JP2004046151A

JP2004046151A - 光ビーム集束のための光学素子及びレーザービームを用いた対象の処理方法

Info

Publication number: JP2004046151A
Application number: JP2003152734A
Authority: JP
Inventors: Eddy Roelants; エディー　レランツ; Arjan Schuurman; アルヤン　シュールマン
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-02-12
Also published as: DE10231969B4; DE10231969A1

Abstract

【課題】成形すべき光ビームの中央ビームの強度減衰がごく僅かでしかなく低コストで取扱いの容易な、光ビームの横方向強度分布特性変更のための光学素子を提供すること。
【解決手段】入力側表面は、光軸周りの入力領域内で湾曲され、出力側表面は、光軸周りの出力領域内で湾曲され、この湾曲により、当該光軸に沿って入力側表面へ配向された光ビームが、ガウス状の入力プロフィルを伴って光学素子による屈折に基づき次のように成形され、すなわち当該光学素子後方の所定の間隔にある光ビームが、光軸周りの目標領域内で実質的に一定した強度分布特性を有する出力プロファイルを有するように成形され、前記入力領域外の入力側表面および／または出力側表面は、当該領域に入射する、光ビームの周縁ビームが光軸から離脱する方向に屈折するように湾曲させる。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光軸と、前記光軸に対して回転対称な入力側表面と、前記光軸に対して回転体対象な出力側表面とを有している、光ビームの横方向の強度分布特性を変更するための光学素子、特にガウス状の入力側プロフィルから出力側プロフィルへのレーザービームの横方向の強度プロファイルを所期のように成形するための光学素子に関している。また本発明は、光学素子を用いて例えば基板に孔を開けるための、レーザービームを用いた対象の処理方法に関している。
【０００２】
【従来の技術】
標準型のレーザー処理装置は、レーザー光源と、視準光学系と、偏向ユニットと、集束光学系を含んでいる。視準光学系は通常は、いわゆるビーム拡大器を有しており、このビーム拡大器を用いてレーザービームの断面が拡大される。そのため処理に使用するレーザービームが、比較的小さな集束直径で、処理すべき対象上に集束され得る。偏向ユニットは、通常は２つの可動に支承されたミラーを有しており、該ミラーを用いて、処理に使用するレーザービームが処理領域上で所期のように偏向され得る。集束光学系は一般的に、焦点距離が５０〜１５０ｍｍのいわゆるプレーンフィールド光学系やｆθレンズである。このような標準型のコンポーネントを有するレーザー処理装置は、処理用レーザービームの様々な波長のもとで作動され得る。
【０００３】
レーザービームを用いて溝や貫通孔などの孔を開ける時、あるいはレーザービームを用いて材料の構造化ないしは剥離を行う時の一般に周知である問題は、処理に使うレーザービームのエネルギないし強度がその断面に亘って均等に成るのではなく、ガウス状にもしくは少なくともほぼガウス状に分散されることである。それにより、実質的にガウス形のビームプロフィルが存在してしまう。このことは、実際に孔を開けた際に、孔の中央部には縁部よりもはるかに深い孔部深度が達成されてしまうことを意味する。さらにこのガウス状のレーザービームの縁部領域は、不所望な過熱や溶融および／または剥離されなかった周囲の不所望な化学変化を引き起こす。
【０００４】
米国特許出願　ＵＳ　５，８４１，０９９　明細書からは、前述した問題の一部を解決することのできる方法が開示されている。この場合レーザービームの不所望な周縁領域を遮蔽するためにピンホールが用いられている。レーザービームの残った中央部分はその高い光強度と共に、結合光学系を介して処理すべき対象に配向される。しかしながらこの手法は、次のような欠点を有している。すなわち、ピンホールの縁部において回折作用が生じることである。これは処理に使用するレーザービームの品質を損なわせる。
【０００５】
