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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
zum Aufbringen bzw. Anwenden eines Pulslaserstrahls, der fähig ist,
durch ein Werkstück
hindurchzutreten, um eine verschlechterte Schicht im Inneren des
Werkstücks
auszubilden.
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In
dem Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung wird eine
Mehrzahl von Bereichen durch unterteilende bzw. Unterteilungslinien
unterteilt, die "Straßen" genannt sind, die
in einem Gittermuster auf der vorderen Oberfläche eines Wafers ausgebildet
sind, umfassend ein geeignetes Substrat, wie ein Siliziumsubstrat,
Saphirsubstrat, Siliziumkarbidsubstrat, Lithiumtantalitsubstrat,
Glassubstrat oder Quarzsubstrat, und eine Schaltung (Funktionselement),
wie ein IC oder LSI ist in jedem der unterteilten Bereiche ausgebildet.
Individuelle Halbleitervorrichtungen werden durch ein Schneiden
des Wafers entlang der Unterteilungslinien ausgebildet, um ihn in die
Bereiche zu unterteilen, wobei jeder eine Schaltung darauf ausgebildet
aufweist. Um den Wafer zu unterteilen, werden verschiedene Verfahren
vorgeschlagen, welche von einem Laserstrahl Gebrauch machen.
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US
Patent Nr. 6,211,488 und Japanisches Patent Nr. 3408805 offenbaren
ein Waferunterteilungsverfahren, umfassend die Schritte eines Konvergierens
bzw. Bündelns
eines Pulslaserstrahls in einem Zwischenbereich bzw. -abschnitt
in der Dickenrichtung eines Wafers und eines Bewegens des Pulslaserstrahls
und des Wafers relativ zueinander entlang von Unterteilungslinien,
um eine verschlechterte Schicht in dem zwischenliegenden bzw. Zwischenabschnitt
in der Dickenrichtung des Wafers entlang der Unterteilungslinien
auszubilden, und eines Ausübens
einer externen Kraft auf den Wafer, um ihn entlang der verschlechterten
Schichten zu teilen.
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Es
ist jedoch verständlich,
daß nicht
nur die verschlechterte Schicht in dem Zwischenbereich in der Dickenrichtung
des Wafers ausgebildet wird, sondern auch, daß die verschlechterte Schicht
entlang der Unterteilungslinien in einem Abschnitt von der rückwärtigen Oberfläche bis
zu einer vorbestimmten Tiefe an der Stelle des Zwischenbereichs
in der Dickenrichtung oder zusätzlich
dazu ausgebildet wird. In jedem Fall muß, um den Wafer entlang der
Unterteilungslinien präzise
durch ein Ausüben
einer externen Kraft auf den Wafer zu unterteilen, die Dicke der verschlechterten
Schicht, d.h. die Größe der verschlechterten
Schicht in der Dickenrichtung des Wafers relativ groß gemacht
werden. Da die Dicke der verschlechterten Schicht 10 bis 50 μm nahe dem Brennpunkt
des Pulslaserstrahls ist, müssen,
wenn die Dicke der verschlechterten Schicht zu erhöhen ist,
der Pulslaserstrahl und der Wafer relativ zueinander entlang von
jeder Unterteilungslinie wiederholt durch ein Verändern der
Position des Brennpunkts des Pulslaserstrahls in der Dickenrichtung
des Wafers verändert
werden. Daher dauert es in dem Fall, wo der Wafer relativ dick ist,
lange, um die verschlechterte Schicht dick genug auszubilden, um
den Wafer präzise
zu unterteilen.
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Um
das obige Problem zu lösen,
hat die Anmelderin vorher eine Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
vorgeschlagen, welche so ausgebildet war, um es einem Pulslaserstrahl
zu ermöglichen,
an wenigstens zwei Brennpunkten zu konvergieren, welche voneinander
in der Richtung ihrer optischen Achse verlagert waren, wie in der
Japanischen Patentanmel dung Nr. 2003-273341. Mit dieser Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
können
verschlechterte Schichten an Positionen von wenigstens zwei Brennpunkten
zur selben Zeit ausgebildet werden, welche voneinander in der Dickenrichtung
eines Werkstücks
verlagert sind, d.h. einem Wafer. Da diese Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
einen Laserstrahl aufbringt bzw. anwendet, wobei ihre Brennpunkte
voneinander in der selben optischen Achse der Dickenrichtung des
Wafers verlagert sind, behindert jedoch ein Laserstrahl, der einen
seichten bzw. flachen Brennpunkt aufweist, die Aufbringung bzw.
Anwendung eines Laserstrahls, der einen tieferen Brennpunkt aufweist,
wodurch es unmöglich
gemacht wird, eine gewünschte
verschlechterte Schicht auszubilden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
zur Verfügung
zu stellen, welche eine Ausbildung eines Laserstrahls aufweist,
der einen tiefen Brennpunkt aufweist, welcher nicht durch den anderen
Laserstrahl, der einen seichten bzw. flachen Brennpunkt aufweist,
behindert bzw. gestört
ist, selbst wenn ein Laserstrahl an zwei Brennpunkten konvergiert
bzw. gebündelt
ist, welche voneinander auf derselben optischen Achse verlagert
sind.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine zur Verfügung gestellt, umfassend einen
Ansaug- bzw. Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks und
Laserstrahlaufbringmittel zum Aufbringen bzw. Anwenden eines Pulslaserstrahls,
der fähig
ist, durch das Werkstück
zu dem Werkstück durchzutreten,
das auf dem Einspanntisch gehalten ist, wobei die Laserstrahlaufbringmittel
Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel und Übertragungs/Konvergiermittel
umfassen, enthaltend optische Übertragungsmittel
zum Übertragen
eines Pulslaserstrahls, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel
oszilliert ist und eine Kondensor- bzw. Sammellinse zum Konvergieren
bzw. Bündeln
des Pulslaserstrahls aufweisen, der durch die optischen Transmissions-
bzw. Übertragungsmittel übertragen
ist, wobei
die optischen Übertragungsmittel
Pfadverteilungsmittel zum abwechselnden Verteilen des Pulslaserstrahls,
der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszilliert ist,
zu einem ersten Pfad und einem zweiten Pfad, eine Mehrzahl von Spiegeln
und einen Strahlteiler zum Zusammenstellen der optischen Achse eines
Laserstrahls, welcher durch die Pfadverteilungsmittel verteilt wurde
und durch den ersten Pfad, mit einer optischen Achse eines Laserstrahls hindurchtritt,
welcher durch die Pfadverteilungsmittel verteilt wurde, und durch
den zweiten optischen Pfad neuerlich durch die Pfadverteilungsmittel
durchtritt, und Brennpunkt-Tiefenverlagerungsmittel umfassen, welche
in irgendeinem aus dem ersten Pfad und dem zweiten Pfad angeordnet
sind, und den Brennpunkt von einem der Laserstrahlen verlagern,
welcher durch den einen Pfad durchtritt, und die durch eine Kondensorlinse
in der Richtung der optischen Achse konvergiert bzw. gebündelt ist;
und
ein Laserstrahl, welcher durch einen der Pfade durchtritt
und durch die Kondensorlinse konvergiert ist, und der andere Laserstrahl,
der durch den anderen Pfad durchtritt und durch die Kondensorlinse
konvergiert wird, an unterschiedlichen Brennpunkten, welche voneinander
in der Richtung der optischen Achse verlagert wurden, abwechselnd
mit einer Zeitverzögerung
zwischen diesen aufgebracht bzw. angelegt sind bzw. werden.
