KR100860252B1 - 레이저 조사 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

온도 변화에 기인하여 집광 렌즈의 초점 거리가 변화하기 때문에, 레이저의 조사를 정지한 후에 조사를 재개할 때, 냉각된 렌즈의 온도가 소정 온도로 회복될 때까지 긴 시간을 필요로 하여 작업 능률이 저하된다. 집광 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이에, 광로를 차단하여 레이저 (a) 를 반사하는 반사 위치 (I) 를 채택할 수 있는 제 1 미러 (5) 와, 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되는 레이저 (a) 를 반사하는 제 2 미러 (6) 를 배치하고, 제 1 미러 (5) 에 반사 위치 (I) 를 채택시킴으로써, 집광 렌즈 (2) 를 투과하는 레이저 (a) 를 제 1, 제 2 미러 (5, 6) 에 의해 차례차례로 반사시킴과 함께, 제 1 미러 (5) 에 의해 재차 반사되는 레이저 (a) 의 강도를 피조사물 (4) 로부터 반사되는 레이저 (a) 의 강도에 합치시켜서 집광 렌즈 (2) 를 투과시켜, 레이저 (a) 를 피조사물 (4) 에 조사할 때와 동일하게 집광 렌즈 (2) 를 가열한다.
집광 렌즈, 피조사물, 반사 위치

Description

레이저 조사 방법 및 그 장치{LASER IRRADIATION METHOD AND DEVICE THEREOF}
기술분야
본 발명은 레이저 조사 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 상세하게는 레이저 발진기로부터의 레이저를 렌즈를 통해서 집광 또는 결상시켜서 스테이지에 탑재된 피조사물에 조사하여, 피조사물을 개질시키는 것에 있어서, 렌즈의 온도 나아가서는 초점 거리를 유지하기 위한 미러를 구비하는 레이저 조사 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
배경기술
종래, 박막 트랜지스터의 결정화 실리콘의 제조시에 있어서, 유리 기판 상에 얇은 a-Si (비정질 실리콘) 막을 형성한 피조사물에 레이저광을 조사하여 a-Si 막을 결정화시켜 얇은 p-Si (폴리 실리콘) 막으로 하고 있다. 이 a-Si 막에 레이저를 조사하여 개질시키는 방법의 하나로서, 균일한 강도의 레이저를 마스크에 쏘이고, 그것을 광학 기기의 집광 렌즈에 의해 피조사물의 a-Si 막에 투영하여 결상시켜서, 조사하는 방법이 있다 (예를 들어 특허 문헌 1).
이것은, 엑시머 레이저를 발생시키는 레이저 발진기에 의해 발생시킨 레이저를 광학 기기로 유도하여, 반사 미러에 의해 적당히 방향 변환시킴과 함께 강도의 균일화를 꾀한 후, 마스크 및 집광 렌즈를 통과시킴으로써 사각형의 라인 빔 (펄스 레이저) 으로 정형하고, 피조사물에 집광하여 전사하고 있다. 피조사물은, 레이저 어닐 장치의 진공실 내에 설치되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허공보 제3204986호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 이러한 종래의 레이저 조사 장치에 있어서는 렌즈의 초점 거리가 온도 변화에 기인하여 변동한다는 기술적 과제가 있었다. 즉, 레이저 발진기에 의해 발생시킨 펄스 레이저를 집광 렌즈에 통과시켜, 피조사물에 조사하고 있기 때문에, 레이저가 집광 렌즈를 통과할 때, 레이저의 일부가 렌즈에 흡수되고 열로 변환되어서 렌즈 온도가 상승한다. 이 렌즈의 온도는 일반적으로 소정으로 유지되어 초점 거리의 변화를 방지하고 있는데, 일련의 펄스 레이저의 조사를 정지한 후에 조사를 재개할 때, 일단 냉각된 렌즈의 온도가 소정 온도로 회복되기까지의 대기 시간에 있어서 긴 시간을 필요로 하여, 작업 능률이 저하되는 원인이 되고 있다.