国際公開　ＷＯ　００／７３０１３　パンフレットからは、処理に使用するレーザービームの強度分布特性を均質化するためのさらなる方法が公知である。この場合は、複雑でコストが高く回折作用の伴う装置が用いられている。これは多数の光学素子からなっている。この場合は回折作用を生じさせる個々の部分ビームが選択され、収束される。個々の構成要素は、順次慎重に調整されて、ビーム経路の所定の正確な位置に配置されなければならない。この装置の欠点は、ビームエネルギの約１５％〜２０％が失われてしまうことである。またさらなる欠点として、この装置が固定のビーム直径のもとでしか用いることができないことと、最適なビーム品質からのずれが、処理に使用するレーザビームの収束結果に直接ひびき、その影響を強く受けることが挙げられる。
【０００６】
さらに国際公開　ＷＯ　９５／１８９８４　パンフレットからは、２つのプリズムを有する装置が公知であり、ここではこの２つのプリズムが、光軸に沿って配向されるガウス状の強度プロファイルを有するレーザービームのビーム経路に配置され、この場合、当該レーザービームは、第１のプリズムによって対照的に２つの半部に分割され、さらに第２のプリズムによって前記半部がさらに対照的に２つのさらなる半部に分割される。このようにして形成される４つのレーザービーム部分は、プリズムによる屈折のために光軸に対して逆向きに結像され、そのためプリズムとの所定の間隔において、４つのレーザービーム部分が重畳し、十分均質な強度分布特性が生じるようにる。
【０００７】
また特許文献　ＪＰ　５９１１９３１１　明細書からは、軸対照な入力側表面と軸対照な出力側表面を有するコンバージョンレンズが公知である。このレンズは、それぞれが次のように湾曲されている。すなわち、レンズに入射するガウス状の強度分布特性を有する光ビームが、レンズによる屈折のために、ほぼ均等な強度分布特性を有する光ビームに変換されるように湾曲されている。
【０００８】
米国特許出願　ＵＳ　６，２０１，２２９　明細書からは、ガウス状の強度プロファイルを有する光ビームの強度分布特性を変更するための、透過性材料から製造された光強度コンバータが公知である。このコンバータは、湾曲した入力側表面と湾曲した出力側表面を有している。この２つの表面の曲率は、次のように選択されている。すなわち当該コンバータの光軸に沿った光ビームの入射のもとで、光ビーム中央の光成分は外方に向けて屈折され、光ビームの外部領域にある光成分は、内方に向けて屈折されるように選択されている。このようにして、コンバーターから所定の間隔をおいて十分均質な強度分布特性を備えた光ビームが生成されるようになる。この光強度コンバータも前記特許文献　ＪＰ　５９１１９３１１　から公知のコンバージョンレンズに類似して、入射する光ビームの中央ビームが光軸から離れるように屈折するために、結果的に生じる光ビームの強度がもとの光ビームの中央の最大強度よりも著しく低減する欠点を有している。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許出願　ＵＳ　５，８４１，０９９　明細書
【特許文献２】
国際公開　ＷＯ　００／７３０１３　パンフレット
【特許文献３】
国際公開　ＷＯ　９５／１８９８４　パンフレット
【特許文献４】
ＪＰ　５９１１９３１１　明細書
【特許文献５】
米国特許出願　ＵＳ　６，２０１，２２９　明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、成形すべき光ビームの中央ビームの強度がごく僅かしか減衰せず、低コストで取扱いの容易な、光ビームの横方向強度分布特性変更のための光学素子を提供することである。さらに本発明の課題は、できるだけ均質なビーム強度に基づいて正確な処理を可能にする、レーザービームを用いた対象の処理方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明により、入力側表面は、光軸周りの入力領域内で湾曲され、出力側表面は、光軸周りの出力領域内で湾曲され、この湾曲により、当該光軸に沿って入力側表面へ配向された光ビームが、ガウス状の入力プロフィルを伴って光学素子による屈折に基づき次のように成形され、すなわち当該光学素子後方の所定の間隔にある光ビームが、光軸周りの目標領域内で実質的に一定した強度分布特性を有する出力プロファイルを有するように成形され、前記入力領域外の入力側表面および／または出力側表面は、当該領域に入射する、光ビームの周縁ビームが光軸から離脱する方向に屈折するように湾曲されている構成によって解決される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明が基礎としている考察は、最大強度を有している光ビーム部分に対して付加的な開度を形成することにより、光ビームの十分均質な強度分布特性を生成することができることである。