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Die
obigen Pfadverteilungsmittel haben Polarisationsumwandlungsmittel
zum abwechselnden Unterteilen des Pulsla serstrahls, der durch die
Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszilliert wurde, in vertikal
polarisiertes Licht und horizontal polarisiertes Licht, und einen
Strahlteiler zum Unterteilen des vertikal polarisierten Laserstrahls
und des horizontal polarisierten Laserstrahls, die durch die Polarisationsumwandelungsmittel
unterteilt wurden, in den ersten Pfad und den zweiten Pfad. Die
Polarisationsumwandlungsmittel umfassen einen Modulator zum abwechselnden
Unterteilen des Pulslaserstrahls, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel
oszilliert wurde, in horizontal polarisiertes Licht und vertikal
polarisiertes Licht und einen Pulsgenerator zum Bereitstellen eines
Synchronisiersignals zum Festlegen einer Wiederholungsfrequenz (f)
an den Pulslaserstrahl-Oszillationsmitteln und eines Synchronisiersignals
an dem Modulator, das eine Frequenz (f)/2 aufweist. Der Modulator
zum abwechselnden Unterteilen des Pulslaserstrahls in horizontal polarisiertes
Licht und vertikal polarisiertes Licht besteht aus einem Modulationselement,
das von einem elektro-optischen Effekt Gebrauch macht.
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Die
obigen Pfadverteilungsmittel umfassen einen Modulator zum abwechselnden
Unterteilen des Pulslaserstrahls, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel
oszilliert wurde, in einen bzw. zu einem ersten Pfad und einen zweiten
Pfad und einen Pulsgenerator zum Bereitstellen eines Synchronisiersignals
zum Festlegen einer Wiederholungsfrequenz (f) an den Pulslaserstrahl-Oszillationsmitteln
und eines Synchronisiersignals an dem Modulator, das eine Frequenz
(f)/2 aufweist. Der Modulator zum abwechselnden Verteilen des Pulslaserstrahls
in bzw. auf zwei Wege besteht aus einem Modulationselement, das
von einem akusto-optischen Effekt Gebrauch macht
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Die
oberen Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel verändern den Strahldivergenzwinkel
des Pulslaserstrahls.
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Da
die Laserstrahlen, welche zu dem ersten Pfad und dem zweiten Pfad
durch die Strahlverteilungsmittel verteilt sind, abwechselnd in
der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine der vorliegenden Erfindung
ausgegeben werden, werden sie im Inneren des Werkstücks mit
einer Zeitverzögerung
zwischen diesen konvergiert. Daher wird, selbst wenn ein Laserstrahl,
der durch den ersten Pfad hindurchtritt, und ein Laserstrahl, der
durch den zweiten Pfad hindurchtritt, an Brennpunkten konvergiert
werden, welche voneinander auf der optischen Achse verlagert bzw. verschoben
sind, der Laserstrahl, der einen tiefen Brennpunkt aufweist, nicht
durch den anderen Laserstrahl behindert bzw. gestört, der
einen seichten Brennpunkt aufweist.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
ein schematisches Ausbildungsdiagramm einer ersten Ausbildung der
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung konstituiert bzw. aufgebaut ist;
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2 ist
ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, wo zwei verschlechterte Schichten
im Inneren eines Werkstücks
durch die Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine von 1 zur
selben Zeit ausgebildet werden;
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3 ist
ein schematisches Ausbildungsdiagramm einer zweiten Ausbildung der
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung konstituiert ist;
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4 ist
ein schematisches Ausbildungsdiagramm einer dritten Ausbildung der
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung konstituiert bzw. ausgebildet ist;
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5 ist
ein schematisches Ausbildungsdiagramm einer vierten Ausbildung der
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung konstituiert bzw. ausgebildet ist; und
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6 ist
ein schematisches Ausbildungsdiagramm, das eine weitere Ausbildung
von Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittels zeigt, die in der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
zur Verfügung
gestellt sind, die in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung konstituiert ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausbildung
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Bevorzugte
Ausbildungen einer Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine, die in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet bzw. konstituiert ist,
werden im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
ein schematisches Diagramm einer ersten Ausbildung einer Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine,
die in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet bzw. aufgebaut ist. Die dargestellte
bzw. illustrierte Maschine umfaßt
einen Ansaug- bzw. Einspanntisch 3 zum Halten eines Wafers 2 als
ein Werkstück
und Laserstrahlaufbringmittel, die mit 4 bezeichnet sind.
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Der
Einspanntisch 3 umfaßt
eine Adsorptionseinspanneinrichtung 31, die aus einem porösen Glied
hergestellt ist oder eine Mehrzahl von Sauglöchern oder Nuten bzw. Rillen
aufweist, und die Adsorptionseinspanneinrichtung 31 steht
in Verbindung mit Saugmitteln, welche nicht dargestellt sind. Daher werden
ein Schutzklebeband 21, das an der Seite einer Oberfläche, auf
welcher eine Schaltung ausgebildet ist, des Wafers 2 als
dem Werkstück
festgelegt ist, auf der Adsorptionseinspanneinrichtung 31 angeordnet
und der Wafer 2 wird auf dem Einspanntisch 3 durch
ein Aktivieren der Saugmittel, welche nicht gezeigt sind, mittels
Saugen gehalten. Der so ausgebildete Einspanntisch 3 ist
so aufgebaut, um in einer Bearbeitungszufuhrrichtung, die durch
einen Pfeil X in 1 angedeutet ist, durch Bearbeitungszufuhrmittel
bewegt zu werden, welche nicht gezeigt sind. Daher können sich
der Einspanntisch 3 und die Laserstrahlaufbringmittel 4 relativ
zueinander in der Bearbeitungszufuhrrichtung bewegen, die durch
den Pfeil X angedeutet ist.
