JP4293098B2

JP4293098B2 - レーザー加工方法、レーザー加工装置、電子機器

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Publication number: JP4293098B2
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Inventors: 淳尼子
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Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2009-07-08
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Description

本発明は、レーザービームを用いて各種素材を加工するための方法及び装置に関する。

各種製品の縮小化（小型化、高精細化等）が進むにつれ、高精細かつ高精度な加工技術の必要性が増している。また、製品に対する市場ニーズの推移とともに、製造プロセスの内容も多様化し、そこで使われる素材の種類も拡大している。このような多様化する要請に対して、従来の機械加工やフォトエッチングなどの技術だけは対処が難しくなってきている。そこで、かかる要望を実現する有力な手段としてレーザー加工技術が期待されており、幅広い産業分野でその用途を広げている。

レーザー加工において、エネルギー強度分布がガウシアン分布となったレーザービームを用いた場合には、ビームの中心付近と周囲（外側）におけるエネルギー強度の不均一により素材の加工状態に差が生じやすく均質な加工が難しかった。このような不都合を回避するためには、レーザービームの照射条件などのプロセスマージンが狭くなってしまい、安定した生産が難しくなり、或いは加工対象となる素材の選択肢が著しく制限を受ける。これに対して、エネルギー強度分布をほぼ平坦な分布（トップハット分布）としたレーザービームを採用することによって加工品質を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平８−３３９９３号公報

上述した従来技術のレーザー加工では、振幅マスクを用いてレーザービームのピーク強度の付近を部分的に通過させることにより、レーザービームのエネルギー強度分布をトップハット状に整形していた。このため、レーザー発振器から出力されるレーザービームの一部を切り捨てることとなってしまい光利用効率が低かった。また、上述した従来技術では、レーザービームを開口マスクに通すことによって得られる回折光のうち、有限範囲の次数（例えば±３次程度）を結像させ、トップハット状のエネルギー強度分布を実現していた。このため、より高次の回折光を打ち切ることによるリップルが発生し、レーザービームのエネルギー強度分布の均一性が充分とは言えなかった。

そこで本発明は、トップハット分布のレーザービームによる加工を行う場合において、光利用効率の向上を図ることを可能とする技術を提供することを目的とする。

また本発明は、トップハット分布のレーザービームによる加工を行う場合において、当該レーザービームのエネルギー強度分布の均一性の向上を図ることを可能とする技術を提供することを目的とする。

第１の態様の本発明は、エネルギー強度分布がガウシアン分布であるレーザービームを発生させる第１過程と、上記レーザービームの波面に対して、ビーム径方向の位置を変数とし、負の傾きを有する一次関数で表現される位相分布による位相変調を加えることにより、当該レーザービームをその中心ほど相対的に位相が進み、当該中心から離れるほど相対的に位相が遅れるように整形する第２過程と、上記第２過程を経て整形された上記レーザービームの波面に対して、ビーム径方向の位置を変数とし、正の傾きを有するｎ次関数（ｎは２以上の自然数）で表現される位相分布による位相変調を加えることにより、当該レーザービームをその中心ほど相対的に位相が遅れ、当該中心から離れるほど相対的に位相が進むように整形する第３過程と、上記第２及び第３過程を経てエネルギー強度分布が略平坦な分布となった上記レーザービームを被加工体に照射して当該被加工体を加工する第４過程と、を含む、レーザー加工方法である。ここで本明細書における「加工」とは、レーザービームの照射に起因して被加工体に何らかの物理的変化を生じさせることをいう。当該加工としては、例えば、切削（エッチング）、穴あけ、改質、接合、重合、感光性膜に対する露光、などが挙げられる。

本発明では、ガウシアン分布のレーザービームに対して所定の位相変調を与えることによってトップハット分布のレーザービームを生成しているので、原理的に、レーザービームの一部を切り捨てることがない。したがって、レーザー加工を行う際における光利用効率の向上を図ることが可能となる。また本発明では、理論的な打ち切りに起因する誤差発生要因がないので、レーザービームのエネルギー強度分布の均一性をより向上させることが可能となる。

