JP2003218054A - レーザビーム長尺化装置 - Google Patents
レーザビーム長尺化装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザビームのビーム断面をより長尺化する
ことが可能なレーザビーム長尺化装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光源がレーザビームを出射する。
レーザ光源から出射したレーザビームが光導波部材に入
射する。光導波部材は、レーザ光源から出射したレーザ
ビームが入射する入射表面、散乱面、出射表面を有す
る。入射表面から入射したレーザビームが、光導波部材
内を伝搬し、散乱面で散乱される。散乱光は、出射表面
から外部に出射する。出射表面は、一方向に長い形状を
有する。光導波部材は、散乱面で散乱された散乱光を出
射表面まで導波させる板状の導波構造を有する。この導
波構造は、散乱面から出射表面に近づくに従って徐々に
薄くなっている。
ことが可能なレーザビーム長尺化装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光源がレーザビームを出射する。
レーザ光源から出射したレーザビームが光導波部材に入
射する。光導波部材は、レーザ光源から出射したレーザ
ビームが入射する入射表面、散乱面、出射表面を有す
る。入射表面から入射したレーザビームが、光導波部材
内を伝搬し、散乱面で散乱される。散乱光は、出射表面
から外部に出射する。出射表面は、一方向に長い形状を
有する。光導波部材は、散乱面で散乱された散乱光を出
射表面まで導波させる板状の導波構造を有する。この導
波構造は、散乱面から出射表面に近づくに従って徐々に
薄くなっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビーム長尺
化装置に関し、特にレーザアニールに用いられる線状の
断面を有する光線束の形成に適したレーザビーム長尺化
装置に関する。
化装置に関し、特にレーザアニールに用いられる線状の
断面を有する光線束の形成に適したレーザビーム長尺化
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、特開２０００−９１２３１号公
報に開示されたレーザアニール装置の概略図を示す。基
板１１０の上に、複数の半導体レーザ装置１１１がアレ
イ状に配置されている。アレイ状の半導体レーザ装置１
１１は、ビーム断面が直線状の光線束を形成する。半導
体レーザ装置１１１から出射したレーザビームが、ホモ
ジナイザ１１３に入射し、光強度が均一化される。
報に開示されたレーザアニール装置の概略図を示す。基
板１１０の上に、複数の半導体レーザ装置１１１がアレ
イ状に配置されている。アレイ状の半導体レーザ装置１
１１は、ビーム断面が直線状の光線束を形成する。半導
体レーザ装置１１１から出射したレーザビームが、ホモ
ジナイザ１１３に入射し、光強度が均一化される。
【０００３】ホモジナイザ１１３で光強度が均一化され
た光線束が、レンズ系１１４により収束され、走査用ミ
ラー１１８で反射して被照射体１１５に入射する。走査
用ミラー１１８で光線束を走査することにより、被照射
体１１５の表面の広い領域に光線束を入射させることが
できる。
た光線束が、レンズ系１１４により収束され、走査用ミ
ラー１１８で反射して被照射体１１５に入射する。走査
用ミラー１１８で光線束を走査することにより、被照射
体１１５の表面の広い領域に光線束を入射させることが
できる。
【０００４】レーザ光源として半導体レーザ装置を用い
ているため、ガスレーザ発振器を用いた場合に比べて出
力の安定した光線束を得ることができる。また、複数の
半導体レーザ装置をアレイ状に並べているため、容易
に、一方向に長い長尺の断面を有する光線束を形成する
ことができる。
ているため、ガスレーザ発振器を用いた場合に比べて出
力の安定した光線束を得ることができる。また、複数の
半導体レーザ装置をアレイ状に並べているため、容易
に、一方向に長い長尺の断面を有する光線束を形成する
ことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図３に示したレーザア
ニール装置では、半導体レーザ装置１１１が配列したア
レイの長さよりも長い長尺の光線束を形成することはで
きない。
ニール装置では、半導体レーザ装置１１１が配列したア
レイの長さよりも長い長尺の光線束を形成することはで
きない。
【０００６】本発明の目的は、レーザビームのビーム断
面をより長尺化することが可能なレーザビーム長尺化装
置を提供することである。
面をより長尺化することが可能なレーザビーム長尺化装
置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、レーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ
