(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心位置の第１のレーザ光源と、この第１のレーザ光源から放射される第１のレーザ光を導く第１の光導波部材と、上記第１のレーザ光源を中心とする円周方向に互いに離間した複数の第２のレーザ光源と、この複数の第２のレーザ光源から放射される複数の第２のレーザ光を導く第２の光導波部材とよりなり、上記第１の光導波部材が上記第１のレーザ光を入射せしめる一端面と、上記第１のレーザ光を放射せしめる、上記一端面より広い面積を有する他端面とを有し、上記第２の光導波部材が上記複数の第２のレーザ光源からの上記複数の第２のレーザ光を夫々入射せしめる上記第１のレーザ光源を中心とする円周方向に互いに離間した複数の一端面と、上記第２のレーザ光を放射せしめる、上記第２の光導波部材の上記複数の一端面より広い面積を有する複数の他端面とより成り、上記第２の光導波部材の上記複数の他端面が合体して上記第１の光導波部材の上記他端面の外周に同心状に配置される管状面を形成することを特徴とするレーザ加熱装置。
【請求項２】
上記第１の光導波部材の上記他端面が管状面であることを特徴とする請求項１記載のレーザ加熱装置。
【請求項３】
上記各レーザ光源の出力が互いに異なることを特徴とする請求項１または２記載のレーザ加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ加熱装置、特に一度に大きな面積を所望の温度分布に加熱することができるレーザ加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板等を加熱するためにＹＡＧレーザや炭酸ガスレーザ加熱装置を用いてスポット移動方式、線状ビーム照射方式、スキャニング方式で加熱したり、ストライプ幅の広い高出力半導体レーザ加熱装置を用いて加熱していた（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−９４８９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然しながら、上記スポット移動方式及びスキャニング方式はいずれも加熱すべき位置をレーザ光で走査する方式であるから加熱すべき部分の全体にレーザ光を一度に照射することができず、処理効率が落ちる。また、線状ビーム照射方式やストライプ幅の広い高出力半導体レーザ加熱装置においては、線状でしか加熱することができず一度に大きな面積を所望の温度分布で加熱することができないという欠点があった。
【０００４】
本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のレーザ加熱装置は、中心位置の第１のレーザ光源と、この第１のレーザ光源から放射される第１のレーザ光を導く第１の光導波部材と、上記第１のレーザ光源を中心とする円周方向に互いに離間した複数の第２のレーザ光源と、この複数の第２のレーザ光源から放射される複数の第２のレーザ光を導く第２の光導波部材とよりなり、上記第１の光導波部材が上記第１のレーザ光を入射せしめる一端面と、上記第１のレーザ光を放射せしめる、上記一端面より広い面積を有する他端面とを有し、上記第２の光導波部材が上記複数の第２のレーザ光源からの上記複数の第２のレーザ光を夫々入射せしめる上記第１のレーザ光源を中心とする円周方向に互いに離間した複数の一端面と、上記第２のレーザ光を放射せしめる、上記第２の光導波部材の上記複数の一端面より広い面積を有する複数の他端面とより成り、上記第２の光導波部材の上記複数の他端面が合体して上記第１の光導波部材の上記他端面の外周に同心状に配置される管状面を形成することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のレーザ加熱装置においては、上記第１の光導波部材の上記他端面が管状面であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のレーザ加熱装置においては、上記各レーザ光源の出力が互いに異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、基板等の被加熱物を広範囲に加熱せしめることができるという大きな利益がある。
【０００９】
また、レーザ光源の数を増やすことにより、被加熱物を広範囲に加熱せしめることができ、また、各レーザ光源の出力を異ならしめることにより、被加熱面を所望の温度分布で加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【００１１】
図１〜図３は、高出力の第１の半導体レーザ１と、この半導体レーザ１より放射されるレーザ光を導く石英ロッド等からなる第１の光導波部材２とよりなるレーザ加熱装置を示す。上記光導波部材２は、その一端面に上記高出力半導体レーザ１からのレーザ光が入射される棒状部３と、この棒状部３の他端にその一端が接続された、その外径が他端側に向うに従って上記棒状部３の他端外径と同じ外径から徐々にラッパ状に拡大した後一定となる一定の厚さの円管状部４とよりなる。
