專利名稱：應(yīng)用于介電質(zhì)或其它材料的激光處理中的聲光偏轉(zhuǎn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)介電質(zhì)或其它材料的激光處理。
背景技術(shù)：
通常使用介電質(zhì)與導(dǎo)電材料的激光處理，以去除電子組件中的細微特征。例如，可以將芯片封裝基板激光處理，以便將信號從半導(dǎo)體晶粒傳送的球格柵數(shù)組或類似封裝。經(jīng)激光處理特征可以包括信號跡線、接地跡線以及微通孔(以連接封裝層間的信號跡線)。 最近的設(shè)計趨勢為將信號與接地跡線合并于一單層上，以嚴密控制信號阻抗，同時減少在芯片封裝中層的數(shù)目。此種方式會需要小的跡線尺寸與間隔(例如，大約10微米(μπι)至大約25 μ m)，以及每封裝長的跡線長度(例如，大約5m至大約10m)。為了經(jīng)濟節(jié)省地建構(gòu)芯片封裝，此等特征被去除的速率可能非常快(例如，從大約1米/秒(m/s)至大約IOm/ s)。某些封裝例如可以在大約0. 5秒至大約5秒中處理，以符合客戶產(chǎn)量目標。芯片封裝另一有用的特征為以經(jīng)控制的深度變化提供相交跡線。例如，接地跡線可以在整個樣式中在數(shù)個點分支。在各分支相交處，此等跡線可以少于大約士 10%所想要深度變化而去除。在正常情況下，如果兩個溝渠在一點被去除，則此去除射束的雙曝露會產(chǎn)生大約100%的深度變化。芯片封裝另一有用的特征為可以在封裝的不同部份提供可變跡線寬度，以控制阻抗、或提供用于層間連接通孔的墊。跡線寬度控制應(yīng)以減少或最小干擾提供給主要跡線的高速處理。亦可以有用，使用減少或最小時間、以高速處理任何尺寸與形狀的特征，以改變此特性的特征。例如，此等特征可以包括具有各種直徑及/或側(cè)壁錐度(taper)、正方形或矩形墊、配置基準及/或文數(shù)字符號的微通孔。在傳統(tǒng)上為了處理特征例如微通孔而設(shè)計光學(xué)系統(tǒng)，以提供可變直徑的成形強度輪廓(例如，平頂射束)，或純粹高斯(Gaussian)射束。當改變激光處理點特征時，此等光學(xué)系統(tǒng)具有重大時間延遲(例如，大約10毫秒(ms) 至大約10秒(s))。亦有其它問題，其與建構(gòu)一機器以符合以上說明處理參數(shù)有關(guān)。例如，由于路由需求，跡線可以在整個封裝中改變方向。當以高速處理跡線時，此軌跡角度中的變化可以須要在非常短的時間尺度的高射束位置加速。當例如以高速(例如，大約lm/s至大約lOm/s) 操作而用于高產(chǎn)量時，激光處理可以容易地超過射束定位器的動態(tài)限制。此種加速度及/或速度在傳統(tǒng)激光處理機器中難以達成，其依賴射束定位技術(shù)， 例如線性平臺、與鏡電流計射束偏轉(zhuǎn)器(在此稱為“galvo”或” galvo鏡”)的組合，以及靜態(tài)(或緩慢改變)射束調(diào)整光學(xué)裝置，其無法在使用于此種型式處理的時間尺度(例如在大約1微秒(μ s)至100微秒(μ s)的等級)中響應(yīng)。實際的去除過程亦為考慮因素。可以使用具有高尖峰功率的激光脈沖以去除介電材料，而同時將例如熔化、斷裂、以及基板損壞的熱副效應(yīng)最小化。例如，具有脈沖寬度在大約20微微秒(ps)至大約50ps的范圍中，以大約5MHz至大約IOOMHz重復(fù)率的超快激光，可以高尖峰功率處理材料，同時提供重大脈沖重迭，以避免脈沖間隔效應(yīng)。光纖激光現(xiàn)在通常以大于大約500kHz的重復(fù)率在奈秒?yún)^(qū)域中提供脈沖寬度。在正常情況下，對于給定處理條件(去除深度與寬度)，此提供給處理材料的“劑量”(功率/速度)應(yīng)為固定。然而，在低速率，此所提供功率可能變得太低，以致于尖峰脈沖功率并不足以去除材料而不會導(dǎo)致熱效應(yīng)(例如熔化以及燒焦)。另一種會降低去除效率的處理效應(yīng)為處理射束與去除材料煙塵的交互作用。煙塵會使得射束足夠地扭曲變形或偏轉(zhuǎn)，而干擾到所聚焦射束，或由于其偏轉(zhuǎn)而造成準確度問題。射束定位器設(shè)計可以使用電流計將處理射束偏轉(zhuǎn)。此在工件處理射束的強度輪廓可以為高斯(用于將高斯射束簡單地聚焦)；或形成強度輪廓(例如，平頂輪廓)用于由固定光學(xué)射束成形器所調(diào)整的射束。在以上已經(jīng)說明此等系統(tǒng)，其中聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)與電流計組合以提供高速偏轉(zhuǎn)，此例如在美國專利案號5，837，962與7，133，187中說明，然而此等引證案中并未說明如何在先進射束定未設(shè)計中獲得所想要的性能表現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
在一實施例中，此用于將工件微機械加工的激光處理系統(tǒng)包括以激光源，其產(chǎn)生一系列激光脈沖，用于處理在工件表面中特征；一電流計驅(qū)動(galvo)子系統(tǒng)，其沿著相對于工件表面處理軌跡給予激光射束點位置的第一相對移動；以及一聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)子系統(tǒng)，其沿著垂直于處理軌跡的方向有效地加寬激光射束點。此AOD子系統(tǒng)可以包括A0D與電光偏轉(zhuǎn)器的組合。在一實施例中，提供一種方法，用于以一系列脈沖處理在工件中的特征。此方法包括使用第一定位系統(tǒng)，沿著處理軌跡，給予激光射束點位置第一相對移動。此方法亦包括使用第二定位系統(tǒng)，沿著相對于該處理軌跡的顫動方向，給予激光射束點位置第二相對移動。 第二相對移動與第一相對移動重迭，且第二相對移動的速度實質(zhì)上大于第一相對移動的速度。此方法亦包括在第二相對移動期間，發(fā)射第一多個激光脈沖，而在顫動方向中有效地加寬在此工件上的激光射束點，且改變該第一多個激光脈沖的強度輪廓、作為沿著該顫動方向偏轉(zhuǎn)位置的函數(shù)，而在該顫動方向中將第一特征選擇地成形。


圖1為方塊圖，其說明根據(jù)某些實施例所使用聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)的操作；圖2為根據(jù)某些實施例在各種射頻(RF)頻率的AOD繞射效率vs射頻(RF)功率的曲線；圖3為根據(jù)一實施例使用于選擇所想要衰減的范例AOD功率線性化曲線；圖4為根據(jù)某些實施例使用于選擇繞射效率與偏轉(zhuǎn)范圍間抵換的AOD繞射效率vs 射頻(RF)頻率的曲線；圖5為根據(jù)一實施例的一系統(tǒng)的方塊圖，此系統(tǒng)包括AOD子系統(tǒng)與電流計子系統(tǒng)用于將激光射束顫動；圖5A為根據(jù)一實施例用于射束成形的系統(tǒng)方塊圖5B為根據(jù)一實施例以提供傾斜處理射束的系統(tǒng)的方塊圖；圖6為根據(jù)一實施例的一方法的流程圖，其使用最小平方最適化例程以判斷在掃瞄點的格柵上一組點振幅；圖7A說明根據(jù)一實施例的所想要的流量輪廓；圖7B說明根據(jù)一實施例的最適化掃瞄振幅，其對應(yīng)于圖7A的所想要流量輪廓；圖8為根據(jù)一實施例的曲線，其有關(guān)于范例AOD電流計誤差修正濾波器；圖9為根據(jù)一實施例的激光處理系統(tǒng)的方塊圖，其包括在一電流計子系統(tǒng)中的輔助傳感器；圖10為根據(jù)某些實施例的范例溝渠樣式，其經(jīng)處理用于激光直接去圖11為根據(jù)一實施例的與AOD以及電流計協(xié)調(diào)有關(guān)的曲線；圖12為根據(jù)一實施例的與AOD速度補償有關(guān)的曲線；圖13說明根據(jù)一實施例的平行處理與區(qū)域接合；圖14說明根據(jù)一實施例的第三輪廓子系統(tǒng)；圖15A、15B、15C、15D、15E為根據(jù)一實施例的由圖14中所示第三輪廓子系統(tǒng)所產(chǎn)
生及/或使用的信號；圖16A、16B、16C為根據(jù)某些實施例的范例AOD指令序列；圖17A與17B說明根據(jù)某些實施例的速度調(diào)變之例；圖18說明根據(jù)一實施例的相對于位置指令信號與所產(chǎn)生AOD位置輪廓的定位誤差；圖19為根據(jù)一實施例的系統(tǒng)方塊圖，其使用用于掃瞄照射的AOD子系統(tǒng)而用于透過透鏡的視野；圖20為根據(jù)一范例實施例的AOD繞射效率曲線；圖21為根據(jù)一范例實施例的額外AOD線性化曲線；圖22為根據(jù)一實施例的AOD控制資料流的方塊圖；圖23為根據(jù)一實施例在一相交處相接溝渠的圖示；圖M為根據(jù)一實施例的在圖23中所示相接溝渠與額定溝渠的橫截面輪廓；圖25說明根據(jù)一實施例的與Gaussian射束的最適相交；圖沈為根據(jù)一實施例的在圖25中所示與Gaussian射束的最適相交的橫截面輪廓；圖27說明根據(jù)一實施例的在相交之前的顫動溝渠；圖觀為根據(jù)一實施例之在圖27中所示具有顫動的額定與相接溝渠的橫截面輪廓；圖四說明根據(jù)一實施例之與顫動射束的最適相交；圖30說明根據(jù)一實施例與對應(yīng)于圖四的顫動射束(最適+敏感度)的相交的橫截面；圖31為根據(jù)一實施例之(在相交之前)用于改善位置公差的寬轉(zhuǎn)換邊緣；圖32為根據(jù)一實施例在圖31中所示(在相交之前)具有寬轉(zhuǎn)換溝渠的額定與相接溝渠的橫截面輪廓；圖33說明根據(jù)一實施例具有寬轉(zhuǎn)換邊緣的最適相交；
圖34說明根據(jù)一實施例對應(yīng)于圖33的具有寬轉(zhuǎn)換(最適+敏感度)的相交橫截面；圖35為根據(jù)一實施例的具有槽口的交叉式相交溝渠；圖36為根據(jù)一實施例在圖35中所示槽口溝渠的橫截面輪廓；圖37為根據(jù)一實施例之最適交叉式相交；圖38說明根據(jù)一實施例具有對應(yīng)于圖37的寬轉(zhuǎn)換(最適+敏感度)的相交橫截面；圖39為根據(jù)一實施例以交叉溝渠處理的“T”相交；以及圖40為根據(jù)一實施例的在相交處劑量與形狀的動態(tài)控制。
具體實施例方式在此所揭示的實施例提供一種經(jīng)濟節(jié)省且可行的彈性高速率射束定位與調(diào)整。此所揭示的內(nèi)容說明AOD與線性定位平臺及/或電流計組合的使用。雖然，在此所揭示范例實施例是有關(guān)于聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)，然而，亦可以使用電光偏轉(zhuǎn)器(EOD)。例如，在某些實施例中，EOD適合用于取代一些或所有AOD指針(偏轉(zhuǎn))功能。EOD(當設(shè)定用于角度偏轉(zhuǎn)時)典型地并不會調(diào)變功率。因此，在某些實施例中，使用一或更多個AOD用于功率調(diào)變，且使用一或更多個EOD用于指標。實施調(diào)變的聲光裝置在此稱為聲光調(diào)變器(AOM)?？梢云渌鼨C械射束操控技術(shù)例如快速操控鏡(FSM)，以取代電流計射束定位子系統(tǒng)，而不會損失其功能。一激光處理系統(tǒng)，根據(jù)以下詳細說明的某些實施例，可以提供AOD與電流計定位。 一種包括AOD與電流計射束定位的系統(tǒng)，可以藉由制成用于所想要操作條件的功率線性曲線，而提供AOD的較大偏轉(zhuǎn)范圍vs高繞射效率的抵換能力。某些實施例藉由快速地更新AOD偏轉(zhuǎn)指令，以產(chǎn)生用于工件客制化處理的所選擇強度輪廓，而提供處理射束的顫動?？梢允褂妙潉右愿淖兇颂幚砩涫挠行С叽?例如，其寬度或橫截面形狀)，或產(chǎn)生客制化點強度輪廓，而用于例如通孔形成的應(yīng)用(任意形狀的頂帽強度輪廓)?？梢允褂妙潉永缭诠ぜ袭a(chǎn)生相交去除特征，同時避免由于相交部份過度曝露的非所欲的深度變化。在此所揭示的相交處理能力允許持續(xù)處理(將射束強度輪廓成形，同時處理主要特征而不會停止)，或使用掃瞄方式客制化處理，此提供能力以產(chǎn)生任意形狀相交，否則以其它方式無法或難以即興處理。此具有AOD與電流計定位的系統(tǒng)亦提供掃瞄樣式(此處理射束點的位置與強度) 的最適化，以適當?shù)匦纬伤胍南嘟?。某些實施例亦藉由以下方式而提供用于電流計定位誤差的修正將電流計誤差信號適當?shù)剡^濾，而將來自電流計誤差的相位與增益響應(yīng)、與在所選擇頻率范圍上射束位置匹配，同時濾除非所欲的噪聲。在對于顫動的替代方式中，某些實施例藉由”干擾”此AOD聲音波形，以脈沖-脈沖基礎(chǔ)將射束去焦，而改變處理射束點的尺寸。此外，或在其它實施例中，將電流計射束定位器的操作與AOD定位操作協(xié)調(diào)，以允許AOD將用于高頻寬軌跡成份的處理射束偏轉(zhuǎn)，且允許電流計將用于較低頻寬軌跡成份的處理射束偏轉(zhuǎn)，其實施方式是藉由各別輪廓指令，或藉由將主射束軌跡指令過濾。此高速射束軌跡可以藉由允許AOD將射束速度于小局部區(qū)域中降低而同時并不改變電流計速度而致能，這使得能夠以全速處理較大的局部特征。類似地，調(diào)變此處理射束功率而在特征處理期間維持固定劑量(與射束速度無關(guān))，允許電流計在某些區(qū)段中以全速操作，且在其它區(qū)段快地減速至較低速度，以便較佳地追蹤軌跡。在某些實施例中，可以平行地處理多個工件特征(使用AOD而在特征間顫動)，以降低射束定位器速度，且藉由平行處理而允許較高產(chǎn)量。