。说明与图17的不同点。
替代图17的步骤S54，在图23所示的流程图中，包含步骤S54A。
在步骤S54A中，激光加工控制部80根据下式(12)，计算衰减器的透过率T。
T＝Ft·Ssum/(TMMD·Et) (12)
式(12)中的TMMD是MMD中的被用作接通反射镜的反射镜的比例。在本例子中，在图21的步骤S65中，使1个相干单元的数量的反射镜断开，因此，
TMMD＝(Nc-1)/Nc。
在本实施方式的情况下，具体而言，Nc＝64，因此，
TMMD＝(64-1)/64＝0.984。
另外，在图23的例子中，示出了设从激光加工装置的衰减器到被加工材料的激光的透过率为100％的计算，但是，不限定于此。例如，如果预先计测出从衰减器到被加工材料的光路中的透过率Tp，则也可以如下式(13)
T＝Ft·Ssum/(TMMD·Tp·Et) (13)
那样，在衰减器的透过率T的计算式中，考虑透过率Tp。
4.4作用/效果
根据实施方式2，计测入射到MMD 50的激光射束的光强度分布，根据该结果控制各反射镜的姿势角，由此，使照射到被加工材料16的各点的光强度均匀化。
4.5射束特性计测器为波面传感器的情况
4.5.1结构
图24是概略性地示出作为射束特性计测器的一例的波面传感器的图。射束特性计测器84也可以为波面传感器、所谓沙克哈特曼(Shack-Hartman)干渉仪。波面传感器包含微透镜阵列87和二维图像传感器88。二维图像传感器86也可以是对激光存在灵敏度的CCD。微透镜阵列87例如将直径为1mm左右的微透镜87A整齐排列。微透镜阵列87配置于计测位置A1。
在图18中，计测位置A1配置成经由分束器81和高反射镜36使分束器81与MMD 50之间的光路长度与到计测位置A1为止的光路长度一致。
这里，MMD的有效区域Sm与波面传感器的有效区域Aw的关系优选为Sm≦Sw。
4.5.2动作
通过使用波面传感器，能够进行以下的计测。
一般地，从准分子激光装置输出的激光射束的激光的行进方向根据射束截面中的位置而稍有不同。在波面传感器中，不仅计测激光射束的强度分布，还能够计测激光射束的各位置处的行进方向。
激光加工控制部80通过波面传感器，计测入射到MMD 50上的激光射束的各位置处的激光的行进方向。
激光加工控制部80根据各位置处的激光的行进方向，与向各反射镜入射的入射角度对应地控制各反射镜的姿势角度。
4.5.3主例程
图25是示出射束特性计测器为波面传感器的情况下的控制例的主例程的流程图。在图25中，对与图14所示的流程图相同的步骤标注相同的步骤编号，省略其说明。说明与图14的不同点。
替代图14的步骤S14，在图25所示的流程图中，包含步骤S14C和步骤S14D。
在步骤S14C中，激光加工控制部80计测入射到MMD的激光的行进方向分布。激光加工控制部80通过波面传感器，计测MMD的各反射镜位置处的激光的行进方向。
在步骤S14D中，激光加工控制部80计算MMD的各个反射镜的姿势角度，控制各反射镜的姿势角度。即，通过步骤S13、步骤S14C和步骤S14D的处理，可根据多个加工点的位置数据计算MMD的各反射镜的姿势角度，可根据该计算结果控制MMD的各反射镜的姿势角度。之后使用图22叙述步骤S14C的子例程。
使用图26说明步骤S14C的子例程。使用图27说明步骤S14D的子例程。
另外，在图25的流程图中，在本例子中，通过波面传感器计测入射到MMD的激光的行进方向，校正了入射到MMD的各反射镜的角度，但是，不限定于该例子，例如，也可以根据波面传感器的多个聚光点的光强度，计测入射到MMD的各反射镜的光强度分布，根据该结果，如图21～图22所示，以使由MMD会聚的点的光强度进一步变得均匀的方式选择MMD的各反射镜并控制姿势角度。
4.5.4步骤S14C的子例程
图26是示出图25的步骤S14C的处理内容的流程图。在图26的步骤S81中，激光加工控制部80通过波面传感器，计测MMD的各反射镜的位置处的激光的行进方向。MMD的各反射镜的位置处的激光的行进方向能够使用波面传感器来计测。由于不具有波面传感器的微阵列透镜的间距以下的分辨率，因此与微透镜相同的范围内的激光的行进方向可以在同一方向上计算，也可以根据从微透镜计测出的附近点进行插值来求出。