이러한 온도 변화에 기인하는 초점 거리의 변화를 방지하기 위해, 집광 렌즈를 경통에 수용하고, 경통에 부속시킨 온도 제어 장치에 의해 집광 렌즈를 간접적으로 보온하여 렌즈의 온도를 소정으로 유지시키는 방법도 행해지고 있다. 이 경우, 렌즈는 레이저에 의해 주로 직접 가열되어 온도가 상승하고, 한편, 렌즈의 온도 제어는 측면으로부터 간접적으로 이루어진다. 이 때문에, 레이저에 의한 렌즈 온도 상승의 시정수(時定數)는 온도 제어 장치에 의한 냉각의 시정수보다 짧 아진다. 따라서, 일련의 펄스 레이저 조사를 정지한 후에 조사를 재개할 때, 렌즈의 온도는 단시간에 상승하고, 이윽고 하강으로 바뀌어, 그 후 안정되게 된다. 이 온도가 안정에 도달하기까지는 렌즈의 초점 거리가 계속해서 변화하기 때문에, 피조사물에 레이저를 조사할 때는 초점이 맞지 않는 상태에서 조사되게 된다.
또한, 집광 렌즈의 온도 변화에 수반되는 초점 거리의 변화를 억제하기 위해, 온도 특성이 상이한 복수의 재질을 사용하여 제작한 렌즈를 조합하는 방법도 시도되고 있지만, 그 억제 효과는 불충분하다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명은, 이러한 종래의 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 구성은 다음과 같다.
청구항 1 의 발명은, 레이저 발진기 (1) 로부터의 처리용 레이저 (a) 를 렌즈 (2) 에 통과시켜 집광 또는 결상시켜서, 피조사물 (4) 에 조사시키는 레이저 조사 방법에 있어서, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이에, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 차단하여 처리용 레이저 (a) 를 소정의 반사율로 반사하는 반사 위치 (I) 와, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 개방하는 개방 위치 (II) 를 채택할 수 있는 제 1 미러 (5) 와, 반사 위치 (I) 를 채택하는 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 광축 (L) 에 대하여 수직으로 배치되며, 처리용 레이저 (a) 를 소정의 반사율로 반사하는 제 2 미러 (6) 를 배치하고, 제 1 미러 (5) 에 반사 위치 (I) 를 채택시킴으로써, 렌즈 (2) 를 투과하는 처리용 레이저 (a) 를 제 1 미러 (5) 및 제 2 미러 (6) 에 의해 차례차례로 반사시킴과 함께, 제 1 미러 (5) 에 의해 재차 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 강도를, 제 1 미러 (5) 가 개방 위치 (II) 를 채택하는 상태에서 피조사물 (4) 로부터 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 강도에 합치시켜서, 렌즈 (2) 를 투과시켜, 처리용 레이저 (a) 를 피조사물 (4) 에 조사할 때와 동일하게 렌즈 (2) 를 가열하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 방법이다.
청구항 2 의 발명은, 레이저 발진기 (1) 로부터의 처리용 레이저 (a) 를 렌즈 (2) 에 통과시켜 집광 또는 결상시켜서, 피조사물 (4) 에 조사시키는 레이저 조사 장치에 있어서, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이에, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 차단하여 처리용 레이저 (a) 를 소정의 반사율로 반사하는 반사 위치 (I) 와, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 개방하는 개방 위치 (II) 를 채택할 수 있는 제 1 미러 (5) 와, 반사 위치 (I) 를 채택하는 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 광축 (L) 에 대하여 수직으로 배치되며, 처리용 레이저 (a) 를 소정의 반사율로 반사하는 제 2 미러 (6) 를 배치하고, 제 1 미러 (5) 에 반사 위치 (I) 를 채택시킴으로써, 렌즈 (2) 를 투과하는 처리용 레이저 (a) 를 제 1 미러 (5) 및 제 2 미러 (6) 에 의해 차례차례로 반사시킴과 함께, 제 1 미러 (5) 에 의해 재차 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 강도를, 제 1 미러 (5) 가 개방 위치 (II) 를 채택하는 상태에서 피조사물 (4) 로부터 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 강도에 합치시켜서, 렌즈 (2) 를 투과시켜, 처리용 레이저 (a) 를 피조사물 (4) 에 조사할 때와 동일하게 렌즈 (2) 를 가열하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장치이다.
