DE19915000A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der Intensitätsverteilung eines Laserstrahls - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Intensitätsverteilung eines Laserstrahls 12 zur Bearbeitung eines Substrates sehen vor, daß die Laserstrahlung eine Homogenisiereinrichtung (10) durchläuft, nach der sich Teilstrahlen (d) des Laserstrahls (12) so einander überlagern, daß eine Homogenisierung der Intensitätsverteilung des Laserstrahls erreicht wird. Durch Anordnung einer Blende an einer Stelle (III-IV) im Strahlengang des Laserstrahls wird Strahlung aus sich überlagernden Teilstrahlen derart ausgeblendet, daß von zumindest einigen der Teilstrahlen unterschiedliche Anteile ausgeblendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Intensitätsverteilung eines Laserstrahls mit ei­ ner Homogenisiereinrichtung, die im Strahlengang des Laser­ strahls angeordnet ist und Teilstrahlen des Laserstrahls so einander überlagert, daß eine Homogenisierung der Intensi­ tätsverteilung des Laserstrahls gefördert wird.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 42 20 705 A1 bekannt. Dort wird die Intensitätsverteilung eines Laserstrahls da­ durch homogenisiert (räumlich angeglichen), daß eine Mehrzahl von Linsen in einer Reihe senkrecht zur optischen Achse ange­ ordnet wird. Diese Linsen sind jeweils so geformt, daß sie einzelne Teilstrahlen des Laserstrahls so einander überla­ gern, daß die abgebildete Laserstrahlung insgesamt weitgehend homogenisiert ist.

Eine Weiterbildung dieses Standes der Technik findet sich in der DE 196 32 460 C1. Dort werden mehrere Beleuchtungsfelder mit jeweils homogener Intensitätsverteilung erzeugt, wobei eine Linsenreihe mehrere unterschiedliche Gruppen von azen­ trischen Linsensegmenten von Zylinderlinsen aufweist (vgl. auch US-Patent 5 796 521).

Die vorliegende Erfindung setzt die Kenntnis dieses Standes der Technik voraus und geht davon aus. Die oben genannten Pa­ tentdokumente werden durch Bezugnahme in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung aufgenommen.

Mittels der genannten Homogenisiereinrichtungen wird insbe­ sondere die Strahlung eines Excimerlaserstrahls für eine Vielzahl von Anwendungen homogenisiert, also die Verteilung der Intensität des Laserstrahls über seinen Querschnitt ver­ gleichmäßigt. Der von einem Excimerlaser emittierte (und noch nicht optisch manipulierte) Laserstrahl hat in der Regel kei­ ne gleichförmige Intensitätsverteilung über seinen Quer­ schnitt. Der von einem Excimerlaser abgegebene Laserstrahl hat etwa Rechteckform mit Abmessungen von etwa 10 × 30 mm. Dabei spricht man in Bezug auf die Rechteckform von einer kurzen Achse (also z. B. 10 mm lang) und einer langen Achse (also z. B. 30 mm lang). Für eine Vielzahl von Anwendungen muß dieser Strahl optisch stark verkleinernd abgebildet wer­ den. Darüber hinaus wird bei einer Vielzahl von Anwendungen auch eine Homogenisierung der Strahlintensität verlangt, d. h. eine gleichmäßige Intensitätsverteilung des Strahls über sei­ nem Querschnitt. Optische Einrichtungen zum Homogenisieren von Laserstrahlen sind auch aus der DE-A-42 20 705 (entspre­ chend US-Patent 5 414 559), der DE-38 29 728 A1, DE-38 41 045 A1, und DE 195 20 187 A1 bekannt.

