JPH11163447A - Pulsed gas laser oscillator and laser anneal device using the same - Google Patents
Pulsed gas laser oscillator and laser anneal device using the sameInfo
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- JPH11163447A JPH11163447A JP32311997A JP32311997A JPH11163447A JP H11163447 A JPH11163447 A JP H11163447A JP 32311997 A JP32311997 A JP 32311997A JP 32311997 A JP32311997 A JP 32311997A JP H11163447 A JPH11163447 A JP H11163447A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パルスガスレーザ
発振装置とそれを用いたレーザアニール装置に関する。The present invention relates to a pulsed gas laser oscillation device and a laser annealing device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶表示装置や半導体の製造プロセスで
はプロセスの低温化を図る技術が開発されつつある。2. Description of the Related Art In a process of manufacturing a liquid crystal display device or a semiconductor, a technology for lowering the temperature of a process is being developed.
【0003】その技術の一つとして、薄膜の膜質を改善
するために非晶質物質の結晶化や結晶物質の粒径向上の
ために熱的なアニール処理を施す方法が進められてい
る。通常の熱アニール処理では600℃程度以上の高温
に達するので、基板材料としては高価な石英基板等の高
融点のものを使用せざるをえない場合が多い。As one of the techniques, a method of performing a thermal annealing process for crystallization of an amorphous substance and for improving the grain size of the crystalline substance in order to improve the film quality of the thin film has been advanced. Since ordinary thermal annealing treatment reaches a high temperature of about 600 ° C. or more, it is often necessary to use an expensive quartz substrate or the like having a high melting point as a substrate material.
【0004】しかし、最近になって普及しているレーザ
アニール処理装置には、一般にエキシマレーザが用いら
れていることが多い。それは、エキシマレーザを用いる
ことで大出力かつ450℃程度の低温プロセスでのアニ
ール処理が可能になるためである。つまり、エキシマレ
ーザを用いた場合は、基板にレーザ光を照射し、瞬間的
に材料を溶融させそのまま凝固させることで材料を結晶
化させることが出来る。However, a laser annealing apparatus which has recently become popular has generally used an excimer laser. This is because the use of an excimer laser makes it possible to perform annealing at a high output and a low temperature process of about 450 ° C. That is, when an excimer laser is used, the material can be crystallized by irradiating the substrate with laser light, instantaneously melting and solidifying the material.
【0005】しかしながら、エキシマレーザは負性ガス
であるハロゲンガスを含む高気圧ガス(2〜6気圧)中
で均一放電を点弧させて発振させるため、その放電持続
が困難である。従って、通常のエキシマレーザのレーザ
パルス波形は半値全幅10〜50ns程度が得られるに
止まっているのが実状である。However, since the excimer laser ignites and oscillates a uniform discharge in a high-pressure gas (2 to 6 atm) containing a halogen gas, which is a negative gas, it is difficult to maintain the discharge. Therefore, in reality, the laser pulse waveform of a normal excimer laser only has a full width at half maximum of about 10 to 50 ns.
【0006】なお、特別なスパイカーサステナー回路
や、X線予備電離の大型装置では200ns程度のパル
ス幅が実現可能なものも報告されているが、現状ではそ
れらは実験レベルで実用化には至っていない。It has been reported that a special spiker sustainer circuit and a large apparatus for X-ray preionization can realize a pulse width of about 200 ns. Not in.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アニー
ルプロセスの条件によっては、照射するレーザパルス波
形の形状やパルス幅等で従来のエキシマレーザでは実現
不可能なものが要求されれ場合が発生している。However, depending on the conditions of the annealing process, there are cases in which the shape and pulse width of the laser pulse to be irradiated are required to be those which cannot be realized by the conventional excimer laser. .
【0008】つまり、結晶粒径を成長させることが必要
なアニール処理においては、材料が溶融してから凝固す
るまでの時間がある程度長い方がよいため、レーザ光の
パルス幅をより大きくすることや、パルス形状を被処理
体の条件に応じて変化させることが要求されている。例
えば、Jpn.J.Appl.Phys.Vol.34
(1995)pp1759−1764には複数のレーザ
装置から光を重ね合せてパルス幅を大きくする技術が開
示されている。In other words, in the annealing process that requires the growth of the crystal grain size, it is preferable that the time from the melting of the material to the solidification be longer to some extent, so that the pulse width of the laser beam can be increased. It is required that the pulse shape be changed according to the condition of the object to be processed. For example, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 34
(1995) pp 1759-1764 discloses a technique for increasing the pulse width by superposing light from a plurality of laser devices.
【0009】しかしその際には、例えば、液晶表示装置
に用いられる大面積の半導体基板に対する加熱の均一性
を確保するために、レーザ光の照射を高い繰返し数で行
いながら、半導体基板上にレーザ光を走査させて加熱す
ることが併せて要求される。However, in this case, for example, in order to ensure uniform heating of a large-area semiconductor substrate used in a liquid crystal display device, laser irradiation is performed at a high repetition rate while a laser is irradiated onto the semiconductor substrate. Heating by scanning light is also required.
【0010】これらについて、従来のアニール処理に用
いられていたパルスレーザ発振装置の等価回路を図10
を参照して説明すると、高電圧電源1には直列に充電用
抵抗2、主コンデンサ4と浮遊インダクタンス6が接続
されている。また、高電圧電源1と並列にサイラトロン
等の高電圧スイッチ素子3、コイル等の充電用リアクト
ル5、予備電離電極9とピーキングコンデンサ7と浮遊
インダクタンス7との直列回路及び主放電電極10が接
続されている。なお、予備電離電極9と主放電電極10
は負性ガスであるハロゲンガスを含む2〜6気圧程度の
高圧ガスを封入した図示しないガスチャンバ内に配設さ
れている。FIG. 10 shows an equivalent circuit of a pulse laser oscillation device used in the conventional annealing process.
The charging resistor 2, the main capacitor 4, and the floating inductance 6 are connected in series to the high-voltage power supply 1. A high voltage switch element 3 such as a thyratron, a charging reactor 5 such as a coil, a series circuit of a preliminary ionizing electrode 9, a peaking capacitor 7 and a floating inductance 7, and a main discharge electrode 10 are connected in parallel with the high voltage power supply 1. ing. The preliminary ionization electrode 9 and the main discharge electrode 10
Are disposed in a gas chamber (not shown) in which a high-pressure gas of about 2 to 6 atm containing a halogen gas as a negative gas is sealed.
【0011】これらの構造により、例えば、高電圧電源
1から供給された26KVの高電圧により主コンデンサ
4が充電された状態で高電圧スイッチング素子3が短絡
すると、その電位差で予備電離電極9のギャップが絶縁
破壊により導通し、主コンデンサ4に充電されていた電
荷がピーキングコンデンサ7に移動する。With these structures, for example, when the high voltage switching element 3 is short-circuited while the main capacitor 4 is charged by the high voltage of 26 KV supplied from the high voltage power supply 1, the potential difference between the high voltage switching element 3 and the pre-ionization electrode 9 Are conducted due to insulation breakdown, and the electric charge charged in the main capacitor 4 moves to the peaking capacitor 7.
