JP2001077046A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JP2001077046A JP2001077046A JP24571799A JP24571799A JP2001077046A JP 2001077046 A JP2001077046 A JP 2001077046A JP 24571799 A JP24571799 A JP 24571799A JP 24571799 A JP24571799 A JP 24571799A JP 2001077046 A JP2001077046 A JP 2001077046A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- profile
- processing
- laser beam
- monitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実際の加工時にオンラインでビームプロファ
イルを計測することができるレーザ加工装置及び方法を
提供すること。 【解決手段】 照射光学系２０を固定したままで、ワー
クＷに入射するレーザ光ＡＬの光路上に反射ミラー４１
を進退させてレーザ光ＡＬをプロファイルモニタ４０に
取り込む。反射ミラー４１で偏向されたレーザ光ＡＬ
は、対物レンズ４２の物点位置に集光してビームプロフ
ァイル像ＣＩを形成し、対物レンズ４２を通して拡大さ
れＣＣＤカメラ４３の検出面に結像する。ＣＣＤカメラ
４３では、レーザ光ＡＬのビームプロファイルが光電変
換されてビームプロファイルに相当する電気信号が得ら
れる。
イルを計測することができるレーザ加工装置及び方法を
提供すること。 【解決手段】 照射光学系２０を固定したままで、ワー
クＷに入射するレーザ光ＡＬの光路上に反射ミラー４１
を進退させてレーザ光ＡＬをプロファイルモニタ４０に
取り込む。反射ミラー４１で偏向されたレーザ光ＡＬ
は、対物レンズ４２の物点位置に集光してビームプロフ
ァイル像ＣＩを形成し、対物レンズ４２を通して拡大さ
れＣＣＤカメラ４３の検出面に結像する。ＣＣＤカメラ
４３では、レーザ光ＡＬのビームプロファイルが光電変
換されてビームプロファイルに相当する電気信号が得ら
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザアニーリン
グ等に用いられるレーザ加工装置及び方法に関し、特に
加工面に照射するレーザビームのプロファイルを計測す
るための手法に関するものである。
グ等に用いられるレーザ加工装置及び方法に関し、特に
加工面に照射するレーザビームのプロファイルを計測す
るための手法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光を用いたレーザ加工装置では、
加工前に予めレーザ光のビームプロファイルを計測・調
整する必要性が度々生じる。
加工前に予めレーザ光のビームプロファイルを計測・調
整する必要性が度々生じる。
【０００３】上記のようなレーザ加工装置では、例えば
ワークを収容するプロセスチャンバの脇にビームプロフ
ァイルモニタを設ける。そして、ビームプロファイルを
測定するときは、レーザ光をワークに入射させるための
加工光学系全体を専用のステージによって被加工体の上
方からプロファイルモニタ上に移動させ、レーザ光のビ
ームプロファイルを計測する。
ワークを収容するプロセスチャンバの脇にビームプロフ
ァイルモニタを設ける。そして、ビームプロファイルを
測定するときは、レーザ光をワークに入射させるための
加工光学系全体を専用のステージによって被加工体の上
方からプロファイルモニタ上に移動させ、レーザ光のビ
ームプロファイルを計測する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
手法では、加工光学系を移動させるため、これを移動さ
せる移動ステージの走り精度等により光軸ずれ等が生じ
てしまい、実際の加工時のビームプロファイルとは異な
ったビームプロファイルとなってしまう可能性があるだ
けでなく、加工光学系の移動によってワークに対する加
工の再現性が不十分になるおそれがある。
手法では、加工光学系を移動させるため、これを移動さ
せる移動ステージの走り精度等により光軸ずれ等が生じ
てしまい、実際の加工時のビームプロファイルとは異な
ったビームプロファイルとなってしまう可能性があるだ
けでなく、加工光学系の移動によってワークに対する加
工の再現性が不十分になるおそれがある。
【０００５】なお、加工光学系を動かさないこととした
場合、ワークに投影される最終ビームのプロファイルを
見ずに光路上の途中におけるビームプロファイルを観察
することで済ませることになるので、精密で意図する通
りの加工が困難となる。
場合、ワークに投影される最終ビームのプロファイルを
見ずに光路上の途中におけるビームプロファイルを観察
することで済ませることになるので、精密で意図する通
りの加工が困難となる。
【０００６】そこで、本発明は、レーザ光の照射前に容
易にビームプロファイルを計測し、その状態を確認或い
は調整することができるレーザ加工装置及び方法を提供
することを目的とする。
易にビームプロファイルを計測し、その状態を確認或い
は調整することができるレーザ加工装置及び方法を提供
することを目的とする。
【０００７】また、本発明は、実際の加工時にオンライ
ンでビームプロファイルを計測することができるレーザ
加工装置及び方法を提供することを目的とする。