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Die
Laserstrahlaufbringmittel 4 umfassen Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 und übertragende/konvergierende
Mittel 6 zum Übertragen
und Konvergieren bzw. Bündeln
eines Pulslaserstrahls, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszilliert ist
bzw. wird. Die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszillieren
einen Pulslaserstrahl 10, der fähig ist, durch den Wafer 2 als
das Werkstück
durchzutreten. Als diese Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 können ein
YV04-Pulslaserstrahloszillator oder ein YAG-Pulslaseroszillator
zum Oszillieren des Pulslaserstrahls 10 verwendet werden,
der beispielsweise eine Wellenlänge
von 1.064 nm aufweist, wenn der Wafer 2 ein Wafer ist,
der ein Siliziumsubstrat, Siliziumkarbidsubstrat, Lithiumtantalitsubstrat,
Glassubstrat oder Quarzsubstrat umfaßt.
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Die
Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 1 fortgesetzt.
Die übertragenden/konvergierenden
Mittel bzw. Übertragungs/Konvergenzmittel 6 der
Laserstrahlaufbringmittel 4 sind bzw. werden zwischen den
Pulslaserstrahl-Oszillationsmitteln 5 und dem Wafer 2 als
dem Werkstück
zwischengelagert, das auf dem Einspanntisch 3 gehalten
ist. Die übertragenden/konvergierenden
Mittel 6 in der illustrierten Ausbildung umfassen optische
Transmissions- bzw. Übertragungsmittel 7 zum Übertragen
des Pulslaserstrahls, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszil liert
ist, und eine Kondensor- bzw. Sammellinse 8, wie eine Objektivlinse
zum Konvergieren bzw. Bündeln
von Pulslaserstrahlen, die durch die optischen Übertragungsmittel 7 übertragen
sind bzw. werden. Die optischen Übertragungsmittel 7 umfassen
Pfadverteilungsmittel 71 zum abwechselnden Verteilen des
Pulslaserstrahls, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszilliert
ist, auf einen ersten Pfad 7a und auf einen zweiten Pfad 7b. Diese
Pfadverteilungsmittel 71 umfassen Polarisationsumwandlungsmittel 711 zum
abwechselnden Unterteilen des Pulslaserstrahls, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszilliert
ist, in vertikal polarisiertes Licht und horizontal polarisiertes
Licht und einen Strahlteiler 712, um den vertikal polarisierten
Strahl und den horizontal polarisierten Strahl, der durch die Polarisationsumwandlungsmittel 711 unterteilt
ist, in den ersten Pfad 7a und den zweiten Pfad 7b zu
unterteilen. Die Polarisationsumwandlungsmittel 711 umfassen
einen Modulator 711a zum abwechselnden Unterteilen des
Pulslaserstrahls, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszilliert
ist, in vertikal polarisiertes Licht und in horizontal polarisiertes
Licht, und einen Pulsgenerator 711b, um ein Synchronisiersignal
zum Festlegen bzw. Einstellen einer Wiederholungsfrequenz (f) an
die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 und ein Synchronisiersignal,
das eine Frequenz (f)/2 aufweist, an den Modulator 711a zur
Verfügung
zu stellen. Als der Modulator 711a wird ein Modulationselement
verwendet, welches von einem elektro-optischen Effekt in der illustrierten
Ausbildung Gebrauch macht.
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Die
optischen Übertragungsmittel 7 in
der dargestellten bzw. illustrierten Ausbildung umfassen Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73,
die in dem obigen ersten Pfad 7a angeordnet sind, und einen ersten
Spiegel 74, einen zweiten Spiegel 75 und einen
Strahlteiler 76, um die optische Achse des vertikal polarisierten
Laserstrahls und die optische Achse des horizontal polarisierten
Laserstrahls, welche in den ersten Pfad 7a und den zweiten
Pfad 7b durch den obigen Strahlteiler 712 unterteilt
wurden, neuerlich miteinander auszurichten. Die obigen Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 bestehen
aus zwei konvexen Linsen 731 und 732 in der illustrierten
Ausbildung.
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In
der oben beschriebenen Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine wird, wenn
ein Pulslaserstrahl, der eine Wiederholungsfrequenz f(Hz) aufweist,
von den Pulslaserstrahl-Oszillationsmitteln 5 zu oszillieren
ist, ein Synchronisiersignal zum Festlegen einer Wiederholungsfrequenz
(f) von dem Pulsgenerator 711b der Polarisationsumwandlungsmittel 711 zur
Verfügung gestellt,
um die Wiederholungsfrequenz (f) des Pulslaserstrahls zu steuern
bzw. zu regeln, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszilliert
ist. Zur selben Zeit stellt der Pulsgenerator 711b ein
Synchronisiersignal, das eine Frequenz (f)/2 aufweist, an den Modulator 711a in
Antwort auf das Signal zur Verfügung,
welches als ein Trigger bzw. Auslöser dient, der an die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 zur
Verfügung
gestellt ist bzw. wird. Als ein Ergebnis wird der Pulslaserstrahl 10,
der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszilliert
ist bzw. wird, abwechselnd in vertikal polarisiertes Licht und horizontal
polarisiertes Licht unterteilt, wenn er durch den Modulator 711a durchtritt,
welcher aus einem Modulationselement zusammengesetzt ist, das von
einem elektro-optischen Effekt (in dem Fall, wo eine Polarisation
zum Zeitpunkt eines Emittierens eines Laserstrahls linear polarisiertes
Licht ist) Gebrauch macht. Betreffend die Unterteilung des vertikal
polarisierten Lichts und des horizontal polarisierten Lichts durch die
Polarisationsumwand lungsmittel 711 können abwechselnd beispielsweise
zwei kontinuierliche bzw. aufeinanderfolgende Pulse als vertikal
polarisiertes Licht unterteilt werden und die nachfolgenden zwei Pulse
können
als horizontal polarisiertes Licht unterteilt werden.
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Das
durch den Modulator 711a der Polarisationsumwandlungsmittel 711 abwechselnd
unterteilte vertikal polarisierte Licht und das horizontal polarisierte
Licht werden jeweils zu einem vertikal polarisierten Laserstrahl 10a und
einem horizontal polarisierten Laserstrahl 10b durch den
Strahlteiler 712 verteilt. D.h., der vertikal polarisierte
Laserstrahl 10a tritt durch den Strahlteiler 712 durch,
um gerade bzw. unmittelbar zu dem ersten Pfad 7a zu gehen,
während
der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b durch den Strahlteiler 712 reflektiert
wird, um seine Richtung im wesentlichen unter einem rechten Winkel
zu dem zweiten Pfad 7b zu verändern. Der vertikal polarisierte
Laserstrahl 10a, der gerade zu dem ersten Pfad 7a läuft, tritt
durch zwei konvexe Linsen 731 und 732 der Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 durch,
um seinen Strahldivergenz- bzw. -aufweitungswinkel zu verändern. In
der illustrierten Ausbildung steigt sein Strahldurchmesser stufenweise
bzw. zunehmend an, wenn er weiter von der konvexen Linsen 732 auf
einer stromabwärtigen
Seite weg ist, welche die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 ausbildet.
