JPH02187294A - レーザビーム整形装置 - Google Patents
レーザビーム整形装置Info
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- JPH02187294A JPH02187294A JP1004902A JP490289A JPH02187294A JP H02187294 A JPH02187294 A JP H02187294A JP 1004902 A JP1004902 A JP 1004902A JP 490289 A JP490289 A JP 490289A JP H02187294 A JPH02187294 A JP H02187294A
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザビームを用いる各種加工装置、例えばア
ンニーリング装置、ゲッタエリング装置、エツチング装
置、ＣＶＤ装置等に適用されるレーザビーム整形装置に
関する。
ンニーリング装置、ゲッタエリング装置、エツチング装
置、ＣＶＤ装置等に適用されるレーザビーム整形装置に
関する。
従来、この種の加工装置として、レーザビームを集光し
、そのエネルギを利用するようにしたものが知られてい
る。このような装置において、レーザビームの空間的な
強度分布が問題となる場合、ビームホモジナイヂ、−様
強度照射光学系等のレーザビーム整形装置を用いること
もよく知られている。
、そのエネルギを利用するようにしたものが知られてい
る。このような装置において、レーザビームの空間的な
強度分布が問題となる場合、ビームホモジナイヂ、−様
強度照射光学系等のレーザビーム整形装置を用いること
もよく知られている。
このようなレーザビーム整形装置として、分割ミラー式
、プリズム式、あるいは非球面レンズを用イタレーザビ
ームエキスバング式のものなどがある。
、プリズム式、あるいは非球面レンズを用イタレーザビ
ームエキスバング式のものなどがある。
分割ミラー式のものは、入射レーザビームを４分割ミラ
ーによってビーム中心に空間的に分割し、その分割され
た４つのレーザビームを反射ミラー等によって再統合す
るもので、これによりガウス型強度分布の入射レーザビ
ームの一様分布に近い強度分布を得ることができる。
ーによってビーム中心に空間的に分割し、その分割され
た４つのレーザビームを反射ミラー等によって再統合す
るもので、これによりガウス型強度分布の入射レーザビ
ームの一様分布に近い強度分布を得ることができる。
プリズム式のものは、分割ミラー式における分割ミラー
に代えて、４分割プリズムを用いるものであり、前記と
同様の強度分布が得られる。
に代えて、４分割プリズムを用いるものであり、前記と
同様の強度分布が得られる。
また、ビームエキスパンダ式のものは１、エキスパンダ
としての入射側レンズまた出射側のレンズのいずれか一
方、または両方を非球面レンズとし、ガウス型強度分布
の入射レーザビームが出射側レンズを通過したときに、
−様な強度分布となるように設定するものである。
としての入射側レンズまた出射側のレンズのいずれか一
方、または両方を非球面レンズとし、ガウス型強度分布
の入射レーザビームが出射側レンズを通過したときに、
−様な強度分布となるように設定するものである。
上述した従来の装置では、いずれの場合も、入射レーザ
ビームが光軸を中心として対称的な強度分布を有するこ
とが前提とされている。このため、入射レーザビームの
強度分布が光軸に対して非対称に変化したり、入射レー
ザビームの発振モードが変化したような場合には、それ
に対応して出射レーザビームの強度分布も変化するとい
う問題があった。また、入射レーザビームの強度分布に
合わせた光学系の構成をとる必要があり、汎用性に欠け
るものであった。
ビームが光軸を中心として対称的な強度分布を有するこ
とが前提とされている。このため、入射レーザビームの
強度分布が光軸に対して非対称に変化したり、入射レー
ザビームの発振モードが変化したような場合には、それ
に対応して出射レーザビームの強度分布も変化するとい
う問題があった。また、入射レーザビームの強度分布に
合わせた光学系の構成をとる必要があり、汎用性に欠け
るものであった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、入射
レーザビームの形状や強度分布に影響されることなく、
常に略−様の強度分布を有する出射レーザビームを得る
ことができ、しかも汎用性に富むレーザビーム整形装置
を提供することを目的とする。
レーザビームの形状や強度分布に影響されることなく、
常に略−様の強度分布を有する出射レーザビームを得る
ことができ、しかも汎用性に富むレーザビーム整形装置
を提供することを目的とする。
本発明は、入射レーザビームをレーザ光軸に直交する断
面内で小区分に分割する入射側分割手段と、この分割手
段によって小区分に分割されたレーザビームを出射側で