ンでビームプロファイルを計測することができるレーザ
加工装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を加工用レン
ズを通して加工面に照射するレーザ加工装置であって、
加工面に入射するレーザ光の光路上の所定位置でこのレ
ーザ光を取り込む計測位置に配置可能であるとともに、
計測位置に配置した際にレーザ光のビームプロファイル
を検出するプロファイルモニタを備えることを特徴とす
る。
め、本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を加工用レン
ズを通して加工面に照射するレーザ加工装置であって、
加工面に入射するレーザ光の光路上の所定位置でこのレ
ーザ光を取り込む計測位置に配置可能であるとともに、
計測位置に配置した際にレーザ光のビームプロファイル
を検出するプロファイルモニタを備えることを特徴とす
る。
【０００９】この場合、プロファイルモニタが、加工面
に入射するレーザ光の光路上の所定位置でこのレーザ光
を取り込む計測位置に配置されて、レーザ光のビームプ
ロファイルを検出するので、加工用レンズを移動させる
ことなく加工面に照射するレーザ光を直接検出すること
になる。よって、実際に加工面に入射するレーザ光のビ
ームプロファイルに近いビームプロファイルを得ること
ができる。
に入射するレーザ光の光路上の所定位置でこのレーザ光
を取り込む計測位置に配置されて、レーザ光のビームプ
ロファイルを検出するので、加工用レンズを移動させる
ことなく加工面に照射するレーザ光を直接検出すること
になる。よって、実際に加工面に入射するレーザ光のビ
ームプロファイルに近いビームプロファイルを得ること
ができる。
【００１０】また、上記装置の好ましい態様では、レー
ザ光を取り込む所定位置が、加工用レンズを構成する最
終レンズと加工面との間であることを特徴とする。
ザ光を取り込む所定位置が、加工用レンズを構成する最
終レンズと加工面との間であることを特徴とする。
【００１１】この場合、実際に加工面に入射する直前の
レーザ光をプロファイルモニタによって検出することに
なるので、実際の加工面でのビームプロファイルにより
近いビームプロファイルを得ることができる。
レーザ光をプロファイルモニタによって検出することに
なるので、実際の加工面でのビームプロファイルにより
近いビームプロファイルを得ることができる。
【００１２】また、上記装置の好ましい態様では、プロ
ファイルモニタが、レーザ光の光路を折り曲げる偏向手
段と、加工面と共役な位置でのビームプロファイル像を
拡大する対物レンズと、この対物レンズによって形成さ
れたビームプロファイル像が投影される検出器とを備
え、偏向手段、対物レンズ、及び検出器を一体として計
測位置に進退させることを特徴とする。
ファイルモニタが、レーザ光の光路を折り曲げる偏向手
段と、加工面と共役な位置でのビームプロファイル像を
拡大する対物レンズと、この対物レンズによって形成さ
れたビームプロファイル像が投影される検出器とを備
え、偏向手段、対物レンズ、及び検出器を一体として計
測位置に進退させることを特徴とする。
【００１３】この場合、プロファイルモニタを簡単な構
造とすることができるとともに、プロファイルモニタの
一体的な移動により、ビームプロファイルの検出と非検
出とを簡易に切り換えることができる。
造とすることができるとともに、プロファイルモニタの
一体的な移動により、ビームプロファイルの検出と非検
出とを簡易に切り換えることができる。
【００１４】また、上記装置の好ましい態様では、加工
用レンズが、レーザ光を加工面上の線条領域に入射さ
せ、プロファイルモニタが、計測位置において線条領域
の長手方向に関する部分領域に相当するレーザ光を検出
するとともに、線条領域の長手方向に移動することによ
って線条領域の範囲内で検出の対象となる部分領域を移
動させて、線条領域の全体についてレーザ光のビームプ
ロファイルを検出することを特徴とする。
用レンズが、レーザ光を加工面上の線条領域に入射さ
せ、プロファイルモニタが、計測位置において線条領域
の長手方向に関する部分領域に相当するレーザ光を検出
するとともに、線条領域の長手方向に移動することによ
って線条領域の範囲内で検出の対象となる部分領域を移
動させて、線条領域の全体についてレーザ光のビームプ
ロファイルを検出することを特徴とする。
【００１５】この場合、プロファイルモニタがレーザ光
が照射される線条領域の部分領域についてレーザ光を検
出するので、プロファイルモニタの形状を小さくするこ
とができ、さらにプロファイルモニタが線条領域の範囲
内で部分領域を移動させるので、線条領域全体のビーム
プロファイルを簡易に検出することができる。
が照射される線条領域の部分領域についてレーザ光を検
出するので、プロファイルモニタの形状を小さくするこ
とができ、さらにプロファイルモニタが線条領域の範囲
内で部分領域を移動させるので、線条領域全体のビーム
プロファイルを簡易に検出することができる。
【００１６】また、本発明のレーザ加工方法は、レーザ
光を加工用レンズを通して加工面に照射するレーザ加工
方法において、加工面に入射するレーザ光の光路上の所
定位置でこのレーザ光を取り込む計測位置にプロファイ
ルモニタを配置してレーザ光のビームプロファイルを検
出することを特徴とする。
光を加工用レンズを通して加工面に照射するレーザ加工
方法において、加工面に入射するレーザ光の光路上の所
定位置でこのレーザ光を取り込む計測位置にプロファイ
ルモニタを配置してレーザ光のビームプロファイルを検