Beim industriellen Einsatz von Laserstrahlung, insbesondere Excimerlaserstrahlung, treten immer wieder Anwendungen auf, die nicht nur eine Homogenisierung der auf ein zu bearbeiten­ des Material auftreffenden Laserstrahlung erfordern, sondern darüber hinaus auch eine gezielte Einstellung der Intensi­ tätsverteilung nach der Homogenisierung wünschenswert machen. Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung von Laserstrahlung bei der Erzeugung von z. B. Lochreihen in einer dünnen Folie (z. B. Polyimid-Folie). Um mit Excimerlaserstrahlung Lochrei­ hen in einer derartigen Folie (typischerweise 20 bis 100 µm stark) zu erzeugen, wird die Laserstrahlung in an sich be­ kannter Weise auf eine Maske gerichtet, in der Lochreihen ausgebildet sind. Die durch die Maske durchtretende Laser­ strahlung wird z. B. in 2,5- bis 5-facher Verkleinerung durch ein Objektiv auf das Substrat (hier also die Folie) abgebil­ det. Dabei erhöht sich die Intensität der Laserstrahlung im Quadrat des Faktors der Verkleinerung, bei 5-facher Verklei­ nerung wird also die Intensität um das 25-fache erhöht.

Um in einer Folie der genannten Art Lochreihen zu erzeugen, werden dann typischerweise 100 bis 300 Pulse Excimerlaser­ strahlung benötigt. Beim Stand der Technik wird die Excimer­ laserstrahlung mit Mitteln homogenisiert, die im eingangs ge­ nannten Stand der Technik beschrieben sind.

Trotzdem kommt es z. B. beim vorstehend erläuterten Bohren von Lochreihen dazu, daß die Lochdurchmesser in der Reihe nicht völlig gleich sind, insbesondere auf der Austrittssei­ te. Es wird beobachtet, daß die in der Reihe außen angeordne­ ten Löcher einen größeren Durchmesser aufweisen als in der Reihe innen liegende Löcher. Die Erklärung hierfür liegt dar­ in, daß durch während des Ablationsprozesses entstehende ab­ getragene Teilchen Strahlung absorbiert wird. Die Konzentra­ tion der absorbierenden Teilchen ist in der Mitte der Lochreihe größer als außen. Dies führt dazu, daß die äußeren Löcher der Lochreihe größer werden können als die inneren.

Derartige prozeßbedingte Einflüsse können auch bei anderen Anwendungen von Laserstrahlen bewirken, daß die zunächst durch die Homogenisiereinrichtung sehr homogen verteilte La­ serenergie nicht genauso homogen verteilt zur Wirkung kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit dem in einfacher Weise die Intensitätsverteilung von homogenisierter Laserstrahlung steuer- und einstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch eine Blende im Strahlengang des La­ serstrahls hinter der Homogenisiereinrichtung zum Ausblenden von Strahlung aus den überlagerten Teilstrahlen derart, daß von zumindest einigen der Teilstrahlen unterschiedliche An­ teile ausgeblendet werden.

Das erfindungsgemäß Verfahren zum Steuern und Einstellen der Intensitätsverteilung von Laserstrahlung sieht vor, daß mittels einer Blende Strahlung aus dem Laserstrahl derart ausgeblendet wird, daß von zumindest einigen der Teilstrahlen des Laserstrahls unterschiedliche Anteile ausgeblendet wer­ den.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer Vor­ richtung und eines Verfahrens zum Erzeugen von Strukturen in Substraten, insbesondere zum Erzeugen von Lochreihen mit gleichmäßigem Durchmesser.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Blende konzentrisch mit dem Laserstrahl angeordnet ist. Dies bedeutet, daß der Mit­ telpunkt des wirksamen Bereiches der Blende mit der Achse des Laserstrahls zumindest annähernd zusammenfällt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Blende einstellbar ist, d. h. der wirksa­ me Bereich, in dem die Blende Strahlung aus dem Laserstrahl ausblendet, ist manuell oder automatisch veränderbar.

Für die Erfindung eignen sich sowohl Lochblenden als auch Blenden, die im mittleren Bereich des Laserstrahls Strahlung ausblenden und Randstrahlen passieren lassen.

Insbesondere eignen sich runde, insbesondere kreisrunde oder ovale Blenden. Ebenfalls geeignet sind eckige Blenden, insbe­ sondere rechteckige, weiter insbesondere quadratische Blen­ den.

Für die mit der Erfindung verwendete Homogenisiereinrichtung kommen insbesondere Zylinderlinsenreihen in Betracht mit ei­ ner Sammellinse, wie sie im eingangs genannten Stand der Technik als solche beschrieben sind.

