CN116780313A - 激光照射装置和激光照射方法 - Google Patents

Abstract

提供激光照射装置和激光照射方法。一实施例涉及的激光照射装置包括：光束加工部，接收激光束的入射来将所述激光束加工之后射出，所述光束加工部包括彼此相向的入射面和射出面，所述入射面包括能够使所述激光束入射的入射区域以及与所述入射区域相邻的第一内部反射区域，所述射出面包括第二内部反射区域以及与所述第二内部反射区域相邻的第一射出区域和第二射出区域，所述第一射出区域与所述第二内部反射区域的第一边相邻，所述第二射出区域与作为所述第二内部反射区域的边的第二边相邻，所述第二边在与所述第一边不同的方向上延伸。

Description

激光照射装置和激光照射方法

技术领域

本公开涉及激光照射装置和激光照射方法。

背景技术

包括显示装置在内的半导体装置的制造工序利用激光照射装置。尤其是，大量使用可以照射线形激光束的激光照射装置。例如，在作为显示装置的薄膜晶体管的半导体层而使用多晶硅的情况下，可以在基板上重叠非晶硅并对其进行热处理来使其结晶化，由此形成多晶硅。在这种热处理中主要使用线形激光束。

将与线形激光束的行进方向垂直的同时与激光束的线平行的轴称为光束长轴，将与光束长轴垂直的轴称为光束短轴。

为了以均匀且高的品质进行使用了激光束的工序，需要形成激光束的强度均匀地分布的线形激光束。为此，激光照射装置包括具备各种光学元件的光学系统。

发明内容

实施例用于通过防止激光照射装置的光学元件的劣化且抑制激光束的分布的经时变化，从而使激光照射装置稳定化且提高工序产量。

一实施例涉及的激光照射装置包括：光束加工部，接收激光束的入射来将所述激光束加工之后射出，所述光束加工部包括彼此相向的入射面和射出面，所述入射面包括能够使所述激光束入射的入射区域以及与所述入射区域相邻的第一内部反射区域，所述射出面包括第二内部反射区域以及与所述第二内部反射区域相邻的第一射出区域和第二射出区域，所述第一射出区域与所述第二内部反射区域的第一边相邻，所述第二射出区域与作为所述第二内部反射区域的边的第二边相邻，所述第二边在与所述第一边不同的方向上延伸。

可以是，所述第二内部反射区域是具有所述第一边和所述第二边的多边形。

可以是，所述第一射出区域和所述第二射出区域在与所述入射区域延伸的方向不同的方向上延伸。

可以是，所述第二内部反射区域、所述第一射出区域和所述第二射出区域与所述入射区域及所述第一内部反射区域重叠。

可以是，所述射出面还包括与所述第一边的末端部及所述第二边的末端部相邻地设置的第三射出区域。

可以是，所述第一射出区域、所述第二射出区域和所述第三射出区域一同形成一个连接的射出区域。

可以是，所述第二内部反射区域的所述第一边和所述第二边彼此靠近而在一点处相遇，与所述一点相邻地设置所述第三射出区域。

可以是，所述光束加工部还包括与所述第一射出区域重叠且不与所述第二射出区域重叠的光路延伸部。

可以是，所述入射面到所述光路延伸部的外侧面为止的距离长于所述入射面到所述第二射出区域的外侧面为止的距离。

可以是，所述激光照射装置还包括：第一光学部，入射所述光束加工部之前的所述激光束通过所述第一光学部；以及第二光学部，从所述光束加工部射出的激光束通过所述第二光学部。

一实施例涉及的激光照射装置包括接收激光束的入射而将所述激光束加工之后射出的光束加工部，所述光束加工部包括：第一面，包括能够使所述激光束入射的入射区域以及与所述入射区域相邻的第一内部反射区域；以及第二面，包括能够射出所述激光束的第一射出区域、能够射出所述激光束的第二射出区域以及位于所述第一射出区域与所述第二射出区域之间的第二内部反射区域。

