CN117991515A - 激光退火装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光退火装置，包括：光源单元、匀光单元和聚焦单元，所述光源单元发射的光束经过所述匀光单元和所述聚焦单元在工件上形成光斑；所述聚焦单元包括焦深调节单元，所述焦深调节单元用于降低所述光斑的短边方向的聚焦单元的焦距。本发明降低微透镜阵列加工难度，减小短边匀光装置光路长度，使整体光学结构更加紧凑，提升目标光斑的高均匀性。

Description

激光退火装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种激光退火装置。

背景技术

退火处理主要是指将材料曝露于高温一段时间后，再慢慢冷却的热处理制程。传统的炉管退火工艺中，即使在高达1100摄氏度下进行退火，仍不能彻底消除结晶缺陷。而激光退火则能比较彻底地消除结晶缺陷。激光退火是指利用激光对工件进行退火处理的加工方法。激光退火对于退火范围更具有可控性且能够在较短时间内即达到设定温度，现已被广泛应用于各种退火场合，进行激光退火处理的工件可以是以晶圆、玻璃、陶瓷、金属等基底制作的工件。

现有的激光退火系统中，在高长宽比光斑的退火场景中，由于使用同一聚焦单元对光斑长短边聚焦，使得短边方向的微透镜阵列相较于长边方向而言需要更小的宽度和更长的焦距，导致微透镜阵列加工难度增加，也增加了光轴方向的空间需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光退火装置，以解决微透镜阵列加工难度大和光路变得长的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种激光退火装置，包括：光源单元、匀光单元和聚焦单元，所述光源单元发射的光束经过所述匀光单元和所述聚焦单元在工件上形成光斑；所述聚焦单元焦深调节单元，所述焦深调节单元用于降低所述光斑的短边方向的聚焦单元的焦距。

可选的，所述焦深调节单元是在所述光斑的短边方向上具有负焦度的镜组，经过所述焦深调节单元的光束呈发散状态。

可选的，所述焦深调节单元包括第一柱透镜和第二柱透镜，所述第一柱透镜是在所述光斑的短边方向具有负焦度的柱透镜，所述第二柱透镜是在所述光斑的短边方向具有正焦度的柱透镜。

可选的，所述第一柱透镜和所述第二柱透镜相对设置且距离可调整。

可选的，所述匀光单元包括第一组微透镜阵列和第二组微透镜阵列，所述第一组微透镜阵列用于匀化所述光斑的长边方向，所述第二组微透镜阵列用于匀化所述光斑的短边方向。可选的，所述第一组微透镜阵列包括第一微透镜阵列和第二微透镜阵列，所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列相互正交。

可选的，所述第二微透镜阵列位于所述第一微透镜阵列的焦距处，且所述第二微透镜阵列与所述第一微透镜阵列沿光轴方向镜像设置。

可选的，所述第二组微透镜阵列包括第三微透镜阵列和第四微透镜阵列，所述第三微透镜阵列和所述第四微透镜阵列相互正交。

可选的，所述第四微透镜阵列位于所述第三微透镜阵列的焦距处，且所述第四微透镜阵列与所述第三微透镜阵列沿光轴方向镜像设置。

可选的，所述第一微透镜阵列、第二微透镜阵列、第三微透镜阵列和第四微透镜阵列均由多个柱透镜组成。

可选的，所述第一组微透镜阵列中的第一微透镜阵列和第二微透镜阵列满足以下约束条件，或者，所述第二组微透镜阵列中的第三微透镜阵列和第四微透镜阵列满足以下约束条件：

Λ＝(λ·F)/p≤10；

FN＝p^2/4λf>10；

D＝(p·F)/f；

其中，Λ表征因微透镜阵列引入的激光光斑干涉周期大小，FN表征微透镜阵列引入的衍射效应大小，λ表示为光源单元的光源波长，f为单个微透镜阵列的焦距，p为组成微透镜阵列的单个柱透镜的宽度，F为所述聚焦单元的焦距，D为目标光斑在需要匀化方向上的宽度。

