DE102007044298B3 - Method and arrangement for generating a laser beam with a linear beam cross section - Google Patents

Method and arrangement for generating a laser beam with a linear beam cross section Download PDF

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    • G02B27/0966—Cylindrical lenses

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren sowie eine Anordnung zum Erzeugen eines Laserstrahls mit einem linienhaften Strahlquerschnitt, der eine lange und eine kurze Strahlquerschnittsachse besitzt und eine Erstreckung in der langen Achse von wenigstens 200 mm und eine Erstreckung in der kurzen Achse von maximal 800 µm aufweist, bei dem der aus einer Laserstrahlquelle austretende Laserstrahl getrennt bezüglich der langen Achse und der kurzen Achse homogenisiert wird, indem der Laserstrahl sowohl relativ zur langen als auch zur kurzen Achse unter Erzeugung jeweils einer Fokiebene, in die jeweils eine Vielzahl von Teilstrahlen, in die der Strahlquerschnitt des Laserstrahls aufgetrennt wird, fokussiert wird, die nachfolgend unter Ausbildung eines im Strahlquerschnitt homogenisierten Laserstrahls zusammengeführt werden, und der Laserstrahl zumindest bezüglich der langen Achse eine telezentrische Abbildung erfährt, d.h. der bezüglich der langen Achse homogenisierte Laserstrahl wird mittels einer Kondensoroptik (LACL) derart abgebildet, dass ein dem abgebildeten Laserstrahl zuordenbarer Strahlengang, bestehend aus längs zur Ausbreitungsrichtung orientierten Teilstrahlen parallelen Lichtes, entsteht. Die Erfindung zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus: - Abbilden des sich in der kurzen Achse homogenisierend zusammenführenden Strahlquerschnitts mittels einer ersten Kondensoroptik (SACL1) zur Erzeugung eines homogenen Bildfeldes (HFSA1) und Erzeugen einer ersten Pupille ...The invention relates to a method and an arrangement for producing a laser beam with a linear beam cross section, which has a long and a short beam cross-sectional axis and has an extension in the long axis of at least 200 mm and a short axis extension of at most 800 μm, in which the laser beam emitted from a laser beam source is homogenized separately with respect to the long axis and the short axis by the laser beam both relative to the long and the short axis to produce a respective focal plane, in each of a plurality of sub-beams, in which the beam cross section of the laser beam is separated, is focused, which are subsequently merged to form a homogenized in the beam cross-section laser beam, and the laser beam at least with respect to the long axis undergoes a telecentric imaging, ie the laser beam homogenized with respect to the long axis is imaged by means of a condenser optic (LACL) in such a way that a beam path assignable to the imaged laser beam, consisting of partial beams oriented parallel to the direction of propagation, is formed. The invention is characterized by the following method steps: imaging of the beam cross section which homogenizes in the short axis by means of a first condenser optical system (SACL1) for generating a homogeneous image field (HFSA1) and generating a first pupil.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung bezieht sich ein Verfahren sowie eine Anordnung zum Erzeugen eines Laserstrahls mit einem linienhaften Strahlquerschnitt, der eine lange und eine kurze Strahlquerschnittsachse besitzt und eine Erstreckungen in der langen Achse von wenigstens 200 mm und eine Erstreckung in der kurzen Achse von maximal 800 μm aufweist, bei dem der aus einer Laserstrahlquelle austretende Laserstrahl getrennt bezüglich der langen Achse und der kurzen Achse homogenisiert wird, indem der Laserstrahl sowohl relativ zur langen als auch zur kurzen Achse unter Erzeugung jeweils einer Fokiebene, in die jeweils eine Vielzahl von Teilstrahlen, in die der Strahlquerschnitt des Laserstrahls aufgetrennt wird, fokussiert wird, die nachfolgend unter Ausbildung eines im Strahlquerschnitt homogenisierten Laserstrahls zusammengeführt werden. Der Laserstrahl wird zumindest bezüglich der langen Achse telezentrisch abgebildet, d. h. der bezüglich der langen Achse homogenisierte Laserstrahl wird mittels einer Kondensoroptik derart abgebildet, dass ein dem abgebildeten Laserstrahl zuordenbarer Strahlengang, bestehend aus längs zur Ausbreitungsrichtung orientierten Teilstrahlen parallelen Lichtes, entsteht,The The invention relates to a method and an arrangement for generating a laser beam with a linear beam cross section, the one long and has a short beam cross-sectional axis and an extents in the long axis of at least 200 mm and an extension in the short axis of maximum 800 microns in which the laser beam emerging from a laser beam source separately regarding the long axis and the short axis is homogenized by the laser beam both relative to the long and the short axis generating a respective foci in each of which a plurality of partial beams, in which the beam cross section of the laser beam is focused, the following is under education a homogenized in the beam cross section laser beam are merged. The laser beam becomes telecentric at least with respect to the long axis shown, d. H. the re The long axis homogenized laser beam is by means of a condenser optics such that a laser beam can be assigned to the imaged laser beam Beam path, consisting of longitudinal oriented to the direction of propagation partial beams of parallel light, arises

Stand der TechnikState of the art

Verfahren sowie Anordnungen der vorstehend genannten Gattung werden seit geraumer Zeit in der industriellen Fertigung von auf TFT(thin film transistor)-Technik basierenden Flachbildschirmen eingesetzt. Eine der hierfür zu treffenden Maßnahmen ist die Bereitstellung einer möglichst großflächigen polykristallinen Siliziumschicht, auf deren Grundlage im Weiteren eine Vielzahl arrayförmig angeordneter Dünnschicht-Transistoren prozessiert wird. Zur Herstellung der polykristallinen Siliziumschicht wird ein Substrat mit amorphen Silizium beschichtet, das im Wege eines laserunterstützten Belichtungsverfahrens durch kontrollierte lokale, lichtinduzierte Erhitzung in polykristallines Silizium im Wege eines kurzzeitigen Schmelzvorganges umgewandelt wird. Für derartige, literaturbekannte Belichtungsverfahren werden in an sich bekannter Weise Excimer-Laser, beispielsweise XeCl-Laser eingesetzt, die Licht im ultravioletten Spektralbereich zu emittieren vermögen, das von Silizium weitgehend vollständig absorbiert wird, wodurch eine bis zum Aufschmelzen des amorphen Siliziums führende thermische Erhitzung und eine damit verbundene Rekristallisation des amorphen Siliziums in polykristallines Silizium ermöglicht wird. In diesen Zusammenhang wird häufig von ELA-Verfahren (Excimer Laser Annealing) gesprochen. Um eine für den Aufschmelzvorgang erforderliche Energiedichte auf die Oberfläche des mit amorphen Siliziums befilmten Substrates kurzzeitig mittels eines Laserstrahls zudeponieren und zugleich auch den Anforderungen industrieller Fertigung zu genügen, erwies es sich als zweckmäßig, den aus einem Excimer-Laser austretenden Laserstrahl, in einen Laserstrahl mit linienhafter Strahlquerschnittsform überzuführen, beispielsweise mit einer Linienlänge von 370 mm und einer Linienbreite von 400 μm, der in dieser Form in kontrollierter Weise zur lokalen kurzzeitigen Aufschmelzung der amorphen Siliziumschicht über die gesamte, mit amorphem Silizium beschichtete Substratoberfläche, abgescannt bzw. abgerastert wird.method and arrangements of the type mentioned above are quite long Time in the industrial production of TFT (thin film transistor) technology used based flat screens. One of the ones to be taken activities is the provision of one possible large-area polycrystalline Silicon layer, on the basis of which a plurality of arrayed arranged hereinafter Thin film transistors is processed. For producing the polycrystalline silicon layer a substrate is coated with amorphous silicon that gets in the way a laser assisted Exposure method by controlled local, light-induced Heating in polycrystalline silicon by means of a short-term Melting process is converted. For such, known from the literature Exposure methods are in a conventional manner excimer laser, for example XeCl lasers used the light in the ultraviolet spectral range to be able to emit that of silicon largely complete is absorbed, causing one to melt the amorphous Silicon leading thermal heating and associated recrystallization of amorphous silicon in polycrystalline silicon. In this context becomes frequent from ELA (Excimer Laser Annealing). To one for the Melting required energy density on the surface of the with amorphous silicon filmed substrate briefly by means of a Laser beam and at the same time meet the requirements of industrial To meet production it proved to be expedient, the from a excimer laser emerging laser beam, in a laser beam to be transferred with linear beam cross-sectional shape, for example with a line length of 370 mm and a line width of 400 microns, which in this form in controlled A method for local short-term melting of the amorphous silicon layer over the entire substrate surface coated with amorphous silicon was scanned or is scanned.