【0012】このとき、予備電離電極9のギャップでは
予備電離放電が点弧するため、ピーキングコンデンサ7
の充電電圧が主放電電極10の間の放電開始電圧を越え
ると主放電が点弧しレーザ光が発振される。At this time, since the preliminary ionization discharge is ignited in the gap between the preliminary ionization electrodes 9, the peaking capacitor 7
When the charge voltage exceeds the discharge start voltage between the main discharge electrodes 10, the main discharge is ignited and laser light is oscillated.
【0013】図11(a)は、高電圧スイッチング素子
3が短絡してから主放電電極10の間に流れる放電波形
を示した波形図である。また、図11(b)は、実際に
発振されるパルス状のレーザ光強度の波形を示す波形図
である。図示するようにレーザ光は2つのピークを有
し、大きい方の第1のピークの半値全幅は20nsとな
っている。FIG. 11A is a waveform diagram showing a discharge waveform flowing between the main discharge electrodes 10 after the high voltage switching element 3 is short-circuited. FIG. 11B is a waveform diagram showing the waveform of the pulsed laser light intensity actually oscillated. As shown, the laser beam has two peaks, and the full width at half maximum of the larger first peak is 20 ns.
【0014】ただ、この種レーザ発振装置で得られるレ
ーザ光のパルス波形の半値全幅は上述したように10〜
50ns程度であり、また、パルス形状を変化させるこ
とも困難なため、要求に対して十分応えられるものでは
なかった。(半値全幅75nsではあるが、1Hz動作
のものが報告されているが、繰返し動作はできない)。However, the full width at half maximum of the pulse waveform of the laser light obtained by this type of laser oscillation device is 10 to 10 as described above.
Since it is about 50 ns and it is difficult to change the pulse shape, it has not been able to sufficiently meet the demand. (Although the full width at half maximum is 75 ns, operation at 1 Hz has been reported, but repeated operation is not possible.)
【0015】また、リアクトルの値を一般的な15nH
以下からより大きなものにすることで、放電電流の立ち
上りを遅らせてレーザ光のパルス波形を長くした報告
(1986年秋季応物学会発表予稿集28P−E−1
1)も有るが、発振効率がかなり低下している。Further, the value of the reactor is reduced to a typical value of 15 nH.
A report in which the pulse waveform of the laser beam was lengthened by delaying the rise of the discharge current by increasing the discharge current from the following (Preliminary Proceedings of the Fall Society of 1986 28P-E-1)
Although there is 1), the oscillation efficiency is considerably reduced.
【0016】また、上述したスパイカ・サステナ回路は
(例えば、特開平5−283777号に開示)複雑であ
ることや、スイッチング素子を2個使用しなければなら
ないという不具合が有る。そしてX線を用いたX線予備
電離の大型装置は高価であり、設置面積が大きいことや
繰返しに制限があることなどの不具合点があるためあま
り実用的ではない。The spiker-sustainer circuit described above is complicated (for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-283777) and has the disadvantage that two switching elements must be used. A large-sized apparatus for X-ray preliminary ionization using X-rays is not practical because it is expensive and has problems such as a large installation area and a limitation on repetition.
【0017】これらの事情から従来装置でレーザ光のパ
ルス幅を大きくしたり、プロセス条件に合せてパルス形
状を変化させることが可能なものの要求が強くなってい
る。Under these circumstances, there is an increasing demand for a conventional apparatus that can increase the pulse width of a laser beam or change the pulse shape according to process conditions.
【0018】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは結晶粒径の成長・拡大や、
半導体基板のアモルファスシリコンを良好な電子移動度
を持つポリシリコンに結晶化する等、レーザ光のパルス
形状を被処理体の条件に合せて変化させることが可能な
パルスガスレーザ発振装置とそのパルスレーザ発振装置
を用いたレーザアニール装置を提供することに有る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object the purpose of growing and expanding the crystal grain size,
A pulse gas laser oscillation device that can change the pulse shape of laser light according to the conditions of the object to be processed, such as crystallizing amorphous silicon on a semiconductor substrate into polysilicon with good electron mobility, and its pulse laser oscillation An object of the present invention is to provide a laser annealing apparatus using the apparatus.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、励起ガ
スが封入された容器と、この容器内の所定位置に対向し
て設けられた一対の主放電電極と、この主放電電極に対
して配置された複数対の予備電離電極と、前記各電極間
に供給する電力を発生するパルス電源部と、この電源部
からの電力を蓄電する前記一対の主放電電極に並列に接
続されたピーキングコンデンサと、前記パルス電源部と
ピーキングコンデンサを電気的に接続する電源接続部
と、前記主放電電極の間で励起された光を増幅する光共
振器とを具備するパルスレーザ発振装置において、上記
ピーキングコンデンサはそれぞれが異なるインダクタン
ス値を持つリアクトルを介して主放電電極に対して並列
に複数段接続された構成であり、かつ、上記電源接続部
はこの接続に係るインダクタンス値が可変構造であるこ
とを特徴とするパルスガスレーザ発振装置にある。According to the present invention, there is provided a container in which an excitation gas is filled, a pair of main discharge electrodes provided at predetermined positions in the container, and a pair of main discharge electrodes. A plurality of pairs of pre-ionized electrodes, a pulse power supply unit for generating power to be supplied between the electrodes, and peaking connected in parallel to the pair of main discharge electrodes for storing power from the power supply unit. A pulse laser oscillation device comprising: a capacitor; a power supply connection unit for electrically connecting the pulse power supply unit and the peaking capacitor; and an optical resonator for amplifying light excited between the main discharge electrodes. The capacitor has a configuration in which a plurality of capacitors are connected in parallel to the main discharge electrode via a reactor having a different inductance value, and the power supply connection portion is connected to this connection. In pulsed gas laser oscillator, wherein the inductance value is variable structure.
【0020】また本発明によれば、上記ピーキングコン
デンサの各キャパシタンス値、上記リアクトルの各イン
ダクタンス値および上記電源接続部のインダクタンス値
の設定を行うことで上記光共振器から発振される光の強
度の時間変化を制御することを特徴とするパルスガスレ
ーザ発振装置にある。Further, according to the present invention, by setting each capacitance value of the peaking capacitor, each inductance value of the reactor, and the inductance value of the power supply connection portion, the intensity of light oscillated from the optical resonator is set. A pulse gas laser oscillation device characterized in that a time change is controlled.
