CN101795808A - 使用光束分割的激光处理设备和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种可以有效地移除形成在晶片上的低k材料的激光处理设备和方法。本发明的激光处理设备是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理设备。该激光处理设备包括发射激光光束的激光生成单元；以及光学系统，其将从激光生成单元发射的激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到对象上。在这种情况下，光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与中心轴平行的切割表面彼此接触，并且两个分割的激光光束之间的间隔与移除对象区域中的低k材料的两个边缘之间的间隔相同。根据本发明，在将激光光束分割成两个激光光束并使用激光光束首要地移除了移除对象区域中的低k材料的边缘之后，移除边缘之间的剩余低k材料。结果，有可能改进处理质量。

Description

使用光束分割的激光处理设备和方法
技术领域
本发明涉及一种激光处理设备和方法，并且更具体地涉及一种能够有效地移除形成在晶片上的低k材料的激光处理设备和方法。
背景技术
一般地，在制造半导体元件的处理中，使用低k材料进行图案形成和隔离。然而，由于低k材料具有高粘度，当在随后的处理中通过机械方法处理晶片时，低k材料粘附到锯(saw)，使得锯被磨损并减小了处理速度。当处理低k材料时，可能移除一块低k材料并且处理表面变钝(dull)。也移除了移除对象区域之外的区域中的低k材料，这降低了生产率。
为了防止该问题，已经研究了如下方法，其中优选地在处理晶片之前使用激光移除低k材料。在一般激光处理时，以窄切割宽度执行处理，然而在移除低k材料时，需要以实际上移除低k材料所需的主切割宽度执行处理，例如比机械锯切的宽度更宽的切割宽度。
作为已经提议用来移除低k材料的激光处理方法，存在如下方法：使用具有等于或宽于红外波长范围的波长范围的激光、以60μm或更大的大光斑尺寸移除低k材料。根据该方法，可以容易地配置光学系统并且可以容易地实现该方法。
此外，由于具有等于或宽于紫外波长范围的波长范围的激光的输出功率为100W或更高，因此可以灵活地应用处理功率。在激光处理时的光斑尺寸由以下等式1确定。
[等式1]
Figure GPA00001040131300011
在等式1中，λ表示激光的波长，F表示会聚透镜的焦距，并且D表示入射在会聚透镜上的激光光束的孔径。
M2作为表示激光光束的质量的因子，由
Figure GPA00001040131300021
限定。在这种情况下，w(z)表示激光光束传播后的光束束腰(beam waist)，且w(z0)表示光束束腰的最小值。一般来说，当光传播时光散射，但是激光光束具有即使当激光光束传播时也不散射的直线性。在限定M2的上述表达式中，通过无限地近似z得到M2，且M2可以具有大约1.0的值或30或更多的值，也就是说，可以具有各种值。因此，当波长被加长时，M2的值增加。可以获得小值的M2的激光器被认为是具有优异的光束质量的昂贵装备。
如可以从等式1看出，激光的波长和会聚透镜的焦距确定激光光束的光斑尺寸。会聚透镜的焦距可以根据装备设计而变化。然而，能够在处理时保护会聚透镜不受污染的最小焦距是大约20mm。在大量生产产品的情况下，会聚透镜的焦距根据激光的波长范围而变得不同，然而焦距在50-300mm的范围内。具有长于红外波长的波长的激光光束的光斑尺寸理论上近似地在1-10μm的范围内。具有紫外波长或可见光波长的激光光束的光斑尺寸是近似几百纳米。如果光斑尺寸的值被代入等式1，则可知当波长加长时最小光斑尺寸增加。
用来移除低k材料或图案层的CO2激光理论上可以具有50μm的光斑尺寸，并且其理论限制值近似为50±10μm。
图1是示出了使用CO2激光移除低k材料时出现的问题的图。
如图1所示，当使用CO2激光移除低k材料时，可看出处理边缘A由于熔化而变钝。当具有长于可见光波长的波长的CO2激光入射在用作形成半导体衬底的主要材料的硅上时，吸收率近似为零。结果，大部分激光光束不处理硅，而是毁坏转移装置。
低k材料具有不同于晶片衬底的形成材料、例如Si、Ge和GaAs的机械/光学特性。因而，低k材料可以根据激光的波长、光束尺寸和处理参数显示不同的反应，并且该不同可以导致处理质量的劣化。
因此，在使用激光光束移除低k材料的情况下，如果晶片的种类或处理部分的宽度改变，应该改变会聚透镜和光学系统，这对用户是不方便的。
这样，尽管已经研究了通过激光处理移除低k材料的方法，还是不能解决上述问题。因此，研究了使用机械处理移除低k材料的另一方法。
结果，发现了以下事实：如果处理宽度减小并且执行机械处理，有可能有效地移除低k材料。然而，在这种情况下，当用于处理作为处理材料的主要部分、如硅的衬底材料的机械锯的宽度，即处理部分的宽度大时，要重复机械处理多次，这降低了处理速度。
因此，对应的方法不是有效的。
发明内容
为了解决上述问题而完成本发明。本发明的技术目的是提供一种使用光束分割的激光处理设备和方法，其中在处理其上形成有低k材料的晶片时通过激光光束移除掉移除对象区域中的低k材料的边缘，然后移除边缘之间的剩余低k材料，从而改进对象的处理效率。
本发明的另一技术目的是提供一种使用光束分割的激光处理设备和方法，其中在处理其上形成有低k材料的晶片时通过激光光束首要地移除掉移除对象区域中的低k材料的边缘，同时通过激光光束移除边缘之间的剩余低k材料，从而改进对象的处理效率并增加其处理速度。
本发明的又一技术目的是提供一种激光处理设备和方法，其中在处理其上形成有低k材料的晶片时激光光束被分割成四个激光光束，并且移除对象区域两侧处的边缘的低k材料和边缘之间的低k材料被同时移除，从而最小化随后的处理期间由低k材料施加的阻力。
附图说明
图1是示出使用CO2激光移除低k材料时出现的问题的图；
图2是示出根据本发明第一实施例的激光处理设备的结构的图；
图3A和3B是示出在应用于本发明的光学系统中分割激光光束的原理的图；
图4是示出应用于本发明的光学系统的示例图；
图5是示出根据本发明第一实施例的激光处理方法的流程图；
图6是示出根据本发明第二实施例的激光处理设备的结构的图；
图7是示出根据本发明第二实施例的激光处理方法的流程图；
图8是示出根据本发明第三实施例的激光处理设备的结构的图；
图9是示出根据本发明第三实施例的激光处理方法的流程图；
图10是示出通过使用本发明的激光处理设备移除低k材料获得的结果的图；
图11A和11B是示出使用多个激光光束移除低k材料的概念的图；
图12是示出根据本发明第四实施例的激光处理设备的结构的图；
图13-16是示出应用于图12所示的结构的光束分割单元的示例图；
图17-19是示出通过使用棱镜的光束分割单元来分割光束的概念的图；
图20是示出根据本发明第四实施例的激光处理方法的流程图；
图21是示出根据本发明第五实施例的激光处理设备的结构的图；