청구항 3 의 발명은, 제 1 미러 (5) 가 전반사 미러에 의해 구성되고, 제 2 미러 (6) 가 피조사물 (4) 의 반사율과 동일한 반사율을 갖는 하프 미러에 의해 구성되고, 제 2 미러 (6) 가, 제 1 미러 (5) 와 피조사물 (4) 사이의 거리 (h2) 와 동일한 거리 (h1) 만큼 제 1 미러 (5) 로부터 이격시킨 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 2 의 레이저 조사 장치이다.
청구항 4 의 발명은, 렌즈 (2) 가, 초점 거리를 계측하는 계측 수단 (7) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 2 또는 3 의 레이저 조사 장치이다.
청구항 5 의 발명은, 렌즈 (2) 가, 온도 제어 장치 (3) 를 부속하는 것을 특징으로 하는 청구항 2 또는 3 의 레이저 조사 장치이다.
청구항 6 의 발명은, 렌즈 (2) 가, 온도 제어 장치 (3) 를 부속하고, 또한 초점 거리를 계측하는 계측 수단 (7) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 2 또는 3 의 레이저 조사 장치이다.
발명의 효과
독립 청구항 1 및 2 에 관련된 발명에 의하면, 피조사물에 처리용 레이저를 조사하지 않고 렌즈의 온도가 안정되기 때문에, 렌즈의 초점 거리가 온도 변화에 기인하여 변화하는 것을 방지할 수 있고, 피조사물에 조사하는 레이저의 품질을 항상 일정하게 유지할 수 있다. 그 결과, 피조사물에 대한 처리용 레이저의 조사 개시 초기에 피조사물에 초점이 맞지 않는 레이저를 쏘는 것이 회피되어, 피조사물의 낭비를 없애고 고품질의 피조사물만을 제작할 수 있다.
특히, 하나의 피조사물에 대한 처리가 종료되고, 다음 피조사물을 세팅하는 동안에 제 1 미러에 반사 위치를 채택시킴으로써, 렌즈의 온도 나아가서는 초점 거리를 일정하게 유지할 수 있다.
청구항 3 에 의하면, 제 1 미러에 의해 재차 반사되는 처리용 레이저의 강도 를, 제 1 미러가 개방 위치를 채택하는 상태에서 피조사물로부터 반사되는 처리용 레이저의 강도에 합치시켜서 렌즈를 투과시켜, 처리용 레이저를 피조사물에 조사할 때와 동일하게 렌즈를 가열하는 것을 간단히 실현할 수 있다.
청구항 4 에 의하면, 렌즈의 초점 거리를 계측하는 계측 수단을 설치하기 때문에, 렌즈의 온도가 소기 상태에 있는지 여부를 관측할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 레이저 조사 장치를 나타내는 정면도이다.
도 2 는 마찬가지로 레이저 조사 장치에 장비하는 계측 수단을 구체적으로 나타내는 배면도이다.
도 3 은 마찬가지로 측정기에서 수광한 초점 거리 계측용 레이저의 형상을 나타내는 도면이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명은, 레이저를 렌즈를 통해서 집광 또는 결상시키고 스테이지 상의 피조사물에 조사하여 피조사물을 개질시키는 것에 있어서, 렌즈의 온도 나아가서는 초점 거리를 유지하기 위한 미러를 구비하고, 레이저의 품질을 일정하게 하여, 고품질의 피조사물만을 제작하는 것을 목적으로 한다.