【0021】また本発明によれば、上記ピーキングコン
デンサを構成する複数段のコンデンサとリアクトルの接
続のうちの一つに上記予備電離電極が直列に接続されて
おり、その予備電離電極に接続されているコンデンサの
キャパシタンス値とリアクトルのインダクタンス値が共
に他の段に対して最小であることを特徴とするパルスガ
スレーザ発振装置にある。According to the present invention, the preliminary ionization electrode is connected in series to one of the plurality of stages of the capacitor and the reactor constituting the peaking capacitor, and is connected to the preliminary ionization electrode. Wherein the capacitance value of the capacitor and the inductance value of the reactor are both minimum relative to the other stages.
【0022】また本発明によれば、上記電源接続部は複
数の高電圧導入端子と複数の接地端子を有し、各端子の
接続本数や接続部品の形状を変化させたものを用いるこ
とを特徴とする請求項1記載のパルスガスレーザ発振装
置にある。Further, according to the present invention, the power supply connection section has a plurality of high voltage introduction terminals and a plurality of ground terminals, and the number of connection of each terminal and the shape of a connection component are changed. The pulse gas laser oscillation device according to claim 1, wherein
【0023】また本発明によれば、上記パルス電源部は
スイッチング回路と磁気パルス圧縮回路を有し、この磁
気パルス圧縮回路は複数個の過飽和リアクトルを用いた
磁気スイッチにより全飽和磁束量を変化させることが可
能であり、かつ、励起ガスを封入した容器とは上記電源
接続部の端子のみで接続されていることを特徴とするパ
ルスガスレーザ発振装置にある。Further, according to the present invention, the pulse power supply section has a switching circuit and a magnetic pulse compression circuit, and the magnetic pulse compression circuit changes the total saturation magnetic flux amount by a magnetic switch using a plurality of supersaturation reactors. The pulse gas laser oscillation device is characterized in that it can be connected to the container in which the excitation gas is sealed and is connected only to the terminal of the power supply connection portion.
【0024】また本発明によれば、励起ガスが封入され
た容器と、この容器内の所定位置に対向して設けられた
一対の主放電電極と、この主放電電極に対して配置され
た複数対の予備電離電極と、前記各電極間に供給する電
力を発生するパルス電源部と、この電源部からの電力を
蓄電する前記一対の主放電電極に並列に接続されたピー
キングコンデンサと、前記パルス電源部とピーキングコ
ンデンサを電気的に接続する電源部と、前記主放電電極
の間で励起された光を増幅する光共振器とを具備するパ
ルスレーザ発振装置と、このパルスガスレーザ発振装置
から出力されたパルス光をチャンバ内に格納されている
被処理体に照射する照射手段を有するレーザアニール装
置において、上記ピーキングコンデンサはそれぞれが異
なるインダクタンス値を持つリアクトルを介して主放電
電極に対して並列に複数段接続された構成であり、か
つ、上記電源接続部はこの接続に係るインダクタンス値
が可変構造であることを特徴とするパルスガスレーザ発
振装置にある。Further, according to the present invention, a container in which the excitation gas is sealed, a pair of main discharge electrodes provided at predetermined positions in the container, and a plurality of main discharge electrodes arranged with respect to the main discharge electrodes. A pair of preliminary ionizing electrodes, a pulse power supply unit for generating power to be supplied between the electrodes, a peaking capacitor connected in parallel to the pair of main discharge electrodes for storing power from the power supply unit, and the pulse A pulse laser oscillation device including a power supply unit for electrically connecting a power supply unit and a peaking capacitor, and an optical resonator for amplifying light excited between the main discharge electrodes; A laser annealing apparatus having an irradiation unit for irradiating the object to be processed stored in the chamber with the pulsed light, wherein the peaking capacitors are different from each other. Pulse gas laser oscillation, wherein a plurality of stages are connected in parallel to the main discharge electrode via a reactor having a value, and the power supply connection section has a variable inductance value relating to this connection. In the device.
【0025】また本発明によれば、上記ピーキングコン
デンサの各キャパシタンス値、リアクトルの各インダク
タンス値および上記電源接続部のインダクタンス値の設
定を行うことで上記共振器から発振された光の強度の時
間変化を制御することを特徴とするレーザアニール装置
にある。Further, according to the present invention, by setting each capacitance value of the peaking capacitor, each inductance value of the reactor, and the inductance value of the power supply connection portion, the intensity of light oscillated from the resonator changes with time. Is controlled in the laser annealing apparatus.
【0026】また本発明によれば、上記ピーキングコン
デンサを構成する複数段のコンデンサとリアクトルの接
続のうちの一つに上記予備電離電極が直列に接続されて
おり、その予備電離電極に接続されているコンデンサの
キャパシタンス値とリアクトルのインダクタンス値が共
に他の段に対して最小であることを特徴とするレーザア
ニール装置にある。Further, according to the present invention, the preliminary ionizing electrode is connected in series to one of the plurality of stages of the capacitor and the reactor constituting the peaking capacitor, and is connected to the preliminary ionizing electrode. The laser annealing apparatus is characterized in that both the capacitance value of the capacitor and the inductance value of the reactor are minimum with respect to other stages.
【0027】また本発明によれば、上記電源接続部は複
数の高電圧導入端子と複数の接地端子を有し、各端子の
接続本数や接続部品の形状を変化させることを特徴とす
るレーザアニール装置にある。Further, according to the present invention, the power supply connection section has a plurality of high voltage introduction terminals and a plurality of ground terminals, and changes the number of connected terminals and the shape of the connected parts. In the device.
【0028】また本発明によれば、上記パルス電源部は
スイッチング回路と磁気パルス圧縮回路を有し、この磁
気パルス圧縮回路は複数個の過飽和リアクトルを用いた
磁気スイッチにより全飽和磁束量を変化させることが可
能であり、かつ、励起ガスを封入した容器とは上記電源
接続部の端子のみで接続されていることを特徴とするレ
ーザアニール装置にある。Further, according to the present invention, the pulse power supply section has a switching circuit and a magnetic pulse compression circuit, and the magnetic pulse compression circuit changes the total saturation magnetic flux amount by a magnetic switch using a plurality of supersaturated reactors. The laser annealing apparatus is characterized in that it is possible to connect the container with the excited gas and only the terminal of the power supply connection section.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について図
面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0030】図1はパルスレーザ発振装置の等価回路を
示す回路図で、高電圧電源1にスイッチング回路ユニッ
ト18が接続され、このスイッチング回路ユニット18
にはパルス圧縮回路ユニット17が接続されている。さ
らに、パルス圧縮回路ユニット17には接続端子33を
介してレーザチューブ16が接続されている。FIG. 1 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a pulse laser oscillation device. A switching circuit unit 18 is connected to the high-voltage power supply 1, and the switching circuit unit 18
Is connected to a pulse compression circuit unit 17. Further, the laser tube 16 is connected to the pulse compression circuit unit 17 via a connection terminal 33.