图22是示出根据本发明第五实施例的激光处理方法的流程图。
具体实施方式
用于实现上述技术目的的根据本发明第一实施例的激光处理设备是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理设备。激光处理设备包括发射激光光束的激光生成单元；以及将从激光生成单元发射的激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到对象上的光学系统。在这种情况下，光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与中心轴平行的切割表面彼此接触，并且两个分割的激光光束之间的间隔与移除对象区域中的低k材料的两个边缘之间的间隔相同。
根据本发明第二实施例的激光处理设备是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理设备。该激光处理设备包括发射激光光束的激光生成单元；将从激光生成单元发射的激光光束分割成两个的光束分割单元；光学系统，其将由光束分割单元分割的第一激光光束分割成两个，使得两个分割的激光光束之间的间隔与移除对象区域中的低k材料的两个边缘之间的间隔相同，并将分割的激光光束照射到对象上；以及接收由光束分割单元分割的第二激光光束并允许第二激光光束被照射到两个边缘之间的低k材料上的镜。在这种情况下，光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与中心轴平行的切割表面彼此接触。
根据本发明第三实施例的激光处理设备是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理设备。该激光处理设备包括发射激光光束的第一激光生成单元；光学系统，其将从第一激光生成单元发射的激光光束分割成两个，使得两个分割的激光光束之间的间隔与移除对象区域中的低k材料的边缘之间的间隔相同，并允许被分割的激光光束入射到对象上；发射激光光束的第二激光生成单元；以及允许从第二激光生成单元发射的激光光束照射到两个边缘之间的低k材料上的镜。在该情况下，光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与中心轴平行的切割表面彼此接触。
根据本发明第四实施例的激光处理设备是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理设备。该激光处理设备包括发射激光光束的激光生成单元；将从激光生成单元发射的激光光束分割成两个的第一激光光束分割单元；将从第一激光光束分割单元发射的第一激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到移除对象区域中的低k材料的两个边缘上的第二激光光束分割单元；以及将从第一激光光束分割单元发射的第二激光光束分割成至少两个并将分割的激光光束照射到移除对象区域的边缘之间的区域上的第三激光光束分割单元。
根据本发明第五实施例的激光处理设备是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理设备。该激光处理设备包括发射激光光束的第一激光生成单元；第一激光光束分割单元，其将从第一激光生成单元发射的激光光束分割成两个，并将激光光束照射到低k材料的移除对象区域的两侧处的边缘上；发射激光光束的第二激光生成单元；以及第二激光光束分割单元，其将从第二激光生成单元发射的第二激光光束分割成至少两个并将分割的激光光束照射到移除对象区域的边缘之间的区域上。
根据本发明第一实施例的激光处理方法是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理方法。该激光处理方法包括第一步骤：提供光学系统，该光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与中心轴平行的切割表面彼此接触；第二步骤：设置处理参数，处理参数包括移除对象区域中低k材料的边缘的位置、边缘之间的间隔、以及激光光束的输出功率；第三步骤：发射激光光束；第四步骤：使用光学系统将激光光束分割成两个；以及第五步骤：将两个分割的激光光束照射到移除对象区域中的低k材料的两个边缘上。
根据本发明第二实施例的激光处理方法是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理方法。该激光处理方法包括第一步骤：提供光学系统，该光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与中心轴平行的切割表面彼此接触；第二步骤：设置处理参数，处理参数包括移除对象区域中低k材料的边缘的位置、边缘之间的间隔、以及激光光束的输出功率；第三步骤：发射第一激光光束；第四步骤：使用光学系统将在第三步骤中发射的第一激光光束分割成两个；以及第五步骤：将在第四步骤中分割成两个的激光光束照射到移除对象区域中低k材料的两个边缘上；第六步骤：发射第二激光光束；以及第七步骤：将在第六步骤中发射的第二激光光束照射到两个边缘之间的区域上。
根据本发明第三实施例的激光处理方法是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理方法。该激光处理方法包括第一步骤：设置处理参数，处理参数包括移除对象区域中低k材料的边缘的位置、边缘之间的间隔，以及激光光束的输出功率；第二步骤：发射激光光束；第三步骤：将激光光束分割成两个；第四步骤：将在第三步骤中分割成两个的激光光束之间的第一激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到移除对象区域中低k材料的两侧处的边缘上；以及第五步骤：将在第三步骤中分割成两个的激光光束之间的第二激光光束分割成至少两个，并将分割的激光光束照射到移除对象区域中的低k材料的边缘之间的部分上。
根据本发明第四实施例的激光处理方法是处理其上形成有低k材料的对象的激光处理方法。该激光处理方法包括第一步骤：设置处理参数，处理参数包括移除对象区域中低k材料的边缘的位置、边缘之间的间隔、以及激光光束的输出功率；第二步骤：发射第一激光光束；第三步骤：将在第二步骤中发射的第一激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到移除对象区域中低k材料的两侧处的边缘上；第四步骤：发射第二激光光束；以及第五步骤：将在第四步骤中发射的第二激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到移除对象区域中的低k材料的边缘之间的部分上。
现在将参考附图详细说明本发明的实施例。
图2是示出根据本发明第一实施例的激光处理设备的结构的图。
