DE69928488T2

DE69928488T2 - Laserbearbeitung von einer Dünnschicht

Info

Publication number: DE69928488T2
Application number: DE69928488T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Suzuki; Masataka Kondo
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: EP1020934A2; DE69928488D1; US6324195B1; EP1020934B1; AU754214B2; AU3578599A; EP1020934A3

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines dünnen, auf einem Substrat ausgebildeten Films unter Verwendung eines Laserstrahls.
Beschreibung des Standes der Technik
Lasereinrichtungen sind weit verbreitet beim Bearbeiten von Materialien, wie beispielsweise Schneidbearbeiten, Schweißen, Oberflächenbehandeln und Entfernen von Materialien von der Oberfläche eines Substrats. Das Entfernen von Materialien von der Oberfläche eines Substrats erfordert das Aufbringen eines Strahls von Laserlicht mit einer Frequenz innerhalb der Absorptionsbereiche des Materials entweder direkt auf das Material selbst oder durch die Oberflächen eines transparenten Substrates oder eines transparenten Films hindurch. Die Laserenergie wird von dem betreffenden Material absorbiert und in Wärmenergie umgewandelt, wodurch das Material entfernt wird, indem es thermisch verändert oder verdampft wird. Beispielsweise beschreibt die japanische, offengelegte Anmeldung Sho 61-14727 das Entfernen eines dünnen, auf der Oberfläche eines transparenten Substrats ausgebildeten Films mittels Aufbringens eines Laserstrahls auf den dünnen Film zum Verdampfen oder zum Initiieren eines Ablöseprozesses, um dem dünnen Film von der Substratoberfläche zu entfernen. Diese Technologien können bei der genauen Herstellung von Substraten großer Abmessung effektiv sein und werden aktiv bei der Mustererzeugung bei der Herstellung von Plasmaanzeige (PDP)-Einheiten und Dünnfilm-Solarzellen verwendet.
Die japanische, offengelegte Anmeldung Sho 57-1256 beschreibt das Herstellen einer Solarzelle unter Verwendung der Laser-Mustererzeugungs-Technologie zum Erzeugen mehrerer Reihenschaltungen für rechteckige, streifenförmige Dünnfilm-Solarzellenelemente zum Ausbilden einer integrierten Struktur.
Die integrierte Struktur wird geformt mittels Ausbildens einer Mehrzahl von rechteckigen, streifenförmigen, transparenten Elektroden auf einem transparenten Substrat, wobei die Elektroden mittels einer Mehrzahl von mit gleichem Abstand voneinander angeordneten, ersten Isolationslinien unterteilt sind. Dann wird eine Halbleiterschicht, die Lichtenergie umwandelt, so dass eine Quellenspannung erzeugt wird, auf den transparenten Elektroden ausgebildet und in streifenförmige Elemente unterteilt, die mittels einer Mehrzahl von zweiten Isolationslinien separiert sind. Die zweiten Isolationslinien sind mit dem gleichen Abstand wie die ersten Isolationslinien abstandsgleich angeordnet und befinden sich an Positionen, die benachbart, jedoch versetzt zu den ersten Isolationslinien sind. Eine Rückseiten-Elektrodenschicht wird dann auf der Halbleiterschicht ausgebildet und mittels einer Mehrzahl von dritten Isolationslinien in streifenförmige Elemente unterteilt. Die dritten Isolationslinien sind wieder mit dem gleichen Abstand wie die ersten Isolationslinien abstandsgleich angeordnet und befinden sich an Positionen, die versetzt zu den zweiten Isolationslinien an der zu den ersten Isolationslinien gegenüberliegenden Seite sind. Die benachbarten Elemente von transparenten Elektrodenstreifen und Rückseiten-Elektrodenstreifen sind in den Bereichen der zweiten Isolationslinien verbunden. Als Ergebnis ist eine Struktur mit einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Elementen ausgebildet.
Die im Obigen beschriebene, integrierte Struktur sowie alternative Strukturen, bei denen die Rückseiten-Elektrodenschicht und die Halbleiterschicht mittels einer Mehrzahl von dritten Isolationslinien separiert sind, wurden seit den 1980-igern verwendet. Beide dieser Strukturen sind zum Zwecke des Abziehens der erzeugten elektrischen Energie mit Elektroden ausgerüstet, die an beiden Enden der Reihe von reihengeschalteten Solarzellenelementen angeordnet sind. Die Ränder des Substrats weisen üblicherweise unnutzbare Grenzbereiche von 5 bis 10 mm Breite auf, die nicht zur Stromerzeugung verwendet werden können, da die physische Umrahmung des Moduls diese Grenzbereiche nach außen hin abschirmen wird. Ferner ist während des Halbleiter- und Rückseiten-Elektroden-Herstellungsprozesses ein Rahmenhaltebereich erforderlich, was ebenfalls ein bestimmtes Maß der Randabschnitte abdeckt.
In der Vergangenheit wurden die transparenten Elektroden unter Verwendung einer konventionellen Bedampfungstechnik aus einem Film von ITO (Indium-Zinn-Oxid) hergestellt, jedoch ist es nun üblicher, die transparente Elektrode unter Verwendung eines als thermische CVD bekannten Prozesses mit SnO₂ (Zinnoxid) herzustellen. Da der thermische CVD-Prozess nicht unter Verwendung einer Maske selektiv angewendet werden kann, wird folglich die gesamte Substratoberfläche mit der Zinnoxidschicht bedeckt. Die Elektrodenbereiche und die Stromerzeugungsbereiche müssen daher elektrisch von dem Umfangsrand isoliert werden, wo elektrische Leiter vorhanden sind. Ein Weg zum Erzielen solch einer Isolation ist, Isolations-Separatorlinien vorzusehen, welche die transparente Elektrode partiell von den den Stromerzeugungsbereich und den Rückseite-Elektrodenbereich umgebenden Bereichen trennen. Die Breite der Isolations-Separatorlinien sollte ein Minimum von 100 μm betragen, so dass, wenn die Solarzellenelemente mit einer organischen Formmasse gekapselt sind, die Isolation einer Spannung von 1500 V widerstehen kann und zuverlässig funktioniert. Die japanische, offengelegte Anmeldung Hei 8-83919 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Isolations-Separatorlinien mit geeigneten Breiten mittels mehrfachen Ziehens von Laser-Ritzlinien auf der Substratoberfläche.