Besonders eignet sich die Erfindung zur Homogenisierung und Steuerung der Intensitätsverteilung eines Excimerlaser­ strahls.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Homogenisiereinrichtung, die in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern der Intensitätsverteilung eines Laser­ strahls bevorzugt verwendet wird

Fig. 2 schematisch eine Homogenisiereinrichtung und weitere optische Elemente, einschließlich ei­ ner Maske, die ebenfalls in einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zum Steuern der Intensi­ tätsverteilung eines Laserstrahls eingesetzt werden kann

Fig. 3 eine typische homogene Intensitätsverteilung eines Excimerlaserstrahls, wie sie mit Ein­ richtungen entsprechend den Fig. 1 und 2 erreichbar ist;

Fig. 4 eine zu erwartende Lochdurchmesserverteilung beim Bohren einer Lochreihe mit Laserstrahlung und homogener Intensitätsverteilung;

Fig. 5 eine tatsächlich auftretende Durchmesserver­ teilung von Löchern, die mit Laserstrahlung gebohrt werden;

Fig. 6 schematisch eine gewünschte Intensitätsvertei­ lung eines Laserstrahls zur Erzeugung gleich­ mäßiger Lochdurchmesser;

Fig. 7 schematisch eine Anordnung von Teilstrahlen des Laserstrahls direkt hinter einer Sammel­ linse der Homogenisiereinrichtung;

Fig. 8 einen einzelnen Teilstrahl der Laserstrahlung, wie er in einer gewünschten Ebene, z. B. der Ebene einer Maske, abgebildet wird;

Fig. 9 einen Schnitt senkrecht zur Achse der Laser­ strahlung in im Vergleich mit Fig. 7 größerem Abstand von der Sammellinse, wobei einzelne Teilstrahlen bereits teilweise aufgeweitet sind und deshalb einander überlappen;

Fig. 10 schematisch eine Blende im Laserstrahl an ei­ ner Stelle, wo sich Teilstrahlen des Laser­ strahls aufgrund der Wirkung der Homogeni­ siereinrichtung noch nicht vollständig über­ lappen;

Fig. 11 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Blende, und

Fig. 12 u. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Blende, die mittig im Laserstrahl Strahlung ausblendet (Fig. 12) und die damit erzielte Intensitäts­ verteilung im Laserstrahl (Fig. 13).

Fig. 1 zeigt eine Homogenisiereinrichtung 10, mit der ein Laserstrahl 12, z. B. ein Excimerlaserstrahl, homogenisierbar ist.

Die Homogenisiereinrichtung 10 besteht aus zwei parallel an­ geordneten Zylinderlinsenreihen ("Arrays") LA1 und LA2. Die Längsachsen der Zylinderlinsen stehen senkrecht zur Zeich­ nungsebene. Dies ergibt sich auch aus der schematischen Dar­ stellung der Zylinderlinsenformen in den Figuren. Bei Verwen­ dung eines Excimerlaserstrahls stehen also die Zylinderlin­ senachsen parallel zur oben genannten "langen Achse" des La­ serstrahls. In den Figuren verläuft der Strahlengang des La­ serstrahls 12 von links nach rechts. Im Strahlengang hinter den Zylinderlinsenreihen LA1, LA2 ist eine Sammellinse CL (Kondensorlinse) angeordnet. Insoweit ist der Homogenisierer als solches aus dem eingangs genannten Stand der Technik be­ kannt.

Durch die erste Reihe LA1 von Zylinderlinsen wird der einfal­ lende Laserstrahl 12 in eine Vielzahl von Teilstrahlen aufge­ teilt. In Fig. 1 sind nur drei Teilstrahlen schematisch dar­ gestellt, deren Durchmesser in Fig. 1 mit "d" bezeichnet ist. In der Regel wird eine Vielzahl von Teilstrahlen verwen­ det, typisch sind 5 bis 20 Teilstrahlen.

Die optischen Elemente LA1, LA2 und CL bewirken, daß die in Fig. 1 von links einfallende Laserstrahlung 12 auf eine Ebe­ ne 14 abgebildet wird. Dort hat die abgebildete Strahlung den Durchmesser "D" in der hier interessierenden Richtung, also in der Zeichnungsebene. Die zentrale Achse der Laserstrahlung ist mit "A" bezeichnet.

