JPH10256179A - Device and method for laser light irradiation - Google Patents

Device and method for laser light irradiation

Info

Publication number
JPH10256179A
JPH10256179A JP9072742A JP7274297A JPH10256179A JP H10256179 A JPH10256179 A JP H10256179A JP 9072742 A JP9072742 A JP 9072742A JP 7274297 A JP7274297 A JP 7274297A JP H10256179 A JPH10256179 A JP H10256179A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser beam
homogenizer
microlens array
laser
incident
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9072742A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP9072742A priority Critical patent/JPH10256179A/en
Publication of JPH10256179A publication Critical patent/JPH10256179A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the uniformity of optically split and synthesized laser light. SOLUTION: The in-plane uniformity of laser light is improved by utilizing an optical system constituted by combining multi-cylindrical lens arrays 301, 302, 304, and 305 with a multi-micro-lens array 401. Therefore, the ununiformity of the projecting energy density of the laser light in an irradiated plane is modified. In addition, the degree of modification of the ununiformity is further improved by rotating the lens array 401.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
ビーム面内の均一性に優れたレーザー光を照射する装
置、及びそのようなレーザー光を照射する方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD [0001] The invention disclosed in the present specification is:
The present invention relates to an apparatus for irradiating a laser beam having excellent uniformity in a beam plane and a method for irradiating such a laser beam.

【0002】本明細書で開示する発明を利用したレーザ
ー照射装置及びレーザー照射方法は、例えば半導体材料
へのアニール、各種露光等に利用することができる。
[0002] A laser irradiation apparatus and a laser irradiation method using the invention disclosed in this specification can be used, for example, for annealing a semiconductor material, various exposures, and the like.

【0003】[0003]

【従来の技術】半導体材料に対してレーザー光を照射し
てアニールする技術が知られている。またレーザー光を
フォトリソグラフィー工程に利用する技術も知られてい
る。
2. Description of the Related Art A technique of irradiating a semiconductor material with laser light to anneal the semiconductor material is known. Also, a technique using laser light in a photolithography process is known.

【0004】このような技術においては、レーザー光を
如何に大面積に対応させるかということが課題となる。
[0004] In such a technique, the problem is how to make the laser light correspond to a large area.

【0005】この課題を解決する手段として、レーザー
光を線状にビーム加工し、それを走査して照射する方法
がある。
As a means for solving this problem, there is a method in which a laser beam is linearly beam-processed, and the beam is scanned and irradiated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】レーザー光を線状にビ
ーム加工すると、引き延ばした方向(線状ビームの長手
方向)における照射エネルギー密度のムラが問題とな
る。
When a laser beam is linearly beam-processed, unevenness of the irradiation energy density in the extending direction (longitudinal direction of the linear beam) becomes a problem.

【0007】図1に本発明者らが開発し利用している線
状レーザービームの照射装置の概要を示す。
FIG. 1 shows an outline of a linear laser beam irradiation apparatus developed and used by the present inventors.

【0008】図1に示す装置は、珪素薄膜に対するアニ
ール(結晶化や活性化)を行うために開発し、利用して
いる装置である。
The apparatus shown in FIG. 1 is an apparatus developed and used for annealing (crystallization and activation) of a silicon thin film.

【0009】この装置は、発振器101で発振されたレ
ーザー光をホモジナイザー102、103、104、1
05を介してレンズ106、107、108に導き、さ
らにミラー109で反射させ、レンズ110から照射面
111に線状のレーザー光として照射するものである。
This apparatus converts the laser light oscillated by an oscillator 101 into homogenizers 102, 103, 104, 1
The light is guided to the lenses 106, 107, and 108 via the lens 105, further reflected by the mirror 109, and irradiated from the lens 110 to the irradiation surface 111 as linear laser light.

【0010】この装置で照射される線状のレーザー光
は、その幅は数mm、長さは十数cmである。
[0010] The linear laser light emitted by this apparatus has a width of several mm and a length of more than ten cm.

【0011】102と105のホモジナイザーは、線状
にビーム加工されるレーザー光の幅方向のビーム内エネ
ルギー分布を整える(正確には適当に分散させる)機能
を有している。
The homogenizers 102 and 105 have a function of adjusting (more precisely, appropriately dispersing) the energy distribution in the beam in the width direction of the laser beam processed linearly.

