DE60017076T2 - Lasersystem - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lasersysteme, um im Besonderen, jedoch nicht ausschließlich, Ausgangsprofile vorzusehen, welche sich zur Laserkristallisierung von Halbleiterschichten, wie z.B. zur Kristallisierung von amorphem Silicium zur Ausbildung von polykristallinem Silicium in Dünnschichtanordnungen, eignen. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf Vorrichtungen und Verfahren zur Kristallisierung einer Halbleiterschicht unter Verwendung eines solchen Lasersystems.
  • Es ist allgemein bekannt, dass die Anwendung von Laserkristallisierungsverfahren die Herstellung von Niedertemperatur-Polysiliciumanordnungen, zum Beispiel für Displays und andere Schaltkreise, ermöglichen kann. Jedoch kann das Laserkristallisierungsverfahren schlechte Ausbeuten hervorrufen, was sich aus der schlechten Konstanz des Laserkristallisierungsverfahrens ergibt.
  • Ein Faktor, welcher zu dieser schlechten Konstanz beiträgt, ist die Verwendung eines einfachen, sogenannten Top-Hat-Strahlprofils. Dieses Profil weist eine im Wesentlichen konstante Intensität über die gesamte Breite des Profils auf. Wenn somit eine amorphe Siliciumschicht durch Abtastung dieses Strahls kristallisiert wird, ist die amorphe Siliciumschicht einer im Wesentlichen konstanten Intensität ausgesetzt. Diese Intensität muss in einen sehr kleinen Bereich fallen, damit das Kristallisierungsverfahren erfolgreich ist. Der Grund hierfür ist, dass die Notwendigkeit besteht, dass nahezu die gesamte Schicht während des Kristallisierungsverfahrens geschmolzen wird und kein komplettes Durchschmelzen der amorphen Siliciumschicht erfolgen sollte. Während des Abkühlens wird ein Teil der Schicht, welcher ein komplettes Durchschmelzen erfahren hat, in eine feinkörnige Struktur rekristallisiert, was zu einer verringerten Qualität bei dem Endprodukt führt. Die Intensität kann den Maximalwert überschreiten und dadurch in Folge von Jitter in dem Ausgang der Laserquelle ein vollständiges Durchschmelzen erreicht werden.
  • Da der Laserausgang rasterartig über die zu behandelnde Probe geführt wird, stellt ein einzelner Laserpuls, welcher die gewünschte, maximale Intensität überschreitet, den ersten Laserschuss, der auf einige Bereiche des Substrats gesetzt wird, jedoch auch den letzten Laserschuss, welcher auf andere Bereiche gesetzt wird, dar. Der Bereich des Sub strats, bei welchem dieser Puls der letzte Schuss war, behält diese feinkörnige Struktur, da keine weitere Lasererwärmung vorgenommen wird.
  • JP-A-11-214324, auf welchem der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert, offenbart ein Lasersystem, welches ein, zwischen einer Laserquelle und einem Linsensystem angeordnetes Dimmungsfilter aufweist. Das Filter hat transmissive Teile und opake Teile, welche dazu dienen, den Eingang in das Linsensystem zu modifizieren, so dass ein stufenartiges Intensitätsprofil an dem Ausgang des Lasersystems vorgesehen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Lasersystem zur Erzeugung eines zweidimensionalen Laserausgangs vorgesehen, welches eine, einen zweidimensionalen Ausgang erzeugende Laserquelle mit einem ersten Intensitätsprofil über die zweidimensionale Fläche, ein Linsensystem zur Modifizierung des Intensitätsprofils eines einfallenden Lasereingangs und mit mehreren, in einem vorgegebenen, regelmäßigen Linsenabstand angeordneten Linsenelementen, wobei das Linsensystem so ausgeführt ist, dass es das erste Intensitätsprofil modifiziert, um ein Top-Hat-Intensitätsprofil mit einer ansteigenden Flanke und einer abfallenden Flanke, zwischen denen eine Breite definiert ist, sowie mit einer im Wesentlichen konstanten Intensität über einen wesentlichen Teil der Breite des Profils zu erzeugen, ein optisches Filter, welches zwischen der Laserquelle und dem Linsensystem vorgesehen ist, wobei das Filter transmissive Teile und opake Teile aufweist, wobei die transmissiven Teile eine sich wiederholende Struktur mit einem, dem Linsenabstand entsprechenden, regelmäßigen Abstand bilden, wobei das optische Filter den Eingang in das Linsensystem so modifiziert, dass der Ausgang des Linsensystems ein gewünschtes Intensitätsprofil an dem Ausgang des Lasersystems erzeugt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die transmissiven Teile zumindest über die Breite des optischen Filters abgeschrägt sind, so dass der Ausgang des Linsensystems über einen Teil der Breite des Profils ein sich verjüngendes Intensitätsprofil aufweist.