如图2所示，根据本发明实施例的激光处理设备包括控制单元110，激光生成单元120，镜驱动单元130，输入单元140，输出单元150，存储单元160，镜10以及光学系统12。在这种情况下，控制单元110控制激光处理设备的整个操作，激光生成单元120输出具有预定孔径的激光光束，并且镜驱动单元130驱动镜10。输入单元140输入控制参数和控制命令，输出单元150显示信息，如工作状态，并且存储单元160存储数据。镜10改变从激光生成单元120发射的激光光束的传播方向，并且光学系统12会聚在镜10上反射的激光光束并将其分割，且将分割的激光光束照射到移除对象区域中的低k材料的边缘上。
其上形成有低k材料的对象14安装在平台16上，并且平台16通过平台移动单元18在预定方向上移动。
在此，可以使用反射镜或多角镜实现镜10。当使用多角镜实现镜10时，多角镜优选地为如下多角镜：该多角镜被制造成使得控制反射表面的数目以使得激光光束的孔径覆盖多角镜的多个反射表面。同时，在本申请人2004年3月31日提交韩国知识产权局的韩国专利公开No.10-2004-0022270中公开了一种使用多角镜的激光处理设备。在本申请人2004年8月18日提交韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2004-0065066中公开了一种使用多角镜的激光处理设备，该多角镜被制造成使得反射表面的数目受到控制。关于这些，将省略其详细说明。
用来会聚并分割激光光束的光学系统12可以具有两个会聚透镜彼此接触的结构。以下将参考图3和图4详细说明光学系统12的结构。
图3A和3B是示出在应用于本发明的光学系统中分割激光光束的原理的图，而图4是示出应用于本发明的光学系统的示例图。
首先，图3A示出了在激光光束22入射在会聚透镜20上使得激光光束22的中心从会聚透镜20的中心C1向右倾斜的情况下的会聚结果。图3B示出了激光光束22入射在会聚透镜20上使得激光光束22的中心从会聚透镜20的中心C1向左倾斜的情况下的会聚结果。
如从图3A和3B可见，如果会聚透镜的中心C1不与激光光束的中心对准，则通过会聚透镜20的激光光束的会聚位置变化。使用该原理，在本发明中一个激光光束被分割成两个激光光束。
图4示出了如下情况，其中在切割会聚透镜30a和30b的部分之后两个会聚透镜30a和30b彼此接触，并且激光光束32入射在会聚透镜30a和30b上使得会聚透镜30a和30b的接触表面对准激光光束32的中心，从而将一个激光光束32分割成两个激光光束。
具体地，与其中心轴C2和C3相隔预定距离的会聚透镜30a和30b的部分被切割以与中心轴C2和C3平行，并且包括中心轴C2和C3的会聚透镜30a和30b的切割表面彼此接触。此时，会聚透镜30a和30b需要彼此接触使得会聚透镜基于接触表面对称。
在这种状态下，如果激光光束入射在会聚透镜30a和30b上使得两个会聚透镜30a和30b的接触表面对准激光光束32的中心Cb，则激光光束被会聚在会聚透镜30a和30b的中心轴C2和C3上。结果，一个激光光束32可以被分割成两个激光光束。
此时，如果调节会聚透镜30a和30b的切割位置或入射激光光束32的孔径，有可能改变分割的激光光束之间的间隔。
当然，入射激光光束32的孔径等于或大于彼此接触的两个会聚透镜30a和30b的两个中心轴C2和C3之间的距离。
同时，在将激光光束照射到对象14上之前，使用柱面透镜(未示出)将从光学系统12发射的激光光束的截面形状成形为具有椭圆形状，并且执行控制操作使得椭圆的长轴对准处理方向，这导致获得优异的处理效率。
图5是示出根据本发明第一实施例的激光处理方法的流程图。
当使用图2所示的激光处理设备处理对象14时，首先，通过输入单元140设置控制参数(S101)。在控制参数设置处理中，根据处理对象的种类或处理类型在预定菜单中登记控制参数并将其存储在存储单元160中。然后，如果需要，可以通过从菜单选择来容易地执行控制参数设置处理。在此时，将移除对象区域中低k材料的边缘的位置、边缘之间的间隔和激光光束的输出功率设置为控制参数。
如果完全地设置了控制参数，则通过镜驱动单元130调节镜10的位置并发射激光光束(S103)。当镜10由多角镜组成时，镜10以根据预定旋转速度的恒定速度旋转。控制单元110操作平台移动单元18以在预定方向(例如与激光光束照射到对象上的处理方向相对的方向)上移动对象14(S105)。在激光生成单元120被控制时发射的激光光束通过镜10入射到光学系统12上。
尽管对象的移动不是必须的，但是如果对象在与处理方向相对的方向上移动，可以增加处理速度。
此时，优选地执行控制操作，使得激光光束的中心对准构成光学系统12的两个透镜的接触表面，并且激光光束的孔径大于两个透镜的中心轴之间的距离。此外，入射在光学系统12上的激光光束根据构成光学系统12的两个透镜的焦点被会聚并且被分割成两个激光光束。分割的激光光束垂直照射在形成在对象14上的低k材料的移除对象区域的两个边缘上(S107)。在这种情况下，由于激光光束在通过光学系统12后被分割成两个激光光束，有可能同时处理移除对象区域的两个边缘。
在使用上述方法移除了移除对象区域中的低k材料的边缘后，使用机械方法或激光处理方法移除两个边缘之间的剩余低k材料(S109)。
在该实施例中，独立地进行移除对象区域中的低k材料的边缘上的处理和两个边缘之间的剩余低k材料上的处理。因而，如果同时进行边缘上的处理和剩余低k材料上的处理，预期可以进一步提高处理速度。现在参考图6-9对此进行详细说明。
图6是示出根据本发明第二实施例的激光处理设备的结构的图。
除了图2所示的激光处理设备的组件之外，根据该实施例的激光处理设备进一步包括光束分割单元170、第二镜11和第二镜驱动单元132。光束分割单元170对从激光生成单元120发射的激光光束进行分割。由光束分割单元170分割的激光光束中的一个入射在第二镜11上。第二镜驱动单元132控制第二镜11的操作。
具体地，光束分割单元170将从激光生成单元120发射的激光光束分割成第一和第二激光光束并允许第一和第二激光光束分别入射在第一镜10和第二镜11上。与参考图2给出的说明类似，入射在第一镜10上的第一激光光束由光学系统12分割成两个激光光束并且这两个激光光束处理移除对象区域中的低k材料的边缘。
同时，入射在第二镜11上的第二激光光束用来移除存在于移除对象区域中的低k材料的边缘之间的低k材料。
在该实施例中，可以通过使用能够将一个激光光束分割成两个激光光束的单元来实现光束分割单元170，例如一对棱镜和分束器(beamsplitter)。优选地将从第二镜11发射的激光光束的光斑尺寸设置为具有通过将移除对象区域的宽度减去由从光学系统12发射的被分割的激光光束移除的两个边缘的宽度所获得的值。
图7是示出根据本发明第二实施例的激光处理方法的流程图。
为了同时移除其上形成有低k材料的对象的移除对象区域的边缘和边缘之间的剩余材料，首先根据处理对象的种类和处理类型设置处理参数(S201)。例如，将移除对象区域中的低k材料的边缘的位置、边缘之间的间隔、以及第一和第二激光光束的输出功率设置为处理参数。
