CN101438295B - 用于高速精确激光微调的方法和系统、在该方法和系统中使用的扫描透镜系统以及由此制造的电气装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种方法、系统和扫描透镜系统，用于基于激光高速地、精确地激光微调至少一个电气元件。该方法包括以重复频率产生具有一个或多个激光脉冲的脉冲激光输出。每一激光脉冲具有脉冲能量、处于激光波长范围内的激光波长和脉冲宽度。该方法进一步包括用一个或多个被聚焦到至少一个光点上的激光脉冲选择性地照射该至少一个电气元件，该至少一个光点沿一个方向具有不一致的强度轮廓和短至大约6微米至大约15微米的光点直径，从而使一个或多个激光脉冲选择性地从该至少一个元件上去除材料并对该至少一个元件进行激光微调，同时在该至少一个元件内避免实质的微裂纹。该波长足够短，以产生期望的小光点尺寸的短波益处、紧密公差和高的吸收作用，但不会短到引起微裂纹。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求2004年10月8日提交的、标题为“用于激光微调的激光系统和方法”、序列号为No.60/617,130的美国临时申请案的利益。本申请还要求2005年5月18日提交的、标题为“用于高速精确地微机械加工装置阵列的方法和系统”、序列号为No.11/131,668的美国专利申请案的优先权并且是该专利申请的部分继续申请，该序列号为No.11/131,668的专利申请是2003年3月26日提交的、标题为“用于高速精确地微机械加工装置阵列的方法和系统”的序列号为No.10/397,541的分案申请，该分案申请是2002年3月27日提交的标题为“用于处理装置的方法和系统，用于对同一装置建立模型的方法和系统”、序列号为No.10/108,101的美国专利申请案的部分继续申请，该申请现在公开为美国专利申请No.2002/0162973。在此将标题为“用于通过高频振动成形激光束的强度轮廓的方法和装置”并转让给本发明的受让人以作为共同发明者的的美国专利No.6,341,029全文引入作为参考。本申请还涉及标题为“激光系统中的脉冲控制”并转让给本发明的受让人的美国专利No.6,339,604。本申请还涉及标题为“用于处理场中的一个或多个目标的材料的高速的基于激光的方法和系统”并转让给本发明的受让人的美国专利No.6,777,645。
技术领域
本发明涉及用于高速精确激光微调的方法和系统、在其中使用的扫描透镜系统以及由此制造的电气装置。
背景技术
传统地，使用波长为1微米的Nd:YAG激光器来修整芯片电阻器。当电阻器的尺寸变小时，基板变薄，公差变小，该波长在修整切口宽度、热影响区(即HAZ)方面会受到基本限制，并因此限制TCR的漂移和电阻R。
众所周知的是，较短的波长能够提供较小的光点尺寸。还周知的是在较短的波长处对薄膜材料的吸收作用更高。因此，使用具有比传统的1微米更短的波长的激光的优点是切口宽度更小，这可以修整更小的特征，另一个优点是HAZ更小，这会导致更小的TCR漂移和R漂移。
正如在以下美国专利中所公开的那样：5,087,987；5,111,325；5,404,247；5,633,736；5,835,280；5,838,355；5,969,877；6,031,561；6,294,778；以及6,462,306，透镜设计领域的技术人员将理解为多个波长设计的扫描透镜的复杂性。
要考虑许多设计参数，使用各种设计权衡如光点尺寸、场尺寸、扫描角、扫描孔径(scan aperture)、聚焦远心和焦点距离来获得用于修整应用的激光扫描透镜设计方案。为了在大的扫描场上获得小的光点，如对于在大区域上的精密结构的高速处理来说优选地，扫描透镜必须能够聚焦准直的输入光束并在整个场上成像受衍射限制的激光点。该光点必须足够地圆，并且在场上足够均匀，以便在场中形成均匀的修整切削(trim cuts)。该扫描透镜还必须提供适当的检视(viewing)分辨率，以便为校准和过程监控成像选择的目标区域。为了通过透镜检视，光被从照明场收集并由扫描透镜准直，然后使用辅助的轴上光学器件成像到检测器上。对目标检视和消色差的扫描透镜来说通过利用不同的波长范围，使用常规的分色光学元件就能够进行有效的光束组合和分裂。在检视通道中，需要良好的横向和轴向色差校正，但是在扫描系统中能够容许检视和激光通道之间的少量横向色差，并且在场中或者在辅助光学器件中利用调焦容许检视和激光通道之间的少量轴向色差。利用两个反射镜扫描头，例如当没有使用光瞳校正光学器件时利用检流计扫描头，扫描透镜必须容许因两个扫描反射镜之间的间隔而导致的光瞳偏移。
通过用成像的光点尺寸划分场尺寸可以确定相关的透镜性能，从而发现每个场的光点数量。常规的用于激光微调的消色差扫描透镜，如在用于激光波长为1.064微米的厚膜修整的GSI Lumonics W670修整系统中所用的物镜，其可在100毫米的正方形场上形成30微米的光点，并用常规的白光源和单色CCD相机的辅助相机光学器件成像目标。该W670系统能够在场对角线上形成大约4667个激光点。在系统中用于薄膜修整的透镜具有更小的场尺寸和更小的光点尺寸。例如，在GSI Lumonics W678修整系统中使用的扫描透镜还具有白光检视性能，其可在50毫米的场上具有12微米的光点，或者具有大约4167个光点。此外在GSI Lumonics M310晶片修整系统中使用激光波长为1.047微米的另一个薄膜扫描透镜，该扫描透镜在1平方厘米的远心场上具有6.5微米的光点，并且能够以大约860纳米至900纳米的发射频带通过用于检视的IR RED照明器具有大约2175个光点。
在某种程度上，用于IR激光扫描特别是具有白光检视的IR扫描透镜的透镜或透镜设计形式可以被使用或修改成其它激光波长，例如使用绿色激光器。减小波长在理论上可成比例地减小光点尺寸。然而，考虑到增大的透镜象差和制造公差，这是不能实现的。例如，和IR型式的30微米相比，绿色型式的W670透镜可形成大约20微米的光点，且每个场的光点数量从4667增大到大约7000。
相反地，已经发现最初设计成在绿色激光波长(具有处于较长波长的检视通道)工作的透镜可以被最优化以扫描第二波长，例如1.047微米或1.064微米，从而形成与波长近似成比例增长的光点。
下面的示例性美国专利涉及激光微调方法和系统：6,534,743；6,510,605；6,322,711；5,796,392；4,901,052；4,853,671；4,647,899；4,511,607和4,429,298。
美国专利No.4,429,298涉及蛇形修整的多个方面。基本地，蛇形电阻器形成有多个连续插入切削(sequential plunge cuts)，并使最后修整切削(trim cut)从最终插入开始与电阻器边缘平行。它描述了从一个端部交替地在电阻上“逐渐”形成插入切削，并考虑到最大和最小插入切削长度、用于修整切削的插入切削的电阻阈值、用于插入切削的更快的切削速度以及具有各种电阻和切削长度试验的结构化工艺流程。
因此在操作的所有尺度方面，从厚膜电路到晶片修整，一直需要改进的高速的微机械加工，如精确修整。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于高速精确激光微调的改进方法和系统，在其中使用的扫描透镜系统以及由此制造的电气装置。
在实施本发明的上面目的和其它目的的过程中，提供一种方法，其用于对至少一个电气元件进行高速的、基于激光的精确激光微调。每一电气元件具有至少一种可测量特性并支撑在衬底上。该方法包括以一重复频率产生具有一个或多个激光脉冲的脉冲激光输出。每一激光脉冲具有脉冲能量、处于激光波长范围内的激光波长以及脉冲宽度。该方法进一步包括用一个或多个激光脉冲选择性地照射至少一个电气元件，该激光脉冲被聚焦到至少一个光点上，该光点沿一个方向具有不一致的强度轮廓和小于大约15微米的光点直径，从而使具有波长、能量、脉冲宽度以及光点直径的一个或多个激光脉冲选择性地从至少一个元件上去除材料并对该至少一个元件进行激光微调，同时在该至少一个元件内避免实质的微裂纹。该波长足够短，以产生期望的小光点尺寸的短波益处、紧密公差和高的吸收作用，但不会短到引起微裂纹。
被聚焦的脉冲激光输出功率对应于大约10-50毫瓦，同时光点直径小于大约15微米。功率可用减小的小于大约15微米的光点尺寸衡量，使得相应的功率密度足够高以修整元件，但又充分低以避免产生微裂纹。
与使用激光波长的范围之外的至少一个其它波长来从至少一个元件中或从第二元件的一部分上去除材料时得到的微裂纹相比较，从至少一个元件的至少第一部分上去除材料而得到的任何微裂纹是非实质的。
从至少一个元件上去除材料可形成具有切口宽度的修整切削，该切口宽度相应于光点直径。
可以实施用一个或多个激光脉冲选择性地照射的步骤以至少限制热影响区的形成。
重复频率可以是至少10千赫。
激光输出的至少一个激光脉冲的脉冲宽度可以介于大约25毫微秒到45毫微秒的范围。
激光输出的至少一个激光脉冲的脉冲宽度可以小于大约30毫微秒。
修整薄膜电气元件阵列，且该方法可进一步包括选择性地微机械加工该阵列中的一个元件，以改变可测量特性的值。暂停选择性地微机械加工的步骤，与此同时，选择性地微机械加工该阵列中的至少一个其它元件以改变可测量特性的值。该方法可进一步包括恢复选择性地微机械加工的暂停步骤，以改变一个元件的可测量特性直到其值处于期望的范围内。
该至少一个元件可包括电阻器，且该至少一种可测量特性可以是电阻和温度中的至少一个。
该方法可进一步包括当至少一种可测量特性的测量值处于预定范围内时暂停微机械加工。
进一步地，在实施本发明的上面目的和其它目的的过程中，提供一种对具有可测量特性的至少一个电气元件进行激光微调的方法。该方法包括提供具有脉冲激光系统、光束传输系统和控制器的激光修整机。提供控制程序，当执行该控制程序时，其使控制器控制系统以使脉冲激光输出的一个或多个激光输出脉冲对至少一个元件进行激光微调，同时避免至少一个元件的微裂纹。该脉冲激光输出具有大约10千赫或者更大的重复频率和可见的激光波长。该光束传输系统具有用于产生聚焦的光点的光学子系统，该光点沿一个方向具有不一致的强度轮廓，并且该光束传输系统具有来自一个或多个激光输出脉冲的小于大约15微米的直径。该波长足够短，以便产生期望的小光点尺寸的短波长益处、紧密公差和高的吸收作用，但不会短到引起微裂纹。
该可见的激光波长可介于大约0.5微米到大约0.7微米的范围。
该直径可以短到大约6微米至大约10微米。
修整薄膜电气元件阵列，且该方法可进一步包括选择性地微机械加工该阵列中的一个元件，以改变可测量特性的值。暂停选择性地微机械加工的步骤，与此同时，选择性地微机械加工该阵列中的至少一个其它元件以改变可测量特性的值。该方法可进一步包括恢复选择性地微机械加工的暂停步骤，以改变一个元件的可测量特性直到其值处于期望的范围内。
