(57)【要約】  半導体ウエハを熱処理するための装置は、スロー（低速）軸に沿って延長する複数の平行列に配列された半導体レーザエミッタのアレイと、上記スロー（低速）軸と全体として直交するファースト（高速）軸に沿って上記各列からの光をコリメートするため上記レーザエミッタの列の各々の上に重なる複数の個々の円柱レンズと、上記複数の円柱レンズからの光を受けるための入力面を第１の端部に有し且つ反対側の端部に出力面を有する均質化光パイプであって、上記入力面と上記出力面との間に延長して上記スロー（低速）軸の方向に沿って互いに分離した１対の反射壁部を備えるような均質化光パイプと、上記均質化光パイプから放出される光を、上記ファースト（高速）軸と平行な走査方向において上記ウエハに亘って走査させるための走査装置とを含む。【選択図】      図３
2008529259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ波長で放射するレーザ放射線源であって、基板に形成され、且つ第１軸に沿って配列されたエミッタ領域から光学軸に沿って放射する複数のレーザダイオードを含むレーザ放射線源と、
前記光学軸に関して前記第１軸に沿って分離された反射壁部を有する単一軸光パイプであって、前記光学軸が前記反射壁部間を通る単一軸光パイプと、
を備える熱処理システム。
【請求項２】
前記レーザダイオードの前記エミッタ領域上にあって、前記レーザダイオードからの放射線を前記第１軸と直交する第２軸に沿って実質的にコリメートするように前記第１軸に沿って延長する少なくとも１つのアナモルフィックレンズを更に備える、請求項１に記載の熱処理システム。
【請求項３】
前記光パイプは、前記第２軸に関して前記放射線を反射しない、請求項２に記載の熱処理システム。
【請求項４】
前記第１軸は、ラインビーム走査装置のスロー（低速）軸であり、前記第２の軸は、そのラインビーム走査装置のファースト（高速）軸である、請求項２に記載の熱処理システム。
【請求項５】
前記光パイプは、前記第１軸に沿ってテーパー付けされる、請求項１に記載の熱処理システム。
【請求項６】
前記光パイプは、前記源から前記光学軸に沿って広がるようにテーパー付けされる、請求項５に記載の熱処理システム。
【請求項７】
前記光パイプは、前記源から前記光学軸に沿って狭まるようにテーパー付けされる、請求項５に記載の熱処理システム。
【請求項８】
前記光学軸と加工片との間で前記ファースト（高速）軸に沿って相対運動を生ぜしめるための走査装置を更に備える、請求項４に記載の熱処理システム。
【請求項９】
前記反射壁部は、前記レーザ放射線源から前記反射壁部の間で光が前記第１軸を横切って複数回反射するように、前記第１軸を横切って十分に短い距離だけ互いに離間している、請求項１に記載の熱処理システム。
【請求項１０】
前記反射壁部に結合される１対の支持壁部を更に備え、前記支持壁部は、前記支持壁部間で前記第２軸を横切って反射しないように、十分に大きな距離だけ前記第２軸を横切って互いに分離している、請求項９に記載の熱処理システム。
【請求項１１】
前記第１軸に沿って軸方向に延長し且つ上記エミッタ領域の個々の列上に置かれ、前記レーザ源からの光を前記第２軸に沿ってコリメートするための個々の円柱レンズを更に備える、請求項１０に記載の熱処理システム。
【請求項１２】
前記光パイプは、前記光パイプの入力面から出力面へ前記光学軸に沿って前記反射面間の間隔が増大していくようにテーパー付けされる、請求項９に記載の熱処理システム。
【請求項１３】
前記光パイプは、前記光パイプの入力面から出力面へ前記光学軸に沿って前記反射面間の間隔が減少していくようにテーパー付けされる、請求項９に記載の熱処理システム。
【請求項１４】
半導体ウエハを処理するための装置において、
スロー（低速）軸に沿って延びる複数の平行列に配列された半導体レーザエミッタのアレイと、
前記スロー（低速）軸と全体として直交するファースト（高速）軸に沿って上記各列からの光をコリメートするため前記レーザエミッタの列の各々の上に重なる複数の個々の円柱レンズと、