それにより少なくともこの強度の一部が光ビームの外部領域へ偏向する。このことは次のことによって達成される。すなわち光学素子の光軸と該光学素子に入射する光ビームのビーム経路とが一致するように当該光学素子を調整することによって達成される。この光学素子は、入射する光ビームの反射の強さが光軸からの間隔に依存している点で傑出している。このようにして所定の間隔の中で光学素子後方でほぼ均質な強度プロファイルを有する光ビームが生成され得る。さらに本発明によれば、光学素子に入射する光ビームの周縁ビームが光軸から離れる方向に屈折するように、入力側表面および／または出力側表面が湾曲される。このことは、最も簡単には次のようにして実現される。すなわち入力側表面および／または出力側表面が、出現する周縁ビームの領域において曲率を有さないように、すなわち無限大の半径を有する曲率を有するようにして実現される。代替的にこの領域の曲率は、軸近傍領域の曲率とは異なった符号を有していてもよい。屈折による周縁ビームの除去は次のような利点を有している。すなわち成形すべき光ビームの中央ビームが実質的に減衰しない利点である。そのため光学素子の効果がピンホールの効果に比肩し得るようになる。本発明による光学素子は、さらなる一連の利点を有している。例えば実質的に一定の強度分布を有する光ビームの生成のために、基本的には任意の波長のあらゆる種類のレーザー光に使用可能な唯一つの屈折率を有する光学素子を必要とするだけである。本発明はさらに、光ビームの均質化が、光学素子に入射する光ビームの偏光に依存しない利点も有する。さらなる利点は、本発明が既存のあるいは将来的なレーザー処理装置で簡単に実現できることである。
【００１３】
請求項２によれば、この光学素子は、凹面状の入力側表面および／または凸面状の出力側表面を有している。このことは、当該光学素子が少なくとも光軸近傍で一般的に製造の容易な非球面レンズの形態を有する利点となる。
【００１４】
請求項４および５によれば、入力側表面の曲率および／または出力側表面の曲率が少なくとも光軸近傍で様々な余弦関数の和によって記述される。この場合個々の余弦関数は一般に、異なる周期性と重み付け計数を有する。
【００１５】
請求項６によれば、光学素子に配向される成形すべき光ビームが実質的に無視できるビーム広がりを有している場合に形成された光ビームの特に均質の強度分布が正確に達成される。このことは特にレーザービームのケースにあてはまる。
【００１６】
請求項７によれば、この光学素子は自身の製造材料のばらつきに基づいて比較的少ないスペクトル分散特性を有する光ビームに適している。光学素子材料としては特に石英が適しており、これは多数の異なる波長にも適し、さらに低コストで高品質に製造できるものである。
【００１７】
光学素子の効率、すなわち伝送される形成された光ビームの強度と、光学素子に入射する光ビームの強度との比は、請求項８によれば、入力側表面および／または出力側表面に、非反射層をコーティングすることによって高められる。不所望な反射による損失は、この非反射層を１つまたは複数の波長に対して特別に最適化することによって最小化できる。
【００１８】
請求項９によれば、光軸から離れるように屈折する周縁ビームがビーム吸収体に配向され、それによって比較的弱い強度の周縁ビームが、形成された光ビームから高い信頼性で除去される。
【００１９】
本発明の方法に関連する課題は、請求項１０の特徴部分に記載された方法によって解決される。本発明の方法には次のような認識が根底にある。すなわち、特に基板に孔を開ける場合に、高い孔部品質、すなわち穿孔された孔部とその周辺の縁部領域の間のできるだけシャープな移行部を達成するためには、できるだけ均質な強度分布を有するレーザービームが必要なことである。高い孔部品質は、溶融される孔部周辺の基板材料ができるだけ少ない場合に達成される。本発明のビーム形成によれば、この種の不所望な溶融が回避される。
【００２０】