【0012】ホモジナイザーは、図2に示すような構造
を有している。その機能は、ビームを分割し、さらにそ
れを合成することにより、分割した方向におけるビーム
断面におけるエネルギー密度の違いを是正するものであ
る。
The homogenizer has a structure as shown in FIG. Its function is to correct the difference in energy density in the beam cross section in the split direction by splitting the beam and combining them.

【0013】103と104のホモジナイザーは、線状
にビーム加工されるレーザー光の長手方向におけるビー
ム内エネルギー分布を整える(正確には適当に分散させ
る)機能を有している。
The homogenizers 103 and 104 have a function of adjusting (more precisely, appropriately dispersing) the energy distribution in the beam in the longitudinal direction of the laser beam to be linearly processed.

【0014】ここで、102と105のホモジナイザー
の役割は大したものではない。これは、線状のレーザー
ビームの幅は数mmとなるからである。(即ち、照射エ
ネルギー密度の面内分布は圧縮されて目立たない)
Here, the role of the homogenizers 102 and 105 is not significant. This is because the width of the linear laser beam is several mm. (That is, the in-plane distribution of the irradiation energy density is compressed and inconspicuous.)

【0015】他方、103と104のホモジナイザーの
照射エネルギー分布への影響は非常に大きい。これは、
レーザービームが長手状に引き延ばされることにより、
照射エネルギー密度の面内分布が拡大されるからであ
る。
On the other hand, the influence of the homogenizers 103 and 104 on the irradiation energy distribution is very large. this is,
By the laser beam being elongated in a longitudinal shape,
This is because the in-plane distribution of the irradiation energy density is enlarged.

【0016】ホモジナイザーは、図2に示すようなカマ
ボコ状、あるいは半円柱状、あるいは柱状体を縦割りし
たような形状のレンズを多数並列に配列した構造を有し
ている。
The homogenizer has a structure in which a large number of lenses each having a cam-like shape, a semi-cylindrical shape, or a shape obtained by vertically dividing a columnar body are arranged in parallel as shown in FIG.

【0017】このような構造においては、一つ一つのレ
ンズからの光の干渉が存在するので、周期性を有した縞
状の干渉縞が現れる。この干渉縞は、レーザー光の照射
エネルギー密度のムラとして現れる。
In such a structure, since there is interference of light from each lens, a periodic interference fringe appears. The interference fringes appear as unevenness in the irradiation energy density of the laser beam.

【0018】また、図5に示すように発振器から出力さ
れるレーザービームにも部分的なエネルギーのむらが存
在する。パルス発振型のレーザーの場合、このむらの状
態は、発振毎に図5の501、502、503、504
で示されるように異なったものとなる。
As shown in FIG. 5, the laser beam output from the oscillator also has partial energy unevenness. In the case of the pulse oscillation type laser, this uneven state is caused by each of oscillations 501, 502, 503, and 504 in FIG.
Will be different as shown by.

【0019】このムラは、発振器内におけるパルス毎に
おける発振位置の違いや放電開始位置の違いに起因する
ものと考えられる。
It is considered that this unevenness is caused by a difference in the oscillation position and a difference in the discharge start position for each pulse in the oscillator.

【0020】このようなレーザー光の照射エネルギー密
度のムラは、ホモジナイザーだけでは是正することが困
難であり(それなりの効果を得ることはできるが)アニ
ール効果のムラや露光ムラとして現れる。
It is difficult to correct such unevenness of the irradiation energy density of the laser beam by using a homogenizer alone (although a certain effect can be obtained), and it appears as unevenness of an annealing effect and unevenness of exposure.

【0021】ホモジナイザーの分割数を多くすれば、上
述したムラの問題を緩和することができる。しかし、レ
ンズの作製に手間がかかり、コスト高となってしまう。
If the number of divisions of the homogenizer is increased, the above-mentioned problem of unevenness can be reduced. However, it takes time and effort to manufacture the lens, resulting in high cost.

【0022】また、将来的には、数十cm〜1m以上の
長さが要求されるであろう線状のレーザービームの形成
のためには、この方法は適当ではない。即ち、ホモジナ
イザーの分割数を多くすることには限界があり、数十c
m〜1m以上の長さが要求されるであろう線状のレーザ
ービームの形成には対応できない。
In addition, this method is not suitable for forming a linear laser beam which will require a length of several tens cm to 1 m or more in the future. That is, there is a limit in increasing the number of divisions of the homogenizer, and several tens of
It cannot cope with the formation of a linear laser beam that would require a length of m to 1 m or more.