在步骤S82中，激光加工控制部80根据使用波面传感器而计测出的数据，在m＝1～16、n＝1～4的范围内，计算各相干单元C(m，n)中的入射到各反射镜M(k，J)的激光的单位向量I(k，J)。激光加工控制部80在k＝1～64、J＝1～256的范围内计算单位向量I(k，J)。
激光加工控制部80在步骤S82之后，返回图25的主例程。
4.5.5步骤S14D的子例程
图27是示出图25的步骤S14D的处理内容的流程图。在图27的步骤S91中，激光加工控制部80在m＝1～16、n＝1～4的范围内，根据式(4)置换各相干单元C(m，n)中的各反射镜M(k，J)的法线向量N(k，J)。激光加工控制部80在k＝1～64、J＝1～256的范围内，将各反射镜M(k，J)的法线向量N(k，J)置换为[P(k，J)]-[I]。
在步骤S92中，激光加工控制部80以与计算出MMD的各个反射镜的各个法线向量一致的方式控制各个反射镜的姿势角度。
激光加工控制部80在步骤S82之后，返回图25的主例程。
4.5.6作用/效果
通过波面传感器计测入射到MMD上的激光射束的射束截面中的位置处的激光的行进方向，根据该结果控制各反射镜的姿势角度，由此，可使照射到被加工材料的各点的光强度均匀化，并且可改善各成像点中的重叠精度。
并且，入射到MMD的激光射束的特性能够根据激光装置、激光加工装置的运转条件而发生变化。通过波面传感器计测激光射束的特性，与其变化对应地控制MMD的各反射镜的姿势角度，由此，能够高精度地维持各成像点的位置、重叠。
5.实施方式3
5.1结构
图28是概略性地示出实施方式3的激光加工系统的结构的图。说明与图18所示的实施方式1的不同点。图28所示的实施方式3的激光加工系统10在射束整形光学系统47与射束准直光学系统48之间配置低相干光学系统90。低相干光学系统90是对于激光射束内的不同位置的激光在空间上生成时间相干长度以上的光路差的光学元件。低相干光学系统90例如也可以使用阶梯状的棱镜(以下，称作“阶梯棱镜”。)构成。
自由运行准分子激光的时间相干长度ΔLt较短。“自由运行”表示未使用波长选择元件等窄带化模块进行窄带化的宽带振荡的状态。
时间相干长度ΔLt用下式(14)表示。
ΔLt＝λ2/Δλ (14)
式(14)中的Δλ表示光谱线宽。
例如，在KrF准分子激光的情况下，当设波长λ＝248.4nm、光谱线宽Δλ＝0.30nm时，根据上述式(14)，时间相干长度ΔLt为ΔLt＝0.2mm。
图29是在低相干光学系统90中采用阶梯棱镜的例子的图。作为低相干光学系统90的一例的阶梯棱镜例如通过重叠多张的CaF2晶体的板来构成。
如图29所示，以使激光射束中的各位置处的激光I1～I8的相邻射束的光路差ΔL与时间相干长度ΔLt的关系为ΔLt≦ΔL的方式在阶梯棱镜的各阶段的长度中设置差Lp从而形成阶梯棱镜。
当设CaF2晶体的波长248.4nm的折射率n＝1.468时，激光I1～I8的相邻射束的光路差ΔL为ΔL＝(1.468-1)Lp。针对时间相干长度ΔLt，为了使得ΔLt≦ΔL，满足下式(15)，
ΔLt＝0.2≦(1.468-1)Lp (15)
即，Lp≧0.427mm。
因此，例如，通过形成阶梯棱镜作为Lp＝0.5mm，激光I1～I8难以相互发生干涉。
射束整形光学系统47例如构成为包含柱面凹透镜47A和柱面凸透镜47B。
5.2动作
图30、图31和图32分别示出图29所示的位置PA、位置PB和位置PC的各位置处的激光射束的相干单元。图30是示出射束整形前的相干单元的图。图31是示出射束整形后的相干单元的图。图32是使用低相干光学系统进行低相干化后的相干单元的图。
如图30所示，射束整形前的激光射束的射束形状为长方形。该长方形的激光射束通过射束整形光学系统47，射束扩展为大致正方形(参照图31)。这时，相干单元的数量4×16＝64个被保存，成为在H方向上拉伸的射束。