Wie im Obigen beschrieben hergestellte Dünnfilm-Solarzellenmodule können mittels eines Vakuum- Laminierungsverfahrens versiegelt werden, indem eine laminierte Polymerfolie vom Ethylen-Vinylazetat (EVA)-Typ und eine Polyvinylfluorid-Polymerfolie (Tedlar^®) auf die Dünnfilm-Solarzellen aufgetragen werden. Die Solarzellenmodule können mittels Anbringens eines Anschlusskastens und eines Aluminiumrahmens komplettiert werden.
Wie im Obigen beschrieben, ist die Laserbearbeitung ein äußerst effektives Mustererzeugungsmittel bei der Herstellung von Solarzellen. Jedoch besteht ein Hauptnachteil dieses Prozesses darin, dass er langsam und mühsam ist, da ein einzelner Laserstrahl verwendet wird, wobei eine Einzelpunktquelle auf dem Substrat entlangläuft. Ferner werden, wenn das mittels des Lasers zu bearbeitende Material dick ist, wiederholte Anwendungen des Laserstrahls erforderlich sein. Dies erfordert, dass die Bewegungsmechanismen hochgenau und reproduzierbar sind, was die Komplexität und die Kosten der Bearbeitungseinrichtungen erhöht.
Üblicherweise ist eine Lasereinrichtung in der Lage, eine kontinuierliche Energieerzeugung zu bewirken. Jedoch wird, wenn die bearbeiteten Materialien einen stark verstärkten und fokussierten Strahl erfordern, üblicherweise ein Riesenimpuls-Laserverfahren verwendet. Bei einem Riesenimpuls-Laserprozess wird die Energie in dem Lasermedium gespeichert, und das Licht wird mittels eines Q-Schalters erzeugt, wenn eine adäquate Energiemenge angesammelt ist. Pulslaser, wie beispielsweise Excimer-Laser, sind ideal für die im Obigen beschriebenen Arten von Materialbearbeitung, da Pulslaser üblicherweise nur Impulse erzeugen können und die Lasererzeugung nur für kurze Zeiträume existiert.
Ein Laserbearbeiten kann durchgeführt werden mittels Bewegens des Substrats relativ zu dem Laserstrahl. Jüngste Fortschritte bei mechanischen Einrichtungen haben es ermöglicht, das Substrat mit einer Geschwindigkeit von 100 cm/s zu bewegen. Jedoch ist die Impulsfrequenz eines gütegesteuerten Lasers begrenzt. Daher muss, um unter Verwendung eines einzelnen, hochintensiven, fokussierten Strahls eine Spur von sich überlappenden Lichtpunkten zu erzeugen, sich das Substrat mit einer geeigneten Geschwindigkeit bewegen, die von der optimalen Frequenz der Laserimpulse bestimmt wird und welche üblicherweise langsamer als die mittels der mechanischen Struktur erreichbare Geschwindigkeit ist. Dies reduziert die Bearbeitungsgeschwindigkeit. Beispielsweise ist zum Bearbeiten einer auf eine Glasfläche aufgebrachten Zinnoxidschicht unter Verwendung eines weithin verfügbaren Neodym-YAG-Lasers mit einer Nennleistung von 2 W bei 10 kHz und einem Strahlpunkt von 50 μm im Durchmesser die obere Grenze der Bearbeitungsgeschwindigkeit etwa 50 cm/s (50 μm × 10,000/s). Wegen der Notwendigkeit des Überlappens der Strahlpunkte wird die tatsächliche Geschwindigkeit etwa 40 cm/s sein. Zum Erhöhen der Bearbeitungsgeschwindigkeit muss die Laserimpulsfrequenz erhöht werden. Beispielsweise muss, wenn die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu verdoppeln ist, die Laserimpulsfrequenz auf etwa 4 W bei 20 kHz erhöht werden. Zusätzlich muss die Energiemenge in jedem Laserpunkt auf der Bearbeitungsseite aufrechterhalten werden. Es ist schwierig, eine Lasereinrichtung herzustellen, die solche Anforderungen erfüllt. Ein YVO₂-Laser mit einer hohen Q-Schalter-Frequenz von 100 kHz ist verfügbar, jedoch ist dessen Leistung eine Größenordnung zu gering, um die obige Leistungsanforderung zu erfüllen.
Während 50 cm/s als eine hohe Geschwindigkeit erscheinen könnten, sind sie für eine Solarzellenbearbeitung unzureichend. Beispielsweise ist zum Herstellen eines 1 m²-Solarzellenmoduls mit 10 mm breiten Solarzellenelementen eine Laser-Verfahrdistanz von über 100 m erforderlich, was theoretisch 200 Sekunden zum Vollenden benötigt. In der Realität ist die Zykluszeit eher 5 Minuten, was eine Massenproduktion problematisch macht.
Außerdem kann die oben beschriebene Bearbeitungsgeschwindigkeit nur beim Bearbeiten von Dünnfilmschichten von weniger als 1 μm erreicht werden, wobei ein einziges Passieren des Laserstrahls ausreicht. Zum Bearbeiten dickerer Schichten, wie beispielsweise CdTe-Schichten oder die zunehmend populären polykristallinen Silizium (Poly-Si)-Schichten, welche üblicherweise in der Dicke über 2 μm sind, muss der Laserstrahl den gleichen Filmbereich zweimal oder mehr überqueren, was die Bearbeitungszeit zusätzlich erhöht. Ferner muss, wenn der Laserstrahl zweimal oder mehr auf den gleichen Bereich aufgebracht wird, der Strahl genau repositioniert werden, üblicherweise so, dass er innerhalb 10 μm von den vorhergehenden Laserpunkten ist. Solche Anforderungen erhöhen die Komplexität und die Kosten der Bearbeitungseinrichtung.