可以是，所述第二内部反射区域是具有在彼此不同的方向上延伸的第一边和第二边的多边形，所述第一射出区域与所述第一边相邻，所述第二射出区域与所述第二边相邻。

可以是，所述第二内部反射区域、所述第一射出区域和所述第二射出区域与所述入射区域及所述第一内部反射区域重叠。

可以是，所述第二内部反射区域的所述第一边和所述第二边彼此靠近而在一点处相遇。

可以是，所述第二面还包括：第三射出区域，与所述第一边的末端部及所述第二边的末端部相邻地设置所述第三射出区域。

可以是，所述第一射出区域、所述第二射出区域和所述第三射出区域一同形成一个连接的射出区域。

可以是，所述光束加工部还包括：光路延伸部，与所述第一射出区域重叠且不与所述第二射出区域重叠。

可以是，所述第一面到所述光路延伸部的外侧面为止的距离长于所述第一面到所述第二射出区域的外侧面为止的距离。

一实施例涉及的激光照射方法包括：向光束加工部的入射面的入射区域入射第一激光束的步骤；所述第一激光束的第一部分和第二部分在所述光束加工部的内部不被反射而是分别通过所述光束加工部的射出面的间隔开的第一射出区域和第二射出区域被射出的步骤；以及所述第一激光束的第三部分和第四部分在所述光束加工部的内部反射区域中被反射之后分别通过所述第一射出区域和所述第二射出区域而被射出的步骤。

可以是，所述内部反射区域位于所述第一射出区域与所述第二射出区域之间。

(发明效果)

根据实施例，可以防止激光照射装置的光学元件的劣化且抑制激光束的分布的经时变化，从而可以使激光照射装置稳定化且提高工序产量。

附图说明

图1表示从上面观察一实施例涉及的激光照射装置时的光学系统的构成和激光束的行进方向；

图2表示从侧方观察一实施例涉及的激光照射装置时的光学系统的构成和激光束的行进方向；

图3是一实施例涉及的激光照射装置所包括的光束加工部的立体图；

图4是一实施例涉及的光束加工部的俯视图；

图5是一实施例涉及的光束加工部的侧视图；

图6是从三个面观察一实施例涉及的光束加工部的图；

图7表示从一比较例涉及的激光照射装置输出的激光束的短轴尺寸的经时变化的图表；

图8是从一比较例涉及的激光照射装置在一时刻输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布；

图9是从一比较例涉及的激光照射装置在其他时刻输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布；

图10是表示从一实施例涉及的激光照射装置输出的激光束的短轴尺寸的经时变化的图表；

图11是从一实施例涉及的激光照射装置在一时刻输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布；

图12是从一实施例涉及的激光照射装置在其他时刻输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布；

图13是从三个面观察一实施例涉及的光束加工部的图；

图14是一实施例涉及的光束加工部的侧视图；

图15表示从上面观察一实施例涉及的激光照射装置时的光学系统的构成和激光束的行进方向；

图16表示从侧方观察一实施例涉及的激光照射装置时的光学系统的构成和激光束的行进方向；

图17是一实施例涉及的激光照射装置所包括的光束加工部的立体图；

图18表示从三个面观察一实施例涉及的光束加工部的图；

图19是从前方或后方观察一实施例涉及的光束加工部的正视图；

图20是一实施例涉及的光束加工部的侧视图。

符号说明：

21、22、23、24：第一边～第四边；100：第一光学部；102、104、106、302、304、306、410、420：第一透镜～第八透镜；200、200a、200b：光束加工部；202：入射面；202A：入射区域；202D、204D：内部反射区域；202N、204N：法线；204：射出面；204A、204B、204C：第一射出区域～第三射出区域；206：边缘位置部；208：光路延伸部；300：第二光学部；400：透镜部；500：反射部；600：透射透镜；700：被处理基板；L1、L2、L3：激光束；LA1、LA2、LA3、LA4、LA5、LB1、LB2、LB3、LB4、LB5：激光束的部分。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的各实施例，以便本领域技术人员能够容易实施。本发明可以由各种不同的形态实现，并不限于在此说明的实施例。

为了明确说明本发明，省略了与说明无关的部分，并在整个说明书中对相同或者类似的构成要素赋予相同的符号。

此外，图示的各构成的大小以及厚度为了便于说明而任意示出，本发明并不一定限于图示的情况。在附图中，为了明确表示各层以及区域，有所夸张地示出了厚度。此外，在附图中，为了便于说明，有所夸张地示出了部分层和区域的厚度。

此外，层、膜、区域、板等部分位于其他部分上或上方时，不仅包括直接位于其他部分上的情况，还包括其间具有其他部分的情况。相反，某一部分直接位于其他部分上时，是指其间不存在其他部分。此外，位于作为基准的部分上或上方是指位于作为基准的部分的上或下方，并不一定指在重力方向侧位于上或上方的情况。