可以使用由AOD所提供相交處理能力，而將平行處理工件特征部份接合至非平行處理的相鄰區(qū)段。亦可以藉由使用AOD沿著所選擇工件特征的速度向量以顫動射束位置，而使用 AOD以較少額外成本或在光學(xué)序列中復(fù)雜度以穩(wěn)定射束抖動，及/或避免在工件處理期間煙塵形成的非所欲效應(yīng)。亦可以使用AOD同時提供用于通過透鏡觀看與對準工件的場照明與參考處理射束點，以(少的額外成本或復(fù)雜度)提供能力，而以非常高的準確度將處理射束對準工件特征，且將用于處理射束的焦點調(diào)整最適化。AOD亦可以提供能力，以制成處理射束的負載周期，以致于可以將熱影響區(qū)域的效應(yīng)最小化。現(xiàn)在參考所附圖式，其中類似參考號碼是指類似組件。為了清楚起見，參考號碼的第一個數(shù)字顯示首先使用相對應(yīng)組件的圖號。在以下說明中，提供各種特定細節(jié)，用于徹底了解在此所揭示的實施例。然而，熟習此技術(shù)人士了解，亦可以無須一或更多個特定細節(jié)、 或以其它方法、組件、或材料以實施此等實施例。此外，在一些情形中，并未詳細顯示與說明熟知的結(jié)構(gòu)、材料、或操作，以避免模糊本發(fā)明的觀點。此外，可以將所說明特性、結(jié)構(gòu)、特征，以任何適當方式組合于一或更多實施例中。此等實施例可以包括各種步驟，其可以在機器可執(zhí)行指令中實現(xiàn)，而可以由一般用途計算機或特殊用途計算機(或其它電子裝置)執(zhí)行。以替代方式，此等步驟可以由包括特定邏輯的硬件組件實施，而由硬件、軟件、及/或韌體的組合實施此等步驟。亦可以提供此等實施例作為計算機程序產(chǎn)品，其包括非轉(zhuǎn)換的機器可讀取媒體， 而具有儲存于其上的指令，可以使用此等指令以程序規(guī)劃一計算機(或其它電子裝置)，以實施在此所說明的過程。此機器可讀取媒體可以包括但并不受限于硬盤機、軟性磁盤、光盤、CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光學(xué)卡、固態(tài)內(nèi)存裝置、或適合用于儲存電子指令的其它型式媒體/計算機可讀取媒體。I.聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)的概要圖1說明根據(jù)某些實施例而可以使用的AOD 100的操作。AOD 100包括接合至晶體112的壓電轉(zhuǎn)換器110。此AOD 100更包括射頻(RF)驅(qū)動器113，其被組態(tài)以驅(qū)動壓電轉(zhuǎn)換器110，而在晶體112中產(chǎn)生(例如在大約50MHz與大約1500MHz間頻率范圍中)RF 頻率聲波114。此輸入激光射束115由在晶體112中產(chǎn)生率聲波114而繞射，此輸入射束功率的一部份被偏轉(zhuǎn)(“第一等級”射束116)，此射束剩余功率未偏轉(zhuǎn)(“第零等級”射束 118)。在一些實施例中，此第一等級射束116使用于處理，此此第零等級射束傳送至射束收集器122。此第一等級偏轉(zhuǎn)角度120與所施加的RF頻率成比例。在一實施例中，將此輸入射束相對于聲波行的角度設(shè)定為Bragg角度。將輸入射束角度設(shè)定至Bragg角度會增加繞射效率或?qū)⑵渥畲蠡?，此繞射效率為第一等級射束功率與輸入射束功率之比。此偏轉(zhuǎn)至第一等級射束116中的相對功率可以與在低RF功率位準由RF驅(qū)動器113所提供的RF功率大致成比例。然而，此偏轉(zhuǎn)至第一等級射束116中的相對功率(例如在圖2中所示)會在高位準飽和。在實際操作中，少量功率亦可能散射或偏轉(zhuǎn)至較高等等級射束中(未圖示)。以所選擇RF頻率與振幅，對于具有良好(高質(zhì)量Gaussian)輸入射束的適當設(shè)計裝置，AOD的繞射效率可以至大約95%或更多。當RF頻率改變時，此偏轉(zhuǎn)射束角度改變， 且其繞射效率降至其最大值以下。在等于工件(未圖示)焦點大約3至5個直徑偏轉(zhuǎn)范圍上，AOD可以維持大于大約90%的效率。此經(jīng)由操控聲音射束角度為RF頻率函數(shù)的技術(shù)， 特殊設(shè)計的AOD可以達成甚至更高的繞射效率?？梢詫蓚€AOD組合以產(chǎn)生一個二度空間Q-D)偏轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。當如同以下所討論將其設(shè)置在電流器之前時，此兩個AOD在由電流計所產(chǎn)生額定射束位置周圍給予小射束偏轉(zhuǎn)。此種配置例如是在美國專利案號5，837，962中說明。當使用此種配置以處理工件時，盡管繞射效率中變化是為AOD偏轉(zhuǎn)的函數(shù)，某些實施例在AOD偏轉(zhuǎn)期間維持固定射束功率。此在AOD偏轉(zhuǎn)期間維持固定射束功率可以藉由以下方式達成藉由更新(例如調(diào)變)此RF功率振幅作為RF頻率的函數(shù)，而在高速達成(例如使用于AOD的更新速率為從大約0. 1 μ s 至大約10 μ s)。此RF功率調(diào)變所具有效應(yīng)為降低在AOD偏轉(zhuǎn)范圍中間部份中繞射效率， 以致于其匹配或接近最低繞射效率。雖然，匹配此最低繞射效率會降低此偏轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的效率，其允許AOD使用于應(yīng)用中，此等應(yīng)用在AOD偏轉(zhuǎn)范圍上使用實質(zhì)上固定(或可預(yù)測)功率。如同以上所討論，可以使用EOD作為AOD的替代(或與AOD —起使用)，而用于角度偏轉(zhuǎn)應(yīng)用。EOD偏轉(zhuǎn)器具有類似于AOD的能力具有有限范圍(例如等于在工件幾個點直徑)、非常大的頻寬(例如微秒響應(yīng)時間)、以及高傳輸效率。然而，使用晶體以執(zhí)行EOD 裝置會遭受相對高的光學(xué)功率吸收(例如幾個百分比)或重大電性功率耗散，其會導(dǎo)致熱透鏡及/或射束指向漂移的問題。仍然，對于一些實施例而言(例如使用低光學(xué)功率及/ 或高傳輸波長)，以下所說明使用AOD的技術(shù)可以EOD達成。II.功率線性化為了將AOD適當使用于激光處理應(yīng)用中，根據(jù)某些實施例，此繞射效率曲線被線性化，而作為RF功率與頻率的函數(shù)。用于可預(yù)測操作，可以使用被正?；腁OD功率衰減指令(從0至1)，其導(dǎo)致第一等級射束功率的線性衰減。圖2顯示的在各種RF頻率的AOD 繞射效率vs RF功率的曲線，此曲線可以根據(jù)某些實施例而使用。如同于圖2中所顯示，此 AOD繞射效率曲線通常為非線性。由于此繞射效率曲線的非線性性質(zhì)，可以根據(jù)某些實施例將繞射效率vs RF功率映像，以及可以產(chǎn)生線性函數(shù)(例如多項式、查詢表、或類似算法)， 其提供RF功率且導(dǎo)致所命令的衰減。圖3說明根據(jù)一實施例使用范例AOD功率線性化曲線以選擇所想要的衰減。圖3 中所說明范例線性化函數(shù)可以查詢表形式代表。圖3中所顯示線性化函數(shù)對于特定RF頻率為有效，對于不同RF頻率有稍微變化。為了使得能夠在合理RF頻率(以及因此偏轉(zhuǎn))范圍上作線性操作，某些實施例使用多個線性化表。此線性化表的數(shù)目取決于提供給AOD的頻率范圍與維持功率正?；臏蚀_度。在某些實施例中，此等線性化表可以在大約1 %的公差中產(chǎn)生線性功率調(diào)節(jié)。在一個2度空間AOD組態(tài)中，只需要一個AOD以控制用于功率線性化的RF功率。 此第一 AOD的RF功率調(diào)變可以提供控制，而使用于將第二 AOD的繞射效率線性化。在某些此種實施例中，此第二 AOD在接近其飽和點操作，而在RF頻率中改變對于繞射效率具有最小影響，而將作為偏轉(zhuǎn)函數(shù)的繞射效率變化減少或最小化。如果想要用于某些實施例，可以使用兩個AOD中的任一個用于功率線性化。在某些實施例中，可以使用第一 AOD用于粗略的功率控制，以及使用第二 AOD用于精細的功率控制，以便將由量化RF功率指令所導(dǎo)入的線性化誤差減少或最小化。由于在最適RF頻率設(shè)定此繞射效率曲線的尖峰，而在其它頻率操作會需要AOD在較低光學(xué)效率操作。如果此AOD在給定偏轉(zhuǎn)范圍上以一致光學(xué)輸出功率操作，則在某些此種實施例中，可以將所請求輸出功率組態(tài)，而在整個偏轉(zhuǎn)范圍上保持低于所能達成最小輸出功率。在設(shè)計激光處理系統(tǒng)中可以確認此限制，以及可以導(dǎo)引AOD操作偏轉(zhuǎn)范圍的選擇。 對于需要非常高光學(xué)效率的過程，此AOD可以在小的偏轉(zhuǎn)范圍(例如小于大約5點直徑) 中操作。對于需要較大偏轉(zhuǎn)范圍(例如一直至數(shù)百點直徑)的過程，可以將最大效率降低以允許使用者將效率(例如光學(xué)功率)vs偏轉(zhuǎn)范圍作抵換。例如，圖4為根據(jù)某些實施例使用于選擇繞射效率與偏轉(zhuǎn)范圍間抵換的AOD繞射效率vs射頻(RF)頻率的曲線。圖4顯示繞射效率響應(yīng)vs RF頻率位移、以及在最小繞射效率中的改變，用于范例RF頻率(偏轉(zhuǎn)振幅)操作范圍412。在箭頭414顯示在小范圍上的高效率，以及在箭頭416顯示在較大范圍上的較低效率。III.顫動圖5為根據(jù)一實施例的一系統(tǒng)500的方塊圖，此系統(tǒng)包括AOD子系統(tǒng)506與電流計子系統(tǒng)508用于將激光射束顫動。系統(tǒng)500包括激光源510，用于提供處理射束512至 AOD子系統(tǒng)506。在一實施例中，激光源510包括一脈沖激光源，以致于處理射束512包括一系列激光脈沖。在另一實施例中，激光源510包括連續(xù)波(CW)激光源，以致于處理射束 512包括CW激光射束。在某些此等實施例中，AOD子系統(tǒng)506以離散(“脈沖”)間隔藉由將處理射束512偏轉(zhuǎn)而由CW激光射束產(chǎn)生激光脈沖。如同以上討論，AOD子系統(tǒng)506以AOD偏轉(zhuǎn)角度514將處理射束512的第一等級射束513偏轉(zhuǎn)，以及將處理射束512的零等級射束515偏轉(zhuǎn)至射束儲存器516。系統(tǒng)500可以更包括一固定鏡518，將第一等級射束513偏轉(zhuǎn)至電流計子系統(tǒng)508 ；以及一掃描透鏡 520，將激光射束點522聚焦至工件5M上或之中。掃描透鏡520的輸出在此稱為聚焦激光射束5邪。在一實施例中，AOD子系統(tǒng)506可以包括單一 A0D，其被使用在第一方向(例如顫動方向)中來回提供偏轉(zhuǎn)，而電流計子系統(tǒng)508在沿著處理軌跡526的第二方向中提供偏轉(zhuǎn)。然而，為了增加速率與變化，在圖5所說明的實施例中，AOD子系統(tǒng)506沿著相對于工件 5M表面的X-軸與Y-軸提供二度空間Q-D)偏轉(zhuǎn)。在此例中，Y-軸平行于處理軌跡526， 且X-軸垂直于處理軌跡526。因此，X-軸可以稱為顫動方向。處理軌跡5 可以對應(yīng)于一方向，例如，在此方向中，系統(tǒng)500劃線或切割溝渠528(例如，在電流計子系統(tǒng)508的控制下)至工件524的表面中。為了提供所說明二度空間Q-D)偏轉(zhuǎn)，AOD子系統(tǒng)506包括第一 AOD 530與第二 AOD 532，用于當電流計子系統(tǒng)508將射束軸沿著處理軌跡5 移動時，各將第一等級射束 513在第一與第二方向中偏轉(zhuǎn)。換句話說，此由AOD子系統(tǒng)506所提供射束點位置的移動、 與由電流計子系統(tǒng)508所提供射束點位置的移動重迭。如同于圖5中所示，電流計子系統(tǒng) 508亦可以包括第一電流計鏡533與第二電流計鏡535，用于將第一等級射束513在相對于工件5 表面的X-軸與Y-軸方向中偏轉(zhuǎn)。此AOD偏轉(zhuǎn)方向可以并不對準于電流計子系統(tǒng)508的偏轉(zhuǎn)軸。通常，可以將坐標轉(zhuǎn)換應(yīng)用至AOD偏轉(zhuǎn)指令，將所產(chǎn)生的AOD偏轉(zhuǎn)對準于所想要的坐標框。此坐標轉(zhuǎn)換亦可以為速度函數(shù)，將此AOD偏轉(zhuǎn)坐標框旋轉(zhuǎn)，而將AOD射束偏轉(zhuǎn)保持垂直于由電流計子系統(tǒng)508 所界定的處理軌跡。以此包括于系統(tǒng)500中的AOD子系統(tǒng)506，可以將數(shù)個操作模式致能。在一實施例中，操作模式包括此能力將處理射束512顫動，以有效地加寬在工件5M的激光射束點522。 換句話說，顫動此處理射束512包括將一系列聚焦激光射束點534空間地定位以產(chǎn)生幾何特征，其所具有尺寸大于由掃描透鏡520所聚焦的各個激光射束點522的尺寸。為了說明目的，圖5顯示此顫動激光射束點534，此為當溝渠5 在處理軌跡526的方向中處理時， 由工件524的表面上觀看的情形。因此，例如以給定重復(fù)率，此顫動激光射束點534系列所具有的效應(yīng)為以較低的脈沖重復(fù)率，將一系列較大直徑激光射束點連續(xù)施加于處理軌跡 526的方向中。在某些實施例中，AOD 530與532可以大約0. 1 μ s至大約10 μ s的等級，以更新其各聲音場(將光學(xué)孔徑填以新的聲音波形)。