前記複数の円柱レンズによってコリメートされた光を受けるための入力面を第１の端部に有し且つ反対側の端部に出力面を有する均質化光パイプであって、前記入力面と前記出力面との間に延長して前記スロー（低速）軸の方向に沿って互いに分離した１対の反射面を備える均質化光パイプと、
前記均質化光パイプから放出される光を、前記ファースト（高速）軸と平行な走査方向において上記ウエハに亘って走査させるための走査装置と、
を備える装置。
【請求項１５】
前記光パイプの出力面から出て来る光を前記ウエハ上の光のラインとして収束させるための光学素子を更に備え、前記光のラインは、前記スロー（低速）軸に沿う細長い寸法を有し且つ前記ファースト（高速）軸に沿う狭い寸法を有し、前記走査装置は、前記光のラインを、前記ファースト（高速）軸に沿って前記ウエハに亘って走査させる、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記反射面は、前記スロー（低速）軸を横切って複数の反射を行わせるに十分なほど互いに近接している、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記１対の反射面に結合され且つ前記ファースト（高速）軸に沿ってそれらの間の複数の反射を阻止するに十分な程に大きな距離だけ前記ファースト（高速）軸の方向に沿って互いに分離された１対の支持面を更に備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記反射面は、平頭ウエッジ形状を画成し、更に、前記光パイプの前記入力面にあって前記スロー（低速）軸に沿ってビーム発散を増大させるためのレンズを備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記平頭ウエッジ形状は、光の伝播方向に沿って減少する横断面積を有する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
加工片をアニーリングするための方法において、
スロー（低速）軸に沿って延長する複数の平行列に配列された半導体レーザエミッタのアレイから複数の光ビームを放射させるステップと、
前記レーザエミッタの前記列の各々の上に重なる個々の円柱レンズにて、レーザエミッタの各個々の列からの光ビームを、前記スロー（低速）軸と全体として直交するファースト（高速）軸に沿ってコリメートするステップと、
前記スロー（低速）軸に沿って均質化された光ビームを生成するため、前記スロー（低速）軸に沿って互いに分離された１対の反射面間で前記複数の円柱レンズからの光を、光パイプにおいて前記スロー（低速）軸に沿って複数回反射させるステップと、
前記均質化された光ビームを、前記スロー（低速）軸に沿って広い寸法を有し且つ前記ファースト（高速）軸に沿って狭い寸法を有する光のラインとして前記加工片上へ収束させるステップと、
前記ファースト（高速）軸と平行な走査方向において前記加工片に亘って前記光のラインを走査させるステップと、
を備えた方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願へのクロスレファレンス】
【０００１】
[001]本出願は、２００４年１１月１２日に出願された米国プロビジョナル特許出願第６０／６２７，２３８号の利益を請求している。
【発明の背景】
【０００２】
発明の分野
[002]本発明は、一般に、半導体基板の熱処理に係る。より詳細には、本発明は、半導体基板のレーザ熱処理に関する。
【０００３】
背景技術
[003]熱処理は、ディスプレイ用のガラスパネルの如きシリコンウエハ又は他の基板に形成されるシリコン及び他の半導体集積回路の製造に必要とされている。必要な温度は、２５０℃より低い比較的低温度から１０００℃より高い温度、１２００℃又は１４００℃までもに亘る範囲にあり、これら温度は、ドープ剤注入アニーリング、結晶化、酸化、窒化、珪化、化学気相堆積及びその他の如き種々な処理のために使用される。
【０００４】
[004]進歩型集積回路に要求される非常に浅い回路特徴部の場合には、必要な熱処理を達成するための全熱履歴を減少させることが強く望まれている。熱履歴は、所望の処理温度を達成するに必要な高温度での合計時間として考えることができる。ウエハを最高温度に留まらせる必要のある時間は、非常に短い。
