KR101321453B1 - 레이저 프로세싱 동안 실시간 타깃 표면형태 트래킹 - Google Patents

레이저 프로세싱 동안 실시간 타깃 표면형태 트래킹 Download PDF

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Abstract

표면형태 측정을 수행하기 위한 효율적인 방법과 시스템(90)으로서 레이저 기계가공 처리량을 증가시키는 것을 용이하게 해준다. 타겟 견본(30) 상의 다수의 지점들에서의 표면형태 측정(30) 또는 연속적인 실시간 측정 그리고 타깃 견본 표면 표면형태(66)과 타깃 견본 두께(70)의 모니터링이 레이저 기계 가공 프로세스 동안 수행된다. 레이저 기계 가공될 타깃 견본의 두께 측정은 전달되는 레이저 에너지의 미세한 튜닝을 허용하게 되며 보다 고 품질의 타깃 물질 제거의 결과를 가져온다.

Description

레이저 프로세싱 동안 실시간 타깃 표면형태 트래킹{REAL TIME TARGET TOPOGRAPHY TRACKING DURING LASER PROCESSING}
본 발명은 타깃 재료를 레이저 기계 가공하는 것에 관련하며, 특히, 물질이 제거되어 반복 가능한 질의 비어(via)들을 증가된 산출로 형성하게 해주는 연속적으로 적층된 타깃의 레이어의 표면형태 및 두께중 하나 또는 모두의 자동 측정을 위한 시스템과 방법에 관련한 것이다.
레이저는 비어들을 뚫고 전자 물질 제품으로부터 물질을 제거하는데 사용된다. 전자 회로 보드의 유전체 레이어들에서 자주 사용되는 에폭시 또는 레진은 이러한 레이저에 의해서 보통 제거되는 타입들의 물질에 속한다. 기계 가공 레이저 빔이 안정적이고 일관적으로 물질의 층을 제거하기 위해서, 빔의 초점 깊이 및 이미지 평면의 하나 또는 모두가 제거가 수행되는 물질 레이어의 깊이 내에 있어야 하는 것이 바람직하다. 제거가 수행되는 레이어의 두께 또는 표면형태의 하나에 있어서의 또는 다른 타깃 레이어들의 표면형태에 있어서의 변이는 빔의 초점 깊이와 이미지 평면의 하나 또는 모두에 대해서 레이어의 상대적인 위치를 변경시킬 수 있으며 따라서 일관적이지 못하게 뚫린 저 품질의 비어들의 결과를 가져온다.
연속적으로 적층된 타깃에 비어들을 뚫기위한 기계 가공 레이저 빔과 빔 위 치지정 시스템의 사용은 종래 당업 기술에 잘 알려져 있다. 이러한 연속적으로 적층된 타깃들은 보통 전도성 레이어들과 유전성 레이어들을 포함하며 전자 회로 응용제품들의 회로 보드로 사용된다.
비어를 특징짓는 4가지의 주요 질 측정규준(metrics)이 있다. 이들은 비어의 테이퍼, 비어의 둥근정도(roundness), 벽의 부드러운 정도(smoothness), 그리고 바닥 표면의 깨끗한 정도를 포함한다. 기계 가공 레이저 빔의 초점 깊이가 물질이 제거될 층의 밖에 있을 경우, 비어들은 균일하지 못한 직경들로 뚫리게 될 것이다. 비어 직경은 레이어 두께가 기계 가공 레이저 빔의 초점 깊이 보다 더 많이 변하게 되면 10% ~ 20% 변하게 될 것이다. 물질 제거를 요하는 레이어의 두께가 작으면, 기계 가공 레이저 빔에 의해서 전해지는 잉여 파워가 비어를 초과-드릴링(over-drilled)하는 결과를 가져오며, 이는 형편없는 벽 품질과 공차를 벗어난 비어 사이즈의 하나 또는 모두를 보이게 된다. 물질의 레이어가 두꺼우면, 충분하기 못한 파워는 불완전한 비어 형성의 결과를 가져온다. 비어 품질은 따라서 물질이 제거될 레이어의 표면 높이 및 두께의 정확한 인식에 의존한다.
연속적으로 적층된 타깃의 표면형태를 측정하기 위한 최신 기술은 타깃의 표면을 프로브로 접촉하고(touching) 그 변위를 측정하거나 또는 표면의 부분 상에 카메라를 포커싱하는 것을 수반한다. 프로브를 내리거나 올리는 것 또는 카메라를 포커싱하는 것은 산업적으로 상당한 양의 시간을 소모하며, 이는 실질적 물질 제거 프로세스 이전에 경과하게 된다. 현재의 측정 방법들과 관련된 시간 때문에, 각 타깃의 높이는 오직 단일 위치에서만 측정된다. 단일 측정이 타깃에서 타깃으로의 변화에 근거하여 기계 가공 빔의 초점 깊이의 조정을 허용하지만, 단일 측정은 단일 타깃의 표면형태에 있어서의 변위들에 대한 정보를 주지는 못한다.