假設(shè)額定更新率為大約ι μ s，則可以快速地更新此處理射束位置，以致于在處理期間數(shù)個顫動激光射束點534會重迭。此等顫動激光射束點534可以在一度空間中(例如沿著X-軸或顫動方向)重迭，而垂直于處理軌跡 526，以加寬此被處理的特征(例如溝渠528)。如同于圖5中所顯示，此等顫動激光射束點 534亦可以在處理軌跡5 的方向重迭。為了將顫動射束方向保持垂直于處理軌跡526，根據(jù)某些實施例，當處理軌跡526的角度改變時，可以持續(xù)地調(diào)整顫動軸。此外，可以調(diào)整顫動軸，以補償給予顫動點之在線的角度而為處理軌跡速度的函數(shù)。給定軌跡速度V、顫動更新期間Td、顫動點的數(shù)目Npts以及顫動路徑Dd，則此角度等于atan〔Td* (Npts-I) *V/Dd〕。除了將射束位置相對于工件5M表面顫動之外，或在其它實施例中，可以使用AOD 子系統(tǒng)506，以改變顫動軸中的強度輪廓。此沿著顫動軸的處理射束512強度輪廓的操控， 使得能夠形成處理溝渠528的橫截面形狀。例如，溝渠5 可以被處理而具有所形成矩形、 U形、或V形橫截面形狀。此成形的特征例如側(cè)壁斜坡可以有用于例如相交成形的情形中。 此形成形狀的分辨率可以根據(jù)基本點尺寸，且此成形的強度輪廓可以為以下的卷積顫動樣式(位置與強度)，以及點強度輪廓(例如=Gaussian或另一個輪廓形狀)?？梢岳缃逵梢韵路绞綄⑻卣餍纬尚螤钛刂潉虞S在某些位置將脈沖重迭(例如可以在相同位置施加兩個或更多脈沖)，以去除所選擇數(shù)量的靶材料；及/或調(diào)變激光脈沖的功率振幅，作為沿著顫動軸偏轉(zhuǎn)位置的函數(shù)。除了沿著顫動軸將特征成形之外，或在其它實施例中，可以使用AOD子系統(tǒng)506， 以控制功率作為沿著處理軌跡5 位置的函數(shù)，以允許經(jīng)處理線性特征的“終點”類似地成形。亦可控制功率為沿著處理軌跡526位置的函數(shù)，而有用于例如相交形成的應(yīng)用中。使用AOD子系統(tǒng)506，使得能夠以非常高速率(例如以微秒等級)將功率調(diào)變致能，以致于可以在高處理速度(例如具有在大約lm/s與大約5m/s間的范圍中)，作強度輪廓的精細控制(例如在大約5 μ m與大約50 μ m間范圍中的特征尺寸)。除了高斯(Gaussian)射束偏轉(zhuǎn)外，某些實施例亦可藉由傳統(tǒng)射束成形技術(shù)將所成形射束偏轉(zhuǎn)，此傳統(tǒng)射束成形技術(shù)例如包括繞射光學(xué)組件(DOE)。例如，圖5A為根據(jù)一實施例用于射束成形的系統(tǒng)的540方塊圖。系統(tǒng)540包括A0D子系統(tǒng)506 (具有第一 AOD 530與第二 AOD 532)、零等級射束儲存器516、以及在圖5中所顯示的鏡518。系統(tǒng)540更包括繞射光學(xué)組件(DOE) 542，用于射束成形；以及光學(xué)組件M4 (例如影像光學(xué)裝置、電流計鏡、以及掃描透鏡)。為了說明目的，將圖5A中的第一等級射束513顯示于AOD偏轉(zhuǎn)角度514的范圍中。在圖5A所說明的實施例中，此由AOD子系統(tǒng)506所偏轉(zhuǎn)的第一等級射束513經(jīng)由傳送透鏡546而傳送至DOE 542 (在DOE 542上形成射束樞軸點的影像)，而將第一等級射束513保持集中在DOE的孔徑上，而不論由AOD子系統(tǒng)506所給予的AOD偏轉(zhuǎn)角度Ml。此DOE 542然后可以藉由給予額外波前相位失真而將射束強度成形(如同典型地對于此種射束成形DOE)。此方式有益于此種情形將較大成形射束偏轉(zhuǎn)且對接以形成具有例如正方形強度輪廓的更均勻顫動流量輪廓。此方式亦有益于此種情形小數(shù)目的激光脈沖足以形成所想要特征(例如在介電質(zhì)材料中所鉆的微通孔)。在此種情形中，高斯 (Gaussian)脈沖的掃瞄應(yīng)用相對于成形強度輪廓的應(yīng)用為較不有效率，然而，對于成形強度處理點位置的高速控制，此高速AOD偏轉(zhuǎn)可以為令人所欲。在其它實施例中，可以使用類似傳送透鏡組態(tài)，而在掃描透鏡產(chǎn)生AOD偏轉(zhuǎn)射束的偏轉(zhuǎn)。此由于至少兩個原因而令人所欲。首先，此為令人所欲將射束的樞軸點傳送至電流計掃瞄鏡(以去除射束的橫向偏轉(zhuǎn))，而(a)將射束保持集中于電流鏡與掃描透鏡的清楚孔徑中，以避免射束剪切；以及(b)避免此射束從掃描透鏡進入瞳孔的中央的位移，因為此種位移會在工件表面產(chǎn)生傾斜射束。其次，可以令人所欲在掃描透鏡給予橫向射束偏轉(zhuǎn)，以便有意地在工件表面產(chǎn)生射束傾斜。傾斜射束在某些高斯激光鉆孔應(yīng)用中為有利，以便在所處理特征(例如微通孔鉆孔)中產(chǎn)生陡峭側(cè)壁。圖5B為根據(jù)一實施例提供傾斜處理射束552的系統(tǒng)550方塊圖。系統(tǒng)550包括 AOD子系統(tǒng)506(具有第一 AOD 530與第二 AOD 532)、零等等級射束儲存器516、以及在圖 5中所顯示的鏡518。系統(tǒng)550更包括傳送透鏡M6、以及光學(xué)組件例如影像光學(xué)裝置、電流計鏡以及掃描透鏡)。為了說明目的，將圖5B中的第一等級射束513顯示于AOD 偏轉(zhuǎn)角度514的范圍中。如同在圖5B中所顯示，藉由適當設(shè)計與間隔5M此傳送透鏡M6 與掃描透鏡(例如圖5中所顯示的掃描透鏡520)，此由AOD子系統(tǒng)506所偏轉(zhuǎn)的第一等級射束513亦可以橫向偏轉(zhuǎn)，而在工件524的表面產(chǎn)生傾斜射束552。此在工件5M用于處理點的給定偏轉(zhuǎn)的射束傾斜數(shù)量可以藉由以下方式控制(a)使用AOD 530與632，而在工件5M實質(zhì)地產(chǎn)生橫向點偏轉(zhuǎn)，且改變傳送透鏡546與至掃描透鏡(掃描透鏡520)的間隔554 ；或(b)協(xié)調(diào)電流計(例如在圖5中所顯示的電流計533與535)以及AOD 530與 532，以致于在掃描透鏡的任意橫向射束偏轉(zhuǎn)(以及因此在工件5M的任意射束傾斜)，可以由在工件524的所想要橫向點偏轉(zhuǎn)而獨立地給予。以下在標示為「范例AOD控制實施例」的段落中揭示成形技術(shù)的進一步細節(jié)。雖然，射束顫動可以非常有效且具彈性，用于產(chǎn)生所想要的輪廓；對于顫動的一種替代方式(通常為更加限制)包括藉由將干擾波形施加于AOD 530與532的至少之一，而改變激光射束點522的焦點。以一干擾波形，聲波的瞬間頻率在此通過AOD晶體的光學(xué)處理射束512中線性地變化。聲波瞬間頻率的線性變化所具有效應(yīng)為將一單軸(散光)聚焦條件提供給處理射束512，而并非將激光射束點522以離散步驟位移。根據(jù)某些實施例， 藉由提供干擾波形至AOD 530與532，可以將激光射束點522對稱地去焦，因此增加在工件524點的尺寸。此方式可以有用于例如較低重復(fù)率激光的情形中，在此種情形中，脈沖重復(fù)頻率可能并不足夠高，在工件5M提供脈沖的良好重迭，以避免當加寬溝渠5 時的強度變化。IV.掃瞄另一個可以與AOD子系統(tǒng)506 —起使用的操作模式包括以AOD 530與532非?？斓貟呙槎瓤臻g樣式。此掃瞄的一用途包括將處理射束512的強度輪廓以空間方式成形，而在工件5M例如微通孔產(chǎn)生所想要的特征。AOD 530與532控制點位置與強度加權(quán)， 其使得能夠產(chǎn)生任何所想要的強度輪廓。此外，可以為有益改變在各位置激光射束點522 的停留時間，其使用高強度用于處理操作例如銅鉆孔。使用掃瞄可以提供優(yōu)于傳統(tǒng)“成形光學(xué)裝置”方式的數(shù)個效益。一些效益包括但并不受限于任意選擇處理點的直徑(在AOD范圍中)或形狀(例如圓形、正方形、矩形、 卵形、或其它形狀)；由于去除成形光學(xué)裝置、及/或高斯或成形模式改變光學(xué)裝置而成本降低；一種能力，能以非常高速率、沒有由于電流計射束定位的動態(tài)限制、而以高強度高斯 (Gaussian)射束(例如使用螺旋、穿孔、或其它樣式)以處理特征；藉由適當修正掃瞄樣式而補償射束失真(例如橢圓形點)；及/或即興地產(chǎn)生空間強度分布而將特征例如尖端及/或底部質(zhì)量最適化或改善。有數(shù)個選擇可供使用以設(shè)計掃瞄樣式(點位置與振幅)。一實施例包括以點位置的數(shù)組填入一區(qū)域。然而，此實施例對于在此區(qū)域上最后累積流量輪廓提供很少控制。例如，在掃瞄區(qū)域邊緣流量輪廓的定義可能不具有所想要的“斜率”(例如流量vs位置中的改變)，用于通孔形成或相交處理。在另一實施例中，明確地界定流量輪廓，且選擇掃瞄樣式以最適合所界定輪廓。此所具有的優(yōu)點為產(chǎn)生客制化流量分布，例如，具有在整個掃瞄區(qū)域的可變流量位準以改變深度，或在掃瞄區(qū)域的邊緣具有特定成形的側(cè)壁。當例如將相交跡線的流量組合及/或當以客制化側(cè)壁錐度(taper)鉆通孔時，此實施例可以為有用。圖6為根據(jù)一實施例的一方法600的流程圖，其使用最小平方最適化例程 (routine)以判斷在掃瞄點的格柵上一組點振幅。如同于圖6中所示，此方法600包括設(shè)定610—候選掃瞄格柵。對于在掃瞄格柵中的各點，此方法600包括計算612在掃瞄場上流量輪廓，以產(chǎn)生各“影響函數(shù)”。此方法600更包括編輯614此影響函數(shù)成影響函數(shù)矩陣，計算616此擬似-逆影響函數(shù)矩陣(例如使用單值分解(SDV)算法)；以及使用此擬似-逆影響函數(shù)矩陣，計算618在各格柵點的點振幅。此方法600更包括根據(jù)在各掃瞄點所計算的點振幅將激光射束點施加620至工件。在以下概要說明范例式，其說明在圖6中所說明的方法。此范例式假設(shè)一掃瞄樣式，其界定于XY坐標〔xr，yr〕中而包含Nr點。應(yīng)用一組掃瞄振幅( )，以產(chǎn)生所想要的流量表面( ),其可以在一組包含Ne點的XY坐標〔xe，ye〕估計。此影響矩陣H界定如下Ze = H*Zr，is (Ne χ Nr)執(zhí)行一操作以產(chǎn)生影響矩陣H，其包括計算位于一〔xr，yr)點的單一處理點的流量，此于各〔xe，ye)點上估計。如果對于各估計將ττ與k矩陣”向量化”，則&為(Nr χ 1)，而&為(Ne χ 1)。對于各〔xr，yr〕掃瞄電重復(fù)此程序，用于總共Nr估計。將所有結(jié)果( 與k)附加于矩陣中，以產(chǎn)生尺寸(Nr χ Nr)的^ 對角線矩陣，以及尺寸(Ne χ Nr)的^矩陣。藉由此所提供各點振幅將結(jié)果正?；?，而產(chǎn)生用于^ 的單元矩陣。然后，此影響矩陣H為(正常化) 矩陣。給定此影響矩陣H，則使用此所想要致動器指令向量^ ，而產(chǎn)生所想要的表面流量zDes，而可以給定為Zs = Hinv^ZrHinv可以經(jīng)由SVD分解而計算，而限制其在Hinv中模式數(shù)目，以避免過度噪聲效應(yīng)。因為H(以及Hinv)的辨識為進似，Zr的計算可以在封閉回路模式中實施，而具有所提供的調(diào)整增益為Zr (k+1) = Zr (k)_kAlpha*Hinv*(zDes—Zs)而h由一模式或所測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)在各迭代(iteration)中計算。雖然圖6中的方法600與上述范例式可以為相當直截了當，此方法600對于掃瞄格柵的選擇以及計算擬似-逆矩陣的方法為敏感。然而，方法600對于在基本激光射束處理點的空間特征限制中所想要的流量輪廓，提供可接受的近似，其可以對于掃瞄樣式任何邊緣的分辨率施加基本限制。圖7A圖示說明所想要的流量輪廓，且圖7B圖示說明此根據(jù)圖6的方法600與上述范例式所決定相對應(yīng)最適化掃瞄振幅。根據(jù)另一實施例，一相關(guān)方式涉及使用梯度下降方法將掃瞄樣式最適化。在此實施例中界定目標函數(shù)(例如其適合所想要的流量輪廓)。此最適化過程決定局部目標函數(shù)梯度(此所給定函數(shù)中遞增變化會導(dǎo)致流量中遞增變化，而施加至各掃瞄格柵位置)，且在一算法中使用此梯度以搜尋掃瞄點振幅的最適向量?？梢詫⒋藘煞N方式(SVD與梯度下降)實施于仿真或系統(tǒng)中。在此系統(tǒng)中，可以使用此由所給定掃瞄樣式所產(chǎn)生的實際流量分布(由量測攝影機所測量)，將性能表現(xiàn)量化。 然后，可以應(yīng)用此兩種最適化方法中的任一種，將流量分布最適化，此種過程可以避免或減少模型誤差與說明系統(tǒng)中的公差，例如點尺寸與失真、AOD線性化誤差、及/或光學(xué)對準。當然，可以其它最適化方法以取代上述算法。V.形成相交某些實施例包括形成相交的處理特征(例如溝渠、墊、通孔、以及其它特征)，而具有在相交處特征深度的經(jīng)控制變化。例如，可能另人所欲控制電性特征，例如阻抗(以維持高速信號的完整性)、介電崩潰(其可能對于電鍍溝渠與下面導(dǎo)電層間之間隙敏感)、 或控制電鍍質(zhì)量。當例如此處理射束流量大于材料去除臨界值許多時，此相交處理可能變得非常難，這是因為工件介電質(zhì)的去除是與所提供的累積流量成比例。在此種情行中，藉由將特征簡單地相交以處理兩個相交特征會導(dǎo)致“雙重曝露”，其在雙重曝露點具有接近100%的深度變化。