JP2008147643A - ビームホモジナイザ、レーザ照射装置およびレーザ照射方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ビームホモジナイザ100は反射面を向かい合うように配置された2つの反射ミラー103、104を有する。レーザビームLBは、2つの反射ミラー103、104の間で反射しながら、これらの間を伝搬することで強度分布が均一にされるが、干渉もする。2つの反射ミラー103、104をレーザビームLBの走査方向と直交する方向に振動させることで、レーザビームLBの振動方向の強度分布を時間的に平均化する。
【選択図】図1
Description
本実施の形態では、振動するビームホモジナイザを有する光学系について説明する。図1は、本実施の形態の光学系の平面図であり、左側にxz平面図を示し、右側にyz平面図を示している。x方向、y方向、z方向は互いに直交する。図1には、被照射面がxy平面に平行な平面であり、レーザビームをy方向に平行に走査するような光学系を示している。
本実施の形態では、振動するビームホモジナイザを有する光学系を説明する。図4は本実施の形態の光学系の平面図である。図4でも、図1と同様に、左側にxz平面図を示し、右側にyz平面図を示している。また、図4の光学系も、被照射面がxy平面に平行な平面であり、レーザビームをy方向に平行に走査するような光学系である。
本実施の形態では、振動するスリットを有する光学系について説明する。図5は本実施の形態の光学系の平面図である。図5でも、図1と同様に、左側にxz平面図を示し、右側にyz平面図を示している。また、図5の光学系も、被照射面がxy平面に平行な平面であり、レーザビームをy方向に平行に走査するような光学系である。
本実施の形態では、振動する投影レンズを有する光学系について説明する。図7は、本実施の形態の光学系の平面図であり、左側にxz平面図を示し、右側にyz平面図を示している。x方向、y方向、z方向は互いに直交する。図7には、被照射面がxy平面に平行な平面であり、レーザビームをy方向に平行に走査するような光学系を示している。
本実施の形態では、振動する投影レンズを有する光学系について説明する。図8は、本実施の形態の光学系の平面図であり、左側にxz平面図を示し、右側にyz平面図を示している。x方向、y方向、z方向は互いに直交する。図8には、被照射面がxy平面に平行な平面であり、レーザビームをy方向に平行に走査するような光学系を示している。
100 ビームホモジナイザ
101 投影レンズ
103 第1の反射ミラー
104 第2の反射ミラー
105a、105b 振動子
120 スリット
130 スリット
131、132 遮蔽板
135a、135b 振動子
145 振動子
150 集光レンズ
151 偏向ミラー
152 集光レンズ
201 レーザ発振器
202 吸着ステージ
203 Xステージ
204 Yステージ
LB レーザビーム
Pa 平面(被照射面)
Ob 被照射物
Sob 被照射面におけるレーザビームスポット
Claims (37)
- 反射面が向かい合うように配置された第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーを有し、
前記第1の反射ミラーおよび前記第2の反射ミラーが振動することを特徴とするビームホモジナイザ。 - 請求項1において、
前記ビームホモジナイザを通過させるレーザビームが、連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザから射出されるレーザビームである場合、前記第1の反射ミラーおよび前記第2の反射ミラーの振動の周波数f1、被照射面での前記レーザビーム走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f1≧V/dの関係を有することを特徴とするホモジナイザ。 - レーザ発振器と、
前記レーザ発振器の射出側に配置された、反射面が向かい合うように配置された第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーを含むビームホモジナイザと、
前記ビームホモジナイザの射出側に配置された投影レンズと、
を有し、
前記ビームホモジナイザの第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーが振動することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項3において、
前記投影レンズにより、前記ビームホモジナイザの射出口は、被照射面と共役関係にあることを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項3又は4において、
前記第1の反射ミラーおよび前記第2の反射ミラーの振動の振幅は、前記レーザ発振器から射出されるレーザビームの波長以上10μm以下とすることを特徴とするレーザ照射
装置。 - 請求項3乃至5のいずれか1項において、
前記レーザ発振器が連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザである場合、前記第1の反射ミラーおよび前記第2の反射ミラーの振動の周波数f1、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f1≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項3乃至6のいずれか1項において、
前記投影レンズが振動することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項3乃至6のいずれか1項において、
前記投影レンズが振動し、
前記レーザ発振器が、連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザである場合、前記投影レンズの振動の周波数f2、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f2≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射装置。 - レーザ発振器と、
レーザ発振器の射出側に配置され、反射面が向かい合うように配置された第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーを含むビームホモジナイザと、
前記ビームホモジナイザの射出側に配置されたスリットと、
前記スリットの射出側に配置された投影レンズと、
を有し、
前記ビームホモジナイザの第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーが振動することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項9において、
前記投影レンズにより、前記スリットは、被照射面と共役関係にあることを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項9又は10において、
前記第1の反射ミラーおよび前記第2の反射ミラーの振動の振幅は、前記レーザ発振器から射出されるレーザビームの波長以上10μm以下とすることを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項9乃至11のいずれか1項において、
前記レーザ発振器が、連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザである場合、前記第1の反射ミラーおよび前記第2の反射ミラーの振動の周波数f1、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f1≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射装置。 - レーザ発振器と、
前記レーザ発振器の射出側に配置されたスリットと、
前記スリットの射出側に配置された投影レンズと、
を有し、
前記スリットが振動することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項13において、
前記投影レンズにより、前記スリットは、前記レーザ発振器から射出されるレーザビームの被照射面と共役関係にあることを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項13または14において、
前記スリットの振動の振幅は、前記レーザ発振器から射出されるレーザビームの波長以上10μm以下とすることを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項13乃至15のいずれか1項において、