Die japanische Patentanmeldung JP 63 253674 beschreibt das partielle Entfernen eines Halbleiterfilms und eines zweiten Elektrodenfilms bei einer fotoelektrischen Einrichtung mittels Aufbringens von Laserstrahlen. Die pulsförmigen Strahlen weisen ein festes Zeitintervall und einen gleichmäßigen Abstand auf.
Die deutsche Patentanmeldung DE-A-196 43 039 beschreibt ein Verfahren zum Bearbeiten dünner Filme auf einer Oberfläche mittels Laserstrahlung, bei welchem die Dauer, die Anstiegszeit und die Amplitude der Laserimpulse mittels Q-Schaltern gesteuert werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Zum Erhöhen der Bearbeitungsgeschwindigkeit wurde vorgeschlagen, mehrere Laserstrahlen zu verwenden, die gleichzeitig auf die Substratoberfläche an unterschiedlichen Bearbeitungspunkten aufgebracht werden. Jedoch wurde die tatsächliche Anwendung lange durch Probleme behindert, wie beispielsweise die Schwierigkeiten beim Erzielen eines genauen Positionierens der mehreren Strahlpunkte in Bezug aufeinander und in Bezug auf das Substrat.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Laserbearbeitungsverfahren und eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die einem oder mehreren der Probleme infolge der Begrenzungen und Nachteile des Standes der Technik im Wesentlichen abhelfen.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Laserbearbeitungsvorrichtung und ein Laserbearbeitungsverfahren bereitzustellen, die die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöhen.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Laserbearbeitungsvorrichtung und ein Laserbearbeitungsverfahren bereitzustellen, die mehrere Laserbearbeitungen bei einem einzigen Durchlauf mit erhöhter Bearbeitungsgeschwindigkeit und verbesserter mechanischer Genauigkeit ermöglichen.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der Beschreibung dargelegt, welche folgt, und werden zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Praktizieren der Erfindung erlernt werden. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung werden realisiert und erreicht durch die Struktur, die genau in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen sowie den beigefügten Figuren erläutert ist.
Zum Erzielen dieser und anderer Vorteile und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie verwirklicht und ausführlich beschrieben, weist eine Laserbearbeitungsvorrichtung auf: eine Mehrzahl von Q-Schaltern aufweisenden Lasergeneratoren zum Erzeugen von Laserimpulsen, eine Q-Schalter-Triggereinrichtung, die mit den Lasergeneratoren gekoppelt ist zum Triggern der Lasergeneratoren und zum Steuern der Zeitabfolge der Impulserzeugung der Lasergeneratoren, und ein optisches System zum Ausrichten der mittels der Mehrzahl von Lasergeneratoren erzeugten Impulse auf im Wesentlichen den gleichen Punkt auf einer Ebene, die von der Fläche des Werkstücks definiert ist. Die optische Einrichtung kann eine Mehrzahl von teilweise reflektierenden Spiegeln aufweisen oder einen Drehspiegel zum Ausrichten der Impulse der Mehrzahl von Lasern auf eine gemeinsame Achse.
Gemäß einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Laserbearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines dünnen Films, der auf einer Oberfläche eines Werkstücks ausgebildet ist, bereit durch Ausstrahlen von Laserimpulsen auf den dünnen Film zum wenigstens teilweisen Entfernen des dünnen Films von der Fläche des Werkstücks, wobei die Laserimpulse Wellenlängen aufweisen, die innerhalb des Absorptionsbereichs des dünnen Films sind, wobei die Laserimpulse mittels einer Mehrzahl von Lasergeneratoren erzeugt werden, die Q-Schalter aufweisen, wobei die Laserimpulse der Mehrzahl von Lasergeneratoren mittels eines optischen Systems auf im Wesentlichen den gleichen Punkt auf einer Ebene ausgerichtet werden, die von der Fläche des Werkstücks definiert ist, und wobei die Q-Schalter der Mehrzahl von Lasern auf synchrone Weise betrieben werden und die Zeitabfolge der Impulserzeugung der Mehrzahl von Lasern in Bezug aufeinander anpassbar ist.
Die Mehrzahl von Lasern und ihre zugehörigen Fokussieroptiken können identisch oder unterschiedlich in Bezug auf die Laserart, die Wellenlänge, die Leistung, die Punktgröße usw. sein. Ferner kann eine Mehrfachbearbeitung des Werkstücks bei einem einzigen Durchlauf erreicht werden mittels einer geeigneten, optischen Einstellung und zeitlichen Steuerung der mehreren Laser. In diesem Fall ermöglicht ein Verwenden unterschiedlicher Laser, dass mehrere Bearbeitungsschritte mit unterschiedlichen Lasern in einem einzigen Durchlauf durchgeführt werden.
Es ist selbstverständlich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung exemplarisch und erläuternd sind und dafür bestimmt sind, eine zusätzliche Erläuterung der wie beanspruchten Erfindung bereitzustellen.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung zum Herstellen einer Dünnfilm-Mehrschichtstruktur, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2a–2d erläutern die Zeitsteuerung der Laserimpulsfolgen gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt schematisch eine optische Einrichtung zum Zusammenführen einer Mehrzahl von Laserstrahlen zu einem Strahl, gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
4a und 4b zeigen Spuren von Laserimpulsen, die von einer üblichen Laserbearbeitungsvorrichtung mit einem einzigen Lasergenerator bzw. von einer Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung erzeugt wurden.