然后，从激光生成单元120发射激光光束(S203)，并且通过平台移动单元18移动平台从而在与处理方向相对的方向上移动对象14(S205)。尽管对象的移动不是必须的，如果在与处理方向相对的方向上移动对象，有可能增加处理速度。
通过光束分割单元170将从激光生成单元120发射的激光光束分割成第一激光光束和第二激光光束。此时，第一激光光束通过第一镜10和光学系统12入射在移除对象区域中的低k材料的两个边缘上从而移除边缘。同时，第二激光光束通过第二镜11照射在移除对象区域中的低k材料的两个边缘之间从而移除两个边缘之间的剩余低k材料(S207)。
图8是示出根据本发明第三实施例的激光处理设备的结构的图。
除了图2所示的激光处理设备的组件之外，根据该实施例的激光处理设备进一步包括第二激光生成单元122、第二镜11和第二镜驱动单元132。
与参考图2给出的说明类似，从第一激光生成单元120发射的第一激光光束通过第一镜10入射在光学系统12上。光学系统12可以被配置成使得两个会聚透镜的切割表面彼此接触，切割表面被切割成使得与中心轴相隔预定距离的部分与中心轴平行。当激光光束的中心对准会聚透镜的接触表面时，一个激光光束被分割成两个激光光束。被光学系统12分割的激光光束照射到移除对象区域中的低k材料的两个边缘上，从而移除两个边缘的低k材料。
同时，从第二激光生成单元122发射的第二激光光束在第二镜11上反射并且照射到对象14上。此时，第二激光光束照射在移除对象区域中的低k材料的两个边缘之间，并在使用第一激光光束移除两个边缘之后移除两个边缘之间的剩余低k材料。
在这种情况下，优选地在驱动第一激光生成单元120之后的预定时间驱动第二激光生成单元122。优选地将从第二激光生成单元122发射的激光光束的光斑尺寸设置为具有通过将移除对象区域的宽度减去由第一激光束移除的两个边缘的宽度所获得的值。
同时，从第二激光生成单元122发射的激光可以是UV ViS(紫外可见)、IR(红外)和CO2激光中的一个。
图9是示出根据本发明第三实施例的激光处理方法的流程图。
为了同时处理其上形成有低k材料的对象的移除对象区域的边缘和边缘之间的剩余材料，首先根据处理对象的种类和处理类型设置处理参数(S301)。例如，可将移除对象区域中低k材料的边缘的位置、边缘之间的间隔、以及第一和第二激光光束的输出功率设置为处理参数。
然后，从第一激光生成单元120发射第一激光光束(S303)，并且通过平台移动单元18移动平台从而在与处理方向相对的方向上移动对象14(S305)。尽管对象的移动不是必须的，如果在与处理方向相对的方向上移动对象，有可能增加处理速度。
从第一激光生成单元120发射的激光光束通过第一镜10和光学系统12入射在移除对象区域中的低k材料的两个边缘上，从而移除边缘(S307)。
然后，从第二激光生成单元122发射第二激光光束(S309)，并通过第二镜11将其照射在移除对象区域中的低k材料的两个边缘之间，从而移除两个边缘之间的剩余低k材料(S311)。这样，移除对象区域中的低k材料的边缘和两个边缘之间的剩余低k材料被同时移除。结果，有可能处理具有优异的处理特性的对象，同时保持高速操作。
图10是示出通过使用本发明的激光处理设备移除低k材料获得的结果的图。
参考图10，使用图3所示的激光处理设备移除区域K的两个边缘D1和D2，在区域K中形成整个锯线B上的低k材料中需要被移除的低k材料，且通过稍后执行的机械处理方法或激光处理方法移除剩余低k材料E。
如图所示，可以看到移除对象区域中的低k材料的边缘D1和D2被移除，并且更低的对象暴露于外面。两个边缘D1和D2之间的低k材料保留。随后可以通过机械处理方法或激光处理方法移除剩余的低k材料。
首先，通过两个被分割的激光光束同时移除边缘的低k材料并且限定移除对象区域。因此，当在随后的处理中移除低k材料时，可以防止移除对象区域之外的区域中的低k材料被移除。如从图10可见，边缘被精确和清晰地处理，这改进了制造特性。
已经说明了如下情况：为了处理形成有低k材料的对象，激光光束被分割成两个激光光束以移除掉移除对象区域的边缘，并且在移除边缘的同时(或之后)移除边缘之间的低k材料。
然而，当在将激光光束分割成两个激光光束以移除边缘的低k材料的同时(或之后)，使用激光光束移除边缘之间的低k材料时，需要根据边缘之间的间隔调节激光光束的孔径。在图6和图8中，从第二镜11发射的激光光束的孔径应具有对应于如下值的尺寸，该值通过将移除对象区域的宽度减去由两个被分割的激光光束移除的边缘的宽度而获得。
此时，当边缘之间的间隔大时，激光光束的孔径也增加并且激光光束的强度变弱。结果，即使在边缘的低k材料被移除之后，边缘之间的低k材料也可以保留。
因此，当移除即使在移除边缘的低k材料之后仍保留的低k材料时，由于从低k材料施加到刀片的物理阻力(physical resisting power)，不可能确保刀片的预定移动速度。
因而，在本发明的另一实施例中，在使用两个分割的第一激光光束移除边缘的低k材料时，使用至少两个分割的第二激光光束减小边缘之间的低k材料的量。结果，有可能在使用刀片的随后处理中的划线处理(lineprocessing)之后最小化从剩余低k材料施加到刀片的物理阻力。
图11A和11B是示出使用多个激光光束移除低k材料的概念的图。
首先，图11A示出了在半导体衬底101上形成低k材料103并且在预定区域中形成芯片(chip)105的情形。
在移除低k材料以使芯片105彼此分离的情况下，如图11B所示，移除对象区域中的边缘107的低k材料被移除，同时边缘之间的区域109中的至少一部分低k材料被划线处理。
以这种方式，有可能在使用刀片的随后处理期间最小化由于低k材料导致的阻力。
图12是示出根据本发明第四实施例的激光处理设备的结构的图。
根据该实施例的激光处理设备包括第一光束分割单元172、第二光束分割单元174和第三光束分割单元176。第一光束分割单元172将从激光生成单元120发射的激光光束分割成两个激光光束，并且第二光束分割单元174将从第一光束分割单元174发射的第一激光光束分割成两个激光光束以将分割的激光光束照射到移除对象区域的边缘上。第三光束分割单元176将从第一光束分割单元172发射的第二激光光束分割成至少两个激光光束从而在移除对象区域的边缘之间照射分割的激光光束。
通过第二光束分割单元174分割成两个的激光光束通过第一镜10和用作会聚透镜的光学系统13照射到对象14的边缘上。此时，通过第三光束分割单元176被分割成至少两个的激光光束通过第二镜11和光学系统13照射在对象14的边缘之间，并且分割的激光光束布置在垂直于处理方向的方向上。
为此，第二光束分割单元174分割的激光光束之间的间隔被控制为与移除对象区域的宽度相同。此外，从第三光束分割单元176发射的至少两个激光光束被控制为布置在从第二光束分割单元174发射的两个激光光束之间。
可以使用图4所示的光学系统12或图13和14所示的光束分割单元来配置将从激光生成单元120发射的激光光束分割成两个的第一光束分割单元172或将从第一光束分割单元172发射的第一激光光束分割成两个的第二光束分割单元174。