可选的，所述聚焦单元还包括第一片透镜和聚焦单元镜组，所述焦深调节单元位于所述第一片透镜和所述聚焦单元之间。

可选的，还包括准直扩束单元，所述准直扩束单元位于所述光源单元和所述匀光单元之间，所述准直扩束单元用于对所述光束进行准直和扩束。

可选的，所述准直扩束单元包括准直透镜、第一扩束透镜和第二扩束透镜，所述准直透镜用于将所述光源单元出射的带有一定发散角度的光束进行准直汇聚输出准平行光，所述第一扩束透镜和所述第二扩束透镜共同对准直后的所述光束进行扩束得到光斑扩大的准平行光。

在本发明提供的一种激光退火装置中，在聚焦单元中设置有焦深调节单元，所述焦深调节单元用于降低所述光斑的短边方向的聚焦单元的焦距，进而降低微透镜阵列加工难度，使目标光斑尺寸更加受控，防止因微透镜阵列加工误差过大导致退火均匀性降低；以及，减小短边匀光装置光路长度，可使整体光学结构更加紧凑，缩小整机体积并降低装调难度；同时可提升整个装置的焦深范围，提高整体的工艺均匀性，避免了产率提升带来的工艺适应性下降。

另外，本发明在微透镜阵列参数设计时充分考虑物理光学影响，分别针对干涉、衍射效应进行设计约束，进一步提升目标光斑的高均匀性。

此外，所述准直扩束单元包括独立设计的准直透镜、第一扩束透镜和第二扩束透镜，将准直透镜和扩束透镜分开设计，可以分别装调，相比于现有技术而言装调方便，有利于提高出射光的准直效果。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1是本发明实施例的激光退火装置的正视结构示意图；

图2是本发明实施例的激光退火装置的侧视结构示意图；

图3是本发明实施例的微透镜阵列匀光单元的工作原理图；

图4a是本发明实施例的目标光斑仿真结果示意图；

图4b是本发明实施例的沿图4a中AA’线剖面的目标光斑的短边方向的光斑能量示意图；

图4c是本发明实施例的沿图4a中BB’线的剖面的目标光斑长边方向的光斑能量示意图；

图5a是本发明实施例的目标光斑短边形貌示意图；

图5b是本发明实施例的目标光斑长边形貌示意图。

附图中：

101-光源单元；

102-准直扩束单元；102a-准直透镜；102b-第一扩束透镜；102c-第二扩束透镜；

103-匀光单元；103a-第一微透镜阵列；103b-第二微透镜阵列；103c-第三微透镜阵列；103d-第四微透镜阵列；

104-聚焦单元；104a-第一片透镜；104b-聚焦单元镜组；

105-焦深调节单元；105a-第一柱透镜；105b-第二柱透镜。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，术语“近端”通常是靠近操作者的一端，术语“远端”通常是靠近患者的一端，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本发明中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明实施例的激光退火装置的正视结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种激光退火装置，包括光源单元101、匀光单元102和聚焦单元104。所述光源单元101用于发射光束，所述发射光束依次经过所述匀光单元103和所述聚焦单元104后在工件上形成光斑。

所述工件例如是晶圆。所述光源单元101例如包括脉冲激光器。所述光源单元发射的激光的波长例如在380nm～800nm之间。不同波长的激光用于实现不同的激光退火需要，并且同一材料对不同波长的激光的吸收也存在差异，例如，就硅(Si)而言，激光的波长越长，则对激光的吸收率越低，同时不同波长的激光所能处理的晶圆的深度也不同，波长越短则退火深度越浅，例如波长为800nm的激光，退火深度能达到3μm级别。

所述匀光单元103例如包括第一组微透镜阵列和第二组微透镜阵列，所述第一组微透镜阵列用于匀化所述光斑的长边方向，所述第二组微透镜阵列用于匀化所述光斑的短边方向。

所述聚焦单元104例如包括第一片透镜104a和聚焦单元镜组104b。作为一个可选的例子，所述聚焦单元镜组104b包括5片透镜，所述聚焦单元104包括6片透镜。

请继续参考图1，所述激光退火装置还包括准直扩束单元102，所述准直扩束单元102位于所述光源单元101和所述匀光单元103之间，所述准直扩束单元102用于对所述光束进行准直和扩束。所述准直扩束单元102包括准直透镜102a、第一扩束透镜102b和第二扩束透镜102c。所述准直透镜102a具有正焦度。所述第一扩束透镜102b具有负焦度。所述第二扩束透镜102c具有正焦度。所述准直透镜102a用于将所述光源单元101出射的带有一定发散角度的光束进行准直汇聚并输出准平行光。所述第一扩束透镜102b和所述第二扩束透镜102c共同对准直后的光束进行扩束得到光斑扩大的准平行光。