5a–5d erläutern Bearbeitungsschritte zum Herstellen einer Dünnfilm-Solarzelle, gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
6a–6d erläutern die Zeitsteuerung der Laserimpulsfolgen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
7a–7c zeigen mehrere Bearbeitungsschritte gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Bezugnehmend auf 1 weist eine Laserbearbeitungsvorrichtung 100 gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung eine Mehrzahl von Lasergeneratoren 1a–1c auf zum Erzeugen einer Mehrzahl von Laserstrahlen 101a–101c. Die Laserstrahlen 101a–101c werden mittels Kollimatoren in breite, parallele Strahlen umgewandelt und in eine Fokussieroptik 2 hineinemittiert, und von der Optik 2 werden drei Strahlen als ein Bündel 102 entlang einer gemeinsamen optischen Achse emittiert. Die Fokussieroptik kann teilweise reflektierende Spiegel, einen Drehspiegel, Spiegel vom „Schmetterlings"-Typ, die in den optischen Pfad hinein und aus diesem heraus geschaltet werden können, usw. verwenden. Der von der Fokussieroptik 2 emittierte, zusammengeführte Strahl 102 wird mittels einer Dämpfungsglied-und-Emissionsoptik 4 auf eine gewünschte Intensität eingestellt und auf die Bearbeitungsoptik 5 ausgerichtet. Der Laserstrahl wird von der Bearbeitungsoptik 5 konzentriert und auf der Bearbeitungsfläche des Substrats auf einen Bearbeitungspunkt 7 ausgerichtet. Die Optiken 4 und 5 können optische. Einrichtungen sein, die kommerziell verfügbar sind. Das Substrat kann auf einen Bearbeitungstisch, wie beispielsweise einen Scanner 6, montiert sein, und eine Laserbearbeitung wird durchgeführt mittels Bewegens des Substrats relativ zum Bearbeitungs-Laserstrahl.
Die Lasergeneratoren 1a–1c können von jeder der im Stand der Technik bekannten, geeigneten Laserarten sein und sind mit Q-Schalter-Zeitsteuerungs-und-Trigger-Einrichtungen ausgerüstet. Lasermodelle, die in der Lage sind mittels externer Triggereinrichtungen die zeitliche Abfolge der Lasererzeugung zu steuern, sind kommerziell verfügbar. Zum Steuern der zeitlichen Abfolge der Q-Schalter-Triggereinrichtungen der Laser 1a–1c ist ein externer Impulsgenerator 3 vorgesehen.
Obwohl 1 die drei Laserstrahlen 101a–101c als zu einem einzigen Strahl 102 zusammengeführt zeigt, steuert in der Realität die Q-Schalter-Triggereinrichtung 3 die Lasergeneratoren 1a–1c so, dass sie die von den drei Lasern erzeugten Laserimpulse aufeinanderfolgend verzögert, so dass Laserimpulse kontinuierlich und mit vorbestimmten Zeitabständen emittiert werden. Daher wird zu einem Zeitpunkt nur ein Laserimpuls erzeugt, wie in den 2a–2d dargestellt. Die 2a–2c zeigen die zeitliche Abfolge der Erzeugung der Impulsserien 1a', 1b' und 1c' mittels der Laser 1a, 1b bzw. 1c, und 2d zeigt die Laserimpulse in dem Laserstrahl 102, der von der Kollimations-und-Fokussieroptik 2 emittiert wird.
Wenn beispielsweise die Impulsfrequenz jedes der gütegeschalteten Laser 1a–1c 1 kHz ist, dann ist der Zeitabstand zwischen den Impulsen in jeder der Impulsserien 1a'–1c' 1 ms. Wenn die Impulsserie 1b' in Bezug auf die Impulsserie 1a' um 333 μs verzögert ist und die Impulsserie 1c' in Bezug auf die Impulsserie 1a' um 667 μs verzögert ist, wird der Laserstrahl, der von der Fokussieroptik 2 emittiert wird und an dem Bearbeitungspunkt 7 aufgenommen wird, einen Impulsabstand von 333 μs oder eine Frequenz von 3 kHz haben, entsprechend einer Laserenergie, die das Dreifache jener jedes der Laser 1a–1c beträgt.
Obwohl in den 1 und 2 drei Laser gezeigt sind, ist erkennbar, dass eine andere Anzahl von Lasern vorgesehen sein kann. Wenn N Laser vorgesehen sind, die jeweils mit der gleichen Impulsfrequenz und der gleichen Leistung emittieren, dann werden die Frequenz und die Leistung des von der Fokussieroptik 2 ausgegebenen Laserstrahls 102 das N-Fache der Frequenz und der Gesamtleistung jedes einzelnen Lasers sein.
In der Fokussieroptik 2 können teilweise reflektierende Spiegel 2a vorgesehen sein zum Zusammenführen der Laserstrahlen der Mehrzahl von Lasern zu einem Strahl, wie in 1 gezeigt. Alternativ kann ein Drehspiegel vorgesehen sein. Bei einem in 3 gezeigten Beispiel dreht sich ein üblicher 90-Grad-Reflektionsspiegel 8 wie mittels des Pfeils angezeigt um eine Achse 8a, die senkrecht zu der Ebene ist, in welcher die einzelnen Laserstrahlen liegen. Bei diesem Ansatz werden die Laser 1a–1c so getriggert, dass sie zu den genauen Zeitpunkten feuern, zu denen der Spiegel 8 auf eine passende Position gedreht ist, in der er dem feuernden Laser zugewandt ist. Der Drehspiegel 8, der in 3 gezeigt ist, kann bevorzugter sein als die teilweise reflektierenden Spiegel 2a, die in 1 gezeigt sind, vorausgesetzt, dass die Frequenz und die Synchronisierung der Drehung des Spiegels 8 genau steuerbar sind.
Die im Obigen beschriebene Ausführungsform kann in Fällen verwendet werden, in denen ein zuvor zusammengeführter Laserstrahl auf mehrere unterschiedliche Bearbeitungspunkte aufgeteilt wird. D.h., Laserstrahlen von N Lasern können zu einem Strahl zusammengeführt werden unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der beschriebenen Ausführungsform und nachfolgend in M Strahlen aufgeteilt werden. Im Vergleich zu Bearbeitungsverfahren, die eine Laservorrichtung mit einem Strahl verwenden, ist es möglich, ein Werkstück mit einer NxM so schnellen Geschwindigkeit zu bearbeiten.