실시예
도 1∼도 3 은, 본 발명에 관련된 집광 렌즈 (렌즈) 의 초점 거리를 유지하기 위한 미러를 구비한 레이저 조사 장치의 일 실시형태를 나타낸다. 도 1 중 에 있어서 부호 1 은 레이저 발진기를 나타내고, 레이저 발진기 (1) 로부터의 처리용 펄스 레이저 (a) (파장: 예를 들어 308㎚) 는, 처리용 레이저 (a) 를 전반사하는 미러 (10) 에 의해 90도 방향 전환되어 집광 렌즈 (2) 로 유도되고, 집광 렌즈 (2) 를 투과한 레이저 (a) 는 집광 (또는 결상) 되어 피조사물 (4) 에 조사되어서, 피조사물 (4) 에 결정화 등의 처리를 부여한다. 레이저 (a) 는 실제로는 마스크 (도시 생략) 등에 통과되어, 정형됨과 함께 강도가 균일한 직사각형상의 레이저로 되어 피조사물 (4) 에 결상되어진다. 집광 렌즈 (2) 는 경통 (16) 에 수용되고, 경통 (16) 의 외측에 부속시킨 펠티에 소자로 이루어지는 온도 제어 장치 (3) 에 의해 집광 렌즈 (2) 를 간접적으로 냉각 또는 가열하여, 렌즈 온도를 소정으로 유지하도록 되어 있다.
피조사물 (4) 은 스테이지 (11) 에 탑재되고, 스테이지 (11) 에는 이동 장치 (12) 가 부속되어 있다. 이동 장치 (12) 는, 스테이지 (11) 를 레이저 발진기 (1) 에 대하여 소정 방향 X 로 상대 이동시킨다. 이것에 의해, 스테이지 (11) 에 탑재된 피조사물 (4) 은 소정 간격마다 레이저 (a) 가 조사되어서, 피조사물 (4) 이 개질된다.
그리고, 집광 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이에, 처리용 레이저 (a) 를 소정의 반사율로 반사하는 제 1 미러 (5) (반사 미러) 를 배치 가능하게 한다. 이 미러 (5) 는 집광 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 차단하는 것이 가능하고, 구동 장치 (14) 에 의해서 구동함으로써, 집광 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 차단하는 반사 위치 (I) (실선으로 나타낸다) 와, 집광 렌즈 (2) 와 피 조사물 (4) 사이의 광로를 개방하는 개방 위치 (II) (가상선으로 나타낸다) 를 채택할 수 있다. 미러 (5) 는 통상적으로 전반사 미러에 의해 구성되고, 그 경우에는 반사 위치 (I) 를 채택시킴으로써, 스테이지 (11) 를 향하는 처리용 레이저 (a) 를 차단하는 광 셔터로서 기능한다. 단, 이 광 셔터에 의해 광로를 닫았을 때라도, 처리용 레이저 (a) 는 집광 렌즈 (2) 를 투과한다.
또한, 처리용 레이저 (a) 를 소정의 반사율로 반사하는 제 2 미러 (6) 를 배치한다. 이 미러 (6) 는, 반사 위치 (I) 를 채택하는 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 광축 (L) 에 대하여 수직으로 배치됨과 함께, 제 1 미러 (5) 로부터의 거리 (h1) 가, 제 1 미러 (5) 와 피조사물 (4) 사이의 거리 (h2) 와 같아지도록 설정되어 있다. 이 제 2 미러 (6) 는 통상적으로 하프 미러에 의해 구성되고, 반사율 (약 60%) 은 피조사물 (4) 의 반사율과 동일하게 되어 있다. 제 2 미러 (6) 에는 댐퍼 (17) 를 부속시켜, 투과하는 처리용 레이저 (a) 를 흡수시킨다.
또한, 집광 렌즈 (2) 의 초점 거리를 계측하는 계측 수단 (7) 을 설치한다. 이 계측 수단 (7) 은, 구체적으로는 도 2 에 나타내는 바와 같이 초점 거리 계측용 레이저 (b) (파장: 예를 들어 635㎚) 를 실린드리컬 렌즈 (21) 에 통과시킨 후에 하프 미러로 이루어지는 반사 미러 (22) 에서 반사시켜 방향 전환시킴과 함께 미러 (10) 를 투과시켜, 집광 렌즈 (2) 를 통해서 집광시키고, 제 1 미러 (5) 를 투과시켜서 피조사물 (4) 의 표면에 조사한 후, 그 반사광을 제 1 미러 (5), 집광 렌즈 (2) 및 미러 (10, 22) 의 순서대로 통과시켜서, 측정기 (24) 에 수광시키고 있다. 따라서, 미러 (10) 및 제 1 미러 (5) 는 처리용 레이저 (a) 를 전반사할 수 있지만, 초점 거리 계측용 레이저 (b) 는 투과시킨다.