光源から出射したレーザビームが入射し、入射したレー
ザビームを導波させる光導波部材とを有し、前記光導波
部材は、前記レーザ光源から出射したレーザビームが入
射する入射表面と、前記入射表面から入射し、前記光導
波部材内を伝搬するレーザビームを、該光導波部材内に
向けて散乱させる散乱面と、前記散乱面で散乱された散
乱光が外部に出射する一方向に長い出射表面と、前記散
乱面で散乱された散乱光を前記出射表面まで導波させ、
前記散乱面から前記出射表面に近づくに従って徐々に薄
くなっている板状の導波構造とを有するレーザビーム長
尺化装置が提供される。
と、レーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ
光源から出射したレーザビームが入射し、入射したレー
ザビームを導波させる光導波部材とを有し、前記光導波
部材は、前記レーザ光源から出射したレーザビームが入
射する入射表面と、前記入射表面から入射し、前記光導
波部材内を伝搬するレーザビームを、該光導波部材内に
向けて散乱させる散乱面と、前記散乱面で散乱された散
乱光が外部に出射する一方向に長い出射表面と、前記散
乱面で散乱された散乱光を前記出射表面まで導波させ、
前記散乱面から前記出射表面に近づくに従って徐々に薄
くなっている板状の導波構造とを有するレーザビーム長
尺化装置が提供される。
【０００８】出射表面に近づくに従って、導波構造が徐
々に薄くなっているため、断面が細長い光線束を出射表
面から出射させることができる。
々に薄くなっているため、断面が細長い光線束を出射表
面から出射させることができる。
【０００９】本発明の他の観点によると、レーザビーム
を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射した
レーザビームが入射し、入射したレーザビームを導波さ
せる光導波部材とを有し、前記光導波部材は、前記レー
ザ光源から出射したレーザビームが入射する入射表面
と、前記入射表面から入射し、前記光導波部材内を伝搬
するレーザビームを、該光導波部材内に向けて散乱させ
る散乱面と、前記散乱面で散乱された散乱光が外部に出
射する一方向に長い出射表面とを有し、さらに、前記光
導波部材から出射した散乱光を、前記出射表面の長さ方
向と直交する方向に関して該散乱光を収束させ、直線状
の領域に集光させる第１の収束レンズを有するレーザビ
ーム長尺化装置が提供される。
を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射した
レーザビームが入射し、入射したレーザビームを導波さ
せる光導波部材とを有し、前記光導波部材は、前記レー
ザ光源から出射したレーザビームが入射する入射表面
と、前記入射表面から入射し、前記光導波部材内を伝搬
するレーザビームを、該光導波部材内に向けて散乱させ
る散乱面と、前記散乱面で散乱された散乱光が外部に出
射する一方向に長い出射表面とを有し、さらに、前記光
導波部材から出射した散乱光を、前記出射表面の長さ方
向と直交する方向に関して該散乱光を収束させ、直線状
の領域に集光させる第１の収束レンズを有するレーザビ
ーム長尺化装置が提供される。
【００１０】一方向に長い出射表面が線状の光源とな
り、断面が一方向に長い長尺の光線束を得ることができ
る。
り、断面が一方向に長い長尺の光線束を得ることができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の第１の実施例に
よるレーザビーム長尺化装置の概略図を示す。レーザ光
源１が、線状のビーム断面を有するレーザビームＬ１を
出射する。レーザ光源１は、図３に示した従来例と同様
に、複数の半導体レーザ装置をアレイ状に配置した構造
を有する。半導体レーザ装置として、波長が約３００ｎ
ｍのものから約１０００ｎｍのものまでがあり、出力が
数十ｍＷのものから１０００Ｗ級のものまで使用するこ
とができる。なお、出力が１０００Ｗ級の半導体レーザ
は、複数個のレーザダイオードをまとめてユニット化し
たものである。
よるレーザビーム長尺化装置の概略図を示す。レーザ光
源１が、線状のビーム断面を有するレーザビームＬ１を
出射する。レーザ光源１は、図３に示した従来例と同様
に、複数の半導体レーザ装置をアレイ状に配置した構造
を有する。半導体レーザ装置として、波長が約３００ｎ
ｍのものから約１０００ｎｍのものまでがあり、出力が
数十ｍＷのものから１０００Ｗ級のものまで使用するこ
とができる。なお、出力が１０００Ｗ級の半導体レーザ
は、複数個のレーザダイオードをまとめてユニット化し
たものである。
【００１２】レーザ光源１から出射したレーザビームＬ
１が、シリンドリカルレンズ２及び３を通過して光導波