In besonders vorteilhafter Weise bedarf es für eine derartig homogene Rekristallisation eines entsprechend geformten Laserstrahls mit einer ausgeprägten Homogenität in der Verteilung der Lichtintensität sowohl längs der langen als auch längs der kurzen Achse des rechteckförmig linienhaften Strahlquerschnittes. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, das Strahlprofil in Bezug auf die Lichtintensitätsverteilung längs der kurzen Achse mit beidseitig großer Flankensteilheit auszubilden, so dass in Bezug zur kurzen Strahlquerschnittsachse die Lichtintensität möglichst nahe an ein als ein Ideal anzusehendes Rechteckprofils angenähert wird, d. h. das Strahlintensitätsplateau reicht mit dem Plateauwert bis an die seitlichen Flanken heran und fällt an den Flanken steil ab.In Particularly advantageously, it is necessary for such a homogeneous recrystallization a correspondingly shaped laser beam with a pronounced homogeneity in the Distribution of light intensity both longitudinally the long as well as longitudinal the short axis of the rectangular linear beam cross section. In addition, it is advantageous the beam profile with respect to the light intensity distribution along the short axis with large sides on both sides Flank slope form, so that in relation to the short beam cross-sectional axis the light intensity as close as possible is approximated to a rectangular profile to be regarded as an ideal, d. H. the beam intensity plateau reaches with the plateau value up to the lateral flanks and falls the flanks steeply.

Repräsentativ für einen diesbezüglichen Stand der Technik wird auf die US 2005/0035103 A1 verwiesen, in der eine beachtenswerte Zusammenstellung über den derzeitigen Stand der Technik bezüglich ELA-Verfahren zu entnehmen ist und aus der insbesondere unter Bezugnahe auf deren 1 eine Excimer-Laseranordnung mit einer im Strahlengang nach geordneten Strahlführenden sowie auch Strahlformenden Optikanordnung zur Erzeugung eines Laserstrahls mit einem linienhaften Strahlquerschnitt im vorstehend genannten Sinne gezeigt ist. So verhilft eine Teleobjektivanordnung zur Anpassung des aus dem Excimer-Laser austretenden rechteckförmigen Strahlquerschnittes an die Eingangsapertur eines im Strahlengang nachfolgenden Homogenisierers, der den im Strahlquerschnitt rechteckförmigen Laserstrahl getrennt relativ zu dessen kurzen sowie auch langen Strahlquerschnittsachse jeweils in Bezug auf die Lichtintensitätsverteilung zu homogenisieren vermag. Zunächst durchläuft hierbei der Laserstrahl einen so genannten Langachsenhomogenisierer, der aus einer ersten Anordnung parallel zueinander orientierter Zylinderlinsen besteht sowie dieser im Strahlengang nachgeordnet einer zweiten Anordnung parallel zueinander angeordneter Zylinderlinsen, wobei die Fokipunkte bzw. -linien der Zylinderlinsen der ersten Anordnung zwischen der ersten und zweiten Anordnung der Zylinderlinsenanordnungen liegen. Im Strahlengang, den Zylinderlinsenanordnungen nachgeordnet, ist eine Kondensorlinse zur Abbildung des in der langen Achse rechteckförmig ausgebildeten Strahlquerschnittes vorgesehen. Im Weiteren folgt ein Kurzachsenhomogenisierer, der ebenfalls eine erste Anordnung von jeweils parallel zueinander angeordneter Zylinderlinsen vorsieht, gefolgt im Strahlengang von einer zweiten Anordnung parallel zueinander ausgerichteter Zylinderlinsen, wobei die Achsen der Zylinderlinsen des Kurzachsenhomogenisierers orthogonal zu den Zylinderlinsenachsen des Langachsenhomogenisierers orientiert sind. Gleichfalls dem Langachsenhomogenisierer liegen auch beim Kurzachsenhomogenisierer die Fokipunkte bzw. -linien der jeweils ersten Anordnung an Zylinderlinsen zwischen beiden Zylinderlinsenanordnungen. Zur weiteren Abbildung des in der kurzen Achse homogenisierten Strahlquerschnittes werden nachfolgend eine Kondensorlinse sowie eine Feldlinse vorgesehen, die den in der kurzen Achse homogenisierten Strahlquerschnitt in den Bereich einer Spaltlinse abbilden. Schließlich sorgt eine optische Lupenanordnung für eine Verkleinerung der Strahlquerschnittsform in der kurzen Achse und letztlich wird der nun linienhaft ausgebildete und im Strahlquerschnitt homogenisierte Laserstrahl auf die mit amorphem Silizium beschichtete Substratoberfläche abgebildet. Weitere Einzelheiten hierzu können der vorstehend genannten US 2005/0035103 A1 entnommen werden. Ergänzend seien ferner die Druckschriften US 2006/0209310 A1 und US 2007/0091978 A1 genannt, in denen gleichfalls Ausführungsbeispiele zur optischen Laserstrahlhomogenisierung mit nachfolgender Überführung des Laserstrahls in einen Laserstrahl mit einem linienförmigen Strahlquerschnitt zu entnehmen sind, die jedoch gegenüber der vorstehend genannten US 2005/0035103 A1 keine grundsätzlichen Neuerungen offenbaren.Representative of a related art is on the US 2005/0035103 A1 See, in which a noteworthy summary of the current state of the art regarding ELA method is to be taken and from the particular reference to their 1 an excimer laser arrangement with a beam path in the beam path according to and also beam-forming optical arrangement for generating a laser beam with a linear beam cross-section in the aforementioned sense is shown. Thus, a telephoto arrangement helps to adapt the rectangular beam cross section emerging from the excimer laser to the input aperture of a homogenizer in the beam path which is capable of separately homogenizing the laser beam rectangular in the beam cross section relative to its short and also long beam cross section axis with respect to the light intensity distribution. First, the laser beam passes through a so-called long axis homogenizer, which consists of a first arrangement of parallel cylindrical lenses and this in the beam path downstream of a second array of parallel cylindrical lenses, the focal points or lines of the cylindrical lenses of the first arrangement between the first and second Arrangement of the cylindrical lens arrangements are. Downstream of the cylindrical lens arrangements in the beam path, a condenser lens is rectangular for imaging the long axis trained beam cross section provided. The following is a short axis homogenizer, which also provides a first arrangement of each cylinder lenses arranged parallel to each other, followed in the beam path by a second array of parallel aligned cylindrical lenses, the axes of the cylindrical lenses of the short axis homogenizer are oriented orthogonal to the cylindrical lens axes of the long axis homogenizer. Likewise with the long-axis homogenizer, the focal points or lines of the respective first arrangement of cylindrical lenses are also located between the two cylindrical lens arrangements in the case of the short-axis homogenizer. For further imaging of the beam cross section homogenized in the short axis, a condenser lens and a field lens are subsequently provided, which image the beam cross section homogenized in the short axis into the region of a slit lens. Finally, an optical magnifying glass arrangement ensures a reduction in the beam cross-sectional shape in the short axis, and ultimately the laser beam, which is now linearly formed and homogenized in the beam cross section, is imaged onto the substrate surface coated with amorphous silicon. Further details of this may be mentioned above US 2005/0035103 A1 be removed. In addition, the publications should also be added US 2006/0209310 A1 and US 2007/0091978 A1 in which also embodiments for optical laser beam homogenization with subsequent transfer of the laser beam into a laser beam with a line-shaped beam cross-section can be seen, however, with respect to the above US 2005/0035103 A1 reveal no fundamental changes.