Die optischen Elemente und insbesondere die Sammellinse CL bewirken, daß sich alle Teilstrahlen in der Ebene 14 voll überlagern (überlappen). Dies bedeutet, daß im einfallenden Laserstrahl 12 noch vorhandene Inhomogenitäten der Intensitä­ ten voll ausgeglichen werden, d. h. der auf die Ebene 14 ab­ gebildete Laserstrahl ist homogenisiert.

Ist die einfallende Laserstrahlung auch in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene inhomogen, wird ein zweiter, gegenüber der Darstellung gemäß Fig. 1 um 90° gedrehter Homogenisierer benötigt (nicht dargestellt).

Die Zylinderlinsenreihe LA1 hat die Brennweite f1; die Zylin­ derlinsenreihe LA2 hat die Brennweite f2 und die Sammellinse CL hat die Brennweite f3. Größe und Form des Beleuchtungsfel­ des auf der Abbildungsebene 14 (quadratisch, rechteckig oder Line) wird durch die Breite und Brennweite f2 der Linsen so­ wie die Brennweite f3 der Sammellinse bestimmt.

Nachfolgend bezieht sich die Betrachtung auf die sog. lange Achse (siehe oben) eines langgestreckten Feldes (Linie) mit z. B. Abmessungen von 80 × 3 mm. Für die Breite D dieses Fel­ des (also die Linienstärke) gilt D = (f3/f2)d. Mit diesem Feld, das auf die Ebene 14 abgebildet ist, wird z. B. eine Maske ausgeleuchtet. Dies ist näher in Fig. 2 dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine Homogenisiereinrichtung 10 entsprechend Fig. 1, wobei weitere optische Elemente hinzugefügt sind, nämlich zum einen ein Teleskop 16 im einfallenden Laserstrahl 12, und weiterhin eine Feldlinse 22 unmittelbar vor einer Maske 26, und eine Abbildungsoptik 24 zum Abbilden der Strah­ lung auf ein zu bearbeitendes Substrat.

Nachfolgend soll die Erfindung in Bezug auf einen typischen Anwendungsfall näher erläutert werden, nämlich auf das Erzeu­ gen von Löchern in einer Folie der eingangs genannten Art, also z. B. einer Polyimid-Folie von typischerweise 20 bis 100 µm Stärke. Dabei gilt, daß der Durchmesser des mit Laser­ strahlung gebohrten Loches in der Folie umso größer ist, je größer die Intensität der Laserstrahlung ist.

Fig. 3 zeigt das homogene Feld der Laserstrahlung über den Querschnitt des Strahles, wobei die Strahlung mit einer Homo­ genisiereinrichtung gemäß Fig. 2 homogenisiert ist. In Fig. 3 ist auf der Abszisse der Ort im Querschnitt des Strahles (also z. B. in den Fig. 1 und 2 der Abstand des Ortes vom Rand des Strahles in der Papierebene) dargestellt und auf der Ordinate die Strahlintensität in willkürlichen Einheiten. Ge­ mäß Fig. 3 ist die erzielte Intensitätsverteilung weitestge­ hend homogen, abgesehen von sehr schmalen Flanken, in denen die Intensität von Null auf den Endwert ansteigt.

Wird mit derartig homogenisierter Strahlung und einer Maske 26, in der Löcher ausgebildet sind, sowie einer Abbildungsop­ tik 24 eine in der Ebene 14 angeordnete Folie (Substrat) durchbohrt, sollte man theoretisch eine Lochdurchmesserver­ teilung gemäß Fig. 4 erwarten, d. h. völlig gleichmäßige Lochdurchmesser von im Ausführungsbeispiel 45 µm.

Tatsächlich aber ergibt sich eine Lochdurchmesserverteilung gemäß Fig. 5, d. h. die äußeren Löcher haben einen größeren Durchmesser als die inneren Löcher. Dies resultiert daraus, daß die äußeren Löcher mit einer größeren Laserstrahlintensi­ tät gebohrt werden als die inneren Löcher. Als Ursache hier­ für wird angenommen, daß während des Bohrens der Löcher die Ablationsprodukte im Bereich der mittleren Löcher stärker konzentriert sind und deshalb stärker Laserstrahlung absor­ bieren als im Bereich der äußeren Löcher.

