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)
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 |
EP0596865A3 (en) * | 1990-12-17 | 1994-06-15 | Stanley Electric Co Ltd | Light irradiating apparatus having light emitting diode used as light source |
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 |
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 |
JP2012243900A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Showa Optronics Co Ltd | ファイバ転送レーザ光学系 |
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