被射束整形光学系统47而射束扩展后的激光射束在阶梯棱镜中通过，由此，被低相干化。即，激光I1～I8的相邻射束的光路差ΔL被设定为大于时间相干长度ΔLt，因此，相干单元在H方向上增加。在该例子中，相干单元的数量从4×16＝64个增加至8×16＝128个。因此，入射到MMD的相干单元也增加。
射束整形光学系统47、低相干光学系统90和射束准直光学系统48为“第1光学系统”的一例。
5.3作用/效果
根据实施方式3，通过使用阶梯棱镜，在激光射束的各位置处产生呈时间相干长度以上地较长的光路差，能够使相干单元的数量增加。
根据实施方式3，通过使用低相干光学系统，相干单元的数量增加，因此，能够使会聚至1点的射束的数量增加，可改善各聚光点的光强度的均匀性。
5.4其他方式例3
本例子的阶梯棱镜仅在H方向上设置光路差，实现了H方向上的低相干化，但是，不限定于该例子，例如，也可以组合V方向和H方向来设置时间相干长度的光路差，从而进一步使相干单元的数量增加。
5.5其他方式例4
在本例子中，示出了透过型阶梯棱镜的例子，但是，也可以在各阶段的入射侧的面上涂覆高反射膜而使其反射，由此，在空间上设置光路差。该情况下，也可以使得Lp≧ΔLt。
5.6其他方式例5
在本例子中，示出了重叠多张的CaF2晶体的板的例子，但是，不限定于该例子，也可以对CaF2晶体进行直接加工，从而制作阶梯棱镜。此外，作为阶梯棱镜的材料，也可以使用使紫外线的激光透过的合成石英。
6.基于向MMD入射的入射角度的调节的低相干化的说明
在实施方式3的说明中说明了使用低相干光学系统90的例子，但是，可以替代采用低相干光学系统90，或者与低相干光学系统90相组合地通过调节向MMD入射的激光射束的入射角度来实现低相干化。
图33是入射到MMD的激光射束和从MMD反射的激光射束的示意图。另外，在图33中，为了方便说明，示出了如MMD的各个反射镜的反射面与MMD的基准反射面50R一致的图，但是，实际的反射镜被控制成与加工点的位置数据对应的姿势角度。图34是示出入射到MMD的激光射束的相干单元的图。图34是图33所示的位置PD的激光射束的相干单元。
图35是示出从MMD反射的激光射束的相干单元的图。图35是图33所示的位置PE的激光射束的相干单元。
如图33所示，在设入射到MMD的激光射束的入射角为α、反射角为θi的情况下，在基于MMD的基准反射面50R的非正反射方向的反射光线的光线之间，产生光路差。
Δlg＝ps(sinα-sinθI) (16)
其中，ps是光路差为时间相干长度ΔLg的间距p。
在设激光射束的时间相干长度为ΔLt的情况下，在ΔLt≦ΔLg的情况下，反射光的干渉性较低。
例如，自由运行的KrF准分子激光的时间相干长度ΔLt为ΔLt＝0.2mm，因此，当设α＝23.5°、中心的反射角θ0＝0时，
根据式(16)，成为
0.2≦ps(sin23.5°-sin0)
ps＝0.5(mm)。
即，能够设利用来自光路差的时间相干的低相干化所需的间距ps为0.5mm。
这样，通过调节入射到MMD的激光射束的角度，能够实现从MMD反射的激光射束的低相干化。
这里，如图33所示，入射到MMD的激光射束的LH平面和包含向MMD入射的入射光和中心的反射光的面优选为同一平面。
例如，当设配置有MMD的多个反射镜的元件的有效区域的大小为16mm×16mm时，被MMD反射的激光射束的H方向上的相干单元的数量为16mm/0.5mm＝32个(参照图35)。
对图34与图35进行比较可知，从入射到MMD的激光射束的相干单元的数量4×16＝64个起，被MMD反射的激光射束的相干单元的数量增加至32×16＝512个。
如上所述，通过调节入射到MMD 50的激光射束的角度α，能够使相干单元的数量增加。
如图34所示，从准分子激光装置输出的激光射束为矩形射束，短轴方向(H方向)方向上的空间相干升高。通过调节向MMD入射的入射角度，能够使H方向上的相干单元增加(参照图35)。