Die Laservorrichtungen, die in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet werden können, weisen auf: Nd:YAG-Laser, zweite und dritte Harmonische Nd:YAG-Laser (d.h. frequenzverdoppelte oder frequenzverdreifachte Nd:YAG-Laser), Excimer-Laser, YVO₂-Laser und dergleichen.
Die 4a und 4b zeigen einen Vergleich zwischen einem Laserbearbeitungsverfahren gemäß den Ausführungsformen der Erfindung und einem üblichen Verfahren, das einen Einzellaser verwendet, wobei die Geschwindigkeit der Substratbewegung in beiden Fällen die gleiche ist. Die Punkte 401–404 repräsentieren schematisch die Punkte, die mittels der Laserimpulse auf dem Werkstück an der Bearbeitungsposition 7 (1) ausgebildet werden. Bei dem üblichen Verfahren (4a) sind die Laserpunkte 401 getrennt, was in einer punktierten Linie resultiert. Andererseits sind, wenn gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren drei Laser verwendet sind (4b), die mittels der Laserimpulse ausgebildeten Punkte miteinander verbunden, so dass sie eine kontinuierliche Linie 405 bilden. In 4b stammen die drei Sätze von Punkten 402, 403 bzw. 404 von den drei Lasern 1a–1c her.
Bei einer alternativen Ausführungsform werden die Mehrzahl von Lasern 1a–1c simultan und ohne Verzögerung in Bezug aufeinander getriggert. In diesem Fall hat der zusammengeführte Laserstrahl die gleiche Impulsfrequenz wie die einzelnen Laserstrahlen, jedoch eine höhere Energie. Bei dieser Ausführungsform wird die teilweise reflektierende Spiegel nutzende, optische Anordnung, die in 1 gezeigt ist, verwendet, anstatt der Drehspiegel-Anordnung, die in 3 gezeigt ist. Ferner können bei dieser Ausführungsform die einzelnen, verwendeten Laser entweder gleiche oder unterschiedliche Leistungsniveaus aufweisen. Diese Ausführungsform ist insbesondere vorteilhaft, wenn die einzelnen Laser 1a–1c eine hohe Impulsfrequenz, jedoch eine relativ geringe Leistung aufweisen, wie beispielsweise oben genannte YVO₂-Laser, da der resultierende Bearbeitungsstrahl eine ausreichend hohe Frequenz sowie ausreichend hohe Energie aufweisen wird.
Alternativ können die Impulsfrequenzen der Mehrzahl von Lasern unterschiedlich sein. In diesem Fall sind ihre Frequenzen bevorzugt ganzzahlige Vielfache einer gemeinsamen Frequenz.
Bei noch einer anderen, alternativen Ausführungsform können die mehreren Strahlen der Lasern 1a–1c so optisch zusammengeführt sein, dass ihre optischen Achsen geringfügig versetzt sind, anstatt genau übereinstimmend. Das Substrat kann in die zur Versatzrichtung der Strahlen senkrechte Richtung bewegt werden, und ein breiterer Bereich kann bei jeden Scann bearbeitet werden. Fachmänner werden erkennen, dass diese Ausführungsform mit jeder der zuvor beschriebenen, alternativen Ausführungsformen kombiniert werden kann. Beispielsweise können die Laser mit oder ohne Verzögerung in Bezug aufeinander getriggert werden. Ferner kann der Scann auch in der gleichen Richtung wie der Versatz der Strahlen sein.
Im Folgenden wird ein praktisches Beispiel beschrieben zum Herstellen einer Dünnfilm-Solarzelle auf einem Glassubstrat unter Verwendung mehrerer Laser gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
Die 5a–5d zeigen in Querschnittsansichten die Bearbeitungsschritte zum Herstellen einer Dünnfilm-Solarzelle. Zuerst wurde eine transparente Elektrodenschicht 10a auf einem Glassubstrat 9 ausgebildet. Die transparente Elektrode 10a kann von elektrisch leitfähigem Oxidmaterial, wie beispielsweise Zinnoxid oder fluoriddotiertem Zinnoxid, gebildet sein und kann mittels eines thermischen CVD-Prozesses oder anderer, im Stand der Technik bekannter, geeigneter Prozesse ausgebildet sein. Ein Laserstrahl wurde dann verwendet zum Ausbilden von Isolationslinien 10b in der transparenten Elektrodenschicht 10a, wodurch die transparente Elektrodenschicht 10a in einzelne, streifenförmige Elektrodenelemente 10 unterteilt ist. Bei dem dargestellten Beispiel wurde die transparente Elektrodenschicht 10 von Zinnoxid von etwa 1 μm Dicke auf dem Substrat 9 von etwa 2 mm Dicke ausgebildet. Nd:YAG-Laser wurden verwendet zum Ausbilden der Isolationslinien 10b. Da die Verdampfungstemperatur von Zinnoxid ziemlich hoch ist, sind Hochintensitätslaserstrahlen erforderlich. Daher wurden drei Laservorrichtungen, die jeweils eine gütegeschaltete Frequenz von 10 kHz und eine Ausgangsleistung von 4W aufweisen, zum Bearbeiten verwendet. Die Größe der Laserstrahlpunkte wurde bis auf 50 μm runterfokussiert, so dass Punkte hoher Energiedichte bereitgestellt wurden. Mit der oben genannten Einstellung wurde eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von etwa 100 cm/s erreicht.
