[發明專利]使用多激光束的高效微機械加工設備和方法

無效

• 申請號: 200580046342.6
• 申請日: 2005-11-29
• 公開（公告）號: CN101099226A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: D·R·卡特拉;B·W·伯德;R·S·哈瑞斯;D·M·海明威;H·羅;B·E·尼爾森;Y·尾峪;L·孫;Y·孫;M·A·安瑞斯
• 申請（專利權）人: 電子科學工業公司
• 主分類號: H01L21/26
• 分類號: H01L21/26
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙蓉民

1、一種被配置以協調的方式在多個光束傳播方向選擇性地引導激光束從而達到高速加工目標樣本不同區域中材料的系統，該系統包括：

激光源，其發射包含一系列激光脈沖的激光束；

光束切換裝置，其接收所述一系列激光脈沖，并且響應光束切換信號，引導第一組和第二組激光束脈沖沿著各自的第一和第二光束軸傳送；和

第一定位機構，其響應第一控制信號，以提供所述第一光束軸和所述目標樣本的相對運動，從而在所述目標樣本不同的第一目標區域處選擇性地定位所述第一光束軸，并加工所述目標樣本的所述第一目標區域中的材料；

第二定位機構，其響應第二控制信號，以提供所述第二光束軸和所述目標樣本的相對運動，從而在所述目標樣本不同的第二目標區域處選擇性地定位所述第二光束軸，并加工所述目標樣本的所述第二目標區域中的材料；

控制器，其產生所述光束切換信號和所述第一及第二控制信號，從而以第一和第二操作工序執行協調的系統操作；

所述第一操作工序，其包括所述光束切換裝置引導所述第一組激光束脈沖入射到被選擇的所述第一目標區域之一，所述第一定位機構提供所述相對運動，使所述第一組激光脈沖能加工被選擇的第一目標區域中的材料，且在所述第一組激光脈沖加工材料期間，所述第二定位機構提供所述相對運動，以將所述第二光束軸定位到被選擇的所述第二目標區域之一；和

所述第二操作工序，其包括所述光束切換裝置引導所述第二組激光束脈沖入射到被選擇的第二目標區域，所述第二定位機構提供所述相對運動，使所述第二組激光脈沖能加工被選擇的第二目標區域中的材料，且在所述第二組激光脈沖加工材料期間，所述第一定位機構提供所述相對運動，以將所述第一光束軸從被選擇的第一目標區域定位到下一個被選擇的所述第一目標區域之一。

2、一種光束切換裝置，其接收激光束并且提供選擇性地沿不同光束軸傳播的光束輸出，包括：

控制器，其生成具有第一和第二狀態的控制驅動信號；

第一和第二光學關聯的聲光調制器，所述第一聲光調制器接收一個入射激光束，且所述第一和第二聲光調制器協同響應所述控制裝置信號的所述第一和第二狀態，從而生成各自的從所述第二聲光調制器傳播的第一和第二激光束輸出；和

所述第一激光束輸出包括一個沿著第一光束軸傳播的主分量和一個沿著第一次分量軸傳播的次分量，且所述第二激光輸出包含一個沿著與所述第一光束軸有一定角度偏移的第二光束軸傳播的主分量，以及一個沿著與所述第一次分量軸基本一致的第二次分量軸傳播的次分量。

3、根據權利要求2所述的光束切換裝置，進一步包括光束阻斷器，其被定位成終止沿著所述第一和第二次分量軸傳播的所述次分量。

4、根據權利要求2所述的光束切換裝置，其中：

所述控制器包含第一和第二射頻驅動器，它們與各自的第一和第二聲光調制器操作上關聯；和

在所述控制驅動信號的所述第一狀態中，所述第一射頻驅動器導致所述第一聲光調制器使所述入射激光束通過，作為入射到所述第二個聲光調制器的沒有偏轉的光束，而所述第二射頻驅動器導致所述第二聲光調制器將所述沒有偏轉的入射光束衍射，以形成沿著所述第一光束軸傳播的所述主分量和沿著所述第一次分量軸傳播的所述次分量。

5、根據權利要求2所述的光束切換裝置，其中：

所述控制器包含第一和第二射頻驅動器，它們與各自的第一和第二聲光調制器操作上關聯；和

在所述控制驅動信號的所述第二狀態中，所述第二射頻驅動器導致所述第二聲光調制器使入射光作為沒有偏轉的光束通過，而所述第一射頻驅動器導致所述第一聲光調制器將所述入射激光束衍射，以形成沿著所述第二光束軸傳播的所述主分量和沿著所述第二次分量軸傳播的所述次分量。

6、根據權利要求2所述的光束切換裝置，其中所述第一和第二光學關聯的聲光調制器以光學串聯的方式定位。