為了避免或減輕此問題，可以使用以上參考圖5所討論的系統(tǒng)500，而將在相交區(qū)域兩個特征的流量“混合”，以減輕或避免雙重曝露。例如，如果使用AOD子系統(tǒng)506，以處理溝渠特征、其在側(cè)壁具有流量寬的“斜坡”；以及處理相交溝渠特征，其具有在其終點匹配的流量“斜波”。將此兩個流量分布組合，而在其相交處產(chǎn)生額定平坦流量場。因此，可以使用AOD子系統(tǒng)506，以產(chǎn)生深度控制相交。此流量斜坡的產(chǎn)生提供其它效益，例如，將由于射束定位公差所產(chǎn)生的深度變化最小化。以此在相交區(qū)域中陡的流量斜坡，此在相交特征去除期間在射束位置中小的變化 (例如大約1 μ m至5 μ m的等級)，會造成重大深度變化。藉由在流量中產(chǎn)生緩的斜波，則射束定位誤差會產(chǎn)生可接受的深度變化(例如小于大約10%至大約15%的額定深度)。此流量斜坡的產(chǎn)生，可以藉由隨時即興(on-the-fly)地改變流量斜坡及/或?qū)挾纫蕴幚泶讼嘟惶卣鞫鴮嵤?。在另一實施例中，此溝渠特征在相交?具有適當?shù)牧髁啃逼? 之外終止，接著為掃瞄此相交體積的其余部份。此實施例具有數(shù)個優(yōu)點，其包括，例如對于相交型式較小的敏感度(例如相交溝渠的角度、多個溝渠在單點相交、彎曲溝渠的相交)； 使用最小化額外線寬度以產(chǎn)生側(cè)流量斜坡、其會在對接溝渠間之間隙中強迫造成非所欲的變化；及/或?qū)呙闃邮娇椭苹哪芰?，而將相交特征最適化。掃瞄樣式客制化在當處理任意形狀相交、例如具有多個相交跡線的圓形墊時，可以為有用。在此所揭示相交處理的額外細節(jié)，是標示于「范例相交處理實施例」的段落中。VI.電流計誤差修正重復(fù)性誤差(如同以上說明，其會限制以良好深度控制作機器相交的能力)的一來源可能為在圖5中所顯示電流計子系統(tǒng)508的定位誤差。此誤差可能由于傳感器噪聲或追蹤誤差。在電流計子系統(tǒng)508中的各電流計鏡533與535可以與回饋傳感器(未圖示) 連接，而使用各電流計服務(wù)器(未圖示)以控制鏡移動。當電流計服務(wù)器追蹤在服務(wù)器頻寬中回饋傳感器噪聲時，會產(chǎn)生傳感器噪聲效應(yīng)，而導(dǎo)致實體射束移動。此誤差激發(fā)亦可以藉由電流計的封閉回路響應(yīng)而放大，其會將頻率頻譜的一些部份放大。傳感器噪聲效應(yīng)會產(chǎn)生射束誤差，取決于特殊光學(xué)與服務(wù)器設(shè)計，而為從大約0.1 μ m均方根(RMS)至大約5μπι 均方根(RMS)。傳感器噪聲效應(yīng)會在所有時間發(fā)生，而不論其被命令的射束軌跡。然而，追蹤誤差是在當電流計被命令跟隨一動態(tài)積極射束軌跡(包含大加速度或高頻率指令)時發(fā)生。此電流計服務(wù)器無法追蹤指令會導(dǎo)致追蹤誤差與所產(chǎn)生重復(fù)性損失。追蹤誤差可以例如為線性服務(wù)器響應(yīng)表現(xiàn)及/或非線性電流計行為(例如軸承磨擦或磁性磁滯)的結(jié)果。為了減少傳感器噪聲誤差與追蹤誤差的來源，根據(jù)一實施例，使用AOD子系統(tǒng)506 的偏轉(zhuǎn)能力，以修正由位置傳感器回饋所顯示的電流計誤差。此傳感器讀取內(nèi)容包括傳感器噪聲，其可以在一合理頻寬上被濾除，以減少或避免響應(yīng)與此噪聲而增加非所欲的射束移動。在一實施例中，此濾除實質(zhì)上將在有關(guān)頻寬中電流計位置傳感器與射束位移之間移轉(zhuǎn)函數(shù)(“射束移轉(zhuǎn)函數(shù)”或BTF)的相位與增益匹配，而同時濾除較高頻率。在某些實施例中，此BTF受到位置傳感器與電流計鏡之間動態(tài)關(guān)系的強烈影響，此動態(tài)關(guān)系經(jīng)常是由輕微阻尼的第二等級極所良好模制。此影響相位匹配的其它因素例如為由于信號濾波與數(shù)據(jù)通訊所造成的時間延遲，而可以包括于誤差修正濾波器的設(shè)計中。圖8圖標說明AOD誤差修正濾波器的一范例實施例，其提供在大約IOkHz以下相位與增益匹配、以及在大約IOkHz 以上傳感器噪聲濾除的互相沖突需求間的妥協(xié)。傳感器噪聲去除亦可以經(jīng)由例如為估計(例如"Kalman濾波)的替代方式而達成， 由于非模制動態(tài)特性或非線性行為，而在一些實施例中有降低性能表現(xiàn)的危險。VII.用于射束位置準確改良的PSD鏡感測在某些實施例中，可以使用外部傳感器以加強AOD誤差修正，此外部傳感器偵測實際電流計鏡位置。在某些以電流計為主的射束定位系統(tǒng)中，可以將角度位置傳感器內(nèi)建于此電流計中，以感測鏡的角度。這些傳感器可以位于電流計軸的遠程(離開此鏡)，而其它傳感器可以位于靠近鏡的軸終端。當此角度位置傳感器為于離開此鏡的電流計軸的遠程時，此傳感器偵測軸的旋轉(zhuǎn)。然而，軸角度偏轉(zhuǎn)會造成此鏡具有不同偏轉(zhuǎn)角度。此傳感器設(shè)置具有一些優(yōu)點，其提供能力以增加服務(wù)器回路頻寬，因為其并不會對于鏡共振響應(yīng)。當此角度位置傳感器為于靠近此鏡的軸終端時，此傳感器偵測較靠近鏡的軸的角度偏轉(zhuǎn)。此傳感器設(shè)置可以更準確地測量真實鏡角度。然而，當此鏡本身相對于在傳感器的軸偏轉(zhuǎn)時，此傳感器仍然會遭受誤差。此外，以此傳感器設(shè)置，此軸與鏡的共振會出現(xiàn)于電流計頻率響應(yīng)中(從馬達驅(qū)動器至傳感器輸出)，而使得電流計服務(wù)器的設(shè)計復(fù)雜，而限制其性能表現(xiàn)。此外，上述兩種傳感器的設(shè)置方式均無法測量與軸角度無關(guān)的鏡模式。一種模式包括“振動”(flapping)鏡。其中，此鏡平面圍繞著垂直于旋轉(zhuǎn)軸的軸而旋轉(zhuǎn)。此種模式會對于高速電流計偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的性能表現(xiàn)造成限制。此電流計旋轉(zhuǎn)傳感器的另一個問題為其噪聲性能表現(xiàn)。由于此電流計小的封裝尺寸，以及想要將位置傳感器尺寸(以及旋轉(zhuǎn)慣性)最小化的意愿，此存在與傳感器電路中的電性噪聲會轉(zhuǎn)換成相當有效的角度噪聲，此會使得電流計服務(wù)器定位表現(xiàn)退化。例如在 IOkHz的頻寬中，此噪聲可以為大約0. 1微徑(μ RacORMS至大約5微徑(μ Rad)RMS。在一實施例中，可以選擇不同傳感器以實施以下步驟偵測鏡的真實角度位置，而無軸偏轉(zhuǎn)效應(yīng)；偵測會影響射束位置準確度的鏡移動的所有模式；以及以低噪聲位準產(chǎn)生角度測量，以致于此測量可以由電流計服務(wù)器回路或其它裝置使用，以修正所感測誤差。為了修正在實際電流鏡位置中的誤差，根據(jù)某些實施例，此在圖5中所示電流計子系統(tǒng)508包括一輔助傳感器(于圖5中未顯示)，其提供回饋而將此電流計鏡相對于掃描透鏡520保持定位。例如，圖9為根據(jù)一實施例激光處理系統(tǒng)900的示意圖，其包括在電流計子系統(tǒng)912中的輔助傳感器910。在此例中的輔助傳感器910包括一位置感測二極管 (PSD)，其在此稱為PSD 910。此激光處理系統(tǒng)900亦包括一 AOD子系統(tǒng)506、一掃描透鏡 520、一參考射束源914、以及一參考組合鏡916。此AOD子系統(tǒng)506與掃描透鏡520在以上參考圖5說明，以提供至工件524的表面的聚焦處理射束922。參考組合鏡916將來自參考射束源914的參考射束918、與來自AOD子系統(tǒng)506的處理射束920組合，以輸入至電流計子系統(tǒng)912。參考射束組合器916可以包括例如一分色鏡、一偏極化分光鏡、或其它類似裝置，用于將激光射束組合，以提供具有穩(wěn)定功率與指向角度的參考射束。如果此處理射束的位置與功率足夠穩(wěn)定用于特定應(yīng)用，則在PSD感測操作期間可以使用來自AOD子系統(tǒng)506的處理射束920 (但并非必要)。除了 PSD 910外，電流計子系統(tǒng)912包括一電流計鏡924、一 PSD擷取鏡926、以及一 PSD透鏡928。此參考射束918(以及主要處理射束920)由電流計鏡擬4反射。此PSD 擷取鏡擬6 (例如分光鏡)擷取所偏轉(zhuǎn)的參考射束(由電流計鏡擬4所偏轉(zhuǎn))，且將所偏轉(zhuǎn)的參考射束導(dǎo)向PSD而用于偵測?？梢詫SD透鏡928(例如聚焦透鏡)選擇性地插于測量路徑中，以致于僅有所偏轉(zhuǎn)參考射束的角度移動被移轉(zhuǎn)至在于PSD 910上的XY點偏轉(zhuǎn)，而其橫向射束移動被轉(zhuǎn)換至在于PSD 910的射束角度，以及因此無法在PSD XY平面中被測量。在某些實施例中，PSD透鏡9 包括一袖珍遠距攝影透鏡，其具有長的有效焦距，用于將在PSD平面的點移動放大。在某些此等實施例中，將PSD透鏡擬8定位，以致于其前焦點是位于掃描透鏡進入瞳孔。如果橫向射束移動并非所關(guān)切事項，且在PSD 910上射束移動的調(diào)整足以用于特定應(yīng)用，則在某些實施例中，可以將PSD透鏡擬8省略?？梢赃x擇獨立參考射束918與PSD 910，以致于此射束功率與PSD光學(xué)敏感度組合可以提供足夠低噪聲。在PSD測量中主要噪聲來源可以為“起伏(shot)噪聲”或為將在輸出電流中電荷載體(個別電子)量化所產(chǎn)生噪聲。此訊號-至-噪聲比(SNR)可以與電流的平方根成比例。藉由將輸出電流提高至一高位準，而可以改善SNR，且可以作低噪聲角度測量。一旦將此PSD感測定位，則可以容易地校準此PSD 910的輸出對于(vs)工件聚焦處理射束922的位置。給定一經(jīng)校準PSD 910，則可以數(shù)種方式改善射束定位。例如，可以使用PSD 910作為用于電流計服務(wù)器的位置回饋傳感器。此可以由于其產(chǎn)生交互耦合系統(tǒng)的事實而變?yōu)閺?fù)雜，而將回饋系統(tǒng)的動態(tài)關(guān)系復(fù)雜化。此外，難以將非旋轉(zhuǎn)鏡模式(振動 (flapping)或其它模式)容納于服務(wù)器回路中?？梢允褂脛討B(tài)估計器(例如=Kalman濾波器、Luenberger觀察器或其它估計器)，將動態(tài)模式分開，且改善服務(wù)器回路設(shè)計。此外，或在其它實施例中，可以使用PSD 910而由電流計子系統(tǒng)912本身作有限誤差修正。例如，如果其頻率內(nèi)容是在電流計服務(wù)器的頻寬中，則可以由電流計修正鏡相交軸模式。此外，此在內(nèi)建式電流計傳感器(未圖示)中的低頻噪聲誤差，可以藉由將來自PSD 910的回饋(以低頻率)與來自內(nèi)建傳感器的回饋(以較高頻率)混合而去除。此外，或在其它實施例中，可以使用此PSD位置讀取內(nèi)容，而由各別裝置、例如包括于射束路徑中的A0D，作開放回路誤差修正。此為有用的操作模式，因為它將來自誤差修正系統(tǒng)的電流計動態(tài)特性分開。使用此由主要處理射束(其由AOD子系統(tǒng)506偏轉(zhuǎn)，且因此由PSD 910感測)分開的參考射束，而允許在一“開放回路”模式中操作的AOD誤差修正， 其中此AOD誤差修正并不會影響PSD射束位置輸出。此可以大幅簡化誤差修正算法。在此一實施中可以容易地修正噪聲與鏡偏轉(zhuǎn)模式。如果此處理射束920亦使用作為PSD參考射束918，則類似的AOD誤差修正仍然為可能，而以AOD子系統(tǒng)506形成一封閉誤差修正回路。在此種情形中，分析此PSD讀取內(nèi)容，而將任何故意的AOD偏轉(zhuǎn)指令(例如顫動、掃瞄及/或高動態(tài)射束定位)去除，因為此故意指令是由PSD 910感測。在某些實施例中，可以有用地包括一第一 PSD傳感器、其感測各別參考射束角度；以及一第二 PSD傳感器(未圖示)，其感測處理射束角度，而將上述實施例的效益組合。 例如可以使用第二 PSD，而用于診斷測量與處理質(zhì)量監(jiān)視。VIII.產(chǎn)量改善A0D/電流計協(xié)調(diào)與第三輪廓某些激光處理應(yīng)用，例如激光直接去除(LDA)是以高的處理射束速度(例如在大約0. 2m/s與大約5m/s之間范圍中的速度)去除特征，以達成高產(chǎn)量。執(zhí)行此高速處理的一項挑戰(zhàn)為使用于控制處理射束位置的電流計射束定位系統(tǒng)的動態(tài)限制。在一些特征例如短弧區(qū)段的處理期間，此射束定位器加速，以改變射束速度軌跡。此LDA應(yīng)用例如會要求以所想要大約Iym的重復(fù)率(在電流器之場中)以處理特征，而此特征為具有小于或等于數(shù)十微米等級的緊密圈半徑。圖10說明根據(jù)某些實施例用于LDA應(yīng)用的范例所處理溝渠樣式。在此所揭示實施例提供溝渠相交1010、墊相交1012、具有緊密轉(zhuǎn)換1014的墊相交以及與LDA處理有關(guān)的其它特征的高速處理。當處理射束速度增加時、或弧形區(qū)段變得較短時，加速度是在較短時間期間發(fā)生， 在此期間射束定位器使用較高頻寬控制。此最后變成為抵達高速能力的限制。再度參考圖5，此限制可以藉由使用高速偏轉(zhuǎn)器例如AOD子系統(tǒng)506實施射束軌跡控制的高頻寬部份而避免。以此方式，可以設(shè)計電流計軌跡以大致依據(jù)所想要的處理軌跡 526，同時保持在電流子系統(tǒng)508的動態(tài)限制(例如加速度及/或頻寬)中。