【0031】スイッチング回路ユニット18は、高電圧
電源1に並列に接続された高電圧スイッチング素子3と
高電圧電源1に直列に接続された充電用抵抗2、主コン
デンサ4及び浮遊インダクタンス6とで構成されてい
る。The switching circuit unit 18 comprises a high voltage switching element 3 connected in parallel to the high voltage power supply 1 and a charging resistor 2, a main capacitor 4 and a floating inductance 6 connected in series to the high voltage power supply 1. Have been.
【0032】パルス圧縮回路ユニット17は、高電圧電
源1に並列に接続されたパルス圧縮用コンデンサ15及
び充電用リアクトル5と高電圧電源1に直列に接続され
た過飽和リアクトル14とで構成されている。The pulse compression circuit unit 17 comprises a pulse compression capacitor 15 and a charging reactor 5 connected in parallel to the high-voltage power supply 1, and a supersaturated reactor 14 connected in series to the high-voltage power supply 1. .
【0033】接続端子33は、高圧導入端子12と接地
端子13とで構成され、両端子12、13は銅板で相手
側の回路と接続されている。それらは、所定の絶縁値を
保って一列に配置している高圧導入端子12と、それの
周囲を取囲むように接続端子33が配置されている。各
端子12、13を接続する銅板の数は所望のインダクタ
ンスに応じて任意に選定される。また、この接続端子3
3は外部から容易に作業が出来るように図示しないカバ
ーの開閉が容易な構造に設計されている。The connection terminal 33 is composed of a high-voltage introduction terminal 12 and a ground terminal 13, and both terminals 12, 13 are connected to a circuit on the other side by a copper plate. The high-voltage introduction terminals 12 are arranged in a line while maintaining a predetermined insulation value, and the connection terminals 33 are arranged so as to surround the periphery thereof. The number of copper plates connecting the terminals 12 and 13 is arbitrarily selected according to desired inductance. Also, this connection terminal 3
Reference numeral 3 is designed to easily open and close a cover (not shown) so that work can be easily performed from the outside.
【0034】レーザチューブ16には、高電圧電源1に
並列に回路が設けられている。この回路は、ピーキング
コンデンサ7a,7b,7c…7nに直列に接続したリ
アクトル8a,8b,8c…8nがn段(nは2以上の
整数)か予備電離電極9に直列接続されている。例えば
3段構成のピーキングコンデンサ7a,7b,7cとこ
れに接続されたリアクトル8a,8b,8cが接続さ
れ、それに予備電離電極9が直列接続されている。予備
電離電極9には電気的に並列に、そして対向した位置に
主放電電極10が配置されている。予備電離電極9と主
放電電極10はガス媒質が封入されたガス容器11の中
に収納されている。A circuit is provided in the laser tube 16 in parallel with the high-voltage power supply 1. In this circuit, reactors 8a, 8b, 8c... 8n connected in series to peaking capacitors 7a, 7b, 7c... 7n are connected in series to n stages (n is an integer of 2 or more) or a preliminary ionization electrode 9. For example, a three-stage peaking capacitor 7a, 7b, 7c and a reactor 8a, 8b, 8c connected thereto are connected, and a preliminary ionization electrode 9 is connected in series. A main discharge electrode 10 is arranged electrically in parallel with the preionization electrode 9 and at a position facing the same. The preionization electrode 9 and the main discharge electrode 10 are housed in a gas container 11 in which a gas medium is sealed.
【0035】また、主コンデンサ4の容量Cmと、パル
ス圧縮用コンデンサ15の容量Cc、ピーキングコンデ
ンサ7a,7b,7cの各容量をC1、C2、C3と
し、リアクトル8a,8b,8cの各インダクタンス値
をL1、L2、L3としたとき以下の関係が成立するよ
うに設定されている。The capacitance Cm of the main capacitor 4, the capacitance Cc of the pulse compression capacitor 15, and the capacitances of the peaking capacitors 7a, 7b, 7c are denoted as C1, C2, C3, and the inductance values of the reactors 8a, 8b, 8c. Are set so that the following relationship is satisfied when is set to L1, L2, and L3.
【0036】 Cm=Cc=C1+C2+C3 5C1=C2=C3 L1<L2<L3 これらの関係が成立する範囲内で、所望のパルス波形に
合せてピーキングコンデンサ7a,7b,7cの段数と
各キャパシタンスやこのピーキングコンデンサ7a,7
b,7cに直列接続されている各リアクトル8a,8
b,8cのインダクタンス値や接続インダクタンス値が
設定されている。Cm = Cc = C1 + C2 + C3 5C1 = C2 = C3 L1 <L2 <L3 As long as these relationships are satisfied, the number of stages of the peaking capacitors 7a, 7b, 7c and the respective capacitances and the peaking are adjusted in accordance with a desired pulse waveform. Capacitors 7a, 7
Reactors 8a, 8 connected in series to b, 7c
The inductance values and connection inductance values of b and 8c are set.
【0037】これらの構成による作用を説明すると、高
電圧電源1から充電用抵抗2→主コンデンサ4→浮遊イ
ンダクタンス6→過飽和リアクトル14a→充電用リア
クトル5からなるループ回路に電流が流れることで、高
電圧電源1が発生する例えば26KVの高電圧が主コン
デンサ4が充電される。The operation of these arrangements will be described. When a current flows from the high-voltage power supply 1 to a loop circuit composed of the charging resistor 2 → the main capacitor 4 → the floating inductance 6 → the supersaturated reactor 14 a → the charging reactor 5, a high current is generated. The main capacitor 4 is charged with a high voltage of, for example, 26 KV generated by the voltage power supply 1.
【0038】この状態で、トリガパルスを入力すること
により高電圧スイッチング素子3をONさせると、主コ
ンデンサ4に充電された電荷は、主コンデンサ4→高電
圧スイッチング素子3→パルス圧縮用コンデンサ15→
浮遊インダクタンス6の回路でパルス圧縮用コンデンサ
15に移行する。パルス圧縮用コンデンサ15の電圧が
最大となるタイミングで過飽和リアクトル14aが磁気
飽和し、パルス圧縮用コンデンサ15→接地端子13→
ピーキングコンデンサ7c/ピーキングコンデンサ7b
→リアクトル8c/リアクトル8b→高圧導入端子12
→過飽和リアクトル14aの回路でピーキングコンデン
サ7cとピーキングコンデンサ7bの充電を始める。こ
れにより予備電離電極9の間に電圧が上昇して破壊電圧
以上になったときピーキングコンデンサ7aの充電も開
始する。このとき予備電離電極9の間で予備電離放電が
点弧する。なお、高圧導入端子12と接地端子13は電
源部のパルス圧縮回路ユニット17とレーザチューブ1
6の接続端子33のインダクタンス成分を示している。In this state, when the high voltage switching element 3 is turned on by inputting a trigger pulse, the electric charge charged in the main capacitor 4 is changed to the main capacitor 4 → the high voltage switching element 3 → the pulse compression capacitor 15 →
The circuit shifts to the pulse compression capacitor 15 in the circuit of the floating inductance 6. The supersaturated reactor 14a is magnetically saturated at the timing when the voltage of the pulse compression capacitor 15 becomes maximum, and the pulse compression capacitor 15 → ground terminal 13 →
Peaking capacitor 7c / peaking capacitor 7b
→ Reactor 8c / Reactor 8b → High voltage introduction terminal 12
→ The charging of the peaking capacitor 7c and the peaking capacitor 7b is started in the circuit of the supersaturated reactor 14a. Thereby, when the voltage rises between the preionization electrodes 9 and becomes equal to or higher than the breakdown voltage, charging of the peaking capacitor 7a also starts. At this time, the preionization discharge is ignited between the preionization electrodes 9. The high-voltage introduction terminal 12 and the ground terminal 13 are connected to the pulse compression circuit unit 17 of the power supply unit and the laser tube 1.