【0023】なお、ホモジナイザーを利用することによ
り生じる干渉縞の発生を回避するためにホモジナイザー
を利用しないことも考えられる。しかしこの場合は、発
振器から出力されるレーザービーム内の面内エネルギー
密度の偏りを是正する作用を得るとができず、また他の
要因による干渉縞が生じ、これもまた好ましくない結果
を得る。
It is conceivable that the homogenizer is not used in order to avoid the occurrence of interference fringes caused by using the homogenizer. However, in this case, it is not possible to obtain the effect of correcting the deviation of the in-plane energy density in the laser beam output from the oscillator, and interference fringes are generated due to other factors, which also produces undesirable results.

【0024】本明細書で開示する発明は、上述したホモ
ジナイザーを利用することに起因するレーザービーム内
におけるエネルギー密度のムラ、及びレーザー発振器か
ら発振されるレーザー光のエネルギー密度のムラに起因
する照射面内における照射エネルギー密度のムラを抑制
する技術を提供することを課題とする。
The invention disclosed in the present specification is directed to an irradiation surface caused by unevenness of energy density in a laser beam caused by using the above-described homogenizer and unevenness of energy density of laser light oscillated from a laser oscillator. It is an object to provide a technique for suppressing unevenness of irradiation energy density in the inside.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、レーザー光を照射する装置であって、レーザ
ー光を所定の方向に複数分割するホモジナイザーと、レ
ーザー光をマトリクス状に分割するマイクロレンズアレ
イと、を有し、レーザー発振器から出力されるレーザー
ビームを前記ホモジナイザーと前記マイクロレンズアレ
イとを通過させ、しかる後に光学系により所望のビーム
形状に成形することを特徴とする。
Means for Solving the Problems One of the inventions disclosed in this specification is an apparatus for irradiating a laser beam, a homogenizer for dividing the laser beam into a plurality of beams in a predetermined direction, and a laser beam in a matrix. A laser beam output from a laser oscillator is passed through the homogenizer and the microlens array, and then shaped into a desired beam shape by an optical system.

【0026】他の発明の構成は、レーザー光を照射する
装置であって、レーザー光を第1の方向に複数分割する
第1のホモジナイザーと、レーザー光をマトリクス状に
分割するマイクロレンズアレイと、レーザー光を第2の
方向に複数分割する第2のホモジナイザーと、を有し、
前記マイクロレンズアレイの前後には、前記第1及び第
2のホモジナイザーが配置されており、レーザー発振器
から出力されるレーザービームを一方のホモジナイザ
ー、前記マイクロレンズアレイ、他方のホモジナイザー
と順に通過させ、しかる後に光学系により所望のビーム
形状に成形することを特徴とする。
According to another aspect of the invention, there is provided an apparatus for irradiating a laser beam, comprising: a first homogenizer for dividing a plurality of laser beams in a first direction; a microlens array for dividing a laser beam into a matrix; And a second homogenizer that divides the laser light into a plurality of pieces in the second direction,
The first and second homogenizers are arranged before and after the microlens array, and the laser beam output from the laser oscillator is sequentially passed through one homogenizer, the microlens array, and the other homogenizer. It is characterized in that a desired beam shape is formed later by an optical system.

【0027】他の発明の構成は、所定の方向に入射光を
分割するホモジナイザーが複数配置され、かつ、前記複
数のホモジナイザーに挟まれてレーザー光をマトリクス
状に分割するマイクロレンズアレイが少なくとも一つ配
置され、前記複数のホモジナイザーの入射光に対する分
割方向は、複数の方向に設定されていることを特徴とす
る。
According to another aspect of the invention, a plurality of homogenizers for dividing incident light in a predetermined direction are provided, and at least one microlens array for dividing laser light in a matrix between the plurality of homogenizers is provided. The plurality of homogenizers are arranged, and a dividing direction of the plurality of homogenizers with respect to incident light is set to a plurality of directions.

【0028】他の発明の構成は、レーザー光を所定の方
向に複数分割するホモジナイザーに入射させ、その後に
さらにレーザー光をマトリクス状に分割するマイクロレ
ンズアレイに入射させ、しかる後に光学系により所望の
ビーム形状に成形し、被照射面に照射することを特徴と
する。
According to another aspect of the invention, a laser beam is made incident on a homogenizer that divides the laser beam into a plurality of beams in a predetermined direction, and then the laser beam is further made incident on a microlens array that divides the laser beam into a matrix. It is characterized by being shaped into a beam and irradiating the surface to be irradiated.