进一步地，在实施本发明的上面目的和其它目的的过程中，提供一种电气装置，其具有利用本发明的方法在制造装置的至少一个步骤的过程中修整的至少一个薄膜电气元件。
仍然进一步地，在实施本发明的上面目的和其它目的的过程中，提供一种用于对至少一个电气元件进行高速地、基于激光地、精确地激光微调的系统。每一电气元件具有至少一种可测量特性并支撑在衬底上。该系统包括以重复频率产生具有一个或多个激光脉冲的脉冲激光输出的激光子系统。每一激光脉冲具有脉冲能量、可见的激光波长以及脉冲宽度。光束传输子系统接受脉冲激光输出，它包括至少一个光束偏转器和光学子系统，该光束偏转器用于相对要修整的至少一个元件定位一个或多个激光脉冲，该光学子系统用于将具有可见激光波长的一个或多个激光脉冲聚焦到在光学子系统的场内的至少一个光点上。该至少一个光点沿一个方向具有不一致的强度轮廓和小于大约15微米的光点直径。控制器与光束传输子系统和激光子系统耦合，以便控制光束传输子系统和激光子系统以选择性地照射至少一个元件，从而使具有可见激光波长、脉冲宽度、脉冲能量以及光点直径的一个或多个激光输出脉冲选择性地从至少一个元件上去除材料并对该至少一个元件进行激光微调，同时在该至少一个元件内避免实质的微裂纹。该激光波长足够短，以产生期望的小光点尺寸的短波益处、紧密公差和高的吸收作用，但不会短到引起微裂纹。
聚焦的脉冲激光输出功率可相应于大约10-50毫瓦，同时光点直径小于大约15微米。功率可用减小的光点尺寸衡量，使得相应的功率密度足够高以修整元件，但又充分低以避免微裂纹。
该光点大体上是受衍射限制的，并且不一致的强度轮廓沿所述方向近似为高斯轮廓。
也可以在邻近至少一个元件的材料内避免实质的微裂纹。
该激光子系统可以包括q开关的、倍频的、二极管泵浦的、固态激光器。
该激光子系统可以包括q开关的、倍频的固态激光器，其基本波长的范围介于大约1.047微米到1.32微米之间，且可见的输出波长可以是介于大约0.5微米到大约0.7微米之间的可见波长范围中的倍频波长。
该激光波长可以是绿色激光波长。
该绿色激光波长为大约532纳米。
该光点直径短到大约6微米至大约10微米。
该光学子系统包括透镜，其在两个或多个波长被消色差。上述波长中的至少一个是可见波长。
该系统可进一步包括照明器，用于在一个或多个照明波长处以辐射能照亮衬底区。检测装置在照明波长中的一个波长处具有对辐射能的灵敏性，其中两个或多个波长中的一个是可见的激光波长，另一个是照明波长。
该光学子系统可以是远心光学子系统。
该远心光学子系统可以包括远心透镜。
该重复频率为至少10千赫。
激光输出的至少一个激光脉冲的脉冲宽度的范围介于大约25毫微秒到大约45毫微秒之间。
激光输出的至少一个激光脉冲的脉冲宽度小于大约30毫微秒。
该控制器可包括用于控制脉冲激光输出相对至少一个元件的位置的装置。
该控制器可包括用于控制脉冲能量以选择性地照射至少一个元件的装置。
该系统可进一步包括衬底定位装置，用于使支撑在衬底上的至少一个元件相对光学子系统的场定位并定位在该光学子系统的场中，从而一个或多个激光脉冲被聚焦并照射该至少一个元件，同时光点直径短到大约6微米至大约15微米。
该光学子系统可以接收在被至少一个光束偏转器偏转之后的至少一个激光脉冲。
在光学子系统的场中的任何位置处，要聚焦的光点直径短到大约6微米至大约10微米。
该系统可进一步包括校准算法，用于调节在至少一个元件中要照射的材料的坐标，且由此精确地控制材料去除区的尺寸。
该系统可进一步包括具有视觉算法的机器视觉子系统，用于定位或测量至少一个元件的至少一个几何特征。
该视觉算法可包括边缘检测，且该至少一个几何特征是至少一个元件的边缘。该边缘用于确定至少一个元件的宽度，和限定材料去除的尺寸。
该至少一个元件可包括薄膜电阻器，且该至少一种可测量特性是电阻和温度中的至少一个。该系统可进一步包括用于当至少一个可测量特性的测量值处于预定范围内时暂停去除电阻器的薄膜材料的装置。
衬底的材料可以是半导体，或者是陶瓷。
该至少一个元件可包括薄膜元件。
可以利用该系统修整薄膜电气元件阵列。该控制器可包括用于选择性地微机械加工阵列元件以改变可测量特性的值的装置，和用于当暂停选择性的微机械加工时暂停选择性的微机械加工的装置。该控制器可进一步包括选择性地微机械加工至少一个其它阵列元件以改变可测量特性的值的装置，和用于恢复选择性的微机械加工以改变阵列元件的可测量特性直到其值处于期望范围的装置。
该系统可进一步包括用户界面，以及与该界面和控制器连接的软件程序。该软件程序适于接受至少一个元件的预修整目标值，以及适于根据上述值限制施加于至少一个元件的电输出。
可以避免对至少一个元件的潜在损害。
仍再进一步地，实施本发明的上面目的和其它目的的过程中，提供一种消色差的扫描透镜系统，其用于基于激光器的微机械加工系统。该基于激光器的微机械加工系统具有其激光点尺寸小于20微米的扫描场和带宽为至少40纳米的检视通道。该扫描透镜系统具有包括双合透镜(doublet)的多透镜元件，该双合透镜包括从入射的微机械加工的激光束的一侧连续的以下元件：第一元件(L1)，其具有负的光功率、折射率(n1)和Abbe色散数(v1)，和第二元件(L2)，其具有折射率(n2)和Abbe色散数(v2)，其中n1＜n2，且v1＞v2，从而满足对光点尺寸、场尺寸以及检视通道带宽的要求。
该双合透镜可以是具有胶合表面的双胶合透镜。该胶合表面可以远离入射的微机械加工激光束凹入。
该L1可以是平凹元件。该L2可以是双凸元件。
L1和L2可以是多透镜元件的第二和第三元件。该多透镜元件可包括至少6个透镜元件。
当结合附图考虑时，从下面对实施本发明的最佳模式的详细描述很容易明白本发明的上面目的和其它目的、特征以及优点。
附图说明
图1a-1b是分别示出了激光微调之前和之后的电流线的示意图；
图1c是示出了关于几个修整参数的各种切削类型的作用的图表；
图2a是成行列布置的芯片电阻器阵列的示意图，且其示出了根据本发明的一个实施例使用激光微调步骤的结果；
图2b是根据图2a进一步说明微调步骤的方框流程图；
图3是在本发明的系统中进一步说明图2a和2b的修整操作的方框流程图；
图4a是成行列布置的芯片电阻器阵列的示意图，且其示出了根据本发明的另一个实施例使用激光微调步骤的结果；
图4b是进一步说明了相应于图4a的修整步骤的方框流程图；
图5是在本发明的系统中进一步说明图4a和4b的修整操作的方框流程图；
图6a是激光微调系统的示意图，其可用于本发明的至少一个实施例；
图6b是电阻器的示意图，通过使用从图6a的系统获得的数据，该电阻器具有被测量的几何特性，特别是电阻器的边缘。
图7是示出了在一个实施例中在扫描电阻器阵列的过程中激光束相对时间的位置的图表，其中具有固态偏转器的快速扫描与电动机械的线性扫描重叠，从而以增大的速度选择性地形成图2或图4的切削；
图8是将多个聚焦光束传输到至少一个电阻器以增大修整速度的系统的示意图；
图9是在激光微调系统中向至少一个电阻器提供多个光束的系统的示意图；
图10是切口的电子显微照片(从US专利NO.6,534,743的图11复制)，该电子显微照片示出了形成在利用UV激光器产生的高斯光束修整的电阻器的衬底中的微裂纹；
图11是利用绿色激光器处理的薄膜电阻器的视图；
图12是6-7微米的切口宽度的视图，该切口宽度已利用具有新设计的光学系统的绿色激光器实现；
图13是利用绿色激光器修整的芯片电阻器的视图；以及
图14是在本发明的激光系统的一个实施例中使用的8微米的绿色/IR扫描透镜的3D布置图。
具体实施方式
高速的蛇形修整处理
在电阻器修整中，切削可沿电阻路径引导流过电阻材料的电流。如图1a-1c所示，对切削尺寸和形状的精细控制和调节可将电阻改变到期望值。典型地，芯片电阻器成行列地布置在衬底上。图2a示出了一种布置，其中一行电阻R1、R2...RN被处理。具有探针200并在图2a中用箭头表示的探针阵列与一行电阻器的导体接触202。矩阵开关对第一对导体的触点(例如：R1上的触点)寻址，然后执行一系列切削和测量以将该导体对之间的电阻改变到期望的值。当电阻器的修整完成时，矩阵切换到处于下一行元件(例如：R2)的第二组触点并重复修整过程。当已经修整了整行电阻器(R1...RN)时，断开触点和探针阵列之间的接触。然后相对另一行定位衬底，接触探针阵列，并以和前述的行相同的方式处理第二行。
例如如图1c所示，蛇形的薄膜电阻器的修整涉及激光处理，用以在导体之间的电阻材料区中形成相互交叉的切削。该相互交叉的切削可沿蛇形路径引导流过电阻材料的电流，该蛇形路径盘绕在切削上。这种几何形状允许以单区域薄膜/导体的布置形成宽范围的电阻。上面概述的方法可在电阻器的位置处利用测量步骤处理连续的蛇形切削，然后移动到下一个电阻器。
参考图2a，对于任一切削的初始激光位置用205表示，且光束定位装置沿直线路径引导光束穿过电阻器材料。根据本发明，新的范例(daradigm)修整第一电阻器上的管脚(例如R1的修整切削204)并测量电阻。如果电阻低于预定的阈值，就在该行中的其它电阻器R2...RN上进行类似的共线修整。沿这一行的整个共线修整在图2a中示出为210，并在图2b中进一步说明了相应的方框220。在本发明的至少一个实施例中，测量电阻器的子集以确定衬底上的薄膜一致性，但是如果薄膜具有已知的一致性，则一次测量就是充分的。
以图2a的211所示出的相同的方式形成沿电阻器行的下一组共线的切削，并在图2b的方框221进一步说明，电阻器RN被首先修整。如在图2a的212-213中所示出的重复该过程，并在图2b的方框222-223中相应地进一步说明。如果测量表明已经超过了阈值，则行R1...RN的修整继续测量每一电阻器，从而在切换到下一个电阻器之前修整成所述值(在方框224表示为214)。
限制测量的次数和保持共线的修整轨迹均可增大修整速度。
图3的流程图进一步说明了相应于图2a-2b的步骤和在修整系统中使用的附加的处理步骤(例如编索引和装载)。
在至少一个实施例中，根据预定的信息实施切削步骤。作为实例，对于一些电阻器类型，根据电阻器的预定参数(例如几何形状)和/或已知的薄膜特性(例如薄膜电阻)，在测量电阻之前切削第一系列元件。类似地，在第一电阻器上在学习模式中确定未测量切削的数量(例如包括至少一种测量，或迭代测量)。在一种学习模式中，执行迭代测量并根据测量结果和材料特性来确定未修整切削的数量。在至少一个实施例中，计算未测量切削的数量。
例如，不进行测量就形成四个切削。参考图4a，示出了初始条件410，其中探针布置成如图2a中的一样接触202行。参考图4b，在方框420进一步说明了初始条件。作为实例，图4a-4b示出了修整过程的一个实施例，其中最初在不进行任何测量的条件下形成四个切削411。如图4b所示，根据至少一个预修整的值或条件，在不进行测量的条件下，方框421说明了切削的预定数量(例如四个)。用于完成四个切削的扫描路径示出为405。接着行中的第一电阻器R1在406被修整和测量，以确定是否达到目标值。如果没有达到该目标值，如所示出的在412切削其余的电阻器R2...RN(例如在不进行测量的条件下)，其用方框422进一步说明。