  • Durch das optische Filter in dem Lasersystem gemäß der Erfindung kann der Ausgang von der Laserquelle modifiziert werden, so dass der Ausgang des Lasersystems, selbst bei einem konventionellen Linsensystem zur Erzeugung eines Top-Hat-Profils, einen modifizierten Ausgang zur nachfolgenden Laserkristallisierung aufweist.
  • Das optische Filter kann eine Platte mit einer Öffnung bzw. Öffnungen oder eine strukturierte, dielektrische, über einem Substrat vorgesehene Schicht bzw. Schichten aufweisen.
  • Vorzugsweise weist die Laserquelle eine Impulslaserquelle mit einem semi-Gaußschen Profil auf.
  • Die Erfindung sieht ebenfalls eine Laserkristallisierungsvorrichtung mit einem Lasersystem gemäß der Erfindung und Mitteln vor, um die Breite des gewünschten Intensitätsprofils rasterartig über die Oberfläche der Probe zur Laserbehandlung zu führen. Das Abtasten kann durch Anordnen der Probe auf einem beweglichen Träger erreicht werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 – eine Vorrichtung mit einem Lasersystem zur Erzeugung eines Top-Hat-Intensitätsprofils, welches jedoch mit einem optischen Filter gemäß der Erfindung modifiziert wurde;
  • 2 – das Gaußsche Intensitätsprofil der Laserquelle und das Top-Hat-Profil des unmodifizierten Systemausgangs;
  • 3 – das Top-Hat-Profil an dem Ausgang des Systems von 1 bei Nichtmodifizierung sowie ebenfalls alternative, gewünschte Ausgänge;
  • 4 – ein erstes Beispiel eines optischen Filters zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung von 1; sowie
  • 5 – ein zweites Beispiel eines optischen Filters zur Verwendung in der Vorrichtung von 1.
  • 1 zeigt eine Vorrichtung mit einem bekannten Lasersystem zur Erzeugung eines zweidimensionalen Laserausgangs, der sich zur Kristallisierung einer Halbleiterprobe eignet, in welches jedoch ein optisches Filter integriert ist, um ein System gemäß der Erfindung zu bilden. Die bekannten Teile des Systems werden zuerst beschrieben. Das System 1 dient zur Bestrahlung einer Probe 2 mit einem, ein gesteuertes Intensitätsprofil aufweisenden Linienstrahl 4. Typischerweise weist die Probe 2 eine Siliciumschicht auf einem Isolatorsubstrat auf. Der Linienstrahl 4 wird rasterartig über die Oberfläche der Probe 2 geführt, was durch Anbringen der Probe 2 auf einem beweglichen Träger (nicht dargestellt) erreicht wird.
  • Das Lasersystem weist eine Laserquelle 6 auf, welche ein semi-Gaußsches Intensitätsprofil aufweisen kann. Der Ausgang der Laserquelle ist durch eine zweidimensionale Lichtfront dargestellt, wobei sich bei einer Dimension, einer normalen Verteilung folgend, die Intensität verändert, wie durch Kurve 8 dargestellt, während, der anderen Di mension folgend, die Intensität konstant ist. Die Breite W des Strahls kann etwa 20mm betragen, und die Tiefe (in die Seite oder aus dieser heraus in Relation zu 1) kann eine ähnliche Abmessung aufweisen.
  • Zur Laserkristallisierung ist ein Linienstrahl mit einer geringen Breite, zum Beispiel 0,5mm, jedoch einer wesentlich größeren Länge erwünscht, um sich über das gesamte Substrat der Halbleiterschicht zu erstrecken. Ebenso ist es wünschenswert, das normale Intensitätsprofil, wie durch 8 dargestellt, zu modifizieren.