Der vertikal polarisierte Laserstrahl 10a, dessen Strahldivergenzwinkel
durch ein Durchtreten durch die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 verändert wurde,
tritt durch den Strahlteiler 76 durch und wird an einem
Brennpunkt Pa im Inneren des Wafers 2 als dem Werkstück durch
die Objektivsammellinse 8 konvergiert. Da der vertikal
polarisierte Laserstrahl 10a, welcher gerade zu dem ersten
Pfad 7a geht, durch die Sammellinse 8 in einem
Zustand konvergiert wird, wo sich sein Strahldurchmesser stufenweise
durch ein Durchtreten durch die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 vergrößert, ist
sein Brennpunkt Pa an einer Position (d.h. tieferen Position von 1),
die tiefer als der Brennpunkt Pb liegt, welcher später beschrieben
werden wird, des horizontal polarisierten Laserstrahls 10a angeordnet,
der durch den zweiten Pfad 7b hindurchtritt, d.h. einer
Position weg bzw. entfernt von der Sammellinse 8 in der
Richtung der optischen Achse. Die Tiefe dieses Brennpunkts Pa kann
geeignet durch ein Bewegen der konvexen Linsen 731 oder 732 als
den Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 in der Richtung
der optischen Achse eingestellt werden.
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Währenddessen
wird der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b, der von
dem zweiten Pfad 7b durch den Strahlteiler 712 abgezweigt
wird, durch den ersten Spiegel 74, den zweiten Spiegel 75 und den
Strahlteiler 76 reflektiert, um seine Richtung im wesentlichen
unter einem rechten Winkel zu verändern, und seine optische Achse
wird mit der optischen Achse des vertikal polarisierten Laserstrahls 10a ausgerichtet,
der durch den obigen ersten Pfad 7a hindurchtritt. Der
horizontal polarisierte Laserstrahl 10b, dessen optischen
Achse somit mit der optischen Achse des vertikal polarisierten Laserstrahls 10a ausgerichtet
wurde, wird an dem Brennpunkt Pb in dem Inneren des Wafers 2 als
dem Werkstück durch
die Sammellinse 8 konvergiert. Wie dies in 1 gezeigt
ist, ist der Brennpunkt Pb des horizontal polarisierten Laserstrahls 10b an
einer seichteren Position (oberen Position in 1)
als der Brennpunkt Pa angeordnet, d.h. einer Position nahe der Sammellinse 8 auf
der selben optischen Achse wie jene des Brennpunkts Pa des obigen
vertikal polarisierten Laserstrahls 10a.
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Da
der obige vertikal polarisierte Laserstrahl 10a und der
obige horizontal polarisierte Laserstrahl 10b abwech selnd
durch den Modulator 711a der obigen Polarisationsumwandlungsmittel 711 ausgegeben
werden, werden sie im Inneren des Wafers 2 als dem Werkstück mit einer
Zeitverzögerung
zwischen ihren Pulsen konvergiert. Daher wirken der vertikal polarisierte
Laserstrahl 10a und der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b nicht
miteinander zusammen bzw. beeinflussen einander nicht, und der vertikal
polarisierte Laserstrahl 10a, der einen tiefen Brennpunkt
aufweist, wird nicht durch den horizontal polarisierten Laserstrahl 10b behindert
bzw. gestört,
der einen seichten Brennpunkt aufweist. Als ein Ergebnis können verschlechterte
Schichten W1 und W2, die eine gewünschte Dicke T1 und T2 aufweisen,
jeweils nahe dem Brennpunkt Pa des vertikal polarisierten Laserstrahls 10a und
dem Brennpunkt Pb des horizontal polarisierten Laserstrahls 10b allgemein
in Bereichen von dem Brennpunkt Pa und dem Brennpunkt Pb zu einer
Richtung nach oben zur selben Zeit ausgebildet werden. Die verschlechterten
Schichten, die in dem Wafer 2 als dem Werkstück ausgebildet werden,
werden allgemein geschmolzen und wieder verfestigt (d.h. geschmolzen,
wenn der vertikal polarisierte Laserstrahl 10a und der
horizontal polarisierte Laserstrahl 10b konvergiert werden
und dann nach der Konvergenz bzw. Bündelung des vertikal polarisierten
Laserstrahls 10a und des horizontal polarisierten Laserstrahls 10b wieder
verfestigt), befinden sich nämlich
bzw. insbesondere in einem Zustand von Löchern bzw. Hohlräumen oder
Sprüngen,
obwohl dies vom Material des Wafers 2 oder den Intensitäten des
konvergierten, vertikal polarisierten Laserstrahls 10a und
des konvergierten horizontal polarisierten Laserstrahls 10b abhängt. Die
Zeitverzögerung
zwischen der Zeit, wenn der vertikal polarisierte Laserstrahl 10a den
Brennpunkt Pa erreicht, und der Zeit, wenn der horizontal polarisierte
Laserstrahl 10b den Brennpunkt Pb erreicht, ist (1 Sekunde/Wiederholungsfrequenz).
Betreffend den vertikal polarisierten Laserstrahl 10a und
den horizontal polarisierten Laserstrahl 10b, welche abwechselnd
konvergiert werden, ist es gewünscht,
daß der
vertikal polarisierte Laserstrahl 10a, dessen Brennpunkt
weg bzw. entfernt von der Sammellinse 8 ist, vor dem horizontal polarisierten
Laserstrahl 10b konvergiert werden sollte, dessen Brennpunkt
nahe der Sammellinse 8 ist.