【0029】他の発明の構成は、レーザー光をマトリク
ス状に分割するマイクロレンズアレイに入射させ、その
後にレーザー光を所定の方向に複数分割するホモジナイ
ザーに入射させ、しかる後に光学系により所望のビーム
形状に成形し、被照射面に照射することを特徴とする。
According to another aspect of the invention, a laser beam is made incident on a microlens array which divides the laser beam into a matrix, and then the laser beam is made incident on a homogenizer which divides the laser beam into a plurality of beams in a predetermined direction. It is characterized by being shaped into a shape and irradiating the surface to be irradiated.

【0030】以上の発明において、マイクロレンズアレ
イは回転させて使用することが好ましい。
In the above invention, it is preferable to use the microlens array by rotating it.

【0031】レーザー光を所定の方向に複数分割するホ
モジナイザーは、図2に示すような構造を基本的に有し
ている。これは、半円状あるいはそれに近似するような
断面を有した一方向に長手状を有するレンズを平行に配
列させた構造を有している。
A homogenizer for dividing a laser beam into a plurality of beams in a predetermined direction basically has a structure as shown in FIG. This has a structure in which lenses having a semicircular shape or a cross-section similar thereto and having a longitudinal shape in one direction are arranged in parallel.

【0032】このような構造を有するホモジナイザー
は、入射する光を特定の方向(この方向は長手状を有す
るレンズが配列された方向に一致する)にレンズの数だ
け分割する機能を有している。
The homogenizer having such a structure has a function of dividing incident light by a number of lenses in a specific direction (this direction corresponds to the direction in which the lenses having a longitudinal shape are arranged). .

【0033】マイクロレンズアレイは、図3の303や
図4の401で示されるように多数の円形レンズまたは
矩形レンズまたはそれらに類するレンズをマトリクス状
に配置した構成を有している。
The microlens array has a configuration in which a large number of circular lenses or rectangular lenses or lenses similar thereto are arranged in a matrix as shown by 303 in FIG. 3 and 401 in FIG.

【0034】このレンズは、入射した光をマトリクス状
に分割する機能を有している。
This lens has a function of dividing incident light into a matrix.

【0035】[0035]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕図3に本実施例の概略を示す。図3には、
発振器から出力されたレーザー光のエネルギー密度の面
内均一性を改善するための光学系が示されている。レー
ザー光は、図3に示される光学系を通過した後にビーム
形状を決定する図示しない光学系に入射し、被照射面に
照射される。
Embodiment 1 FIG. 3 shows an outline of the present embodiment. In FIG.
An optical system for improving in-plane uniformity of energy density of laser light output from an oscillator is shown. After passing through the optical system shown in FIG. 3, the laser light is incident on an optical system (not shown) for determining the beam shape, and is irradiated on the surface to be irradiated.

【0036】図3に示す構成は、紙面右側の方向から発
振器からのレーザー光が入射し、紙面の左側の方向へと
面内不均一性が改善されたレーザービームが出力される
構造となっている。
The configuration shown in FIG. 3 has a structure in which a laser beam from an oscillator is incident from the right side of the page and a laser beam with reduced in-plane non-uniformity is output to the left side of the page. I have.

【0037】まず、ホモジナイザー301に入射したレ
ーザー光は、y方向に7分割され、さらにホモジナイザ
ー302に入射したレーザー光は、x方向に7分割され
る。x軸とy軸とは直交しているので、この2つのホモ
ジナイザーに入射したレーザー光は、都合7×7分割さ
れることになる。
First, the laser light incident on the homogenizer 301 is divided into seven in the y direction, and the laser light incident on the homogenizer 302 is divided into seven in the x direction. Since the x-axis and the y-axis are orthogonal to each other, the laser light incident on the two homogenizers is conveniently divided by 7 × 7.

【0038】この49分割されたレーザービームはマイ
クロレンズアレイ303を通過することにより、さらに
分割される。
The 49 divided laser beams pass through the microlens array 303 and are further divided.

【0039】マイクロレンズアレイには、マトリクス状
に円形あるいは矩形状あるいはそれに類する形状を有す
るレンズがマトリクス状に配置されている。
In the microlens array, lenses having a circular or rectangular shape or a similar shape in a matrix are arranged in a matrix.