此外，在整个说明书中，某一部分包括某一构成要素时，在没有特别相反的记载的情况下，并不是排除包括其他构成要素，而是指还可以包括其他构成要素。

此外，在整个说明书中，x方向、y方向和z方向可以是第一方向、第二方向和第三方向或者是第三方向、第二方向和第一方向。

此外，在整个说明书中，“从上观察时”或者“俯视图”表示从上观察对象部分的情况，尤其是表示从y方向观察的情况。在整个说明书中，“从侧方观察时”或者“侧视图”表示从侧方观察对象部分的情况，尤其是表示从x方向观察的情况。

参照图1和图2，说明一实施例涉及的激光照射装置。

图1表示从上面观察一实施例涉及的激光照射装置时的光学系统的构成和激光束的行进方向，图2表示从侧方观察一实施例涉及的激光照射装置时的光学系统的构成和激光束的行进方向。

图1和图2是从不同方向(即，从上面(y方向)和侧面(x方向))观察了一实施例涉及的激光照射装置的同一构成的图。

一实施例涉及的激光照射装置是可以输出线形激光束的激光照射装置，包括第一光学部100、光束加工部200、第二光学部300、反射部500以及透射透镜600。

第一光学部100接收由激光光源(未图示)生成的激光束L1并将其变形之后射出激光束L2。第一光学部100可以具有对激光束L1的准直(collimation)效果。从第一光学部100射出的激光束L2可以具有y方向的光束截面比x方向的光束截面还长的椭圆形光束截面。

激光光源例如可以包括掺Yb固态激光器、准分子激光器或二极管激光器等。

第一光学部100可以包括至少一个透镜。例如，第一光学部100可以包括依次排列在作为激光束L1的行进方向的z方向上的第一透镜102、第二透镜104以及第三透镜106。

第一透镜102可以具有在x方向上延伸得长且在y方向上呈曲面的入射面。通过了第一透镜102的激光束L1可以在从图1的上面观察时具有与入射前相同的宽度且从第一透镜102被射出，但是从图2的侧面观察时通过第一透镜102之后发散。

第二透镜104可以是凸透镜，通过了第二透镜104的激光束可以在图1的上面观察时通过第二透镜104之后收敛，在图2的侧面观察时通过第二透镜104之后与z方向平行地行进。

第三透镜106可以是在x方向上延伸的圆筒形凸透镜。通过了第三透镜106的激光束L2可以在图1的上面观察时通过第三透镜106之后与z方向平行地行进，在图2的侧面观察时通过第三透镜106之后也具有与入射前相同的宽度且与z方向平行地行进。

第一光学部100所包括的构成和激光束的形态变化并不限于图示和以上说明的情况。其他实施例涉及的第一光学部100也可以包括一个以上的镜子。

激光束L2可以入射到光束加工部200之后被加工，从而被射出为激光束L3。射出的激光束L3与入射的激光束L2相比，短轴方向上的光束的宽度可以变得更大且被均质化。

从光束加工部200射出的激光束L3入射至第二光学部300。

第二光学部300可以接收激光束L3来执行均质化和聚焦化的功能，以便将激光束L3的强度均匀地变形为平坦的顶部(flat-top)形态来射出。

第二光学部300可以包括至少一个透镜。例如，第二光学部300可以包括在作为激光束L3的行进方向的z方向上依次排列的第四透镜302、第五透镜304以及第六透镜306。

第四透镜302可以是在x方向上延伸得长的圆筒形凸透镜。通过了第四透镜302的激光束可以在从图1的上面观察时被射出为具有与入射前相同的宽度，但是从图2的侧面观察时通过第四透镜302之后收敛。

第五透镜304可以包括在y方向上延伸得长的多个圆筒形凸透镜。通过了第五透镜304的激光束在从图1的上面观察时可以通过圆筒形凸透镜之后发散，然后入射至第六透镜306，从图2的侧面观察时通过第五透镜304之后收敛于焦点，然后入射至第六透镜306。