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Die
Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine in der illustrierten Ausbildung
bewegt den Einspanntisch 3 (daher ist der Wafer 2 als
das Werkstück
auf dem Einspanntisch 3 gehalten) beispielsweise in einer
Richtung nach links in 1, während ein Pulslaserstrahl,
wie oben beschrieben, aufgebracht bzw. angewandt wird. Als ein Ergebnis
werden zwei verschlechterte Schichten W1 und W2, die Dicken T1 und
T2 aufweisen, entlang einer vorbestimmten Unterteilungslinie im
Inneren des Wafers 2 zur selben Zeit ausgebildet, wie dies
in 2 gezeigt ist. Wie oben beschrieben, können gemäß der Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
in der illustrierten Ausbildung die verschlechterten Schichten W1
und W2, die Dicken T1 und T2 aufweisen, in zwei Bereichen, welche
voneinander in der Dickenrichtung des Wafers 2 als dem
Werkstück
verlagert bzw. verschoben sind, zur selben Zeit ausgebildet werden,
indem die einzelnen Laserstrahlaufbringmittel 4 verwendet
werden. Wenn die verschlechterten Schichten W1 und W2 kontinuierlich
in der Dickenrichtung auszubilden sind, wird die konvexe Linse 731 oder 732 als
die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 in der Richtung
der optischen Achse bewegt, d.h. in der vertikalen Richtung in 1,
um den Brennpunkt Pa des vertikal polarisierten Laserstrahls 10a in
einer Richtung nach oben zu bewegen. Der Brennpunkt Pa ist tiefer
als der Brennpunkt Pb des ho rizontal polarisierten Laserstrahls 10b um
die Dicke T1 positioniert.
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Die
Laserbearbeitungsbedingungen sind beispielsweise wie folgt festgelegt.
- Lichtquelle: LD erregter Q Schalter Nd: YV04 Pulslaser
- Wellenlänge:
1.064 nm
- Pulsleistung: 2,5 μJ
- Brennpunktdurchmesser: 1 μm
- Pulsbreite: 40 ns
- Wiederholungsfrequenz: 100 kHz
- Wiederholungszufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate: 100 mm/s
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Wenn
der Wafers 2 als das Werkstück dick ist und somit die verschlechterten
Schichten W1 und W2, die Dicken T1 und T2 aufweisen, nicht für ein präzises Unterteilen
des Wafers entlang der Unterteilungslinien ausreichend sind, werden
die Laserstrahlaufbringmittel 4 und der Einspanntisch 3 relativ
zueinander um einen vorbestimmten Abstand in der Richtung der optischen
Achse bewegt, d.h. der vertikalen Richtung, die durch den Pfeil
Z in 1 angedeutet ist. Dadurch werden der Brennpunkt
Pa und der Brennpunkt Pb voneinander in der Richtung der optischen
Achse verlagert, d.h. in der Dickenrichtung des Wafers 2 als
dem Werkstück,
und der Einspanntisch 3 wird in der Bearbeitungszufuhrrichtung
bewegt, die durch den Pfeil X in 1 angedeutet
ist, während
ein Pulslaserstrahl von den Laserstrahlaufbringmitteln 4 aufgebracht
wird. Als ein Ergebnis können
verschlechterte Schichten W1 und W2, die Dicken T1 und T2 aufweisen,
in dem Wafer 2 als dem Werkstück an Positionen, die in der
Dickenrichtung verlagert sind, zusätzlich zu den obigen verschlechterten
Schichten W1 und W2 ausgebildet werden.
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Es
wird nachfolgend eine Beschreibung einer zweiten Ausbildung der
Laserstrahlaufbringmittel 4 unter Bezugnahme auf 3 gegeben.
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Die
Laserstrahlaufbringmittel 4, die in 3 gezeigt
sind, unterscheiden sich von den Laserstrahlaufbringmitteln 4,
die in 1 gezeigt sind, dahingehend, daß die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 in
dem zweiten Pfad 7b angeordnet sind. Diese Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 bestehen aus
einer Konvexlinse 733 und sind zwischen dem Strahlteiler 712 und
dem ersten Spiegel 74 zwischengelagert. Da die Ausbildung
der Laserstrahlaufbringmittel 4, die in 3 gezeigt
sind, im wesentlichen dieselbe wie jene der Laserstrahlaufbringmittel 4,
die in 1 gezeigt sind, mit Ausnahme der Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 sind,
werden denselben Gliedern dieselben Bezugszeichen gegeben und ihre Beschreibung
wird weggelassen.
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In
den Laserstrahlaufbringmitteln 4, die in 3 gezeigt
sind, werden das vertikal polarisierte Licht und das horizontal
polarisierte Licht, welches abwechselnd durch den Modulator 711a der
Polarisationsumwandlungsmittel 711 unterteilt wird, jeweils in
den vertikal polarisierten Laserstrahl 10a und den horizontal
polarisierten Laserstrahl 10b durch den Strahlteiler 712, ähnlich den
Laserstrahlaufbringmittel 4 geteilt, die in 1 gezeigt
sind. D.h. der vertikal polarisierte Laserstrahl 10a tritt
durch den Strahlteiler 712 durch, um gerade zu dem ersten
Pfad 7a zu gehen, während
der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b durch den Strahlteiler 712 reflektiert
wird, um seine Richtung im wesentlichen unter einem rechten Winkel
zu dem zweiten Pfad 7b zu ändern. Der vertikal polarisierte
Laserstrahl 10a, der gerade zu dem ersten Pfad 7a geht,
tritt durch den Strahlteiler 76, um an einem Brennpunkt
Pc im Inneren des Wafers 2 als dem Werkstück durch
die Kondensor linse 8 gebündelt bzw. konvergiert zu werden.
Dieser Brennpunkt Pc entspricht dem Brennpunkt Pb des horizontal
polarisierten Laserstrahls 10b in der oben beschriebenen
Ausbildung, die in 1 gezeigt ist.
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Währenddessen
tritt der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b, der
zu dem zweiten Pfad 7b durch den Strahlteiler 712 abgezweigt
wurde, durch die konvexe Linse 733 als die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73,
um seinen Strahldivergenzwinkel zu verändern. In der dargestellten
Ausbildung sinkt, nachdem der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b die
konvexe Linse 733 passiert, sein Divergenzwinkel so, daß sein Strahldurchmesser
stufenweise bzw. zunehmend kleiner wird, wenn er weiter von der
konvexen Linse 733 wegkommt. Der horizontal polarisierte
Laserstrahl 10b, dessen Strahldivergenzwinkel durch ein
Durchtreten durch die konvexe Linse 733 verändert wurde,
wird durch den ersten Spiegel 74, den zweiten Spiegel 75 und
den Strahlteiler 76 unter Winkeln entsprechend ihren Installationswinkeln
reflektiert und seine optische Achse ist bzw. wird mit der optischen
Achse des vertikal polarisierten Laserstrahls 10a ausgerichtet,
der durch den ersten Pfad 7a durchtritt. Da der Strahldivergenzwinkel
des horizontal polarisierten Laserstrahls 10b, der auf
die Sammel- bzw. Kondensorlinse 8 einfällt, durch ein Durchtreten
durch die konvexe Linse 733 als die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 verändert wurde,
wurde auch sein Durchmesser verändert. Und
der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b, der durch
die Sammellinse 8 durchtritt, wird an einem Brennpunkt
Pd im Inneren des Wafers 2 als dem Werkstück konvergiert.