【0040】そして、マイクロレンズアレイでさらにマ
トリクス状に分割されたレーザー光は、ホモジナイザー
304、305に入射し、さらに49分割される。
The laser light further divided into a matrix by the microlens array enters the homogenizers 304 and 305 and is further divided into 49.

【0041】そして、図3に示す光学系を通過したレー
ザービームは、図示しない光学系によりレーザービーム
は合成され、さらに必要とするビーム形状に成形され
る。そして、被照射面に対して照射される。
The laser beam that has passed through the optical system shown in FIG. 3 is synthesized by an optical system (not shown), and further shaped into a required beam shape. Then, irradiation is performed on the irradiation surface.

【0042】このような構成とすると、レーザービーム
のエネルギー分布の一部に突出した領域があっても、そ
れが分散されて重ね合わせられることになるので、最終
的なレーザービーム内における照射エネルギー密度の分
布の不均一性を大きく是正することができる。
With this configuration, even if there is a protruding region in a part of the energy distribution of the laser beam, it is dispersed and superposed, so that the irradiation energy density in the final laser beam is increased. Uneven distribution can be greatly corrected.

【0043】従来の構成では、マイクロレンズアレイ3
03が無く、そのためにホモジナイザーを構成するカマ
ボコ状(あるいは柱状体を縦割りしたような形状)のレ
ンズの延在方向に対応する縞状のむら(照射エネルギー
密度の強弱)が発生してしまう。
In the conventional configuration, the micro lens array 3
There is no 03, so that stripe-like unevenness (irradiation energy density) corresponding to the extending direction of the cam-shaped (or vertically-shape-shaped column) lens constituting the homogenizer is generated.

【0044】しかし、図3に示す構成では、ホモジナイ
ザー301と302を通過したレーザービームがさらに
マイクロレンズアレイによって、多数重ね合わせられる
ことになるので、上述した縞状のむらが現れにくいもの
とすることができる。
However, in the configuration shown in FIG. 3, a large number of laser beams passing through the homogenizers 301 and 302 are further superimposed by the microlens array, so that the above-described stripe-shaped unevenness is less likely to appear. it can.

【0045】ここで示した光学系は、線状にビーム加工
されて半導体材料に照射するレーザーアニール技術、フ
ォトリソグラフィー工程における露光、等に利用するこ
とができる。
The optical system shown here can be used for a laser annealing technique of irradiating a semiconductor material with a beam processed in a linear shape, an exposure in a photolithography step, and the like.

【0046】〔実施例2〕本実施例は、実施例1に示す
構成をさらに改良した例である。
[Embodiment 2] This embodiment is an example in which the configuration shown in Embodiment 1 is further improved.

【0047】図4に本実施例の概略の構成を示す。本実
施例では、紙面右側の方向から発振器からのレーザー光
が入射し、紙面の左側の方向へと面内不均一性が改善さ
れたレーザービームが出力される構造となっている。
FIG. 4 shows a schematic configuration of this embodiment. In this embodiment, a laser beam from an oscillator is incident from the right side of the paper, and a laser beam with improved in-plane non-uniformity is output to the left side of the paper.

【0048】まず、ホモジナイザー301に入射したレ
ーザー光は、y方向に7分割され、さらにホモジナイザ
ー302に入射したレーザー光は、x方向に7分割され
る。この2つのホモジナイザーに入射したレーザー光
は、都合7×7分割されることになる。
First, the laser light incident on the homogenizer 301 is divided into seven in the y direction, and the laser light incident on the homogenizer 302 is divided into seven in the x direction. The laser light incident on these two homogenizers is conveniently divided into 7 × 7.

【0049】この49分割されたレーザービームは回転
するマイクロレンズアレイ401を通過することによ
り、ホモジナイザー304に49分割されたレーザービ
ームのそれぞれが重ね合わされた状態として入射する。
The 49 divided laser beams pass through the rotating microlens array 401, and enter the homogenizer 304 in a state where each of the 49 divided laser beams is superimposed.

【0050】この際、マイクロレンズアレイ401が回
転しているので、マイクロレンズアレイを通過したレー
ザービームの状態(エネルギー密度の面内分布)は時間
的にも変動する。即ち、レーザービームにおけるエネル
ギー分布状態は、空間的にも時間的にも分散されたもの
となる。
At this time, since the microlens array 401 is rotating, the state of the laser beam passing through the microlens array (in-plane distribution of energy density) also varies with time. That is, the energy distribution state of the laser beam is spatially and temporally dispersed.