【０００５】
[005]急速加熱処理（ＲＴＰ）は、ウエハのみを加熱し、チャンバの他の部分を加熱しないように、非常に素早くターンオン及びターンオフできるような放射ランプを使用する。非常に短い（約２０ｎｓ）レーザパルスを使用するパルス化レーザアニーリングは、表面層のみを加熱し、その下のウエハを加熱しないようにするのに有効であり、非常に短いランプアップレート及びランプダウンレートとすることが可能である。
【０００６】
[006]２００２年１２月１８日に出願された米国特許出願第１０／３２５，４９７号に基づくJennings氏等のＰＣＴ/２００３/００１９６９６６には、サーマルフラックスレーザアニーリング又はダイナミックサーフェスアニーリング（ＤＳＡ）とも称されることのある種々な形式のより最近の開発技法が開示されており、この記載は、そのままここに援用する。Markle氏は、米国特許第６，５３１，６８１号に異なる形式のものを開示しており、Talwar氏は、米国特許第６，７４７，２４５号に、更に別の変形例を開示している。
【０００７】
[007]Jennings氏及びMarkle氏の変形例では、放射線の細長いラインとしてウエハに当たる光の非常に強いビームを生成するのにＣＷダイオードレーザが使用されている。そのラインは、そのラインビームの長手方向と直交する方向においてウエハの表面に亘って走査される。
【発明の概要】
【０００８】
[008]半導体ウエハを熱処理するための装置は、スロー（低速）軸に沿って延長する複数の平行列に配列された半導体レーザエミッタのアレイと、上記スロー（低速）軸と全体として直交するファースト（高速）軸に沿って上記各列からの光をコリメートするため上記レーザエミッタの列の各々の上に重なる複数の個々の円柱レンズと、上記複数の円柱レンズからの光を受けるための入力面を第１の端部に有し且つ反対側の端部に出力面を有する均質化光パイプであって、上記入力面と上記出力面との間に延長して上記スロー（低速）軸の方向に沿って互いに分離した１対の反射壁部を備える均質化光パイプと、上記均質化光パイプから放出される光を、上記ファースト（高速）軸と平行な走査方向において上記ウエハに亘って走査させるための走査装置とを含む。レンズは、上記光パイプの上記出力面から出て来る光を上記ウエハ上の光のラインとして収束させる。上記光のラインは、上記スロー（低速）軸に沿う細長い寸法を有し且つ上記ファースト（高速）軸に沿う狭い寸法を有しており、上記走査装置は、上記光のラインを、上記ファースト（高速）軸に沿って上記ウエハに亘って走査させる。上記光パイプの上記反射壁部は、上記スロー（低速）軸を横切って複数の反射を行わせるに十分なほど互いに近接している。
【発明の詳細な説明】
【０００９】
[0019]Jennings氏等による前述の出願明細書に開示されている装置の１つの実施形態を、図１の概略斜視図に例示している。二次元走査のためのガントリー構造体１０は、１対の固定平行レール１２、１４を含む。２つのガントリービーム１６、１８は、設定距離だけ離間して互いに対して固定され、固定レール１２、１４に支持されており、更に、図示していないモータ及び駆動機構によって制御されて、固定レール１２、１４に沿って一緒にローラ又はボールベアリングにてスライドする。ビーム源２０は、ガントリービーム１６、１８にスライド可能に支持されている。このビーム源２０は、例示していないモータ及び駆動機構によって制御されるビーム１６、１８の下方に吊り下げておき、それらに沿ってスライドするようにしておくことができる。シリコンウエハ２２又はその他の基板が、ガントリー構造体１０の下方に固定的に支持される。ビーム源２０は、便宜的にスロー（低速）方向と称される固定レール１２、１４と全体として平行に延長するラインビーム２６としてウエハ２２に当たる下向き扇形状ビーム２４を生成するためのレーザ光源及び光学素子を含む。ここには図示されていないが、ガントリー構造体は、更に、扇形状ビーム２４に対して全体として平行な方向にレーザ光源及び光学素子を移動させて、ビーム源２０とウエハ２２との間の距離を制御可能に変化させて、ウエハ２２に対するラインビーム２６の焦点合わせを制御するためのＺ軸ステージを含む。ラインビーム２６の典型的な諸寸法は、２２０ｋＷ/ｃｍ２の典型的な電力密度において長さ１ｃｍで、幅６６ミクロンである。別の仕方として、ビーム源及び関連する光学素子を固定して、ウエハを、２次元的に走査されるステージに支持させるようにしてもよい。