Im Bestreben, die Linienform des Strahlquerschnittes längs ihrer langen Achse zu vergrößern, letztlich auch aus Gründen möglichst großflächige, mit amorphem Silizium befilmte Substratflächen wirtschaftlich im Wege des ELA-Verfahrens zu bearbeiten, stellt sich in zunehmenden Maße das Problem der Bildfeldwölbung ein, die aufgrund unterschiedlicher Fokustiefen zu einer unscharfen Abbildung längs der Laserlinie führt, wobei der Grad der Unschärfe mit zunehmenden Abstand von der Bildmitte zu den Bildrandbereichen zunimmt. Dieser Abbildungsfehler schlägt darüber hinaus umso mehr zu Buche, wenn die Tiefenschärfe des abbildenden Systems in etwa in der gleichen oder kleineren Größenordnung liegt wie die durch die Bildfeldwölbung insbesondere in den Bildrandbereichen hervorgerufene Lageverschiebung der Fokuspunkte verglichen zur Fokuslage in der Bildmitte. Bedient man sich bei zur Abbildung des Laserstrahl längs seiner langen Achse jedoch einer telezentrischen Abbildung, d. h. die dem Laserstrahl zuordenbaren Teilstrahlen sind nach Durchtritt durch die dem Langachsenhomogenisierer nachgeordneten Kondensoroptik zueinander parallel gerichtet, so ist es möglich, die sich bezüglich der langen Achse ausbildenden nachteilig in Erscheinung tretenden Abbildungsfehler bedingt durch die Bildfeldwölbung zu minimieren. Derartige optische Aufbauten zur Realisierung lang dimensionierter Laserlinien mit Linienlängen von typischerweise 450 mm und mehr, erfordern jedoch zur Realisierung telezentrischer Abbildungsoptiken, große Abstände zwischen dem Langachsenhomogenisierer und der Langachsenkondensoroptik. Dies wirft jedoch Probleme bei der Abbildung des Laserstrahls längs seiner kurzen Achse auf, gilt es doch über die gesamte Linienlänge des Laserstrahls eine längs der kurzen Achse möglichst einem idealen Rechteckprofils angenäherte Lichtintensitätsverteilung, d. h. ein Profil mit einer möglichst definierten Linienhalbwertsbreite und einer ausgeprägten Flankensteilheit zu realisieren.in the Aspiration, the line shape of the beam cross section along its long axis to enlarge, ultimately also for reasons preferably large area, with amorphous silicon filmed substrate surfaces economically in the way the ELA procedure is becoming increasingly problematic Curvature of field a, due to different focus depths to a blurred Illustration along the laser line leads, being the degree of blur with increasing distance from the center of the image to the image border areas increases. This aberration also makes it even more interesting if the depth of field of the imaging system in about the same or smaller order of magnitude like the field curvature, especially in the image border areas caused shift in position of the focus points compared to the focus position in the middle of the picture. One uses oneself for the picture of the laser beam along his long axis, however, a telecentric imaging, d. H. the laser beam assignable partial beams are after passing through the longitudinal axis homogenizer downstream Condenser optics directed parallel to each other, so it is possible to with respect the long axis forming adversely appearing in appearance To minimize aberrations caused by the field curvature. such Optical structures for the realization of long dimensioned laser lines with line lengths typically 450 mm and more, but require realization telecentric imaging optics, large distances between the long axis homogenizer and the long-axis condenser optics. However, this raises problems the image of the laser beam along its short axis, but it applies over the entire line length of Laser beam one longitudinal the short axis as possible an ideal rectangular profile approximated light intensity distribution, d. H. a profile with one as possible defined line half width and a pronounced edge steepness to realize.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erzeugen eines Laserstrahls mit einem linienhaften Strahlquerschnitt, der eine lange und eine kurze Strahlquerschnittsachse besitzt und eine Erstreckung in der langen Achse von wenigstens 200 mm, vorzugsweise mehr als 400 mm, und eine Erstreckung in der kurzen Achse von maximal 800 μm, vorzugsweise 400 μm aufweist, bei dem der aus einer Laserstrahlquelle austretende Laserstrahl getrennt bezüglich der langen Achse und der kurzen Achse homogenisiert wird, indem der Laserstrahl sowohl relativ zur langen als auch zur kurzen Achse unter Erzeugung jeweils einer Fokiebene, in die jeweils eine Vielzahl von Teilstrahlen, in die der Strahlquerschnitt des Laserstrahls aufgetrennt wird, fokussiert wird, die nachfolgend unter Ausbildung eines im Strahlquerschnitt homogenisierten Laserstrahls zusammengeführt werden und der Laserstrahl zumindest bezüglich der langen Achse eine telezentrische Abbildung erfährt, d. h. der bezüglich der langen Achse homogenisierte Laserstrahl wird mittels einer Kondensoroptik derart abgebildet, dass ein dem abgebildeten Laserstrahl zuordenbarer Strahlengang, bestehend aus längs zur Ausbreitungsrichtung orientierten Teilstrahlen parallelen Lichtes, derart weiterzubilden, dass das Strahlprofil längs der kurzen Achse trotz der großen Abbildungsabstände mit einem möglichst scharf gezeichneten Rechtecksprofil, d. h. mit einer möglichst ausgeprägten Flankensteilheit und einer definierten Linienhalbwertsbreite, auf eine Abbildungsebene abgebildet werden kann. So gilt es insbesondere, optische Maßnahmen zu treffen, durch die eine weitgehend unabhängige Variation des Strahlprofils bezüglich der kurzen Achse hinsichtlich Flankensteilheit und Linienhalbwertsbreite längs der gesamten Länge des linienhaften Laserstrahlquerschnittes vorgenommen werden kann. Ferner gilt es, eine entsprechende Anordnung zur Erzeugung eines Laserstrahls anzugeben, die den vorstehend beschriebenen Anforderungen entspricht.The invention has for its object to provide a method for producing a laser beam with a linear beam cross section, which has a long and a short beam cross-sectional axis and an extension in the long axis of at least 200 mm, preferably more than 400 mm, and an extension in the short Axial of at most 800 microns, preferably 400 .mu.m, in which the emerging from a laser beam source laser beam is homogenized separately with respect to the long axis and the short axis by the laser beam both relative to the long and the short axis to produce a respective Fokiebene, in in each case a plurality of partial beams, in which the beam cross section of the laser beam is separated, is focused, which are subsequently combined to form a homogenized in the beam cross section laser beam and the laser beam at least with respect to the long axis undergoes a telecentric imaging, ie with respect to the lan gen axis homogenized laser beam is imaged by means of a condenser optics such that a the laser beam imaged beam path, consisting of longitudinally oriented to the propagation direction partial beams of parallel light, such that the beam profile along the short axis despite the large imaging distances with a sharp as possible drawn rectangular profile, ie can be mapped to a mapping plane with the greatest possible edge steepness and a defined line half-width. So it is particularly important to take optical measures by which a largely independent variation of the beam profile with respect to the short axis in terms of edge steepness and line half-width along the entire length of the linear laser beam cross-section can be made. Furthermore, it is necessary to provide a corresponding arrangement for generating a laser beam, the above be written requirements.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Eine lösungsgemäße Anordnung ist Gegenstand des Anspruches 6. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung, insbesondere unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.The solution the object underlying the invention is specified in claim 1. A solution according to the invention is the subject of claim 6. The idea of the invention advantageous Further features are the subject of the dependent claims and the further description, in particular with reference to the embodiments refer to.