此外，可以根据分割的激光光束的数目、使用图4和图13-16所示的光束分割单元中的任何一个来配置将从第一光束分割单元172发射的第二激光光束分割成至少两个的第三光束分割单元176。在下文中，将示例说明将激光光束分割成两个、三个或四个的光束分割单元的结构。
首先，图13a和13b是示出使用棱镜将激光光束分割成两个的光束分割单元的结构的图。在该结构中，光束分割单元包括反射激光光束的镜#1(201)，将在镜#1(201)上反射的激光光束分割成两个的棱镜模块202，以及反射由棱镜模块202分割成两个的激光光束的镜#2(203)。
在此，镜#1(201)允许激光光束入射到棱镜模块202上，并且棱镜模块202允许基于布置分割的两个激光光束彼此对称。镜#2(203)控制从棱镜模块202发射的激光光束的光轴，使得激光光束的光轴与入射在镜#1(201)上的激光光束的光轴水平，并且镜#2(203)上反射的激光光束入射在另一光束分割单元或镜10和11上。
由光束分割单元分割的激光光束的截面的示例如图13B所示。可以根据光束在棱镜模块202中的折射率改变两个半圆激光光束之间的间隔。
同时，图14A和14B示出了通过分束器将激光光束分割成两个激光光束的情况。在这种情况下，光束分割单元包括分束器211、偏振器212、镜#1(214)、镜#2(215)和偏振分束器213。分束器211将入射的激光光束分割成两个激光光束，并且偏振器212转换在分束器211上反射的第一激光光束的偏振特性。镜#1(214)反射通过分束器211透射的第二激光光束，并且镜#2(215)反射在镜#1(214)上反射的第二激光光束。偏振分束器213反射其偏振特性被偏振器212转换的第一激光光束并透射在镜#2(215)上反射的第二激光光束。
光束分割单元中的第一和第二激光光束的截面的示例如图14B所示，并且可以通过改变镜#2(215)的位置来控制两个激光光束之间的间隔。
当然，控制从偏振分束器213发射的激光光束的光轴，使得该光轴平行于入射在分束器211上的激光光束的光轴。
偏振器212可以是将水平线性偏振(P偏振)转换成垂直线性偏振(S偏振)的偏振器，并且偏振分束器213可以是透射P偏振且反射S偏振的偏振分束器。
图15A和15B是示出将激光光束分割成三个的光束分割单元的示例图。
在根据该实施例的光束分割单元中，使用分束器将激光光束分割成两个，并且使用棱镜再将两个分割的激光光束中的一个分割成两个。最终光束分割单元将激光光束分割成三个。
参考图15A，光束分割单元包括分束器221，偏振器222，棱镜模块223，镜#1(225)，镜#2(226)和偏振分束器224。分束器221将入射激光光束分割成两个激光光束，并且偏振器222转换在分束器221上反射的激光光束的偏振特性。棱镜模块223将其偏振特性被偏振器222转换的激光光束分割成第一和第二激光光束。镜#1(225)反射通过分束器221透射的第三激光光束，并且镜#2(226)反射在镜#1(225)上反射的第三激光光束。偏振分束器224反射从棱镜模块223发射的第一和第二激光光束，并透射通过镜#2(226)入射的第三激光光束。
根据该实施例的光束分割单元分割的激光光束的截面的示例如图15B所示。控制棱镜模块223的折射率以调节第一和第二激光光束之间的间隔。同时，控制棱镜模块223的布置以允许两个激光光束彼此对称。可以控制镜#2(226)的位置以调节第三激光光束的位置。
在这种情况下，偏振器222可以是将水平线性偏振(P偏振)转换成垂直线性偏振(S偏振)的偏振器，并且偏振分束器223可以是透射P偏振并反射S偏振的偏振分束器。图16A和16B是示出将激光光束分割成四个的光束分割单元的示例图。
在该实施例中，使用棱镜将一个激光光束分割成两个激光光束，并且使用分束器将两个分割的激光光束中的每个分割成两个激光光束。也就是说，一个激光光束被分割成四个激光光束。
参考图16A，光束分割单元包括棱镜模块231，分束器232，偏振器233，镜#1(235)，镜#2(236)和偏振分束器234。棱镜模块231将入射激光光束分割成两个激光光束分束器232将由棱镜模块231分割的两个激光光束中的每个分割成两个并反射和透射分割的激光光束，并且偏振器233转换在分束器232上反射的第一和第二激光光束的偏振特性。镜#1(235)反射通过分束器232透射的第三和第四激光光束，并且镜#2(236)反射在镜#1(235)上反射的激光光束。偏振分束器234反射其偏振特性被偏振器233转换的第一和第二激光光束并透射通过镜#2(236)入射的第三和第四激光光束。
根据该实施例的光束分割单元分割的激光光束的截面的示例如图16B所示。可以通过控制棱镜模块231的折射率或镜#2(236)的布置来改变第一到第四激光光束之间的间隔。当然，在镜#2(236)上反射的激光光束的光轴与入射在棱镜231上的激光光束的光轴平行。
这样，在本发明中，被第二光束分割单元174分割成两个的激光光束照射到处理区域的边缘上(参考图11B的107)，并且被第三光束分割单元176分割成两个到四个的激光光束照射到处理区域的边缘之间的部分上(参考图11B的109)。因此，在首要地使用激光光束移除低k材料并且激光光束的量减小的情形下，可以使用刀片容易地移除剩余的低k材料。
用在图13、15和16所示的光束分割单元中的棱镜模块202、223和231中的每个可以由一对三角棱镜组成，并且其示例如图17所示。
图17-19是示出通过使用棱镜的光束分割单元对光束进行分割的概念的图。
首先，图17是示出棱镜模块202、223和231的示例图。在这种情况下，每个棱镜模块包括将入射激光光束分割成两个的第一棱镜301和改变由第一棱镜分割的激光光束的方向使得激光光束彼此平行的第二棱镜303。
第一和第二棱镜301和303中的每个的折叠角(folding angle)优选地被设置为120度。
在该棱镜模块中，如果第一棱镜301和第二棱镜303之间的间隔D被控制，则可以调节两个分割的激光光束的尺寸。如果第二棱镜303的光轴X被调节，则可以改变两个分割的激光光束之间的间隔。
图18和19是示出取决于棱镜之间的间隔的分割的光束之间的间隔的图。
首先，图18示出了第二棱镜303在顺时针方向旋转五次和十次的情况。
当第一和第二棱镜301和303的光轴彼此对准时，由棱镜模块分割的激光光束以平行状态入射在会聚透镜上然后会聚成一个光束。结果，不能获得分割光束的效果。因此，在本发明中，改变两个分割的激光光束的发散角以调节分割的光束之间的间隔。
图19示出第二棱镜在逆时针方向旋转五次和十次的情况。
如从图18和图19可见，如果沿光轴X微小地调节第二棱镜303，则可以改变两个分割的激光光束之间的间隔。
在下文中，将说明使用以上已描述的根据本发明第四实施例的激光处理设备的激光处理方法。
图20是示出根据本发明第四实施例的激光处理方法的流程图。
首先，通过输入单元140设置处理参数(S401)。在处理参数设置处理中，根据处理对象的种类或处理类型在预定菜单中登记处理参数并将其存储在存储单元160中。然后，如果需要，可以通过从菜单选择来容易地执行处理参数设置处理。此时，可以将移除对象区域中的低k材料的边缘的位置、边缘之间的间隔、以及激光光束的输出功率设置为控制参数。
