JP2009513999A - ビーム分離光学素子 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (73)
- 入射光ビームの照射フィールドを制限するためのビーム分離光学素子であって、
ある角度を囲んで、エッジを形成する第1の面と第2の面が含まれており、
前記エッジが前記入射光ビームを少なくとも2つのサブビームに空間的に分離し、所定の形状からの偏差が長さ1mにつき20μm以下であることを特徴とする、
ビーム分離光学素子。 - 入射光ビームの照射フィールドを制限するためのビーム分離光学素子であって、
ある角度を囲んで、エッジを形成する第1の面と第2の面が含まれており、前記面の少なくとも一方がラッピング及び/又はポリッシングによって製作されており、
前記エッジによって、前記入射光ビームが少なくとも2つのサブビームに空間的に分離されることを特徴とする、
ビーム分離光学素子。 - 前記エッジが直線状又は円形又は楕円形に延びていることを特徴とする請求項1に記載のビーム分離光学素子。
- 前記第1の面及び/又は前記第2の面が所定の形状を備えることを特徴とする請求項1に記載のビーム分離光学素子。
- 前記形状が湾曲しているか又は曲がっているか又は平面状であることを特徴とする請求項4に記載のビーム分離光学素子。
- さらに、
もう1つの第1の面ともう1つの第2の面が含まれており、前記もう1つの第1の面と前記もう1つの第2の面が二面角を囲んで、もう1つのエッジを形成し、
前記もう1つのエッジが、前記入射光ビームが少なくとも2つのサブビームに空間的に分離し、所定の形状からの偏差が長さ1mにつき20μm以下であることを特徴とする、
ビーム分離光学素子。 - 前記エッジと前記もう1つのエッジが平行に延びて、スリットを形成することを特徴とする請求項6に記載のビーム分離光学素子。
- さらに、前記ビーム分離光学素子の変形を補正するための変形補正装置が含まれることを特徴とする請求項1に記載のビーム分離光学素子。
- さらに、所定のやり方で前記ビーム分離素子の形状を調整するための形状調整装置が含まれることを特徴とする請求項1に記載のビーム分離光学素子。
- 入射光ビームの照射フィールドを制限するためのビーム分離光学素子であって、
ある角度を囲んで、エッジを形成する第1の面と第2の面が含まれており、
前記エッジが、前記入射光ビームの少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを吸収することによって、前記入射光ビームを前記少なくとも2つのサブビームに空間的に分離し、所定の形状からの偏差が長さ1mにつき20μm以下であることを特徴とする、
ビーム分離光学素子。 - 前記ビーム分離素子が100W/mKを超える熱伝導率の材料で製造されていることを特徴とする請求項10に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子が5×10-6K-1未満の熱膨張率の材料で製造されていることを特徴とする請求項10に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料にセラミック材料が含まれることを特徴とする請求項10に記載のビーム分離光学素子。
- 前記第1の面又は前記第2の面の少なくとも一方が反射防止コーティングで被覆されていることを特徴とする請求項10に記載のビーム分離光学素子。
- さらに前記ビーム分離素子を冷却するための冷却装置が含まれることを特徴とする請求項10に記載のビーム分離光学素子。
- 入射光ビームの照射フィールドを制限するためのビーム分離光学素子であって、
ある角度を囲んで、エッジを形成する第1の面と第2の面が含まれており、
前記エッジが、前記入射光の少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを屈折させることによって、前記入射光ビームを前記少なくとも2つのサブビームに空間的に分離し、所定の形状からの偏差が長さ1mにつき20μm以下であることを特徴とする、
ビーム分離光学素子。 - 前記ビーム分離素子が結晶材料製であることを特徴とする請求項16に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料にフッ化カルシウム(CaF2)、フッ化マグネシウム(MgF2)、フッ化バリウム(BaF2)、サファイア、又は、石英が含まれることを特徴とする請求項17に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子が透明材料又はガラス状材料で製造されていることを特徴とする請求項16に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料が光学ガラスであることを特徴とする請求項19に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子がセラミック材料製であることを特徴とする請求項16に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料に、炭化珪素(SiC)、窒化珪素(Si3N4)、窒化アルミニウム(Al2O3)、又は、臭化ジルコニウム(ZrBr2)が含まれることを特徴とする請求項21に記載のビーム分離光学素子。
