JP2001077046A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- 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
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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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 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091027 |