另外，如实施方式3所示，通过构成为在空间上产生呈时间相干长以上地相互较长的光路差，激光装置也可以不一定为空间相干较低的准分子激光。例如，也可以为空间相干较高的固体激光装置。例如，也可以为光谱线宽较宽、包含光纤放大器、钛/蓝宝石晶体和非线性晶体的激光装置。
7.实施方式4
7.1结构
图36是概略性地示出实施方式4的激光加工系统的结构的图。实施方式4替代实施方式2所说明的结构，成为配置成射束特性计测器84计测来自MMD 50的反射光的方式。说明与实施方式1的不同点。
实施方式4的激光加工系统10具有高反射镜37、单轴载台170、分束器83、减震器172、射束准直光学系统174和射束特性计测器84。
高反射镜37配置在MMD 50与高反射镜35之间的光路上。高反射镜37经由未图示的保持架配置于单轴载台170。单轴载台170是使高反射镜37沿单轴方向移动的移动载台。高反射镜37能够根据需要移动到MMD 50与高反射镜35之间的光路上的位置和从该光路上偏离的位置。
高反射镜37配置成使被高反射镜37反射的激光经由分束器83和射束准直光学系统174入射到射束特性计测器84。
分束器83的反射光配置成入射到减震器172。
射束准直光学系统174是共轭的光学系统，使MMD 50的像转印形成在射束特性计测器84的计测面上。
射束特性计测器84可以为如图19所说明的射束分析仪，也可以为如图25所说明的波面传感器。
7.2动作
激光加工控制部80在不对被加工材料16照射激光时，计测MMD 50的反射光的射束特性。
在进行射束特性的计测时，激光加工控制部80将MMD的全部反射镜的姿势角度控制成从各个反射镜反射的激光的反射角θ＝0。
激光加工控制部80将单轴载台170控制成使高反射镜37配置在MMD 50与高反射镜35之间的光路上。
激光加工控制部80向激光装置12发送振荡命令。激光装置12依照振荡指令，输出脉冲激光。
从MMD 50反射的激光经由高反射镜37、分束器83和射束准直光学系统174入射到射束特性计测器84。
激光加工控制部80对由射束特性计测器84计测出的数据进行计算处理，并存储处理数据。
激光加工控制部80将单轴载台170控制成使高反射镜37从MMD 50与高反射镜35之间的光路偏离。
激光加工控制部80根据所存储的处理数据，以会聚至期望的加工点的方式控制MMD 50的各反射镜的姿势角度，使其激光振荡，从而对被加工材料16进行加工。
7.3作用/效果
根据实施方式4，由于能够计测来自MMD 50的反射光的射束特性，所以能够例如还包含MMD 50的各个反射镜的反射率的偏差来校正光强度。
并且，由于能够计测控制成使MMD 50的各反射镜的角度向基准方向反射的情况下的激光射束的波面，所以还能够校正MMD 50的各个反射镜的角度。
7.4计测射束特性的定时
作为不对被加工材料照射激光时的例子，存在正在更换被加工材料的时间等。此外，也可以定期地中止激光加工，进行本实施方式的射束特性的计测。
8.射束整形光学系统的变化
8.1射束整形光学系统的结构例1
图37是示出射束整形光学系统的结构例1的示意图。图37所例示的射束整形光学系统47包含柱面凹透镜47A和柱面凸透镜47B。如图37所示，以使具有长方形的射束形状的激光射束成为大致正方形的射束形状的方式将柱面凹透镜47A和柱面凸透镜47B的双柱面透镜配置在激光的光路上。
8.2射束整形光学系统的结构例2
图38是示出射束整形光学系统的结构例2的示意图。图38所例示的射束整形光学系统47包含2个棱镜47C、47D。以使具有长方形的射束形状的激光射束成为大致正方形的射束形状的方式，将2个棱镜47C、47D配置在激光的光路上。
9.射束准直光学系统的例子
9.1结构
图39是示出射束准直光学系统的结构例的示意图。射束准直光学系统48是共役的光学系统，例如，包含第1凸透镜48A和第2凸透镜48B。第1凸透镜48A和第2凸透镜48B由使紫外线的激光透过的材料构成。作为使紫外线的激光透过的材料，例如，可以使用合成石英、CaF2晶体等。第1凸透镜48A的焦距F1和第2凸透镜的焦距F2也可以为相同的焦距。在图39中，第1凸透镜48A和第2凸透镜48B是相同的焦距F的透镜。第1凸透镜48A与第2凸透镜48B的间隔配置成焦距F的2倍的距离。