- 前記屈折したサブビームが前記ビーム分離素子にそのエネルギの1%未満を蓄積することを特徴とする請求項16に記載のビーム分離光学素子。
- 入射光ビームの照射フィールドを制限するためのビーム分離光学素子であって、
ある角度を囲んで、エッジを形成する第1の面と第2の面が含まれており、
前記エッジが、前記入射光の少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを反射させることによって、前記入射光ビームを前記少なくとも2つのサブビームに空間的に分離し、所定の形状からの偏差が長さ1mにつき20μm以下であることを特徴とする、
ビーム分離光学素子。 - 前記ビーム分離素子が結晶材料製であることを特徴とする請求項24に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料に、フッ化マグネシウム(MgF2)、フッ化バリウム(BaF2)、サファイア、石英、セレン化亜鉛(ZnSe)、又は、シリコン(Si)が含まれることを特徴とする請求項25に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子が透明材料又はガラス状材料で製造されていることを特徴とする請求項24に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料が光学ガラスであることを特徴とする請求項27に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子がセラミック材料製であることを特徴とする請求項24に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料に、炭化珪素(SiC)、窒化珪素(Si3N4)、窒化アルミニウム(Al2O3)、又は、臭化ジルコニウム(ZrBr2)が含まれることを特徴とする請求項29に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子に均一な厚さの反射鏡が含まれることを特徴とする請求項24に記載のビーム分離光学素子。
- 前記反射鏡が前面と底面を備えたガラス板であり、前記底面がアクティブミラーを形成することを特徴とする請求項31に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子に、その面に反射コーティングを施すことなく、前記サブビームの1つを反射する反射プリズムが含まれることを特徴とする請求項24に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子にブレードが含まれることを特徴とする請求項24に記載のビーム分離光学素子。
- 入射光ビームの照射フィールドを制限するためのビーム分離光学素子であって、
ある角度を囲んで、エッジを形成する第1の面と第2の面が含まれており、
前記エッジが、前記入射光の少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを回折させることによって、前記入射光ビームを前記少なくとも2つのサブビームに空間的に分離し、所定の形状からの偏差が長さ1mにつき20μm以下であることを特徴とする、
ビーム分離光学素子。 - 前記ビーム分離素子が結晶材料製であることを特徴とする請求項35に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料に、フッ化マグネシウム(MgF2)、フッ化バリウム(BaF2)、サファイア、石英、セレン化亜鉛(ZnSe)、又は、シリコン(Si)が含まれることを特徴とする請求項36に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子が透明材料又はガラス状材料で製造されていることを特徴とする請求項35に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料が光学ガラスであることを特徴とする請求項38に記載のビーム分離光学素子。
- 前記ビーム分離素子がセラミック材料製であることを特徴とする請求項35に記載のビーム分離光学素子。
- 前記材料に、炭化珪素(SiC)、窒化珪素(Si3N4)、窒化アルミニウム(Al2O3)、又は、臭化ジルコニウム(ZrBr2)が含まれることを特徴とする請求項40に記載のビーム分離光学素子。
- さらに回折格子が含まれることを特徴とする請求項35に記載のビーム分離光学素子。
- 前記回折格子が反射鏡の面に配置されることを特徴とする請求項42に記載のビーム分離光学素子。
- 前記回折格子が、回折によって所定の次数のサブビームを形成するように最適化されていることを特徴とする請求項42に記載のビーム分離光学素子。
- 前記次数が一次又は二次であることを特徴とする請求項44に記載のビーム分離光学素子。
- 高出力レーザによって放出されるレーザビームから生じ、長軸と短軸を備えた断面を有する鮮鋭な照射線を、パネル上に発生させるための光学装置であって、