例如，圖11 為根據(jù)一實施例的與AOD以及電流計協(xié)調(diào)有關(guān)的曲線。如同于圖11中所顯示，此電流計路徑1110可能無法準確地依據(jù)所想要的處里路徑1112，而造成射束軌跡誤差。此射束軌跡誤差可以藉由使用AOD子系統(tǒng)506以額外地偏轉(zhuǎn)處理射束512而去除。例如，圖11顯示AOD 指令信號1114與電流計路徑1110以及處理路徑1112間的關(guān)系。因為此兩個軌跡(電流計與處理射束)事先為已知，所以可以計算AOD偏轉(zhuǎn)軌跡且證實其滿足AOD限制(例如范圍、以及在此范圍上的最大正常化功率)?？梢灾瞥纱穗娏饔嬡壽E，以致于其剩余誤差并不會違反AOD限制。此可以為一迭代過程；例如，在工具路徑的某些部份中可以降低此電流計速度，以致于此電流計可以更緊密地追蹤所選擇的軌跡，且因此將所產(chǎn)生的軌跡誤差保持在此AOD范圍限制中。另一實施例包括如同以上說明，使用AOD子系統(tǒng)506，以“被動地”修正電流計追蹤誤差。在此實施例中，計劃此所選擇的處理軌跡5 而并無明確的限制，而此電流計子系統(tǒng)508嘗試依據(jù)此路徑，而以AOD子系統(tǒng)506修正任何所產(chǎn)生的追蹤誤差。此種方式的限制包括在電流計中非所欲動態(tài)特性的激發(fā)(例如鏡共振)，以及此危險此AOD誤差修正的性能表現(xiàn)并不足以合適地降低追蹤誤差，以符合用于特定應(yīng)用的整體射束定位需求。在某些實施例中，此電流計誤差的AOD修正可以與各別產(chǎn)生的射束以及電流計軌跡一起使用，以去除剩余電流計追蹤誤差?？梢詰?yīng)用在以上任何實施例中所說明AOD操作， 而同時將射束顫動與去焦點，以控制有效點尺寸。此產(chǎn)量的另一限制可以為，可供使用以處理特定樣式的不同部份的激光功率。對于一所給定材料，此處理劑量(功率除以速度)可以為此去除特征的橫截面面積的函數(shù)。如果此系統(tǒng)使用最大可供使用激光功率，則此處理射束速度可以由劑量(速度=功率/劑量) 所決定。盡管劑量的改變，通常令人想要維持最高可能速度，以維持高產(chǎn)量。在某些情形中， 此由于劑量快速改變而為困難。例如，當相當薄的溝渠加寬大約5倍(5x)以形成一大面積特征時，則難以獲得高速度。在此情形中，如果此射束速度在特征集合的長度上保持固定， 則此速度會受到在擴充面積所使用高劑量的限制，此可能會并無必要地減緩此沿著較薄溝渠的射束速度。由于電流計的動態(tài)限制，此主要射束定位器(電流計)的快速加速度與減速度、特別是對于快速轉(zhuǎn)換，可能非令人所欲。為了避免或減少此主要射束定位器的快速加速與減速，根據(jù)一實施例，此可供使用AOD場在短區(qū)段上產(chǎn)生較慢射束速度。例如，假設(shè)一溝渠特征可以大約2m/s的速度處理， 且此擴張?zhí)卣骶哂虚L度為100 μ m，則可以三倍(3x)較慢的速度處理(由于3倍較高的指定劑量)。如果此電流計速度2m/s并未改變，則此射束在大約50 μ s內(nèi)額定地通過此寬的特征。然而，此射束以大約2/3 = 0. 67m/s的射束速度處理此特征(以維持適當劑量)。因此，此AOD偏轉(zhuǎn)的相對速度為大約2-0. 67 = 1. 33m/s,而此可以應(yīng)用大約50 μ s,以造成大約67μπι( 士大約33μπι)的AOD偏轉(zhuǎn)。藉由避免由于寬特征而在整個區(qū)段中速度限制，此范例實施例有效地增加局部處理速率大約3倍(3χ)。圖12說明例如在此時間期間的速度軌跡。圖12圖標說明使用高劑量的寬特征或其它特征的與AOD速率補償有關(guān)的曲線。在預(yù)期的寬特征中，射束的速度局部地加快并且AOD位置偏移。達成寬特征后，射束的速度減少，并在其領(lǐng)域的AOD位置回轉(zhuǎn)以作為減慢的補償。在處理寬特征后，射束的速度恢復(fù)到它的速度并且AOD位置返回到它的中立位置。此外，或在另一實施例中，可以動態(tài)地改變(調(diào)變)此射束的平均速度，而同時維持固定劑量(功率/速度)。在某些此等實施例中，此AOD子系統(tǒng)506調(diào)變此處理射束功率，作為瞬間電流計速度的函數(shù)。此功率調(diào)變提供此能力，將電流計鏡533與535緩慢下來， 而以更限制性動態(tài)要求(例如快速且頻繁地改變?nèi)コ卣鞯姆较?處理工件5Μ的區(qū)段； 或以放松的動態(tài)要求(例如直截了當?shù)膮^(qū)段或方向非常緩慢改變的區(qū)段)，在此等區(qū)段中將電流計鏡533與535加速。如果沒有實時AOD功率控制，則此種能力并不可能，而會導(dǎo)致產(chǎn)量損失。當處理并行線區(qū)段(例如對接溝渠)時，可以會產(chǎn)生用于產(chǎn)量改善的另一機會。 在某些此等實施例中，此AOD子系統(tǒng)506可以足夠快速率(例如大約Iy s)切換在兩線之間處理射速512，以致于此兩線顯得為同時處理。對于需要相同劑量的相同尺寸兩線，平行處理會加倍此所需激光功率。在一功率限制系統(tǒng)中，此可能需要將速度降低大約50%，而限制產(chǎn)量的優(yōu)點。然而，此可以去除用于兩線的設(shè)定移動，且可以減少此取決于速度的動態(tài)限制、否則其會防止使用全速。在沒有此種功率限制的系統(tǒng)中，并行線處理會加倍該區(qū)段的產(chǎn)量。此外，在以上兩種情形中，此等線的平行處理可以改善線-線之間隔控制(其由AOD子系統(tǒng)506的重復(fù)性而控制)，而在一些應(yīng)用中有益于控制線阻抗。當此等線在一角落轉(zhuǎn)彎時，則取決于轉(zhuǎn)彎半徑、轉(zhuǎn)彎角度、以及線間隔，此兩線的路徑長度可以為不同。在某些此等實施例中，可以調(diào)整兩線的有效射束速度，而用于兩線區(qū)段的不同路徑長度。然后可以由AOD子系統(tǒng)506調(diào)變功率(劑量*速度)，而作為兩線間的處理開關(guān)。在以下情形中可以將相同方式延伸應(yīng)用至多線只要此線集合適用于可供使用 AOD場中，且有足夠處理射束功率可供使用，以產(chǎn)生足夠高的速度。當多條線在其各整個路徑上無法保持平行時，此在相同時間處理多條線會變得復(fù)雜。在某些此等實施例中，如同在使用于相交處理的技術(shù)中，可以將適當區(qū)域平行地處理， 且將一轉(zhuǎn)換區(qū)域應(yīng)用至此區(qū)域的終端(例如傾斜流量)。然后可以處理其余區(qū)段，且以類似轉(zhuǎn)換區(qū)域在終端接合。以此方式可以將所使用平行處理最大化，以增加產(chǎn)量。圖13說明根據(jù)一實施例的平行處理與區(qū)域接合。圖13說明多條線1306(a)、 1306(b)、1306 (c)以及1306(d)(其集體稱為線1306)，其在第一區(qū)域1308中彼此平行進行，而在第二區(qū)域1309中彼此分開地進行。換句話說。此等線1306具有在第一區(qū)域1308 中的平行部份，以及在第二區(qū)域1309中的分開部份。圖13說明此轉(zhuǎn)換區(qū)域1310，在此處此等線1306從平行部份改變至分開部份。為了在第一區(qū)域1308中使用顫動以處理此等線1306，AOD子系統(tǒng)506將激光射束點位置在此等線1306的平行部份之間來回移動，以致于此激光射束沿著在第一區(qū)域1308 中互相處理軌跡在單一通過中處理此平行部份。AOD子系統(tǒng)506在此等平行部份之間調(diào)整有效射束處理速度，而用于沿著此處理軌跡的轉(zhuǎn)彎，此導(dǎo)致對應(yīng)于各平行部份的不同路徑長度。AOD子系統(tǒng)506亦根據(jù)此經(jīng)調(diào)整有效射束處理速度，以調(diào)變激光射束的功率，以維持用于各此等平行部份的所想要處理劑量。當?shù)诌_轉(zhuǎn)換區(qū)域1310時，此AOD子系統(tǒng)506將此三線1306 (a)、1306(b)、1306 (c)的平行部份選擇地成形，同時繼續(xù)沿著其處理軌跡以處理線1306 (d)，而終止其在轉(zhuǎn)換區(qū)域1310中對此三個成形線1306 (a)、1306 (b)、1306 (c)的處理。此成形允許被終止處理的線1306 (a)、1306(b)、1306 (c)在稍后的時點相交(藉由其各分歧部份)，同時在各相交處維持所想要的深度。在處理線1306(d)的分歧部份之后，在第二區(qū)域1309中沿著其各分歧處理軌跡，依序處理此等線1306 (a)、1306 (b)、1306 (c)的分歧部份。圖14說明根據(jù)一實施例的第三輪廓子系統(tǒng)1400。第三輪廓是指使用AOD子系統(tǒng) 506作為第三定位器(例如，除了 XY平臺與電流計子系統(tǒng)508之外)。一種范例激光射束第三定位器是在美國專利案第6，706，999號中(其被受讓于本案的受讓人)說明，其在此整個并入作為參考。如同在此所揭示，此使用AOD子系統(tǒng)506的第三輪廓允許以高速率(例如使用大約1 μ s的更新以提供計時分辨率)將射束路徑形成輪廓，其中，此AOD指令是在離散計時邊界發(fā)出。第三輪廓子系統(tǒng)1400包括一輪廓濾波器1404、一延遲組件1406以及一減法器1408。圖14說明范例射束輪廓1410，其對應(yīng)于所想要被切入于工件中的溝渠。此范例射束輪廓1410包括尖銳的轉(zhuǎn)彎，其難以使用電流計子系統(tǒng)508以高速追蹤。將此范例射束輪廓1410(作為命令射束位置信號)提供給輪廓濾波器1404與延遲組件1406。輪廓濾波器 1404包括一低通濾波器，其將高頻內(nèi)容濾除，電流計子系統(tǒng)508難以追蹤此高頻成份。輪廓濾波器1404的輸出可以使用作為電流計指令(電流計控制信號)，如同由位置輪廓1412 所示。圖14說明位置輪廓1412的放大部份1413，其顯示相對于由電流計子系統(tǒng)508所提供實際位置1418的命令位置1416。使用AOD子系統(tǒng)506以修正在命令位置1416與實際位置1418間的差異。在所說明的實施例中，輪廓濾波器1404包括一有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。HR 濾波器對于在任何頻率范圍中的信號自然地具有固定延遲。然而，熟習此技術(shù)人士由在此所揭示內(nèi)容了解，亦可使用其它型式的濾波器。延遲組件1406將范例射束輪廓1410延遲與由輪廓濾波器1404所導(dǎo)入大約相同延遲數(shù)量。減法器1408將延遲組件1406的輸出減去輪廓濾波器1404的輸出，以獲得由電流計指令所去除的高頻成份。此由減法器1408所輸出的高頻內(nèi)容然后被使用作為AOD指令信號，用于控制AOD子系統(tǒng)506。圖14說明范例AOD位置指令輪廓1414。雖然并未揭示， 可以將此差異使用于位置指令輪廓1414上，以計算相對應(yīng)速度與加速度指令輪廓。作為進一步例子而并非限制，圖15A、15B、15C、15D以及15E說明根據(jù)一實施例，而由圖14中所顯示第三輪廓子系統(tǒng)1400所產(chǎn)生及/或使用的信號。圖15A說明此輸入至第三輪廓子系統(tǒng)1400的范例射束輪廓。圖15B圖示說明X、Y以及XY射束速度軌跡，其對應(yīng)于圖15A的范例射束輪廓。圖15C圖示說明X與Y射束加速軌跡，其對應(yīng)于圖15A的范例射束輪廓。圖15D說明范例電流計動態(tài)特性，其包括指令位置、速度、以及加速度信號。圖 15E說明范例第三(AOD)動態(tài)特性，其包括被命令移動與誤差信號。圖16A、16B以及16C說明根據(jù)某些實施例的范例AOD指令序列。在圖16A中，此 AOD指令序列以大約5 μ s的間隔更新A0D，其對準至5 μ s邊界。此種實施例對于低速處理(例如以大約200mm/s處理)為足夠。在圖16B中，一高速AOD指令序列以大約1 μ s的間隔更新A0D，其并未對準至計時邊界。在一些實施例中，難以執(zhí)行任意計時(其更新并未對準于任何計時邊界)。例如相交處理可能要求，AOD轉(zhuǎn)換以大約1 μ s的分辨率、以大約 2m/s至大約3m/s的高速度發(fā)生。為滿足此要求，以固定速度處理任意布局可以使用可變次微秒計時分辨率。此外，可變速度處理為令人所欲以對于窄溝渠提供高速度用于增加產(chǎn)量；對于寬溝渠提供較低速度以維持流量；在掃瞄區(qū)域上減緩(或停止)以掃瞄內(nèi)線(例如減少或去除回復(fù)移動)；及/或如果須要則減緩，以改善電流計追蹤且將AOD保持在其范圍中。在一實施例中，計時是由位置為主的AOD指令、與任意射束軌跡所提供。在此種實施例中，觸發(fā)是根據(jù)XY位置。因此，對于非線性射束定位軌跡，此觸發(fā)是取決于特征位置，而根據(jù)X軸或Y軸。由于以下原因，此實施例可以具有增加場可程序數(shù)組(FPGA)數(shù)據(jù)處理要求當處理工件時，流線式先進先出(FIFO)觸發(fā)數(shù)據(jù)、實時位置指令數(shù)據(jù)(X與Y)、 以及在處理期間所使用寬的動態(tài)范圍(例如在整個場上的高分辨率)。此實施例亦可使用指令觸發(fā)，其并不提供可變速度處理。在另一實施例中，計時是由時間為主的AOD指令與修正射束軌跡所提供。此實施例會限制AOD指令轉(zhuǎn)換至區(qū)段邊界，其中此區(qū)段可以如同須要被次分割，以包括AOD指令。 此實施例將區(qū)段對準于位置(而非時間)邊界，其將處理幾何與射束速度解除關(guān)聯(lián)。