MMD 50配置于第2凸透镜48B的后侧焦点位置。
9.2动作
由射束整形光学系统47进行射束整形后的激光的射束通过第1凸透镜48A的前侧焦点的位置P1，由第1凸透镜48A在第1凸透镜48A的后侧焦点的位置P2处会聚。在位置P2处会聚的激光的射束扩展，通过第2凸透镜48B准直。
在采用本例子的射束准直光学系统48的情况下，第1凸透镜48A的前侧焦点的位置P1的激光射束以1：1的倍率转印成像在第2凸透镜48B的后侧焦点的位置P3。因此，以1：1转印成像的激光的射束的像在位置P3的位置处反转，但是，位置P1的激光射束的大小、射束发散等射束特性在转印前后一致。
另外，关于图36所说明的射束准直光学系统174，也能够采用与图39相同的结构。
9.3其他结构例
〈1〉在图39的例子中，示出了组合2个凸透镜的情况，但是，不限定于该例子，例如，也可以为相同焦距的凹面镜的组合。
〈2〉也可以将由图39所示的射束准直光学系统48构成的2个射束转印器串联地配置在光路上，使转印像正转。
〈3〉在射束整形光学系统47与射束准直光学系统48之间配置有低相干光学系统90的情况下，以使通过低相干光学系统90的射束通过图39的位置P1的方式，配置射束准直光学系统48即可。
〈4〉在射束整形光学系统的结构例1和结构例2中，具有长方形的射束形状的激光射束成为大致正方形的射束形状，但是，不限定于该结构例，也可以在MMD的有效区域的形状的纵横比不为1的情况下，以使纵横比一致的方式变更射束放大的倍率。
〈5〉在图39中示出了“1：1”的转印的例子，但是，也可以在所射束整形的射束与MMD50的有效区域的大小不同的情况下，以使所射束整形的射束照明到MMD50的元件整体的方式，变更射束整形光学系统47和射束准直光学系统48各自的倍率。
10.投影光学系统的变化
10.1结构
图40是示出投影光学系统的结构例的图。图40中示出了采用微透镜阵列作为投影光学系统的例子。为了简化图示，在图40中，将包含MMD 50和傅立叶变换光学系统61的光学系统作为标号150图示。
以使由MMD 50形成的图案的像面与掩模面一致的方式配置掩模94。掩模94包含作为使激光透过的透过区域的多个开口部94A和作为非透过区域的遮光部94B。掩模94的微透镜阵列64A的微透镜65中分别形成有1个开口部94A。开口部94A的开口图案例如也可以为圆形孔。
微透镜阵列64A配置成将掩模94的各个开口图案以缩小的方式形成在被加工材料16的表面上。这里，微透镜阵列64A的倍率例如为1/3～1/10的范围，典型地为1/5。
10.2动作
激光加工控制部80通过MMD 50和傅立叶变换光学系统61，将MMD 50的各反射镜的姿势角度控制成对掩模94的开口部94A分别照射比开口部94A的大小大并且接近开口部94A的大小的激光。
透过掩模94的各开口部94A的激光通过微透镜阵列64A会聚在被加工材料16的表面上。即，通过微透镜阵列64A将掩模94的各开口部94A的缩小后的像转印到被加工材料16的表面。
其结果，脉冲激光照射到被加工材料16，被加工为掩模94的图案形状。
10.3掩模的开口部的形状与傅立叶变换光学系统的聚光点的射束直径的关系
10.3.1掩模的开口部的形状为圆形的情况
图41是例示形成在掩模94上的开口部94A与照射到掩模94的激光的关系的图。图41仅示出1个开口部94A。如图41所示，由傅立叶变换光学系统61会聚的激光射束152对掩模94进行照明。由傅立叶变换光学系统61会聚的激光射束152以全部包含掩模94所形成的开口部94A的方式进行照明。
即，由傅立叶变换光学系统61会聚的激光射束152在掩模面上的射束尺寸稍大于开口部94A的面积(透过区域的面积)。
在掩模94的开口部94A为圆形的情况下，当设开口部94A的直径为Dm、激光射束152的直径为DI时，例如，Dm与DI之比优选为以下的范围。
0.3<Dm/DI<0.99
DI：由对掩模进行照明的傅立叶变换光学系统会聚的射束的直径，
Dm：形成在掩模上的激光透过的区域的直径。