接着重复该过程，从对RN的修整407开始，接着如在413所示出的切削R[N-1]至R1，且其用方框423进一步说明。因此，随着沿一个方向的每一变化修整R1或RN，且如果没有达到目标值，则分别切削其余的电阻器R2..RN或R[N-1]...R1。在R1或RN达到目标值之后，执行最后的步骤。每一电阻器按顺序被连接和修整，如在414所示出的，且其用方框424进一步说明。
图5的流程图进一步说明了相应于图4a-4b的步骤和在修整系统中使用的附加的处理步骤(例如其包括编索引和装载的步骤)。
在一个实施例中，其中使用了迭代测量获得预定的信息，提供预修整的值。该值可由操作员、工艺工程师规定，或者以其它方式获得。软件可提供规定或使用该预修整的目标值的能力，使得施加的测试电压和/或电流是受控的。该特征是有用的，其可以避免电压过高而在与蛇形修整相关联的宽范围的电阻变化上损坏部件。当使用本发明的一个实施例中的快速电阻器测量系统时，对于初始的低电阻切削来说减小向电阻器施加的用于测量的电压，从而限制通过电阻器的电流和对电阻器的潜在损害。因为形成随后的切削和增大电阻，所以增大了测量电压。
可以修改图2a、2b、4a和4b中的示例性的修整和切削顺序，从而允许材料特性、其它处理参数和公差方面的变化。
例如，在本发明的至少一个实施例中，当测量的修整切削达到目标值且长度处于最大允许切削长度的预定界限时，可以利用附加的步骤。在该界限内，材料特性的变化会使一些修整切削达不到目标值且需要附加的切削。
在第一模式中，在一行元件中顺序地执行修整切削，并保存未达到目标值的元件的位置。利用随后的修整切削，将处于保存位置处的其余元件修整到目标值。
在第二模式中，根据修整到所述值的第一元件的长度，减小切削长度以使其达不到目标值，且处理非测量的切削以完成该行。随后的修整切削使行中的所有元件达到目标值。
在第三模式中，修改元件上至少一个之前切削的长度，以防止随后的切削落入界限条件(marginal condition)。在至少一个实施例中，当已测量的修整切削的值处于目标值的预定界限内时，利用附加的步骤。在该界限内，利用所有非测量的切削，材料特性的变化可使一些元件超过目标值。
在第一模式中，在一行元件中顺序地形成修整切削，并保存未达到目标值的元件的位置。利用随后的修整切削，将处于保存位置处的其余元件修整到目标值。
在第二模式中，根据在第一元件中测量的值，减小切削长度以使其达不到目标值，且处理非测量的切削以完成该行。随后的修整切削使行中的所有元件达到目标值。
在第三模式中，修改元件上至少一个之前切削的长度，以防止随后的切削落入界限条件。
与传统的单电阻器修整技术相反，实验数据表明通过切削如图2-4所示的行中的所有电阻器可以改进处理能力。作为实例，下表中示出了近似的结果。
总修整速度随着行中的电阻器数量的增大、测量的变少以及随着用于最后(例如精细)修整的时间的缩减而增大。
进一步地，每一电阻器具有恢复激光器所产生能量的附加时间。确定切削的顺序以控制元件中的温度变化(例如在切削过程中减小最大的元件温度)。例如，参考图4a，颠倒顺序405使得形成一组切削，该切削在元件的中心附近开始并前进到接近导体和探针的元件末端。可以使用其它顺序、合适的顺序(例如具有热学管理的优点的非邻近切削的任何顺序)。优选地，在附加的测量步骤之前切削第二元件。
对于蛇形切削来说，电阻变化的范围在当前材料的条件下从大约1个数量级(例如10X)、通常的2个数量级(例如100X)变化到大约500X。
激光微调系统
在本发明的至少一个实施例中，首先利用如在美国专利No.4,918,284“校准的激光微调装置”中所描述的方法校准激光微调系统。该‘284专利教导了通过以下步骤来校准激光微调装置，即控制激光束定位机构使激光束移动到衬底区域上期望的额定激光位置，在介质上压印标记(例如切削一条线)以形成实际的激光位置，扫描压印的标记以检测实际的激光位置，然后将实际的激光位置与期望的额定位置比较。优选地，激光束以一波长工作，并利用检测装置扫描该标记，该检测装置以不同的波长工作。该检测装置检视覆盖整个衬底区域的一部分的场，并在该场内确定标记的位置。该‘284专利进一步教导了确定光束位置相对相机投影区域的位置。
可以单独地或者与‘284方法组合地使用其它校准技术。例如，美国专利No.6,501,061“激光校准装置和方法”公开了一种确定扫描器坐标以精确定位聚焦的激光束的方法。该聚焦的激光束由激光扫描器在工作面的兴趣区域(例如孔径)上进行扫描。利用光检测器以预定的时间或空间间隔或者当聚焦的激光束透过孔径出现在工作面上时检测聚焦的激光束的位置。根据在检测到聚焦的激光束时激光扫描器的位置，使用检测到的聚焦激光束的位置产生扫描器位置相对光束位置的数据。使用扫描器位置相对光束位置的数据确定孔径的中心或扫描器位置的坐标，该坐标相应于聚焦的激光束的期望位置。
在系统校准之后，该系统校准优选包括多个其它系统元件的校准，具有要修整装置的至少一个衬底被装载到修整台中。
参考图6a，从‘284专利部分并入的改进激光微调系统可包括红外激光器602，其典型地具有从大约1.047微米-1.32微米的波长，并可沿光程604输出激光束603，然后穿过激光束定位机构605到达衬底区域606。对于修整薄膜阵列的应用来说，通过使利用本领域已知的各种技术的和商业上可购买的IR激光器的输出倍频可以获得大约0.532微米的优选波长。
激光束定位机构605优选包括一对反射镜以及分别附接的检流计607和608(可从本发明的受让人处获得)。该光束定位机构605可在场上引导激光束603穿过透镜609(其可以是远心的或非远心的，并优选在两个波长处被消色差)到达衬底区域606。如果保持足够的精度，那么X-Y检流计反射镜系统可提供整个衬底的覆盖角(angularcoverage)。否则，使用各个定位机构提供衬底和激光束之间的相对运动。例如，可以使用双轴的精度步长和示意性地示出为617的重复转换器(repeat translator)来在基于检流计的反射镜系统607、608的场(例如，在X-Y平面)内定位衬底。该激光束定位机构605使激光束603沿两个垂直的轴移动，由此在衬底区域606上提供激光束603的二维定位。每一反射镜和相关联的检流计607、608使光束在计算机610的控制下沿其各自的x或y轴移动。照明装置611可产生可见光以照亮衬底区域606，该照明装置可以是卤素灯或发光二极管。
分束器612(部分反射的反射镜)位于光程604中以将沿光程604反射回的光能从衬底区域606引导到检测装置614。该检测装置614包括相机615，该相机可以是数字CCD相机(例如彩色或黑/白)，以及相关联的帧抓取器616(或具有相机的数字帧缓冲器)，其可使来自摄像机615的视频输入数字化，从而获得表示一部分衬底区域606的二维图像的象素数据。该象素数据存储在帧抓取器616的存储器中，或者例如通过高速连接直接传输到计算机610进行处理。
该光束定位系统可以包括其它光学元件，例如受计算机控制的光学子系统，其用于调节激光点尺寸和/或对位于衬底位置处的激光点自动聚焦。
在将本发明应用于电阻器阵列的薄膜修整的过程中，至少一个薄膜阵列由衬底支撑。如上面所获得的校准数据优选和自动的机器视觉算法组合使用，以定位阵列的元件(例如电阻器R1)并测量图6b中元件620的至少一个几何特征的位置。例如，该特征可以是水平边缘621中的一个边缘(例如与X方向平行的边缘)，和垂直边缘622中的一个边缘(例如与Y方向平行的边缘)，上述边缘是利用多个可获得的边缘检测算法中的一个来分析存储器中的象素数据而找到的。该边缘可以包括沿电阻器的整个周边的多边缘测量、边缘样本、或者阵列中多个电阻器的边缘。然后确定电阻器的宽度，其可用来限定切削长度，典型地是预定百分比的宽度。优选地，边缘信息可自动获得并和校准数据一起使用，从而例如控制行R1...RN内的每一切削的长度。在合适的地方也可以使用其它测量算法，例如图像相关性算法或斑点检测方法。
可以沿切削在一个或多个点上应用校准。在至少一个实施例中，利用校准数据校正至少一个切削的起始点。
优选地，图2和4中多个切削的长度和起始点将被校正。
更加优选地，图2a和4a中所有切削的长度和起始点将被校正。
在一个实施例中，第一电阻器(例如R1或RN)被校准，并向该行所有电阻器(例如R1...RN)施加相应的校正。
全自动化是优选的。然而，可以使用具有操作员干预的半自动算法，例如在定位检流计的地方，使得阵列元件620处于场中，然后交互地沿元件顺序定位光束并由操作员在显示器630上观察强度轮廓(或导数或强度)。
使用校准信息调节阵列区域内的坐标有益于改进激光束定位的精度，而不会降低处理能力。电阻器宽度的测量和对准数据可用于控制切削的长度和用于校正阵列相对扫描器X，Y坐标系统的线性及非正交性偏移。对于几何校正来说，使用校准数据特别适合于在具有一个或多个线性平移台的激光微调系统中使用。
几何校正不必替换其它有用的系统设计特征，其包括f-θ透镜线性度(lens linearity)、扇形束补偿等等。通常可以使用该系统的公差层叠根据预期的位置误差来确定多个切削校准位置之间的折衷。当成扇出光束时，特别是在多个电阻器上具有大的间隔时，仅校准和对准一个电阻器。例如，当电阻器之间的间隔相对大时，可以校准和对准单个切削。在元件上预期得到的位置误差，其可利用系统设计、f-θ线性度、扇形分布补偿等部分地减小。与轴上风扇相比，可以预期横流风扇的紧密切削具有更小的误差。
进一步的处理能力的改进-光学技术
在本发明的至少一个实施例中，通过利用下面的一种或多种技术增大有效扫描速度，可以进一步改进处理能力。
在一行电阻器之间的修整间隙上以更快的跳转可以实现具有共线修整的处理速度的进一步增大。一个这样的间隙216如图2a所示。参考图7，在本发明的至少一个实施例中，当检流计以等速702在行上扫描时，单轴的声光束偏转器(AOBD)会重叠线性的锯齿扫描图案701。在修整过程中，AOBD在反向运动703中扫描以及在各修整之间向下一个切削提供较快的跳转704。这允许检流计以等速扫描和使跳转相对总处理时间的作用最小。
现有技术中已知的是为了速度改进而使用和检流计组合的声光偏转器。例如，美国专利No.5,837,962公开了一种用于加热、溶解、蒸发或切削工件的改进装置。二维的声光偏转器可在标记速度方面提供大约五个改进因子。
美国专利No.6,341,029(该专利以其全文并入作为参考)在其图5中示出了一个具有数个部件的实施例，当为了增大的速度在反向模式中实施本发明时可在整个系统中使用该部件。在‘029专利中，示出了具有相关联的控制器的声光偏转器和检流计，用于抖动CW光束以便于激光制图。此外，对于有关系统结构的附加细节可以参见该‘029专利的第3栏第47行和第4栏。
利用可获得的技术，可容易地改变该‘029专利的布置，从而提供光学部件的修改并扫描控制轮廓，以实施本发明的倒退扫描技术，其优选具有附加的硬件校准程序。