部材４に入射する。シリンドリカルレンズ２は、レーザ
ビームＬ１を、その短尺方向に関して収束させ、ほぼ平
行な光線束とする。シリンドリカルレンズ３は、レーザ
ビームＬ１を、その長尺方向に関して収束させ、ほぼ平
行な光線束Ｌ２とする。
１が、シリンドリカルレンズ２及び３を通過して光導波
部材４に入射する。シリンドリカルレンズ２は、レーザ
ビームＬ１を、その短尺方向に関して収束させ、ほぼ平
行な光線束とする。シリンドリカルレンズ３は、レーザ
ビームＬ１を、その長尺方向に関して収束させ、ほぼ平
行な光線束Ｌ２とする。
【００１３】光導波部材４は、底面が等脚台形で、底面
と側面とが直交する四角柱形状の光学媒質、例えば石英
またはＢＫ７等で形成されている。例えば、等脚台形の
長い底辺は３０ｍｍ、短い底辺は０．１ｍｍ、高さは１
００ｍｍである。また、四角柱の高さは２００ｍｍであ
る。
と側面とが直交する四角柱形状の光学媒質、例えば石英
またはＢＫ７等で形成されている。例えば、等脚台形の
長い底辺は３０ｍｍ、短い底辺は０．１ｍｍ、高さは１
００ｍｍである。また、四角柱の高さは２００ｍｍであ
る。
【００１４】一方の底面（入射表面４ａ）は無反射コー
ティングされており、レーザビームＬ２が入射表面４ａ
を通って光導波部材４内に入射する。入射したレーザビ
ームＬ２が、等脚台形の２つの底面の中心軸を含む仮想
平面（中心面）に沿って伝搬し、等脚台形の長い底辺に
連続する側面（散乱面４ｂ）に入射するように、光導波
部材４が配置されている。
ティングされており、レーザビームＬ２が入射表面４ａ
を通って光導波部材４内に入射する。入射したレーザビ
ームＬ２が、等脚台形の２つの底面の中心軸を含む仮想
平面（中心面）に沿って伝搬し、等脚台形の長い底辺に
連続する側面（散乱面４ｂ）に入射するように、光導波
部材４が配置されている。
【００１５】レーザビームＬ１及びＬ２の波長をλとし
たとき、散乱面４ｂの面粗度はλ／２〜５λ程度であ
る。散乱面４ｂへのレーザビームＬ１の入射角は、４５
°よりも大きい。すなわち、レーザビームＬ２と散乱面
４ｂとの交線の長さが、シリンドリカルレンズ３を通過
した後のレーザビームＬ２のビーム断面の長尺方向の長
さの２1/2倍よりも長くなる。例えば、入射角は６０°
に設定される。
たとき、散乱面４ｂの面粗度はλ／２〜５λ程度であ
る。散乱面４ｂへのレーザビームＬ１の入射角は、４５
°よりも大きい。すなわち、レーザビームＬ２と散乱面
４ｂとの交線の長さが、シリンドリカルレンズ３を通過
した後のレーザビームＬ２のビーム断面の長尺方向の長
さの２1/2倍よりも長くなる。例えば、入射角は６０°
に設定される。
【００１６】散乱面４ｂに入射したレーザビームＬ２
は、光導波部材４の内部に向かって散乱される。等脚台
形の底面の斜辺に連続する２つの側面（反射面４ｄ及び
４ｅ）は高反射コーティングされており、散乱光を全反
射する。等脚台形の短い底辺に連続する側面（出射表面
４ｃ）は無反射コーティングされている。
は、光導波部材４の内部に向かって散乱される。等脚台
形の底面の斜辺に連続する２つの側面（反射面４ｄ及び
４ｅ）は高反射コーティングされており、散乱光を全反
射する。等脚台形の短い底辺に連続する側面（出射表面
４ｃ）は無反射コーティングされている。
【００１７】散乱面４ｂで散乱された散乱光は、図１
（Ｂ）に示すように、２枚の反射面４ｄ及び４ｅで反射
を繰り返しながら出射表面４ｃまで到達する。出射表面
４ｃまで到達した散乱光は、光導波部材４の外部に出射
する。出射表面４ｃが線光源となり、ビーム断面が一方
向に長い長尺光線束が得られる。
（Ｂ）に示すように、２枚の反射面４ｄ及び４ｅで反射
を繰り返しながら出射表面４ｃまで到達する。出射表面
４ｃまで到達した散乱光は、光導波部材４の外部に出射
する。出射表面４ｃが線光源となり、ビーム断面が一方
向に長い長尺光線束が得られる。
【００１８】ＸＹテーブル５が、被照射体１０を、その
被照射面が出射表面４ｃに微小間隙を隔てて対向するよ
うに保持する。被照射体１０は、例えば、表面上にアモ
ルファスシリコン膜が形成されたガラス基板である。出
射表面４ｃから出射した光線束が被照射体１０に入射す
る。入射した光線束のエネルギにより、アモルファスシ
リコン膜が多結晶化される。ＸＹテーブル５を駆動し
て、被照射体１０を、出射表面４ｃの短尺方向に移動さ
せることにより、被照射体１０の広い領域に光線束を入
射させることができる。
被照射面が出射表面４ｃに微小間隙を隔てて対向するよ
うに保持する。被照射体１０は、例えば、表面上にアモ
ルファスシリコン膜が形成されたガラス基板である。出
射表面４ｃから出射した光線束が被照射体１０に入射す
る。入射した光線束のエネルギにより、アモルファスシ
リコン膜が多結晶化される。ＸＹテーブル５を駆動し
て、被照射体１０を、出射表面４ｃの短尺方向に移動さ