【0051】そしてこの空間的にもまた時間的にも分散
されたエネルギー密度の面内分布が分散されたレーザー
ビームは、さらにホモジナイザー304、305によっ
て49分割される。そしてこの49分割されたレーザー
ビームは、図示しない光学系により重ね合わせられ、ま
た必要とするビーム形状に成形される。
The laser beam in which the in-plane distribution of the energy density dispersed both spatially and temporally is dispersed is further divided into 49 by the homogenizers 304 and 305. The 49 divided laser beams are superposed by an optical system (not shown) and formed into a required beam shape.

【0052】図4に示す光学系を通すことにより、レー
ザービームの照射エネルギー密度の面内分布を位置的に
分散させることと、かつ同時に時間的に分散させること
ができ、エネルギー密度の面内分布の不均一性が大きく
改善される。
By passing through the optical system shown in FIG. 4, it is possible to disperse the in-plane distribution of the irradiation energy density of the laser beam and, at the same time, to temporally disperse the energy density. Is greatly improved.

【0053】〔実施例3〕実施例1及び実施例2に示す
構成においては、組となる2つのホモジナイザーの分割
方向(あるいはレンズの長手方向)を直交させたものが
示されている。(図6(A))
[Embodiment 3] In the configurations shown in Embodiments 1 and 2, the two homogenizers forming a pair have the dividing directions (or the longitudinal directions of the lenses) orthogonal to each other. (FIG. 6 (A))

【0054】しかし、ビーム内エネルギー分布の均一性
をより高めるためにさらに複数のホモジナイザーを用い
る構成としてもよい。
However, in order to further improve the uniformity of the energy distribution in the beam, a configuration using a plurality of homogenizers may be employed.

【0055】本実施例では、図6(B)に示すように6
0°の角度をなして3つのホミジナイザーを交差させる
構成を挙げる。このようにすることで、さらにビーム内
エネルギー分布の均一性を高めることができる。
In this embodiment, as shown in FIG.
A configuration in which three homogenizers intersect at an angle of 0 ° will be described. By doing so, the uniformity of the energy distribution in the beam can be further improved.

【0056】[0056]

【発明の効果】本明細書で開示する発明を利用すること
により、発振器から出力されるレーザービームのエネル
ギー密度の面内分布のムラやホモジナイザーを利用する
ことに起因するレーザービーム内における照射エネルギ
ー密度のムラを抑制することができる。
By using the invention disclosed in this specification, the irradiation energy density in the laser beam caused by the unevenness of the in-plane distribution of the energy density of the laser beam output from the oscillator and the use of the homogenizer Can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 線状のレーザー光を照射するシステムの概要
を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a system for irradiating a linear laser beam.

【図2】 ホモジナイザーの概要を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an outline of a homogenizer.

【図3】 発明を利用した光学系の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an optical system using the present invention.

【図4】 発明を利用した光学系の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical system using the present invention.

【図5】 発振器から照射されるレーザー光のビーム内
エネルギー分布を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an energy distribution in a beam of laser light emitted from an oscillator.

【図6】 ホモジナイザーの組み合わせ角度を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a combination angle of a homogenizer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 レーザー発振器 102 ホモジオナイザー 103 ホモジオナイザー 104 ホモジオナイザー 105 ホモジオナイザー 106 ビーム形成用のレンズ 107 ビーム形成用のレンズ 108 ビーム形成用のレンズ 109 ミラー 110 ビーム形成用のレンズ 111 被照射面 301 ホモジオナイザー 302 ホモジオナイザー 303 マイクロレンズアレイ 304 ホモジオナイザー 305 ホモジオナイザー 401 回転するマイクロレンズアレイ Reference Signs List 101 laser oscillator 102 homogenizer 103 homogenizer 104 homogenizer 105 homogenizer 106 beam forming lens 107 beam forming lens 108 beam forming lens 109 mirror 110 beam forming lens 111 illuminated surface 301 Homogenizer 302 Homogenizer 303 Micro lens array 304 Homogenizer 305 Homogenizer 401 Rotating micro lens array