그리고, 측정기 (24) 에서 수광한 광 (b) 의 형상으로부터, 집광 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광축 상에서의 거리 나아가서는 집광 렌즈 (2) 의 초점 거리의 적합 여부를 판정할 수 있다. 집광 렌즈 (2) 의 초점 거리는, 집광 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광축 상에서의 거리의 차 B－A 로서 계측된다. 측정기 (24) 에서 수광한 광의 형상은 도 3 에 나타낸 바와 같으며, 도 3(E) 는 집광 렌즈 (2) 의 초점 거리가 지나치게 길고, 도 3(F) 는 적정 상태, 도 3(G) 는 집광 렌즈 (2) 의 초점 거리가 지나치게 짧음을 나타낸다.
다음으로, 작용에 관해서 설명한다.
레이저 발진기 (1) 로부터의 처리용 펄스 레이저 (a) 는 전반사하는 미러 (10) 에 의해 90도 방향 전환되어 집광 렌즈 (2) 로 유도되고, 집광 렌즈 (2) 를 투과한 레이저 (a) 는 집광되어 피조사물 (4) 에 조사되어서, 피조사물 (4) 이 개질된다. 피조사물 (4) 이 유리 기판 상에 얇은 a-Si 막을 형성한 것이면, 레이저 (a) 의 조사에 의해 a-Si 막이 결정화되어 얇은 p-Si 막으로 개질된다. 이 때, 제 1 미러 (5) 는, 집광 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 개방하는 개방 위치 (II) 를 채택하고 있다.
1장의 피조사물 (4) 에 대한 레이저 (a) 의 조사 처리가 종료되면, 스테이지 (11) 상의 피조사물 (4) 을 새로운 피조사물 (4) 과 교환한다. 그 때, 제 1 미러 (5) (반사 미러) 를 구동 장치 (14) 에 의해 구동하여, 집광 렌즈 (2) 와 피조 사물 (4) 사이의 광로를 차단하고 처리용 레이저 (a) 를 소정의 반사율로 반사하는 반사 위치 (I) 를 채택하게 한다.
이것에 의해, 집광 렌즈 (2) 를 투과하는 처리용의 펄스 레이저 (a) 는 반사 위치 (I) 를 채택하는 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되어서, 제 2 미러 (6) 에 수직으로 입사 및 일부 반사되고, 재차, 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되어, 집광 렌즈 (2) 를 투과한다. 따라서, 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되어 집광 렌즈 (2) 로 향하는 레이저 (a) 의 강도를 피조사물 (4) 로부터 반사되는 레이저 (a) 의 강도에 합치시킴으로써, 피조사물 (4) 에 레이저 (a) 를 조사할 때와 동일하게 집광 렌즈 (2) 가 가열되어, 집광 렌즈 (2) 의 냉각에 수반되는 초점 거리의 변동이 방지된다. 또, 제 1 미러 (5) 를 투과하는 처리용 레이저 (a) 는, 피조사물 (4) 의 개질 처리에 영향을 주지 않을 정도가 바람직하다.
특히, 제 1 미러 (5) 를 전반사 미러에 의해 구성할 때에는, 제 2 미러 (6) 를 제 1 미러 (5) 와 피조사물 (4) 사이의 거리 (h2) 와 동일한 거리 (h1) 만큼 이격시킨 위치에 두고, 또한, 제 2 미러 (6) 의 반사율을 피조사물 (4) 의 반사율과 동일하게 함으로써, 간단하게, 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되어 집광 렌즈 (2) 로 향하는 레이저 (a) 의 강도를 피조사물 (4) 로부터 반사되는 펄스 레이저 (a) 의 강도에 합치시킬 수 있다.