如果完全设置了处理参数，则通过第一镜驱动单元130调节第一镜10的位置并发射激光光束(S403)。当第一镜10由多角镜组成时，第一镜10以根据预定旋转速度的恒定速度旋转。控制单元110操作平台移动单元18以在预定方向(例如与激光光束照射到对象上的处理方向相对的方向)上移动对象14(S405)。
尽管对象的移动不是必须的，如果在与处理方向相对的方向上移动对象，则可以增加处理速度。
然后，由第一光束分割单元172首要地分割在对激光生成单元120进行控制时发射的激光光束，然后该激光光束入射在第二激光光束分割单元174和第三激光光束分割单元176上(S407)。
由第二激光光束分割单元174将在步骤S407中分割的第一激光光束再次分割成两个激光光束(S409-1)，然后其入射在移除对象区域的两个边缘上(S411-1)。由第三激光光束分割单元176将在步骤S407中分割的第二激光光束再次分割成至少两个激光光束(S409-2)，然后其入射在移除对象区域的边缘之间的部分上(S411-2)。
因此，通过分割的激光光束同时移除了移除对象区域的边缘和边缘之间形成的低k材料(S413)。
在上述实施例中，首要地分割激光光束并且其次分割被分割的激光光束中的每个，从而移除低k材料。然而，本发明不限于此并且可作出各种变化和修改。
也就是说，代替首要地分割激光光束，可以使用两个激光生成设备。
图21是示出根据本发明第五实施例的激光处理设备的结构的图。
根据该实施例的激光处理设备包括第一光束分割单元180和第二光束分割单元182。第一光束分割单元180将从第一激光生成单元120发射的激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到移除对象区域的边缘上。第二光束分割单元182将从第二激光生成单元122发射的激光光束分割成至少两个并将分割的激光光束照射到移除对象区域的边缘之间的部分上。
因此，由第一光束分割单元180分割成两个的激光光束通过第一镜10和用作会聚透镜的光学系统13照射到对象14的边缘上。同时，由第二光束分割单元182分割成至少两个的激光光束通过第二镜11和光学系统13照射到对象14的边缘之间的部分上，并且分割的激光光束布置在垂直于处理方向的方向上。
将激光光束分割成两个、三个或四个的原理与以上已经描述的在图4、13和16中所示的相似，因而省略其详细说明。
图22是示出根据本发明第五实施例的激光处理方法的流程图。
为了使用图21所示的激光处理设备来处理对象，首先通过输入单元140设置处理参数(S501)。在处理参数设置处理中，根据处理对象的种类或处理类型在预定菜单中登记处理参数并将其存储在存储单元160中。然后，如果需要，可以通过从菜单选择来容易地执行处理参数设置处理。
如果完全地设置了处理参数，通过第一和第二镜驱动单元130和132来调节第一和第二镜10和11的位置并且发射第一和第二激光光束(S503-1和S503-2)。当第一和第二镜10和11中的每个由多角镜组成时，每个镜以根据预定旋转速度的恒定速度旋转。控制单元110操作平台移动单元18以在预定方向(例如与激光光束照射到对象上的处理方向相对的方向)上移动对象14(S505)。
尽管对象的移动不是必须的，如果在与处理方向相对的方向上移动对象，可以提高处理速度。
然后，由第一光束分割单元180将从第一激光生成单元120发射的激光光束分割成两个(S507-1)，并且分割的激光光束入射到移除对象区域的两个边缘上(S509-1)。由第二光束分割单元182将从第二激光生成单元122发射的激光光束分割成至少两个(S507-2)，并且分割的激光光束入射到移除对象区域的边缘之间的部分上(S509-2)。
因此，通过分割的激光光束同时移除移除对象区域的边缘和边缘之间形成的低k材料(S511)。
在该实施例中，同时发射第一和第二激光光束，但是本发明不限于此。也就是说，发射第一激光光束以移除边缘的低k材料，然后发射第二激光光束以移除边缘之间的低k材料。
同时，在本发明的第四和第五实施例中，第一和第二镜10和11中的每个由多角镜组成。特别地，优选地控制反射表面的数目，使得激光光束的孔径覆盖多角镜的多个反射表面。
激光光束被分割成至少四个并且其中的两个激光光束照射到移除对象区域的边缘上，而其他激光光束照射到移除对象区域的边缘之间的区域上。在这种情况下，在完全地移除剩余的低k材料的随后处理期间，有可能最小化由于低k材料导致的物理阻力。因此，有可能获得优异的处理特性和处理速度。
对于本领域技术人员来说，很明显可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下作出各种修改和变化。因此，应理解上述实施例在各方面不是限制性的，而是示例性的。本发明的范围由所附权利要求书限定，而不是由权利要求书前面的说明书限定，并且因此落入权利要求书的边界和界限或该边界和界限的等同物内的所有变化和修改旨在包括在权利要求书内。
工业应用性
根据本发明，尽管在使用激光光束移除低k材料的情况下较大地改变了光学系统的结构，但是在移除了移除对象区域的低k材料的边缘之后移除了剩余低k材料，这提高了处理速度和生产率。
此外，激光光束被分割成两个或更多个激光光束以通过多个激光光束同时移除低k材料的边缘和边缘之间的低k材料，这进一步改进了对象的处理效率。
同时，激光光束被分割成至少四个激光光束，并且其中的两个激光光束照射到移除对象区域的边缘上并且其他激光光束照射到移除对象区域的边缘之间的区域上。在这种情况下，在完全地移除剩余低k材料的随后处理期间，有可能最小化由于低k材料导致的物理阻力。因此，有可能获得优异的处理特性和处理速度。

Claims (48)

1.一种激光处理设备，处理其上形成有低k材料的对象，该激光处理设备包括：
激光生成单元，其发射激光光束；以及
光学系统，其将从所述激光生成单元发射的激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到所述对象上，
其中所述光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与所述中心轴平行的切割表面彼此接触，并且
两个所述分割的激光光束之间的间隔与移除对象区域中的低k材料的两个边缘之间的间隔相同。
2.根据权利要求1所述的激光处理设备，
其中已通过所述光学系统的所述激光光束中的每个在照射到所述对象上之前，通过柱面透镜被成形为具有椭圆形状。
3.一种激光处理设备，处理其上形成有低k材料的对象，所述激光处理设备包括：
激光生成单元，其发射激光光束；
光束分割单元，其将从所述激光生成单元发射的所述激光光束分割成两个；
光学系统，其将由所述光束分割单元分割的第一激光光束分割成两个，使得两个分割的激光光束之间的间隔与移除对象区域中的低k材料的边缘之间的间隔相同，并将所述分割的激光光束照射到所述对象上；以及
镜，其接收由所述光束分割单元分割的第二激光光束，并允许所述第二激光光束照射到两个边缘之间的低k材料上，