在本发明的另一个实施例中，可以沿着行以和多个光点平行的方式实现对蛇形电阻器的共线修整。可以使用扇出光栅或其它多光束产生装置来形成光点阵列，从而根据行中的电阻器节距形成和对准2个或更多个光点。例如，美国专利No.5,521,628公开了使用衍射光学器件同时标记多个部分。该多光束可以是从功率更大的激光源产生的较低功率的光束，或者是来自多光源的组合光束。该扫描系统在多个电阻器上同时通过共有的扫描透镜扫描多光束并形成光点。该修整过程类似于在非测量切削步骤中具有两个或多个平行的切削的单光点方法。当达到阈值时，该系统转变成单光点模式，以连续地将每一电阻器修整到所述值。
类似地，以和形成在目标上的多个光点平行的方式实现在蛇形电阻器上的共线修整，以便进行平行的切削。可以使用扇出光栅或其它多光束产生装置来形成光点阵列，从而形成2个或更多个光点，该光点以预定的间隔对准在切削之间的元件。如果执行预定数量的切削(例如如图4a所示的四个)，那么在一个实施例中，通过的数量可以减少50％(例如沿每一方向一次通过)。如果很好地形成了电阻器的加工变化和公差，那么该实施例是最有用的。光栅处于光学切换的路径中，以便选择性地形成多个光点或单个光点。
公开的美国专利申请No.2002/0162973描述了一种方法和系统，其用于产生多个光点以便处理用于存储器维修的半导体链路(semiconductor links)。可以使用透镜系统和偏转器系统中的各种变型来产生多个光点以在本发明中使用。
在一个实施例中，使用单激光脉冲同时修整两个电阻器(例如零、一个或两个切削)。参考图8，通过将单个准直的激光束803空间地分成两个发散的准直光束804、805，可以在两个切削上形成两个聚焦光点801、802。差动频率的精细调节控制光点间隔。在本领域中已知的是使用声光装置在材料处理应用中空间地分离光束。例如，日本专利摘要JP53152662示出了一种布置，其用于利用具有可选择的频率f1...fN的多频率偏转器来钻出多个微孔。
以预定的重复频率使图8的激光器806产生脉冲。激光束穿过中继光学器件807进入声光调节器(AOM)的小孔中，该中继光学器件可形成激光束腰部的中间图像。该AOM808以布拉格(Bragg)方式工作，优选地其用于可控地产生两个略微发散的准直的第一级衍射激光束并控制每个光束的能量。该AOM以两个频率f1和f2驱动，其中f1＝f0+df且f2＝f0-df，其中df是小百分比的原始RF信号频率f0。对于f0×2(df/f0)来说，两个光束之间的角度近似等于布拉格角。通过调制RF信号812中两个频率分量f1和f2的信号幅度，以及调节光束互耦，该AOM可控制每一激光束中的能量。
在离开AOM808之后，光束穿过光束旋转控制模块809，用于使光束旋转90度，从而在X或Y轴定向光束。在一个实施例中，尽管许多旋转技术正如在相关的美国专利公布No.2002/0170898中所描述的那样是众所周知的，但是对于该旋转来说可以使用棱镜。
接着，光束穿过一组光学器件以定位光束腰部和将光束尺寸设定成适合于变焦光学器件和物镜810。该变焦光学器件也可以改变两个光束之间的角度，因此必须根据变焦设置来调节离开AOM808的两个光束之间的角度，从而在焦平面获得期望的光点间隔。接着，激光束进入物镜810，该物镜可在两个电阻器上提供一对聚焦光点801、802。这两个光点分隔一段距离，该距离近似等于透镜810的焦距乘以两个光束之间的角度。对于蛇形电阻器上的共线修整来说，可以组合反向和平行的方法。例如，由AOBD扫描光束，然后将其分成一对光束并在场上进行扫描。同时地修整两个相邻的电阻器，其跳转是从电阻器N到电阻器N+2即下一对电阻器。
可替换地，或者利用二维的偏转器，沿与蛇形扫描方向相垂直的方向产生一对光点。例如，利用相对简单的一维AOBD的控制和编程，使用偏转器(具有合适的输出功率控制)同时产生四个光束中的至少两个，该四个光束用于进行如图4a所示的四个切削。因而，切削的扫描时间可以减少50％。由于可编程的偏转，该AOBD优选于扇出光栅。也可以根据需要在粗和精修整的过程中产生多个光点。
图9示意性地示出了改进的激光微调系统的一个示例性实施例，该系统具有图8的模块901，增加该模块是为了倒退扫描、平行处理或上述两种的组合。例如，来自计算机610的信号902用于在一个或多个轴上控制AOBD或其它固态的偏转器808，以及控制光束旋转模块809，如果提供的话。该模块901可包括中继光学器件807和其它光束成形部件。优选地，可以使用至少一个AOBD，从而提供相当的灵活性和使用的便利性，例如具有从计算机610提供控制信号812的数字射频发生器。
此外，本发明可利用形成细长的或椭圆形光点的技术，以进一步增大处理速度或质量。在联合未决的美国专利申请No.2002/0170898中描述了与光点成形相关联的修整速度的改进。
在本发明的至少一个实施例中可以使用多种其它的设计替换方案，用于增强系统性能和使用的便利性。例如，该可替换方案包括但不限于下面的方案：
1.该系统可以提供受计算机控制的光点尺寸和/或焦点调节。转让给本发明的受让人的美国专利No.6,483,071示出了一种光学子系统，该光学子系统可为基于激光器的存储器维修提供光点尺寸控制和动态焦点。
2.另一个可替换的方案是用可变的光束衰减器控制光束能量。该衰减器可以是声光偏转器(或调节器)。可以使用中性密度滤光片或基于极化的衰减器，其可手动或自动地进行调节。在美国专利No.6,518,540中示出了一种合适的可变衰减器，作为实例，其具有旋转的半波片和极化敏感的分束器。
3.利用本领域技术人员熟知的方法可以改变脉冲宽度，同时应该理解，q开关激光器的能量将随着重复频率变化，特别是在高的重复频率。对于动态修整来说，其中在脉冲之间执行测量，优选的是保持大体上不变的脉冲能。在6,339,604专利中公开了一种用于脉冲能控制的方法，该方法在修整速度减小(例如更大的脉冲时间间隔)时可减小目标处的能量变化，当电阻值达到预定的目标值时相应于精度测量的周期。
4.在至少一个实施例中，使用二极管泵浦的、倍频的、YAG激光器修整电阻器阵列。当与其它波长相比较时，532纳米的输出波长可导致低漂移，而不产生微裂纹，以及导致可忽略不计的热影响区。大约25-45毫微秒的脉冲宽度是优选的，典型地小于30毫微秒。优选的最大激光重复频率将为至少10千赫。对于厚膜系统来说，脉冲宽度远小于典型脉冲宽度，并以相对高的重复频率提供薄膜材料的去除。优选地，在减小的脉冲宽度和高的重复频率处的最大可获得的脉冲能将考虑到与衍射光学器件(例如光栅或AOBD)相关的损耗，从而可以提供多个光点。
5.激光器可以聚焦到近似的、受衍射限制的光点尺寸。典型地该光点尺寸小于大约30微米或者更少，优选的光点尺寸小于大约20微米，且最优选的光点尺寸的范围是大约6-15微米，例如10-15微米。
6.在示出的本发明的实施例中，蛇形切削示出为一系列平行的相互交叉的切削。然而，应该理解，本发明的应用不限于形成平行的切削。应该认为修整或微机械加工以产生多个具有减少数量的测量的非交叉切削属于本发明的范围。
7.进一步地，本发明的实施例不限于薄膜电阻器测量，而是可以应用于其它微机械加工的应用，其中物理特性是可测量的。该测量不限于电气测量，而可以是温度监控(例如，具有红外传感器)、应力、振动或其它特性。
如这里所描述的，通过使用三种类型的激光器，即常规的1.064微米的IR激光器、0.532微米的绿色激光器和0.355微米的UV激光器，进行比较的应用研究。研究的结果明确地表明在TCR漂移和获得的电阻容差方面绿色激光器具有和UV激光器相同或比它更好的结果。
作为实例，通过在表面上大约13微米的光点尺寸将大约30毫瓦的脉冲激光输出应用于电阻器材料。其波长为0.532微米。利用绿色波长可发现有利的结果，特别是不存在微裂纹。在大约10毫瓦至50毫瓦的范围中以超过13微米的光点直径实施激光器操作。
相应的功率密度(瓦/厘米2)是光点尺寸的函数，且当改变光点尺寸时，脉冲的激光输出功率可由此按比例确定。例如，如果光点尺寸为6微米，则脉冲的激光器功率(毫瓦)可减小4倍。
尽管0.532微米的波长显示出具有有利的结果，但是也可以利用其它波长。然而，本发明的实施例要避免因过短而导致大量微裂纹的波长。
如图12所示，利用新设计的光学器件已获得小至6微米的切口宽度。典型地，大约12微米的切口宽度可使芯片尺寸减小到0402和0201。图13示出了利用绿色激光器处理的0402电阻器。
在切削中利用UV激光器的微裂纹可在薄膜内延伸，从而导致R和TCR漂移。由于所用的衬底变薄，这将变得更加严重，并在新的0402和0201芯片电阻器中表现出来。微裂纹会扩散和在衬底中导致突变失效。因此显而易见的是，当激光器波长变得过短时，例如，短到UV区域，该UV处理将具有微裂纹的缺点和因裂纹导致的不稳定性(即，由于裂纹导致的R和TCR漂移以及其在薄膜材料中的扩散)。
已经提出了UV光束的光束均匀性(美国专利No.6,534,743)。根据该专利，它减小了微裂纹的数量，但是没有完全消除微裂纹。
此外，由于需要两个非线性晶体而不是一个，因此UV激光器本身不太稳定。因此，UV激光器比绿色激光器更加昂贵。用于电阻器修整的UV激光器的其它缺点包括衬底损坏和对光束轮廓敏感，这将使得处理不稳定。
这里示出的数据表示在修整这些芯片电阻器中使用UV激光器是没有优点的。绿色激光器已经像UV激光器一样能够获得小的切口和TCR。图11中示出了利用绿色激光器处理的部分。
利用该6微米切口的该新性能，毫无疑问，从小光点尺寸的检视的光学观点来看，绿色激光器的波长应足够短以处理任何将来的芯片电阻器。
因此，具有高斯射束形状的绿色激光器具有UV激光器所具有的所有优点，而没有与处理类似微裂纹和不稳定性的UV激光器相关的危险。
优选的波长应该正好足够短以产生类似较小的光点尺寸的短波长的期望益处、紧密公差和高的吸收作用，但不会短到引起微裂纹。
本发明的各个实施例通常还避免了过大地增大资本和运行成本、处理的不稳定性、复杂性以及不稳定性。作为实例，本发明的这种益处是由于避免了UV波长(过短而导致实质的微裂纹)和用于第三谐波产生的相关光学部件硬件带来的。进一步地，当实施本发明的实施例时，不需要用于产生均匀的光点分布的辅助光束成形光学器件。
因此，在本发明的一个实施例中的目的是使用绿色激光器以用于修整。
该实施例的一些特征是：
1.使用绿色激光器进行激光微调，以获得处理较小的芯片尺寸所需的小光点尺寸和高吸收作用，但是避免产生微裂纹和对衬底的损坏的可能性。
2.使用用于绿色波长的新设计的光学器件作为具体化绿色激光器处理能力的装置。下文将结合图14更加详细地描述该光学器件。
3.使用高精度的光束定位系统作为具体化绿色激光器处理能力的装置。
4.使用修整系统测量和测试子系统作为具体化绿色激光器处理能力的装置。