  • Um die Intensität des Lichtsignals umzustellen und zu modifizieren, ist ein Homogenisator 10 vorgesehen, welcher eine erste Anordnung von Linsen 12 sowie eine Fokussierlinse 14 aufweist. Eine Einzelanordnung von Linsen 12 ist in 1 dargestellt, wobei es sich jedoch tatsächlich um Mehrfachanordnungen handelt, wie aus Nachfolgendem ersichtlich. Die einzelnen Linsen sind durch zylindrische Linsen 16 dargestellt, wobei es der Sinn des optischen Systems ist, verschiedene Segmente des Intensitätsprofils der Laserquelle 6 miteinander zu verbinden, um über die Breite des Profils eine gleichmäßigere Laserintensität vorzusehen. Die Funktion der ersten Linsenanordnung 12 ist daher, das Intensitätsprofil des Laserstrahls über seine Breite zu ändern. Es ist, obgleich in 1 nicht dargestellt, ebenfalls eine weitere Anordnung von Linsen vorgesehen, um die Form des Laserausgangs zu ändern. Diese weitere Anordnung von Linsen ist durch eine senkrechte Linsenanordnung dargestellt, welche zur Änderung des Intensitätsprofils in der Längsachse des Laserausgangs zwecks Umbildung des Erfassungsbereichs des Laserausgangs vorgesehen sein kann, um den erforderlichen Linienstrahl 4 abzugeben.
  • Die Fokussierlinse 14 fokussiert die Signale auf eine Öffnung 18, und eine Projektionslinse 20 bildet schließlich den umgebildeten Laserausgang auf der Probe 2 ab. Die Fokussieröffnung 18 stellt den Rand des Linienstrahls scharf ein, und die Breite der Öffnung 18 kann eingestellt werden, um verschiedene Linienstrahlbreiten vorzusehen.
  • Der Betrieb des unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Lasersystems ist in dem oben beschriebenen Umfang bekannt. Im Handel erhältliche Systeme sehen insbesondere spezifische, optische Konstruktionen vor, um die Umformung von einem semi-Gaußschen Intensitätsausgangsprofil einer Laserquelle 6 in ein sogenanntes Top-Hat-Intensitätsprofil zu ermöglichen. Diese Intensitätsprofile werden nun unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
  • 2A zeigt schematisch ein semi-Gaußsches Ausgangsprofil der Laserquelle 6 in zwei Dimensionen. Dieses Intensitätsprofil ist über die Zeit nicht völlig kon stant, und es tritt selbst bei bekannten Lasern ein sogenannter Jitter in der Fluenz auf. Die signifikanteste Jitterart bei den nachfolgenden Erörterungen ist der durch Pfeil 30 dargestellte, sogenannte Fluenzjitter. Das Ergebnis von Fluenzjitter ist, dass die Spitzenintensität des Lasers nicht konstant ist und innerhalb bestimmter Toleranzen unvorhersehbar ansteigen oder abfallen kann. 2B zeigt das gewünschte Top-Hat-Intensitätsprofil, welches gewöhnlich in Laserkristallisierungsvorrichtungen verwendet wird. Wie schematisch dargestellt, weist das Profil über die Hauptbreite des Profils eine im Wesentlichen konstante Intensität auf, und die Länge des Strahls ist gegenüber dem Ausgang der Laserquelle 6 in hohem Maße erhöht.
  • In 3 ist das Top-Hat-Intensitätsprofil näher dargestellt. Linie 32 zeigt die Abtastrichtung des Strahls über die Oberfläche der Probe. Somit stellt der Rand 34 eine ansteigende Flanke des Intensitätsprofils dar, während der Rand 36 eine abfallende Flanke darstellt. Während der Laserkristallisierung wird die Laserquelle 6 während der relativen Bewegung zwischen dem Laserausgang und der Probe 2 mit Impulsen beaufschlagt. Infolgedessen wird die Probe einer Anzahl Laserbestrahlungsschüssen, wie durch die Kreuze 38 in 3 dargestellt, unterworfen. Jede Fläche der Probe wird entlang der Oberseite des Top-Hat-Profils den in 3 dargestellten, sieben Laserschüssen bei einer im Wesentlichen konstanten Intensität unterworfen. Die Gesamtbreite des Top-Hat-Profils kann etwa 500μm betragen, und obgleich die ansteigende und die abfallende Flanke vertikal sein sollen, können diese typischerweise eine Breite von etwa 50μm einnehmen.