入射光ビームの照射フィールドを制限するためのビーム分離光学素子が含まれており、前記ビーム分離光学素子に、
ある角度を囲んで、エッジを形成する第1の面と第2の面が含まれており、前記エッジが前記入射光ビームを少なくとも2つのサブビームに空間的に分離し、前記エッジが所定の形状からの偏差が長さ1mにつき20μm以下であり、
前記エッジが前記レーザビームによって照射され、前記短軸の少なくとも1つの方向において前記レーザビームを空間的に制限することを特徴とする、
光学装置。 - 前記エッジが直線形状を有していることを特徴とする請求項46に記載の光学装置。
- 前記第1の面と前記第2の面の一方が入射面を形成し、前記入射面の法線ベクトルと前記ビームの伝搬方向が入射角を形成することを特徴とする請求項46に記載の光学装置。
- 前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを吸収することによって実施されるか、又は、前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを屈折させることによって実施され、前記入射角がブルースター角か、又は、ブルースター角からのずれが5度以下又は最も望ましいのは2度以下の角度であることを特徴とする請求項48に記載の光学装置。
- 前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを反射することによって実施されるか、又は、前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを回折させることによって実施され、前記入射角が80度に近いか、又は、80度からのずれが9度以下又は望ましいのは5度以下の角度であることを特徴とする請求項48に記載の光学装置。
- さらに、前記入射角を所定の値に調整するための入射角調整装置が含まれることを特徴とする請求項48に記載の光学装置。
- 前記入射角の前記所定の値がブルースター角であることを特徴とする請求項51に記載の光学装置。
- 前記入射ビームの前記長軸と前記ビーム分離光学素子の前記直線状エッジが前記入射ビームの伝搬方向に対して垂直な平面において傾斜角を形成し、前記レーザアニーリング装置に、さらに傾斜角を所定の値に調整するための傾斜角調整装置が含まれることを特徴とする請求項46に記載の光学装置。
- 前記傾斜角の前記所定の値が0度であることを特徴とする請求項53に記載の光学装置。
- さらに、前記ビーム分離光学素子の前記エッジ近くにおける前記入射光ビームの強度を監視するための強度監視装置と、前記強度監視装置によって監視される強度に応じて前記調整による前記傾斜角の調整を制御するための制御装置が含まれることを特徴とする請求項54に記載の光学装置。
- さらに、前記短軸の方向において前記ビーム分離素子を調整するための及び/又は前記長軸の方向において前記ビーム分離素子を調整するための位置調整装置が含まれることを特徴とする請求項46に記載の光学装置。
- 前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを屈折させることによって実施されるか、又は、前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを反射させることによって実施されるか、又は、前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを回折させることによって実施され、前記レーザアニーリング装置にさらに前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを処理するためのビームダンプが含まれることを特徴とする請求項46に記載の光学装置。
- 前記ビーム分離光学素子に、さらに、
もう1つの第1の面ともう1つの第2の面が含まれており、前記もう1つの第1の面と前記もう1つの第2の面がもう1つの二面角を囲んで、もう1つのエッジを形成し、
前記もう1つのエッジによって、前記入射光ビームが少なくとももう2つのサブビームに空間的に分離され、前記もう1つのエッジが直線形状を有し、前記もう1つのエッジが前記レーザビームによって照射され、前記短軸のもう1つの方向において前記レーザビームを空間的に制限することを特徴とする、
請求項46に記載の光学装置。 - さらにもう1つのビーム分離光学素子が含まれており、前記もう1つのビーム分離光学素子に、
もう1つの第1の面ともう1つの第2の面が含まれており、前記もう1つの第1の面と前記もう1つの第2の面がもう1つの二面角を囲んで、もう1つのエッジを形成し、
前記もう1つのエッジによって、前記入射光ビームが少なくとももう2つのサブビームに空間的に分離され、前記もう1つのエッジが直線形状を有し、前記もう1つのエッジが前記レーザビームによって照射され、前記短軸のもう1つの方向において前記レーザビームを空間的に制限することを特徴とする、
請求項46に記載の光学装置。 - パネル上のアモルファスシリコン層を結晶化させるためのレーザアニーリング装置であって、
高出力レーザによって放出されるレーザビームから生じ、長軸と短軸を備えた断面を有する鮮鋭な照射線を、前記パネル上に発生するための光学装置が含まれており、前記光学装置に、