期望的是具有小于20微米的绿色激光器的混合式薄膜修整系统具有扫描场，其包括具有光点尺寸的大约25mm×50mm的扫描区域，优选地，该光点尺寸小于12微米，最优选地，光点为8微米或者在场直径上具有小于大约7000个光点；以及该薄膜修整系统包括带宽为至少40纳米的检视通道，优选地带宽为100纳米，且最优选地＞100纳米。该检视通道可以是利用带通或高通滤光镜选择的超过大约550纳米的白光光谱的一部分。该检视通道可由LED照明器的发射光谱选择。还期望的是扫描透镜在场上以532纳米产生8微米的绿色光点，从而在场上以1.064微米至大约17微米也产生光点。
为了满足下列要求：25mm×50mm的扫描区域，在532纳米处的8微米的光点、在1.064纳米处的17微米的光点、以及选择的检视通道，已经发现下面的透镜形式是有效的。
应该理解，元件描述成具有平面且可以是真实的平面，或者是具有弯曲表面的近似平面，该弯曲表面具有相对大的半径，其对实际的光功率没有贡献。
多元件消色差的扫描透镜包括从入射光一侧连续的：
宽度n2＜n3
以及v2＞v3
优选方案(在图14中示出)
第一双凹元件(L1)
包括平凹元件和双凸元件(L2，L3)的第一双胶合透镜，该胶合表面远离入射光凹入
包括平凹元件和双凸元件(L4，L5)的第二双胶合透镜，该胶合表面远离入射光凹入
朝入射光凹入的第一负弯月形元件(L6)
第一双凸元件(L7)
三合透镜方案
利用去除的空隙L5/L6来形成三合透镜：
第一双凹元件(L1)
包括平凹元件和双凸元件(L2，L3)的第一双胶合透镜，该双胶合表面远离入射光凹入
包括平凹元件、双凸元件、负弯月形元件(L4，L5，L6)的第一三胶合透镜，该第一双胶合表面远离入射光凹入
第一双凸元件(L7)
6元件方案
利用去除的L5来形成6元件设计：
第一双凹元件(L1)
包括平凹元件和双凸元件(L2，L3)的第一双胶合透镜，该双胶合表面远离入射光凹入
第一平凸元件(L4)
朝入射光凹入的第一负弯月形元件(L6)
第一双凸元件(L7)
优选地L2是不规则的散射玻璃，例如KzFSN4
折射率 色散
L1 n1＞1.58 v1＜40
L2 1.85＞n2＞1.5 v2＜50
L3 n3＞1.58 v3＜40
L4 n4＞1.61 v4＜35
L5 1.85＞n5＞1.5 v5＜40
L6 n6＞1.61 v6＜35
L7 1.85＞n7＞1.5 v7＜40
有效焦距 110毫米
入射光瞳直径 13.8毫米
输入光束1/e2直径 13.8毫米
辅助工作距离 150毫米
切削波长 532纳米，1.064微米
光点尺寸1/e2直径 在0.532微米，8微米
光点尺寸1/e2直径 在1.064微米，17微米
场角 15°
场尺寸 25毫米×50毫米
远心度 ＜3°
光点圆度 ≥90％
具有通过镜头(Through The Lens)检视的绿色/IR扫描透镜
玻璃数据：
折射率 色散
L1 1.65 33.8
L2 1.61 44.3(异常)
L3 1.81 25.4
L4 1.81 25.4
L5 1.69 53.3
L6 1.81 25.4
L7 1.62 56.9
根据下面的生产说明，可以通过各种光学元件制造厂商来获得包括特定的光学器件的优选透镜：
透镜配方或生产说明
| Surf | 类型 | 半径 | 厚度 | 玻璃 | 直径 |
| OBJ | 标准 | 无穷大 | 无穷大 | 0 | |
| STO | 标准 | 无穷大 | 0 | 13.8 | |
| 0 | |||||
| 2 | COORDBRK | - | 19.05 | - | |
| 3 | COORDBRK | - | 18.288 | - | |
| 4 | 标准 | -44.21 | 5 | SF2 | 32 |
| 5 | 标准 | 110.456 | 2.452387 | 38 | |
| 6 | 标准 | 无穷大 | 5 | KZFSN4 | 39 |
| 7 | 标准 | 66.522 | 0.03 | BK7 | 47 |
| 8 | 标准 | 66.511 | 13 | SF6 | 47 |
| 9 | 标准 | -66.511 | 11.81475 | 49 | |
| 10 | 标准 | 无穷大 | 7 | SFL6 | 60 |
| 11 | 标准 | 72.023 | 0.03 | BK7 | 64 |
| 12 | 标准 | 72.041 | 21.5 | LAKN13 | 64 |
| 13 | 标准 | -58.801 | 1.234915 | 66 | |
| 14 | 标准 | -60.136 | 7.50409 | SF6 | 66 |
| 15 | 标准 | -235.496 | 0.5 | 70 | |
| 16 | 标准 | 224.044 | 12.5 | SK10 | 73 |
| 17 | 标准 | -124.842 | 151.6795 | 74 | |
| IMA | 标准 | 无穷大 | 56.73353 |
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但是并不意味着这些实施例示出和描述了本发明的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性的而不是限制性的，并且应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的条件下可以进行各种变化。
Claims (43)
1.一种用于高速地、基于激光地、精确地激光微调至少一个电气元件的方法，该至少一个电气元件具有至少一个可测量特性，并支撑在衬底上，该方法包括：
以重复频率产生具有一个或多个激光脉冲的脉冲激光输出，每一激光脉冲具有脉冲能量、处于0.5微米至0.7微米的范围内的激光波长和脉冲宽度；以及
用被聚焦成至少一个光点的所述一个或多个激光脉冲选择性地照射该至少一个电气元件，该至少一个光点沿一个方向具有不一致的强度轮廓和小于15微米的光点直径，从而使具有所述波长、能量、脉冲宽度和光点直径的所述一个或多个激光脉冲选择性地从该至少一个元件上切削材料并对该至少一个元件进行激光微调，同时在该至少一个元件内避免实质的微裂纹，该波长足够短，以产生期望的小光点尺寸的短波益处、紧密公差和高的吸收作用，但不会短到引起微裂纹。
2.如权利要求1所述的方法，其中被聚焦的脉冲激光输出功率相应于10-50毫瓦，同时光点直径小于15微米，功率随着小于15微米的减小的光点尺寸与光点的面积成比例地减小，使得相应的功率密度足够高以修整元件，但又充分低以避免微裂纹。
3.如权利要求1所述的方法，其中与使用激光波长的所述范围之外的至少一个其它波长来从所述至少一个元件去除材料时得到的微裂纹相比较，从所述至少一个元件的至少第一部分上去除材料而得到的任何微裂纹是非实质的。
4.如权利要求1所述的方法，其中从所述至少一个元件上去除材料形成了具有切口宽度的修整切削，该切口宽度相应于光点直径。
5.如权利要求1所述的方法，其中实施用所述一个或多个激光脉冲选择性地照射的步骤以至少限制热影响区的形成。
6.如权利要求1所述的方法，其中重复频率是至少10千赫。
7.如权利要求1所述的方法，其中激光输出的至少一个激光脉冲的脉冲宽度介于25毫微秒到45毫微秒的范围内。
8.如权利要求1所述的方法，其中激光输出的至少一个激光脉冲的脉冲宽度小于30毫微秒。
9.如权利要求1所述的方法，其中薄膜电气元件阵列被修整，并且其中该方法进一步包括：
选择性地微机械加工阵列中的一个元件以改变可测量特性的值；和
暂停选择性地微机械加工的步骤，且当暂停选择性地微机械加工的步骤时，选择性地微机械加工阵列中的至少一个其它元件以改变可测量特性的值，该方法进一步包括恢复选择性地微机械加工的暂停步骤以改变所述一个元件的可测量特性直到其值处于期望的范围。
10.如权利要求9所述的方法，其中该至少一个元件包括电阻器，且该至少一个可测量特性是电阻和温度中的至少一个。
11.如权利要求9所述的方法，进一步包括当所述至少一个可测量特性的测量值处于预定范围内时暂停微机械加工。
12.一种对具有可测量特性的至少一个电气元件进行激光微调的方法，该方法包括：
提供激光修整机，该激光修整机包括脉冲激光系统、光束传输系统和控制器；
提供控制程序，当执行该控制程序时，其使控制器控制系统以使脉冲激光输出的一个或多个激光输出脉冲对该至少一个元件进行激光微调，同时避免该至少一个元件的微裂纹，该脉冲激光输出具有10千赫或者更大的重复频率和在0.5微米至0.7微米的范围内的可见的激光波长，该光束传输系统具有用于产生聚焦的光点的光学子系统，该光点沿一个方向具有不一致的强度轮廓并且具有来自所述一个或多个激光输出脉冲的小于15微米的直径，该波长足够短，以便产生期望的小光点尺寸的短波长益处、紧密公差和高的吸收作用，但不会短到引起微裂纹。
13.如权利要求12所述的方法，其中该可见的激光波长介于0.5微米到0.7微米的范围内。
14.如权利要求12所述的方法，其中该直径短到6微米至10微米。
15.如权利要求12所述的方法，其中薄膜电气元件阵列被修整，且该方法进一步包括：
选择性地微机械加工该阵列中的一个元件，以改变可测量特性的值；和
暂停选择性地微机械加工的步骤，其中，当暂停选择性地微机械加工的步骤时，选择性地微机械加工该阵列中的至少一个其它元件，以改变可测量特性的值，该方法进一步包括恢复选择性地微机械加工的暂停步骤，以改变选择性地微机械加工的暂停步骤以改变所述一个元件的可测量特性直到其值处于期望的范围内。
16.一种用于对至少一个电气元件进行高速地、基于激光地、精确地激光微调的系统，该电气元件具有至少一个可测量特性并支撑在衬底上，该系统包括：
以重复频率产生具有一个或多个激光脉冲的脉冲激光输出的激光子系统，每一激光脉冲具有脉冲能量、在0.5微米至0.7微米的范围内的可见的激光波长以及脉冲宽度；
接收脉冲激光输出的光束传输子系统，它包括：
至少一个光束偏转器，其用于相对要修整的所述至少一个元件定位所述一个或多个激光脉冲；和
光学子系统，其用于将具有所述可见激光波长的所述一个或多个激光脉冲聚焦成光学子系统的场内的至少一个光点；该至少一个光点沿一个方向具有不一致的强度轮廓和小于15微米的光点直径；以及
与光束传输子系统和激光子系统耦合的控制器，其用于控制光束传输子系统和激光子系统以选择性地照射该至少一个元件，从而使具有所述可见激光波长、脉冲宽度、脉冲能量以及光点直径的所述一个或多个激光输出脉冲选择性地从该至少一个元件上切削材料并对该至少一个元件进行激光微调，同时在该至少一个元件内避免实质的微裂纹，该激光波长足够短，以产生期望的小光点尺寸的短波益处、紧密公差和高的吸收作用，但不会短到引起微裂纹。
17.如权利要求16所述的系统，其中聚焦的脉冲激光输出功率相应于10-50毫瓦，同时光点直径小于15微米，功率随着小于15微米的减小的光点尺寸与光点的面积成比例地减小，使得相应的功率密度足够高以修整元件，但又充分低以避免微裂纹。
18.如权利要求16所述的系统，其中该光点大体上是受衍射限制的，并且不一致的强度轮廓沿所述方向近似为高斯轮廓。