出することを特徴とする。
【００１７】この場合、加工面に入射するレーザ光の光
路上の所定位置でこのレーザ光を取り込む計測位置にプ
ロファイルモニタを配置してレーザ光のビームプロファ
イルを検出するので、加工用レンズを移動させることな
く加工面に照射するレーザ光を直接検出することにな
る。よって、実際に加工面に入射するレーザ光のビーム
プロファイルに近いビームプロファイルを得ることがで
きる。
路上の所定位置でこのレーザ光を取り込む計測位置にプ
ロファイルモニタを配置してレーザ光のビームプロファ
イルを検出するので、加工用レンズを移動させることな
く加工面に照射するレーザ光を直接検出することにな
る。よって、実際に加工面に入射するレーザ光のビーム
プロファイルに近いビームプロファイルを得ることがで
きる。
【００１８】
【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕以下、本発明の
第１実施形態の装置及び方法について、図面を参照しつ
つ具体的に説明する。
第１実施形態の装置及び方法について、図面を参照しつ
つ具体的に説明する。
【００１９】図１及び図２は、実施形態のレーザ加工装
置であるレーザアニーリング装置の全体構造を説明する
図であり、図１は側面図であり、図２は平面図である。
このレーザアニーリング装置は、ガラス板上にアモルフ
ァス状Ｓｉ等の半導体薄膜を形成した被加工体であるワ
ークＷを熱処理するためのもので、かかる半導体薄膜を
加熱するためのパルス状のレーザ光ＡＬを発生するエキ
シマレーザその他のレーザ光源１０と、このレーザ光Ａ
Ｌを線状等の所定形状にして所定の照度でワークＷ上に
入射させる加工用レンズである照射光学系２０と、ワー
クＷを載置してＸＹ面内で滑らかに並進移動可能である
とともにＺ軸方向の高さ位置及び傾斜を調節可能なプロ
セスステージ装置３０と、ワークＷに入射するレーザ光
ＡＬのビームプロファイルを検出するプロファイルモニ
タ４０と、プロファイルモニタ４０を計測位置と待避位
置との間で進退させるモニタ駆動装置５０とを備える。
置であるレーザアニーリング装置の全体構造を説明する
図であり、図１は側面図であり、図２は平面図である。
このレーザアニーリング装置は、ガラス板上にアモルフ
ァス状Ｓｉ等の半導体薄膜を形成した被加工体であるワ
ークＷを熱処理するためのもので、かかる半導体薄膜を
加熱するためのパルス状のレーザ光ＡＬを発生するエキ
シマレーザその他のレーザ光源１０と、このレーザ光Ａ
Ｌを線状等の所定形状にして所定の照度でワークＷ上に
入射させる加工用レンズである照射光学系２０と、ワー
クＷを載置してＸＹ面内で滑らかに並進移動可能である
とともにＺ軸方向の高さ位置及び傾斜を調節可能なプロ
セスステージ装置３０と、ワークＷに入射するレーザ光
ＡＬのビームプロファイルを検出するプロファイルモニ
タ４０と、プロファイルモニタ４０を計測位置と待避位
置との間で進退させるモニタ駆動装置５０とを備える。
【００２０】ここで、照射光学系２０は、レーザ光源１
０からミラー１５を経て入射するレーザ光ＡＬを均一な
分布に整形するホモジナイザ等の整形光学系からなる。
０からミラー１５を経て入射するレーザ光ＡＬを均一な
分布に整形するホモジナイザ等の整形光学系からなる。
【００２１】プロセスステージ装置３０は、ワークＷ周
辺を減圧したりその雰囲気を調節するプロセスチャンバ
８０中に収容される。
辺を減圧したりその雰囲気を調節するプロセスチャンバ
８０中に収容される。
【００２２】なお、照射光学系２０は、プロセスチャン
バ８０に設けた透過窓８１を介してワークＷに対向する
ように配置されている。
バ８０に設けた透過窓８１を介してワークＷに対向する
ように配置されている。
【００２３】プロファイルモニタ４０は、照射光学系２
０を出射したレーザ光ＡＬの光路を９０°折り曲げる偏
向手段である反射ミラー４１と、ワークＷの表面である
加工面と共役な位置に形成されたビームプロファイル像
ＣＩを拡大して投影する対物レンズ４２と、この対物レ
ンズ４２によって投影された拡大ビームプロファイル像
を検出する検出器であるＣＣＤカメラ４３とを備える。
反射ミラー４１と対物レンズ４２とＣＣＤカメラ４３と
は、一体的に組立てられており、モニタ駆動装置５０に
よって、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに往復移動可能となって
いる。
０を出射したレーザ光ＡＬの光路を９０°折り曲げる偏
向手段である反射ミラー４１と、ワークＷの表面である
加工面と共役な位置に形成されたビームプロファイル像
ＣＩを拡大して投影する対物レンズ４２と、この対物レ
ンズ４２によって投影された拡大ビームプロファイル像
を検出する検出器であるＣＣＤカメラ４３とを備える。
反射ミラー４１と対物レンズ４２とＣＣＤカメラ４３と
は、一体的に組立てられており、モニタ駆動装置５０に
よって、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに往復移動可能となって
いる。
【００２４】図示のようにプロファイルモニタ４０が前
進して反射ミラー４１が照射光学系２０の最終レンズ２
１とプロセスチャンバ８０の透過窓８１との間に配置さ
れると、上記のように反射ミラー４１によって取り込ん
だレーザ光ＡＬが対物レンズ４２に入射し、拡大された
ビームプロファイル像がＣＣＤカメラ４３に投影され
る。このようなプロファイルモニタ４０の位置を計測位
置と称する。
進して反射ミラー４１が照射光学系２０の最終レンズ２