せることにより、被照射体１０の広い領域に光線束を入
射させることができる。
【００１９】散乱面４ｂでレーザビームＬ１を散乱させ
ることにより、ビーム断面の長尺方向に関する光強度を
均一化させることができる。また、光導波部材４の出射
表面４ｃの幅を変えることにより、長尺光線束の断面の
幅を変えることができる。
ることにより、ビーム断面の長尺方向に関する光強度を
均一化させることができる。また、光導波部材４の出射
表面４ｃの幅を変えることにより、長尺光線束の断面の
幅を変えることができる。
【００２０】また、散乱面４ｂへのレーザビームＬ２の
入射角を変えると、レーザビームＬ２と散乱面４ｂとの
交線の長さが変わる。この交線が長くなるような配置
（すなわち、入射角を９０°に近づける）とすることに
より、断面がより長い光線束を形成することができる。
入射角を変えると、レーザビームＬ２と散乱面４ｂとの
交線の長さが変わる。この交線が長くなるような配置
（すなわち、入射角を９０°に近づける）とすることに
より、断面がより長い光線束を形成することができる。
【００２１】図１（Ｃ）に示すように、等脚台形の長い
底面４ｂをシリンドリカルな凹面の散乱面とし、側面４
ｄ及び４ｅを、シリンドリカル凸面鏡としてもよい。こ
のような形状とすることにより、光学部材４内を伝搬す
る光を出射表面４ｃまで到達させやすくなる。
底面４ｂをシリンドリカルな凹面の散乱面とし、側面４
ｄ及び４ｅを、シリンドリカル凸面鏡としてもよい。こ
のような形状とすることにより、光学部材４内を伝搬す
る光を出射表面４ｃまで到達させやすくなる。
【００２２】また、光学部材４を、光学媒体の内部を光
が伝搬する構造ではなく、散乱面と反射鏡で構成した中
空の構造としてもよい。例えば、図１（Ｂ）の等脚台形
の長い底面４ｂを散乱面とし、側面４ｄ及び４ｅを反射
鏡とし、短い底面４ｃを開口部とした光導波部材を用い
ることができる。
が伝搬する構造ではなく、散乱面と反射鏡で構成した中
空の構造としてもよい。例えば、図１（Ｂ）の等脚台形
の長い底面４ｂを散乱面とし、側面４ｄ及び４ｅを反射
鏡とし、短い底面４ｃを開口部とした光導波部材を用い
ることができる。
【００２３】上記第１の実施例では、光導波部材４の底
面を等脚台形としたが、その他の形状としてもよい。例
えば、散乱面４ｂから出射表面４ｃに近づくに従って、
２枚の反射面の間隔が徐々に狭くなるような形状であれ
ばよい。
面を等脚台形としたが、その他の形状としてもよい。例
えば、散乱面４ｂから出射表面４ｃに近づくに従って、
２枚の反射面の間隔が徐々に狭くなるような形状であれ
ばよい。
【００２４】また、等脚台形の２つの底面の中心軸を含
む平面（中心平面）上で屈折率が最大になり、この中心
平面から離れるに従って屈折率が小さくなるような光学
媒質を用いることも可能である。このような光学媒質を
用いる場合、中心平面の両側の等屈折率面の間隔が、散
乱面４ｂから出射表面４ｃに近づくに従って徐々に狭く
なるような屈折率分布とすることにより、光線束の断面
を細長く整形することができる。このように、散乱面か
ら出射表面に近づくに従って徐々に薄くなるような板状
の導波構造としてもよい。
む平面（中心平面）上で屈折率が最大になり、この中心
平面から離れるに従って屈折率が小さくなるような光学
媒質を用いることも可能である。このような光学媒質を
用いる場合、中心平面の両側の等屈折率面の間隔が、散
乱面４ｂから出射表面４ｃに近づくに従って徐々に狭く
なるような屈折率分布とすることにより、光線束の断面
を細長く整形することができる。このように、散乱面か
ら出射表面に近づくに従って徐々に薄くなるような板状
の導波構造としてもよい。
【００２５】なお、第１の実施例では、シリンドリカル
レンズ３でレーザビームＬ１を、その長尺方向に関して
収束（平行化）させた後に、光導波部材４に入射させた
が、シリンドリカルレンズ３を配置しなくてもよい。シ
リンドリカルレンズ３を配置しない場合には、レーザビ
ームＬ１は、その長尺方向に関して広がりながら散乱面
４ｂに入射する。散乱面４ｂで散乱された後の光線束の
伝搬の様子は、上記第１の実施例の場合と同様である。
レンズ３でレーザビームＬ１を、その長尺方向に関して
収束（平行化）させた後に、光導波部材４に入射させた
が、シリンドリカルレンズ３を配置しなくてもよい。シ
リンドリカルレンズ３を配置しない場合には、レーザビ
ームＬ１は、その長尺方向に関して広がりながら散乱面
４ｂに入射する。散乱面４ｂで散乱された後の光線束の
伝搬の様子は、上記第１の実施例の場合と同様である。
【００２６】また、第１の実施例では、光導波部材４の
形状を、２つの底面の形状及び大きさが等しい四角柱と
したが、必ずしも２つの底面の形状及び大きさを等しく
する必要はない。例えば、入射表面４ａの等脚台形の高
さを、他方の底面の等脚台形の高さより高くしてもよ