19.如权利要求16所述的系统，其中该激光子系统包括q开关的、倍频的、二极管泵浦的固态激光器。
20.如权利要求16所述的系统，其中该激光子系统包括q开关的、倍频的固态激光器，其基本波长的范围介于1.047微米到1.32微米之间，且可见的输出波长是介于0.5微米到0.7微米之间的可见波长范围中的倍频波长。
21.如权利要求16所述的系统，其中该激光波长是绿色激光波长。
22.如权利要求21所述的系统，其中该绿色激光波长为大约532纳米。
23.如权利要求16所述的系统，其中该光点直径短到6微米至10微米。
24.如权利要求16所述的系统，其中该光学子系统包括透镜，其在两个波长被消色差，上述波长中的至少一个是可见波长。
25.如权利要求24所述的系统，进一步包括：
照明器，用于以辐射能照亮衬底区；和
检测装置，其具有对反射的照明的灵敏性，其中所述两个波长中的一个是所述激光波长，且另一个是反射的照明。
26.如权利要求16所述的系统，其中该光学子系统是远心光学子系统。
27.如权利要求26所述的系统，其中该远心光学子系统包括远心透镜。
28.如权利要求16所述的系统，其中该重复频率为至少10千赫。
29.如权利要求16所述的系统，其中激光输出的至少一个激光脉冲的脉冲宽度的范围介于25毫微秒到45毫微秒之间。
30.如权利要求16所述的系统，其中激光输出的至少一个激光脉冲的脉冲宽度小于30毫微秒。
31.如权利要求16所述的系统，其中该控制器包括用于控制脉冲激光输出相对该至少一个元件的位置的装置。
32.如权利要求16所述的系统，其中该控制器包括用于控制脉冲能量以选择性地照射该至少一个元件的装置。
33.如权利要求16所述的系统，进一步包括衬底定位装置，用于使支撑在衬底上的至少一个元件相对光学子系统的场定位并定位在该光学子系统的场中，使得所述一个或多个激光脉冲被聚焦并以短到6微米至15微米的光点直径照射该至少一个元件。
34.如权利要求16所述的系统，其中该光学子系统接收在被所述至少一个光束偏转器偏转之后的该至少一个激光脉冲。
35.如权利要求33所述的系统，其中在光学子系统的场中的任何位置处，聚焦的光点直径短到6微米至10微米。
36.如权利要求16所述的系统，进一步包括校准算法，用于调节在该至少一个元件中要照射的材料的坐标，并且由此精确地控制材料去除区的尺寸。
37.如权利要求16所述的系统，进一步包括具有视觉算法的机器视觉子系统，用于定位或测量该至少一个元件的至少一个几何特征。
38.如权利要求37所述的系统，其中该视觉算法包括边缘检测，且该至少一个几何特征是该至少一个元件的边缘，该边缘用于确定该至少一个元件的宽度，并限定材料去除的尺寸。
39.如权利要求16所述的系统，其中该至少一个元件包括薄膜电阻器，并且其中该至少一个可测量特性是电阻和温度中的至少一个，并且其中该系统进一步包括用于当至少一个可测量特性的测量值处于预定范围内时暂停去除电阻器的薄膜材料的装置。
40.如权利要求16所述的系统，其中衬底的材料是半导体。
41.如权利要求16所述的系统，其中衬底的材料是陶瓷。
42.如权利要求16所述的系统，其中该至少一个元件包括薄膜元件。
43.如权利要求16所述的系统，其中利用该系统修整薄膜电气元件阵列，且该控制器包括：
用于选择性地微机械加工阵列元件以改变可测量特性的值的装置；
用于当暂停选择性的微机械加工时暂停选择性的微机械加工的装置；
用于选择性地微机械加工至少一个其它阵列元件以改变可测量特性的值的装置；和
用于恢复选择性的微机械加工以改变所述阵列元件的可测量特性直到其值处于期望范围的装置。
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|---|---|---|---|
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| US11/245,282 | 2005-10-06 | ||
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Publications (2)
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|---|---|---|---|
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Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7838794B2 (en) | 1999-12-28 | 2010-11-23 | Gsi Group Corporation | Laser-based method and system for removing one or more target link structures |
| US6483071B1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-11-19 | General Scanning Inc. | Method and system for precisely positioning a waist of a material-processing laser beam to process microstructures within a laser-processing site |
| US7027155B2 (en) * | 2001-03-29 | 2006-04-11 | Gsi Lumonics Corporation | Methods and systems for precisely relatively positioning a waist of a pulsed laser beam and method and system for controlling energy delivered to a target structure |
| US7563695B2 (en) * | 2002-03-27 | 2009-07-21 | Gsi Group Corporation | Method and system for high-speed precise laser trimming and scan lens for use therein |
| US7119351B2 (en) | 2002-05-17 | 2006-10-10 | Gsi Group Corporation | Method and system for machine vision-based feature detection and mark verification in a workpiece or wafer marking system |
| US20060060238A1 (en) * | 2004-02-05 | 2006-03-23 | Advent Solar, Inc. | Process and fabrication methods for emitter wrap through back contact solar cells |
| US20060000814A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-05 | Bo Gu | Laser-based method and system for processing targeted surface material and article produced thereby |
| US7705268B2 (en) * | 2004-11-11 | 2010-04-27 | Gsi Group Corporation | Method and system for laser soft marking |
| US20060189091A1 (en) * | 2004-11-11 | 2006-08-24 | Bo Gu | Method and system for laser hard marking |
| US7466466B2 (en) * | 2005-05-11 | 2008-12-16 | Gsi Group Corporation | Optical scanning method and system and method for correcting optical aberrations introduced into the system by a beam deflector |
| US20070117227A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-24 | Gsi Group Corporation | Method And System for Iteratively, Selectively Tuning A Parameter Of A Doped Workpiece Using A Pulsed Laser |
| US20070106416A1 (en) * | 2006-06-05 | 2007-05-10 | Griffiths Joseph J | Method and system for adaptively controlling a laser-based material processing process and method and system for qualifying same |
| US7732731B2 (en) * | 2006-09-15 | 2010-06-08 | Gsi Group Corporation | Method and system for laser processing targets of different types on a workpiece |
| US20080220590A1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-11 | Texas Instruments Incorporated | Thin wafer dicing using UV laser |
| CN102598310A (zh) * | 2009-09-18 | 2012-07-18 | 应用材料公司 | 背接触太阳能电池中的通孔的激光钻孔 |
| US8461479B2 (en) * | 2009-12-23 | 2013-06-11 | Electro Scientific Industries, Inc. | Adaptive processing constraints for memory repair |