6 shows an inductance component of the connection terminal 33 of FIG.
【0039】各ピーキングコンデンサ7a,7b,7c
は主放電電極10との接続において、それぞれ8a:1
5nH、8b:45Hn、8c:90nHのリアクトル
8a,8b,8cが挿入されている。ピーキングコンデ
ンサ7a,7b,7cの充電電圧が主放電電極10の間
の放電開始電圧を越えると主放電が点弧する。このとき
図2に示すように、主にインダクタンスの一番小さいリ
アクトル8aからの電流が主放電電極10を流れる。リ
アクトル8bからの電流Ibはリアクトル8aからの電
流Iaに比較してインダクタンスが大きいため時間的に
遅れてピークを迎えて主放電電極10を流れる。リアク
トル8cからの電流Icも同様である。Each peaking capacitor 7a, 7b, 7c
Are 8a: 1 in connection with the main discharge electrode 10, respectively.
Reactors 8a, 8b, 8c of 5nH, 8b: 45Hn, and 8c: 90nH are inserted. When the charging voltage of the peaking capacitors 7a, 7b, 7c exceeds the discharge starting voltage between the main discharge electrodes 10, the main discharge is fired. At this time, as shown in FIG. 2, a current mainly flows from the reactor 8a having the smallest inductance through the main discharge electrode 10. The current Ib from the reactor 8b has a larger inductance than the current Ia from the reactor 8a and reaches the peak with a time delay and flows through the main discharge electrode 10. The same applies to the current Ic from the reactor 8c.
【0040】これにより、図3に示すように、従来(点
線)の電流に比較して周期が大きい放電電流が流れるた
め、図4に示すように半値全幅が従来の20nsに対し
て100nsとなりレーザ光のパルス幅が広がる。As a result, as shown in FIG. 3, a discharge current having a larger cycle than that of the conventional (dotted line) flows, so that the full width at half maximum becomes 100 ns as compared with the conventional 20 ns as shown in FIG. The pulse width of light increases.
【0041】このときパルス圧縮回路ユニット17とレ
ーザチューブ16との接続に係るインダクタンスを増減
させることでパルス波形の形状を変化させることができ
る。図5は典型的なパルス波形形状を示しており、半値
全幅が最大の100nsになる(b)に対して、接続に
係るインダクタンスを小さくすると(a)のようなパル
ス波形にすることが出来、逆に接続に係るインダクタン
スを大きくすると(c)のようなパルス波形にすること
が出来る。At this time, the shape of the pulse waveform can be changed by increasing or decreasing the inductance relating to the connection between the pulse compression circuit unit 17 and the laser tube 16. FIG. 5 shows a typical pulse waveform shape, in which the full width at half maximum becomes 100 ns which is the maximum (b), whereas the pulse waveform as shown in FIG. Conversely, when the inductance related to the connection is increased, a pulse waveform as shown in (c) can be obtained.
【0042】次に接続に係るインダクタンスを変化させ
る方法を図6(a)及び図6(b)を参照して説明す
る。図6(a)はレーザ装置の側面図で、図6(b)は
上面からの透視図である。なお、図6(a)及び図6
(b)ではレーザチューブ16、パルス圧縮回路ユニッ
ト17及びスイッチング回路ユニット18のみを示して
いる。これにより、銅板によって高圧導入端子12と接
地端子13の接続数を変えることで所望の接続に係るイ
ンダクタンスを求めるものである。Next, a method of changing the inductance for connection will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). FIG. 6A is a side view of the laser device, and FIG. 6B is a perspective view from above. 6A and FIG.
(B) shows only the laser tube 16, the pulse compression circuit unit 17, and the switching circuit unit 18. Thus, the inductance relating to a desired connection is obtained by changing the number of connections between the high-voltage introduction terminal 12 and the ground terminal 13 using a copper plate.
【0043】つまり、図5(a)のように接続に係るイ
ンダクタンスが小さい場合は、図6(b)で示す全ての
端子12a、12b、13a、13bを銅板で接続さ
せ。また、図5(b)の場合は、高圧導入端子について
は12aと12bの全て、接地端子については13aの
4本を銅板で接続した。図5(c)で示すように接続に
係るインダクタンスが大きい場合は、、高圧導入端子に
ついては12aの1本のみを、接地端子については13
aの4本を銅板で接続させた。これらの組合わせはデー
タとして揃えられているので必要に応じてその中から任
意に選択して用いれば所望の接続に係るインダクタンス
を得ることが出来る。That is, when the inductance for connection is small as shown in FIG. 5A, all the terminals 12a, 12b, 13a and 13b shown in FIG. 6B are connected by a copper plate. In the case of FIG. 5B, all of the high-voltage introduction terminals 12a and 12b and the four ground terminals 13a were connected by copper plates. As shown in FIG. 5C, when the inductance related to the connection is large, only one of the high voltage introduction terminals 12a and 13 of the ground terminal are used.
a were connected with a copper plate. Since these combinations are arranged as data, an inductance relating to a desired connection can be obtained by arbitrarily selecting and using the data as needed.
【0044】なお、図1の構成では、3段のピーキング
コンデンサ7a,7b,7cを設けたが4段以上であっ
てもよく、また、キャパシタン値もC2=C3=…Cn
に限定するもにではない。必要なパルス波形形状に合せ
てピーキングコンデンサ7a,7b,7cの段数、各キ
ャパシタンス値、ピーキングコンデンサ7a,7b,7
cに直列に接続される各リアクトル8a,8b,8cの
インダクタンス値を組合わせることで、接続に係るイン
ダクタンス値を得ることが出来る。In the configuration of FIG. 1, three stages of peaking capacitors 7a, 7b, 7c are provided, but four or more stages may be provided, and the capacitance value is also C2 = C3 =... Cn.
It is not limited to. The number of peaking capacitors 7a, 7b, 7c, the respective capacitance values, the peaking capacitors 7a, 7b, 7 according to the required pulse waveform shape
By combining the inductance values of each of the reactors 8a, 8b, 8c connected in series with c, an inductance value relating to the connection can be obtained.