１とプロセスチャンバ８０の透過窓８１との間に配置さ
れると、上記のように反射ミラー４１によって取り込ん
だレーザ光ＡＬが対物レンズ４２に入射し、拡大された
ビームプロファイル像がＣＣＤカメラ４３に投影され
る。このようなプロファイルモニタ４０の位置を計測位
置と称する。
【００２５】一方、プロファイルモニタ４０が後退して
反射ミラー４１が照射光学系２０の最終レンズ２１とプ
ロセスチャンバ８０の透過窓８１との間から外れると、
最終レンズ２１を出射したレーザ光ＡＬは、直進して透
過窓８１に入射し、プロセスチャンバ８０中のワークＷ
の表面に線状ビームとして入射する。このようなプロフ
ァイルモニタ４０の位置を退避位置と称する。
反射ミラー４１が照射光学系２０の最終レンズ２１とプ
ロセスチャンバ８０の透過窓８１との間から外れると、
最終レンズ２１を出射したレーザ光ＡＬは、直進して透
過窓８１に入射し、プロセスチャンバ８０中のワークＷ
の表面に線状ビームとして入射する。このようなプロフ
ァイルモニタ４０の位置を退避位置と称する。
【００２６】モニタ駆動装置５０は、プロファイルモニ
タ４０をＹ軸方向に滑らかに往復移動させる走査用の１
軸ステージであるＹ駆動部５１と、プロファイルモニタ
４０をＸ軸方向に滑らかに往復移動させる出し入れ装置
であるＸ駆動部５２とからなる。このうちＹ駆動部５１
は、Ｘ駆動部５２を支持する台座５５をＹ軸方向に案内
するガイド部材５１ａと、台座５５をＹ軸方向の任意の
位置に移動させるボールねじ５１ｂと、ボールねじ５１
ｂを駆動するモータ５１ｃとを有する。Ｘ駆動部５２の
方は、プロファイルモニタ４０をＸ軸方向に案内するリ
ニアガイド５２ａと、プロファイルモニタ４０に連結さ
れたロッド５２ｂを伸縮駆動するエアシリンダ５２ｃと
を備える。
タ４０をＹ軸方向に滑らかに往復移動させる走査用の１
軸ステージであるＹ駆動部５１と、プロファイルモニタ
４０をＸ軸方向に滑らかに往復移動させる出し入れ装置
であるＸ駆動部５２とからなる。このうちＹ駆動部５１
は、Ｘ駆動部５２を支持する台座５５をＹ軸方向に案内
するガイド部材５１ａと、台座５５をＹ軸方向の任意の
位置に移動させるボールねじ５１ｂと、ボールねじ５１
ｂを駆動するモータ５１ｃとを有する。Ｘ駆動部５２の
方は、プロファイルモニタ４０をＸ軸方向に案内するリ
ニアガイド５２ａと、プロファイルモニタ４０に連結さ
れたロッド５２ｂを伸縮駆動するエアシリンダ５２ｃと
を備える。
【００２７】なお、反射ミラー４１の位置において、レ
ーザ光ＡＬの断面（光線領域ＬＳ）は矩形状となってい
る。したがって、プロファイルモニタ４０が計測位置に
移動しても、光線領域ＬＳの一部からのレーザ光のみを
検出するだけであり、ワークＷに形成すべき線条領域全
体ではなくその長手方向に関する部分領域に相当するレ
ーザ光のみを検出することになる。そこで、プロファイ
ルモニタ４０を光線領域ＬＳの長手方向（すなわちＹ軸
方向）に移動させることによって、ワークＷ上に照射す
べき線条領域の範囲内で検出の対象となる部分領域を移
動させることができる。これにより、線条領域の全体に
ついてレーザ光のビームプロファイルを検出するこがで
きる。
ーザ光ＡＬの断面（光線領域ＬＳ）は矩形状となってい
る。したがって、プロファイルモニタ４０が計測位置に
移動しても、光線領域ＬＳの一部からのレーザ光のみを
検出するだけであり、ワークＷに形成すべき線条領域全
体ではなくその長手方向に関する部分領域に相当するレ
ーザ光のみを検出することになる。そこで、プロファイ
ルモニタ４０を光線領域ＬＳの長手方向（すなわちＹ軸
方向）に移動させることによって、ワークＷ上に照射す
べき線条領域の範囲内で検出の対象となる部分領域を移
動させることができる。これにより、線条領域の全体に
ついてレーザ光のビームプロファイルを検出するこがで
きる。
【００２８】以下、図１及び図２に示すレーザアニーリ
ング装置の動作について説明する。レーザ光源１０から
発せられたレーザ光ＡＬは、ミラー１５等のビームデリ
バリを経由して照射光学系２０に入射し、最終レンズ２
１に到着する。最終レンズ２１を通過したレーザ光ＡＬ
は、透過窓８１を通ってガラス基板であるワークＷ表面
に集光し、レーザアニール（表面処理）が行われる。な
お、ワークＷ表面に入射するレーザ光ＡＬは、Ｙ軸方向
に延びる線条ビームであり、照射光学系２０に対してプ
ロセスステージ３０をＸ軸方向に移動させる走査によ
り、ワークＷ全面を一様にレーザアニーリングすること
ができる。
ング装置の動作について説明する。レーザ光源１０から
発せられたレーザ光ＡＬは、ミラー１５等のビームデリ
バリを経由して照射光学系２０に入射し、最終レンズ２
１に到着する。最終レンズ２１を通過したレーザ光ＡＬ
は、透過窓８１を通ってガラス基板であるワークＷ表面
に集光し、レーザアニール（表面処理）が行われる。な
お、ワークＷ表面に入射するレーザ光ＡＬは、Ｙ軸方向
に延びる線条ビームであり、照射光学系２０に対してプ
ロセスステージ３０をＸ軸方向に移動させる走査によ
り、ワークＷ全面を一様にレーザアニーリングすること
ができる。
【００２９】以上のレーザアニーリング開始前等におい
て、ビームプロファイルを計測する時には、プロファイ
ルモニタ４０がモニタ駆動装置５０により駆動されて計
測位置に移動し、反射ミラー４１が最終レンズ２１真下
の光路をカットする図示の所定位置に位置決めされる。
つまり、照射光学系２０を固定したままで、ワークＷに
入射するレーザ光ＡＬの光路上に反射ミラー４１を進退
させてレーザ光ＡＬをプロファイルモニタ４０に取り込
む。反射ミラー４１で９０°光路を曲げられたレーザ光