請求項１１によれば、成形すべきレーザービームがとりわけ光学素子の透過前にビーム拡大器を用いて拡大される。このことは、小さな集束直径を有する処理に使用するレーザービームが、処理すべき対象の表面または内部に結像でき、処理に使用するレーザービームが深い被写界深度を有するようになる利点となる。
【００２１】
この光学素子は、特にパルス制御されたレーザービームの形成に適している。なぜならレーザービーム中央の均質な強度分布と、この中央領域外の光強度の減衰によって、例えば孔部穿孔の際の孔部周縁領域が比較的僅かな熱負荷にしかさらされず、それによってより良好な孔部品質が達成されるからである。
【００２２】
請求項１３による方法は、光学素子と、処理すべき表面の間の間隔の動的な変更によって孔部が種々異なる形態、例えば円錐状の孔部が可能となる利点を有する。さらに光学素子と処理すべき基板表面の間の間隔の変化のもとでは、ビーム拡大器の拡張と広がり係数の変更によって、成形されるレーザービームの様々な多数の強度プロファイルが達成できる。
【００２３】
本発明のさらに別の利点や特徴は以下の明細書で有利な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
【実施例】
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。なお図面中相互に対応する構成要素に対しては３桁の番号のうち最初の数字が異なるだけである。
【００２５】
本発明の実施例による光学素子を有するレーザー処理装置は、レーザービーム１０１を発するレーザー１００を有している。このレーザービーム１０１の断面は、ビーム拡大器１１０を用いて拡大され、その結果として拡大されたレーザービーム１１が光学素子１２０の方向へ偏向される。この光学素子１２０は、成形されたレーザービーム１２１を生成する。この成形されたレーザービーム１２１は、相互に垂直な軸線周りで可動な図示されていない２つのミラーを有している偏向ユニット１３０を用いて、処理すべき基板１５０上に偏向される。偏向ユニット１３０と処理すべき基板１５０の間に配置されているプレーンフィールドオプティック１４０は次のことに用いられる。すなわち、処理に使用するレーザービーム１４１が２つのミラーの位置に依存することなく常に基板１５０の平面状の表面に収束されるように用いられる。
【００２６】
図２には、ガウス状の強度プロファイル２１２を有する、レーザービーム２１１の屈折によるビーム成形が表わされている。成形すべきレーザービーム２１１の広がりは、良好な近似のもとで無視することができるものとする。このことは図２中左側からの４本の水平な矢印であらわされている。強度プロファイル２１２は、中央領域２１２ａと周縁領域２１２ｂを含んでいる。この中央領域と周縁領域の間の分け方は任意であるが、一般的には次のように選択される。すなわち中央領域２１２ａにおける強度が全強度の約８６％で、周縁領域２１２ｂの強度は約１４％となるように選択される。このことは、全ビーム強度１／ｅ^２に対する周縁領域２１２ｂのビーム強度の強度比に相当している。光学素子は、この成形すべきレーザービーム２１１に対して相対的に次のように配置される。すなわち、光学素子２２０の光軸が図２中に示されているように、当該レーザービーム２１１のビーム経路と一致するように配置される。
【００２７】
光学素子２２０は、入力側表面を有しており、この入力側表面は、光軸近傍の入力領域２２７では、光軸から離れた出力領域２２８におけるものとは異なった曲率を有している。詳細にはこの図２からも明らかなように、入力領域２２７内の光軸近傍の入力側表面２２４ａは、光軸から離れている出力領域２２８内の入力側表面２２４ｂとは異なった曲率を有している。さらに光学素子２２０は、出力側表面２２５を有しており、この出力側表面２２５も、図２の概略図では識別できないが曲率を有している。
【００２８】
光学素子２２０を透過した後では、成形された中央ビーム２２１ａと離脱方向に屈折した周縁ビーム２２１ｂを有した伝送レーザービーム２２１が生じる。中央ビーム２２１ａ（これは入力領域２２７内で光軸近傍を延在している）は、成形すべきレーザービーム２１１の中央領域２１２ａに比べて、十分に均質な強度分布特性を有している。この強度プロファイルの均質化は、図２の左側からの４つの矢印によって表わされており、これらは入力領域２２７内の光学素子２２０の屈折によって生じた広がりを表わしている。周縁ビーム２２１ｂは、入力側表面２２４ｂにおける屈折のために、中央ビーム２２１ａから分離される。ここでは、強度分布の経過が、広がりに基づいて当該光学素子２２０と強度分布の観察される面との間の間隔に依存することが示されている。