好ましくは、上記第２過程における上記位相変調が回折光学素子を用いて行われる。

回折光学素子を用いることにより、第２過程における位相変調を容易かつ低コストに実現することができる。

好ましくは、上記第３過程における上記位相変調が集光レンズを用いて行われる。

集光レンズを用いることにより、第３過程における位相変調を容易かつ低コストに実現することができる。

また、上記第２過程を経た上記レーザービームを複数に分岐させる第５過程を更に含み、上記第４過程においては、複数本に分岐されたレーザービームのそれぞれを上記被加工体に照射することによって当該被加工体の複数箇所を略同時に加工することが好ましい。

これにより、複数箇所を同時進行で加工することが可能となり、製造時のスループット向上を図ることができる。特に本発明では光利用効率が高い、すなわちエネルギーロスが少ないため、レーザービームをより多く分岐させることが可能となる。

好ましくは、上記第５過程における上記レーザービームの分岐が回折型ビームスプリッタを用いて行われる。

回折型ビームスプリッタを用いることにより、第５過程におけるレーザービームの分岐を容易かつ低コストに実現することができる。

更に好ましくは、上記回折型ビームスプリッタが上記第２過程における上記位相変調を行う機能も兼ね備える。

これにより、本発明にかかる方法の実施に用いる装置・器具をより簡素化することが可能となる。

第２の態様の本発明は、上記第１の態様の本発明にかかる方法の実施に用いて好適な装置に関するものである。具体的には、第２の態様の本発明は、エネルギー強度分布がガウシアン分布であるレーザービームを発生させるレーザー光源と、上記レーザービームの進路上に配置され、当該レーザービームの波面に対して、ビーム径方向の位置を変数とし、負の傾きを有する一次関数で表現される位相分布による位相変調を加えることにより、当該レーザービームをその中心ほど相対的に位相が進み、当該中心から離れるほど相対的に位相が遅れるように整形する第１の光学素子と、上記第１の光学素子によって整形された後の上記レーザービームの進路上に配置され、当該レーザービームの波面に対して、ビーム径方向の位置を変数とし、正の傾きを有するｎ次関数（ｎは２以上の自然数）で表現される位相分布による位相変調を加えることにより、当該レーザービームをその中心ほど相対的に位相が遅れ、当該中心から離れるほど相対的に位相が進むように整形する第２の光学素子と、上記第１及び第２の光学素子によって整形され、エネルギー強度分布が略平坦な分布となった上記レーザービームが被加工体の所定位置に照射されるように当該被加工体の相対的配置を調整する位置調整手段と、を含んで構成されるレーザー加工装置である。

かかる構成によれば、レーザー加工を行う際における光利用効率の向上を図ることが可能となる。また、レーザー加工を行う際におけるレーザービームのエネルギー強度分布の均一性をより向上させることが可能となる。

上述した第１の光学素子は、例えば回折光学素子によって実現されることが好ましい。

これにより、レーザー加工装置の構成をより簡素化、低コスト化することが可能となる。

上述した第２の光学素子は、例えば集光レンズによって実現されることが好ましい。

また、上記第１の光学素子によって整形された後の上記レーザービームを複数に分岐させる第３の光学素子を更に含むようにレーザー加工装置を構成し、複数本に分岐されたレーザービームのそれぞれを上記被加工体に照射することによって当該被加工体の複数箇所を略同時に加工することも好ましい。

上述した第３の光学素子は、例えば回折型ビームスプリッタによって実現されることが好ましい。

また、上記回折型ビームスプリッタが上記第１の光学素子の機能も兼ねるように構成することも好ましい。

これにより、レーザー加工装置をより簡素化することが可能となる。

第３の態様の本発明は、上述した第１の態様の本発明にかかる加工方法を用いて製造され、或いは第２の態様の本発明にかかるレーザー加工装置を用いて製造される被加工体を備える電子機器である。ここで「被加工体」としては特に限定がなく種々のものが考えられるが、例えば、ガラス等の基板上に成膜された透明導電膜が挙げられる。このような被加工体は、液晶表示装置の構成部品として用いられるなど種々の用途がある。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態にかかるレーザー加工方法について説明する模式図である。図１に示すように、まず、レーザー発振器等を用いてエネルギー強度分布がガウシアン分布（符号ａ参照）であるレーザービームＬＢを発生させる（第１過程）。そして、レーザービームＬＢの波面に対して所定の位相変調を加えることにより、レーザービームＬＢをその中心ほど相対的に位相が進み、当該中心から離れるほど相対的に位相が遅れるように整形する（第２過程）。この第２過程における位相変調は、回折光学素子等からなる第１の光学素子１０を用いて実現できる。