【００１２】
上記高出力半導体レーザ１から上記棒状部３の一端面に入射されたレーザ光は、上記光導波部材２によって拡がり、基板等の被加熱物（図示せず）を広範囲に加熱できる。
【００１３】
なお、レーザ光の透過を良くするために、レーザ光が入射される上記棒状部３の一端面を平面研磨し、反射防止膜を設ける。
【００１４】
また、上記円管状部４の他端面には、コリメートレンズやシリンドリカルレンズなどの各種レンズ（図示せず）を設け、放射光を平行光にして基板等の被加熱物に照射せしめる。
【００１５】
また、光導波部材２はレーザ光の反射や透過ロスが少なく、耐熱性がよい石英製のものが好ましい。
【００１６】
また、石英ロッドにグレーディングを設け石英からの光のロスを防止することが望ましい。
【００１７】
また、光導波部材２の円管状部４は、３角管状、４角管状等の多角管状としてもよい。
【００１８】
なお、上記光導波部材の円管状部４の代わりに上記棒状部３の他端外径と同じ外径から徐々にラッパ状に拡大した後一定となる棒状部（図示せず）を用いてもよい。
【００１９】
図４〜図６は、円周方向に互いに離間した２個の高出力の第２の半導体レーザ５と、石英等からなる一定の厚さの円管状の第２の光導波部材８とよりなるレーザ加熱装置を示す。上記光導波部材８は上記半導体レーザ５から放射されるレーザ光が入射される一端面９から他端面１０に向って形成した傾斜した切り欠き１１により円周方向に上記一端面より広い面積の他端面となる半円管状部１２，１２に２分割され、上記２分割された他端面が合体して管状面を形成する。
【００２０】
上記各半導体レーザ５から上記各半円管状部１２の一端面９に入射されたレーザ光は、上記各半円管状部１２内で拡がり、上記各半円管状部１２の他端面１０から円管状に放射され、基板等の被加熱物（図示せず）を広範囲に加熱できる。
【００２１】
上記光導波部材を円周方向に分割してレーザ光源の数を増やし、各レーザ光源の出力を夫々制御することにより、被加熱面を所望の温度分布で加熱することができる。
【００２２】
円管状の光導波部材８は切り欠き１１により円周方向に３分割以上に分割してレーザ光源を増やすことができる。
【００２３】
上記光導波部材８は３角管状、４角管状等の多角管状とすることができる。
【実施例１】
【００２４】
本発明の第１の実施例のレーザ加熱装置においては、図７〜図９に示すように、上記図４〜図６に示すレーザ加熱装置の中心部に上記図１〜図３に示すレーザ加熱装置を組み込むようにする。この実施例では光導波部材は、上記中心部における光導波部材２と、この光導波部材２の外周に同心円状に配置せしめた、上記光導波部材２の外径よりその内径が大きい光導波部材８とよりなる。
【００２５】
本発明の第１の実施例のレーザ加熱装置は上記のような構成であるから、上記棒状部３と一端面９に上記各半導体レーザ１，５から入射されたレーザ光は、上記光導波部材２，８内で拡がり、上記各管状部４，１２の他端面から夫々放射され、基板等の被加熱物（図示せず）を広範囲に加熱できるようになる。
【００２６】
本発明レーザ加熱装置においては、更にレーザ光源を増やすことができるので、被加熱物を広範囲に加熱でき、また、各半導体レーザの出力を異ならしめることにより、被加熱面を所望の温度分布に加熱することができるという大きな利益がある。
【００２７】
また、直径の異なる複数の光導波部材を同心円状に配置せしめ、更にレーザ光源の数を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のレーザ加熱装置に組み込み可能なレーザ加熱装置の正面図である。
【図２】図１に示すレーザ加熱装置の右側面図である。
【図３】図１に示すレーザ加熱装置の左側面図である。
【図４】本発明のレーザ加熱装置に組み込み可能な他のレーザ加熱装置の正面図である。
【図５】図４に示すレーザ加熱装置の右側面図である。
【図６】図４に示すレーザ加熱装置の左側面図である。
【図７】本発明のレーザ加熱装置の第１の実施例の正面図である。
【図８】図７に示すレーザ加熱装置の右側面図である。
【図９】図８に示すレーザ加熱装置の左側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  高出力半導体レーザ
２  光導波部材
３  棒状部
４  円管状部
５  光導波部材
６  棒状部
７  棒状部
８  光導波部材
９  一端面
１０  他端面
１１  切り欠き
１２  半円管状部
【図１】
0003950129.tif 000002
【図２】
0003950129.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003950129.tif 000005
【図５】
0003950129.tif 000006
【図６】
0003950129.tif 000007
【図７】
0003950129.tif 000008
【図８】
0003950129.tif 000009
【図９】
0003950129.tif 000010