또, 제 1 미러 (5) 에 반사 위치 (I) 를 채택시키는 경우로는 피조사물 (4) 의 교환시에 한정되지 않고, 스테이지 (11) 상에서 피조사물 (4) 을 제거할 때로서, 집광 렌즈 (2) 의 온도를 유지할 필요성이 있는 경우를 광범위하게 포함한다.
또한, 집광 렌즈 (2) 를 경통 (16) 에 수용하고, 경통 (16) 에 부속시킨 온도 제어 장치 (3) 에 의해 집광 렌즈 (2) 를 냉각하여 렌즈 (2) 의 온도를 소정으로 유지하기 때문에, 처리용 레이저 (a) 를 피조사물 (4) 로 유도하는 경우와 동일하게, 렌즈 (2) 는 레이저 (a) 에 의해 직접 가열되어 온도 상승하고, 한편, 렌즈 (2) 의 온도 제어는 측면으로부터 간접적으로 행해진다. 단, 온도 제어 장치 (3) 는 생략할 수 있으며, 온도 제어 장치 (3) 를 생략한 경우에는, 집광 렌즈 (2) 가 처리용 레이저 (a) 에 의해 가열되어 온도 상승이 수그러든 상태에서, 피조사물 (4) 에 대한 처리용 레이저 (a) 의 조사를 개시하면 된다.
집광 렌즈 (2) 의 초점 거리를 계측하는 계측 수단 (7) 은, 초점 거리 계측용 레이저 (b) 를 피조사물 (4) 의 표면에 조사하고, 그 반사광 (b) 을 집광 렌즈 (2) 및 미러 (5, 10, 22) 를 통과시켜서 측정기 (24) 에 수광시키기 때문에, 측정기 (24) 에서 수광한 레이저 (b) 의 형상으로부터, 집광 렌즈 (2) 의 초점 거리가 적정 상태에 있음을 알 수 있다. 집광 렌즈 (2) 의 초점 거리가 적정한 점에서, 집광 렌즈 (2) 의 온도가 적정하다는 것을 알 수 있다.
실제로, 레이저 발진기 (1) 로서 람다피직 (Lambda Physik) 사 제조의 레이저 발진기 LS2000 을 사용하여 처리용 레이저 (a) (파장 308㎚, 반복 발진수 300Hz) 를 발진시키고, 그 레이저 (a) 를 전반사하는 유전체 다층막을 석영에 증착한 제 1 미러 (5) 를 집광 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이에 광축에 대하여 45도 경사시켜 설치하였다. 제 1 미러 (5) 는, 초점 거리 계측용 레이저 (b) 인 파장 635㎚ 의 다이오드 레이저를 투과할 수 있다.
제 1 미러 (5) 에서 반사된 처리용 레이저 (a) 의 진행 방향으로 미러 (5) 로부터 피조사물 (4) 까지의 거리 (h2) 와 동일한 거리 (h1) 만큼 떨어진 위치로 하여 하프 미러로 이루어지는 제 2 미러 (6) 를 설치하였다. 제 2 미러 (6) 는, 제 1 미러 (5) 에 의해 90도 구부러진 광축 (L) 에 수직으로 배치하였다.
제 2 미러 (6) 는, 파장 308㎚ 의 광 (처리용 레이저 (a)) 에 대하여 60% 의 반사율을 갖도록 하고, 피조사물 (4) 인 막두께 50㎚ 의 비정질 실리콘을 두께 0.5㎜ 의 유리판에 증착한 기판의 파장 308㎚ 의 광 (a) 에 대한 반사율과 동일하게 하였다.
또한, 파장 635㎚ 의 광 (초점 거리 계측용 레이저 (b)) 을 미러 (5) 너머로 피조사물 (4) 에 조사하고, 그 반사광 (b) 을 이용하여 집광 렌즈 (2) 의 초점 거리를 계측하는 계측 수단 (7) 을 형성하였다.