  • Ein Problem bei der Verwendung des Top-Hat-Profils, welches in der Vergangenheit erkannt wurde, ist, dass das Profil keinen wesentlichen Fluenzjitter, wie in 2A dargestellt, toleriert. Dieses liegt daran, dass die Intensität in dem konstanten Teil des Top-Hat-Profils äußerst kritisch ist. Bei der Laserkristallisierung von amorphem Silicium zur Ausbildung von polykristallinem Silicium ist die durch das Laserkristallisierungsverfahren vorgesehene Energie zum Schmelzen der Schicht aus amorphem Silicium über nahezu deren gesamte Tiefe (Dicke) erforderlich. Jedoch ist eine vollständige Schmelzung der Schicht aus amorphem Silicium zu vermeiden, da durch das nachfolgende Abkühlen eine feine, kristalline Struktur erzeugt wird. Die Laserkristallisierung soll die größtmögliche Korngröße vorsehen, und dieses wird erreicht, indem so nah wie möglich an eine vollständige Schmelzung herangegangen wird, ohne jedoch diese tatsächlich zu erreichen. Somit muss zwecks Erreichens der größtmöglichen Korngröße die Intensität des Top-Hat-Profils so ausgewählt werden, dass sich diese so nah wie möglich am Maximalniveau befindet.
  • Fluenzjitter in dem Ausgang der Laserquelle 6 wirkt sich in einer Fluktuation in dem Profil von 3 aus. Eine Zunahme der Intensität in dem Top-Hat-Profil ist für die Bereiche der Probe, welche ihren endgültigen Laserschuss aus dem bestimmten Impuls der Laserquelle 6 aufnehmen, besonders gravierend. Hierbei handelt es sich um Schuss 38a in 3. Bei diesen Bereichen der Probe sieht eine Rekristallisierung eine feinkörnige Struktur vor, und es erfolgen keine weiteren Laserschüsse zur Besserung dieser Situation.
  • Bei einem verbesserten Laserintensitätsprofil wird bei der Fluenz zu der abfallenden Flanke hin ein Abwärtsgradient 40 (zwei Alternativen 40a, 40b sind in 3 dargestellt) angewandt.
  • Dieses stellt sicher, dass sämtliche Flächen der Probe der gewünschten Anzahl Schüsse ausgesetzt werden, so dass ausreichend Energie für ein Grobkornwachstum auf der gesamten Probenfläche vorhanden ist, die auf jeder Fläche der Probe vorgenommenen, endgültigen Schüsse jedoch nicht genügend Energie für ein vollständiges Durchschmelzen aufweisen, selbst wenn Fluenzjitter in dem Ausgang der Laserquelle 6 auftritt.
  • Gemäß der Erfindung wird dieses modifizierte Top-Hat-Profil vorgesehen, indem zwischen der Laserquelle 6 und dem Homogenisator 10, wie in 1 schematisch dargestellt, ein optisches Filter 9 eingesetzt wird.