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザー光を照射する装置であって、 レーザー光を所定の方向に複数分割するホモジナイザー
と、 レーザー光をマトリクス状に分割するマイクロレンズア
レイと、 を有し、 レーザー発振器から出力されるレーザービームを前記ホ
モジナイザーと前記マイクロレンズアレイとを通過さ
せ、しかる後に光学系により所望のビーム形状に成形す
ることを特徴とするレーザー光の照射装置。
An apparatus for irradiating a laser beam, comprising: a homogenizer that divides the laser beam into a plurality of beams in a predetermined direction; and a microlens array that divides the laser beam into a matrix. A laser beam passing through the homogenizer and the microlens array, and thereafter forming the beam into a desired beam shape by an optical system.
【請求項2】請求項1において、 マイクロレンズアレイは回転することを特徴とするレー
ザー光の照射装置。
2. The laser beam irradiation device according to claim 1, wherein the microlens array rotates.
【請求項3】請求項1において、 レーザー光は、ホモジナイザーを通過した後にマイクロ
レンズアレイに入射することを特徴とするレーザー光の
照射装置。
3. The laser light irradiation device according to claim 1, wherein the laser light is incident on the microlens array after passing through the homogenizer.
【請求項4】請求項1において、レーザー光は、マイク
ロレンズアレイを通過した後にホモジナイザーに入射す
ることを特徴とするレーザー光の照射装置。
4. The laser beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein the laser beam is incident on the homogenizer after passing through the microlens array.
【請求項5】レーザー光を照射する装置であって、 レーザー光を第1の方向に複数分割する第1のホモジナ
イザーと、 レーザー光をマトリクス状に分割するマイクロレンズア
レイと、 レーザー光を第2の方向に複数分割する第2のホモジナ
イザーと、 を有し、 前記マイクロレンズアレイの前後には、前記第1及び第
2のホモジナイザーが配置されており、 レーザー発振器から出力されるレーザービームを一方の
ホモジナイザー、前記マイクロレンズアレイ、他方のホ
モジナイザーと順に通過させ、しかる後に光学系により
所望のビーム形状に成形することを特徴とするレーザー
光の照射装置。
5. An apparatus for irradiating a laser beam, comprising: a first homogenizer for dividing a plurality of laser beams in a first direction; a microlens array for dividing a laser beam into a matrix; And a second homogenizer that divides the laser beam output from the laser oscillator into one of the first and second homogenizers before and after the microlens array. An apparatus for irradiating a laser beam, wherein the laser beam is sequentially passed through a homogenizer, the microlens array, and the other homogenizer, and then shaped into a desired beam shape by an optical system.
【請求項6】所定の方向に入射光を分割するホモジナイ
ザーが複数配置され、 かつ、前記複数のホモジナイザーに挟まれてレーザー光
をマトリクス状に分割するマイクロレンズアレイが少な
くとも一つ配置され、 前記複数のホモジナイザーの入射光に対する分割方向
は、複数の方向に設定されていることを特徴とするレー
ザー光の照射装置。
6. A plurality of homogenizers for dividing incident light in a predetermined direction, and at least one microlens array for dividing laser light into a matrix sandwiched by the plurality of homogenizers, is provided. The irradiation direction of the homogenizer is divided into a plurality of directions with respect to the incident light.
【請求項7】請求項6または請求項7において、 マイクロレンズアレイは回転することを特徴とするレー
ザー光の照射装置。
7. The laser beam irradiation device according to claim 6, wherein the microlens array rotates.
【請求項8】レーザー光を所定の方向に複数分割するホ
モジナイザーに入射させ、 その後にさらにレーザー光をマトリクス状に分割するマ
イクロレンズアレイに入射させ、 しかる後に光学系により所望のビーム形状に成形し、被
照射面に照射することを特徴とするレーザー光の照射方
法。
8. A laser beam is incident on a homogenizer which divides the laser beam into a plurality of beams in a predetermined direction. Thereafter, the laser beam is further incident on a microlens array which divides the laser beam into a matrix. Irradiating a surface to be irradiated with a laser beam.
【請求項9】レーザー光をマトリクス状に分割するマイ
クロレンズアレイに入射させ、 その後にレーザー光を所定の方向に複数分割するホモジ
ナイザーに入射させ、 しかる後に光学系により所望のビーム形状に成形し、被
照射面に照射することを特徴とするレーザー光の照射方
法。
9. A laser beam is made incident on a microlens array which divides the laser beam into a matrix, and then the laser beam is made incident on a homogenizer which divides the laser beam into a plurality of beams in a predetermined direction. A method for irradiating a laser beam, which comprises irradiating a surface to be irradiated.
【請求項10】請求項8または請求項9において、 マイクロレンズアレイを回転させることを特徴とするレ
ーザー光の照射装置。
10. The laser beam irradiation device according to claim 8, wherein the microlens array is rotated.
JP9072742A 1997-03-10 1997-03-10 Device and method for laser light irradiation Pending JPH10256179A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9072742A JPH10256179A (en) 1997-03-10 1997-03-10 Device and method for laser light irradiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9072742A JPH10256179A (en) 1997-03-10 1997-03-10 Device and method for laser light irradiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10256179A true JPH10256179A (en) 1998-09-25