図２は、第２過程における位相変調の一例を説明する図である。図２に示すように本実施形態では、レーザービームＬＢに対して、ビーム径方向の位置を変数ｒとし、負の傾きを有する一次関数で表現される位相分布による位相変調を加える。図示のような位相分布φ１が得られる一次関数は、例えば下記（１）式で表される。ただし、Ｐ１は一次関数の周期である。
φ１＝−２πｒ／Ｐ１・・・（１）

ここで、上述した各過程を経たレーザービームＬＢは、例えば、関数φ１の傾きが適当に大きい場合には、充分遠方まで伝搬したときにリング状に広がる状態となる。このリングの半径Δは下記（２）式で表される。ただし、λはレーザービームＬＢの波長、ｆは集光距離である。
Δ＝λｆ／Ｐ１・・・（２）

次に、上述した第２過程を経て整形されたレーザービームＬＢの波面に対して所定の位相変調を加えることにより、当該レーザービームをその中心ほど相対的に位相が遅れ、当該中心から離れるほど相対的に位相が進むように整形する（第３過程）。この第３過程における位相変調は、集光レンズ等からなる第２の光学素子１２を用いて実現できる。

図３は、第３過程における位相変調の一例を説明する図である。図３に示すように本実施形態では、レーザービームＬＢに対して、ビーム径方向の位置を変数ｒとし、正の傾きを有するｎ次関数（ｎは２以上の自然数）で表現される位相分布による位相変調を加える。図示のような位相φ２の分布が得られるｎ次関数は、例えば下記（３）式で表される。
φ２＝πｒ²／（λｆ）・・・（３）

ここで、第２の光学素子１２によって集光されたレーザービームの径ｗは下記（４）式で表される。ただし、Ｄは第２の光学素子１２に入射するレーザービームの径である。
ｗ＝２．４４λｆ／Ｄ・・・（４）

したがって、先の（２）式で示したレーザービームＬＢのリングの半径Δが下記（５）式の関係を満足するように設定すれば、レーザービームＬＢのエネルギー強度分布が略平坦な分布（トップハット分布：符号ｂ参照）とすることができる。ただし、αはエネルギー強度分布の平坦化の水準を決めるために任意に設定し得る係数であり、例えば０．５０程度に設定される。
Δ＜αｗ・・・（５）

このような各過程を経てエネルギー強度分布が略平坦な分布に整形された後のレーザービームＬＢを被加工体１００に照射することにより、当該被加工体１００が加工される（第４過程）。ここで「加工」とは、上述したようにレーザービームの照射に起因して被加工体１００に何らかの物理的変化を生じさせることをいう。

次に、本実施形態のレーザー加工方法に好適なレーザー加工装置の構成例を説明する。

図４は、一実施形態のレーザー加工装置の構成を説明する図である。図４に示すレーザー加工装置は、レーザー光源２０、Ｑスイッチドライバ２１、エキスパンダコリメータ２２、ミラー２３、回折光学素子（第１の光学素子）２４、集光レンズ（第２の光学素子）２５、ステージ（位置調整手段）２６を含んで構成されている。

レーザー光源２０は、エネルギー強度分布がガウシアン分布であるレーザービームを発生させる。このようなレーザー光源２０としては、各種のレーザ発振器が好適に用いられる。一例として本実施形態では、Ｑスイッチ制御のパルスＹＡＧレーザー（波長５３２ｎｍ、平均出力５Ｗ程度、Ｑスイッチ周波数１ｋＨｚ程度）をレーザー光源２０として用いる。レーザー光源２０のＱスイッチ周波数はＱスイッチドライバ２１によって制御される。