第六透镜306可以是在y方向上延伸的圆筒形凸透镜。通过了第六透镜306的激光束在从图1的上面观察时可以通过第六透镜306之后收敛，在从图2的侧面观察时可以发散。

第二光学部300所包括的构成和激光束的形态变化并不限于图示和以上说明的情况。其他实施例涉及的第二光学部300可以包括一个以上的镜子。

反射部500可以将通过了第二光学部300的激光束的方向朝向透射透镜600和被处理基板700侧来反射所述激光束。

透射透镜600可以将从反射部500反射的激光束集中到短轴方向来向被处理基板700照射激光束。

根据实施例，反射部500和透射透镜600之中的至少一部分可以被省略。

根据实施例，激光照射装置也可以将两个以上的激光束变形和加工之后作为一个激光束来向被处理基板700照射激光束。

与在前说明的图1及图2一同参照图3至图6，具体说明一实施例涉及的激光照射装置所包括的光束加工部200。

图3是一实施例涉及的激光照射装置所包括的光束加工部的立体图，图4是一实施例涉及的光束加工部的俯视图，图5是一实施例涉及的光束加工部的侧视图，图6是表示从入射激光束侧的正面、上面和侧面这三个面观察一实施例涉及的光束加工部的图。

参照图3至图6，一实施例涉及的激光照射装置所包括的光束加工部200包括隔着一定间隔相向且彼此平行的入射面202和射出面204。

入射面202包括可以向内部入射激光束L2的入射区域202A和内部反射区域202D。

入射面202的入射区域202A可以具有能够使激光束L2通过的面积和形态。例如，入射区域202A可以具有比起椭圆形态的激光束L2的短轴方向在激光束L2的长轴方向上更长的形态。

入射面202的内部反射区域202D可以具有能够向光束加工部200的内部反射激光束的反射面。在图4至图6中以矩形的虚线表示了反射面。

包括入射区域202A和内部反射区域202D的整个入射面202在平面上的形态可以是梯形等多边形。内部反射区域202D在平面上的形态可以是梯形等多边形。例如，在入射面202和内部反射区域202D大致为梯形时，入射区域202A与内部反射区域202D之间的边界可以在y方向上延伸。

射出面204包括可以射出通过光束加工部200时被加工的激光束L3的射出区域204A、204B、204C和内部反射区域204D。

射出面204的内部反射区域204D可以具有能够向光束加工部200的内部反射激光束的反射面。

射出面204的内部反射区域204D在平面上的形态可以是三角形等多边形。例如，在内部反射区域204D为三角形时，内部反射区域204D可以具有平行于y方向的第一边21以及与第一边21连接且以彼此靠近的方式延伸的第二边22和第三边23。第二边22和第三边23可以在越远离第一边21时彼此越靠近而在一点处相遇。

第一边21可以与入射面202的入射区域202A的外侧边缘位置相向。

射出面204的射出区域可以包括沿着与作为入射面202的入射区域202A延伸的方向的y方向不同的方向延伸得长的形态的第一射出区域204A和第二射出区域204B。第一射出区域204A和第二射出区域204B在彼此不同的方向上延伸。

第一射出区域204A可以位于内部反射区域204D的第二边22的上侧，第二射出区域204B可以位于内部反射区域204D的第三边23的下侧。第一射出区域204A可以沿着第二边22在相对于y方向倾斜的方向上延伸得长，第二射出区域204B可以沿着第三边23在相对于y方向倾斜的方向上延伸得长。

射出面204的射出区域还可以包括能够射出通过光束加工部200时被加工的激光束L3的第三射出区域204C。

第三射出区域204C与位于内部反射区域204D的第一边21的相反侧的射出面204的第四边24相邻。第三射出区域204C可以与第一射出区域204A及第二射出区域204B连接，从而第一射出区域204A、第二射出区域204B和第三射出区域204C可以一同形成一个射出区域，可以形成整体大致横向放置的英文字母V的形态。

可以将第三射出区域204C设置成与内部反射区域204D的第二边22及第三边23彼此相向的末端部(进而彼此相遇的顶点)相邻。

射出面204的内部反射区域204D之中与第一边21相邻的部分可以与入射面202的入射区域202A的内侧一部分相向且重叠，内部反射区域204D的剩余部分可以与入射面202的内部反射区域202D的内侧一部分相向且重叠。

射出面204的第一射出区域204A和第二射出区域204B可以与入射面202的入射区域202A及内部反射区域202D的全部相向且重叠，第三射出区域204C可以与入射面202的内部反射区域202D之中的宽度窄的边缘位置侧部分相向且重叠。