Wenn bzw. da der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b,
der durch den zweiten Pfad 7b durchtritt, wie dies oben
beschrieben wurde, durch die Kondensorlinse 8 in einem
Zustand konvergiert ist, wo der Strahldurchmesser stufen weise ein Durchtreten
durch die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 vergrößert wird,
wird bzw. ist sein Brennpunkt Pd an einer Position (tieferen Position
in 3) tiefer als der Brennpunkt Pc des vertikal polarisierten
Laserstrahls 10a angeordnet, der durch den ersten Pfad 7a durchtritt,
d.h. an einer Position weg bzw. entfernt von der Kondensorlinse 8 in
der Richtung der optischen Achse. Die Tiefe des Brennpunkts Pd kann
geeignet durch ein Bewegen der konvexen Linse 733 als die
Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 in der horizontalen
Richtung eingestellt werden. Da der vertikal polarisierte Laserstrahl 10a und der
horizontal polarisierte Laserstrahl 10b abwechselnd durch
den Modulator 711a der obigen Polarisationsumwandlungsmittel 711 auch
in der in 3 gezeigten Ausbildung ausgegeben
werden, werden sie im Inneren des Wafers 2 als dem Werkstück mit einer Zeitverzögerung zwischen
diesen konvergiert. Daher wechselwirken der vertikal polarisierte
Laserstahl 10a und der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b nicht
miteinander bzw. beeinflussen einander nicht, und der horizontal
polarisierte Laserstrahl 10b, der einen tiefen Brennpunkt
aufweist, wird nicht durch den vertikal polarisierten Laserstrahl 10a gestört, der einen
seichten Brennpunkt aufweist. Als ein Ergebnis können verschlechterte Schichten
W1 und W2, die gewünschte
Dicke T1 und T2 aufweisen, nahe dem Brennpunkt Pc des vertikal polarisierten
Laserstrahls 10a und nahe dem Brennpunkt Pd des horizontal
polarisierten Laserstrahls 10b im wesentlichen zur selben
Zeit ausgebildet werden.
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Es
wird nachfolgend eine Beschreibung einer dritten Ausbildung der
Laserstrahlaufbringmittel 4 unter Bezugnahme auf 4 gegeben.
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Die
Laserstrahlaufbringmittel 4, die in 4 gezeigt
sind, unterscheiden sich von den Laserstrahlaufbringmitteln 4,
die in 1 gezeigt sind, in den Pfadverteilungsmitteln
zum Verteilen eines Pulslaserstrahls, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszilliert
wurde, abwechselnd zu dem ersten Pfad 7a und dem zweiten
Pfad 7b. D.h. die Pfadverteilungsmittel 72 in
der Ausbildung, die in 4 gezeigt ist, bestehen aus
einem Modulator 721 zum Unterteilen eines Pulslaserstrahls,
der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 oszilliert
wurde, abwechselnd in zwei unterschiedliche Pfade und einem Pulsgenerator 722 zum
Bereitstellen eines Synchronisiersignals zum Festlegen bzw. Einstellen
einer Wiederholungsfrequenz (f) an die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 und
eines Synchronisiersignals, das eine Frequenz (f)/2 aufweist, an
den Modulator 721. Als der Modulator 721 wird
ein Modulationselement verwendet, das von einem akustisch-optischen
Effekt in der illustrierten Ausbildung Gebrauch macht. Indem diese
Pfadverteilungsmittel 72 zur Verfügung gestellt werden, kann
der Strahlteiler 712 in den Laserstrahlaufbringmitteln 4,
die in 1 gezeigt sind, weggelassen werden. Da der Aufbau der
Laserstrahlaufbringmittel 4, die in 4 gezeigt sind,
identisch mit jenem der Laserstrahlaufbringmittel 4, die
in 1 gezeigt sind, mit der Ausnahme der Pfadverteilungsmittel 72 ist,
werden dieselben Bezugszeichen denselben Elementen verliehen und ihre
Beschreibungen werden weggelassen.
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In
den Laserstrahlaufbringmitteln 4, die in 4 gezeigt
sind, wird, wenn ein Pulslaserstrahl, der eine Wiederholungsfrequenz
f(Hz) aufweist, von den Pulslaserstrahl-Oszillationsmitteln 5 zu oszillieren
ist, ein Synchronisiersignal zum Festlegen einer Wiederholungsfrequenz
(f) von dem Pulsgenerator 722 ausgegeben, um die Wiederholungsfrequenz
(f) des Pulslaserstrahls zu steuern bzw. zu regeln, der von den
Pulslaserstrahl-Oszillationsmitteln 5 os zilliert wurde.
Zur selben Zeit stellt der Pulsgenerator 722 an den Modulator 721 ein
Synchronisiersignal, das eine Frequenz (f)/2 aufweist, in Antwort
auf ein Signal zur Verfügung,
welches als ein Trigger bzw. Auslöser dient, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 5 zur
Verfügung
gestellt ist. Als ein Ergebnis werden die Pulslaserstrahlen 10,
die von den Pulslaserstrahl-Oszillationsmitteln 5 oszilliert
werden, abwechselnd in zwei unterschiedliche Pfade unterteilt, d.h. den
ersten Pfad 7a und den zweiten Pfad 7b, wenn sie
durch den Modulator 721 durchtreten, der aus einem Modulationselement
besteht, das von einem akustisch-optischen Effekt Gebrauch macht.
Beispielsweise werden ungeradzahlige Pulslaserstrahlen in den ersten
Pfad 7a unterteilt und geradzahlige Pulslaserstrahlen werden
in den zweiten Pfad 7b unterteilt. Betreffend die Verteilung
der Pulslaserstrahlen durch die Pfadverteilungsmittel 72,
können
zwei aufeinanderfolgende Pulse dem ersten Pfad 7a zugeteilt
werden und die darauffolgenden zwei aufeinanderfolgenden Pulse können zu
dem zweiten Pfad 7b abwechselnd verteilt werden.
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Ein
erster Laserstrahl 10c, der zu dem ersten Pfad 7b durch
den Modulator 721 der Pfadverteilungsmittel 72 verteilt
ist, tritt durch die zwei konvexen Linsen 731 und 732 der
Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 durch, um seinen
Strahldivergenzwinkel zu verändern.
In der illustrierten Ausbildung ist sein Strahldurchmesser so ausgebildet,
um stufenweise, wenn er weiter weg von der konvexen Linse 732 gelangt,
auf einer stromabwärtigen
Seite anzusteigen, die die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 ausbilden.