请继续参考图1和图2，所述第一组微透镜阵列包括第一微透镜阵列103a和第二微透镜阵列103b，所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列相互正交。所述第二微透镜阵列103b位于所述第一微透镜阵列103a的焦距处，且所述第二微透镜阵列103b与所述第一微透镜阵列103a沿光轴方向镜像设置。所述第二组微透镜阵列包括第三微透镜阵列103c和第四微透镜阵列103d，所述第三微透镜阵列103c和所述第四微透镜阵列103d相互正交。所述第四微透镜阵列103d位于所述第三微透镜阵列103c的焦距处，且所述第四微透镜阵列103d与所述第三微透镜阵列103c沿光轴方向镜像设置。优选的，所述第一微透镜阵列103a、第二微透镜阵列103b、第三微透镜阵列103c和第四微透镜阵列103d均由多个柱透镜组成。

图3是本发明实施例的微透镜阵列匀光单元原理图。如图3所示，由于目标光斑因微透镜阵列(MLA)本身特性引入的物理光学效应(如干涉、衍射效应)导致均匀性较差。在本实施例进行微透镜阵列设计时，考虑对因微透镜阵列周期性排布所引入的物理光学干涉效应及衍射效应进行降低，故针对微透镜阵列设计参数进行约束。具体的，微透镜阵列可以是指所述第一组微透镜阵列中的第一微透镜阵列103a和第二微透镜阵列103b，或者是指第二组微透镜阵列中的第三微透镜阵列103c和第四微透镜阵列103d。该微透镜阵列设计参数满足以下约束条件：

Λ＝(λ·F)/p≤10 (1)

FN＝p^2/4λf>10 (2)

D＝(p·F)/f (3)

其中，Λ表征因微透镜阵列引入的激光光斑干涉周期大小，FN表征微透镜阵列引入的衍射效应大小，λ表示为光源单元的光源波长，f为单个微透镜阵列的焦距，p为组成微透镜阵列的单个柱透镜的宽度，F为聚焦单元的焦距，D为目标光斑在需要匀化方向上的宽度。

也就是说，公式(1)表示因微透镜阵列引入的激光光斑干涉周期大小；公式(2)表示微透镜阵列引入的衍射效应大小；公式(3)表示目标光斑在需要匀化方向上的宽度，可以是目标光斑长边方向的宽度，也可以是目标光斑的短边方向的宽度。本实施例中，通过在微透镜阵列参数设计时充分考虑物理光学影响，分别针对干涉、衍射效应进行设计约束，使微透镜阵列设计参数满足公式(1)、公式(2)、公式(3)的约束条件，能够提升目标光斑的高均匀性，且可降低了激光退火工作过程中的光斑高频误差与边缘翘曲，避免退火性能过差。

进一步的，在较佳方案中，使微透镜阵列的焦距f与微透镜阵列的曲率半径R1关系满足如下条件：

1/f＝(n-1)(1/R1+1/R2)＝0.461/R1 (4)

其中，f为微透镜阵列的焦距，n为微透镜阵列的折射率，R1为微透镜阵列的第一镜面的曲率半径，R2为微透镜阵列的第二镜面的曲率半径。本实施例中，第一镜面为凹面或者凸面，第二镜面为平面，因此，微透镜阵列的第二镜面的曲率半径R2的值无限大。

可知，微透镜阵列(MLA)焦距f与曲率半径R1成正比，以及，根据公式(3)提及的约束关系同时又可知微透镜阵列焦距f与聚焦单元焦距F成正比，故若要得到较小的R1也需要较小的F。而在长短边共用相同聚焦单元时，短边方向往往因为光斑过于狭窄，所需的微透镜阵列的曲率半径也过大，因此在本实施例中采用短边方向单独设计聚焦单元焦距F的方式。具体设计参数可见表1所示。