Es soll deshalb die Intensitätsverteilung der homogenisierten Laserstrahlung so eingestellt werden, daß der Durchmesser al­ ler Löcher gleich ist. Fig. 6 zeigt eine entsprechende In­ tensitätsverteilung für eine Laserstrahlung, die geeignet ist, statt der Lochdurchmesserverteilung gemäß Fig. 5 die ideale Lochdurchmesserverteilung gemäß Fig. 4 zu erreichen.

Wie dies erreicht wird, ist schematisch in den nachfolgend beschriebenen Figuren dargestellt. Fig. 7 zeigt eine Anord­ nung einer Vielzahl von Teilstrahlen 28, wie sie sich z. B. an der Schnittstelle I-II von Fig. 1 ergibt. An dieser Stel­ le der Strahlung, d. h. kurz hinter der Sammellinse CL, sind die einzelnen Teilstrahlen (Durchmesser d gemäß Fig. 1) noch voneinander getrennt, d. h. sie überlagern (überlappen) ein­ ander noch nicht. Bei der Darstellung gemäß Fig. 7 liegt ei­ ne Anordnung von zwei Homogenisiereinrichtungen entsprechend Fig. 1 zugrunde, wobei der Homogenisierer aus je zwei senk­ recht zueinander stehenden Reihen Zylinderlinsen besteht und jede Reihe fünf vertikale und vier horizontale Zylinderlinsen aufweist. Es stehen also die Zylinderlinsen paarweise senk­ recht zueinander, d. h. es wird eine Homogenisierung in bei­ den Achsen des Laserstrahles erreicht, also sowohl in der Zeichnungsebene gemäß den Fig. 1 und 2 als auch senkrecht dazu.

Mit einer solchen Anordnung ergeben sich 20 quadratische Be­ leuchtungsfelder, die 20 Teilstrahlen 30 entsprechen. In der Abbildungsebene, die bei einer Anordnung gemäß Fig. 2 im we­ sentlichen mit der Ebene der Maske 26 zusammenfällt, wird je­ der einzelne Teilstrahl 30 aus der in Fig. 7 gezeigten qua­ dratischen Form in eine langgestreckte Form 32 gemäß Fig. 8 transformiert, d. h. die Zylinderlinsen bewirken eine Strec­ kung jedes einzelnen Teilstrahls 30 in die abgebildete Form 32 gemäß Fig. 8. Dies bedeutet, daß sich alle 20 Felder der Teilstrahlen 30 gemäß Fig. 7 auf der Maske 26 vollständig überlappen, und zwar entsprechend der Form 32 des in Fig. 8 abgebildeten Teilstrahls.

Die zunehmende Überlappung der einzelnen Teilstrahlen mit zu­ nehmendem Abstand von der Sammellinse CL, die in Fig. 1 auf­ grund der Schraffuren zu erkennen ist, ist in Fig. 9 schema­ tisch gezeigt, wobei zwei Teilstrahlen 30a und 30b gemäß Fig. 7 exemplarisch herausgegriffen sind. Die Zylinderlinsen der beschriebenen Art wirken so, daß jeder Teilstrahl in Ho­ rizontalrichtung (also in den Figuren die Richtung links­ rechts) sehr stark aufgeweitet wird, während die Aufweitung jedes einzelnen Teilstrahls in einer Richtung senkrecht dazu (also in den Figuren oben-unten) sehr viel geringer ist. Fig. 9 zeigt die Aufweitung der Teilstrahlen, wobei die Teil­ strahlen 30a, 30b fett umrandet sind. Fig. 9 entspricht etwa der Stelle III-IV von Fig. 2, also einem Schnitt senkrecht zur Achse A des optischen Systems. Die beiden Teilstrahlen 30a, 30b haben sich also in Horizontalrichtung stark aufge­ weitet und in Vertikalrichtung etwas. Der Überlapp ist also in Horizontalrichtung größer als in Vertikalrichtung (die Be­ griffe "horizontal" und "vertikal" beziehen sich hier nicht etwa auf die Erdoberfläche, sondern setzen nur die unter­ schiedlichen Richtungen des Systems in Beziehung, ansonsten sind diese Richtungen weitestgehend willkürlich wählbar).