Der erste Laserstahl 10c, dessen Strahldivergenzwinkel
durch ein Durchtreten durch die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 verändert wurde,
tritt durch den Strahlteiler 76 durch und wird an einem
Brennpunkt Pe im Inneren des Wafers 2 als dem Werkstück durch
die Kondensorlinse 8 konvergiert. Da der erste Laserstrahl 10c,
der gerade zu dem ersten Pfad 7a geht, durch die Kondensorlinse 8 in
einem Zustand konvergiert wird, wo sein Strahldurchmesser stufenweise
bzw. zunehmend durch ein Durchtreten durch die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 vergrößert wird,
ist sein Brennpunkt Pe an einer Position (unteren Position in 1)
tiefer als der Brennpunkt Pf eines zweiten Laserstrahls 10d angeordnet,
welcher später
beschrieben werden wird und durch den zweiten Pfad 7b durchtritt,
d.h. an einer Position entfernt von der Kondensorlinse 8 in
der Richtung der optischen Achse ist. Die Tiefe des Brennpunkt Pe
kann geeignet durch ein Bewegen der konvexen Linse 731 oder 732 als den
Brennpunkttiefen-Verlagerungsmitteln 73 in der Richtung
der optischen Achse eingestellt werden.
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Währenddessen
wird der zweite Laserstrahl 10d, der zu dem zweiten Pfad 7b durch
den Modulator 721 der Pfadverteilungsmittel 72 abgezweigt
wurde, durch den ersten Spiegel 74, den zweiten Spiegel 75 und
den Strahlteiler 76 reflektiert, um seine Richtung im wesentlichen
unter einem rechten Winkel zu verändern, und seine optische Achse
ist bzw. wird mit der optischen Achse des ersten Laserstrahls 10c ausgerichtet,
der durch den ersten Pfad 7a durchtritt. Somit wird der
zweite Laserstrahl 10d, dessen optische Achse mit der optischen
Achse des ersten Laserstrahls 10c ausgerichtet wurde, an
einem Brennpunkt Pf im Inneren des Wafers 2 als dem Werkstück durch
die Kondensorlinse 8 konvergiert. Wie dies in 4 gezeigt
ist, ist der Brennpunkt Pf des zweiten Laserstrahls 10d an
einer Position (oberen Position in 1), seichter
als der Brennpunkt Pe angeordnet, d.h. einer Position nahe zu der
Kondensorlinse 8 auf derselben optischen Achse wie der
Brennpunkt Pe des obigen ersten Laserstrahls 10c.
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Da
der obige erste Laserstrahl 10c und der zweite Laserstrahl 10d abwechselnd
durch den Modulator 721 der obigen Pfadverteilungsmittel 72 ausgegeben
werden, werden sie im Inneren des Wafers 2 als dem Werkstück mit einer
Zeitverzögerung
zwischen diesen konvergiert. Daher wechselwirken der erste Laserstrahl 10c und
der zweite Laserstrahl 10d nicht miteinander und der erste
Laserstrahl 10c, der einen tiefen Brennpunkt aufweist,
wird nicht durch den zweiten Laserstrahl 10d behindert
bzw. gestört, der
einen seichten Brennpunkt aufweist. Als ein Ergebnis können verschlechterte
Schichten W1 und W2, die gewünschte
Dicken T1 und T2 aufweisen, jeweils nahe dem Brennpunkt Pe des ersten
Laserstrahls 10c und nahe dem Brennpunkt Pf des zweiten Laserstrahls 10d ausgebildet
werden. Die Zeitverzögerung
zwischen der Zeit, wenn der ersten Laserstrahl 10c den
Brennpunkt Pe erreicht, und der Zeit, wenn der zweite Laserstrahl 10d den
Brennpunkt Pf erreicht, ist (1 Sekunde/Wiederholungsfrequenz). Betreffend
den ersten Laserstrahl 10c und den zweiten Laserstrahl 10d,
welche abwechselnd konvergiert werden, ist es gewünscht, daß der erste
Laserstrahl 10c, dessen Brennpunkt weg bzw. entfernt von der
Sammellinse 8 ist, vor dem zweiten Laserstrahl 10d konvergiert
werden sollte, dessen Brennpunkt nahe zur Kondensorlinse 8 liegt.
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Eine
Beschreibung wird nachfolgend für
eine vierte Ausbildung der Laserstrahlaufbringmittel 4 unter
Bezugnahme auf 5 gegeben.
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Die
Laserstrahlaufbringmittel 4, die in 5 gezeigt
sind, unterscheiden sich von den Laserstrahlaufbringmitteln 4,
die in 4 gezeigt sind, dahingehend, daß die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 in
dem zweiten Pfad 7b angeordnet sind. Diese Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 bestehen aus
einer konvexen Linse 733 und sind zwischen dem Modulator 721 und
dem ersten Spiegel 74 zwischengelagert, ähnlich wie
die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 der zweiten
Ausbildung. Da die Ausbildung bzw. der Aufbau der Laserstrahlaufbringmittel 4,
die in 5 gezeigt sind, im wesentlichen gleich jener(m)
der Laserstrahlaufbringmittel 4, die in 4 gezeigt
sind, mit Ausnahme der Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 ist,
werden dieselben Bezugszeichen denselben Gliedern verliehen und ihre
Beschreibungen werden weggelassen.
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In
den Laserstrahlaufbringmitteln 4, die in 5 gezeigt
sind, geht der erste Laserstrahl 10c, der durch den Modulator 721 unterteilt
ist, gerade in den ersten Pfad 7a, tritt durch den Strahlteiler 76 und wird
an einem Brennpunkt Pg im Inneren des Wafers 2 als dem
Werkstück
durch die Kondensorlinse 8 konvergiert, ähnlich den
Laserstrahlaufbringmitteln 4, die in 4 gezeigt
sind. Dieser Brennpunkt Pg entspricht dem Brennpunkt Pf des zweiten
Laserstrahls 10d in den Laserstrahlaufbringmitteln 4,
die in 4 gezeigt sind.
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Währenddessen
tritt der zweite Laserstrahl 10d, der zu dem zweiten Pfad 7b durch
den Modulator 721 der Pfadverteilungsmittel 72 abgezweigt
wurde, durch die konvexen Linse 733 als den Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 durch,
um seinen Strahldivergenzwinkel zu verändern. In der dargestellten
bzw. illustrierten Ausbildung wird der Divergenzwinkel des zweiten
Laserstrahls 10d stufenweise durch ein Durchtreten durch
die konvexe Linse 733 so reduziert, daß sein Durchmesser stufenweise kleiner
wird, wenn er weiter von der konvexen Linse 733 entfernt
ist. Der zweite Laserstrahl 10d, dessen Strahldivergenzwinkel
durch ein Durchtreten durch die konvexe Linse 733 verändert wurde,
wird durch den ersten Spiegel 74, den zweiten Spiegel 75 und den
Strahlteiler 76 unter bzw. bei Winkeln reflektiert, die ihren
Installationswinkeln entsprechen, und seine optische Achse wird
mit der optischen Achse des ersten Laserstrahls 10c ausgerichtet,
der durch den obigen Pfad 7a durchtritt. Da der Strahldivergenzwinkel des
zweiten Laserstrahls 10d, der auf die Kondensorlinse 8 einfällt, durch
ein Durchtreten durch die konvexe Linse 733 als den Brennpunkttiefen-Verlagerungsmitteln 73 verändert wurde,
wurde sein Strahldurchmesser ebenfalls verändert. Der zweite Laserstrahl 10d,
der durch die Kondensorlinse 8 durchtritt, wird an einem
Brennpunkt Ph im Inneren des Wafers 2 als dem Werkstück konvergiert.