い。また、散乱面４ｂの幅を、入射表面４ａから遠ざか
るに従って広くしてもよい。
形状を、２つの底面の形状及び大きさが等しい四角柱と
したが、必ずしも２つの底面の形状及び大きさを等しく
する必要はない。例えば、入射表面４ａの等脚台形の高
さを、他方の底面の等脚台形の高さより高くしてもよ
い。また、散乱面４ｂの幅を、入射表面４ａから遠ざか
るに従って広くしてもよい。
【００２７】図２に、第２の実施例によるレーザビーム
長尺化装置の概略図を示す。第１の実施例の構成と同様
のレーザ光源１、シリンドリカルレンズ２及び３によ
り、一方向に長いビーム断面を有する平板状のレーザビ
ームＬ２が形成される。レーザビームＬ２が、光導波部
材２０に入射する。
長尺化装置の概略図を示す。第１の実施例の構成と同様
のレーザ光源１、シリンドリカルレンズ２及び３によ
り、一方向に長いビーム断面を有する平板状のレーザビ
ームＬ２が形成される。レーザビームＬ２が、光導波部
材２０に入射する。
【００２８】光導波部材２０は、底面が直角三角形の三
角柱形状の光学媒質で形成されている。底面の直角三角
形の直角を挟む２つの辺の長さは、それぞれ３０ｍｍ、
及び２００ｍｍであり、斜辺の長さは（３０2＋２０
０2）1/2ｍｍである。三角柱の高さ（厚さ）は、１０ｍ
ｍである。
角柱形状の光学媒質で形成されている。底面の直角三角
形の直角を挟む２つの辺の長さは、それぞれ３０ｍｍ、
及び２００ｍｍであり、斜辺の長さは（３０2＋２０
０2）1/2ｍｍである。三角柱の高さ（厚さ）は、１０ｍ
ｍである。
【００２９】直角三角形の底面の直角を挟む短い方の辺
に連続する側面（入射表面２０ａ）が無反射コーティン
グされており、レーザビームＬ２が入射表面２０ａに垂
直入射する。光導波部材２０に入射したレーザビーム
は、直角三角形の斜辺に連続する側面（散乱面２０ｂ）
に入射し、光導波部材２０内に向かって散乱される。第
１の実施例の場合と同様に、散乱面２０ｂへの入射角は
４５°よりも大きい。
に連続する側面（入射表面２０ａ）が無反射コーティン
グされており、レーザビームＬ２が入射表面２０ａに垂
直入射する。光導波部材２０に入射したレーザビーム
は、直角三角形の斜辺に連続する側面（散乱面２０ｂ）
に入射し、光導波部材２０内に向かって散乱される。第
１の実施例の場合と同様に、散乱面２０ｂへの入射角は
４５°よりも大きい。
【００３０】直角三角形の直角を挟む長い方の辺に連続
する側面（出射表面２０ｃ）が無反射コーティングされ
ている。また、光導波部材２０の２つの底面は高反射コ
ーティングされている。散乱面２０ｂで散乱された散乱
光は、光導波部材２０内を伝搬し、出射表面２０ｃを通
って外部に出射される。このため、出射表面２０ｃが線
状の光源となる。この光源の長さは、入射表面２０ａに
おけるレーザビームＬ２の幅よりも長い。
する側面（出射表面２０ｃ）が無反射コーティングされ
ている。また、光導波部材２０の２つの底面は高反射コ
ーティングされている。散乱面２０ｂで散乱された散乱
光は、光導波部材２０内を伝搬し、出射表面２０ｃを通
って外部に出射される。このため、出射表面２０ｃが線
状の光源となる。この光源の長さは、入射表面２０ａに
おけるレーザビームＬ２の幅よりも長い。
【００３１】出射表面２０ｃから出射された光線束は、
凸シリンドリカルレンズ２１に入射する。凸シリンドリ
カルレンズ２１は、出射表面２０ｃを、その短尺方向に
関して結像させる。結像位置にマスク２２が配置されて
いる。マスク２２には、出射表面２０ｃの像に対応する
スリットが形成されている。
凸シリンドリカルレンズ２１に入射する。凸シリンドリ
カルレンズ２１は、出射表面２０ｃを、その短尺方向に
関して結像させる。結像位置にマスク２２が配置されて
いる。マスク２２には、出射表面２０ｃの像に対応する
スリットが形成されている。
【００３２】マスク２２のスリットを通過した光線束が
凸シリンドリカルレンズ２３に入射する。凸シリンドリ
カルレンズ２３は、マスク２２のスリットを、その短尺
方向に関して、ＸＹテーブル５の上に保持された被照射
体１０の表面上に結像させる。
凸シリンドリカルレンズ２３に入射する。凸シリンドリ
カルレンズ２３は、マスク２２のスリットを、その短尺
方向に関して、ＸＹテーブル５の上に保持された被照射
体１０の表面上に結像させる。
【００３３】マスク２２により、光線束の断面を整形す
ることができる。また、シリンドリカルレンズ２３の結
像倍率を変えることにより、被照射体１０の表面におけ
る光線束の単位時間あたりのエネルギ密度を調整するこ
とができる。
ることができる。また、シリンドリカルレンズ２３の結
像倍率を変えることにより、被照射体１０の表面におけ
る光線束の単位時間あたりのエネルギ密度を調整するこ
とができる。
【００３４】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザビームを散乱させ、板状の光導波部材内を伝搬さ