光束加工部200还可以包括：边缘位置部206，位于入射面202与射出面204之间且与入射面202及射出面204连接，形成光束加工部200的侧面。

光束加工部200可以包括透明的物质。

光束加工部200的入射面202和射出面204可以分别大致具有等边梯形形态，但是并不限于此。射出面204的内部反射区域204D也可以大致具有等边三角形形态，但是并不限于此。

参照图3至图6，说明入射至光束加工部200的激光束L2和从光束加工部200射出的激光束L3。

如图3和图5所示，激光束L2可以以激光束长轴大致平行于y方向的方式入射。参照图4，在将激光束L2的行进方向设为z方向时，激光束L2可以在与垂直于射出面204的内部反射区域204D的面的法线204N形成锐角的方向上入射。与入射的激光束L2的行进方向垂直的截面的光束的短轴可以大致平行于x方向。

如上所述，由于激光束L2在相对于内部反射区域204D的法线204N和内部反射区域202D的法线202N倾斜的方向上入射至光束加工部200，因此激光束L2可以在光束加工部200内在入射面202的内部反射区域202D与射出面204的内部反射区域204D之间反射。

为了便于理解，若将入射的激光束L2在y方向上分成多个部分LA1、LA2、LA3、LA4、LA5，则部分LA1、LA2、LA3、LA4、LA5朝向射出面204的多个射出区域204A、204B、204C在空间上变换和分离成不同的区域而被射出。在此，将激光束L2分成五个部分LA1、LA2、LA3、LA4、LA5来进行说明，但是分割激光束L2来射出的部分的个数和形态并不限于此。

朝向射出面204的多个射出区域204A、204B、204C分开射出的激光束的部分LB1、LB2、LB3、LB4、LB5其光路径的长度可以根据射出的射出区域204A、204B、204C而不同。因此，在y轴方向上被对齐而同时入射至入射面202的入射区域202A的激光束L2可以在时间上也被分割成在不同的时间射出的多个部分LB1、LB2、LB3、LB4、LB5而被射出。

例如，对此的说明如下，即，激光束L2的多个部分LA1、LA2、LA3、LA4、LA5之中行进方向与射出面204的第一射出区域204A及第二射出区域204B重叠的边缘位置侧的部分LA1、LA5分别可以通过第二射出区域204B和第一射出区域204A而变成最先被射出的激光束L3的部分LB1、LB5。

激光束L2的多个部分LA1、LA2、LA3、LA4、LA5之中除了中间部分LA3的在射出面204的内部反射区域204D中被反射的部分LA2、LA4可以在光束加工部200的内部被反射两次以上之后分别通过第二射出区域204B和第一射出区域204A而变成激光束L3的部分LB2、LB4。激光束L3的部分LB2、LB4可以比激光束L3的部分LB1、LB5更晚射出。

激光束L2的多个部分LA1、LA2、LA3、LA4、LA5之中的中间部分LA3可以在光束加工部200的内部被反射两次以上之后通过第三射出区域204C而变成激光束L3的部分LB3。激光束L3的部分LB3可以比部分LB2、LB4更晚射出。

由此，入射的激光束L2的短轴方向的宽度增加，通过激光束的分割和再次配置，可以射出均质化的激光束L3。

根据本实施例，通过了光束加工部200的激光束L3也可以在y方向上被分割为多个部分LB1与LB5、LB2与LB4以及LB3而被射出，从而可以通过第二光学系统300和透射透镜600。因此，与光束加工部只包括一个射出区域(例如，第二射出区域204B)的比较例相比，可以抑制光束加工部200、第二光学系统300和透射透镜600等光学元件的热膨胀和温度上升。因此，可以防止光学元件的劣化，由此可以抑制与激光束的短轴相关的强度分布的经时变化，从而可以使激光照射装置稳定化，可以提高工序产量。

对此，参照图7至图12来进行说明。

图7表示从一比较例涉及的激光照射装置输出的激光束的短轴尺寸的经时变化的图表，图8是从一比较例涉及的激光照射装置在一时刻输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布，图9是从一比较例涉及的激光照射装置在其他时刻输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布。

一比较例涉及的激光照射装置不同于本实施例，光束加工部包括仅在一方向上延伸的射出区域。例如，一比较例涉及的光束加工部可以仅包括本实施例涉及的第一射出区域204A或者仅包括第二射出区域204B。