エキスパンダコリメータ２２は、レーザー光源２０から出射されるレーザービームＬＢ（例えば、ビーム径約１ｍｍ）のビーム径を拡大する。エキスパンダコリメータ２２によって拡大された後のレーザービームＬＢはミラー２３によって進路が変更される。

回折光学素子２４は、ミラー２３によって進路を折り曲げられた後のレーザービームＬＢの進路上に配置され、当該レーザービームの波面に対して所定の位相変調を加えることにより、当該レーザービームＬＢをその中心ほど相対的に位相が進み、当該中心から離れるほど相対的に位相が遅れるように整形する。具体的には、回折光学素子２４は、ビーム径方向の位置を変数とし、負の傾きを有する一次関数で表現される位相分布による位相変調を加える（図２参照）。

集光レンズ２５は、回折光学素子２４によって整形された後のレーザービームＬＢの進路上に配置され、当該レーザービームＬＢの波面に対して所定の位相変調を加えることにより、当該レーザービームＬＢをその中心ほど相対的に位相が遅れ、当該中心から離れるほど相対的に位相が進むように整形する。具体的には、集光レンズ２５は、ビーム径方向の位置を変数とし、正の傾きを有するｎ次関数（ｎは２以上の自然数）で表現される位相分布による位相変調を加える（図３参照）。

ステージ２６は、被加工体１００を支持し、回折光学素子２４及び集光レンズ２５によって整形され、エネルギー強度分布が略平坦な分布となったレーザービームＬＢが被加工体１００の所定位置に照射されるように、当該被加工体１００とレーザービームＬＢとの相対的配置を調整する。

図５は、上記のレーザー加工装置によって加工された被加工体の一例を説明する図であり、ガラス基板上のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜をレーザーエッチングした場合の様子を概略的に示している。また、図６は、被加工体の比較例を示す図であり、上記と同様の加工（レーザーエッチング）をガウシアン分布のレーザービームによって行った場合の様子を概略的に示している。図５に示すように、トップハット状（台形状）のエネルギー強度分布を有するレーザービームを用いることにより、下側のガラス基板に不要なダメージを与えることなく、ＩＴＯ膜だけをムラ無く除去することが可能となる。これに対して図６に示すように、ガウシアン分布のレーザービームを用いた場合には、所要の幅でＩＴＯを除去するためにレーザービームの全体強度を上げる必要があり、その影響によってビーム中央に対応するガラス基板の部位も一部除去されてしまう不都合が生じている。

＜第２の実施形態＞
上述した第１の実施形態では、トップハット状のエネルギー強度分布を有するレーザービームを１本だけ発生させる場合について説明していたが、当該レーザービームを複数本に分岐させて加工を行うこともできる。以下、その場合について説明する。なお、上記第１の実施形態と重複する内容については適宜、説明を省略する。

図７は、第２の実施形態にかかるレーザー加工方法について説明する模式図である。上述した第１の実施形態と同様にして、ガウシアン分布（符号ａ参照）のレーザービームＬＢを発生させ（第１過程）、当該レーザービームＬＢの波面に対して所定の位相変調を加える（第２過程）。

次に、各過程を経たレーザービームを複数に分岐させる（第５過程）。この第５過程におけるビーム分岐は、例えば回折型ビームスプリッタ１４を用いて実現できる。またこの回折型ビームスプリッタ１４に、第２過程における位相変調機能（ビーム整形機能）とビーム分岐機能とを集積し、両機能を兼ね備えるように構成することも可能である。図７では、両機能が回折型ビームスプリッタに集積されている場合の構成が示されている。

ここで、ビーム整形機能の位相関数をφ１（上記（１）式参照）、ビーム分岐機能の位相関数をφ３とすると、回折型ビームスプリッタに記録されるべき位相関数はφ１＋φ３となる。