  • Ein Beispiel des optisches Filters ist in 4 dargestellt und weist transmissive Teile (schraffierte Fläche 42) und opake Teile (Rest 44 des Filters) auf. Das optische Filter kann eine, mit einem Loch oder einer Anordnung von Löchern strukturierte, feste Platte oder Folie aufweisen. Alternativ kann das Filter ein transmissives Substrat, zum Beispiel Quarz, mit geeigneten Antireflexionsschichten und strukturierten, dielektrischen Schichten zur Veränderung der optischen Transmission aufweisen. Diese dielektrischen Schichten können unter Anwendung von CVD-Beschichtungstechniken oder durch Aufdampfung aufgebracht und dann unter Anwendung konventioneller, photolithographischer Techniken strukturiert werden. Das in 4 dargestellte, optische Filter weist eine sich wiederholende Struktur 46 auf. Mit dem Beispiel von 4 soll das Intensitätsprofil über die Breite des Strahls modifiziert werden, zum Beispiel um das in 3 durch 40b gekennzeichnete, modifizierte Top-Hat-Profil vorzusehen. Zu diesem Zweck entspricht der Abstand der sich wiederholenden Struktur 46 dem Abstand der einzelnen Linsen 16 in der Linsenanordnung 12 des Homogenisators 10, welcher vorgesehen ist, um das Intensitätsprofil über die Breite des Strahls zu modifizieren. Obgleich in 4 lediglich vier sich wiederholende Teile 46 dargestellt sind, sind tatsächlich mehrere Wiederholungen entspre chend der Anzahl Linsenelemente 16 in der Linsenanordnung 12 vorhanden. Jede einzelne Struktur 46 ist so konstruiert, dass der Lichteingang in den Homogenisator 10 geändert wird, so dass sich der Ausgang nicht mehr aus dem vorgegebenen Top-Hat-Profil, sondern aus dem modifizierten Profil, wie in 3 dargestellt, ergibt. Daher können bereits vorhandene Linsensysteme mit Top-Hat-Profil verwendet werden, wobei lediglich eine minimale Anpassung erforderlich ist, um die Steuerung des Ausgangsprofils des kompletten Lasersystems zu ermöglichen.
  • 5 zeigt eine mögliche Ausführung eines optischen Filters, welche beide Linsenanordnungen des Homogenisators 10 berücksichtigt, um das Profil 40a oder 40b von 3 vorzusehen und die Gleichmäßigkeit dieses Profils entlang der Längsachse des Strahls zu verbessern. Auf Grund der Zunahme der Breite Z verändert sich das Profil von 40b zu 40a hin.
  • In jedem oben beschriebenen Fall muss das optische Filter zu dem Homogenisator genau justiert sein, da die sich wiederholende Struktur des optischen Filters unter Berücksichtigung der in dem Homogenisator verwendeten Linsensysteme vorgesehen wird. Im Falle eine Metalltafel mit transmissiven Öffnungen verwendet wird, ist eine ausdehnungsarme Legierung vorzuziehen, um während der Laserbearbeitung der Öffnungen eine Verzerrung zu verhindern.
  • Bei Lesen der vorliegenden Offenbarung ergeben sich für Fachkundige weitere Variationen und Modifikationen. Solche Variationen und Modifikationen können weitere Merkmale umfassen, welche von der Konstruktion, der Herstellung und dem Einsatz von Lasersystemen und Laserkristallisierungsvorrichtungen her bekannt sind und welche zusätzlich zu den hier bereits beschriebenen Merkmalen innerhalb des Schutzumfangs der Patentansprüche verwendet werden können.

Claims (10)

  1. Lasersystem (1) zur Erzeugung eines zweidimensionalen Laserausgangs, welches aufweist: eine, einen zweidimensionalen Ausgang erzeugende Laserquelle (6) mit einem ersten Intensitätsprofil über die zweidimensionale Fläche, ein Linsensystem (12) zur Modifizierung des Intensitätsprofils eines einfallenden Lasereingangs und mit mehreren, in einem vorgegebenen, regelmäßigen Linsenabstand angeordneten Linsenelementen (16), wobei das Linsensystem so ausgeführt ist, dass es das erste Intensitätsprofil modifiziert, um ein Top-Hat-Intensitätsprofil mit einer ansteigenden Flanke (34) und einer abfallenden Flanke (36), zwischen denen eine Breite definiert ist, sowie mit einer im Wesentlichen konstanten Intensität über einen wesentlichen Teil der Breite des Profils zu erzeugen, ein optisches Filter (9), welches zwischen der Laserquelle und dem Linsensystem vorgesehen ist, wobei das Filter transmissive Teile (42) und opake Teile (44) aufweist, wobei die transmissiven Teile eine sich wiederholende Struktur (46) mit einem, dem Linsenabstand entsprechenden, regelmäßigen Abstand bilden, wobei das optische Filter den Eingang in das Linsensystem so modifiziert, dass der Ausgang des Linsensystems ein gewünschtes Intensitätsprofil an dem Ausgang des Lasersystems erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die transmissiven Teile zumindest über die Breite des optischen Filters abgeschrägt sind, so dass der Ausgang des Linsensystems über einen Teil der Breite des Profils ein sich verjüngendes Intensitätsprofil aufweist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei das optische Filter eine Platte mit einer Öffnung bzw. Öffnungen aufweist.