統合する出射側統合手段と、これら入射側分割手段と出
射側統合手段との各小区分をランダムに対応させる対応
手段とを備え、これにより出射側でのランダムな空間配
置での統合を行わせ、もって前記した目的を達成するも
のである。
面内で小区分に分割する入射側分割手段と、この分割手
段によって小区分に分割されたレーザビームを出射側で
統合する出射側統合手段と、これら入射側分割手段と出
射側統合手段との各小区分をランダムに対応させる対応
手段とを備え、これにより出射側でのランダムな空間配
置での統合を行わせ、もって前記した目的を達成するも
のである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図〜第５図は第１の実施例を示している。
このうち、第１図は装置の概略構成を示している。すな
わち、入射レーザビーム１０１の光軸に直交する配置で
入射側分割手段１が設けられていると共に、この入射側
分割手段１の後方に出射側統合手段２が設けられている
。各手段１．２は、入出射用の矩形の開口３．４を有す
るものとされ、各開口３．４はそれぞれ矩形の小区分３
ａ、４ａに分割されている。入射側分割手段１０入射用
開口３の小区分（以下、入射側小区分という）３ａと、
出射側統合手段２の出射用開口４の小区分（以下、出射
側小区分という）４ａとは、互いにランダムに対応する
複数本の光ファイバ等からなる対応手段５によって光学
的に接続されている。
わち、入射レーザビーム１０１の光軸に直交する配置で
入射側分割手段１が設けられていると共に、この入射側
分割手段１の後方に出射側統合手段２が設けられている
。各手段１．２は、入出射用の矩形の開口３．４を有す
るものとされ、各開口３．４はそれぞれ矩形の小区分３
ａ、４ａに分割されている。入射側分割手段１０入射用
開口３の小区分（以下、入射側小区分という）３ａと、
出射側統合手段２の出射用開口４の小区分（以下、出射
側小区分という）４ａとは、互いにランダムに対応する
複数本の光ファイバ等からなる対応手段５によって光学
的に接続されている。
第２図は作用を示している。
入射レーザビーム１０１は、入射側小区分３ａに入光す
ることによって複数に分割される。そして、光ファイバ
からなる対応手段５内を通過するときにランダムレーザ
ビーム１０２となって出射側小区分４ａに導かれ、出射
レーザビーム１０３として出力される。この出射レーザ
ビーム１０３は、対応手段５によるランダムな分割作用
を受けるため、入射レーザビーム１０１の有していた形
状や強度の不均一性を平滑化して、−様な分布を有する
ものとなる。
ることによって複数に分割される。そして、光ファイバ
からなる対応手段５内を通過するときにランダムレーザ
ビーム１０２となって出射側小区分４ａに導かれ、出射
レーザビーム１０３として出力される。この出射レーザ
ビーム１０３は、対応手段５によるランダムな分割作用
を受けるため、入射レーザビーム１０１の有していた形
状や強度の不均一性を平滑化して、−様な分布を有する
ものとなる。
第３図（Ａ）〜（Ｄ）は第１の試験例を示している。
第３図（Ａ）に示す如く、局部的な大出力部分１０１ａ
を含むガウス型強度分布の入射レーザビーム１０１が、
同図（１３）に示す如く入射側分割手段ｌに断面円形ビ
ームとして入射される。入射側小区分３ａは縦横（ｘ、
ｙ方向）で例えば１００Ｘ１００個に区分されている。
を含むガウス型強度分布の入射レーザビーム１０１が、
同図（１３）に示す如く入射側分割手段ｌに断面円形ビ
ームとして入射される。入射側小区分３ａは縦横（ｘ、
ｙ方向）で例えば１００Ｘ１００個に区分されている。
このような入射レーザビーム１０１が、出射側統合手段
２では同図（Ｃ）に示す如く、ｘ’、ｙ’方向に分散さ
れて形状的に−様な分布になる。また、出射レーザビー
ム１０３をシリンドリカルレンズによりｙ′方向の集光
を行い、Ｘ′方向に沿う線状の加工ビームとした場合、
同図（Ｄ）に示す如く、強度も平滑されるものである。
２では同図（Ｃ）に示す如く、ｘ’、ｙ’方向に分散さ
れて形状的に−様な分布になる。また、出射レーザビー
ム１０３をシリンドリカルレンズによりｙ′方向の集光
を行い、Ｘ′方向に沿う線状の加工ビームとした場合、
同図（Ｄ）に示す如く、強度も平滑されるものである。
強度の均一性は数％〜十数％である。
第４図（Ａ）〜（Ｄ）は第２の試験例を示している。入
射レーザビーム１０１がエキシマレーザの如く、波形の
局部的大出力部分１（［ｂを有すると共に（同図（Ａ）
） 、断面が矩形状をなすものとされている（同図（Ｂ
））。この場合も出射レーデビーム１０３は前記と同様
に−様な形状、強度となる（同図（Ｃ）、（Ｄ））。
射レーザビーム１０１がエキシマレーザの如く、波形の
局部的大出力部分１（［ｂを有すると共に（同図（Ａ）
） 、断面が矩形状をなすものとされている（同図（Ｂ
））。この場合も出射レーデビーム１０３は前記と同様
に−様な形状、強度となる（同図（Ｃ）、（Ｄ））。
また、第５図（Ａ）〜（Ｄ）は第３の試験例を示し７て