なお、第３過程におけるビーム集光機能をも回折型ビームスプリッタに重畳する場合には、回折型ビームスプリッタに記録されるべき位相関数はφ１＋φ２＋φ３となる。

いずれの場合にも、被加工体上には、以下の式で与えられる回折光パターンの強度分布Ｉ（ｘ）が得られる。ただし、“Ｆ［］”はフーリエ変換を表す。
Ｉ（ｘ）＝｜Ｆ［φ１＋φ２＋φ３］｜²・・・（６）

図８は、回折型ビームスプリッタが有するべきビーム分岐機能の位相分布φ３の一例を説明する図である。図８に示すように、位相関数φ３は、位相が０又はπとなる所定のパターンを有する周期的な位相分布（周期Ｐ２）となる。図８では４周期分の位相分布が示されている。ここで、位相関数φ１の周期Ｐ１と位相関数φ３の周期Ｐ２とを比べると、Ｐ１≫Ｐ２という関係にある。なお、位相関数φ３は所定の反復アルゴリズムに基づいて、計算を反復することによって設計される。

次に、分岐された各レーザービームに対して所定の位相変調を加える（第３過程）。これにより、エネルギー強度分布が略平坦な分布（符号ｂ参照）となった複数本のレーザービームが得られる。そして、複数本に分岐されたレーザービームのそれぞれを被加工体１００に照射することによって当該被加工体の複数箇所が略同時に加工される（第４過程）。本実施形態では光利用効率が高い、すなわちエネルギーロスが少ないため、レーザービームをより多く分岐させ、多くの個所を並行して加工することが可能となる。

なお、本実施形態のレーザー加工方法に好適なレーザー加工装置の構成例は上述した図４に示す第１の実施形態の場合とほぼ同様であり、回折光学素子２４を回折型ビームスプリッタに置き換える点のみが相違する。よって、第２の実施形態にかかるレーザー加工装置の構成例の図示は省略する。

上述した各実施形態にかかるレーザー加工方法及びレーザー加工装置は各種用途に適用可能であり、例えば液晶表示装置の製造時における透明電極の加工（形状加工、リペア等）に適している。以下に、本実施形態のレーザー加工方法及びレーザー加工装置を適用して製造される液晶表示装置を備える電子機器について例示する。

図９は、電子機器の具体例を説明する図である。図９（Ａ）は携帯電話への適用例であり、当該携帯電話５３０はアンテナ部５３１、音声出力部５３２、音声入力部５３３、操作部５３４、及び本実施形態にかかる被加工体（透明電極）が組み込まれた液晶表示装置１００を備えている。図９（Ｂ）はビデオカメラへの適用例であり、当該ビデオカメラ５４０は受像部５４１、操作部５４２、音声入力部５４３、及び本実施形態にかかる被加工体（透明電極）が組み込まれた液晶表示装置１００を備えている。また、電子機器はこれらに限定されるものではなく、例えばこれらの他に、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、電子手帳なども含まれる。

このように、上述した各実施形態によれば、ガウシアン分布のレーザービームに対して所定の位相変調を与えることによってトップハット分布のレーザービームを生成しているので、原理的に、レーザービームの一部を切り捨てることがない。したがって、レーザー加工を行う際における光利用効率の向上を図ることが可能となる。

また、本実施形態によれば、理論的な打ち切りに起因する誤差発生要因がないので、レーザービームのエネルギー強度分布の均一性をより向上させることが可能となる。

また、第２の実施形態によれば、複数箇所を同時進行で加工することが可能となり、製造時のスループット向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、従来のようにプロセスマージンを確保するためにレーザー出力を精密調整する等のコストを費やす必要がなく、量産ラインへの適用が容易である。

なお、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。

例えば、上述した実施形態では、被加工体の一例としてガラス基板上のＩＴＯ膜を挙げていたが被加工体はこれに限定されるものではない。さらに、加工についても薄膜の除去に限定されるものではなく、他にも切断、穴あけ、改質、感光性膜の露光など種々の加工を行うことができる。

また、上述した第１の実施形態では説明の便宜上、回折光学素子と集光レンズとを別々の素子として説明していたが、これらの機能を１つの素子に集積（重畳）させるようにしてもよい。同様に、第２の実施形態では説明の便宜上、回折型ビームスプリッタと集光レンズとを別々の素子として説明していたが、これらの機能を１つの素子に集積（重畳）させるようにしてもよい。