  3. System nach Anspruch 1, wobei das optische Filter eine strukturierte, dielektrische, über einem Substrat vorgesehene Schicht bzw. Schichten aufweist.
  4. System nach Anspruch 3, wobei das Substrat durch ein Quarzsubstrat dargestellt ist.
  5. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Laserquelle durch eine Impulslaserquelle dargestellt ist.
  6. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das erste Intensitätsprofil ein semi-Gaußsches Profil aufweist.
  7. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welches weiterhin eine Fokussierlinse (14) an dem Ausgang des Linsensystems, eine Fokussieröffnung (18) an dem Ausgang der Fokussierlinse sowie eine Projektionslinse (20) an dem Ausgang der Fokussieröffnung aufweist.
  8. Laservorrichtung mit einem Lasersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche sowie Mitteln, um die Breite des gewünschten Intensitätsprofils rasterartig über die Oberfläche einer Probe zur Laserbehandlung zu führen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Mittel zum Abtasten einen beweglichen Träger zum Tragen der Probe aufweisen.
  10. Verfahren zur Kristallisierung einer Halbleiterschicht bei Herstellung einer Dünnschichtanordnung, bei welchem eine Laservorrichtung nach Anspruch 8 oder 9 verwendet wird, wobei der Laserstrahl mit dem gewünschten Intensitätsprofil rasterartig über die Halbleiterschicht geführt wird, um die Schicht über einen Teil ihrer Dicke zu schmelzen.
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US (1) US6423927B1 (de)
EP (1) EP1133376B1 (de)
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TW (1) TW480790B (de)
WO (1) WO2001023132A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007057868A1 (de) * 2007-11-29 2009-06-04 Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Strahlformung

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3469337B2 (ja) * 1994-12-16 2003-11-25 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP4278940B2 (ja) 2002-09-09 2009-06-17 株式会社 液晶先端技術開発センター 結晶化装置および結晶化方法
US7820936B2 (en) * 2004-07-02 2010-10-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Method and apparatus for controlling and adjusting the intensity profile of a laser beam employed in a laser welder for welding polymeric and metallic components
JP4718468B2 (ja) * 2004-07-14 2011-07-06 本田技研工業株式会社 レーザ分析装置、およびレーザ分析方法、並びに気体漏れ検査装置
JP4961897B2 (ja) * 2006-08-29 2012-06-27 ソニー株式会社 レーザー照射装置、レーザー照射方法、薄膜半導体装置の製造方法、及び表示装置の製造方法
US20080316748A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-25 Carl Zeiss Laser Optics Gmbh Illumination system
DE102009059894B4 (de) * 2009-12-21 2013-03-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optische Anordnung zum optischen Pumpen eines aktiven Mediums
US9302348B2 (en) * 2011-06-07 2016-04-05 Ultratech Inc. Ultrafast laser annealing with reduced pattern density effects in integrated circuit fabrication
DE102020126269A1 (de) 2020-10-07 2022-04-07 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer definierten Laserlinie auf einer Arbeitsebene
KR102650062B1 (ko) * 2020-12-16 2024-03-21 주식회사 비아트론 레이저 빔 공간 필터 시스템
DE102022105342A1 (de) 2022-03-08 2023-09-14 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Vorrichtung zum Erzeugen einer definierten Laserlinie auf einer Arbeitsebene

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US576364A (en) * 1897-02-02 Air-compressing device
US5756364A (en) * 1994-11-29 1998-05-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing method of semiconductor device using a catalyst
JP3469337B2 (ja) * 1994-12-16 2003-11-25 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP3917231B2 (ja) * 1996-02-06 2007-05-23 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置およびレーザー照射方法
JP3330881B2 (ja) 1996-02-13 2002-09-30 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置
JP3301054B2 (ja) * 1996-02-13 2002-07-15 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置及びレーザー照射方法
JPH10223554A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Japan Steel Works Ltd:The レーザ照射装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007057868A1 (de) * 2007-11-29 2009-06-04 Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Strahlformung
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