【0045】つまり本発明では、レーザチューブ16の
ピーキングコンデンサ7a,7b,7cとそれに直列に
接続されているリアクトル8a,8b,8cの諸条件の
設定と接続端子33設定との2つをそれぞれ調整するこ
とで、所望の光パルス波形を得ることが出来る。なお、
レーザチューブ16の諸条件は設計段階で設定し、接続
端子33の調整は装置が稼動後でも外部から容易に調整
可能な構造なので随時調整して最適な光りパルス波形を
得ることが出来る。That is, according to the present invention, the two settings of the peaking capacitors 7a, 7b, 7c of the laser tube 16 and the setting of the various conditions of the reactors 8a, 8b, 8c connected in series thereto and the setting of the connection terminal 33 are respectively adjusted. By doing so, a desired optical pulse waveform can be obtained. In addition,
Various conditions of the laser tube 16 are set at the design stage, and the adjustment of the connection terminal 33 can be easily adjusted from the outside even after the device is operated, so that it can be adjusted as needed to obtain an optimal light pulse waveform.
【0046】また、接続に係るインダクタンスを増加さ
せる方法としては、接続端子33数を減少させる方法の
ほかに、接続部品を銅板から銅等からなる高圧線(長さ
可変)に変えることでも同様な効果が得られる。As a method of increasing the inductance related to the connection, in addition to the method of reducing the number of connection terminals 33, the same applies by changing the connection component from a copper plate to a high-voltage line (variable length) made of copper or the like. The effect is obtained.
【0047】また、接続端子33数を変化させる代わり
に、図7に示すようなパルス圧縮回路で過飽和リアクト
ル14の全飽和インダクタンスを変化させることも同様
の光パルス波形の可変効果が得られる。この場合、直列
に接続された過飽和リアクトルの各成分は、それぞれ異
なる値なので任意に組合わせを変えることで総リアクト
ルが変わり所望の値が得やすく構成されている。Also, instead of changing the number of connection terminals 33, changing the total saturation inductance of the supersaturated reactor 14 by a pulse compression circuit as shown in FIG. 7 can obtain the same variable effect of the optical pulse waveform. In this case, since the components of the supersaturated reactors connected in series have different values, the total reactor is changed by arbitrarily changing the combination, so that a desired value is easily obtained.
【0048】図8は上記図1で示したレーザ発振装置を
含みレーザアニール装置の構成を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing the configuration of a laser annealing apparatus including the laser oscillation apparatus shown in FIG.
【0049】次に、上述のパルスレーザ発振装置を用い
たレーザアニール装置について説明する。図8は本発明
の一実施例を示すレーザアニール装置の構成図で、エキ
シマレーザチューブ16からなるパルスレーザ発振装置
の光軸上の前方に順次、ミラー24、ビームアッテネー
タ25、ビームホモジナイザ26とアニールチャンバ2
9が配置されている。アニールチャンバ29は光の入力
方向から石英ウィンド28を介してアニールチャンバ2
9内に半導体基板30を載置するトレイ31とこのトレ
イ31を駆動するトレイ駆動装置32が設けられてい
る。Next, a laser annealing apparatus using the above-described pulse laser oscillation device will be described. FIG. 8 is a block diagram of a laser annealing apparatus according to one embodiment of the present invention. The mirror 24, the beam attenuator 25, and the beam homogenizer 26 are sequentially annealed on the optical axis of the pulse laser oscillation apparatus including the excimer laser tube 16. Chamber 2
9 are arranged. The annealing chamber 29 is connected to the annealing chamber 2 through the quartz window 28 from the light input direction.
A tray 31 on which the semiconductor substrate 30 is placed and a tray driving device 32 for driving the tray 31 are provided in the housing 9.
【0050】これらに構成によりエキシマチューブ16
から発振したレーザ光は、ミラー24で反射して光軸が
90度曲げられた後に、ビームアッテネータ25で所定
の減衰率をもって減衰され、ビームホモジナイザ26で
ライン状のレーザビームに整形される。このレーザビー
ムは石英ウィンド28を介してトレイ31上の半導体基
板30に照射される。トレイ31はトレイ駆動装置32
によって2次元走査され順次に半導体基板30の全面が
照射される。With these configurations, the excimer tube 16
Is reflected by the mirror 24 and the optical axis is bent by 90 degrees, attenuated by the beam attenuator 25 with a predetermined attenuation rate, and shaped into a linear laser beam by the beam homogenizer 26. The laser beam is applied to the semiconductor substrate 30 on the tray 31 via the quartz window 28. The tray 31 is a tray driving device 32
, And the entire surface of the semiconductor substrate 30 is sequentially irradiated.
【0051】例えば、図4で示した半値全幅が100n
sのレーザ光をパルスレーザ発振装置から発振させ、レ
ーザ出力を調整してエネルギー密度を変化させた場合に
得られる結晶粒径の特性例を図9に示すと、実線αが半
値全幅100nsの場合、破線βが従来と同様の半値全
幅20nsの場合であり、半値全幅を大きくすることで
400mJ/cm2以上の高いエネルギー密度のレーザ
照射で結晶粒径が成長した。このような関係は被処理体
の条件(膜質、膜圧等)によって変化するため、被処理
体に合せてレーザパルス波形の幅や形状を変化させるこ
とが重要である。For example, the full width at half maximum shown in FIG.
FIG. 9 shows a characteristic example of the crystal grain size obtained when the laser light of s is oscillated from the pulsed laser oscillator and the laser output is adjusted to change the energy density. The solid line α indicates the full width at half maximum of 100 ns. The dashed line β shows the case where the full width at half maximum is 20 ns as in the conventional case, and the crystal grain size grew by laser irradiation with a high energy density of 400 mJ / cm 2 or more by increasing the full width at half maximum. Since such a relationship changes depending on the condition (film quality, film pressure, and the like) of the object to be processed, it is important to change the width and shape of the laser pulse waveform according to the object to be processed.
【0052】[0052]
【発明の効果】本発明はパルスレーザ発振装置におい
て、ピーキングコンデンサ部はそれぞれ異なるインダク
タンス値を持つリアクトルを介して主放電電極対に対し
て並列に複数段接続し、かつ、パルス電源部とピーキン
グコンデンサ部を接続する電源接続部の接続に係るイン
ダクタンスを可変構造にしたので、レーザ発振効率を低
下させることなく、これまで困難であったレーザ光強度
のパルス波形を任意に変化させることが可能になった。According to the present invention, in a pulse laser oscillation device, a peaking capacitor section is connected in plural stages to a main discharge electrode pair in parallel via reactors having different inductance values, and a pulse power supply section and a peaking capacitor are connected. Since the inductance relating to the connection of the power supply connection unit that connects the units is made variable, it is possible to arbitrarily change the pulse waveform of the laser light intensity, which has been difficult until now, without lowering the laser oscillation efficiency. Was.