Lösungsgemäß zeichnet sich ein Verfahren zum Erzeugen eines Laserstrahls mit einem linienhaften Strahlquerschnitt gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 dadurch aus, dass im Strahlengang zur Strahlformung sowie Strahlabbildung des Laserstrahlquerschnittes in der kurzen Achse eine wenigstens zweistufige optische Abbildung vorgenommen wird, mit der einerseits eine räumliche Überbrückung der durch die telezentrische Strahlführung bedingten langen Distanz zwischen dem Kurzachsenhomogenisierer und einer Abbildungsebene ermöglicht wird, in der sich vorzugsweise das mit der amorphen Si-Schicht versehene Substrat befindet, und mit der andererseits eine voneinander unabhängige Einstellmöglichkeit für die Flankensteilheit und Linienhalbwertsbreite geschaffen wird.Drawing according to the solution a method for generating a laser beam with a linear Beam cross section according to the features of the preamble of claim 1 characterized in that in the beam path for beam shaping and beam imaging of the laser beam cross section in the short axis an at least two-stage optical image is made with the one hand, a spatial bridging caused by the telecentric beam guidance long distance between the short axis homogenizer and an imaging plane allows is in which preferably provided with the amorphous Si layer Substrate is located, and with the other hand, an independent adjustment for the Slope and line half width is created.

Die zweistufige Abbildung ist lösungsgemäß durch zwei im Strahlengang nacheinander folgend angeordnete optische Abbildungszweige realisiert, von denen der erste optische Abbildungszweig aus den Zylinderlinsenanordnungen des Kurzachsenhomogenisierers, einer nachfolgenden Kurzachsenkondensoroptik sowie einer dem Strahlengang folgenden Kurzachsenfeldlinsenoptik besteht. Hierbei sind die einzelnen optischen Einheiten derart aufeinander abgestimmt und angeordnet, so dass zum einen die Kurzachsenkondensoroptik ein homogenes Bildfeld erzeugt und zum anderen die nachfolgende Feldlinsenoptik die sich zwischen beiden Zylinderanordnungen des Kurzachsenhomogenisierers sich scharf abbildende Fokiebene, in die die bezüglich der kurzen Achse aufgetrennten Teilstrahlen in Form eines Linienarrays abgebildet werden, in eine erste Pupillenebene abgebildet wird.The Two-stage imaging is by solution two in the beam path successively arranged optical imaging branches realized, of which the first optical imaging branch of the Cylinder lens arrangements of the short axis homogenizer, a subsequent Kurzachsenkondensoroptik and one of the beam path following Short-axis field lens optics exists. Here are the individual optical Units are coordinated and arranged so that On the one hand, the short-axis condenser optics generates a homogeneous image field and on the other hand, the subsequent field lens optics between two cylinder arrangements of the short axis homogenizer is sharp imaging foci into which the sliced with respect to the short axis Partial beams are imaged in the form of a line array, in one first pupil plane is mapped.

Der zweite Abbildungszweig, der im Strahlengang dem ersten Abbildungszweig nachgeordnet ist, bildet das im Rahmen des ersten homogenen Zweiges erzeugte homogene Bildfeld mittels einer zweiten Kondensoroptik in ein zweites homogenes Bildfeld ab, wobei zugleich die in der ersten Pupille abgebildete Fokiebene des Kurzachsenhomogenisierers mittels einer zweiten Feldlinsenoptik in eine zweite Pupille abgebildet wird, die der Eintrittspupille einer Abbildungsoptik zur telezentrischen Abbildung des Laserstrahls auf eine Abbildungsebene entspricht, auf die zugleich auch der bezüglich der langen Achse homogenisierte Laserstrahl mittels der Langachsenkondensoroptik abgebildet wird. Somit besteht der zweite Abbildungszweig ausschließlich aus einer Kurzachsenkondensoroptik und einer Kurzachsenfeldlinsenoptik.Of the second imaging branch, in the beam path to the first imaging branch is subordinate, that forms part of the first homogeneous branch generated homogeneous image field by means of a second condenser optics in a second homogeneous field of view, at the same time in the First pupil pictured focal plane of Kurzachsenhomogenisierers imaged by means of a second field lens optics in a second pupil becomes that of the entrance pupil of an imaging optics for telecentric Image of the laser beam corresponds to an imaging plane, at the same time also the respect the long axis homogenized laser beam by means of Langachsenkondensoroptik is shown. Thus, the second branch image consists exclusively of a short-axis condenser optics and a short-axis field lens optics.