【００１０】
[0020]典型的な動作において、ガントリービーム１６、１８は、固定レール１２、１４に沿った特定の位置にセットされ、ビーム源２０は、便宜的にファースト（高速）方向と称される方向においてラインビーム２６をその長手方向と直交させて走査させるように、ガントリービーム１６、１８に沿って一様な速度で移動させられる。それにより、ラインビーム２６は、ウエハ２２の一方の側から他方の側へと走査させられ、ウエハ２２の１ｃｍ広幅を照射していく。ウエハの特定の領域がラインビーム２６の光放射線に対して瞬時的にのみ露光させられるように、このラインビーム２６は十分に狭く、ファースト（高速）方向における走査速度は十分に速く、このラインビームのピークの強度は、その領域を非常に高い温度まで加熱するのに十分である。しかしながら、ウエハ２２のより深い部分は、それほどには加熱されず、ヒートシンクとして作用して、その表面領域を素早く冷却する。このファースト（高速）走査が完了するとき、ガントリービーム１６、１８は、ラインビーム２６がスロー（低速）軸に沿って延長するその長手方向に沿って移動させられるように、固定レール１２、１４に沿って新しい位置へと移動させられる。それから、ウエハ２２の隣接広幅を照射するように、ファースト（高速）走査が行われる。全ウエハ２２が熱処理されるまで、このようなファースト（高速）走査とスロー（低速）走査とが、多分、ビーム源２０の曲がりくねった経路にて、交互に繰り返される。
【００１１】
[0021]光学ビーム源２０は、レーザのアレイを含む。一実施例が図２及び図３に斜視図にて例示されており、この実施例では、約８１０ｎｍのレーザ放射線が光学系３０において２つのレーザバースタック３２から発生されており、それらレーザバースタックのうちの１つを図４の端部平面図に例示している。各レーザバースタック３２は、約１ｃｍ横方向に延長し約０．９ｍｍだけ分離した、一般的には、ＧａＡｓ半導体構造における垂直ｐ-ｎ接合に相当する１４個の平行バー３４を含む。典型的には、水冷層がバー３４の間に配設される。各バー３４には、４９個のエミッタ３６が形成されており、各エミッタは、直交方向において異なる発散角を有する個々のビームを放射する別々のＧａＡｓレーザを構成している。例示したバー３４は、それらの長手方向を複数のエミッタ３６に亘るように延長させてスロー（低速）軸に沿うように整列させ且つ１ミクロンより小さいｐ-ｎ空乏層に相当するそれらの短い幅方向をファースト（高速）軸に沿うように整列させた状態で、配置されている。ファースト（高速）軸に沿うソースのサイズが小さいことにより、ファースト（高速）軸に沿うコリメーションが効果的に行われる。発散角は、ファースト（高速）軸に沿って大きく、スロー（低速）軸に沿って比較的に小さい。
【００１２】
[0022]図２及び図３に戻って、円柱レンズレット４０の２つのアレイが、レーザ光をファースト（高速）軸に沿って狭いビームにコリメートするため、レーザバー３４に沿って配置されている。これらは、放射領域３６に亘って延長するように、レーザスタック３２に接着剤で結合させて、バー３４と整列させておくことができる。
【００１３】
[0023]光学ビーム源２０は、更に、従来の光学的素子を含むことができる。このような従来の光学的素子としては、インターリーバー及び偏光マルチプレクサもあるが、このような素子の当業者による選択は、このような素子に限定されるものではない。図２及び図３の実施例では、２つのバースタック３２からの２つのセットのビームは、インターリーバー４２へ入力される。このインターリーバー４２は、光を選択的に反射させたり透過させたりするように、２つの内部対角面に特定のコーティング、例えば、反射性パラレルバンドを有する多重ビームスプリッタータイプの構成を有している。このようなインターリーバーは、Research Electro Optics（ＲＥＯ）から市販されている。インターリーバー４２において、パターンメタリックリフレクタバンドが、２つのバースタック３２からの各セットのビームに対して傾斜面に形成されており、スタック３２の一方の側のバー３４からのビームは、反射されるか透過させられ、それにより、スタック３２の他方の側のバー３４からの対応的に選択的に透過/反射させられたビームの間に差し込まれて、分離したエミッタ３６からの放射線の間にさもなければ生じてしまうような空間に差し込まれる放射線となるようにされる。