此實施例亦調(diào)整區(qū)段速度，以致于邊界并非在規(guī)律時間間隔出現(xiàn)，其提供彈性可變處理速度； 速度變化其容易以第三射束定位器執(zhí)行；以及對于AOD轉(zhuǎn)換間隔合理限制。此種方式在例如脈沖激光系統(tǒng)中有利，其可能須要在離散可預(yù)測時間邊界上的激光脈沖控制。在圖16C中，以1 μ s的間隔更新A0D，且對準至離散確定的1 μ s邊界。然而，特征位置可以位于工具路徑中的任意位置。為了時間上對準此任意位置的特征，要預(yù)先決定特征間的速度。因此，在某些此等實施例中，使用在特征之間從區(qū)段至區(qū)段的速度調(diào)變。圖17A 與17B說明根據(jù)某些實施例的速度調(diào)變之例。在圖17A中，此速度調(diào)變使用根據(jù)位置遞增的計時，此位置遞增對應(yīng)于最適處理速度。在圖17B中，此速度調(diào)變藉由將計時對準于離散時間遞增(相同位置遞增)而調(diào)整速度。在某些實施例中，區(qū)段邊界之間的時間delta(A)， 其額定等于Dseg/Vnom (而Dseg =區(qū)段長度，且Vnom =最大處理速度)，而被進位至下一個離散計時邊界。在速度調(diào)變期間，可以將劑量保持固定(例如藉由隨著速度改變而改變功率)。可以選擇最小位置遞增(ARnin)與最大時間遞增(ΔΤ)，而將處理速度的相對下降限制為Vnom* Δ T/Δ Pmin,而Vnom為額定速度。例如選擇Δ T為1 μ s，且選擇Δ Pmin為 20 μ m,以提供在3m/s的15%速度變化。因為速度變化僅對短時間期間發(fā)生，其對于產(chǎn)量具有很少影響或不具影響。第三輪廓會產(chǎn)生由于離散AOD更新期間與AOD速度所述的的定位誤差。例如，圖 18圖示說明根據(jù)一實施例的相對于位置指令信號1812與所產(chǎn)生AOD位置輪廓1814的定位誤差1810。如同于圖18中所顯示，AOD并不會以例如機械鏡相同方式在指令更新之間偏轉(zhuǎn)。因此，例如以3m/s速度的Iys更新期間會產(chǎn)生大約士 1.5μπι的定位誤差。如果須要限制此誤差可以將更新期間縮短。在某些實施例中，干擾此RF波形可以減少位置誤差。圖 15Ε圖標說明一范例位置誤差。IX.射束指向穩(wěn)定化
在提供良好準確度及/或重復(fù)性的某些激光處理應(yīng)用中，此角度或平移射束抖動的貢獻會成為誤差預(yù)算的一重要部份。此抖動可能是由于激光源本身的射束移動；或射束路徑中空氣擾動(其由于在射束路徑中空氣溫度差異而放大)；及/或在此光學(xué)裝置序列中機械振動。在一激光掃瞄系統(tǒng)中，當由掃描透鏡焦距調(diào)整時，角度誤差直接造成在工件的位置誤差。射束平移誤差藉由在工件產(chǎn)生(未補償)射束角度而間接造成工件誤差；此角度由工件表面任何Z高度變化而調(diào)整，而在工件上產(chǎn)生XY射束定位誤差。一配備有AOD偏轉(zhuǎn)能力的系統(tǒng)，例如在圖5中所顯示的系統(tǒng)500，可以很少或沒有額外致動成本，而修正射束抖動。藉由沿著光學(xué)路徑(例如靠近掃描透鏡520)設(shè)置傳感器(未圖示)，回饋控制可以命令A(yù)OD偏轉(zhuǎn)，以便將射束正確地定位于掃描透鏡520中，此可以改善射束位置準確度與重復(fù)性。許多射束抖動源的頻率成份可能相對的低(例如對于空氣擾動小于大約10Hz，且對于機械振動小于大約500Hz)，且因此由AOD子系統(tǒng)506容易地修正。此種方式的限制因素可以為使用于偵測射束角度與平移的傳感器的噪聲成份。當實施測量時，可以設(shè)計AOD的故意偏轉(zhuǎn)(其被命令以產(chǎn)生所選擇的工件軌跡)。 例如，在一光學(xué)裝置序列中，其中并未使用傳送光學(xué)裝置，以傳送AOD偏轉(zhuǎn)射束至掃描透鏡 520，當由AOD子系統(tǒng)506至掃描透鏡520的射束路徑長度調(diào)整時，此AOD偏轉(zhuǎn)角度會在掃描透鏡520上產(chǎn)生一平移偏移。一簡單校準允許在抖動修正之前，將此從測量去除。如果需要的話，可以實施此校準作為A0D子系統(tǒng)506至掃描透鏡520的路徑長度的函數(shù)。然而， 通常，如果處理射束是聚焦于傳感器上，則并不需要此種補償，因為橫向射束移動并不會影響在傳感器的點位置。請注意，抖動修正亦可以對于來自AOD操作的非所欲副效應(yīng)實施，其例如為由于 AOD加熱所產(chǎn)生射束熱飄移，此會對于高功率AOD裝置發(fā)生。X.處理改善工作周期在一些實施例中，AOD子系統(tǒng)506使得能夠作激光/材料交互作用處理改善。在一例中，此切割進入介電材料中的溝渠的橫截面積是對于施加至工件的”劑量”(處理射束功率/射束速度)敏感。在一些應(yīng)用中，為了最佳或改善性能表現(xiàn)，可以將所施加劑量保持得較材料去除臨界劑量高許多，以便避免熱影響區(qū)域(HAZ)效應(yīng)，其例如為熔化或燒焦?？梢詫⒌退俣仁褂糜谝恍┣闆r中，而由于射束定位器動態(tài)特性或激光功率所施加的限制，此所施加的劑量會開始產(chǎn)生非所欲的HAZ效應(yīng)。因此，根據(jù)一實施例，為了避免或降低HAZ效應(yīng)，AOD子系統(tǒng)506調(diào)變處理射束512的功率工作周期，以致于可以維持高尖峰功率，同時將平均功率降低至使用于特定操作條件的位準。例如當以大約100mm/S移動處理射束512 時，以大約10%的工作周期(大約1 μ S導(dǎo)通、9 μ S切斷)調(diào)變此射束，以產(chǎn)生大約1 μ m的可接受小的“切割尺寸”(每脈沖期間遞增處理長度)，同時相對于經(jīng)衰減100%工作周期射束，將尖峰功率增加大約10倍(IOx)。如同以上關(guān)于抖動修正的說明，可以添加此能力而需要很少或無需額外成本。XI.處理改善避免煙塵AOD操作亦可以提供能力，以減少或避免在工件上或工件中靶材料去除期間的煙塵效應(yīng)。此由工件去除的材料可以射出作為電漿、氣體或顆粒碎片，而會經(jīng)由例如波前扭曲干擾、功率衰減、及/或指向效應(yīng)，以影響處理射束點的質(zhì)量。為了減輕此根據(jù)一實施例的煙塵效應(yīng)，在處理期間將此處理點的位置切換，以致于各點并不受先前點的煙塵效應(yīng)的影響。如果此處理點位置可以在可供使用AOD場據(jù)距離(Daod)上N個位置間切換(而以所有點沿著所選擇處理軌跡設(shè)置)，則當以處理速度V進行時，此向前處理點的煙塵在其影響下一點之前，可以有Daod/V/N秒以擴散。例如當位置N = 5、Daod = 50μπι以及V = 2m/ s時，在其影響到下一點之前，此向前處理點的煙塵會有大約5μ s可以擴散。當此處理軌跡包括彎曲區(qū)段時，可以調(diào)整此等所分布點的位置，以保持在所選擇的軌跡上。XII.透過透鏡視野在激光處理機器中，將處理射束對準于工件特征。此對準可以藉由以一對準攝影機辨識工件對準基準(對準目標)而實施，且然后將攝影機的視野經(jīng)由校準而映像至處理射束位置。然而，速率與效率會降低，這是因為此使用兩步驟過程(此涉及激光-至-攝影機校準誤差、與攝影機基準辨識誤差)，以及因為攝影機掃描透鏡彼此分開，此由于定位平臺的重復(fù)性與準確度而會增加另一種不確定性。在某些實施例中，更令人所欲使用透過透鏡視野，以擷取在一影像中的處理射束與工件視野，其使得能夠測量射束與基準靶間的相對位置。此可以藉由設(shè)計于圖5中所顯示的掃描透鏡520在兩個波長(一處理波長與一視覺波長)操作而達成。在掃描透鏡的設(shè)計中經(jīng)常會作妥協(xié)，以容納處理波長與視覺波長。一實施例藉由在當形成基準影像時，以處理射束波長照射工件5Μ而克服此妥協(xié)。例如，圖19為根據(jù)一實施例的系統(tǒng)1900方塊圖，其使用掃瞄照射的AOD子系統(tǒng) 506而用于透過透鏡的視野。此系統(tǒng)1900亦包括一攝影機1910、一影像透鏡1912、一鏡 1914、一部份反射器1916、以及一掃描透鏡520。如同以上參考圖5所討論，此AOD子系統(tǒng) 506包括A0D 530與532，其用于將處理射束512偏轉(zhuǎn)而提供給掃描透鏡520，其提供一聚焦激光射束525至工件524?？赡茈y以找出一照射源，其具有與處理射束512相同波長，且使用不同波長(即使在幾個奈米中)會使得檢視分辨率退化。反而是，可以將處理射束512的一部份分解，且使用于照射工件524。此可以用分光器與擴散器或其它離焦組件而實施，而此會增加額外光學(xué)組件、對準、以及復(fù)雜度。因此， 在圖19中所顯示的實施例中，使用AOD子系統(tǒng)506以照射工件524，其使用掃瞄樣式以均勻流量填入于工件5 上的區(qū)域，且包括一較高強度的參考點，而使用作為將處理射束對準于工件524的參考。此部份反射器1916擷取由工件5M所反射的光線，此鏡1914將此所反射光線重新導(dǎo)向經(jīng)由影像透鏡1912將此影像聚焦于攝影機1910上。增加光學(xué)路徑以擷取由工件5M所反射光線、且將其重新成像于掃描透鏡520中，此允許攝影機1910形成工件5M與參考點的影像，且判斷射束至基準的相對對準。在圖19中所顯示的實施例亦可提供能力，以判斷正確掃描透鏡Z高度調(diào)整以維持點焦點(將在對準攝影機中的點尺寸最小化)。記錄在三至五各別透鏡Z高度此重新影像點尺寸，則在期望點尺寸成長vsZ高度的曲線適用后，可以提供足夠信息以導(dǎo)出最適點位置。此對準技術(shù)提供非常良好射束-至-基準對準準確度(例如小于點尺寸的大約 10%),此可以提供能力快速地對準在工件上兩個各別掃瞄范圍區(qū)域，因為在工件上XY位置可以相同而用于處理與對準。藉由將一掃瞄范圍的點對準于相鄰掃瞄范圍的處理特征， 則可以各別地處理兩個處理范圍，而以高準確度將其接合在一起。此透過透鏡視野的額外特征為其能力以映射在被處理部份表面上的射束定位誤差。此處理在此種大范圍上一部份的挑戰(zhàn)為，此射束可以為非遠心的(telecentric)(例如此在工件的射束角度可以為非零或不正常)，且在此范圍上變化。此角度乘以任何Z高度變化，會產(chǎn)生XY定位誤差。此用于大范圍掃描透鏡的遠心角可以一直至大約15度。工件表面變化可以為大約士 100 μ m。因此，此遠心角度與工件表面變化的組合可以產(chǎn)生XY誤差一直至大約士26 μ m(相對于例如在大約10 μ m與大約20 μ m間范圍中的誤差預(yù)算)。藉由使用此透過透鏡視野以記錄在此范圍中數(shù)個點的位置偏差(有足夠樣本以準確地映像在此處理范圍上此部份的Z地形)，而可以將遠心誤差去除?？梢允褂迷诠ぜ弦唤M參考基準，以致于可以準確地測量相對于基準的處理點的位置(至數(shù)微米之內(nèi))。在此透過透鏡設(shè)置中點位置的絕對測量可能為困難。然而，點位置測量可以在對準期間實施或在部份處理期間實時地實施。XIII.范例AOD控制實施例(a)導(dǎo)論在此段落說明此根據(jù)一實施例的使用AOD控制結(jié)構(gòu)的LDA處理，此包括范例式， 以判斷在處理期間AOD偏轉(zhuǎn)指令。此AOD提供至少兩個功能(1)射束位置顫動，以擴張?zhí)幚砩涫叽?，以?2)振幅調(diào)變，以使得能夠在去除特征上作斜坡控制。斜坡控制為在特征相交處獲得可接受深度變化的一觀點。在此例中，經(jīng)由FPGA，將AOD頻率與振幅調(diào)變指令更新。例如，圖22為根據(jù)一實施例的在FPGA 2200中所執(zhí)行AOD的控制數(shù)據(jù)流的方塊圖。此額定更新期間為大約^K)ns。 可以將基本顫動表2210以每個應(yīng)用為基礎(chǔ)加載于FPGA 2200中。在處理期間，此顫動樣式是在兩個AOD軸之間動態(tài)地調(diào)整與分開。此外，振幅調(diào)變指令動態(tài)地控制激光功率。由在此所揭示內(nèi)容，熟習此技術(shù)人士了解，此結(jié)構(gòu)可以被延伸以包括，例如不同組的顫動波形、電流計誤差修正及/或輪廓協(xié)助。(b) 一般定義XY射束定位軸并未與AOD軸對準(由于在電流計區(qū)塊內(nèi)旋轉(zhuǎn)鏡的角度)。因此， 在此例中，AOD軸稱為軸0與軸1，而非軸X與軸Y。顫動此為對于一或兩個AOD軸快速地改變頻率指令的過程。此在工件上或工件中處理射束的位置為AOD頻率指令的線性函數(shù)。FO :A0D頻率指令，軸0。Fl :A0D頻率指令，軸1。Fnom 用于零偏轉(zhuǎn)的額定AOD頻率指令(額定IlOMHz)。Fd〔1.. Nd〕 一組偏轉(zhuǎn)頻率，其包括上述的“顫動表” 2210Nd:偏轉(zhuǎn)頻率點的數(shù)目。Kw 顫動寬度調(diào)整因素。Kw = 0用于無顫動(額定處理射束)。WO 額定寬度(用于未顫動處理射束)。Wmax 用于完全AOD偏轉(zhuǎn)的最大寬度Lwc 寬度-改變轉(zhuǎn)換的長度Wk 處理區(qū)段k終端的寬度ThetaO 顫動角度偏差。在此角度切割路徑，相對于系統(tǒng)XY軸偏轉(zhuǎn)AODl將溝渠加寬。相對于X軸、正CCW以界定角度。Vx = X 軸速度Vy = Y 軸速度劑量基本處理參數(shù)以判斷溝渠質(zhì)量；界定為功率/速度，或W/(m/sec) = (J/ sec)/(m/sec) = J/M。在處理期間，可以界定劑量而用于在焦點的額定(未顫動)處理射