Es ist erkannt worden, dass durch die getrennte Abbildung in beiden optischen Zweigen, die jeweils über eine Kondensoroptik sowie eine Feldlinsenoptik verfügen, die Voraussetzung dafür geschaffen ist, das Strahlprofil der kurzen Achse in Bezug auf die Flankensteilheit und die Linienhalbwertsbreite getrennt voneinander zu variieren bzw. gezielt zu optimieren. Dies kann, wie die weiteren Ausführungen zeigen werden, durch axiales Verschieben der einzelnen in den optischen Abbildungszweigen zugehörigen Kondensor- und/oder Feldlinsenoptiken erreicht werden. Zudem eröffnet eine Drehung einer längs der Abbildungszweige enthaltenen Optiken zumindest eine Beeinflussung der Linienhalbwertsbreite.It has been recognized that by the separate mapping in both optical branches, each over a condenser optics and a field lens optics feature, the Prerequisite for this is created, the beam profile of the short axis with respect to the Slope and the line half width separated from each other to vary or to optimize specifically. This can, like the others Show versions be, by axial displacement of the individual in the optical Associated with imaging branches Condenser and / or field lens optics can be achieved. In addition, one opens Rotation of a longitudinal the imaging branches contained optics at least one influence the line half width.

Das lösungsgemäße Konzept sowie eine konkrete Anordnung längs des Abbildungsstrahlenganges angeordneter optischer Elemente werden im Weiteren unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele beschrieben.The Solution-based concept as well as a concrete arrangement along of the imaging beam path are arranged optical elements described below with reference to the embodiments.

Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The Invention will be described below without limiting the general inventive concept of exemplary embodiments described by way of example with reference to the drawings. It demonstrate:

1 Strahlengang mit optischen Elementen zur Illustration der Abbildung des Laserstrahlquerschnittes bezüglich der kurzen Achse, 1 Beam path with optical elements to illustrate the imaging of the laser beam cross-section with respect to the short axis,

2 Strahlengang mit optischen Elementen zur Darstellung der Abbildung des Laserstrahls bezüglich der langen Achse, 2 Optical path with optical elements for imaging the image of the laser beam with respect to the long axis,

3a, b Diagrammdarstellungen zur Illustration der getrennten Einstellbarkeit der Flankensteilheit sowie Linienhalbwertsbreite bezüglich der kurzen Achse. 3a , b Diagram illustrations to illustrate the separate adjustability of the edge steepness and line half width with respect to the short axis.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche VerwendbarkeitWays to carry out the invention, industrial usability

In 1 ist der Strahlengang zur Illustration der Strahlformung und Strahlabbildung eines Laserstrahls bezüglich seiner kurzen Achse zum Zwecke der Erzeugung eines linienhaften Strahlquerschnittes mit einer Linienlänge, d. h. mit einer maximalen Erstreckung längs der langen Achse von mehr als 200 mm, vorzugsweise größer als 450 mm, und einer Linienbreite maximal 800 μm, vorzugsweise 400 μm, dargestellt. 2, die lediglich eine um 90° gedrehte Ansicht zum Strahlengang gemäß 1 zeigt, verdeutlicht die Strahlformung längs der langen Achse. Im Weiteren kann auf beide Figuren zugleich Bezug genommen werden.In 1 is the beam path for illustrating the beam shaping and beam imaging of a laser beam with respect to its short axis for the purpose of generating a linear beam cross section with a line length, ie with a maximum extension along the long axis of more than 200 mm, preferably greater than 450 mm, and a line width maximum 800 μm, preferably 400 μm, shown. 2 , which only a 90 ° rotated view of the beam path according to 1 shows, illustrates the beam shaping along the long axis. Furthermore, reference can be made to both figures at the same time.

Es sei angenommen, dass der aus einem Excimerlaser austretende Laserstrahl L mit Hilfe einer geeigneten Abbildungsoptik, beispielsweise eines Teleobjektives, auf die Eingangsapertur eines Homogenisierers H, der sich aus einem Langachsen-LAH und einem Kurzachsenhomogenisierer SAH zusammensetzt, angepasst ist.It Let it be assumed that the laser beam emerging from an excimer laser L with the help of a suitable imaging optics, such as a Telephoto lenses, to the entrance aperture of a homogenizer H, consisting of a long-axis LAH and a short-axis homogenizer SAH composed, adjusted.

Der in den 1 und 2 dargestellte Strahlengang sieht in Strahlrichtung von links nach rechts zu dem so genannten Langachsenhomogenisierers zugehörig eine Zylinderlinsenanordnung LAH1 und LAH2 vor. Gemeinsam mit der Langachsenkondensorlinse LACL bilden sie ein afokales optisches System und stellen eine telezentrische Abbildungsoptik dar, die den in der langen Strahlquerschnittsachse homogenisierten Laserstrahl nach Durchtritt durch die Langachsenkondensorlinse LACL längs zur optischen Achse parallelisiert und ein auf der Abbildungsebene HFLA, in der beispielsweise das zu belichtende, mit amorphem Silizium beschichtete Substrat angeordnet ist, ein in der langen Achse homogenisiertes Bildfeld erzeugt. Hinzu kommt, dass durch die telezentrische Abbildung längs der langen Achse die durch Bildfeldwölbung herrührenden Abbildungsfehler zumindest sehr stark unterdrückt werden können. So wird die Langachsenkondensorlinse LACL in einen solchen Abstand zur Zylinderlinsenanordung aus LAH2 und LAH1 gestellt, so das jeder durch diesen Langachsenhomogenisierer getrennte Teilstrahl nach der Kondensorlinse in einen parallelen Teilstrahl resultiert, wobei sich alle parallelen Teilstrahlen in der Abbildungsebene HFLA überlagern.The in the 1 and 2 illustrated beam path provides in the beam direction from left to right to the so-called Langachsenhomogenisierers associated with a Zylinderlinsenanordnung LAH1 and LAH2 before. Together with the long-axis condenser lens LACL they form an afocal optical system and represent a telecentric imaging optics, the laser beam homogenized in the long beam cross-sectional axis after passing through the long-axis condenser lens LACL parallel to the optical axis and parallel to the image plane HFLA, in the example to be exposed , disposed with substrate coated with amorphous silicon, generates an image field homogenized in the long axis. In addition, due to the telecentric imaging along the long axis, the image aberrations resulting from field curvature can be suppressed at least very greatly. Thus, the long-axis condenser lens LACL is placed at such a distance from the cylindrical lens arrangement of LAH2 and LAH1, so that each sub-beam separated by this long-axis homogenizer results in a parallel sub-beam after the condenser lens, with all the parallel sub-beams superimposed in the imaging plane HFLA.