ＡＬは、対物レンズ４２の物点位置（プロセスチャンバ
８０内のワークＷの表面位置に相当する）に集光してビ
ームプロファイル像ＣＩを形成し、対物レンズ４２を通
して拡大され、ＣＣＤカメラ４３の検出面に結像する。
ＣＣＤカメラ４３では、レーザ光ＡＬのビームプロファ
イルが光電変換されてビームプロファイルに相当する電
気信号が得られる。本例ではワークＷの表面に照射され
るレーザ光ＡＬが線条ビームであることを想定している
ので、線条ビームの全長にわたってビームプロファイル
を検出できるように、線条ビームの長軸方向すなわちＹ
軸方向に沿ってプロファイルモニタ４０を移動させるＹ
駆動部５１が設けてあり、このＹ駆動部５１を動作させ
ることにより、線条ビームの全長にわたってビームプロ
ファイルを検出することができる。
て、ビームプロファイルを計測する時には、プロファイ
ルモニタ４０がモニタ駆動装置５０により駆動されて計
測位置に移動し、反射ミラー４１が最終レンズ２１真下
の光路をカットする図示の所定位置に位置決めされる。
つまり、照射光学系２０を固定したままで、ワークＷに
入射するレーザ光ＡＬの光路上に反射ミラー４１を進退
させてレーザ光ＡＬをプロファイルモニタ４０に取り込
む。反射ミラー４１で９０°光路を曲げられたレーザ光
ＡＬは、対物レンズ４２の物点位置（プロセスチャンバ
８０内のワークＷの表面位置に相当する）に集光してビ
ームプロファイル像ＣＩを形成し、対物レンズ４２を通
して拡大され、ＣＣＤカメラ４３の検出面に結像する。
ＣＣＤカメラ４３では、レーザ光ＡＬのビームプロファ
イルが光電変換されてビームプロファイルに相当する電
気信号が得られる。本例ではワークＷの表面に照射され
るレーザ光ＡＬが線条ビームであることを想定している
ので、線条ビームの全長にわたってビームプロファイル
を検出できるように、線条ビームの長軸方向すなわちＹ
軸方向に沿ってプロファイルモニタ４０を移動させるＹ
駆動部５１が設けてあり、このＹ駆動部５１を動作させ
ることにより、線条ビームの全長にわたってビームプロ
ファイルを検出することができる。
【００３０】なお、ＣＣＤカメラ４３は、線状ビームを
２次元イメージとして検出するものである必要はない。
例えば１次元ＣＣＤ（ラインセンサ）を用いて短軸方向
に関するビームプロファイルを検出し、プロファイルモ
ニタ４０を移動させることによって長軸方向にスキャン
することで、線状ビーム全体の連続的なプロファイルを
得ることができる。
２次元イメージとして検出するものである必要はない。
例えば１次元ＣＣＤ（ラインセンサ）を用いて短軸方向
に関するビームプロファイルを検出し、プロファイルモ
ニタ４０を移動させることによって長軸方向にスキャン
することで、線状ビーム全体の連続的なプロファイルを
得ることができる。
【００３１】〔第２実施形態〕以下、本発明の第２実施
形態の装置及び方法について説明する。なお、第２実施
形態のレーザアニーリング装置は、第１実施形態の装置
の変形例であり、同一部分には同一の符号を付して重複
説明を省略する。
形態の装置及び方法について説明する。なお、第２実施
形態のレーザアニーリング装置は、第１実施形態の装置
の変形例であり、同一部分には同一の符号を付して重複
説明を省略する。
【００３２】この場合、ワークＷの表面に照射されるレ
ーザ光ＡＬが矩形状若しくはスポット状であることを想
定している。つまり、比較的小面積の反射ミラー４１に
よって、レーザ光ＡＬのビームプロファイルを一度に検
出することができる。よって、プロファイルモニタ４０
をＹ軸方向に沿って移動させるＹ駆動部５１が不要とな
る。また、プロファイルモニタ４０から拡大用の対物レ
ンズ４２を除いて、照射光学系２０の像面位置に直接Ｃ
ＣＤカメラ４３を配置している。この場合、ＣＣＤカメ
ラ４３には、等倍像が形成されるので、計測分解能が十
分高いＣＣＤカメラ４３を用いる必要がある。
ーザ光ＡＬが矩形状若しくはスポット状であることを想
定している。つまり、比較的小面積の反射ミラー４１に
よって、レーザ光ＡＬのビームプロファイルを一度に検
出することができる。よって、プロファイルモニタ４０
をＹ軸方向に沿って移動させるＹ駆動部５１が不要とな
る。また、プロファイルモニタ４０から拡大用の対物レ
ンズ４２を除いて、照射光学系２０の像面位置に直接Ｃ
ＣＤカメラ４３を配置している。この場合、ＣＣＤカメ
ラ４３には、等倍像が形成されるので、計測分解能が十
分高いＣＣＤカメラ４３を用いる必要がある。
【００３３】なお、この実施形態では、Ｘ駆動部５２の
配置を変更しているが、プロファイルモニタ４０のＸ方
向の移動に関して変更はなく、図示の計測位置からプロ
ファイルモニタ４０を＋Ｘ方向に移動させれば、プロフ
ァイルモニタ４０を待避位置に配置することになる。
配置を変更しているが、プロファイルモニタ４０のＸ方
向の移動に関して変更はなく、図示の計測位置からプロ
ファイルモニタ４０を＋Ｘ方向に移動させれば、プロフ
ァイルモニタ４０を待避位置に配置することになる。
【００３４】以上の第２実施形態において、ＣＣＤカメ
ラ４３は、矩形又はスポットビームのビーム断面が小さ
ければ、２次元ＣＣＤを用いて一括でビームプロファイ
ルを得るもとすることができる。特に対象が矩形ビーム
の場合、１次元ＣＣＤを用いて一軸方向のプロファイル
を検出し、他軸方向にスキャンすることで、矩形ビーム
全体の連続的なプロファイルを得ることができる。
ラ４３は、矩形又はスポットビームのビーム断面が小さ
ければ、２次元ＣＣＤを用いて一括でビームプロファイ
ルを得るもとすることができる。特に対象が矩形ビーム