Eine fotoelektrische Umwandlungsschicht 11 aus amorphem Silizium wird über den streifenförmigen, transparenten Elektroden 10 ausgebildet (5(b)). Dieser Prozess kann erzielt werden mittels eines RF-Glimmentladungsverfahrens in einer Siliziumwasserstoff-Gasatmosphäre. Bei dem dargestellten Beispiel war die amorphe Schicht 11 etwa 0,5 μm dick. P-i-n-Verbindungen (nicht gezeigt) werden in der Halbleiterschicht 11 ausgebildet unter Verwendung von Diboran und Phosphorwasserstoff als Dotiergase. Zum Ausbilden einer seriellen Verbindung der Dünnfilm-Solarzellenelemente mit den streifenförmigen Elektroden 10 wird das Silizium in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 11 selektiv entfernt, so dass Isolationslinien 12 ausgebildet werden, die benachbart zu den Linien 10b in der transparenten Elektrodenschicht sind. Für diesen Bearbeitungsschritt wird bevorzugt das grüne Licht eines zweite Harmonische Nd:YAG-Lasers verwendet wegen der hohen Absorption der Siliziumschicht in diesem Wellenlängenbereich. Wie in 5(b) gezeigt, kann der Laserstrahl durch das Glassubstrat 9 und die transparenten Elektroden 10 hindurch ausgestrahlt werden. Die Größe des Laserstrahlpunktes war 100 μm.
Die entfernten Abschnitte 12 müssen keine geraden Linien sein, und die Halbleiterschicht wird verdampft durch die Wärme, die auf der Fläche zwischen der transparente Elektrode und der Halbleiterschicht erzeugt wird. Infolge der kurzen Laserimpulse, üblicherweise kürzer als 200 ns in der Dauer, wird ein großer Temperaturgradient erzeugt und es ist möglich, die zu entfernenden Materialien schnell zu verdampfen. Nach Erfahrung der Erfinder erschien eine Laserbearbeitung unter Verwendung eins Laserstrahls, der vereinzelt punktierte Linien erzeugt, als akzeptabel. Ferner ist eine starke und zuverlässige Adhäsion zwischen den transparenten Elektroden 10 und der Halbleiterschicht 11 äußerst wichtig, um der dem Solarzellenmodul beim Anbringen der Metallkomponenten während der Endmontage beaufschlagten Beanspruchung zu widerstehen. Zum Erzielen dieser starken Adhäsion ist es bevorzugt, dass die Strahlenergie sehr schnell ansteigt, und ein TEM₀₀-Strahl, der auf eine Punktgröße von 100 μm fokussiert ist, wurde als geeignet herausgefunden.
Wie zuvor erwähnt, war es für diese bestimmte Laserbearbeitung akzeptabel, vereinzelte Laserpunkte zu verwenden. Die Erfinder waren in der Lage, einen einzelnen Laser mit einer gütegeschalteten Frequenz von 10 kHz und einer Ausgangsleistung von 2 W zu verwenden, um die Halbleiterschicht 11 mit einer Bearbeitungsgeschwindigkeit von 100 cm/s zu bearbeiten.
5(c) zeigt den Zustand der Solarzelleneinrichtung nach diesem Bearbeitungsschritt. 5(d) zeigt ein vollständiges Dünnfilm-Solarzellenmodul, an dem Rückseite-Elektroden 13 ausgebildet sind und isoliert sind mittels so einem Entfernen der Rückseite-Elektrode, dass Isolationslinien ausgebildet werden, die zu den in der transparenten Elektrodenschicht ausgebildeten Isolationslinien 10b sowie zu den in der Halbleiterschicht ausgebildeten, punktierten Isolationslinien 12 versetzt sind. Die Rückseite-Elektroden sind von laminierten Schichten aus annährend 0,1 μm ZnO und annährend 0,2 μm Aluminium gebildet. Die laminierte Struktur erhöht das Lichtreflektionsvermögen der Rückseite-Elektrode zum Einfangen von Sonnenenergie in dem Halbleiter und zum Maximieren der Energieumwandlungseffizienz. Die entfernten Abschnitte oder Isolationslinien 13a der Rückseite-Elektroden müssen kontinuierliche Linien sein. Zum Ausbilden der Isolationslinien 13a wurde ein Laserstrahl mit einer Punktgröße von etwa 100 μm und einer gütegeschalteten Frequenz von 10 kHz verwendet. Zwei Lasergeneratoren, die jeweils eine Ausgangsleistung von 2 W haben, wurden zum Erzeugen des Laserstrahls verwendet, und eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von 100 cm/s wurde erreicht.
Bei diesem Beispiel sind die Laseroptiken stationär und der Arbeitstisch, auf welchem das Substrat platziert ist, wurde in der X-Richtung und der Y-Richtung bewegt. Zum Gewährleisten einer genauen Bewegung wurde der Bewegungsmechanismus des Arbeitstisches mit Kugelumlaufspindeln ausgerüstet, und ein Glasmaßstab wurde zum Erfassen der Positionseinstellung verwendet. Der mit einer Kugelumlaufspindel ausgerüstete Motor, welcher die Bewegung des Arbeitstisches steuert, weist einen Steuermechanismus mit einem geschlossenen Regelkreis auf zum Gewährleisten einer genauen Wiederholbarkeit der Bewegungen.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 6a–6d und 7a–7c beschrieben. Die Gesamteinstellung der Vorrichtung ist die gleiche wie jene, die in 1 gezeigt ist, mit der Ausnahme, dass die Laser 1a–1c nun unterschiedliche Arten von Laservorrichtungen sein können. Die von den Lasern 1a–1c erzeugten Strahlen 1a'–1c' können unterschiedliche Parameter aufweisen, wie beispielsweise die Wellenlänge, die Impulsfrequenz, die Impulsdauer, die Energie, die Fokuspunktgrößen auf der Bearbeitungsfläche usw. Diese Parameter können gemäß den gewünschten Prozessen ausgewählt werden.