Aufgrund der gewählten optischen Brennweiten der vorstehend bezeichneten optischen Elemente zur Langachsenausbildung beträgt der Abstand d typischerweise Längen von 3 Meter und mehr, eine verhältnismäßig große Distanz, die es zur Abbildung des in der kurzen Achse zu homogenisierenden Strahlquerschnitt auf die Abbildungsebene HFLA zu überbrücken gilt. Hierzu ist im Strahlengang dem Langachsenhomogenisierer LAH der sogenannte Kurzachsenhomogenisierer SAH, bestehend aus einer ersten Zylinderlinsenanordnung SAH1 und einer zweiten Zylinderlinsenanordnung SAH2, nachgeordnet, wobei gleichsam zum Langachsenhomogenisierer eine zwischen beiden Zylinderlinsenanordnungen SAH und SAH2 liegende Fokiebene vorgesehen ist, in die der durch die erste Zylinderlinsenanordnung SAH1 in Teilstrahlen aufgeteilte kurze Strahlquerschnitt in Form eines Spot- oder Linienarrays fokussiert wird.by virtue of the chosen one optical focal lengths of the above-described optical elements for long-axis training amounts the distance d is typically lengths of 3 meters and more, a relatively large distance, which it to the image of the homogenized in the short axis Beam cross section to the imaging plane HFLA to bridge. For this purpose, the Langachshomogenisierer LAH the beam path in the beam path so-called short axis homogenizer SAH, consisting of a first Cylindrical lens assembly SAH1 and a second cylindrical lens assembly SAH2, downstream, as it were to Langachshomogenisierer a lying between two cylindrical lens assemblies SAH and SAH2 Focussed is provided, in which by the first cylindrical lens assembly SAH1 divided into partial beams short beam cross section in shape a spot or line array is focused.

Dem Kurzachsenhomogenisierer ist eine Kurzachsenkondensorlinse SACL1 nachgeordnet, durch die ein sich längs der kurzen Strahlquerschnittsachse homogenisierend ausbildendes Bildfeld HFSA1 erzeugt wird. Das homogensierte Bildfeld HFSA1 weist ein weitgehend rechteck-förmiges Strahlprofil in der kurzen Achse auf, das es im Weiteren in die Abbildungsebene HFLA abzubilden gilt. Im Strahlengang dem homogenisierten Bildfeld HFSA1 vorgelagert ist eine Kurzachsenfeldlinse SAFL1 vorgesehen, durch die eine Pupille P1 definiert wird, in die die zwischen den beiden Zylinderlinsenanordnungen SAH1 und SAH2 des Kurzachsenhomogenisierers liegende Fokiebene scharf abgebildet wird. Die vorstehend beschriebenen optischen Komponenten bezüglich der Abbildung des in der kurzen Achse homogenisierten Laserstrahlprofils, nämlich SAH1, SAH2, SACL1 und SAFL1 bilden den so genannten ersten Abbildungszweig I, der der Erzeugung des homogenisierten Bildfeldes HFSA1 dient.the Short-axis homogenizer is a short-axis condenser lens SACL1 downstream, through which a along the short beam cross-sectional axis homogenizing image forming field HFSA1 is generated. The homogenized Image field HFSA1 has a largely rectangular-shaped beam profile in the short axis, which it then in the image plane HFLA to represent. In the beam path upstream of the homogenized image field HFSA1 a short axis field lens SAFL1 is provided, through which a pupil P1 is defined, in which the between the two cylindrical lens arrangements SAH1 and SAH2 of the short axis homogenizer are in focus is shown. The optical components described above with respect to Illustration of the short axis homogenized laser beam profile, namely SAH1, SAH2, SACL1 and SAFL1 form the so-called first branch image I, which is used to generate the homogenized image field HFSA1.

Der sich im Strahlengang nachfolgend anschließende zweite optische Abbildungszweig II weist lediglich eine zweite Kurzachsenkondensorlinse SACL2 und eine im Strahlengang folgende zweite Kurzachsenfeldlinse SAFL2 auf. Hierbei dient die zweite Kurzachsenkondensorlinse SACL2 zur Abbildung des ersten homogenen Bildfeldes HFSA1 und der Erzeugung eines zweiten homogenen Bildfeldes HFSA2 in einer Raumebene längs des Strahlenganges, in der vorzugsweise eine schlitzförmige Blendenanordnung angebracht ist. Die Schlitzgröße ist zumeist größer bemessen als der tatsächliche Strahlquerschnitt des homogenen Bildfeldes HFSA2. Die zweite Kurzachsenfeldlinse SAFL2 bildet hingegen die Pupille P1 in die Pupille P2 ab, die zugleich der Eintrittspupille einer Abbildungsoptik p-lens SA entspricht. Typischerweise besteht die Abbildungsoptik aus einer Verkleinerungsoptik, mit der die kurze Achse des Laserstrahlquerschnitts beispielsweise fünffach verkleinert auf die Abbildungsebene HFLA telezentrisch abgebildet wird.Of the in the beam path subsequent subsequent second optical imaging branch II has only a second short-axis condenser lens SACL2 and a second short-axis field lens SAFL2 following in the beam path. Here, the second short-axis condenser lens SACL2 serves for imaging of the first homogeneous image field HFSA1 and the generation of a second homogeneous image field HFSA2 in a spatial plane along the beam path, in the preferably a slot-shaped Aperture arrangement is attached. The slot size is usually larger as the actual Beam cross section of the homogeneous image field HFSA2. The second short-axis field lens SAFL2, on the other hand, forms the pupil P1 into the pupil P2, which at the same time the entrance pupil of an imaging optics p-lens SA corresponds. Typically, the imaging optics consist of a reduction optics, with the short axis of the laser beam cross section, for example fivefold reduced to the image plane HFLA telecentric imaged becomes.

Von sehr wesentlicher Bedeutung ist das Vorsehen jeweils einer Kondensorlinse und einer Feldlinse innerhalb der beiden vorstehend bezeichneten zwei optischen Abbildungszweige I und II, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, dass sich innerhalb der homogenen Bildfelder HFSA1 bzw. HFSA2 nahezu rechteckförmig ausgebildete Strahlprofile in der kurzen Achse ausbilden, deren Flankensteilheit sowie Linienhalbwärtsbreite getrennt voneinander beeinflussbar sind. So konnte gezeigt werden, dass durch axiales Verschieben der Feldlinsenposition, insbesondere der Kurzachsenfeldlinse SAFL2 innerhalb des zweiten Abbildungszweiges längs ihrer optischen Achse eine Variation der Linienhalbwärtsbreite bei gleichbleibender bzw. nahezu gleichbleibender Flankensteilheit erzielt werden kann. Dies zeigt ein in 3a dargestelltes Diagramm, längs dessen Ordinate Lichtintensitätswerte und längs deren Abszisse Auslenkungswege in mm angetragen sind. Die drei im Diagramm dargestellten Graphen stellen ausgehend von einer Normalposition 1 das Lichtprofil bei Verschiebung der Kurzachsenfeldlinse SAFL2 um 20 mm nach rechts (siehe Graph 2) und 20 mm nach links (siehe Graph 3 bezogen zur Normalposition) dar. Es zeigt sich, dass in allen drei Stellungen die Flankensteilheit des Strahlprofils weitgehend gleich bleibt, trotz Variation der Linienhalbwertsbreite.Of very significant importance is the provision of a respective condenser lens and a field lens within the two above-mentioned two optical imaging branches I and II, whereby the possibility is created that form within the homogeneous image fields HFSA1 and HFSA2 almost rectangular shaped beam profiles in the short axis whose edge steepness and line half width can be influenced separately from each other. Thus, it has been shown that by axially displacing the field lens position, in particular the short-axis field lens SAFL2, within the second imaging branch along its optical axis, a variation of the line half width can be achieved with a constant or almost constant edge steepness. This shows an in 3a illustrated slide along whose ordinate light intensity values and along their abscissa deflection paths in mm are plotted. The three graphs shown in the diagram represent starting from a normal position 1 the light profile is shifted by 20 mm to the right when the short-axis field lens SAFL2 is displaced (see graph 2 ) and 20 mm to the left (see graph 3 It turns out that in all three positions, the edge steepness of the beam profile remains largely the same, despite variation of the line half-value width.