进一步优选为
0.8≦Dm/DI≦0.90。
图41所示的激光射束152为“第1像的聚光射束”的一例。
10.3.2掩模的开口部的形状为四边形的情况
在图41中示出了使用具有圆形的开口部的掩模对被加工材料16进行圆形的孔加工的例子，但是，不限定于该例子，掩模94的开口部的形状也可以为四边形等其他多边形。例如，掩模94的开口部的形状也可以为正方形。也可以通过使用具有正方形的开口部的掩模94，对被加工材料16进行正方形的形状的孔加工、退火。
图42是掩模的开口部的形状为四边形的情况的例子。该情况下，当设掩模的开口部的面积为St时，St与射束面积之比优选为下式
0.49≦St/{π·(DI/2)2}≦0.63
St：掩模的开口面积，
所示的范围。
10.3.3在傅立叶变换光学系统的焦点面上配置掩模的优点
如上所述，通过在傅立叶变换光学系统61的焦点面上配置掩模94，掩模94的像通过投影光学系统64进行成像，因此，照射到被加工材料16的激光的光强度分布成为接近顶帽的形状。由此，可改善被加工材料16的深度方向的加工形状。即，深度方向的锥形的角度变得急剧。
10.3.4其他方式
在图41和图42中示出了掩模的透过区域为圆形的情况和四边形的情况的例子，但是，不限定于该例子，所会聚的激光射束的区域完全地包含掩模的透过区域即可。
10.4作用/效果
根据使用图40至图42所说明的方式，能够获得如下的作用效果。
〈1〉通过与形成在掩模94上的图案的开口部94A对应地控制MMD 50，对掩模94的各开口部94A大致均匀地照明激光，因此，可抑制在掩模处损失的激光。
〈2〉其结果，与对掩模94的整体进行科勒(Kohler)照明的情况相比，可改善激光的使用效率。
〈3〉此外，与无掩模地进行转印的情况相比，掩模94的像形成于被加工材料16的表面，因此，可改善深度方向的加工形状。例如，孔加工的情况下的深度方向的锥形的角度变得急剧。
〈4〉由于对掩模像进行缩小投影，所以能够进行较小的形状的加工。例如，在掩模94中具有直径为25μm的开口部94A时，倍率为1/5的情况下，能够进行直径为5μm的加工。
〈5〉实施方式4对与以相同的间距加工为被加工材料16的用途是有效的。例如，能够应用于印刷基板的过孔的加工、TFT(thin-film-transistor：薄膜晶体管)用的无定形硅的部分退火等。
10.5其他方式例6
在图40中，示出了使用掩模94的方式的例子，但是，不限定于该例子，还能够为省略掩模94的方式。即，也可以构成为省略图40所示的掩模94，无掩模地通过微透镜阵列64A使由MMD 50和傅立叶变换光学系统61形成的成像的图案形成在被加工材料16的表面上。这样的方式能够应用于应该加工的图案的直径比较大的情况、深度方向的加工形状基本不成问题的情况。在该方式的情况下，不存在被掩模遮挡的光，因此，可进一步改善光的使用效率。
11.在傅立叶变换光学系统的焦点面上使激光射束的一部分重叠的情况下的例子
图43是示意性示出利用傅立叶变换光学系统会聚来自MMD的反射光的例子的图。图44是图43的例子中的傅立叶变换光学系统的焦点面上的聚光像的放大图。
如图43和图44所示，当通过傅立叶变换光学系统61会聚从MMD 50的1个反射镜反射的激光时，例如，以直径DI的光斑直径会聚。该情况下，通过使相互干渉性较低的多个射束在MMD 50中向相同的方向反射，能够以相同的直径DI的光斑直径，在Pc(x，y)的位置处形成完全地重叠该多个射束所得的单个圆形的像Pco。
图45是示意性示出利用傅立叶变换光学系统会聚来自MMD的反射光的另一例的图。图46是图45的例子中的傅立叶变换光学系统的焦点面上的聚光像的放大图。
如图45和图46所示，在以长度Lf的聚光点的像会聚的情况下，使相互干渉性较低的多个射束在MMD中向稍许不同的方向反射。由此，能够以相同的直径DI的光斑直径，在长度Lf的方向上一点点地错开聚光点的像的位置。其结果，如图46所示，能够在Pc(x，y)的位置处，形成将多个射束部分重叠所得的长度Lf的集光像PcL。
