[發明專利]控制在激光束定位系統上的動力和熱負載以實現工件特征的高生產率的激光處理

有效

• 申請號: 200980149356.9
• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN102245341A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 馬克·A·昂瑞斯
• 申請（專利權）人: 伊雷克托科學工業股份有限公司
• 主分類號: B23K26/04
• 分類號: B23K26/04;H01L31/042
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

1.一種實現以密集間隔的圖案布置的工件特征的高生產率的激光處理的方法，其同時使由于在工件特征處理期間引導激光束的激光束定位和光學組件上的動力和熱負載而導致的工件特征處理不準確性和質量降級最小化，所述方法包括：

在支撐件上定位具有界定處理表面區域的處理表面的所述工件；

將激光束導向射束定位系統以提供處理激光束以供入射在所述工件的所述處理表面上的特征位置處，所述射束定位系統包含可移動臺以及第一和第二射束定位器，所述射束定位器與所述可移動臺協作以在所述工件的所述處理表面上的所述特征位置處以密集間隔圖案處理工件特征，所述第一射束定位器的特征在于第一響應時間，且可操作以將所述處理激光束定位在所述處理表面的掃描場區內，且所述第二射束定位器包含零慣性光學偏轉器，其特征在于第二響應時間，且可操作以將所述處理射束移動到所述掃描場區內的位置，所述第二響應時間比所述第一響應時間短；以及

控制所述射束定位系統以協調所述可移動臺與所述第一射束定位器的操作以將所述處理激光束定位在所述掃描場區內，且移動所述掃描場區以覆蓋所述處理表面，所述掃描場區實質上小于所述工件的所述處理表面區域且包含多個處理帶，每一處理帶包含多個特征位置；操作所述第一射束定位器以將所述處理激光束連續定位到所述掃描場區內的所述多個處理帶；且操作所述第二射束定位器以處理所述處理帶的每一個中的所述多個特征位置處的所述工件特征，這是通過將所述處理激光束移動到每一特征位置并使所述處理激光束停留于每一特征位置處以處理所述處理帶中的所述工件特征來實現的，使得所述第一射束定位器在所述掃描場區內的工件特征處理期間經歷可忽略的加速和減速。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述工件是以太陽能電池陣列圖案化的硅晶片。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一射束定位器包含基于鏡面的射束定位器。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述基于鏡面的射束定位器包含雙軸電流計射束定位器頭。

5.根據權利要求3所述的方法，其中所述基于鏡面的射束定位器包含雙軸快速操縱鏡面。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述可移動臺支撐所述第一射束定位器和所述零慣性光學偏轉器。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述可移動臺包含在正交方向上移動的第一和第二線性臺組件，所述第一線性臺組件支撐所述第一射束定位器和所述零慣性光學偏轉器，且所述第二線性臺組件包含上面定位所述工件的所述支撐件。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述零慣性光學偏轉器包含操作以將作用線描述為所述處理帶的聲光偏轉器。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述零慣性光學偏轉器包含操作以將作用線描述為所述處理帶的電光偏轉器。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述零慣性光學偏轉器是一維掃描架構的組件，且包含操作以將作用線描述為所述處理帶的聲光偏轉器或電光偏轉器，且其中所述處理激光束在每一特征位置處停留，以通過若干激光脈沖沖壓而處理所述作用線中的所述工件特征。

11.根據權利要求1所述的方法，其中沿著所述第一和第二射束定位器之間的光學路徑定位中繼透鏡以控制所述掃描場區的失真。

12.根據權利要求1所述的方法，其中所述處理激光束包含若干激光脈沖以處理所述工件特征中的一個，且所述方法進一步包括依據沿著所述掃描場區中的所述處理帶經受處理的所述特征的所述特征位置而確定激光脈沖的數目，借此進一步優化所述處理激光束在所述掃描場區內處理工件特征所花費的時間。

13.根據權利要求1所述的方法，其中所述處理激光束的特征在于用以處理所述工件特征中的一個的激光功率，且所述方法進一步包括依據沿著所述掃描場區中的所述處理帶經受處理的所述特征的所述特征位置而確定所述激光功率，借此進一步優化所述處理激光束在所述掃描場區內處理工件特征所花費的時間。