束ο(c)AOD頻率更新以下式說明根據(jù)一范例實施例在處理期間產(chǎn)生AOD頻率指令的過程。對于變量使用指數(shù)，其如同以下說明是由SCC流出或由資料表取出。計算或測量非指數(shù)變量，在此例中，有“j”個處理區(qū)段(變量計時)，以及來自FPGA2200(額定^Ons)的”k”個更新注意DSP與FPGA 2200的更新期間為額定，且可以取決于產(chǎn)量(對于DSP)或AOD 驅(qū)動器性能表現(xiàn)(對于FPGA 2200)而(例如在0. 1至5. 0 μ sec范圍中)調(diào)整。(c-i)直線處理對于W〔j〕=用于目前處理區(qū)段的寬度Kw = (W〔 j〕-WO) (Wmax-WO)
Theta = atan(Vy/Vx)-ThetaOFo = Fnom+Fd〔k〕*KwFo = Fo*cos(Theta)Fl = Fo^sin(Theta)(c-ii)角落處理如果處理軌跡改變方向，則在轉(zhuǎn)彎區(qū)段期間動態(tài)地改變Vy與Vx。此轉(zhuǎn)彎是以(額定)固定切線速度(Vx 2+Vy 2 =常數(shù))實施。若已知最初與最后角度，則可以內(nèi)插Theta 作為時間函數(shù)?？梢赃x擇性地限制工具路徑，而僅使用平滑區(qū)段，以致于角落為連續(xù)且為正弦輪廓(或?qū)τ谡逸喞倪m當進似)而實施，此特別是用于寬線而Kw > O。(c-iii)寬度改變在寬度改變期間，實時地更新顫動因素Kw。設(shè)Tseg =處理寬度改變區(qū)段的累積耗用時間(時間函數(shù))，V〔j〕=V〔j-1〕=處理區(qū)段速度，Lwc =寬度改變處理區(qū)段的長度，此實時寬度可以為時間函數(shù)，而可以為W = W (j-1) + (W〔j〕-W〔j-1〕*Tseg/Lwc/V〔 j〕)，且其顫動因子 Kw 可以為Kw = (W-WO) / (Wmax-WO)(d)功率調(diào)變(d-i)操作模式在AOD子系統(tǒng)中的功率調(diào)變可以達成數(shù)個目的，其包括射束“遮蔽”(導(dǎo)通/切斷)(on/off)；在處理期間，以中等更新速率(大約0.1至5μ s)調(diào)變功率；以及在偏轉(zhuǎn)顫動期間，以高更新速率(大約260至2000ns)調(diào)變功率。
在此例中藉由驅(qū)動器數(shù)字調(diào)變離散輸入(DMOD)，以提供射束“遮蔽”。用于處理控制與顫動的功率調(diào)變是藉由AOD驅(qū)動器模擬調(diào)變輸入(AMOD)而提供?？梢允褂谩罢诒巍庇糜趯?dǎo)通/切斷控制，以提供實質(zhì)上完全去除(即使以零指令， 模擬調(diào)變可能會有泄漏功率)。此在例如用于模式鎖定而并無Q-開關(guān)控制時為有用。處理功率調(diào)變的用意為當速度動態(tài)地改變時，維持用于工件特征的所想要劑量 (功率/速度比)，或在相交處形成特征終端壁斜坡。顫動功率調(diào)變具有至少兩個目的(1)將繞射效率正?；癁槠D(zhuǎn)指令的函數(shù)；以及( 形成射束強度輪廓作為偏轉(zhuǎn)位置的函數(shù)，其被使用在終端壁產(chǎn)生經(jīng)控制斜坡。斜坡控制(特別是，減少的斜坡角度)可以在所去除特征的相交處改善深度控制。(d-ii)處理功率調(diào)變調(diào)變功率作為劑量與速度的函數(shù)。速度在加速與減速區(qū)段期間改變，且劑量可以在此等區(qū)段中改變，劑量可以在具有不同寬度兩個區(qū)段的劑量間轉(zhuǎn)換，或轉(zhuǎn)換至不同深度Dose = Dose〔j_l〕+(Dose (j) -Dose〔 j_l〕)氺Tseg/(Lwc/V〔j〕)以及處理功率藉由劑量與速度的乘積而調(diào)變P = Dose*V功率可以藉由在AOD的衰減而控制，可以校準AOD而將其衰減響應(yīng)線性化。在處理一部份之前，可以測量最大(未衰減)功率位準Pmax。因此Atten = P/Pmax(d-iii)高速功率調(diào)變(“成形”)高速振幅調(diào)變是與定位顫動同步以產(chǎn)生強度，以便將側(cè)壁斜坡控制形成輪廓，以支持正確的相交處理。此被知為射束的強度輪廓的“成形”。請注意，此調(diào)變應(yīng)不與在此所討論的高速線性化補償混淆，因為此可以為兩個各別步驟。由于以所想要的速率(例如大約^Ons的更新速率)，高速調(diào)變可以在FPGA查詢表(LUT)中執(zhí)行。調(diào)整因子Ks可以調(diào)整強度成形，此類似于上述偏轉(zhuǎn)顫動。此調(diào)整允許只將成形使用于相交，因此在寬特征長的執(zhí)行期間可以避免或減少重大功率損失。給定以下條件Nd =在顫動表2210中項目的數(shù)目(例如大約256個項目)Shape〔k〕=成形值之表 2212 (0 至 1 ；Nd 項目)Ks =成形調(diào)整因子(0至1 ；以0. 1至5 μ s速率更新)成形表2212的調(diào)整由下式所給定Kshape = I-Shape〔k〕*Ks (k 在 1 與 Nd 之間持續(xù)循環(huán))請注意，一種所有1的Shape〔〕表2213實際上對應(yīng)于0功率(對于Ks = 0)。 因此，此表可以載以(l-Non^hape)，而使用者設(shè)定NomShape = 1用于全功率，以及0用于零功率。(d-iv)AOD響應(yīng)與線性化以上所說明的功率調(diào)變模式假設(shè)振幅調(diào)變指令在射束功率中產(chǎn)生線性響應(yīng)。然而，AOD對于振幅調(diào)變指令的響應(yīng)可以為非線性。且因此可以被正常化。當其RF驅(qū)動振幅改變時(以此RF頻率決定偏轉(zhuǎn)振幅)，AOD將輸出射束功率衰減。此衰減特征可以正弦函數(shù)近似，而在振幅調(diào)變指令的某值作尖峰傳輸(最小衰減)。此關(guān)系由“繞射效率”(DE)曲線說明，而類似于圖20與21中所說明者。對于單一 RF頻率(因此固定偏轉(zhuǎn)角度)，此調(diào)變曲線可以經(jīng)由單一查詢表(LUT)而線性化。當使用不同RF頻率(偏轉(zhuǎn)位置)時，則會變得復(fù)雜。此DE曲線的尖峰會在不同調(diào)變指令發(fā)生，且此DE尖峰值可以變化作為RF頻率的函數(shù)。雖然此效應(yīng)并不重要(例如 對于小的偏轉(zhuǎn)范圍是大約10%至大約20%的等級、5-10點直徑等級)，但是其可以足夠大而引起一些處理應(yīng)用的關(guān)切。為了將此適當?shù)卣；?，可以將一獨特振隔調(diào)變修正LUT應(yīng)用于特定頻率范圍。 對于某些實施例，其中，偏轉(zhuǎn)范圍為中等(例如大約3至5點直徑)，則八個查詢表(LUT) 為足夠。對于各AOD軸可以使用一組LUT。LUT可以提供直接映像至振幅調(diào)變指令、或線性化調(diào)整因子。此調(diào)整因子的執(zhí)行可以減少數(shù)據(jù)點數(shù)目及/或內(nèi)插的需求。在圖22中顯示調(diào)整的執(zhí)行。因為某些AOD操作模式可以使用快速(例如大約4MHz)振幅調(diào)變，可以將AOD修正應(yīng)用至(以FPGA位準)各頻率指令更新。(d-v)振幅調(diào)變總結(jié)總而言之，振幅調(diào)變可以由三個衰減因子的乘積而產(chǎn)生(1)處理功率，(2)快速振幅調(diào)變(與位置顫動同步)，以及(3)頻率依賴線性化。此完整功率調(diào)變序列可以說明如下 依據(jù)劑量與速度(功率=劑量*速度)，設(shè)定處理功率調(diào)變值(Kpwr)(每處理更新期間一次)；由顫動表2210計算頻率指令(每顫動更新循環(huán)一次)；計算高速振幅調(diào)變值(Kshape) (每顫動更新循環(huán)一次)；由AttenDes = KpwI^Kshape而給定所想要的衰減指令；以及藉由線性化LUT且根據(jù)目前頻率指令與AttenDes以產(chǎn)生振幅調(diào)變指令。圖22說明FPGA AOD控制區(qū)塊，其包括位置顫動、成形衰減、低速衰減以及線性化的細節(jié)。請注意，在某些實施例中，只需一個AOD以控制功率。此可能優(yōu)點為將模擬調(diào)變指令對AOD頻道(ChO)保持固定，因為AOD在“飽和”或全面振幅調(diào)變中更可預(yù)測地操作。此第二 AOD (Chl)控制射束衰減。仍然使用線性化表2214將ChO的光學(xué)效率線性化。下列三者的乘積為Chl所選擇衰減(Attenl) :ChO衰減指令(AttenO)、整體低速衰減指令(Kpwr)以及顫動衰減 (Kshape)。此由Chl線性化表2215處理，而產(chǎn)生Chl模擬調(diào)變指令。將用于ChO的ChO模擬調(diào)變指令輸出保持在1。然后，此用于ChO的線性化表2214 為單一參數(shù)(頻率指令)的函數(shù)。Chl線性化表2215保持為所選擇衰減與頻率指令的函數(shù)。(e)分辨率與計時現(xiàn)在將以上說明用于數(shù)據(jù)的最小分辨率與更新速率總結(jié)于以下表中。較高分辨率與較快更新速率是可接受的。雖然以下并未討論，如果使用激光所具有脈沖重復(fù)頻率靠近顫動更新頻率，則RF頻率更新可以與激光脈沖計時同步?？梢蕴峁┑却拚?216，將功率控制與射束定位同步。在相交處理期間的協(xié)調(diào)公差為在工件的大約1 μ m至大約2 μ m等級。對于大約lm/s至大約2m/s的處理速度，此所使用功率協(xié)調(diào)所具有分辨率大約為1 μ S0
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可以將此協(xié)調(diào)使用于至少兩個區(qū)域。在兩種情形中，交叉處理的質(zhì)量取決于相交溝渠的壁斜坡的控制。(e-i)成形振幅調(diào)變成形振幅調(diào)變的目的在于以與顫動頻率同步的振幅調(diào)變，而形成溝渠特征的側(cè)壁?？梢允褂玫群蛟蠢鏒AC轉(zhuǎn)換及/或AOD驅(qū)動器響應(yīng)。在一實施例中，此成形表2212 相對于頻率顫動表2210 “偏斜”，這是因為用于各表的更新期間小于1微秒。(e-ii)低速振幅調(diào)變振幅調(diào)變的目的為一般處理控制、例如劑量控制，以維持所想要的特征深度。一種情形為在相交溝渠的終端的功率控制。在此種情形中，功率被快速地衰減，而在適當位置產(chǎn)生適當?shù)慕K端壁斜坡。對于終端壁斜坡控制而在相交處貢獻小于大約5%的深度變化，且假設(shè)20 μ m終端壁轉(zhuǎn)換區(qū)域，則使用1 μ m的定位準確度(由于計時與射束定位器定位)。如果以大約lm/s處理，則所使用的計時準確度小于大約1 μ s。此種相交處理的一種方式為，移動此射束定位器以固定速度通過相交處(而將對定位系統(tǒng)的干擾最小化)，且計時此劑量減少，以致于在正確位置轉(zhuǎn)換。等候效應(yīng)可以藉由移動此轉(zhuǎn)換位置(等候*速度)而處理。但是此可能是危險的，這是因為在速度中的任何變化(例如增加處理速度)，會有移動轉(zhuǎn)換點的副效應(yīng)。因此，等候調(diào)整2216可以藉由調(diào)整相對應(yīng)于射束定位器的劑量控制計時而達成。此提前與延后調(diào)整可以藉由以下方式實施以多個指令更新期間(Tupdate)而延遲此射束定位器位置指令，且調(diào)整用于部份延遲時間的劑量延遲參數(shù)。此部份延遲可以在此劑量指令被傳送至AOD子系統(tǒng)之前，由HR濾波器在劑量指令上實施。此用于延遲小于更新期間的濾波器之例為Dout 〔k〕 = (l-Cd)*Dcmd 〔k〕 +Cd*Dcmd 〔k_l〕，其中Dout =至AOD子系統(tǒng)的等候修正劑量指令，Dcmd =來自指令流的劑量指令，K=時間指數(shù)，Cd =等候系數(shù)=延遲 /Tupdate，以下為一表，其總結(jié)根據(jù)一實施例使用于AOD更新計算的范例參數(shù)與數(shù)據(jù)表。
權(quán)利要求