【００１４】
[0024]インターリーブされるビームのうちの第１のセットは、インターリーブされるビームの第２のセットの偏光に対してその偏光を回転させるための１／４波長(quarter-wave)プレート４８に通される。インターリーブされるビームの両方のセットは、二重偏光ビームスプリッターの構成を有する偏光マルチプレクサ（ＰＭＵＸ）５２へ入力される。このようなＰＭＵＸは、Research Electro Optics  から市販されている。第１及び第２の対角界面層５４、５６により、インターリーブされるビームの２つのセットは、それらの前面から共通軸に沿って反射させられる。第１の界面５４は、典型的には、ハードリフレクタ（ＨＲ）として設計された誘電体干渉フィルタとして実施され、一方、第２の界面５６は、レーザ波長での偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）として設計された誘電体干渉フィルタとして実施される。その結果、第１の界面層５４から反射される、インターリーブされるビームの第１のセットは、第２の界面層５６の裏側に当たる。１／４波長プレート４８によって導入される偏光回転のため、インターリーブされるビームの第１のセットは、第２の界面層５６を通過する。ＰＭＵＸ５２によって出力されるソースビーム５８の強度は、インターリーブされるビームの２つのセットのうちのいずれかの強度の２倍とされる。
【００１５】
[0025]図には分離したものとして示したのであるが、インターリーバー４２、１／４波長プレート４８、ＰＭＵＸ及びその界面５４、５６、並びに入力及び出力面に取り付けられる付加的なフィルタは、典型的に、剛性光学系とするため、ＵＶ硬化エポキシの如きプラスチック封入剤で一緒に接合される。重要な界面は、レーザスタック３２に対するレンズレット４０のプラスチック結合であり、このプラスチック結合においては、それらレンズレット４０は、バー３４に整列させられていなければならない。ソースビーム５８は、スロー（低速）軸に沿ってソースビームを収束させるための円柱レンズ６２、６４、６６のセットに通される。
【００１６】
[0026]１次元光パイプ７０は、スロー（低速）軸に沿ってソースビームを均質化する。ソースビームは、円柱レンズ６２、６４、６６によって収束され、スロー（低速）軸に沿ってはある有限の収斂角度でもって光パイプ７０に入るが、ファースト（高速）軸に沿っては実質的にコリメートされている。光パイプ７０は、図５の斜視図により明確に例示されており、スロー（低速）軸において離間しているバースタック３２の複数のエミッタ３６によって導入されたスロー（低速）軸に沿うビーム構成を調整するためのビームホモジナイザーとして作用する。この光パイプ７０は、内部全反射を生ずるに十分に高い屈折率を有する光学ガラスの長方形スラブ７２として実施することができる。これは、スロー（低速）軸に沿って短い寸法を有し、ファースト（高速）軸に沿ってより長い寸法を有する。スラブ７２は、入力面７６においてスロー（低速）軸に沿って収斂するソースビーム５８の軸７４に沿って相当の距離に亘って延びている。ソースビーム５８は、スラブ７２の上面及び底面で内部的に何回も反射させられ、それにより、スロー（低速）軸に沿うテクスチャーの大部分を除去し、出力面７８から出て行くときのビームをスロー（低速）軸に沿って均質化する。しかしながら、ソースビーム５８は、ファースト（高速）軸に沿ってはすでに十分にコリメータされており（円柱レンズレット４０によって）、スラブ７２は、ソースビーム５８がスラブ７２の側面では内部的に反射せず、ファースト（高速）軸に沿ってのそのコリメーションを維持するように十分に幅広い。光パイプ７０は、入口及び出口アパーチャー及びビーム収斂及び発散を制御するように、その軸方向に沿ってテーパー付けしておくとよい。別の仕方として、１次元光パイプは、スラブ７２の上方面及び下方面に全体として相当し、それらの間をソースビームが通されるような２つの平行な反射面として実施することもできる。