せることにより、断面が長尺の光線束を形成することが
できる。
レーザビームを散乱させ、板状の光導波部材内を伝搬さ
せることにより、断面が長尺の光線束を形成することが
できる。
【図１】 本発明の第１の実施例によるレーザビーム長
尺化装置の概略図である。
尺化装置の概略図である。
【図２】 本発明の第２の実施例によるレーザビーム長
尺化装置の概略図である。
尺化装置の概略図である。
【図３】 従来のレーザアニール装置の概略図である。
１ レーザ光源
２、３、２１、２３ シリンドリカルレンズ
４、２０ 光導波部材
５ ＸＹテーブル
１０ 被照射体
２２ マスク
Claims (5)
- 【請求項１】 レーザビームを出射するレーザ光源と、 前記レーザ光源から出射したレーザビームが入射し、入
射したレーザビームを導波させる光導波部材とを有し、 前記光導波部材は、 前記レーザ光源から出射したレーザビームが入射する入
射表面と、 前記入射表面から入射し、前記光導波部材内を伝搬する
レーザビームを、該光導波部材内に向けて散乱させる散
乱面と、 前記散乱面で散乱された散乱光が外部に出射する一方向
に長い出射表面と、 前記散乱面で散乱された散乱光を前記出射表面まで導波
させ、前記散乱面から前記出射表面に近づくに従って徐
々に薄くなっている板状の導波構造とを有するレーザビ
ーム長尺化装置。 - 【請求項２】 前記導波構造が、前記光導波部材の表面
で画定された相互に向かい合う一対の反射面を含み、前
記散乱面で散乱された散乱光が該一対の反射面で反射を
繰り返しながら前記出射表面まで導波され、前記散乱面
から前記出射表面に近づくに従って該一対の反射面の間
隔が徐々に狭くなっている請求項１に記載のレーザビー
ム長尺化装置。 - 【請求項３】 前記レーザ光源が、直線状に配列した複
数の半導体レーザ装置を含み、複数の半導体レーザ装置
から出射したレーザビームが平板状のレーザビームを形
成し、 前記散乱面と前記平板状のレーザビームとの交線の長さ
が、前記入射表面における前記平板状のレーザビームの
幅の２1/2倍よりも長い請求項１または２に記載のレー
ザビーム長尺化装置。 - 【請求項４】 レーザビームを出射するレーザ光源と、 前記レーザ光源から出射したレーザビームが入射し、入
射したレーザビームを導波させる光導波部材とを有し、 前記光導波部材は、 前記レーザ光源から出射したレーザビームが入射する入
射表面と、 前記入射表面から入射し、前記光導波部材内を伝搬する
レーザビームを、該光導波部材内に向けて散乱させる散
乱面と、 前記散乱面で散乱された散乱光が外部に出射する一方向
に長い出射表面とを有し、 さらに、前記光導波部材から出射した散乱光を、前記出
射表面の長さ方向と直交する方向に関して該散乱光を収
束させ、直線状の領域に集光させる第１の収束レンズを
有するレーザビーム長尺化装置。 - 【請求項５】 前記第１の収束レンズは、前記出射表面
の長さ方向と直交する方向に関して、前記出射表面の像
を形成し、さらに、 前記出射表面の像が形成される位置に配置され、該出射
表面の像に沿ったスリットが形成されたマスクと、 レーザビームを照射すべき被照射物を保持するテーブル
と、 前記スリットの長さ方向と直交する方向に関して、前記
マスクのスリットを、前記テーブル上に保持された被照
射物の表面上に結像させる第２の収束レンズとを有する
請求項４に記載のレーザビーム長尺化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011616A JP3654357B2 (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | レーザビーム長尺化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011616A JP3654357B2 (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | レーザビーム長尺化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003218054A true JP2003218054A (ja) | 2003-07-31 |
| JP3654357B2 JP3654357B2 (ja) | 2005-06-02 |
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ID=27649048