| WO2012030700A1 (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | First Solar, Inc | System and method for laser modulation |
| CN102012554A (zh) * | 2010-10-26 | 2011-04-13 | 中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所 | 输出光垂直于像面的大口径F-Theta扫描透镜 |
| CN102062639B (zh) * | 2010-11-24 | 2012-05-23 | 中国科学院半导体研究所 | 基于频数直方图测量脉冲激光全脉宽的方法 |
| DE102012219196B3 (de) | 2012-10-22 | 2014-02-06 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren und Bearbeitungsmaschine zum Einstechen, Bohren oder Schneiden metallischer Werkstücke |
| US10562132B2 (en) | 2013-04-29 | 2020-02-18 | Nuburu, Inc. | Applications, methods and systems for materials processing with visible raman laser |
| RU2641945C2 (ru) | 2013-04-29 | 2018-01-23 | Марк С. ЗЕДИКЕР | Устройства, системы и способы трехмерной печати |
| US10971896B2 (en) | 2013-04-29 | 2021-04-06 | Nuburu, Inc. | Applications, methods and systems for a laser deliver addressable array |
| TWI490542B (zh) | 2013-05-07 | 2015-07-01 | Univ Nat Taiwan | A scanning lens and an interference measuring device using the scanning lens |
| US9414498B2 (en) * | 2013-09-20 | 2016-08-09 | Coherent, Inc. | Via-hole drilling in a printed circuit board using a carbon monoxide laser |
| US11646549B2 (en) | 2014-08-27 | 2023-05-09 | Nuburu, Inc. | Multi kW class blue laser system |
| JP6532938B2 (ja) * | 2014-08-27 | 2019-06-19 | ヌブル インク | 可視ラマンレーザーを用いた材料加工のための用途、方法、及びシステム |
| DE102015109984A1 (de) * | 2015-06-22 | 2016-12-22 | Scanlab Ag | Scannerkopf mit integriertem Strahllagesensor sowie Justageanordnung zur Offline-Justage |
| US11612957B2 (en) * | 2016-04-29 | 2023-03-28 | Nuburu, Inc. | Methods and systems for welding copper and other metals using blue lasers |
| US20220072659A1 (en) * | 2016-04-29 | 2022-03-10 | Nuburu, Inc. | Methods and Systems for Reducing Hazardous Byproduct from Welding Metals Using Lasers |
| US10656328B2 (en) | 2016-04-29 | 2020-05-19 | Nuburu, Inc. | Monolithic visible wavelength fiber laser |
| CN114160813A (zh) | 2016-04-29 | 2022-03-11 | 努布鲁有限公司 | 可见光激光增材制造 |
| US12172377B2 (en) | 2016-04-29 | 2024-12-24 | Nuburu, Inc. | Blue laser metal additive manufacturing system |
| EP3576899A4 (en) | 2017-01-31 | 2021-02-24 | Nuburu, Inc. | BLUE LASER COPPER WELDING PROCESSES AND SYSTEMS |
| CN110651209B (zh) | 2017-04-21 | 2021-09-24 | 努布鲁有限公司 | 多包层光纤 |
| KR102631341B1 (ko) | 2017-06-13 | 2024-01-29 | 누부루 인크. | 매우 조밀한 파장 빔 조합 레이저 시스템 |
| US10473923B2 (en) * | 2017-09-27 | 2019-11-12 | Apple Inc. | Focal region optical elements for high-performance optical scanners |
| CN108153116A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-12 | 四川大学 | 一种光学曝光光刻设备远心度测量装置中小孔和ccd的对准方法 |
| WO2020107030A1 (en) | 2018-11-23 | 2020-05-28 | Nuburu, Inc | Multi-wavelength visible laser source |
| US11342256B2 (en) | 2019-01-24 | 2022-05-24 | Applied Materials, Inc. | Method of fine redistribution interconnect formation for advanced packaging applications |
| KR20210123322A (ko) | 2019-02-02 | 2021-10-13 | 누부루 인크. | 고신뢰성, 고출력, 고휘도 청색 레이저 다이오드 시스템 및 그 제조 방법 |
| IT201900006740A1 (it) | 2019-05-10 | 2020-11-10 | Applied Materials Inc | Procedimenti di strutturazione di substrati |
| IT201900006736A1 (it) | 2019-05-10 | 2020-11-10 | Applied Materials Inc | Procedimenti di fabbricazione di package |
| US11931855B2 (en) | 2019-06-17 | 2024-03-19 | Applied Materials, Inc. | Planarization methods for packaging substrates |
| US11862546B2 (en) | 2019-11-27 | 2024-01-02 | Applied Materials, Inc. | Package core assembly and fabrication methods |
| US11257790B2 (en) | 2020-03-10 | 2022-02-22 | Applied Materials, Inc. | High connectivity device stacking |
| US11454884B2 (en) | 2020-04-15 | 2022-09-27 | Applied Materials, Inc. | Fluoropolymer stamp fabrication method |
| US11400545B2 (en) | 2020-05-11 | 2022-08-02 | Applied Materials, Inc. | Laser ablation for package fabrication |
| US11676832B2 (en) * | 2020-07-24 | 2023-06-13 | Applied Materials, Inc. | Laser ablation system for package fabrication |
| US11521937B2 (en) | 2020-11-16 | 2022-12-06 | Applied Materials, Inc. | Package structures with built-in EMI shielding |
| US11404318B2 (en) | 2020-11-20 | 2022-08-02 | Applied Materials, Inc. | Methods of forming through-silicon vias in substrates for advanced packaging |
| US11705365B2 (en) | 2021-05-18 | 2023-07-18 | Applied Materials, Inc. | Methods of micro-via formation for advanced packaging |
| US12183684B2 (en) | 2021-10-26 | 2024-12-31 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor device packaging methods |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963900A (en) * | 1989-08-01 | 1990-10-16 | International Business Machines Corporation | Multiple laser beam scanning optics |