其中，所述光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与所述中心轴平行的切割表面彼此接触。
4.根据权利要求3所述的激光处理设备，
其中所述第二激光光束的孔径与所述两个边缘之间的间隔相同。
5.根据权利要求3所述的激光处理设备，
其中所述光束分割单元包括将入射激光光束分割成两个的棱镜模块。
6.根据权利要求3所述的激光处理设备，
其中所述镜由多角镜组成。
7.根据权利要求3所述的激光处理设备，
其中所述镜由其反射表面的数目受到控制的多角镜组成，使得所述激光光束的孔径覆盖所述多角镜的多个反射表面。
8.一种激光处理设备，处理其上形成有低k材料的对象，所述激光处理设备包括：
第一激光生成单元，其发射激光光束；
光学系统，其将从所述第一激光生成单元发射的激光光束分割成两个，使得两个分割的激光光束之间的间隔与移除对象区域中的低k材料的两个边缘之间的间隔相同，并允许所述分割的激光光束入射到所述对象上；
第二激光生成单元，其发射激光光束；以及
镜，其允许从所述第二激光生成单元发射的激光光束照射到所述两个边缘之间的低k材料上，
其中所述光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与所述中心轴平行的切割表面彼此接触。
9.根据权利要求8所述的激光生成设备，
其中在所述第一激光生成单元被驱动之后的预定时间驱动所述第二激光生成单元。
10.根据权利要求8所述的激光处理设备，
其中从所述第二激光生成单元发射的激光光束的孔径被控制为与所述两个边缘之间的间隔相同。
11.根据权利要求8所述的激光处理设备，
其中所述镜由多角镜组成。
12.根据权利要求8所述的激光处理设备，
其中所述镜由其反射表面的数目受到控制的多角镜组成，使得所述激光光束的孔径覆盖所述多角镜的多个反射表面。
13.一种激光处理设备，处理其上形成有低k材料的对象，所述激光处理设备包括：
激光生成单元，其发射激光光束；
第一激光光束分割单元，其将从所述激光生成单元发射的激光光束分割成两个；
第二激光光束分割单元，其将从所述第一激光光束分割单元发射的第一激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到移除对象区域中的低k材料的两个边缘上；以及
第三激光光束分割单元，其将从所述第一激光光束分割单元发射的第二激光光束分割成至少两个并将分割的激光光束照射到所述移除对象区域的边缘之间的区域上。
14.根据权利要求13所述的激光处理设备，
其中通过所述第三激光光束分割单元分割成至少两个的所述激光光束布置在与所述对象的处理方向垂直的方向上。
15.根据权利要求13所述的激光处理设备，
其中所述第一到第三激光光束分割单元中的每个包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与所述中心轴平行的切割表面彼此接触。
16.根据权利要求13所述的激光处理设备，
其中所述第一到第三激光光束分割单元中的每个包括将入射激光光束分割成两个的棱镜模块。
17.根据权利要求13或16所述的激光处理设备，
其中所述第一到第三激光光束分割单元中的每个包括：
第一镜，其反射入射激光光束；
棱镜模块，其将在所述第一镜上反射的所述激光光束分割成两个；以及
第二镜，其反射由所述棱镜模块分割成两个的所述激光光束。
18.根据权利要求13所述的激光处理设备，
其中所述第一到第三激光光束分割单元中的每个包括将入射激光光束分割成两个的分束器。
19.根据权利要求13或18所述的激光处理设备，
其中所述第一到第三激光光束分割单元中的每个包括：
分束器，其将入射激光光束分割成两个；
偏振器，其转换在所述分束器上反射的第一激光光束的偏振特性；
第一镜，其反射通过所述分束器发射的第二激光光束；
第二镜，其反射在所述第一镜上反射的第二激光光束；以及
偏振分束器，其反射其偏振特性已被所述偏振器转换的所述第一激光光束，并透射在所述第二镜上反射的所述第二激光光束。
20.根据权利要求13所述的激光处理设备，
其中所述第三光束分割单元包括：
分束器，其将入射激光光束分割成两个；以及
棱镜模块，其将由所述分束器分割成两个的所述激光光束中的一个分割成两个。
21.根据权利要求13或20所述的激光处理设备，
其中所述第三光束分割单元包括：
分束器，其将入射激光光束分割成两个；
偏振器，其转换在所述分束器上反射的所述激光光束的偏振特性；
棱镜模块，其将其偏振特性已被所述偏振器转换的所述激光光束分割成第一和第二激光光束；
第一镜，其反射通过所述分束器透射的第三激光光束；
第二镜，其反射在所述第一镜上反射的所述第三激光光束；以及
偏振分束器，其反射从所述棱镜模块发射的所述第一和第二激光光束，并透射通过所述第二镜入射的所述第三激光光束。
22.根据权利要求13所述的激光处理设备，
其中所述第三光束分割单元包括：
棱镜模块，其将入射激光光束分割成两个；以及
分束器，其将由所述棱镜模块分割成两个的激光光束中的每个分割成两个。
23.根据权利要求13或23所述的激光处理设备，
其中所述第三光束分割单元包括：
棱镜模块，其将入射激光光束分割成两个；
分束器，其将由所述棱镜模块分割成两个的激光光束中的每个分割成两个并反射和透射分割的激光光束；
偏振器，其转换在所述分束器上反射的第一和第二激光光束的偏振特性；
第一镜，其反射通过所述分束器透射的第三和第四激光光束；
第二镜，其反射在所述第一镜上反射的激光光束；以及
偏振分束器，其反射其偏振特性已被所述偏振器转换的所述第一和第二激光光束并透射通过所述第二镜入射的所述第三和第四激光光束。
24.根据权利要求16、20和22中的任一项所述的激光处理设备，
其中所述棱镜模块包括：
第一棱镜，其将入射激光光束分割成两个；以及
第二棱镜，其改变由所述第一棱镜分割的激光光束的方向，使得所述激光光束彼此平行。
25.根据权利要求13所述的激光处理设备，还包括：
柱面透镜，在所述激光光束照射到所述对象上之前，其将所述激光光束的截面形状成形为椭圆形状。
26.一种激光处理设备，处理其上形成有低k材料的对象，所述激光处理设备包括：
第一激光生成单元，其发射激光光束；
第一激光光束分割单元，其将从所述第一激光生成单元发射的所述激光光束分割成两个，并将所述激光光束照射到低k材料的移除对象区域的两侧处的边缘上；
第二激光生成单元，其发射激光光束；以及
第二激光光束分割单元，其将从所述第二激光生成单元发射的第二激光光束分割成至少两个并将分割的激光光束照射到所述移除对象区域的边缘之间的区域上。
27.根据权利要求26所述的激光处理设备，
其中由所述第二激光光束分割单元分割成至少两个的所述激光光束布置在与所述对象的处理方向垂直的方向上。
28.根据权利要求26所述的激光处理设备，
其中所述第一和第二激光光束分割单元中的每个包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与所述中心轴平行的切割表面彼此接触。