【0053】さらに、このパルスレーザ発振装置をレー
ザアニール装置に用いることにより、アニールに適した
パルス幅の長いレーザ光を被処理体に照射することが可
能になった。Further, by using this pulse laser oscillation device for a laser annealing device, it becomes possible to irradiate a laser beam having a long pulse width suitable for annealing to a workpiece.
【0054】また、パルス波形の形状を被処理体の膜
質、膜圧などの条件に合せて調整が可能になり、これま
でにない大粒径の均一な結晶化が実現でき、良好な電子
移動度を持つポリシリコンを形成することが出来るよう
になった。Further, the shape of the pulse waveform can be adjusted in accordance with the conditions such as the film quality and the film pressure of the object to be processed. It has become possible to form polysilicon having a certain degree.
【図1】本発明の一実施の形態を示すパルスレーザ発振
装置の回路構成を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of a pulse laser oscillation device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態での放電時にインダクタン
スに応じて主放電電極10を流れる電流の状態を表すグ
ラフ。FIG. 2 is a graph showing a state of a current flowing through a main discharge electrode 10 according to an inductance during discharging in the embodiment of the present invention.
【図3】主放電電極10を流れる電流状態についての本
発明の実施の形態と従来の技術との対比を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a comparison between an embodiment of the present invention and a conventional technique with respect to a state of a current flowing through a main discharge electrode 10.
【図4】本発明の実施の形態と従来の技術でのレーザパ
ルス波形の光強度の半値全幅についての対比を示すグラ
フ。FIG. 4 is a graph showing a comparison between the full width at half maximum of the light intensity of the laser pulse waveform according to the embodiment of the present invention and the conventional technique.
【図5】(a)レーザパルス波形の光強度で接続に係る
インダクタンスを小さくしした場合のグラフ。(b)レ
ーザパルス波形の光強度で接続に係るインダクタンスを
中程度にした場合のグラフ。(c)レーザパルス波形の
光強度で接続に係るインダクタンスを大きくした場合の
グラフ。FIG. 5A is a graph in the case where the inductance related to connection is reduced by the light intensity of the laser pulse waveform. (B) A graph in the case where the inductance related to the connection is set to a medium level with the light intensity of the laser pulse waveform. (C) A graph when the inductance related to the connection is increased by the light intensity of the laser pulse waveform.
【図6】(a)本発明の実施の形態で、接続端子部の構
造を示す側面図。(b)本発明の実施の形態で、接続端
子部の構造を示す平面図。FIG. 6A is a side view showing a structure of a connection terminal portion in the embodiment of the present invention. (B) A plan view showing a structure of a connection terminal portion in the embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態で、パルス圧縮回路ユニッ
トの変形例を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing a modification of the pulse compression circuit unit in the embodiment of the present invention.
【図8】本発明に実施の形態で、レーザアニール装置の
構成を示す構成図。FIG. 8 is a configuration diagram showing a configuration of a laser annealing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図9】本発明のレーザアニール装置によるアニール特
性を示すグラフ。FIG. 9 is a graph showing annealing characteristics of the laser annealing apparatus of the present invention.
【図10】一般的なレーザ発振装置の回路構成を示す回
路図。FIG. 10 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a general laser oscillation device.
【図11】(a)一般的なレーザ発振装置の放電電流特
性を示すグラフ。(b)一般的なレーザ発振装置のレー
ザパルス波形を示すグラフ。FIG. 11A is a graph showing discharge current characteristics of a general laser oscillation device. (B) A graph showing a laser pulse waveform of a general laser oscillation device.
1…高電圧電源、3…高電圧スイッチング素子、4…主
コンデンサ、5…充電用リアクトル、6…浮遊インダク
タンス、7a、7b、7c…ピーキングコンデンサ、8
a、8b、8c…リアクトル、9…予備電離電極対、1
0…主放電電極対、11…ガス容器、12…高圧導入端
子、13…接地端子、14…過飽和リアクトル、16…
レーザチューブ、17…パルス圧縮回路ユニット、18
…スイッチング回路ユニット、24…ミラー、25…ビ
ームアッテネータ、26…ビームホモジナイザ、29…
アニールチャンバDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High voltage power supply, 3 ... High voltage switching element, 4 ... Main capacitor, 5 ... Charactering reactor, 6 ... Floating inductance, 7a, 7b, 7c ... Peaking capacitor, 8
a, 8b, 8c: reactor, 9: preliminary ionization electrode pair, 1
0: Main discharge electrode pair, 11: Gas container, 12: High voltage introduction terminal, 13: Ground terminal, 14: Supersaturated reactor, 16 ...
Laser tube, 17 ... pulse compression circuit unit, 18
... switching circuit unit, 24 ... mirror, 25 ... beam attenuator, 26 ... beam homogenizer, 29 ...
Annealing chamber
Claims (10)
内の所定位置に対向して設けられた一対の主放電電極
と、この主放電電極に対して配置された複数対の予備電
離電極と、前記各電極間に供給する電力を発生するパル
ス電源部と、この電源部からの電力を蓄電する前記一対
の主放電電極に並列に接続されたピーキングコンデンサ
と、前記パルス電源部とピーキングコンデンサを電気的
に接続する電源接続部と、前記主放電電極の間で励起さ
れた光を増幅する光共振器とを具備するパルスレーザ発
振装置において、 上記ピーキングコンデンサはそれぞれが異なるインダク
タンス値を持つリアクトルを介して主放電電極に対して
並列に複数段接続された構成であり、かつ、上記電源接
続部はこの接続に係るインダクタンス値が可変構造であ
ることを特徴とするパルスガスレーザ発振装置。1. A container in which an excitation gas is sealed, a pair of main discharge electrodes provided to face a predetermined position in the container, and a plurality of pairs of preliminary ionization electrodes arranged with respect to the main discharge electrodes. A pulse power supply for generating power to be supplied between the electrodes; a peaking capacitor connected in parallel to the pair of main discharge electrodes for storing power from the power supply; and the pulse power supply and the peaking capacitor. A pulse laser oscillation device comprising: a power supply connection portion for electrically connecting the main discharge electrode; and an optical resonator for amplifying light excited between the main discharge electrodes, wherein the peaking capacitors each have a reactor having a different inductance value. And a plurality of stages are connected in parallel to the main discharge electrode via the power supply connection portion, and the power supply connection portion has a variable inductance value related to this connection. Pulsed gas laser oscillator, wherein the door.