入射光ビームの照射フィールドを制限するためのビーム分離光学素子が含まれ、前記ビーム分離光学素子に、
二面角を囲んで、エッジを形成する第1の面と第2の面が含まれ、前記エッジが前記入射光ビームを少なくとも2つのサブビームに空間的に分離し、前記エッジが長さ1mにつき20μm以下のエッジ尖鋭度を有しており、
前記エッジが前記レーザビームによって照射され、前記短軸の少なくとも1つの方向において前記レーザビームを空間的に制限することを特徴とする、
レーザアニーリング装置。 - 前記エッジが直線形状を有することを特徴とする請求項60に記載のレーザアニーリング装置。
- 前記第1の面又は前記第2の面の一方が入射面を形成し、前記入射面の法線ベクトルと前記ビームの伝搬方向が入射角を形成することを特徴とする請求項59に記載のレーザアニーリング装置。
- 前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを吸収することによって実施されるか、又は、前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを屈折させることによって実施され、前記入射角がブルースター角か、又は、ブルースター角からのずれが5度以下又は最も望ましいのは2度以下の角度であることを特徴とする請求項60に記載のレーザアニーリング装置。
- 前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを反射することによって実施されるか、又は、前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを回折させることによって実施され、前記入射角が80度に近いか、又は、80度からのずれが9度以下又は望ましいのは5度以下の角度であることを特徴とする請求項60に記載のレーザアニーリング装置。
- さらに、前記入射角を所定の値に調整するための入射角調整装置が含まれることを特徴とする請求項60に記載のレーザアニーリング装置。
- 前記入射角の前記所定の値がブルースター角であることを特徴とする請求項65に記載のレーザアニーリング装置。
- 前記入射ビームの前記長軸と前記ビーム分離光学素子の前記直線状エッジが前記入射ビームの伝搬方向に対して垂直な平面において傾斜角を形成し、前記レーザアニーリング装置に、さらに傾斜角を所定の値に調整するための傾斜角調整装置が含まれることを特徴とする請求項60に記載のレーザアニーリング装置。
- 前記傾斜角の前記所定の値が0度であることを特徴とする請求項67に記載のレーザアニーリング装置。
- さらに、前記ビーム分離光学素子の前記エッジ近くにおける前記入射光ビームの強度を監視するための強度監視装置と、前記強度監視装置によって監視される強度に応じて前記調整による前記傾斜角の調整を制御するための制御装置とが含まれることを特徴とする請求項68に記載のレーザアニーリング装置。
- さらに、前記短軸の方向において前記ビーム分離素子を調整するための及び/又は前記長軸の方向において前記ビーム分離素子を調整するための位置調整装置が含まれることを特徴とする請求項60に記載のレーザアニーリング装置。
- 前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを屈折させることによって実施されるか、又は、前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを反射させることによって実施されるか、又は、前記分離が前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを回折させることによって実施され、前記レーザアニーリング装置にさらに前記少なくとも2つのサブビームの少なくとも1つを処理するためのビームダンプが含まれることを特徴とする請求項59に記載のレーザアニーリング装置。
- 前記ビーム分離光学素子に、さらに、
もう1つの第1の面ともう1つの第2の面が含まれており、前記もう1つの第1の面と前記もう1つの第2の面がもう1つの二面角を囲んで、もう1つのエッジを形成し、
前記もう1つのエッジによって、前記入射光ビームが少なくとももう2つのサブビームに空間的に分離され、前記もう1つのエッジが直線形状を有し、前記もう1つのエッジが前記レーザビームによって照射され、前記短軸のもう1つの方向において前記レーザビームを空間的に制限することを特徴とする、
請求項59に記載のレーザアニーリング装置。 - さらにもう1つのビーム分離光学素子が含まれ、前記もう1つのビーム分離光学素子に、
もう1つの第1の面ともう1つの第2の面が含まれており、前記もう1つの第1の面と前記もう1つの第2の面がもう1つの二面角を囲んで、もう1つのエッジを形成し、
前記もう1つのエッジによって、前記入射光ビームが少なくとももう2つのサブビームに空間的に分離され、前記もう1つのエッジが直線形状を有し、前記もう1つのエッジが前記レーザビームによって照射され、前記短軸のもう1つの方向において前記レーザビームを空間的に制限することを特徴とする、
請求項59に記載のレーザアニーリング装置。
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