Da der zweite Laserstrahl 10d, der durch den zweiten Pfad 7b durchtritt,
durch die Kondensorlinse 8 in einem Zustand konvergiert
wird, wo sein Strahldurchmesser zunehmend durch ein Durchtreten
durch die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 vergrößert wird,
ist sein Brennpunkt Ph an einer Position (unteren Position in 5)
tiefer als der Brennpunkt Pg des ersten Laserstrahls 10c angeordnet,
der durch den ersten Pfad 7a durchtritt, d.h. an einer
Position weg von der Kondensorlinse 8 in der Richtung der
optischen Achse. Die Tiefe des Brennpunkts Ph kann geeignet durch
ein Bewegen der konvexen Linse 733 als den Brennpunkttiefen-Verlagerungsmitteln 73 in
der horizontalen Richtung eingestellt werden. Weiters werden in der
Ausbildung, die in 5 gezeigt ist, da der erste Laserstrahl 10c und
der zweiten Laserstrahl 10d abwechselnd durch den obigen
Modulator 721 ausgegeben werden, sie in dem Inneren des
Wafers 2 als dem Werkstück
mit einer Zeitverzögerung
zwischen diesen konvergiert. Daher wechselwirken der erste Laserstrahl 10c und
der zweite Laserstrahl 10d nicht miteinander, und der zweite
Laserstrahl 10d, der einen tiefen Brennpunkt aufweist,
wird nicht durch den ersten Laserstrahl 10c behindert,
der einen seichten Brennpunkt aufweist. Als ein Ergebnis können verschlechterte
Schichten W1 und W2, die gewünschte Dicken
T1 und T2 aufweisen, nahe dem Brennpunkt Pg des ersten Laserstrahls 10c und
nahe dem Brennpunkt Ph des zweiten Laserstrahls 10d ausgebildet werden.
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Es
wird nachfolgend eine Beschreibung einer anderen Ausbildung der
Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 unter Bezugnahme
auf 6 gegeben.
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Die
Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73, die in 6 gezeigt
sind, umfassen eine konvexe Linse 734 und eine konvexe
Linse 735, welche voneinander beabstandet sind, und ein
erstes Paar von Spiegeln 736 und ein zweites Paar von Spiegeln 737, welche
zwischen der konvexen Linse 734 und der konvexen Linse 735 zwischengelagert
sind. Das erste Paar von Spiegeln 736 besteht aus einem
ersten Spiegel 736a und einem zweiten Spiegel 736b,
welche parallel zueinander sind und auf einem Spiegelhalteglied
(nicht gezeigt) in einem Zustand festgelegt sind, wo sie einen Abstand
zwischen einander beibehalten. Das zweite Paar von Spiegeln 737 besteht aus
einem ersten Spiegel 737a und einem zweiten Spiegel 737b,
welche ebenfalls parallel zueinander sind und auf einem Spiegelhalteglied
(nicht gezeigt) in einem Zustand festgelegt sind, wo sie einen Abstand
zwischen einander beibehalten. In den Brennpunkttiefen-Verlagerungsmitteln 73,
welche ausgebildet sind, wie dies oben beschrieben und in 6 gezeigt
ist, ist bzw. wird, wenn der horizontal polarisierte Laserstrahl 10b oder
der zweite Laserstrahl 10d, welcher zu dem zweiten Pfad 7b abgezweigt
wurde, durch die konvexe Linse 734 den ersten Spiegel 736a und
den zweiten Spiegel 736b des ersten Paars von Spiegeln 736,
den ersten Spiegel 737a und den zweiten Spiegel 737b des
zweiten Paars von Spiegeln 737 und die konvexe Linse 735 durchtreten,
der Divergenzwinkel des horizontal polarisierten Laserstrahls 10b oder
des zweiten Laserstrahls 10d so ausgebildet, um anzusteigen,
so daß sein
Strahldurchmesser stufenweise größer wird,
wenn er von der konvexen Linse 735 weiter entfernt ist.
Der Divergenzwinkel des horizontal polarisierten Laserstrahls 10b oder
des zweiten Pulslaserstrahls 10d und sein Strahldurchmesser,
wenn er auf die obige Kondensorlinse 8 einfällt, d.h.
die Tiefenposition des Brennpunkts des horizontal polarisierten
Laserstrahls 10b oder des zweiten Pulslaserstrahls 10d,
welcher durch die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 durchtritt
und durch die obige Kondensorlinse 8 konvergiert wird,
können
geeignet durch ein Verändern der
Länge des
optischen Pfads durch ein Variieren der Installationswinkel des
ersten Paars von Spiegeln 736 und des zweiten Paars von
Spiegeln 737 eingestellt werden. Für die Einstellung der Installationswinkel
werden die Spiegelhalteglieder (nicht gezeigt) zum Halten des ersten
Paars von Spiegeln 736 und des zweiten Paars von Spiegeln 737 an
einem Punkt Q gedreht, wo der erste Spiegel 736a und der zweite
Spiegel 737a jeweils punktsymmetrisch zu dem zweiten Spiegel 736b und
dem zweiten Spiegel 737b werden. Die obigen Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel 73 können zwischen
dem ersten Spiegel 74 und dem zweiten Spiegel 75 in
den obigen Ausbildungen zwischengelagert sein oder können in
dem ersten Pfad 7a angeordnet sein.
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Während die
vorliegende Erfindung oben basierend auf den illustrierten Ausbildungen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde,
sollte festgehalten werden, daß die vorliegende
Erfindung in keiner Weise nur auf die obigen Ausbildungen beschränkt ist,
sondern in anderen verschiedenen Weisen verändert oder modifiziert werden
kann, ohne von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise ist bzw. wird in den dargestellten bzw. illustrierten
Ausbildungen die konvexe Linse als die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel
verwendet. Die Linse als die Brennpunkttiefen-Verlagerungsmittel
kann eine konkave Linse oder ein Satz von Linsen sein.