Die 7a–7c erläutern das Ausbilden eines Loches in einer Doppelschicht 71, die auf der Oberfläche eines eine obere Schicht 72 und eine untere Schicht 73 aufweisenden Werkstücks ausgebildet ist. Ein Laserstrahl 1a' des ersten Lasers 1a (1) mit einer relativ langen Wellenlänge und einem eng fokussierten Strahlpunkt wird zuerst auf die Doppelschicht 71 aufgebracht, öffnet ein tiefes Loch 74a durch die obere Schicht 72 hindurch und erreicht partiell die untere Schicht 73. Ein geringfügig verzögerter, zweiter Strahl 1b' des zweiten Lasers 1b mit einer kürzeren Wellenlänge wird auf den gleichen Punkt auf dem Werkstück aufgebracht, um das Loch 74a durch einen oberen Abschnitt der oberen Schicht 72 hindurch zu vergrößern, so dass ein Loch 74b ausgebildet wird. Ein dritter Strahl 1c', der geringfügig zu dem zweiten Strahl 1b' verzögert ist, wird dann auf den gleichen Punkt auf dem Werkstück aufgebracht. Der dritte Strahl 1c', welcher die gleiche Wellenlänge wie der zweite Strahl aufweist, jedoch näher zu oder tiefer in die Doppelschicht hinein fokussiert ist als der zweite Strahl, vergrößert das Loch durch die gesamte obere Schicht 72 hindurch, was den Dreistufen-Prozess vollendet.
Wie in 7c gezeigt, weist das fertiggestellte Loch 74c einen tieferen Abschnitt in der Mitte und einen flacheren Abschnitt im Außenbereich auf. Daher kann das im Obigen beschriebene Verfahren verwendet werden zum Ausbilden von Löchern mit Seitenwänden, die zwei oder mehr zunehmend größere Durchmesser haben, oder konisch zulaufenden Seitenwänden. Konisch zulaufende Löcher, insbesondere wenn sie in relativ dicken Schichten ausgebildet sind, können vorteilhaft bei nachfolgenden Beschichtungsschritten sein zum Verbessern der Seitenabdeckung. Dies ist so, da gerade Löcher oder Schlitze, die in dicken Schichten ausgebildet sind, oft steile und tiefe Seitenwände haben und bei nachfolgenden Beschichtungsschritten, wie beispielsweise einer Kontaktausbildung, das aufgedampfte Metall oft eine schlechte Abdeckung der Seitenwände bereitstellt.
Die 6a–6d erläutern die zeitliche Abfolge für Laserimpulse für den oben genannten Dreistufen-Prozess, wobei die 6a–6c die jeweiligen Impulsserien der einzelnen Laser 1a–1c zeigen, wohingegen 6d die kombinierte Impulsserie auf der Bearbeitungsseite betrachtet zeigt. Bevorzugt ist der Scanner 6, auf welchem das Werkstück platziert ist, mit dem Triggern der Laser so synchronisiert, dass der Scanner während der Gruppe von drei aufeinanderfolgenden Laserimpulsen 1a', 1b' und 1c' stationär ist und sich zu der nächsten Position hin bewegt, bevor die nächste Gruppe von drei Laserimpulsen ankommt.
Diese Vorrichtung und dieses Verfahren, die im Obigen beschrieben wurden, ermöglichen es, einen Mehrstufen-Prozess in einem einzigen Durchlauf zu erzielen. Während hier die Herstellung eines Lochs dargestellt ist, können komplexere Mehrstufen-Prozesse und Schnittmuster in einem einzigen Durchlauf erzielt werden durch Steuern der Relativbewegung des Werkstücks und des Laserstrahls, der Arten der Laser und der zeitlichen Abfolgen.
Im Folgenden wird ein praktisches Beispiel für ein Herstellen einer Dünnfilm-Solarzelle auf einem Glassubstrat unter Verwendung des Einzel-Durchlauf-Mehrstufen-Prozesses gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Wieder auf die 5a–5d bezugnehmend ist das Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform ähnlich zu jenem der ersten, zuvor beschriebenen Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Halbleiterschicht 11 nun eine Poly-Si-Schicht von etwa 10 μm Dicke ist und der zu 5b korrespondierende Schritt nun ein Einzel-Durchlauf-Mehrstufen-Verfahren verwendet zum Ausbilden der Isolationslinien 12 in der Poly-Si-Schicht 11.
Zum Ausbilden der Isolationslinien 12 in der Poly-Si-Schicht 11 wurden zwei zweite Harmonische Nd:YAG-Laser in einem Zweistufen-Prozess verwendet. Die Laserimpulse des ersten Lasers hatten eine Punktgröße von etwa 100 μm auf der Bearbeitungsseite und entfernten etwa 4 μm der Poly-Si-Schicht. Der zweite, um etwa 10 μs zu dem ersten Impuls verzögerte Laserimpuls hatte eine geringfügig andere Fokussierung, und der Strahlpunkt auf der Bearbeitungsseite war etwa 80 μm. Die Halbleiterschicht in den Isolationslinien 12 wurde vollständig mittels dieses Einzel-Durchlauf-Zweistufen-Prozesses entfernt.
Bei den oben genannten Ausführungsformen ist die Anzahl von Lasern, die zum Erzeugen des kombinierten Strahl verwendet werden kann, theoretisch durch die relative Einschaltdauer der Impulsserien der Laserstrahlen, d.h. das Verhältnis des Zeitraums zwischen den Impulsen und der Dauer der Impulse, begrenzt. Üblicherweise sind, wenn die Laserimpulsfrequenz zwischen 1–20 kHz beträgt, die Laserimpulse ziemlich kurz, wie beispielsweise 200 ns. Sogar wenn die Pulsfrequenz 20 kHz ist, dauert es 50 μs zum Erzeugen jedes Impulses, was eine relative Einschaltdauer von 250 ergibt. Daher ist bei dieser Erfindung die effektive Impulsfrequenz des Bearbeitungsstrahls nur von der Anzahl von verwendeten Lasergeneratoren begrenzt. Ferner ist es in den meisten Fällen effizienter, die Oberfläche unter Verwendung relativ kleiner Laserpunkte zu bearbeiten. Wegen der mit der Geometrie der zu bearbeiteten Muster verbundenen Probleme ist es ideal, den TEM₀₀-Modus zu verwenden. Diese Betrachtungen werden in der Technik alle wohlverstanden und können vorteilhaft bei Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, wie sie Fachmännern leicht ersichtlich werden würden.