| US5404247A (en) * | 1993-08-02 | 1995-04-04 | International Business Machines Corporation | Telecentric and achromatic f-theta scan lens system and method of use |
| US5633736A (en) * | 1995-03-28 | 1997-05-27 | Eastman Kodak Company | Scan lens and an optical scanner system incorporating two deflectors |
| US6500028B1 (en) * | 1999-06-30 | 2002-12-31 | J. S. T. Mfg. Co., Ltd. | Connector with ground pin for boards |
| CN1489504A (zh) * | 2001-02-01 | 2004-04-14 | ��ѧ����������ҵ�� | 以发自固体uv激光器的细小均匀光点进行电阻器整修 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4429298A (en) * | 1982-02-22 | 1984-01-31 | Western Electric Co., Inc. | Methods of trimming film resistors |
| US4511607A (en) * | 1984-04-11 | 1985-04-16 | White John D | Window-mounted Christmas tree |
| US4647899A (en) * | 1984-04-30 | 1987-03-03 | Beltone Electronics Corporation | Electrical film resistor |
| US4901052A (en) * | 1985-09-23 | 1990-02-13 | John Fluke Mfg. Co., Inc. | Resistor network having bi-axial symmetry |
| DE3722576A1 (de) * | 1987-07-08 | 1989-01-19 | Danfoss As | Elektrischer schichtwiderstand und verfahren zu dessen herstellung |
| US5111325A (en) * | 1989-10-16 | 1992-05-05 | Eastman Kodak Company | F-θ lens |
| US5087987A (en) * | 1991-03-28 | 1992-02-11 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Color-corrected telecentric scan lens |
| US5796392A (en) * | 1997-02-24 | 1998-08-18 | Paradise Electronics, Inc. | Method and apparatus for clock recovery in a digital display unit |
| US5976392A (en) * | 1997-03-07 | 1999-11-02 | Yageo Corporation | Method for fabrication of thin film resistor |
| US5838355A (en) * | 1997-04-22 | 1998-11-17 | Eastman Kodak Company | Printer system utilizing three different data rates |
| US5835280A (en) * | 1997-04-22 | 1998-11-10 | Eastman Kodak Company | F-θ lens |
| US6031561A (en) * | 1997-04-22 | 2000-02-29 | Eastman Kodak Company | Printer system having a plurality of light sources of different wavelengths |
| US5969877A (en) * | 1997-11-26 | 1999-10-19 | Xerox Corporation | Dual wavelength F-theta scan lens |
| US6294778B1 (en) * | 1999-04-22 | 2001-09-25 | Ecrm, Inc. | Method and apparatus for recording a flat field image |
| WO2000064623A1 (en) * | 1999-04-27 | 2000-11-02 | Gsi Lumonics Inc. | A system and method for material processing using multiple laser beams |
| US6510605B1 (en) * | 1999-12-21 | 2003-01-28 | Vishay Dale Electronics, Inc. | Method for making formed surface mount resistor |
| US20040134894A1 (en) * | 1999-12-28 | 2004-07-15 | Bo Gu | Laser-based system for memory link processing with picosecond lasers |
| US6281471B1 (en) * | 1999-12-28 | 2001-08-28 | Gsi Lumonics, Inc. | Energy-efficient, laser-based method and system for processing target material |
| US6534743B2 (en) * | 2001-02-01 | 2003-03-18 | Electro Scientific Industries, Inc. | Resistor trimming with small uniform spot from solid-state UV laser |
| US7027155B2 (en) * | 2001-03-29 | 2006-04-11 | Gsi Lumonics Corporation | Methods and systems for precisely relatively positioning a waist of a pulsed laser beam and method and system for controlling energy delivered to a target structure |
| JP4035981B2 (ja) | 2001-10-26 | 2008-01-23 | 松下電工株式会社 | 超短パルスレーザを用いた回路形成方法 |
| JP2004235495A (ja) | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Toppan Printing Co Ltd | 超短パルスレーザーによる材料加工方法 |
-
2005
- 2005-10-06 US US11/245,282 patent/US7358157B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2005-10-07 CN CN2005800423363A patent/CN101438295B/zh active Active
- 2005-10-07 JP JP2007535890A patent/JP2008515645A/ja active Pending
- 2005-10-07 WO PCT/US2005/036421 patent/WO2006042231A2/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963900A (en) * | 1989-08-01 | 1990-10-16 | International Business Machines Corporation | Multiple laser beam scanning optics |
| US5404247A (en) * | 1993-08-02 | 1995-04-04 | International Business Machines Corporation | Telecentric and achromatic f-theta scan lens system and method of use |
| US5633736A (en) * | 1995-03-28 | 1997-05-27 | Eastman Kodak Company | Scan lens and an optical scanner system incorporating two deflectors |
| US6500028B1 (en) * | 1999-06-30 | 2002-12-31 | J. S. T. Mfg. Co., Ltd. | Connector with ground pin for boards |
| CN1489504A (zh) * | 2001-02-01 | 2004-04-14 | ��ѧ����������ҵ�� | 以发自固体uv激光器的细小均匀光点进行电阻器整修 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060160332A1 (en) | 2006-07-20 |
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| CN101438295A (zh) | 2009-05-20 |
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