【００１７】
[0027]光パイプ７０によって出力されるソースビームは、全体として一様である。図６の概略図に更に例示されているように、円柱レンズ８１、８２を含む別のアナモルフィックレンズセット又は光学素子８０は、スロー（低速）軸において出力ビームを拡張させ、更に又、ウエハ２２に所望のラインビーム２６を投射させる全体として球面状のレンズ８３を含む。アナモルフィック（anamorphic）光学素子８０は、限定された長さの狭いラインビームを生成するように２つの次元においてソースビームを整形する。ファースト（高速）軸の方向においては、その出力光学素子は、光パイプの出力でのソースに対して無限共役を有し（光学系を、有限ソース共役を有するように設計できるが）、ウエハ２２の像面で有限共役を有しており、一方、スロー（低速）軸の方向においては、その出力光学素子は、光パイプ７０の出力でのソースにて有限共役を有し、像面にて有限共役を有する。更に、スロー（低速）軸の方向において、レーザバーの複数のレーザダイオードからの不均一な放射は、光パイプ７０によって均質化される。光パイプ７０の均質化の能力は、光が光パイプ７０を横断して反射される回数に強く依存している。この回数は、光パイプ７０の長さ、もしテーパー付けされているならば、そのテーパーの方向、入口及び出口アパーチャーのサイズ並びに光パイプ７０への発射角によって決定される。この出力光学素子８０は、ソースビームを、ウエハの表面上で所望の寸法を有するラインビームへと収束させる。
【００１８】
[0028]図７及び図８は、光パイプ７０及びそれに関連した光学素子を示す、それぞれファースト（高速）軸及びスロー（低速）軸に沿って見た側面図を、直交配列としたものである。ファースト（高速）軸の方向において、レーザバー３２からのビームは、十分にコリメートされており、光パイプ７０又はアナモルフィック光学素子によって影響されない。一方、スロー（低速）軸の方向においては、入力アナモルフィック光学素子６２、６４、６６は、ビームを光パイプ７０の入力端へ集光させ収斂させる。ビームは、スロー（低速）軸に沿って実質的に一様な強度を有するが実質的に発散して光パイプ７０から出て行く。出力アナモルフィック光学素子８０は、スロー（低速）軸に沿って出力ビームを拡張しコリメートする。
【００１９】
[0029]前述した光パイプ７０は、光学軸７４に沿って一様な長方形横断面を有している。しかしながら、光学軸７４に沿ってテーパー付けされた横断面を有するテーパープロファイルは、後段の光学素子と組み合わせて効果的に使用することができる。特に、テーパー付けされた光パイプによれば、その光パイプの一定長さに亘って生ずる反射の数を増大させることができる。図９に斜視図にて例示した誘電体光パイプ９０は、入力面９４から出力面９６へと光学軸７４に沿って矩形横断面が一様に減少していくような光学ガラスの平頭ウエッジ９２から形成されている。即ち、この光パイプ９０のアスペクト比は、例えば、５：１から１０：１まで連続的に増大し、例えば、少なくとも２のアスペクト比の比率となっている。特に、スロー（低速）軸に沿う寸法は減少し、ファースト（高速）軸に沿う寸法は、一定に維持することができる。狭い出力面９６の効果は、その開口数（ＮＡ）は、より高く、即ち、出力ビーム発散がより大きいということである。
【００２０】