第１の実施形態にかかるレーザー加工方法について説明する模式図である。第２過程における位相変調の一例を説明する図である。第３過程における位相変調の一例を説明する図である。一実施形態のレーザー加工装置の構成を説明する図である。被加工体の一例を説明する図である。被加工体の比較例を示す図である。第２の実施形態にかかるレーザー加工方法について説明する模式図である。ビーム分岐機能の位相分布φ３の一例を説明する図である。電子機器の具体例を説明する図である。

符号の説明

１０…第１の光学素子、１２…第２の光学素子、１４…回折型ビームスプリッタ、２０…レーザー光源、２１…Ｑスイッチドライバ、２２…エキスパンダコリメータ、２３…ミラー２３、２４…回折光学素子、２５…集光レンズ、２６…ステージ（位置調整手段）、１００…被加工体、ＬＢ…レーザービーム

Claims

エネルギー強度分布がガウシアン分布である第１のレーザービームを発生させる第１過程と、
前記第１のレーザービームの波面に対して第１の位相変調を加えることにより、前記第１のレーザービームを、その中心ほど相対的に位相が進み、当該中心から離れるほど相対的に位相が遅れるように整形し、第２のレーザービームに変調する第２過程と、
前記第２のレーザービームの波面に対して第２の位相変調を加えることにより、前記第２のレーザービームを、その中心ほど相対的に位相が遅れ、当該中心から離れるほど相対的に位相が進むように整形し、第３のレーザービームに変調する第３過程と、
前記第３のレーザービームを被加工体に照射する第４過程と、を含む、
ことを特徴とするレーザービーム照射方法。
請求項１に記載のレーザービーム照射方法において、
前記第１の位相変調が前記第１のレーザービームのビーム径方向の位置を変数とする第１の位相分布を用いて行われ、
前記第２の位相変調が前記第２のレーザービームのビーム径方向の位置を変数とする第２の位相分布を用いて行われ、
前記ガウシアン分布の中心と前記第１の位相分布の中心と前記第２の位相分布の中心とが同一の軸上にある、
ことを特徴とするレーザービーム照射方法。
請求項２に記載のレーザービーム照射方法において、
前記第１の位相分布が、前記第１の位相分布の中心と前記軸との交点からの距離を変数とした１次関数で表現されるものであり、前記交点から離れるほど相対的に位相が遅れるように前記第１のレーザービームを整形するものである、
ことを特徴とするレーザービーム照射方法。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレーザービーム照射方法において、
前記第１の位相変調が回折光学素子を用いて行われる、
ことを特徴とするレーザービーム照射方法。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレーザービーム照射方法において、
前記第２の位相変調が集光レンズを用いて行われる、
ことを特徴とするレーザービーム照射方法。
エネルギー強度分布がガウシアン分布である第１のレーザービームを発生させる第１過程と、
前記第１のレーザービームの波面に対して第１の位相変調を加えることにより、前記第１のレーザービームを、その中心ほど相対的に位相が進み、当該中心から離れるほど相対的に位相が遅れるように整形し、第２のレーザービームに変調する第２過程と、
前記第２のレーザービームを複数の第３のレーザービームに分岐させる第３過程と、
前記複数の第３のレーザービームの各々の波面に対して第２の位相変調を加えることにより、前記複数の第３のレーザービームの各々を、その中心ほど相対的に位相が遅れ、当該中心から離れるほど相対的に位相が進むように整形し、前記複数の第３のレーザービームを複数の第４のレーザービームに変調する第４過程と、
前記複数の第４のレーザービームの各々を被加工体の複数の箇所に照射する第５過程と、
を含む、ことを特徴とするレーザービーム照射方法。
請求項６に記載のレーザービーム照射方法において、
前記第１の位相変調が前記第１のレーザービームのビーム径方向の位置を変数とする第１の位相分布を用いて行われ、
前記第２の位相変調が前記第２のレーザービームのビーム径方向の位置を変数とする第２の位相分布を用いて行われ、
前記ガウシアン分布の中心と前記第１の位相分布の中心と前記第２の位相分布の中心とが同一の軸上にある、
ことを特徴とするレーザービーム照射方法。
請求項６又は７に記載のレーザービーム照射方法において、