作为长度Lf的范围，优选为DI<Lf≦(DI/2)·Nc。其中，Nc为相干单元的数量。
如图45和图46所例示，也可以是，在加工点Pc(x，y)处所要求的加工形状大于直径DI的情况下，激光加工控制部80接收加工点的大小的数据，将MMD 50的各反射镜的姿势角度控制成目标的加工形状。例如，激光加工控制部80接收长度Lf的数据，根据该结果，分别计算相互干渉性较低的多个射束的反射方向，将MMD 50的各反射镜的姿势角度控制成各个反射方向。
此外，在图45和图46的例子中，示出了使聚光点Pc(x，y)在长度Lf的集光像PcL处会聚的情况的例子，但是不限定于该例子。例如，目标的加工形状为大于直径DI的大致圆形，在使聚光直径大于直径DI的情况下，例如，如图47所示，也可以将相互干渉性较低的多个射束在圆周上重叠。
12.多点加工的加工点数量的优选范围的例子
当设MMD 50的反射镜的数量为Mn时，加工点的数量Nc的范围优选为
Mn/600≦Nc≦Mn/8。
例如，当假想应用于各种电子器件的制造时，加工点数量的范围优选为
100≦Nc≦13000。
13.使用激光加工系统的加工的例子
上述各实施方式的激光加工系统例如能够应用于如以下所示的各种电子器件的部件加工。
(1)能够应用于将生成用于液晶显示器的TFT(薄膜晶体管)时的无定形硅膜改性为多晶硅膜的部分激光退火。
(2)能够应用于配置在半导体与印刷基板之间的中介层的过孔的孔加工。
(3)能够应用于对用于移动电话、平板终端等的玻璃基板的加工。
使用上述各实施方式的激光加工系统对被加工材料进行加工的方法能够作为电子器件的制造方法应用。
上述的说明不是限制，旨在单纯的例示。因此，对于本领域人员来说，很明显，能够在不脱离附上的权利要求的情况下对本公开的实施方式施加变更。
在本说明书和附上的权利要求整体中使用的用语应该解释为“非限定的”用语。例如，“包含”或“包括”的用语应该解释为“不限定于记载为包括的内容”。“具有”的用语应该解释为“不限定于记载为具有的内容”。此外，本说明书和附上的权利要求所记载的不定冠词“1个”应该被解释为“至少1个”或“1个或1个以上”。此外，“A、B和C中的至少1个”的用语应该解释为“A”“B”“C”“A+B”“A+C”“B+C”或“A+B+C”。并且，应该被解释为也包含这些用语与除了“A”“B”“C”以外的用语的组合。

Claims (20)

1.一种激光照射系统，其具有：
第1光学系统，其将第1激光变换为第2激光；
多镜器件，其包含多个反射镜，能够控制所述多个反射镜各自的姿势角度，且该多镜器件通过对所述第2激光进行分割而向多个方向反射，生成分割后的多个激光；
傅立叶变换光学系统，其使所述分割后的多个激光会聚；以及
控制部，其以利用所述傅立叶变换光学系统使通过所述反射镜进行分割后的多个激光重叠的方式控制所述多个反射镜的姿势角度，其中所述反射镜彼此隔开所述第2激光的空间相干长度以上的距离。
2.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，
该激光照射系统还具有激光装置，该激光装置输出所述第1激光。
3.根据权利要求2所述的激光照射系统，其中，
所述激光装置为放电激励式激光装置。
4.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，
所述控制部根据所述第2激光的所述空间相干长度，设定多个相干单元，
所述控制部通过将所述多镜器件中的所述多个反射镜的排列与所述相干单元相对应地划分为多个反射镜排列区域，按照每个所述相干单元确定包含多个反射镜的所述反射镜排列区域，
所述控制部从所述多个相干单元中分别选择1个反射镜而以使所述选择的各个反射镜使激光向同一方向反射的方式控制所述多个反射镜的姿势角度。
5.根据权利要求4所述的激光照射系统，其中，
所述相干单元是将垂直的2个轴方向的第1轴方向的空间相干长度作为第1边、将第2轴方向的空间相干长度作为第2边的四边形的大小以上的区域。
6.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，