表1不同设计F对微透镜阵列R影响

表1中列出目标光斑尺寸为5*0.2mm长短边共用相同的聚焦单元与单独设计短边方向聚焦单元焦距F时的参数对比。其中，参数的含义分别是：F为聚焦单元焦距，p为组成微透镜阵列的单个柱透镜的宽度，f为单个微透镜阵列的焦距，FN为微透镜阵列引入的衍射效应大小，Period为因微透镜阵列引入的激光光斑干涉周期大小，D为目标光斑在需要匀化方向上的宽度，R为微透镜阵列的曲率半径，NA为微透镜阵列的数值孔径。三组对比实验分别为：设计序号1为长短边共用相同的聚焦单元的目标光斑长边方向的聚焦单元的参数，设计序号2为长短边共用相同的聚焦单元的目标光斑短边边方向的聚焦单元的参数，设计序号3为单独设计短边方向聚焦单元焦距的目标光斑短边边方向的聚焦单元的参数。

可见，短边采用设计3相对于短边设计2，其曲率半径R从1106.40mm降低到了737.60mm，数值孔径NA从0.263增加到0.394，微透镜阵列的焦距从2400mm降到了1600mm，FN、Period和D也能够满足公式(1)-(3)的约束条件。因此，短边采用设计3时可显著降低微透镜阵列的曲率半径R值并满足其他指标。即，针对聚焦单元在长短边方向设计不同的焦距F而具有相同的工作距离，尤其是在短边方向对聚焦单元设计更小的F，以此可获得更小的短边微透镜阵列微透镜阵列的焦距f，即更小的曲率半径，降低微透镜阵列加工难度，使目标光斑尺寸更加受控，防止因微透镜阵列加工误差过大导致退火均匀性降低；而且能够减小短边微透镜阵列光路长度，使整体光学结构更加紧凑，缩小整机体积并降低装调难度。

继续参考图1和图2，可在聚焦单元104中加入焦深调节单元105，使得聚焦单元104在短边方向具有小于长边方向的焦距F。具体的，在第一片透镜104a和所述聚焦单元镜组104b之间加入焦深调节单元105，以降低光斑的短边方向的聚焦单元的焦距。其中，焦深调节单元105例如是包括两片柱透镜，两片柱透镜组成在短边方向具有负焦度的镜组，焦深调节单元105使从聚焦单元104的第一片透镜104a出射的光线进行发散，使其相较于焦深调节单元105时的光线发散角变大，在长短边光斑需要具有相同工作距时，聚焦单元104在短边方向具有更小的焦距及更强的聚光能力，即具备更大数值孔径，能得到目标光斑的短边方向的宽度。即，通过在聚焦单元104的第一片透镜104a和聚焦单元镜组104b之间设置焦深调节单元来降低微透镜阵列在短边方向的曲率半径。

在本实施例中，所述焦深调节单元105是在所述光斑的短边方向上具有负焦度的镜组，以使光束从聚焦单元的第一片透镜104a出射后发散。详细地，所述焦深调节单元105是在光斑的短边方向上具有负焦度的镜组，因此，焦深调节单元105使从聚焦单元的第一片透镜104a出射的光线进行发散，使其相较于焦深调节单元105时的光线发散角变大，而目标光斑的尺寸是预先设置的，因此，在长短边光斑需要具有相同工作距时，聚焦单元104在短边方向须具有更小的焦距及更强的聚光能力(即具备更大数值孔径)，才能得到目标光斑的短边方向的宽度。

作为一个具体的实施例，如图2所示，所述焦深调节单元105包括第一柱透镜105a和第二柱透镜105b，所述第一柱透镜105a为在短边方向具有负焦度的柱透镜，所述第二柱透镜105b为在短边方向具有正焦度的柱透镜。具体实施时，所述第一柱透镜105a例如是平凹柱面透镜，其是在垂直方向(光轴方向)具有凹透镜的曲率、在水平方向没有曲率的透镜，由一个平面和一个凹柱面组成，其焦距为负，用于将平行或发散光束聚集到线上或改变像的宽高比，将光束在单方向放大。所述第二柱透镜105b例如是平凸柱面透镜，其是在垂直方向(光轴方向)具有凸透镜的曲率、在水平方向没有曲率的透镜，由一个平面和一个凹柱面组成，用于光束在单方向放大。所述第二柱透镜105b的发散能力较强，第一柱透镜105a和第二柱透镜105b组成的所述焦深调节单元105为在所述光斑的短边方向上具有负焦度的镜组，以使所述光束从所述聚焦单元的第一片透镜104a出射后发散。