の場合、１次元ＣＣＤを用いて一軸方向のプロファイル
を検出し、他軸方向にスキャンすることで、矩形ビーム
全体の連続的なプロファイルを得ることができる。
【００３５】以上、実施形態に即してこの発明を説明し
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではは
い。例えば、光路を変えるプロファイルモニタ４０を構
成する反射ミラー４１はビームスプリッタに置き換える
ことができる。反射ミラー４１をビームスプリッタに置
き換える場合、レーザ光ＡＬの全体の光束をカバーする
サイズのものとし、例えばビームスプリッタを１％分岐
（反射）のものとすれば、加工と同時、すなわちオンラ
インでビームプロファイルの計測が可能となる。
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではは
い。例えば、光路を変えるプロファイルモニタ４０を構
成する反射ミラー４１はビームスプリッタに置き換える
ことができる。反射ミラー４１をビームスプリッタに置
き換える場合、レーザ光ＡＬの全体の光束をカバーする
サイズのものとし、例えばビームスプリッタを１％分岐
（反射）のものとすれば、加工と同時、すなわちオンラ
インでビームプロファイルの計測が可能となる。
【００３６】また、測定に際してのプロファイルモニタ
４０の出し入れについては、対物レンズ４２とＣＣＤカ
メラ４３とは固定したままとし、反射ミラー４１（これ
をビームスプリッタに置き換えた場合はビームスプリッ
タ）のみ出し入れする構成でももちろん構わない。
４０の出し入れについては、対物レンズ４２とＣＣＤカ
メラ４３とは固定したままとし、反射ミラー４１（これ
をビームスプリッタに置き換えた場合はビームスプリッ
タ）のみ出し入れする構成でももちろん構わない。
【００３７】また、上記の実施形態では、レーザ光ＡＬ
を用いてワークＷ上の半導体層をアニーリングするレー
ザアニーリング装置としたが、レーザ光源１０や照射光
学系２０等の構造を適宜変更すれば、液晶表示器や半導
体デバイス用の半導体材料のアニールのみならず各種材
料の改質、切断、溶着等を可能にするパルスレーザ加工
装置等とすることもできる。
を用いてワークＷ上の半導体層をアニーリングするレー
ザアニーリング装置としたが、レーザ光源１０や照射光
学系２０等の構造を適宜変更すれば、液晶表示器や半導
体デバイス用の半導体材料のアニールのみならず各種材
料の改質、切断、溶着等を可能にするパルスレーザ加工
装置等とすることもできる。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のレーザ加工装置によれば、プロファイルモニタが、加
工面に入射するレーザ光の光路上の所定位置でこのレー
ザ光を取り込む計測位置に配置されてレーザ光のビーム
プロファイルを検出するので、加工用レンズを移動させ
ることなく加工面に照射するレーザ光が直接検出され
る。よって、実際に加工面に入射するレーザ光のビーム
プロファイルに近いビームプロファイルを得ることがで
きる。
のレーザ加工装置によれば、プロファイルモニタが、加
工面に入射するレーザ光の光路上の所定位置でこのレー
ザ光を取り込む計測位置に配置されてレーザ光のビーム
プロファイルを検出するので、加工用レンズを移動させ
ることなく加工面に照射するレーザ光が直接検出され
る。よって、実際に加工面に入射するレーザ光のビーム
プロファイルに近いビームプロファイルを得ることがで
きる。
【００３９】また、本発明のレーザ加工方法によれば、
加工面に入射するレーザ光の光路上の所定位置でこのレ
ーザ光を取り込む計測位置にプロファイルモニタを配置
してレーザ光のビームプロファイルを検出するので、加
工用レンズを移動させることなく加工面に照射するレー
ザ光を直接検出することになる。よって、実際に加工面
に入射するレーザ光のビームプロファイルに近いビーム
プロファイルを得ることができる。
加工面に入射するレーザ光の光路上の所定位置でこのレ
ーザ光を取り込む計測位置にプロファイルモニタを配置
してレーザ光のビームプロファイルを検出するので、加
工用レンズを移動させることなく加工面に照射するレー
ザ光を直接検出することになる。よって、実際に加工面
に入射するレーザ光のビームプロファイルに近いビーム
プロファイルを得ることができる。
【図１】第１実施形態のレーザアニーリング装置の構造
を説明する側面図である。
を説明する側面図である。
【図２】図１の装置の平面図である。
【図３】第２実施形態のレーザアニーリング装置の構造
を説明する平面図である。
を説明する平面図である。
１０ レーザ光源 ２０ 照射光学系 ２１ 最終レンズ ３０ プロセスステージ装置 ４０ プロファイルモニタ ４１ 反射ミラー ４２ 対物レンズ ４３ ＣＣＤカメラ ５０ モニタ駆動装置 ５１ Ｙ駆動部 ５２ Ｘ駆動部 ８０ プロセスチャンバ ８１ 透過窓 ＡＬ レーザ光 ＬＳ 光線領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:40
Claims (5)
- 【請求項１】 レーザ光を加工用レンズを通して加工面
に照射するレーザ加工装置であって、 前記加工面に入射する前記レーザ光の光路上の所定位置
で当該レーザ光を取り込む計測位置に配置可能であると
ともに、前記計測位置に配置した際に前記レーザ光のビ
ームプロファイルを検出するプロファイルモニタを備え
ることを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】 前記レーザ光を取り込む前記所定位置