前記レーザ発振器が、連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザである場合、前記スリットの振動の周波数f3、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f3≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項13乃至15のいずれか1項において、
前記投影レンズが振動することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項13乃至15のいずれか1項において、
前記投影レンズが振動し、
前記レーザ発振器が、連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザである場合、前記投影レンズの振動の周波数f2、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f2≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射装置。 - レーザ発振器と、
前記レーザ発振器の射出側に配置され、反射面が向かい合うように配置された第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーを含むビームホモジナイザと、
前記ビームホモジナイザの射出側に配置された投影レンズと、
を有し、
前記投影レンズが振動することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項19において、
前記投影レンズにより、前記ビームホモジナイザの射出口は、被照射面と共役関係にあることを特徴とするレーザ照射装置。 - レーザ発振器と、
前記レーザ発振器の射出側に配置されたとスリットと、
前記スリットの射出側に配置された投影レンズと、
を有し、
前記投影レンズが振動することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項21において、
前記投影レンズにより、 前記スリットの射出口は、被照射面と共役関係にあることを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項19乃至22のいずれか1項または14において、
前記レーザ発振器が、連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザである場合、前記投影レンズの振動の周波数f2、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f2≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射装置。 - ビームホモジナイザをレーザビームに通過させ、前記ビームホモジナイザを通過したレーザビームを被照射物に照射するレーザ照射方法であり、
前記ビームホモジナイザは、反射面が向かい合うように配置された第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーを有し、
前記ビームホモジナイザの第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーを振動させながら、前記レーザビームを照射することを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項24において、
前記ビームホモジナイザを通過したレーザビームを振動している投影レンズを通過させることを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項24において、
前記ビームホモジナイザを通過したレーザビームを振動している投影レンズを通過させ、
レーザビームが連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザから射出されるレーザビームである場合、前記投影レンズの振動の周波数f2、被照射面でのレーザビームの走査速度V、および前記被照射面での走査方向における前記レーザビームの長さdは、f2≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射方法。 - ビームホモジナイザにレーザビームを入射させ、前記ビームホモジナイザから射出したレーザビームの端部を遮蔽し、端部を遮蔽された前記レーザビームを被照射物に照射するレーザ照射方法であり、
前記ビームホモジナイザは、反射面が向かい合うように配置された第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーを有し、
前記ビームホモジナイザの第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーを振動させながら、前記レーザビームを被照射物に照射することを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項24乃至27のいずれか1項において、
前記第1の反射ミラーおよび前記第2の反射ミラーの振動の振幅は、前記レーザビームの波長以上10μm以下とすることを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項24乃至28のいずれか1項において、
前記レーザビームが、連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザから射出されるレーザビームである場合、前記第1の反射ミラーおよび前記第2の反射ミラーの振動の周波数f1、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f1≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射方法。 - 振動するスリットを通過させて、レーザビームを被照射物に照射することを特徴とするレーザ照射方法。
- 請求項30において、
前記スリットの振動の振幅は、前記レーザビームの波長以上10μm以下とすることを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項30又は31において、
前記レーザビームが連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザから射出されるレーザビームである場合、前記スリットの振動の周波数f1、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f1≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項30乃至32のいずれか1項において、
前記スリットを通過したレーザビームを振動している投影レンズを通過させることを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項30乃至32のいずれか1項において、
前記スリットを通過したレーザビームを振動している投影レンズを通過させ、
前記レーザビームが、連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザから射出されるレーザビームである場合、前記投影レンズの振動の周波数f2、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f2≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射方法。 - 反射面が向かい合うように配置された第1の反射ミラーおよび第2の反射ミラーを含むビームホモジナイザをレーザビームに通過させ、投影レンズにより、前記ビームホモジナイザを通過したレーザビームを被照射物に投影するレーザ照射方法であり、
前記投影レンズを振動させながら、前記レーザビームを照射することを特徴とするレーザ照射方法。 - スリットをレーザビームに通過させ、投影レンズにより、前記スリットを通過したレーザビームを被照射物に投影するレーザ照射方法であり、
前記投影レンズを振動させながら、前記レーザビームを照射することを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項35又は36において、
前記レーザビームが連続発振レーザまたは疑似連続発振レーザから射出されるレーザビームである場合、前記投影レンズの振動の周波数f2、被照射面での前記レーザビームの走査速度V、および前記被照射面での前記レーザビームの走査方向の長さdは、f2≧V/dの関係を有することを特徴とするレーザ照射方法。
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