29.根据权利要求26所述的激光处理设备，
其中所述第一和第二激光光束分割单元中的每个包括将入射激光光束分割成两个的棱镜模块。
30.根据权利要求26或29所述的激光处理设备，
其中所述第一和第二激光光束分割单元中的每个包括：
第一镜，其反射入射激光光束；
棱镜模块，其将在所述第一镜上反射的激光光束分割成两个；以及
第二镜，其反射由所述棱镜模块分割成两个的激光光束。
31.根据权利要求26所述的激光处理设备，
其中所述第一和第二激光光束分割单元中的每个包括将入射激光光束分割成两个的分束器。
32.根据权利要求26或31所述的激光处理设备，
其中所述第一和第二激光光束分割单元中的每个包括：
分束器，其将入射激光光束分割成两个；
偏振器，其转换在所述分束器上反射的第一激光光束的偏振特性；
第一镜，其反射通过所述分束器透射的第二激光光束，
第二镜，其反射在所述第一镜上反射的所述第二激光光束；以及
偏振分束器，其反射其偏振特性已被所述偏振器转换的所述第一激光光束，并透射在所述第二镜上反射的所述第二激光光束。
33.根据权利要求26所述的激光处理设备，
其中所述第二光束分割单元包括：
分束器，其将入射激光光束分割成两个；以及
棱镜模块，其将由所述分束器分割成两个的所述激光光束中的一个分割成两个。
34.根据权利要求26或33所述的激光处理设备，
其中所述第二光束分割单元包括：
分束器，其将入射激光光束分割成两个；
偏振器，其转换在所述分束器上反射的激光光束的偏振特性；
棱镜模块，其将其偏振特性已被所述偏振器转换的所述激光光束分割成第一和第二激光光束；
第一镜，其反射通过所述分束器透射的第三激光光束；
第二镜，其反射在所述第一镜上反射的所述第三激光光束；以及
偏振分束器，其反射从所述棱镜模块发射的所述第一和第二激光光束，并透射通过所述第二镜入射的所述第三激光光束。
35.根据权利要求26所述的激光处理设备，
其中所述第二光束分割单元包括：
棱镜模块，其将入射激光光束分割成两个；以及
分束器，其将由所述棱镜模块分割成两个的所述激光光束中的每个分割成两个。
36.根据权利要求26或35所述的激光处理设备，
其中所述第二光束分割单元包括：
棱镜模块，其将入射激光光束分割成两个；
分束器，其将由所述棱镜模块分割成两个的所述激光光束中的每个分割成两个并反射和透射分割的激光光束；
偏振器，其转换在所述分束器上反射的第一和第二激光光束的偏振特性；
第一镜，其反射通过所述分束器透射的第三和第四激光光束；
第二镜，其反射在所述第一镜上反射的激光光束；以及
偏振分束器，其反射其偏振特性已被所述偏振器转换的所述第一和第二激光光束，并透射通过所述第二镜入射的所述第三和第四激光光束。
37.根据权利要求29、33和35中的任一项所述的激光处理设备，
其中所述棱镜模块包括：
第一棱镜，其将入射激光光束分割成两个；以及
第二棱镜，其改变由所述第一棱镜分割的激光光束的方向，使得所述激光光束彼此平行。
38.根据权利要求26所述的激光处理设备，还包括：
柱面透镜，在所述激光光束照射到所述对象上之前将所述激光光束的截面形状成形为椭圆形状。
39.一种激光处理方法，处理其上形成有低k材料的对象，所述激光处理方法包括：
第一步骤：提供光学系统，该光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与中心轴平行的切割表面彼此接触；
第二步骤：设置处理参数，所述处理参数包括移除对象区域中的低k材料的边缘的位置、所述边缘之间的间隔、以及激光光束的输出功率；
第三步骤：发射激光光束；
第四步骤：使用所述光学系统将所述激光光束分割成两个；以及
第五步骤：将所述两个分割的激光光束照射到所述移除对象区域中的所述低k材料的两个边缘上。
40.根据权利要求39所述的激光处理方法，还包括：
在所述第三步骤和所述第四步骤之间执行：
第(3-1)步骤：将所述激光光束分割成第一和第二激光光束，并允许所述第一激光光束入射在所述光学系统上；以及
第(3-2)步骤：将所述第二激光光束照射在所述两个边缘之间的区域上。
41.根据权利要求40所述的激光处理方法，
其中，所述第二激光光束的孔径被控制为与所述两个边缘之间的间隔相同。
42.一种激光处理方法，处理其上形成有低k材料的对象，所述激光处理方法包括：
第一步骤：提供光学系统，所述光学系统包括一对会聚透镜，其中在与中心轴的预定距离处被切割以与所述中心轴平行的切割表面彼此接触；
第二步骤：设置处理参数，所述处理参数包括移除对象区域中低k材料的边缘的位置、所述边缘之间的间隔、以及激光光束的输出功率；
第三步骤：发射第一激光光束；
第四步骤：使用所述光学系统将在所述第三步骤中发射的所述第一激光光束分割成两个；
第五步骤：将在所述第四步骤中分割成两个的所述激光光束照射到所述移除对象区域中的所述低k材料的两个边缘上；
第六步骤：发射激光光束；以及
第七步骤：将在所述第六步骤中发射的所述第二激光光束照射到所述两个边缘之间的区域上。
43.根据权利要求42所述的激光处理方法，
其中所述第二激光光束的孔径被控制为与所述两个边缘之间的间隔相同。
44.一种激光处理方法，处理其上形成有低k材料的对象，所述激光处理方法包括：
第一步骤：设置处理参数，所述处理参数包括移除对象区域中的低k材料的边缘的位置、所述边缘之间的间隔、以及激光光束的输出功率；
第二步骤：发射激光光束；
第三步骤：将所述激光光束分割成两个；
第四步骤：将在所述第三步骤中分割成两个的激光光束之间的第一激光光束分割成两个，并将分割的激光光束照射到所述移除对象区域中低k材料的两侧处的边缘上；以及
第五步骤：将在所述第三步骤中分割成两个的所述激光光束之间的第二激光光束分割成至少两个，并将分割的激光光束照射到所述移除对象区域中的低k材料的所述边缘之间的部分上。
45.根据权利要求44所述的激光处理方法，还包括：
在第二步骤之后，
在与处理方向相对的方向上移动所述对象。
46.一种激光处理方法，处理其上形成有低k材料的对象，所述激光处理方法包括：
第一步骤：设置处理参数，所述处理参数包括移除对象区域中的低k材料的边缘的位置、所述边缘之间的间隔、以及激光光束的输出功率；
第二步骤：发射第一激光光束；
第三步骤：将在所述第二步骤中发射的所述第一激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到所述移除对象区域中低k材料的两侧处的边缘上；
第四步骤：发射第二激光光束；以及
第五步骤：将在所述第四步骤中发射的第二激光光束分割成两个并将分割的激光光束照射到所述移除对象区域中的低k材料的所述边缘之间的部分上。
47.根据权利要求44所述的激光处理方法，还包括：
在所述第二步骤或所述第四步骤之后，
在与处理方向相对的方向上移动对象。
48.根据权利要求44或46所述的激光处理方法，
其中照射到所述移除对象区域中的低k材料的所述两个边缘之间的部分上的至少两个分割的激光光束布置在与所述对象的处理方向垂直的方向上。
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