参照图7可知，从一比较例涉及的激光照射装置输出的激光束的短轴的尺寸随着时间的流逝产生了大幅变化。

图8表示在图7所示的时刻P1(即，使激光照射装置工作的最初)输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布，示出了激光束的强度均匀的部分的宽度SA1。

图9表示在图7所示的另一时刻P2(即，使激光照射装置工作且经过了某一程度的时间之后)输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布，可以确认出不存在激光束的强度均匀的部分，分布变化了很多(例如，60微米以上)。这是因为，从一比较例涉及的光束加工部射出的激光束因从一个密集的区域射出的光束的高强度，使光学元件的温度上升，产生了热膨胀，从而激光束的强度分布产生了劣化。

图10是表示从一实施例涉及的激光照射装置输出的激光束的短轴尺寸的经时变化的图表，图11是从一实施例涉及的激光照射装置在一时刻输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布，图12是从一实施例涉及的激光照射装置在其他时刻输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布。

根据本实施例，通过了光束加工部200的激光束L3在y方向上也被分割为多个部分LB1与LB5、LB2与LB4以及LB3而被射出，从而通过第二光学部300和透射透镜600。因此，与比较例涉及的激光照射装置相比，可以抑制光束加工部200、第二光学部300和透射透镜600等光学元件的热膨胀和温度上升。

参照图10可知，从一实施例涉及的激光照射装置输出的激光束的短轴的尺寸与图7所示的比较例相比，随着时间的流逝几乎未发生变化。

图11表示如在图10中用SA1表示的部分那样在使激光照射装置工作的最初输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布，表示激光束的强度均匀的部分的宽度SA1。

图12表示如在图10中用SA2表示的部分那样在使激光照射装置工作某一程度的时间之后输出的激光束的与短轴相关的强度曲线的分布，表示了从最初的宽度SA1未发生大的变化的激光束的强度均匀的部分的宽度SA2。例如，在大致经过45秒程度之后，激光束的短轴的宽度SA2可以比最初的宽度SA1大致减小7微米以下的程度。

如上所述，根据本实施例，可以减小通过了光束加工部200的激光束强度的密度来防止光学元件的劣化，可以抑制与激光束的短轴相关的强度分布的经时变化来使激光照射装置稳定化，可以提高工序产量。

以下，参照图13和图14，说明一实施例涉及的激光照射装置所包括的光束加工部。

图13是从激光束入射的一侧的正面、上面和侧面这三个面观察一实施例涉及的光束加工部的图，图14是一实施例涉及的光束加工部的侧视图。

本实施例涉及的激光照射装置的光束加工部200a其大部分与在前说明的一实施例涉及的激光照射装置的光束加工部200相同，但是射出面可以不同。

本实施例涉及的激光照射装置的光束加工部200a还可以包括位于射出面的光路延伸部208。

光路延伸部208可以位于第一射出区域204A和第二射出区域204B之中的一个射出区域中而与其重叠，与其余射出区域可以不重叠。图13和图14表示光路延伸部208的位置与第一射出区域204A重叠而与其余射出区域204B、240C不重叠的例，但是并不限于此。在此，以将光路延伸部208设置成与第一射出区域204A的外侧重叠的例为中心进行说明。

光路延伸部208是透明的，从而通过了第一射出区域204A的激光束可以通过光路延伸部208而被射出为激光束L3的部分LB4、LB5。因此，第一射出区域204A中的实质上的射出面形成在光路延伸部208的外侧面。

由此，本实施例涉及的光束加工部200a的射出面不平坦，在光路延伸部208所处的部分中可以具有以阶梯形突出的形态。在本实施例中，光束加工部200a的入射面202到位于第一射出区域204A中的光路延伸部208的外侧面为止的距离大于光束加工部200a的入射面202到第二射出区域204B的外侧面为止的距离。

光路延伸部208可以具有沿着第一射出区域204A延伸得长的形态，z方向上的厚度可以根据所需的光路差异来调节。

根据本实施例，通过了第一射出区域204A和光路延伸部208的激光束L3的部分LB4、LB5可以在比通过了第二射出区域204B的激光束L3的部分LB2、LB1晚的时间被射出，从而可以减少激光束的部分之间的干涉，可以进一步提高激光束的分布的均匀性。

根据实施例，不同于图13和图14所示的情况，光束加工部200a的内部和光路延伸部208可以形成为一体。在该情况下，在图14中表示为第一射出区域204A的边界线实际上不存在，可以从图中删除。