집광 렌즈 (2) 의 경통 (16) 의 외측에는 펠티에 소자 (온도 제어 장치 (3)) 를 설치하여, 렌즈 (2) 의 온도를 제어하였다.
이러한 레이저 조사 장치에 의해, 제 1, 제 2 미러 (5, 6) 에 의해 집광 렌즈 (2) 의 온도를 거의 일정하게 유지할 수 있음을 확인하였다.

Claims (6)

  1. 레이저 발진기 (1) 로부터의 처리용 레이저 (a) 를 렌즈 (2) 에 통과시켜 집광 또는 결상시켜서, 피조사물 (4) 에 조사시키는 레이저 조사 방법에 있어서,
    렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이에, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 차단하여 처리용 레이저 (a) 를 반사하는 반사 위치 (I) 와, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 개방하는 개방 위치 (II) 를 채택할 수 있는 제 1 미러 (5) 와, 반사 위치 (I) 를 채택하는 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 광축 (L) 에 대하여 수직으로 배치되며, 처리용 레이저 (a) 를 반사하는 제 2 미러 (6) 를 배치하고,
    제 1 미러 (5) 에 반사 위치 (I) 를 채택시킴으로써, 렌즈 (2) 를 투과하는 처리용 레이저 (a) 를 제 1 미러 (5) 및 제 2 미러 (6) 에 의해 차례차례로 반사시킴과 함께, 제 1 미러 (5) 에 의해 재차 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 강도를, 제 1 미러 (5) 가 개방 위치 (II) 를 채택하는 상태에서 피조사물 (4) 로부터 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 강도에 합치시켜서, 렌즈 (2) 를 투과시켜, 처리용 레이저 (a) 를 피조사물 (4) 에 조사할 때와 동일하게 렌즈 (2) 를 가열하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 방법.
  2. 레이저 발진기 (1) 로부터의 처리용 레이저 (a) 를 렌즈 (2) 에 통과시켜 집광 또는 결상시켜서, 피조사물 (4) 에 조사시키는 레이저 조사 장치에 있어서,
    렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이에, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 차단하여 처리용 레이저 (a) 를 반사하는 반사 위치 (I) 와, 렌즈 (2) 와 피조사물 (4) 사이의 광로를 개방하는 개방 위치 (II) 를 채택할 수 있는 제 1 미러 (5) 와, 반사 위치 (I) 를 채택하는 제 1 미러 (5) 에 의해 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 광축 (L) 에 대하여 수직으로 배치되며, 처리용 레이저 (a) 를 반사하는 제 2 미러 (6) 를 배치하고,
    제 1 미러 (5) 에 반사 위치 (I) 를 채택시킴으로써, 렌즈 (2) 를 투과하는 처리용 레이저 (a) 를 제 1 미러 (5) 및 제 2 미러 (6) 에 의해 차례차례로 반사시킴과 함께, 제 1 미러 (5) 에 의해 재차 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 강도를, 제 1 미러 (5) 가 개방 위치 (II) 를 채택하는 상태에서 피조사물 (4) 로부터 반사되는 처리용 레이저 (a) 의 강도에 합치시켜서, 렌즈 (2) 를 투과시켜, 처리용 레이저 (a) 를 피조사물 (4) 에 조사할 때와 동일하게 렌즈 (2) 를 가열하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 미러 (5) 가 전반사 미러에 의해 구성되고, 제 2 미러 (6) 가 피조사물 (4) 의 반사율과 동일한 반사율을 갖는 하프 미러에 의해 구성되고, 제 2 미러 (6) 가, 제 1 미러 (5) 와 피조사물 (4) 사이의 거리 (h2) 와 동일한 거리 (h1) 만큼 제 1 미러 (5) 로부터 이격시킨 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    렌즈 (2) 가, 초점 거리를 계측하는 계측 수단 (7) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    렌즈 (2) 가, 온도 제어 장치 (3) 를 부속하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장치.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    렌즈 (2) 가, 온도 제어 장치 (3) 를 부속하고, 또한 초점 거리를 계측하는 계측 수단 (7) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사 장치.
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