[0030]相補的構成として、図１０に斜視図にて例示する誘電体光パイプ１００は、入力面１０４から出力面１０６まで光学軸に沿って一様に矩形横断面が増大しているような光学ガラスの平頭ウエッジ１０２で形成されており、そのウエッジ１０２のアスペクト比は、連続的に、例えば、前述の実施形態とは逆の比率で減少するようなものとされている。特に、スロー（低速）軸に沿う寸法は、増大し、ファースト（高速）軸に沿う寸法は、一定に維持することができる。このような構成は、幅広い出力面１０６のＮＡがより低く、出力ビーム発散がより小さいという効果を有する。入力面の近くに置かれ光パイプ１００の長い横方向に沿って延長する円柱レンズ１０８は、ある程度コリメートされた入力ビーム１１２を、入力面１０４に鋭く収斂したビームとして収束させるという点で効果的である。図１１の側面横断面図に示されたように、スロー（低速）方向の端部での横方向ビーム成分１１４は、テーパー付けされた光パイプ１００の小さい端部の近くで多数回反射し、段々と光学軸と平行に近づいていく。その結果、出力ビームは、小さなＮＡを有し、スロー（低速）軸に沿って比較的に大きなサイズを有する。
【００２１】
[0031]誘電体光パイプ７０、９０、１００の横方向側壁は、光パイプの作用に実際に関与せず、従って、パイプの長い横方向に沿っては反射又は均質化がなんら行われないような単一軸光パイプが得られることが理解されよう。従って、これらの横方向壁部は、平行とする必要はないが、平行な壁部とする方が製造するのに容易である。
【００２２】
[0032]別の仕方として、この１次元光パイプは、スラブ７２又はウエッジ９２、１０２の上面及び下面に全体として相当し、ソースビームをそれらの間に通す２つの平行又は若干傾斜した反射面として実施することもできる。これらの反射面は、内部全反射させない自立ミラー又は透明部材上のコーティングとして形成することができる。インターリーバー４２又は偏光マルチプレクサ５２なしで、又、それらの両方なしで、本発明を実施することもできる。
【００２３】
[0033]特に好ましい実施形態に関して、本発明を詳細に説明してきたのであるが、本発明の真の精神及び範囲から逸脱せずに、本発明の種々な変形及び変更をなすことができることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に使用されるサーマルフラックスレーザアニーリング装置の斜視図である。
【図２】図１の装置の光学構成部分のある方向から見た斜視図である。
【図３】図１の装置の光学構成部分の異なる方向から見た斜視図である。
【図４】図１の装置における半導体レーザアレイの部分の端部平面図である。
【図５】図１の装置のための均質化光パイプの斜視図である。
【図６】図５の光パイプ及びその入力面及び出力面のレンズアセンブリの斜視図である。
【図７】ファースト（高速）軸に沿う図６の光パイプの上面図である。
【図８】スロー（低速）軸に沿う図６の光パイプの側面図である。
【図９】光学軸に沿って横断面積が減少していく平頭ウエッジとして形成された図５の光パイプの一実施形態の斜視図である。
【図１０】光学軸に沿って横断面積が増大していく平頭ウエッジとして形成された図５の光パイプの一実施形態の斜視図である。
【図１１】図１０の光パイプの内側での複数の反射を示し、光パイプの入力側のビーム発散レンズの効果を例示する図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０…ガントリー構造体、１２、１４…固定平行レール、１６、１８…ガントリービーム、２０…ビーム源、２２…シリコンウエハ、２４…扇形状ビーム、２６…ラインビーム、３０…光学系、３２…レーザバースタック、３４…バー、３６…エミッタ、４０…円柱レンズレット、４２…インターリーバー、４８…１／４波長プレート、５２…偏光マルチプレクサ、５４…第１の対角界面層、５６…第２の対角界面層、５８…ソースビーム、６２、６４、６６…円柱レンズ、７０…１次元光パイプ、７２…長方形スラブ、７４…ソースビームの光学軸、７６…入力面、７８…出力面、８０…アナモルフィックレンズセット又は光学素子、８１、８２…円柱レンズ、９０…誘電体光パイプ、９２…平頭ウエッジ、９４…入力面、９６…出力面、１００…誘電体光パイプ、１０２…平頭ウエッジ、１０４…入力面、１０６…出力面、１０８・・円柱レンズ、１１２…入力ビーム、１１４…横方向ビーム成分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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