本实施例中，经过所述焦深调节单元105的光线相较于现有技术的光线发散角变大，在长短边光斑需要具有相同工作距时，聚焦单元在短边方向具有更小的焦距及更强的聚光能力才能得到目标光斑的短边方向的宽度，即具备更大数值孔径。优选方案中，所述焦深调节单元105采用具有负焦度的第一柱透镜105a和具有正焦度的第二柱透镜105b组成在光斑的短边方向上具有负焦度的镜组。采用一个具有负焦度的柱透镜和一个具有正焦度的柱透镜，可以矫正像差，相比于仅仅采用一个具有负焦度的柱透镜而言像质更佳。

更进一步的，所述第一柱透镜105a和所述第二柱透镜105b相对设置，距离可调整，以便于安装调试。可针对聚焦单元在长短边方向设计不同的焦距F而具有相同的工作距离，尤其是在短边方向对聚焦单元设计更小的F，以此获得更小的短边微透镜阵列微透镜阵列的焦距f，即更小的曲率半径，降低微透镜阵列加工难度，使目标光斑尺寸更加受控，防止因微透镜阵列加工误差过大导致退火均匀性降低。可通过减小短边微透镜阵列光路长度，使整体光学结构更加紧凑，缩小整机体积并降低装调难度。

图4a是本发明实施例的目标光斑仿真结果示意图。图4b是沿图4a中AA’线剖面的目标光斑的短边方向的光斑能量示意图。图4a和图4b中，横轴是光斑短边的宽度(单位是毫米)，纵轴是光斑能量(单位是W/平方毫米)。图4c是沿图4a中BB’线的剖面的目标光斑长边方向的光斑能量示意图。图4c中，横轴是纵轴是光斑能量(单位是W/平方毫米)，纵轴是光斑长边的宽度(单位是毫米)。

参见图4a至图4c，此时系统设计的光斑尺寸为5*0.2mm，长短边同时具备匀化效果，此时在最佳焦面处在5*0.2mm范围内整体能量均匀性低于3.0％，均匀性计算方法采用以下公式：

U＝(Emax-Emin)/(Emax+Emin)×100％ (5)

其中，U为目标光斑能量的均匀性，Emax表示目标光斑范围内的最高能量，Emin表示目标光斑范围内的最低能量。

图5a是本发明实施例的目标光斑短边形貌示意图。图5a中，横轴是光斑短边的宽度(单位是毫米)，纵轴是光斑能量(单位是W/平方毫米)。图5a是由10个不同焦深位置的光斑能量图，焦深位置为3326.74mm、3326.76mm、3326.78mm、3326.8mm、3326.82mm、3326.84μm、3326.86mm、3326.88mm、3326.90mm、3326.92mm。焦深位置3326.74mm和焦深位置3326.92mm之间是180μm的焦深，光斑能量的均匀性低于5％。图5b是本发明实施例的目标光斑长边形貌示意图。图5b中，横轴是光斑长边的宽度(单位是毫米)，纵轴是光斑能量(单位是W/平方毫米)。图5b是由10个不同焦深位置的光斑能量图，焦深位置为3326.74mm、3326.76mm、3326.78mm、3326.8mm、3326.82mm、3326.84μm、3326.86mm、3326.88mm、3326.90mm、3326.92mm。焦深位置3326.74mm和焦深3326.92mm之间是180μm的焦深，光斑能量的均匀性低于5％，也就是说，此时5*0.2mm目标光斑可以在160um焦深内保证均匀性低于5％。

综上可见，在本发明提供的一种激光退火装置中，在聚焦单元中设置有焦深调节单元，所述焦深调节单元用于降低所述光斑的短边方向的聚焦单元的焦距，降低微透镜阵列加工难度，使目标光斑尺寸更加受控，防止因微透镜阵列加工误差过大导致退火均匀性降低；减小短边匀光装置光路长度，使整体光学结构更加紧凑，缩小整机体积并降低装调难度。同时提升整个装置的焦深范围，提高整体的工艺均匀性，避免了产率提升带来的工艺适应性下降。在微透镜阵列参数设计时充分考虑物理光学影响，分别针对干涉、衍射效应进行设计约束，进一步提升目标光斑的高均匀性。所述准直扩束单元包括准直透镜、第一扩束透镜和第二扩束透镜，通过将准直透镜和扩束透镜分开设计，可以分别装调，装调方便，并提高了最终出射光的准直效果。