前記第３過程における前記第２のレーザービームの分岐が回折型ビームスプリッタを用いて行われる、
ことを特徴とするレーザービーム照射方法。
請求項８に記載のレーザービーム照射方法において、
前記回折型ビームスプリッタが前記第２過程における前記第１の位相変調を行う機能も兼ね備える、
ことを特徴とするレーザービーム照射方法。
エネルギー強度分布がガウシアン分布である第１のレーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記第１のレーザービームの進路上に配置され、前記第１のレーザービームの波面に対して、第１の位相変調を加えることにより、前記第１のレーザービームを、その中心ほど相対的に位相が進み、当該中心から離れるほど相対的に位相が遅れるように整形し、第２のレーザービームに変調する第１の光学素子と、
前記第２のレーザービームの進路上に配置され、前記第２のレーザービームの波面に対して、第２の位相変調を加えることにより、前記第２のレーザービームを、その中心ほど相対的に位相が遅れ、当該中心から離れるほど相対的に位相が進むように整形し、第３のレーザービームに変調する第２の光学素子と、
前記第３のレーザービームが被加工体の所定位置に照射されるように前記被加工体の相対的配置を調整する位置調整手段と、
を含む、ことを特徴とするレーザービーム照射装置。
請求項１０に記載のレーザービーム照射装置において、
前記第１の位相変調が前記第１のレーザービームのビーム径方向の位置を変数とする第１の位相分布を用いて行われるよう設定され、
前記第２の位相変調が前記第２のレーザービームのビーム径方向の位置を変数とする第２の位相分布を用いて行われるよう設定され、
前記ガウシアン分布の中心と前記第１の位相分布の中心と前記第２の位相分布の中心とが同一の軸上にあるものである、
ことを特徴とするレーザービーム照射装置。
請求項１１に記載のレーザービーム照射装置において、
前記第１の位相分布が、前記第１の位相分布の中心と前記軸との交点からの距離を変数とした１次関数で表現されるものであり、前記交点から離れるほど相対的に位相が遅れるように前記第１のレーザービームを整形するものである、
ことを特徴とするレーザービーム照射装置。
請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のレーザービーム照射装置において、
前記第１の光学素子が回折光学素子である、
ことを特徴とするレーザービーム照射装置。
請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のレーザービーム照射装置において、
前記第２の光学素子が集光レンズである、
ことを特徴とするレーザービーム照射装置。
エネルギー強度分布がガウシアン分布である第１のレーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記第１のレーザービームの進路上に配置され、前記第１のレーザービームの波面に対して、第１の位相変調を加えることにより、前記第１のレーザービームをその中心ほど相対的に位相が進み、当該中心から離れるほど相対的に位相が遅れるように整形し、第２のレーザービームに変調する第１の光学素子と、
前記第２のレーザービームを複数の第３のレーザービームに分岐させる第２の光学素子と、
前記複数の第３のレーザービームの進路上に配置され、前記複数の第３のレーザービームの各々の波面に対して、第２の位相変調を加えることにより、前記複数の第３のレーザービームの各々を、その中心ほど相対的に位相が遅れ、当該中心から離れるほど相対的に位相が進むように整形し、前記複数の第３のレーザービームを複数の第４のレーザービームに変調する第２の光学素子と、
前記複数の第４のレーザービームが被加工体の複数箇所に照射されるように前記被加工体の相対的配置を調整する位置調整手段と、を含む、
ことを特徴とするレーザービーム照射装置。
請求項１５に記載のレーザービーム照射装置において、
前記第２の光学素子が回折型ビームスプリッタである、
ことを特徴とするレーザービーム照射装置。
請求項１６に記載のレーザービーム照射装置において、
前記回折型ビームスプリッタは、前記第１の光学素子の機能も兼ねる、
ことを特徴とするレーザービーム照射装置。
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のレーザービーム照射方法を用いて製造される前記被加工体を備えることを特徴とする電子機器。