1.一種用于將激光射束顫動以處理在一工件中特征的方法，其包括以下步驟使用一第一定位系統(tǒng)，沿著一處理軌跡，給予激光射束點位置的第一相對移動；使用一第二定位系統(tǒng)，沿著相對于該處理軌跡的一顫動方向，給予該激光射束點位置的第二相對移動，其中該第二相對移動是重迭在該第一相對移動上，以及其中，該第二相對移動的速度實質(zhì)上大于該第一相對移動的速度，使用該第二定位系統(tǒng)，根據(jù)在該工件上之一或更多個相對應(yīng)目標位置處的特定特性特征，對激光射束實施振幅調(diào)變；以及在該第二相對移動期間，將該激光射束發(fā)射至該工件，而在該顫動方向中有效地加寬在該工件的激光射束點。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括控制一或更多個聲光偏轉(zhuǎn)器，而沿著該顫動方向給予該激光射束點位置的該第二相對移動，且將該激光射束振幅調(diào)變。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括控制一或更多個電光偏轉(zhuǎn)器，而沿著該顫動方向給予該激光射束點位置的該第二相對移動，以及將該激光射束振幅調(diào)變。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括控制該第二定位系統(tǒng)，而將該激光射束的兩個或更多個激光脈沖至少部份地重迭，以根據(jù)沿著該顫動方向所選擇的特征的形狀將目標材料的所選擇數(shù)量從該工件去除。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該特定特性特征包括在該顫動方向中所選擇的第一特征的形狀，以及其中，該振幅調(diào)變改變由該激光射束所提供至該工件的流量輪廓，而在該顫動方向中將該第一特征選擇地成形。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中在該顫動方向中將該第一特征選擇地成形的步驟包括將該第一特征的側(cè)壁傾斜，該方法更包括根據(jù)對應(yīng)于該第一特征與一第二特征相交處的相交區(qū)域的所想要深度，以選擇該第一特征側(cè)壁的傾斜數(shù)量；以及以該激光射束處理該工件中的該第二特征，該二特征與在該相交區(qū)域的該第一特征的傾斜側(cè)壁相交。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，更包括當該第一特征的傾斜側(cè)壁與該第二特征的傾斜部份組合時，根據(jù)所產(chǎn)生該相交區(qū)域的該所想要深度，控制該第二定位系統(tǒng)，將對應(yīng)于該相交區(qū)域的該第二特征的一部份傾斜。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用該第二定位系統(tǒng)給予該激光射束點位置的該第二相對移動更包括將該激光射束點位置在該第一特征與該第一特征的平行部份之間來回移動，以致于將該激光射束發(fā)射至該工件更包括，在沿著該處理軌跡單次通過中處理該等平行部份。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，更包括調(diào)整在該等平行部份間的有效射束處理速度，用于沿著該處理軌跡的轉(zhuǎn)彎，其導(dǎo)致對應(yīng)于各該等平行部份的不同路徑長度；以及根據(jù)該所調(diào)整有效射束處理速度，以維持用于各該等平行部份的所想要處理劑量，使用該第二定位系統(tǒng)，以調(diào)變該激光射束的功率。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該第一特征與該第二特征更包括彼此并不平行的分岐部份，以及其中一轉(zhuǎn)換區(qū)域界定從該等平行部份至該等分岐部份的改變，該方法更包括在該轉(zhuǎn)換區(qū)域中，沿著該處理軌跡，將該第二特征的該平行部份選擇性地成形； 當沿著該處理軌跡繼續(xù)處理該第一特征時，終止處理在該轉(zhuǎn)換區(qū)域中的該第二特征； 在處理該第一特征的該分岐部份之后，沿著一分岐處理軌跡處理該第二特征的該分岐部份，以致于與在該轉(zhuǎn)換區(qū)域中該第二特征的選擇地成形平行部份相交，其中，該第二特征的該分岐部份在該分岐處理軌跡的方向中，在該轉(zhuǎn)換區(qū)域中選擇地成形，以致于該第二特征的該平行部份與該分岐部份的相交對應(yīng)于在該處理區(qū)域中該第二特征的所想要深度。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該特定特性特征包括在該處理軌跡的方向中該第一特征的選擇性形狀，該方法更包括使用該第二定位系統(tǒng)，改變流量輪廓，以在該處理軌跡的方向中產(chǎn)生該第一特征的傾斜部份，其中，該處理軌跡的方向中該第一特征的傾斜部份的傾斜數(shù)量是根據(jù)對應(yīng)于該第一特征與該第二特征相交處的該相交區(qū)域中該所想要深度；以及以各系列激光脈沖處理在該工件中的該第二特征，該第二特征與在該相交區(qū)域的該第一特征的傾斜部份相交。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中將該處理軌跡的方向中該第一特征的部份傾斜的步驟包括當該第一特征進入對應(yīng)于該第一特征與該第二特征相交處的該相交區(qū)域時，將該第一特征從第一深度傾斜至第二深度；當該第一特征離開該相交區(qū)域時，將該第一特征從該第二深度傾斜回該第一深度，其中，該第二深度大約為該第一深度的一半；以及以該各系列激光脈沖處理在該第二特征，而將該第二特征成形，以致于當進入該相交區(qū)域時，該第二特征從該第一深度傾斜至該第二深度，且當離開該相交區(qū)域時，該第二特征從該第二深度傾斜至該第一深度。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括產(chǎn)生點振幅的掃瞄樣式，以界定該等激光脈沖的點位置與功率振幅，用于將該第一特征的流量與該第二特征的相交部份的流量組合；以及根據(jù)該點振幅的該掃瞄樣式，將多個該等激光脈沖提供給該工件。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中產(chǎn)生該點振幅的該掃瞄樣式的步驟包括 設(shè)定對應(yīng)于該相交區(qū)域的一候選掃瞄格柵；對于該掃瞄格柵中的各點，計算在一掃瞄場上的流量輪廓，以產(chǎn)生各影響函數(shù)；將該等影響函數(shù)組合成一影響函數(shù)矩陣；計算一擬似逆影響函數(shù)矩陣；以及使用該擬似逆影響函數(shù)矩陣，計算在各格柵點的該點振幅。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括 感測在該第一定位系統(tǒng)中的一定位誤差；將該定位誤差過濾而在一所想要頻率范圍上匹配相位與增益響應(yīng)，且將噪聲去除；以及將該經(jīng)過濾定位誤差提供給該第二定位系統(tǒng)，以修正該定位誤差。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第二定位系統(tǒng)包括該聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)，該方法更包括以下步驟根據(jù)由該第二定位系統(tǒng)所提供在該顫動方向中所想要偏轉(zhuǎn)范圍且根據(jù)該AOD的繞射效率以選擇該激光射束的最大功率。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括當保持該第一定位系統(tǒng)的等速度時，使用該第二定位系統(tǒng)以相對于該工件來改變該激光射束點位置的速度來作為將進行處理的所選特征而改變寬度，從而對具有不同寬度的所選特征的不同部分提供不同劑量。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括成形該激光射束的強度分布。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括以相關(guān)該工件的表面的一角度來傾斜該激光射束。
20.一種用于將工件微機械加工的激光處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一激光源，其產(chǎn)生激光射束，用于處理在該工件表面中的一特征；一第一定位系統(tǒng)，用于沿著相對于該工件表面的處理軌跡，而給予一激光射束點位置的一第一相對移動；以及一第二定位系統(tǒng)，其包括一聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)子系統(tǒng)，而沿著垂直于該處理軌跡的方向，有效地加寬一激光射束點。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中該第一定位系統(tǒng)是由以下所構(gòu)成的組中選出一電流計驅(qū)動子系統(tǒng)，以及快速操控鏡(FSM)子系統(tǒng)。
22.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中該AOD子系統(tǒng)包括由一第一射頻(RF)信號所驅(qū)動的一第一 A0D;以及由一第二射頻(RF)信號所驅(qū)動的一第二 A0D，其中，該第一 AOD與該第二 AOD藉由提供上升頻率給該第一 RF信號與該第二 RF信號， 將該激光射束去焦點，而使用干擾以有效地加寬該激光射束點。
23.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中該AOD子系統(tǒng)藉由沿著垂直方向給予激光射束點位置一第二相對移動，而使用顫動將該激光射束點有效地加寬，其中，該第二相對移動與該第一相對移動重迭，以及其中該第二相對移動的速度實質(zhì)上大于該第二相對移動的速度。
24.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中該AOD子系統(tǒng)更改變該激光射束的強度輪廓，作為沿著垂直于該處理軌跡方向偏轉(zhuǎn)位置的函數(shù)，而在垂直于該處理軌跡方向中，將該特征選擇地成形。
25.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中在垂直于該處理軌跡方向中將該特征選擇地成形，該AOD子系統(tǒng)根據(jù)沿著垂直于該處理軌跡方向的該激光射束點位置，調(diào)整該激光射束的平均流量。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中該AOD子系統(tǒng)更根據(jù)沿著該處理軌跡的偏轉(zhuǎn)位置， 以調(diào)整該激光射束的該平均流量與功率振幅，而沿著該處理軌跡，將該特征選擇地成形。
27.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中該AOD子系統(tǒng)包括一電光偏轉(zhuǎn)器，而在該處理軌跡方向與垂直于該處理軌跡方向的至少之一中，將該激光射束偏轉(zhuǎn)；以及一聲光調(diào)變器，用于將該激光射束的該功率振幅調(diào)變。
28.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，更包括一傳感器，以產(chǎn)生該電流計子系統(tǒng)的一定位誤差信號；以及一過濾器，將該定位誤差信號過濾，該過濾器在一所選擇頻率范圍上電流計誤差至射束位置之間，將一轉(zhuǎn)換函數(shù)的相位與增益實質(zhì)地匹配，同時濾除高頻率傳感器噪聲， 其中，該AOD子系統(tǒng)根據(jù)該經(jīng)過濾誤差信號，將該激光射束偏轉(zhuǎn)。
29.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，更包括一低通濾波器，用于接收一命令射束位置信號，該低通濾波器將超過該電流計子系統(tǒng)頻寬的該命令射束位置信號的部份去除，該低通濾波器輸出一電流計命令信號，用于控制由該電流計子系統(tǒng)所提供的偏轉(zhuǎn)；一延遲組件，其根據(jù)由該低通濾波器所導(dǎo)入該電流計命令信號的延遲數(shù)量，以延遲該命令射束位置信號；以及一組件，用于將該延遲組件的輸出減去該低通濾波器所輸出的該電流計命令信號，以產(chǎn)生一 AOD命令信號，用于控制由該AOD子系統(tǒng)所提供的偏轉(zhuǎn)。
30.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，更包括一成形組件，用于成形該激光射束的強度分布；以及一傳送透鏡，其配置以接收來自該AOD子系統(tǒng)的該激光射束并且集中該激光射束在該成形組件的孔徑上，與該AOD子系統(tǒng)到該激光射束所提供的偏轉(zhuǎn)角度無關(guān)。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中 該成形組件包括繞射光學(xué)組件。
32.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，更包括一掃描透鏡，用于將該激光射束聚焦在該激光射束點位置；以及一傳送透鏡，其配置以接收在相關(guān)于該掃描透鏡的所選位置處來自該AOD子系統(tǒng)的該激光射束，使該激光射束相關(guān)于該工件的表面傾斜。
全文摘要
一種激光處理系統(tǒng)，用于將一工件微機械加工，包括一激光源，以產(chǎn)生激光脈沖用于處理在該工件中的特征；一電流計驅(qū)動(galvo)子系統(tǒng)，用于沿著相對于該工件表面的一處理軌跡，給予激光射束點位置的第一相對移動；以及一聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)子系統(tǒng)，其沿著垂直于該處理軌跡的方向，將一激光射束點有效地加寬。該AOD子系統(tǒng)可以包括AOD與電光偏轉(zhuǎn)器的組合。該AOD子系統(tǒng)可以改變該激光脈沖的強度輪廓，作為沿著顫動方向偏轉(zhuǎn)位置的函數(shù)，而在該顫動方向中將該特征選擇地成形。可以使用該成形將該工件上的特征相交。該AOD子系統(tǒng)亦可提供掃瞄、電流計誤差位置修正、功率調(diào)變及/或透過透鏡觀看以及對準該工件。
文檔編號H01L23/48GK102481664SQ201080023567
公開日2012年5月30日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者威廉·J·喬丹, 布萊恩·強漢森·萊伯格, 松本久, 詹姆斯·埃斯梅爾, 馬克·A·昂瑞斯 申請人:伊雷克托科學(xué)工業(yè)股份有限公司