与在前说明过的图一同参照图15至图18，说明一实施例涉及的激光照射装置。

图15表示从上面观察一实施例涉及的激光照射装置时的光学系统的构成和激光束的行进方向，图16表示从侧方观察一实施例涉及的激光照射装置时的光学系统的构成和激光束的行进方向，图17是一实施例涉及的激光照射装置所包括的光束加工部的立体图，图18表示从三个面观察一实施例涉及的光束加工部的图。

参照图15、图16、图17和图18，本实施例涉及的激光照射装置其大部分与在前说明过的图1至图6所示的实施例涉及的激光照射装置相同，但是还可以包括位于光束加工部200与第四透镜302之间的透镜部400。

透镜部400可以包括与光束加工部200的第一射出区域204A、第二射出区域204B及第三射出区域204C对应的第七透镜410和第八透镜420。第七透镜410和第八透镜420在xy平面上的形态可以对应于第一射出区域204A、第二射出区域204B及第三射出区域204C在xy平面上的形态。例如，第七透镜410和第八透镜420在xy平面上的形态可以是大致横向放置的英文字母V字形态，但是并不限于此。第七透镜410和第八透镜420各自的朝向光束加工部200的面或相反面可以具有凸出面，但是并不限于此。第七透镜410的一端可以与第八透镜420的一端连接。

透镜部400可以将对从光束加工部200射出的激光束L3聚光的激光束L3′入射至第二光学部300。由此，可以容易进行从第二光学部300射出的平坦的顶部形态的激光束的调整。

以下，与在前说明过的图一同参照图19和图20，说明一实施例涉及的激光照射装置。

图19是从前方或后方观察一实施例涉及的光束加工部的正视图，图20是一实施例涉及的光束加工部的侧视图。

参照图19和图20，一实施例涉及的激光照射装置其大部分与在前说明过的激光照射装置相同，但是可以代替光束加工部200、200a而包括光束加工部200b。光束加工部200b其大部分与之前的实施例的光束加工部200、200a相同，但是其正面形态可以不同。

光束加工部200b的彼此相向的入射面202和射出面204分别可以具有非等边梯形的形态。即，入射面202和射出面204的边缘位置之中上侧边缘位置边和下侧边缘位置边可以彼此不对称，可以具有彼此不同的长度。

射出面204的内部反射区域204D也可以具有非等边三角形的三角形形态。即，内部反射区域204D的第二边22和第三边23的长度可以彼此不同。第二边22可以大致平行于入射面202的上侧边缘位置边，第三边23可以大致平行于入射面202的下侧边缘位置边。

参照图20，光束加工部200b的入射面202和射出面204可以不垂直于激光束L2的入射方向，而是倾斜。尤其是，边缘位置边的长度更长的一侧部分可以更靠近激光束L2入射的一侧而倾斜。例如，如图19所示，在光束加工部200b的入射面202和射出面204中，下侧边缘位置边比上侧边缘位置边更短，且内部反射区域204D的第三边23比内部反射区域204D的第二边22更短的情况下，可以是光束加工部200b的上侧比下侧更靠近激光束L2入射的一侧而倾斜。光束加工部200b倾斜的角度可以根据入射面202的上侧边缘位置边和下侧边缘位置边的倾斜的差异或者长度的差异程度而不同。如上所述，通过调节光束加工部200b倾斜的角度，可以调节与入射的激光束L2的部分LA1、LA2、LA3、LA4、LA5分别对应的射出的激光束L3的部分LB1、LB2、LB3、LB4、LB5的位置。根据一实施例，如图20所示，位置靠近光束加工部200b的入射面202和射出面204的边缘位置边之中更短的一侧的激光束L3的部分LB1、LB2、LB3之间的y方向上的间隔可以窄于相反侧的激光束L3的部分LB3、LB4、LB5之间的y方向上的间隔。

除此以外，图19所示的入射区域202A、内部反射区域202D、204D、射出区域204A、204B、204C可以具有与在前说明的内容相同的特征。

以上，详细说明了本发明的实施例，但是本发明的权利范围并不限于此，本领域技术人员利用权利要求书中定义的本发明的基本概念进行的各种变形以及改良形态也属于本发明的权利范围。

Claims (20)