Demgegenüber ist es durch axiales Verschieben der Kurzachsenkondensorlinse SACL2 möglich, die Flankensteilheit zu verändert während die Linienhalbwärtsbreite konstant bleibt. Dies kann aus dem Diagramm gemäß 3b entnommen werden, dessen Achsendimensionierung mit jener gemäß Diagrammdarstellung in 3a identisch ist. Auch hier unterscheiden sich die drei unterschiedlichen Strahlprofilverläufe durch eine unterschiedliche axiale Lage der Kurzachsenkondensorlinse 2.In contrast, by axially displacing the short-axis condenser lens SACL2, it is possible to change the edge steepness while keeping the line half width constant. This can be done from the diagram according to 3b whose axis dimensioning with that according to diagram representation in 3a is identical. Again, the three different beam profile profiles differ by a different axial position of the short-axis condenser lens 2 ,

LAHLAH
LangachsenhomogenisiererLangachsenhomogenisierer
LAH1LAH1
Erste Zylinderlinsenanordnung des LangachsenhomogenisiererFirst Cylindrical lens arrangement of the long axis homogenizer
LAH2LAH2
Zweite Zylinderlinsenanordnung des LangachsenhomogenisiererSecond Cylindrical lens arrangement of the long axis homogenizer
SAHSAW
KurzachsenhomogenisiererKurzachsenhomogenisierer
SAH1SAH1
Erste Zylinderlinsenanordnung des KurzachsenhomogenisiererFirst Cylindrical lens arrangement of the short axis homogenizer
SHA2SHA2
Zweite Zylinderlinsenanordnung des KurzachsenhomogenisiererSecond Cylindrical lens arrangement of the short axis homogenizer
SACL1SACL1
KurzachsenkondensorlinseKurzachsenkondensorlinse
SAFL1SAFL1
KurzachsenfeldlinseShort-axis field lens
HFSA1HFSA1
Erstes homogenes Bildfeld bezgl. der kurzen Achsefirst homogeneous image field with respect to the short axis
P1P1
Erste PupilleFirst pupil
LACLLACL
LangachsenkondensorlinseLangachsenkondensorlinse
SACL2SACL2
KurzachsenkondensorlinseKurzachsenkondensorlinse
SAFL1SAFL1
KurzachsenfeldlinseShort-axis field lens
HFSA2HFSA2
Zweites homogenes Bildfeld bezgl. der kurzen Achsesecond homogeneous image field with respect to the short axis
P2P2
Zweite PupilleSecond pupil
p-lens SAp-lens SA
Verkleinerungsoptik,Reducing optics,
HFLAhflA
Abbildungsebeneimaging plane
HH
Homogenisiererhomogenizer

Claims (11)