Wird nun gemäß Fig. 10 eine Blende 36 in die teilweise über­ lappenden Teilstrahlen 34 eingesetzt, dann werden von den verschiedenen Teilstrahlen, die teilweise aufgeweitet sind und einander teilweise (noch nicht vollständig) überlappen, unterschiedliche Anteile an Strahlung ausgeblendet. Beim Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 10 ist die Blende 36 eine Loch­ blende, d. h. sie läßt alle Strahlung durch, die innerhalb des dargestellten Kreises liegt. Für den beispielhaft darge­ stellten Teilstrahl 30c (der ähnlich dem Teilstrahl 30a ist, jedoch eine Reihe nach oben versetzt) ergibt sich z. B., daß etwa die Hälfte der Strahlung ausgeblendet wird, während vom Teilstrahl 30b nur ein sehr geringer Anteil ausgeblendet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Strahlung im Außenbereich der Teilstrahlen abgeschnitten, und zwar so, daß von zumindest einigen der Teilstrahlen jeweils unterschiedliche Anteile ausgeblendet werden. Dies führt nicht dazu, daß die Abmessungen des in der Arbeitsebene (z. B. Ebene 14 in Fig. 1 oder Maskenebene 26 in Fig. 2) abge­ bildeten Laserstrahls sich ändern, vielmehr ändert sich nur die Intensitätsverteilung innerhalb des ansonsten in seinen Abmessungen unveränderten Laserstrahls. Die Anordnung einer Blende 36 gemäß Fig. 10 bewirkt, daß sich die Intensität des Laserstrahls im mittleren Bereich vergrößert und am Rande ab­ nimmt, also eine Intensitätsverteilung der Laserstrahlinten­ sität etwa entsprechend Fig. 6 erreicht wird.

Ändert man die Größe der Öffnung der Blende 36, ändert sich auch die Intensitätsverteilung des in der Substratebene abge­ bildeten Laserstrahls. Ist die Blende 36 ganz geöffnet, d. h. wird keine Strahlung ausgeblendet, so ergibt sich die voll­ ständig homogene Intensitätsverteilung gemäß Fig. 3. Wird dann die Blende langsam verkleinert, so daß sie mehr und mehr Strahlungsanteile ausblendet, so sinkt die Intensität an den Rändern langsam ab (Fig. 6). Bei weiterer Verkleinerung der Blendenöffnung wird der Effekt immer stärker, bis auch die Intensität der Laserstrahlung in der Mitte abnimmt. Verrin­ gert man die Blendenöffnung noch weiter, so sinkt nur noch die gesamte Intensität, ohne daß sich das Verhältnis der In­ tensitäten von innen nach außen verändert. Somit liegt der sinnvolle Einstellbereich der Blende also von ganz offen bis zu der vorstehend genannten Position, in der die Intensität der Strahlung auch im mittleren Bereich abnimmt.

Fig. 11 zeigt eine Abwandlung der Blende, die hier nicht kreisrund ist, sondern eckig in Form zweier von links bzw. rechts in den Strahlengang einschiebbarer Teilblenden 38a und 38b. Ansonsten entsprechen die Verhältnisse weitgehend derje­ nigen der Fig. 10, d. h. die Änderung der Intensitätsvertei­ lung ist analog dem oben Beschriebenen abhängig von der Stel­ lung der beiden Teilblenden 38a, 38b.

Durch die in Fig. 6 schematisch dargestellte Intensitätsver­ teilung der Laserstrahlung läßt sich die unerwünschte Varia­ tion des Lochdurchmessers bei Erzeugung einer Lochreihe gemäß Fig. 5 dahingehend korrigieren, daß eine ideale Lochdurch­ messervariation gemäß Fig. 4 erreicht wird.