1.一种激光照射装置，包括：

光束加工部，接收激光束的入射来将所述激光束加工之后射出，

所述光束加工部包括彼此相向的入射面和射出面，

所述入射面包括能够使所述激光束入射的入射区域以及与所述入射区域相邻的第一内部反射区域，

所述射出面包括第二内部反射区域以及与所述第二内部反射区域相邻的第一射出区域和第二射出区域，

所述第一射出区域与所述第二内部反射区域的第一边相邻，

所述第二射出区域与作为所述第二内部反射区域的边的第二边相邻，所述第二边在与所述第一边不同的方向上延伸。

2.根据权利要求1所述的激光照射装置，其中，

所述第二内部反射区域是具有所述第一边和所述第二边的多边形。

3.根据权利要求2所述的激光照射装置，其中，

所述第一射出区域和所述第二射出区域在与所述入射区域延伸的方向不同的方向上延伸。

4.根据权利要求3所述的激光照射装置，其中，

所述第二内部反射区域、所述第一射出区域和所述第二射出区域与所述入射区域及所述第一内部反射区域重叠。

5.根据权利要求1所述的激光照射装置，其中，

所述射出面还包括与所述第一边的末端部及所述第二边的末端部相邻地设置的第三射出区域。

6.根据权利要求5所述的激光照射装置，其中，

所述第一射出区域、所述第二射出区域和所述第三射出区域一同形成一个连接的射出区域。

7.根据权利要求6所述的激光照射装置，其中，

所述第二内部反射区域的所述第一边和所述第二边彼此靠近而在一点处相遇，

与所述一点相邻地设置所述第三射出区域。

8.根据权利要求1所述的激光照射装置，其中，

所述光束加工部还包括与所述第一射出区域重叠且不与所述第二射出区域重叠的光路延伸部。

9.根据权利要求8所述的激光照射装置，其中，

所述入射面到所述光路延伸部的外侧面为止的距离长于所述入射面到所述第二射出区域的外侧面为止的距离。

10.根据权利要求1所述的激光照射装置，还包括：

第一光学部，入射所述光束加工部之前的所述激光束通过所述第一光学部；以及

第二光学部，从所述光束加工部射出的激光束通过所述第二光学部。

11.一种激光照射装置，包括：

光束加工部，接收激光束的入射而将所述激光束加工之后射出，

所述光束加工部包括：

第一面，包括能够使所述激光束入射的入射区域以及与所述入射区域相邻的第一内部反射区域；以及

第二面，包括能够射出所述激光束的第一射出区域、能够射出所述激光束的第二射出区域以及位于所述第一射出区域与所述第二射出区域之间的第二内部反射区域。

12.根据权利要求11所述的激光照射装置，其中，

所述第二内部反射区域是具有在彼此不同的方向上延伸的第一边和第二边的多边形，

所述第一射出区域与所述第一边相邻，

所述第二射出区域与所述第二边相邻。

13.根据权利要求12所述的激光照射装置，其中，

所述第二内部反射区域、所述第一射出区域和所述第二射出区域与所述入射区域及所述第一内部反射区域重叠。

14.根据权利要求13所述的激光照射装置，其中，

所述第二内部反射区域的所述第一边和所述第二边彼此靠近而在一点处相遇。

15.根据权利要求12所述的激光照射装置，其中，

所述第二面还包括：第三射出区域，与所述第一边的末端部及所述第二边的末端部相邻地设置所述第三射出区域。

16.根据权利要求15所述的激光照射装置，其中，

所述第一射出区域、所述第二射出区域和所述第三射出区域一同形成一个连接的射出区域。

17.根据权利要求11所述的激光照射装置，其中，

所述光束加工部还包括：光路延伸部，与所述第一射出区域重叠且不与所述第二射出区域重叠。

18.根据权利要求17所述的激光照射装置，其中，

所述第一面到所述光路延伸部的外侧面为止的距离长于所述第一面到所述第二射出区域的外侧面为止的距离。

19.一种激光照射方法，包括：

向光束加工部的入射面的入射区域入射第一激光束的步骤；

所述第一激光束的第一部分和第二部分在所述光束加工部的内部不被反射而是分别通过所述光束加工部的射出面的间隔开的第一射出区域和第二射出区域被射出的步骤；以及

所述第一激光束的第三部分和第四部分在所述光束加工部的内部反射区域中被反射之后分别通过所述第一射出区域和所述第二射出区域而被射出的步骤。

20.根据权利要求19所述的激光照射方法，其中，

所述内部反射区域位于所述第一射出区域与所述第二射出区域之间。