【００２９】
図３には、入射するレーザービーム３１１と成形されたレーザービーム３２１のビーム経路が概略的に示されている。入射するレーザービーム３１１は、図２との関連で説明したように、中央領域３１２ａと周縁領域３１２ｂに分けられる。光学素子３２０を透過して成形されたレーザービーム３２１は、出力プロファイル３２２を有する成形された中央ビーム３２１ａと、光軸から離脱する方向に屈折した周縁ビーム３２１ｂを含んでいる。光学素子３２０の入力側表面は、入力側表面３２４ａと入力側表面３２４ｂに分割される。この場合光軸近傍の入力領域内の入力側表面３２４ａは、所定の曲率を有し、光軸から離れている出力領域内の入力側表面３２４ｂは、さらに別の曲率を有している。ここに記載されている本発明の実施例によれば、入力側表面３２４ｂは、円錐台の面葉のように湾曲されている。そのため図３中に示されている断面図では、この入力側表面３２４ｂは直線のように識別される。光軸近傍の入力側表面２２４ａはここに示されている実施例によれば、以下の分析関数、
【００３０】
【数１】

【００３１】
によって書き表される。この式に基づく座標系には、光学素子３２０の光軸と共にレーザービーム３１１と一致したｘ軸が含まれる。前記式に基づく座標系のｙ軸は、当該光学素子３２０の入力側表面のちょうど２つの移行部３２４ｃのところで交わる。これらの移行部３２４ｃは、図３中では“屈曲箇所”として識別され、入力側表面２２４ａと入力側表面２２４ｂの間の境界を表わしている。
【００３２】
光学素子３２０の出力側表面も入力側表面と同じように２つの部分表面、すなわち、当該光学素子３２０の光軸近傍の入力領域内の出力側表面３２５ａと、光軸から離れた出力領域内の出力側表面３２５ｂに分割される。図３からも明らかなように、出力側表面３２５ｂは、曲率を有していない。出力側表面３２５ａの曲率は、入力側表面３２４ａの曲率と同じように以下の式、
【００３３】
【数２】

【００３４】
によって書き表される。この式において、座標系ｘとｙは、それぞれミリメートルの単位で示される。係数ｃ１は、補正係数に相当し、ここに記載されている実施例によれば、１０５．６の値を有する。
【００３５】
ここでは、前述の式が入力側表面３２４ａと出力側表面３２５ａの曲率を次のような精度で書き表していることを述べておく。すなわち、実施されるシミュレーション計算のもとで十分満足のゆく結果が得られるような精度、すなわち従来のビームプロファイルに較べて格段に向上したレーザー処理が可能となる、成形されたレーザービーム３２１の出力プロファイル３２２に到達するような精度である。
【００３６】
離れる方向に屈折する周縁ビーム３２１ｂは、ビーム吸収装置（Ｓｔｒａｈｌａｂｓｏｒｂｅｒ）３７０の方へ偏向される。これは離れる方向に屈折した周縁ビーム３２１ｂが例えば不所望な反射によって、当該の成形された中央ビーム３２１ａのビーム経路に再び偏向されることがないように未然に防いでいる。
【００３７】
これまでのことをまとめると、本発明によれば、レーザービーム２１１の横方向の強度分布を変更するための光学素子が得られる。この場合この強度分布の均質特性は、成形すべきレーザービーム２１１の中央領域２１２ａに、光学素子２２０による屈折を介して付加的な開度を加えることによって生成される。それによって伝送されたレーザービームの強度分布は、入力プロファイルよりも高い均質性を有するようになる。本発明によれば、成形すべきレーザービーム２１１の弱い周縁ビーム２１２ｂが光学素子２２０の光軸から離されるように屈折される。さらに本発明によれば、レーザービームを用いた対象の処理のための方法、特に当該の光学素子２２０を用いて基板に孔部を開けるための方法が得られる。この場合、レーザー処理している間に、処理すべき対象と当該光学素子の間の間隔を変更することによって、処理に使うレーザービームの強度分布を次のように変化させることが可能である。すなわち種々異なる大きさ／形状の孔部を多数穿孔できるように変化させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による光学素子を有するレーザー処理装置の構造を示した図である。