Obwohl im Kontext der Herstellung von Dünnfilm-Solarzellen eine spezielle Anwendung für diese Erfindung beschrieben wurde, ist deren Anwendung durch kein Mittel auf den Solarzellenbereich beschränkt.
Es wird Fachmännern ersichtlich werden, dass unterschiedliche Modifikationen und Variationen bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Dünnfilm-Transistors durchgeführt werden können ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Daher ist es beabsichtigt, dass die Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, vorausgesetzt sie fallen in den Umfang der beigefügten Ansprüche.

Claims

Laserbearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines dünnen Films (10a, 11, 13), der auf einer Oberfläche eines Werkstücks ausgebildet ist, aufweisend: Ausstrahlen von Laserimpulsen (1a', 1b', 1c') auf den dünnen Film (10a, 11, 13) zum wenigstens teilweisen Entfernen des dünnen Films von der Fläche des Werkstücks, wobei die Laserimpulse (1a', 1b', 1c') Wellenlängen aufweisen, die innerhalb des Absorptionsbereichs des dünnen Films sind, wobei die Laserimpulse (1a', 1b', 1c') mittels einer Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) erzeugt werden, die Q-Schalter aufweisen, wobei die Laserimpulse (1a', 1b', 1c') der Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) mittels eines optischen Systems auf wenigstens teilweise überlappende Punkte (7; 402, 403, 404) auf einer Ebene ausgerichtet werden, die von der Fläche des Werkstücks definiert ist, und wobei die Q-Schalter der Mehrzahl von Lasern auf synchrone Weise betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitabfolge der Impulserzeugung der Mehrzahl von Lasern (1a, 1b, 1c) in Bezug aufeinander mittels einer Q-Schalter-Triggereinrichtung (3) anpassbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Impulsfrequenzen der Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) identisch sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Impulsfrequenzen der Mehrzahl von Lasern (1a, 1b, 1c) ganzzahlige Vielfache einer Allgemeinfrequenz sind.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Impulse der Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) gleichzeitig erzeugt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die von der Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) erzeugten Impulse (1a', 1b', 1c') aufeinanderfolgend um einen Zeitabstand zueinander verzögert sind, der gleich der Impulsperiode der Lasergeneratoren geteilt durch die Anzahl der Lasergeneratoren ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Werkstück relativ zu dem optischen System so bewegt wird, dass die Bestrahlungspunkte (402, 403, 404) auf dem Werkstück gemäß den aufeinanderfolgenden Laserimpulsen in einer Bearbeitungsrichtung relativ zueinander verschoben werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Laserimpulse (1a', 1b', 1c') Impulslängen von weniger als etwa 200 ns aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die von jedem Lasergenerator (1a, 1b, 1c) erzeugten Impulse (1a', 1b', 1c') eine Impulsfrequenz zwischen etwa 1 bis 100 kHz aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) Laserimpulse (1a', 1b', 1c') des TEM₀₀-Modus erzeugen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Werkstück eine Dünnfilm-Solarzelleneinrichtung mit einem transparenten Substrat ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Werkstück eine Dünnfilm-Solarzelleneinrichtung mit einem nichttransparenten Substrat ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Lasergeneratoren vom gleichen Typ sind, um Laserstrahlen zu erzeugen, die die gleichen Strahlparameter aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei wenigstens einige der Mehrzahl von Lasergeneratoren von unterschiedlichen Typen sind, um Laserstrahlen zu erzeugen, die unterschiedliche Strahlparameter aufweisen.
verfahren gemäß Anspruch 13, wobei die Wellenlängen der mittels der unterschiedlichen Typen von Lasergeneratoren erzeugten Laserimpulse unterschiedlich sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Laserimpulse von wenigstens einigen der Mehrzahl von Lasergeneratoren mittels des optischen Systems in unterschiedlichen Abständen von der Fläche des Werkstücks fokussiert werden.
Vorrichtung (100) zum Bearbeiten eines dünnen Films (10a, 11, 13), der auf einer Fläche eines Werkstücks ausgebildet ist, aufweisend: eine Mehrzahl von Q-Schaltern aufweisenden Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) zum Erzeugen von Laserimpulsen (1a', 1b', 1c'), eine Q-Schalter-Triggereinrichtung (3), die mit den Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) gekoppelt ist zum Triggern der Lasergeneratoren und zum Steuern der Zeitabfolge der Impulserzeugung der Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c), und ein optisches System (2, 4, 5) zum Ausrichten der mittels der Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) erzeugten Impulse (1a', 1b', 1c') auf wenigstens teilweise überlappende Punkte (7) auf einer Ebene, die von der Fläche des Werkstücks definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitabfolge der Impulserzeugung der Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) mittels der Q-Schalter-Triggereinrichtung (3) in Bezug aufeinander anpassbar ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das optische System (2) eine Mehrzahl von teilweise reflektierenden Spiegeln (2a) aufweist, die mit Abstand voneinander angeordnet sind zum Reflektieren der mittels der Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) erzeugten Laserimpulse (1a', 1b', 1c') auf miteinander übereinstimmende, optische Achsen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das optische System (2) einen Drehspiegel (8) aufweist zum abwechselnden Reflektieren mittels der Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) erzeugter Laserimpulse (1a', 1b', 1c') auf optische Achsen, die miteinander übereinstimmen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Drehung des Drehspiegels (8) mit dem Triggern der Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) synchronisiert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) vom gleichen Typ sind, um Laserstrahlen zu erzeugen, die die gleichen Strahlparameter aufweisen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei wenigstens einige der Mehrzahl von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) von unterschiedlichen Typen sind, um Laserstrahlen zu erzeugen, die unterschiedliche Strahlparameter aufweisen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 21, wobei die Wellenlängen der mittels der unterschiedlichen Typen von Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) erzeugten Laserimpulse (1a', 1b', 1c') unterschiedlich sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das optische System (5) die Laserimpulse (1a', 1b', 1c') von wenigstens einigen der Mehrzahl der Lasergeneratoren (1a, 1b, 1c) in unterschiedlichen Abständen von der Fläche des Werkstücks fokussiert.