いる。入射レーザビーム１０１が強度的傾斜１０１Ｃを
有すると共に（同図（Ａ））、断面がテーバ状をなすも
のとされている（同図（Ｂ））。この場合も出射レーザ
ビーム１０３は−様な形状、強度に整形される（同図（
Ｃ）、（Ｄ））。第４図および第５図の場合、強度の均
一性は７〜８％である。
いる。入射レーザビーム１０１が強度的傾斜１０１Ｃを
有すると共に（同図（Ａ））、断面がテーバ状をなすも
のとされている（同図（Ｂ））。この場合も出射レーザ
ビーム１０３は−様な形状、強度に整形される（同図（
Ｃ）、（Ｄ））。第４図および第５図の場合、強度の均
一性は７〜８％である。
なお、前記した実施例では、小区分３ａ、４ａを断面矩
形状としまたが、円形その他の各種形状としてもよいこ
とはもちろんである。
形状としまたが、円形その他の各種形状としてもよいこ
とはもちろんである。
第６図は本発明の第２の実施例を示している。
この実施例では、入射側分割手段１および出射側統合手
段２が反射ブロック構成とされ、対応手段５はランダム
に対応する各反射面とされている。
段２が反射ブロック構成とされ、対応手段５はランダム
に対応する各反射面とされている。
土だ、入射側および出射側にはビームエキスパンダ６、
了がそれぞれ設けられている。そして、入射レーザビー
ム１０１は入射側ビームエキスパンダ６で拡大された後
、入射側分割手段１の反射面からなる対応手段５でラン
ダムに反射され、そのランダムレーデビーム１０２は出
射側統合手段２の反射面からなる対応手段５で統合され
る。その後、出射側ビームエキスパンダ７で縮小されて
出射レーザビーム１０３として出力される。
了がそれぞれ設けられている。そして、入射レーザビー
ム１０１は入射側ビームエキスパンダ６で拡大された後
、入射側分割手段１の反射面からなる対応手段５でラン
ダムに反射され、そのランダムレーデビーム１０２は出
射側統合手段２の反射面からなる対応手段５で統合され
る。その後、出射側ビームエキスパンダ７で縮小されて
出射レーザビーム１０３として出力される。
このような第２の実施例によっても第１の実施例と同様
の作用効果が奏されるのはもち、ろんであるが、ビーム
エキスパンダ６．７の利用によりランダムレーザビーム
１０２を拡大したので、分割、統合作用が確実に行なえ
ると共に、反射式であるため対応手段５が単独部品を要
しない等の利点が得られる。
の作用効果が奏されるのはもち、ろんであるが、ビーム
エキスパンダ６．７の利用によりランダムレーザビーム
１０２を拡大したので、分割、統合作用が確実に行なえ
ると共に、反射式であるため対応手段５が単独部品を要
しない等の利点が得られる。
以上のように、本発明によれば、レーザビームを小区分
に分割してランダムに統合するようにしたので、入射レ
ーザビームの形状や強度分・布に影響されることなく、
略−様な分布の出射レーずビームが得られ、また汎用性
に富むものきなる等の（（れた効果が奏される。
に分割してランダムに統合するようにしたので、入射レ
ーザビームの形状や強度分・布に影響されることなく、
略−様な分布の出射レーずビームが得られ、また汎用性
に富むものきなる等の（（れた効果が奏される。
第１図は本発明の第１の実施例を示す概略構成図２、第
２図はその作用説明図、第３図（Ａ）、（Ｂ） （
Ｃ）、（Ｄ）は第１の試験例を示す図、第４図（Ａ ）
、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は第２の試験例を示す図、第
５図（Ａ）、（Ｂ）、＜Ｃ）、（Ｄ）は第３の試験例を
示す図、第６図は本発明の第２の実施例を示す構成図で
ある。 １・・・・・・入射側分割手段、２・・・・・・出射側
統合手段、３ａ、４ａ・・・・・・小区分、５・・・・
・・対応手段。 蔦１ Ｍ 出 願 人 日本電気株式会社 代 理 人 弁理士 山内梅雄 篤２回 多し 図 寥に 図 Ｘ′ 第 ら
２図はその作用説明図、第３図（Ａ）、（Ｂ） （
Ｃ）、（Ｄ）は第１の試験例を示す図、第４図（Ａ ）
、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は第２の試験例を示す図、第
５図（Ａ）、（Ｂ）、＜Ｃ）、（Ｄ）は第３の試験例を
示す図、第６図は本発明の第２の実施例を示す構成図で
ある。 １・・・・・・入射側分割手段、２・・・・・・出射側
統合手段、３ａ、４ａ・・・・・・小区分、５・・・・
・・対応手段。 蔦１ Ｍ 出 願 人 日本電気株式会社 代 理 人 弁理士 山内梅雄 篤２回 多し 図 寥に 図 Ｘ′ 第 ら
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入射レーザビームをレーザ光軸に直交する断面内で小区
分に分割する入射側分割手段と、 この分割手段によって小区分に分割されたレーザビーム
を出射側で統合する出射側統合手段と、これら入射側分
割手段と出射側統合手段との各小区分をランダムに対応