タンス値、上記リアクトルの各インダクタンス値および
上記電源接続部のインダクタンス値の設定を行うことで
上記光共振器から発振される光の強度の時間変化を制御
することを特徴とする請求項1記載のパルスガスレーザ
発振装置。2. A time-dependent change in the intensity of light oscillated from the optical resonator is set by setting each capacitance value of the peaking capacitor, each inductance value of the reactor, and an inductance value of the power supply connection part. The pulse gas laser oscillation device according to claim 1, wherein:
数段のコンデンサとリアクトルの接続のうちの一つに上
記予備電離電極が直列に接続されており、その予備電離
電極に接続されているコンデンサのキャパシタンス値と
リアクトルのインダクタンス値が共に他の段に対して最
小であることを特徴とする請求項1記載のパルスガスレ
ーザ発振装置。3. The pre-ionization electrode is connected in series to one of a plurality of stages of a capacitor and a reactor constituting the peaking capacitor, and a capacitance value of the capacitor connected to the pre-ionization electrode. 2. The pulse gas laser oscillation device according to claim 1, wherein the inductance values of the reactor and the reactor are both minimum relative to other stages.
と複数の接地端子を有し、各端子の接続本数や接続部品
の形状を変化させたものを用いることを特徴とする請求
項1記載のパルスガスレーザ発振装置。4. The power supply connection section according to claim 1, wherein the power supply connection section has a plurality of high voltage introduction terminals and a plurality of ground terminals, and the number of connection of each terminal and the shape of a connection component are changed. A pulse gas laser oscillation device as described in the above.
磁気パルス圧縮回路を有し、この磁気パルス圧縮回路は
複数個の過飽和リアクトルを用いた磁気スイッチにより
全飽和磁束量を変化させることが可能であり、かつ、励
起ガスを封入した容器とは上記電源接続部の端子のみで
接続されていることを特徴とする請求項1記載のパルス
ガスレーザ発振装置。5. The pulse power supply section has a switching circuit and a magnetic pulse compression circuit, and the magnetic pulse compression circuit can change the total saturation magnetic flux amount by a magnetic switch using a plurality of supersaturated reactors. 2. The pulse gas laser oscillation device according to claim 1, wherein the container in which the excitation gas is sealed is connected only to the terminal of the power supply connection portion.
内の所定位置に対向して設けられた一対の主放電電極
と、この主放電電極に対して配置された複数対の予備電
離電極と、前記各電極間に供給する電力を発生するパル
ス電源部と、この電源部からの電力を蓄電する前記一対
の主放電電極に並列に接続されたピーキングコンデンサ
と、前記パルス電源部とピーキングコンデンサを電気的
に接続する電源部と、前記主放電電極の間で励起された
光を増幅する光共振器とを具備するパルスレーザ発振装
置と、このパルスガスレーザ発振装置から出力されたパ
ルス光をチャンバ内に格納されている被処理体に照射す
る照射手段を有するレーザアニール装置において、 上記ピーキングコンデンサはそれぞれが異なるインダク
タンス値を持つリアクトルを介して主放電電極に対して
並列に複数段接続された構成であり、かつ、上記電源接
続部はこの接続に係るインダクタンス値が可変構造であ
ることを特徴とするパルスガスレーザ発振装置。6. A container filled with an excitation gas, a pair of main discharge electrodes provided to face a predetermined position in the container, and a plurality of pairs of preliminary ionization electrodes arranged with respect to the main discharge electrodes. A pulse power supply for generating power to be supplied between the electrodes; a peaking capacitor connected in parallel to the pair of main discharge electrodes for storing power from the power supply; and the pulse power supply and the peaking capacitor. A pulse laser oscillation device including a power supply unit for electrically connecting the laser light source and an optical resonator for amplifying light excited between the main discharge electrodes, and a pulse light output from the pulse gas laser oscillation device in a chamber. A laser annealing apparatus having irradiation means for irradiating an object to be processed stored in a reactor, wherein each of the peaking capacitors has a different inductance value. Through a plurality of stages connected to each other in parallel with the main discharge electrodes, and the power connections are pulsed gas laser oscillator, wherein the inductance value of this connection is variable structure.
タンス値、リアクトルの各インダクタンス値および上記
電源接続部のインダクタンス値の設定を行うことで上記
共振器から発振された光の強度の時間変化を制御するこ
とを特徴とする請求項6記載のレーザアニール装置。7. A method of controlling a time change of the intensity of light oscillated from the resonator by setting each capacitance value of the peaking capacitor, each inductance value of the reactor, and the inductance value of the power supply connection part. 7. The laser annealing apparatus according to claim 6, wherein:
数段のコンデンサとリアクトルの接続のうちの一つに上
記予備電離電極が直列に接続されており、その予備電離
電極に接続されているコンデンサのキャパシタンス値と
リアクトルのインダクタンス値が共に他の段に対して最
小であることを特徴とする請求項6記載のレーザアニー
ル装置。8. The pre-ionization electrode is connected in series to one of a plurality of stages of a capacitor and a reactor constituting the peaking capacitor, and a capacitance value of a capacitor connected to the pre-ionization electrode is provided. 7. The laser annealing apparatus according to claim 6, wherein the inductance values of the reactor and the reactor are both minimum with respect to the other stages.
と複数の接地端子を有し、各端子の接続本数や接続部品
の形状を変化させることを特徴とする請求項6記載のレ
ーザアニール装置。9. The laser annealing according to claim 6, wherein the power supply connection section has a plurality of high voltage introduction terminals and a plurality of ground terminals, and changes the number of connected terminals and the shape of the connected parts. apparatus.
と磁気パルス圧縮回路を有し、この磁気パルス圧縮回路
は複数個の過飽和リアクトルを用いた磁気スイッチによ
り全飽和磁束量を変化させることが可能であり、かつ、
励起ガスを封入した容器とは上記電源接続部の端子のみ
で接続されていることを特徴とする請求項6記載のレー
ザアニール装置。10. The pulse power supply section has a switching circuit and a magnetic pulse compression circuit, and the magnetic pulse compression circuit can change the total saturation magnetic flux amount by a magnetic switch using a plurality of supersaturated reactors. ,And,
7. The laser annealing apparatus according to claim 6, wherein the container in which the excitation gas is sealed is connected only by the terminal of the power supply connection part.
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---|---|---|---|
JP32311997A JPH11163447A (en) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Pulsed gas laser oscillator and laser anneal device using the same |
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JP32311997A JPH11163447A (en) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Pulsed gas laser oscillator and laser anneal device using the same |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32311997A Pending JPH11163447A (en) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Pulsed gas laser oscillator and laser anneal device using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11163447A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004526334A (en) * | 2001-05-11 | 2004-08-26 | サイマー, インコーポレイテッド | 4KHz gas discharge laser system |
CN104741777A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-01 | Ap***股份有限公司 | A laser radiation method and a laser radiation device |
-
1997
- 1997-11-25 JP JP32311997A patent/JPH11163447A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004526334A (en) * | 2001-05-11 | 2004-08-26 | サイマー, インコーポレイテッド | 4KHz gas discharge laser system |
CN104741777A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-01 | Ap***股份有限公司 | A laser radiation method and a laser radiation device |
CN104741777B (en) * | 2013-12-27 | 2018-09-04 | Ap***股份有限公司 | Laser irradiating method and laser irradiation device |
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