此外还应该认识到，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (14)

1.一种激光退火装置，其特征在于，包括：光源单元、匀光单元和聚焦单元，所述光源单元发射的光束经过所述匀光单元和所述聚焦单元在工件上形成光斑；所述聚焦单元包括焦深调节单元，所述焦深调节单元用于降低所述光斑的短边方向的聚焦单元的焦距。

2.根据权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，所述焦深调节单元是在所述光斑的短边方向上具有负焦度的镜组，经过所述焦深调节单元的光束呈发散状态。

3.根据权利要求2所述的激光退火装置，其特征在于，所述焦深调节单元包括第一柱透镜和第二柱透镜，所述第一柱透镜是在所述光斑的短边方向具有负焦度的柱透镜，所述第二柱透镜是在所述光斑的短边方向具有正焦度的柱透镜。

4.根据权利要求3所述的激光退火装置，其特征在于，所述第一柱透镜和所述第二柱透镜相对设置且距离可调整。

5.根据权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，所述匀光单元包括第一组微透镜阵列和第二组微透镜阵列，所述第一组微透镜阵列用于匀化所述光斑的长边方向，所述第二组微透镜阵列用于匀化所述光斑的短边方向。

6.根据权利要求5所述的激光退火装置，其特征在于，所述第一组微透镜阵列包括第一微透镜阵列和第二微透镜阵列，所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列相互正交。

7.根据权利要求6所述的激光退火装置，其特征在于，所述第二微透镜阵列位于所述第一微透镜阵列的焦距处，且所述第二微透镜阵列与所述第一微透镜阵列沿光轴方向镜像设置。

8.根据权利要求6或7所述的激光退火装置，其特征在于，所述第二组微透镜阵列包括第三微透镜阵列和第四微透镜阵列，所述第三微透镜阵列和所述第四微透镜阵列相互正交。

9.根据权利要求8所述的激光退火装置，其特征在于，所述第四微透镜阵列位于所述第三微透镜阵列的焦距处，且所述第四微透镜阵列与所述第三微透镜阵列沿光轴方向镜像设置。

10.根据权利要求8所述的激光退火装置，其特征在于，所述第一微透镜阵列、第二微透镜阵列、第三微透镜阵列和第四微透镜阵列均由多个柱透镜组成。

11.根据权利要求8所述的激光退火装置，其特征在于，所述第一组微透镜阵列中的第一微透镜阵列和第二微透镜阵列满足以下约束条件，或者，所述第二组微透镜阵列中的第三微透镜阵列和第四微透镜阵列满足以下约束条件：

Λ＝(λ·F)/p≤10；

FN＝p^2/4λf>10；

D＝(p·F)/f；

其中，Λ表征因微透镜阵列引入的激光光斑干涉周期大小，FN表征微透镜阵列引入的衍射效应大小，λ表示为光源单元的光源波长，f为单个微透镜阵列的焦距，p为组成微透镜阵列的单个柱透镜的宽度，F为所述聚焦单元的焦距，D为目标光斑在需要匀化方向上的宽度。

12.根据权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，所述聚焦单元还包括第一片透镜和聚焦单元镜组，所述焦深调节单元位于所述第一片透镜和所述聚焦单元之间。

13.根据权利要求1所述的激光退火装置，其特征在于，还包括准直扩束单元，所述准直扩束单元位于所述光源单元和所述匀光单元之间，所述准直扩束单元用于对所述光束进行准直和扩束。

14.根据权利要求13所述的激光退火装置，其特征在于，所述准直扩束单元包括准直透镜、第一扩束透镜和第二扩束透镜，所述准直透镜用于将所述光源单元出射的带有一定发散角度的光束进行准直汇聚输出准平行光，所述第一扩束透镜和所述第二扩束透镜共同对准直后的所述光束进行扩束得到光斑扩大的准平行光。