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002011616A Expired - Fee Related JP3654357B2 (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | レーザビーム長尺化装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3654357B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005129916A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ビームホモジナイザ、レーザ照射装置、半導体装置の作製方法 |
| WO2006046495A1 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, and laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and laser annealing method of non-single crystalline semiconductor film using the same |
| JP2006156982A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-06-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ビームホモジナイザ、それを利用するレーザ照射方法及びレーザ照射装置、並びに非単結晶半導体膜のレーザアニール方法 |
| JP2007194605A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-08-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置、及び半導体装置の作製方法 |
| US8525070B2 (en) | 2005-12-20 | 2013-09-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device |
| US8623675B2 (en) | 2003-09-30 | 2014-01-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device |
| JPWO2020137079A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2021-11-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ラインビーム走査光学系およびレーザレーダ |
-
2002
- 2002-01-21 JP JP2002011616A patent/JP3654357B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8623675B2 (en) | 2003-09-30 | 2014-01-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device |
| US8735186B2 (en) | 2003-09-30 | 2014-05-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device |
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| US7664365B2 (en) | 2004-10-27 | 2010-02-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, and laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and laser annealing method of non-single crystalline semiconductor film using the same |
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| JPWO2020137079A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2021-11-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ラインビーム走査光学系およびレーザレーダ |
| JP7422313B2 (ja) | 2018-12-26 | 2024-01-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ラインビーム走査光学系およびレーザレーダ |
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