Mit Blenden gemäß den Fig. 10 und 11 läßt sich z. B. eine Reduzierung der Laserstrahlungsintensität in Randbereichen des Strahls um bis zu 80% erzielen, ohne daß die Strahlungs­ intensität in der Mitte des Strahls beeinflußt wird.

Die Erfindung läßt sich nicht nur mit Lochblenden verwirkli­ chen, sondern auch mit Blenden, die im mittleren Bereich der Laserstrahlung Strahlungsanteile ausblenden. Dies ist in den Fig. 12 und 13 dargestellt.

Gemäß Fig. 12 ist eine Blende 40 zentral im Feld 34 teilwei­ se überlagerter Teilstrahlen angeordnet (die Darstellung ent­ spricht analog den Fig. 7 und 9). Die Blende 40 ist also keine Lochblende, sondern eine zentrisch angeordnete Blende, die mittlere Strahlungsanteile ausblendet und danebenliegende Randstrahlungsbereiche durchläßt. Die Wirkung einer solchen Blende 40 auf die einzelnen Teilstrahlen ist in Fig. 12 an­ hand der Teilstrahlen 30a, 30b schematisch dargestellt, d. h. die Blende 40 blendet aus einem weiter außen liegenden Teil­ strahl 30b weniger Strahlung aus als aus einem weiter innen liegenden Teilstrahl 30a (auch hier sind beide Teilstrahlen 30a, 30b wieder durch fette Linien dargestellt und die Blende 40 ist analog Fig. 10 etwa an der Position III-IV von Fig. 2 angeordnet). Es ergibt sich so eine Intensitätsverteilung, wie sie schematisch in Fig. 13 dargestellt ist. Die Intensi­ tät der Strahlung im Randbereich ist größer als in der Mitte. Dies kann für bestimmte Applikationen der Laserstrahlung ge­ wünscht sein und wird mittels der Blende in einfacher Weise erreicht.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Steuern der Intensitätsverteilung eines Laserstrahls (12) mit einer Homogenisiereinrichtung (10), die im Strahlengang des Laserstrahls angeordnet ist und Teil­ strahlen (30) des Laserstrahls (12) so einander überlagert, daß eine Homogenisierung der Intensitätsverteilung des Laser­ strahls gefördert wird, gekennzeichnet durch eine Blende (36, 38a, 38b, 40) im Strah­ lengang des Laserstrahls zum Ausblenden von Strahlung aus den überlagerten Teilstrahlen (34) derart, daß von zumindest ei­ nigen der Teilstrahlen (30a, 30b) unterschiedliche Anteile ausgeblendet werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (36, 38a, 38b, 40) konzentrisch mit dem Laser­ strahl angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (36, 38a, 38b, 40) hinsichtlich ihrer Relativstel­ lung zum Lasertrahl und/oder ihrer Größe einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (36, 38a, 38b, 40) eine Lochblende ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (40) so angeordnet ist, daß sie im mittleren Be­ reich des Laserstrahls ausblendet und Randstrahlen passieren läßt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende rund, insbesondere kreisrund oder oval, ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende eckig, insbesondere rechteckig, insbesondere qua­ dratisch, ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisiereinrichtung Zylinderlinsenreihen (LA1, LA2) und eine Sammellinse (CL) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl (12) ein Excimerlaserstrahl ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende im Strahlengang des Laserstrahls hinter der Homo­ genisiereinrichtung (10) angeordnet ist.

11. Verfahren zum Steuern der Intensitätsverteilung eines Laserstrahls (12) mit einer Homogenisiereinrichtung (10), die im Strahlengang des Laserstrahls so angeordnet wird, daß sie Teilstrahlen (30, 30a, 30b, 40) des Laserstrahls (12) überla­ gert und dadurch eine Homogenisierung der Intensitätsvertei­ lung des Laserstrahls fördert, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Blende (36, 38a, 38b, 40) Strahlung aus dem La­ serstrahl derart ausgeblendet wird, daß von zumindest einigen der Teilstrahlen (30, 30a, 30b, 40) unterschiedliche Anteile ausgeblendet werden.

12. Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Erzeugung von Abtragungen, insbesondere Vertiefun­ gen oder Löchern, in einem Substrat.