【図２】屈折率を有する光学素子によるビーム形成を概略的に表わした図である。
【図３】図２に示されている光学素子の屈折作用を示した図である。
【符号の説明】
１００　　　レーザー
１０１　　　レーザービーム
１１０　　　ビーム拡大器
１１１　　　拡大されたレーザービーム
１２０　　　光学素子
１２１　　　成形されたレーザービーム
１３０　　　偏向ユニット
１５０　　　基板
２１１　　　成形すべきレーザービーム
２１２　　　強度プロファイル
２１２ａ　　中央領域
２１２ｂ　　周縁領域
２２０　　　光学素子
２２１　　　伝送されたレーザービーム
２２１ａ　　中央ビーム
２２１ｂ　　周縁ビーム
２２４ａ，ｂ　入力側表面
２２５　　　出力側表面
２２７　　　入力領域
２２８　　　出力領域
３１１　　　入射するレーザービーム
３１２ａ　　中央領域
３１２ｂ　　周縁領域
３２１　　　成型されたレーザービーム
３２１ａ　　中央ビーム
３２１ｂ　　周縁ビーム
３２２　　　出力プロファイル
３２４ａ，ｂ　入力側表面
３２５ａ　　入力領域内の出力側表面
３２５ｂ　　出力領域内の出力側表面
３７０　　　ビーム吸収装置

Claims

光軸と、
前記光軸に対して回転対称な入力側表面（２２４ａ，３２４ａ）と、
前記光軸に対して回転体対象な出力側表面（３２５ａ）とを有している、光ビーム（２１１）の横方向の強度分布特性を変更するための光学素子、特にガウス状の入力側プロフィルから出力側プロフィルへのレーザービームの横方向の強度プロファイルを所期のように成形するための光学素子において、
前記入力側表面（２２４ａ，３２４ａ）は、光軸周りの入力領域（２２７）内で湾曲され、出力側表面（３２５ａ）は、光軸周りの出力領域（２２８）内で湾曲され、この湾曲により、当該光軸に沿って入力側表面（２２４ａ、３２４ａ）へ配向された光ビーム（２１１）が、ガウス状の入力プロフィルを伴って光学素子（２２０，３２０）による屈折に基づき次のように成形され、すなわち当該光学素子（２２０，３２０）後方の所定の間隔にある光ビーム（２２１，３２１）が、光軸周りの目標領域内で実質的に一定した強度分布特性を有する出力プロファイルを有するように成形され、
前記入力領域（２２７）外の入力側表面（２２４ｂ，３２４ｂ）および／または出力側表面（３２５ｂ）は、当該領域に入射する、光ビーム（２１１）の周縁ビーム（２１２ｂ，３１２ｂ）が光軸から離脱する方向に屈折するように湾曲されていることを特徴とする光学素子。
前記光学素子は、入力領域（２２７）内で凹面状の入力側表面および／または凸面状の出力側表面を有する非球面レンズの形態を有している、請求項１記載の光学素子。
前記光学素子は、入力領域（２２７）および／または出力領域（２２８）内で光軸に平行して、当該光軸から外側へ向けて増加する厚さを有している、請求項１または２記載の光学素子。
前記入力領域（２２７）内で、入力側表面（２２４ａ、３２４ａ）の曲率が、種々の余弦関数の和によって記述可能である、請求項１から３いずれか１項記載の光学素子。
前記入力領域（２２７）内で、出力側表面（３２５ａ）の曲率が、種々の余弦関数の和によって記述可能である、請求項１から４いずれか１項記載の光学素子。
配向される光ビーム（２１１，３１１）が、実質的に無視できる程度の広がりで形成可能である、請求項１から５いずれか１項記載の光学素子。
分散に基づいて実質的に単色性の光ビームが形成可能である、請求項１から６いずれか１項記載の光学素子。
前記入力側表面（２２４ａ、２２４ｂ）および／または出力側表面（２２５）は、非反射層を有している、請求項１から７いずれか１項記載の光学素子。
付加的にビーム吸収装置（３７０）が設けられており、該ビーム吸収装置に対し、光軸から離れる方向に屈折する周縁ビーム（２２１ｂ，３２１ｂ）が偏向可能である、請求項１から８いずれか１項記載の光学素子。
請求項１から１１に記載の光学素子（２２０，３２０）の適用下で例えば基板に孔を開けるための、レーザービームを用いた対象の処理方法。
レーザービーム（２１１，３１１）の断面が、光学素子（２２０，３２０）透過前にビーム拡大器（１１０）を用いて拡大される、請求項１０記載の方法。
パルス制御されたレーザービームが用いられる、請求項１０または１１記載の方法。
処理すべき対象（１５０）と当該光学素子（２２０，３２０）の間の間隔が、レーザー処理の間に可変である、請求項１０から１２いずれか１項記載の方法。