Verfahren zum Erzeugen eines Laserstrahls mit einem linienhaften Strahlquerschnitt, der eine lange und eine kurze Strahlquerschnittsachse besitzt und eine Erstreckung in der langen Achse von wenigstens 200 mm und eine Erstreckung in der kurzen Achse von maximal 800 μm aufweist, bei dem der aus einer Laserstrahlquelle austretende Laserstrahl getrennt bezüglich der langen Achse und der kurzen Achse homogenisiert wird, indem der Laserstrahl sowohl relativ zur langen als auch zur kurzen Achse unter Erzeugung jeweils einer Fokiebene, in die jeweils eine Vielzahl von Teilstrahlen, in die der Strahlquerschnitt des Laserstrahls aufgetrennt wird, fokussiert wird, die nachfolgend unter Ausbildung eines im Strahlquerschnitt homogenisierten Laserstrahls zusammengeführt werden, und der Laserstrahl zumindest bezüglich der langen Achse eine telezentrische Abbildung erfährt, d. h. der bezüglich der langen Achse homogenisierte Laserstrahl wird mittels einer Kondensoroptik (LACL) derart abgebildet, dass ein dem abgebildeten Laserstrahl zuordenbarer Strahlengang, bestehend aus längs zur Ausbreitungsrichtung orientierten Teilstrahlen parallelen Lichtes, entsteht, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Abbilden des sich in der kurzen Achse homogenisierend zusammenführenden Strahlquerschnitts mittels einer ersten Kondensoroptik (SACL1) zur Erzeugung eines homogenen Bildfeldes (HFSA1) und Erzeugen einer ersten Pupille (P1) mittels einer ersten Feldlinsenoptik (SAFL1), in die die Fokiebene, in die die bezüglich der kurzen Achse aufgetrennten Teilstrahlen fokussiert sind, abgebildet wird, und – Abbilden des homogenen Bildfeldes (HFSA1) mittels einer zweiten Kondensoroptik (SACL2) in ein zweites Bildfeld (HSFA2) sowie Abbilden der ersten Pupille (P1) mittels einer zweiten Feldlinsenoptik (SAFL2) in eine zweite Pupille (P2), die der Eintrittspupille einer Abbildungsoptik (p-lens SA) zur telezentrischen Abbildung des Laserstrahls auf eine Abbildungsebene entspricht, auf die der bezüglich der langen Achse homogenisierte Laserstrahl mittels der Kondensoroptik (LACL) abgebildet wird.Method for generating a laser beam with a linear beam cross-section, one long and one short Beam cross-sectional axis has and an extension in the long Axis of at least 200 mm and an extension in the short axis of a maximum of 800 μm in which the laser beam emerging from a laser beam source is disconnected in terms of the long axis and the short axis is homogenized by the laser beam both relative to the long and the short axis generating a respective foci in each of which a plurality of partial beams, in which the beam cross section of the laser beam is focused, the following is under education a homogenized in the beam cross section laser beam are merged, and the laser beam at least with respect to the long axis undergoes telecentric imaging, d. H. the re The long axis homogenized laser beam is by means of a condenser optics (LACL) imaged such that the laser beam imaged Assignable beam path, consisting of oriented longitudinally to the propagation direction Partial beams of parallel light, arises marked by the following process steps: - picture of himself in the short axis homogenizing merging beam cross section by means of a first condenser optics (SACL1) for generating a homogeneous image field (HFSA1) and generating a first pupil (P1) by means of a first field lens optic (SAFL1) into which the focal plane, in the respects are focused on the short axis split partial beams shown will, and - Depict of the homogeneous image field (HFSA1) by means of a second condenser optics (SACL2) into a second image field (HSFA2) and imaging of the first pupil (P1) by means of a second field lens optics (SAFL2) in a second Pupil (P2), the entrance pupil of an imaging optics (p-lens SA) for the telecentric imaging of the laser beam onto an imaging plane corresponds to which the respect the long axis homogenized laser beam by means of the condenser optics (LACL) is mapped. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch axiales Verschieben der ersten Kondensorlinse (SACL1) längs der Strahlrichtung eine Variation einer der kurzen Achse zuordenbaren Flankensteilheit, d. h. 10–90% des mittleren Strahlplateaus, ohne Beeinflussung einer der kurzen Achse zuordenbaren Linienhalbwertsbreite ermöglicht wird.Method according to claim 1, characterized in that that by axial displacement of the first condenser lens (SACL1) along the Beam direction is a variation of a slope attributable to the short axis, d. H. 10-90% of the middle beam plateau, without affecting one of the short ones Axis assignable line half width is possible. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch axiales Verschieben der ersten Feldlinsenoptik (SAFL1) längs der Strahlrichtung eine Variation einer der kurzen Achse zuordenbare Linienhalbwertsbreite ohne Beeinflussung einer der kurzen Achse zuordenbaren Flankensteilheit ermöglicht wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that by axial displacement of the first field lens optics (SAFL1) along the Beam direction is a variation of one of the short axis assignable Line half width without affecting one of the short axis assignable edge steepness is enabled. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laserstrahls mit einem linienhaften Strahlquerschnitt mit einer Erstreckung von wenigstens 450 mm und einer Erstreckung in der kurzen Achse von wenigsten 100 μm erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that a laser beam with a linear beam cross-section with an extension of at least 450 mm and an extension in the short axis of at least 100 microns is generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bildfeld (HSFA2) in den Bereich einer spaltförmigen Blendenanordnung abgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second image field (HSFA2) is imaged in the region of a slit-shaped diaphragm arrangement. Vorrichtung zum Erzeugen eines Laserstrahls mit einem linienhaften Strahlquerschnitt, der eine lange und eine kurze Strahlquerschnittsachse besitzt und eine Erstreckung in der langen Achse von wenigstens 200 mm und eine Erstreckung in der kurzen Achse von maximal 800 μm aufweist, mit einem Laser, der einen Laserstrahl emittiert, längs dessen Strahlrichtung folgende den Laserstrahl beeinflussende Komponenten angeordnet sind: – eine Teleskopeinheit zur Anpassung der Strahlquerschnittsbreiten des Laserstrahls auf die Eingangsapertur eines im Strahlengang nachfolgenden Homogenisierers, der eine Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung des Laserstrahls getrennt längs der langen und längs der kurzen Achse des Strahlquerschnittes vornimmt, – eine erste telezentrische Abbildungsoptik zur telezentrischen Abbildung des längs der langen Achse homogenisierten Laserstrahls auf eine Abbildungsebene und – eine zweite Abbildungsoptik zur Abbildung des längs der kurzen Achse homogenisierten Laserstrahls auf die Abbildungsebene dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abbildungsoptik wenigstens zwei in Strahlrichtung hintereinander angeordnete Optik-Paare aufweist, jeweils bestehend aus einer Kondensoroptik und einer Feldlinsenoptik, dass das in Strahlrichtung erste Optik-Paar eine erste Kondensoroptik (SACL1) zur Erzeugung eines homogenen Bildfeldes (HFSA1) und eine erste Feldlinsenoptik (SAFL1) zur Erzeugung einer ersten Pupille (P1) aufweist, und dass das dem in Strahlrichtung dem ersten Optik-Paar nachgeordnete zweite Optik-Paar eine zweite Kondensoroptik (SACL2) zum Abbilden des homogenen Bildfeldes (HFSA1) in ein zweites homogenes Bildfeld (HSFA2) sowie eine zweite Feldlinsenoptik (SAFL2) zum Abbilden der ersten Pupille (P1) in eine zweite Pupille (P2), die der Eintrittspupille einer Abbildungsoptik (p-lens SA) zur telezentrischen Abbildung des Laserstrahls auf eine Abbildungsebene entspricht.Device for generating a laser beam with a linear beam cross-section, which has a long and a short beam cross-sectional axis owns and has an extension in the long axis of at least 200 mm and an extension in the short axis of at most 800 microns, with a laser emitting a laser beam along its beam direction the following components influencing the laser beam are arranged: - a telescope unit for adjusting the beam cross-section widths of the laser beam the entrance aperture of a homogenizer following in the beam path, the homogenization of the light intensity distribution of the laser beam separated longitudinally the long and longitudinal takes the short axis of the beam cross-section, - a first one Telecentric imaging optics for telecentric imaging of the along the long axis homogenized laser beam on an imaging plane and - one second imaging optics for imaging the homogenized along the short axis Laser beam on the imaging plane characterized, that the second imaging optics at least two in the beam direction having consecutively arranged optical pairs, each consisting from a condenser optics and a field lens optics, that this in beam direction first optics pair a first condenser optics (SACL1) for generating a homogeneous image field (HFSA1) and a first Field lens optics (SAFL1) for generating a first pupil (P1) has, and that in beam direction the first optics pair Subordinate second optics pair a second condensing optics (SACL2) for imaging the homogeneous image field (HFSA1) in a second homogeneous image field (HSFA2) and a second Field lens optics (SAFL2) for imaging the first pupil (P1) in a second pupil (P2), the entrance pupil of an imaging optics (p-lens SA) for telecentric imaging of the laser beam on a Corresponds to the image plane. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kondensoroptik (SACL1) und/oder die erste Feldlinsenoptik (SAFL1) in Strahlrichtung kontrolliert beweglich angeordnet sind.Device according to claim 6, characterized in that that the first condenser optics (SACL1) and / or the first field lens optics (SAFL1) are arranged in a controlled manner movable in the beam direction. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kondensoroptik (SACL1) und/oder die erste Feldlinsenoptik (SAFL1) um eine orthogonal zur Strahlrichtung orientierte Achse kontrolliert drehbar angeordnet sind.Device according to claim 6 or 7, characterized that the first condenser optics (SACL1) and / or the first field lens optics (SAFL1) about an axis orthogonal to the beam direction controlled to be rotatable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kondensoroptik (SACL1, SACL2) jeweils als eine Kondensorlinse und die erste und zweite Feldlinsenoptik (SAFL1, SAFL2) jeweils als eine Feldlinse ausgebildet sind.Device according to one of claims 6 to 8, characterized that the first and second condenser optics (SACL1, SACL2) respectively as a condenser lens and the first and second field lens optics (SAFL1, SAFL2) are each formed as a field lens. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die telezentrische Abbildungsoptik zur telezentrischen Abbildung des längs der langen Achse homogenisierten Laserstrahls auf eine Abbildungsebene ausschließlich aus folgenden optischen Komponenten besteht: der bezüglich der langen Achse vorgesehenen Homogenisierungsoptik (LAH1, LAH2) sowie einer Langachsenkondensorlinse (LACL).Device according to one of claims 6 to 9, characterized that the telecentric imaging optics for telecentric imaging of the longitudinal the long axis homogenized laser beam on an imaging plane exclusively consists of the following optical components: the respect long axis provided homogenization optics (LAH1, LAH2) as well as a long-axis condenser lens (LACL). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Strahlrichtung der Abbildungsebene vorangestellte spaltförmige Blendenanordnung vorgesehen ist.Device according to one of claims 6 to 10, characterized a slot-shaped diaphragm arrangement which precedes in the beam direction of the imaging plane is provided.
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