は、前記加工用レンズを構成する最終レンズと前記加工
面との間であることを特徴とする請求項１記載のレーザ
加工装置。 - 【請求項３】 前記プロファイルモニタは、前記レーザ
光の光路を折り曲げる偏向手段と、前記加工面と共役な
位置でのビームプロファイル像を拡大する対物レンズ
と、当該対物レンズによって形成されたビームプロファ
イル像が投影される検出器とを備え、前記偏向手段、前
記対物レンズ、及び前記検出器を一体として前記計測位
置に進退させることを特徴とする請求項１記載のレーザ
加工装置。 - 【請求項４】 前記加工用レンズは、前記レーザ光を前
記加工面上の線条領域に入射させ、前記プロファイルモ
ニタは、前記計測位置において前記線条領域の長手方向
に関する部分領域に相当する前記レーザ光を検出すると
ともに、前記線条領域の長手方向に移動することによっ
て前記線条領域の範囲内で検出の対象となる前記部分領
域を移動させて、前記線条領域の全体について前記レー
ザ光のビームプロファイルを検出することを特徴とする
請求項１記載のレーザ加工装置。 - 【請求項５】 レーザ光を加工用レンズを通して加工面
に照射するレーザ加工方法において、 前記加工面に入射する前記レーザ光の光路上の所定位置
で当該レーザ光を取り込む計測位置にプロファイルモニ
タを配置して前記レーザ光のビームプロファイルを検出
することを特徴とするレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24571799A JP2001077046A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24571799A JP2001077046A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001077046A true JP2001077046A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17137763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24571799A Pending JP2001077046A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001077046A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006339267A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Hitachi Via Mechanics Ltd | レーザビームのビーム形状検出装置 |
| JP2007173782A (ja) * | 2005-11-23 | 2007-07-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置 |
| JP2008096153A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ビームプロファイル計測装置及びレーザ加工装置 |
| JP2008520439A (ja) * | 2004-11-17 | 2008-06-19 | メタル インプルーブメント カンパニー エルエルシー | イメージリレーを用いたアクティブビーム供給システム |
| US7714251B2 (en) | 2005-11-23 | 2010-05-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Laser irradiation apparatus |
| JP2012035276A (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-23 | Disco Corp | レーザービーム特性管理方法 |
| US20140263220A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | Laser cutting process monitoring and control |
| DE102022200980A1 (de) | 2021-02-05 | 2022-08-11 | Disco Corporation | Laserbearbeitungsvorrichtung |
| JP7489664B2 (ja) | 2020-08-24 | 2024-05-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工装置およびレーザ加工装置の光学調整方法 |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24571799A patent/JP2001077046A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520439A (ja) * | 2004-11-17 | 2008-06-19 | メタル インプルーブメント カンパニー エルエルシー | イメージリレーを用いたアクティブビーム供給システム |
| JP2006339267A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Hitachi Via Mechanics Ltd | レーザビームのビーム形状検出装置 |