Family

ID=13498128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9072742A Pending JPH10256179A (en) 1997-03-10 1997-03-10 Device and method for laser light irradiation

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10256179A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005010787A (en) * 2003-06-18 2005-01-13 Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co Kg Device for shaping light beam
JP2005109460A (en) * 2003-09-09 2005-04-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Laser irradiation equipment, method of irradiating laser, and method of manufacturing semiconductor device
JP2008113026A (en) * 2007-12-19 2008-05-15 Japan Steel Works Ltd:The Method of forming laser light beam, and laser crystallization apparatus for crystallizing thin-film
US7450307B2 (en) 2003-09-09 2008-11-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
CN110064839A (en) * 2019-04-30 2019-07-30 上海微电子装备(集团)股份有限公司 A kind of laser anneal device
WO2019171502A1 (en) * 2018-03-07 2019-09-12 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Laser annealing device, laser annealing method, and active matrix substrate production method
CN113253468A (en) * 2021-04-13 2021-08-13 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 Laser homogenizing and shaping system based on micro-lens array
CN113943856A (en) * 2021-09-07 2022-01-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Intelligent laser shock peening system with adjustable light spot shape and energy

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005010787A (en) * 2003-06-18 2005-01-13 Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co Kg Device for shaping light beam
JP2005109460A (en) * 2003-09-09 2005-04-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Laser irradiation equipment, method of irradiating laser, and method of manufacturing semiconductor device
US7450307B2 (en) 2003-09-09 2008-11-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
CN100449683C (en) * 2003-09-09 2009-01-07 株式会社半导体能源研究所 Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
US7623292B2 (en) 2003-09-09 2009-11-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
JP2008113026A (en) * 2007-12-19 2008-05-15 Japan Steel Works Ltd:The Method of forming laser light beam, and laser crystallization apparatus for crystallizing thin-film
WO2019171502A1 (en) * 2018-03-07 2019-09-12 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Laser annealing device, laser annealing method, and active matrix substrate production method
CN110064839A (en) * 2019-04-30 2019-07-30 上海微电子装备(集团)股份有限公司 A kind of laser anneal device
CN113253468A (en) * 2021-04-13 2021-08-13 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 Laser homogenizing and shaping system based on micro-lens array
CN113943856A (en) * 2021-09-07 2022-01-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Intelligent laser shock peening system with adjustable light spot shape and energy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5959779A (en) Laser irradiation apparatus
JPH10253916A (en) Laser optical device
TWI603157B (en) Apparatus and method for compensating a defect of a channel of a microlithographic projection exposure system
US20080239498A1 (en) Random phase mask for light pipe homogenizer
JP2008012916A (en) Composite sheet, machining method of composite sheet and laser machining device
JP2597464B2 (en) Laser annealing equipment
TWI584904B (en) Laser annealing equipment
JPH10256179A (en) Device and method for laser light irradiation
JP4610201B2 (en) Laser irradiation device
KR20120039747A (en) Optical system for generating a light beam for treating a substrate
KR101850362B1 (en) Apparatus and method for homogenizing laser beam
JPH1116851A (en) Beam homogenizer and deposition of thin semiconductor film employing it
JP2006049635A (en) Method and apparatus for laser irradiation and method for laser annealing
JP2003167213A (en) Coherence elimination element and beam homogenizer
KR20160146413A (en) Method and apparatus for laser processing
JPH10314970A (en) Method of improving uniformity in laser beam irradiation
JP4191334B2 (en) Precision variable long beam optical system
US11422471B2 (en) Methods and systems for printing large periodic patterns by overlapping exposure fields
JP3561970B2 (en) Processing method of liquid crystal alignment film
JP2000338447A (en) Beam shaping optical system
JPH0232317A (en) Optical system for excimer laser beam
JPH10333077A (en) Beam homogenizer and production of semiconductor thin film
JP2001257174A (en) Laser annealing device and method
JP4665241B2 (en) Beam shaping optical device
JP2008177372A (en) Line beam forming method, line beam forming device, and laser processing apparatus having the device