该激光照射系统还具有射束特性计测器，该射束特性计测器计测所述第2激光的射束特性，
所述控制部根据所述射束特性计测器的计测结果，控制所述多个反射镜的姿势角度。
7.根据权利要求6所述的激光照射系统，其中，
所述射束特性计测器是计测所述第2激光的射束截面的光强度分布的射束分析仪。
8.根据权利要求7所述的激光照射系统，其中，
所述控制部根据由所述射束分析仪计测出的所述射束截面的各位置处的光强度，控制所述多个反射镜的姿势角度。
9.根据权利要求6所述的激光照射系统，其中，
所述射束特性计测器是计测所述第2激光的射束截面的各位置处的激光的行进方向和光强度的波面传感器。
10.根据权利要求9所述的激光照射系统，其中，
所述控制部根据由所述波面传感器计测出的所述射束截面的各位置处的激光的行进方向和光强度，控制所述多个反射镜的姿势角度。
11.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，
所述第1光学系统包含射束整形光学系统。
12.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，
所述第1光学系统包含射束准直光学系统。
13.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，
所述第1光学系统包含低相干光学系统。
14.根据权利要求13所述的激光照射系统，其中，
所述低相干光学系统是对于激光射束内的不同位置处的激光在空间上生成时间相干长度以上的光路差的光学元件。
15.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，
将所述第2激光入射到所述多镜器件的角度设定成：使通过所述多镜器件反射所述第2激光而分割后的激光的光路差ΔLg为所述第2激光的时间相干长度ΔLt以上的间距ps小于所述第2激光的空间相干长度。
16.根据权利要求1所述的激光照射系统，其中，
该激光照射系统具有投影光学系统，该投影光学系统使在所述傅立叶变换光学系统的焦点位置处成像的第1像在被加工材料的表面上作为第2像而成像。
17.根据权利要求16所述的激光照射系统，其中，
该激光照射系统在所述第1像的位置处具有掩模，在该掩模上配置有比所述第1像的聚光射束小的开口部。
18.根据权利要求17所述的激光照射系统，其中，
在设设置在所述掩模上的所述开口部的直径为Dm、所述第1像的聚光射束的直径为DI的情况下，满足0.3<Dm/DI<0.99。
19.一种电子器件的制造方法，该电子器件的制造方法包含以下步骤：
通过激光照射系统生成激光，将通过所述激光照射系统生成的激光照射到被加工材料，从而对所述被加工材料进行加工，其中，
该激光照射系统具有：
激光装置，其输出第1激光；
第1光学系统，其将所述第1激光变换为第2激光；
多镜器件，其包含多个反射镜，能够控制所述多个反射镜各自的姿势角度，且该多镜器件通过对所述第2激光进行分割而向多个方向反射，生成分割后的多个激光；
傅立叶变换光学系统，其使所述分割后的多个激光会聚；以及
控制部，其以利用所述傅立叶变换光学系统使通过所述反射镜进行分割后的多个激光重叠的方式控制所述多个反射镜的姿势角度，其中所述反射镜彼此隔开所述第2激光的空间相干长度以上的距离。
20.一种激光照射系统，其具有：
第1光学系统，其将第1激光变换为第2激光；
多镜器件，其包含多个反射镜，能够控制所述多个反射镜各自的姿势角度，且该多镜器件通过对所述第2激光进行分割而向多个方向反射，生成分割后的多个激光；
傅立叶变换光学系统，其使所述分割后的多个激光会聚；
波面传感器，其计测所述第2激光的射束截面的各位置处的激光的行进方向和光强度；以及
控制部，其根据由所述波面传感器计测出的所述射束截面的各位置处的激光的行进方向和光强度，控制所述多个反射镜的姿势角度。
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