| JP2007173782A (ja) * | 2005-11-23 | 2007-07-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置 |
| US7714251B2 (en) | 2005-11-23 | 2010-05-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Laser irradiation apparatus |
| KR101356656B1 (ko) * | 2005-11-23 | 2014-02-03 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 레이저 조사장치 |
| JP2008096153A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ビームプロファイル計測装置及びレーザ加工装置 |
| JP2012035276A (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-23 | Disco Corp | レーザービーム特性管理方法 |
| US20140263220A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | Laser cutting process monitoring and control |
| JP7489664B2 (ja) | 2020-08-24 | 2024-05-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工装置およびレーザ加工装置の光学調整方法 |
| DE102022200980A1 (de) | 2021-02-05 | 2022-08-11 | Disco Corporation | Laserbearbeitungsvorrichtung |
| KR20220113262A (ko) | 2021-02-05 | 2022-08-12 | 가부시기가이샤 디스코 | 레이저 가공 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10695870B2 (en) | Laser processing apparatus | |
| CN109604834B (zh) | 激光加工装置和输出确认方法 | |
| EP2769800B1 (en) | Laser processing machine | |
| US9358637B2 (en) | Laser beam spot shape detecting method | |
| JP5923026B2 (ja) | 画像取得装置及び画像取得方法 | |
| US10340170B2 (en) | Method and device for grooving wafers | |
| CN103170728B (zh) | 激光加工装置 | |
| JP2012096288A (ja) | レーザー光学系とこれを有するリペア装置及び方法 | |
| KR20160030365A (ko) | 레이저 가공 장치 | |
| JP2001077046A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JP5420890B2 (ja) | チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置計測装置 | |
| JPH097968A (ja) | レーザ光照射方法及びレーザ光照射装置 | |
| JP5296861B2 (ja) | 画像取得装置及び画像取得装置のフォーカス方法 | |
| JP4801634B2 (ja) | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 | |
| JP2003294419A (ja) | 微小寸法測定装置 | |
| JPH11173821A (ja) | 光学式検査装置 | |
| JP3745918B2 (ja) | レーザトリミング装置及び方法 | |
| JPH1058179A (ja) | レーザ加工装置 | |
| WO2014112086A1 (ja) | 画像取得装置及び画像取得装置のフォーカス方法 | |
| JP2007113941A (ja) | 欠陥検査装置及び欠陥検査方法 | |
| JP5142916B2 (ja) | レーザ加工方法、及び、レーザ加工装置 | |
| JP4952464B2 (ja) | ボンディングワイヤ検査装置およびボンディングワイヤ検査方法 | |
| JP4384446B2 (ja) | オートフォーカス方法及びその装置 | |
| JP4128256B2 (ja) | 走査型レーザ顕微鏡 | |
| JP5986041B2 (ja) | 画像取得装置及び画像取得装置のフォーカス方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051118 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090618 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090623 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091027 |