させる対応手段 とを備えたことを特徴とするレーザビーム整形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004902A JPH02187294A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | レーザビーム整形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004902A JPH02187294A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | レーザビーム整形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187294A true JPH02187294A (ja) | 1990-07-23 |
Family
ID=11596591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004902A Pending JPH02187294A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | レーザビーム整形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187294A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0490292A2 (en) * | 1990-12-07 | 1992-06-17 | Stanley Electric Co., Ltd. | Light irradiating apparatus having light emitting diode used as light source |
| EP0596865A2 (en) * | 1990-12-17 | 1994-05-11 | Stanley Electric Co., Ltd. | Light irradiating apparatus having light emitting diode used as light source |
| US5609780A (en) * | 1994-11-14 | 1997-03-11 | International Business Machines, Corporation | Laser system |
| US5935464A (en) * | 1997-09-11 | 1999-08-10 | Lsp Technologies, Inc. | Laser shock peening apparatus with a diffractive optic element |
| JP2001244213A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-09-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置並びに半導体装置の作製方法 |
| JP2001291681A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-10-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ビームホモジナイザおよびレーザ照射装置および半導体装置および半導体装置の作製方法 |
| JP2010045411A (ja) * | 1992-06-26 | 2010-02-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体膜の作製方法、レーザー処理方法及びレーザー照射装置 |
| JP2012243900A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Showa Optronics Co Ltd | ファイバ転送レーザ光学系 |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1004902A patent/JPH02187294A/ja active Pending
Cited By (10)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010045411A (ja) * | 1992-06-26 | 2010-02-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体膜の作製方法、レーザー処理方法及びレーザー照射装置 |
| JP2011223027A (ja) * | 1992-06-26 | 2011-11-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体膜の作製方法及び電子機器 |
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