물질의 단일 레이어의 두께가 단지 6마이크론 만큼 변한다 해도, 타깃 표면의 높이는 60 마이크론 이상 변할 수 있다. 물질 제거를 요하는 일부 레이어는 25 마이크론 만큼 얇을 수 있기 때문에, 타깃의 표면 높이의 변화는 초점 깊이가 타깃 레이어 밖으로 나가서 따라서 이 레이어에 뚫리는 어떠한 비어의 질을 감소시키기에 충분하기 이상이다. 테크놀로지가 소형화의 요구를 계속하고 있기 때문에, 비어는 직경, 깊이, 또는 둘 모두에서 계속해서 줄어들 것이며, 따라서 보다 짧은(예를 들어, UV) 파장의 레이저에 의해서 형성될 것으로 보인다. 보다 작은 디멘전에서, 증가된 품질과 반복 가능성은 비어의 적절한 기능성에 훨씬 더 핵심적이다.
물질이 제거될 레이어의 두께에 있어서의 변화는 또한 레이어에 형성되는 비어들의 품질을 감소시킬 것이다. 레이어의 두께가 알려지지 않을 때, 잉여의 또는불충분한 양의 에너지가 재료 제거 동안 기계 가공 레이저 빔에 의해서 적용될 수 있으며, 아래에 놓인 전도성 레이어에의 손상 또는 불완전하게 뚫린 비어의 결과를 가져올 수 있다.
본 발명의 실시모드들은 기계 가공 레이저 빔 시스템에서 연속적으로 적층된 타깃의 지역들의 표면 높이 및 레이어 두께의 하나 또는 모두에서의 변위를 이 지역으로부터 물질들을 레이저 기계 가공하기 이전에 실시간으로 측정하기 위한 트래킹 디바이스를 사용한다. 트래킹 디바이스는 검출한 거리 변화들을 상관시키는 시그널들을 제공한다. 적합한 트래킹 디바이스의 예들은 레이저 삼각측량, 커패시턴스 또는 와류 전류 프로브, 또는 공초점 디바이스를 포함한다. 보다 고 품질의 비어들은 트래킹 디바이스에 의해서 취해진 측정들에 대응하여 타깃 및 기계 가공 레이저 빔의 상대적인 위치 그리고 기계 가공 레이저 빔의 에너지의 하나 또는 모두를 변경함에 의해서 얻어질 수 있다. 트래킹 디바이스는 초점 깊이가 특정 작동 공차 밖에 놓일 수 있다는 조건하에 어떠한 형태의 기계 가공 레이저 빔과 연관되어 사용될 수 있다.
레이저 삼각 측량 디바이스와 함께 구현되는 한 실시모드에서, 트래킹 광 빔은 타깃의 밖으로 반사하며 레이저 빔 위치 센서에 의해서 받아진다. 받아진 반사된 레이저 광은 다음으로 물질이 제거될 레이어의 표면형태 및 두께에 대한 정보를 제공하도록 프로세스된다. 받아진 정보에 근거하여, 기계 가공 레이저 빔 시스템은 대물 렌즈와 타깃 사이의 축상 거리를 따라 타깃에 상대적으로 펄스된 기계 가공 레이저 빔의 빔 웨이스트(waist)의 이미지 컬럼의 위치를 조정한다. 펄스된 기계가공레이저 빔은 기계가공 레이저 펄스의 스트림 형태이다. 기계 가공 레이저 빔 시스템은 또한 물질 제거 프로세스에 사용되는 레이저 펄스들의 수를 조정한다. 비어 형성을 위해서, 펄스들의 수는 비어를 형성하기 위해서 적용되는 기계 가공 레이저 빔 에너지의 양에 대응한다. 표면형태 및 두께 정보의 하나 또는 모두를 사용하는 다른 기계 가공 응용들에 대해서, 펄스들의 수는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼를 잘게 자르고, 반도체 메모리 링크를 절단하거나, 또는 저항성 또는 다른 타깃 물질을 깍아내는 데에 적용되는 기계 가공 레이저 빔 에너지에 대응한다. 다른 실시모드들은 비슷한 방식으로 축상 거리를 조정하기 위한 트래킹 디바이스로 커패시턴스 또는 멤돌이 전류 프로브 또는 공초점 디바이스를 사용한다.
추가적인 양상들과 장점들은 바람직한 실시모드들의 다음의 상세한 기술로부터 자명하게 될 것이며, 이는 함께하는 도면들에 참조하여 진행한다.
도 1은 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위해 구성된 종래 기술 기계 가공 레이저 빔 시스템 및 빔 위치 지정 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 레이저 기계 가공에 의해서 비어가 형성된 후 보여지는 2 층의 연속적으로 적층된 타깃의 부분 단면도.
도 3은 대물 렌즈와 타깃과 관련한 기계 가공 레이저 빔의 초점 깊이를 도시하는 도면.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 각기 기계 가공 레이저와 두 개의 트래킹 레이저들과 관련된 위치 센싱(sensing) 디바이스들이 설치된 레이저 위치지정 시스템의 실시모드의 정면, 평면, 그리고 측면 입면도.
도 5는 트래킹 레이저 빔, 레이저 빔 위치 센서, 그리고 연속적으로 적층된 타깃의 관련된 표면을 도시하는 도면.
도 6은 도 5의 시스템 컴포넌트들의 대안적 실시모드를 도시하는 도면.
도 7은 트래킹 디바이스로 작동하는 커패시턴스 또는 와류 커런트 프로브를 도시하는 도면.
도 8은 트래킹 디바이스로 작동하는 공동 초점 프로브를 도시하는 도면.
도 9는 불투명 타깃 레이어의 두께를 측정하기 위해서 도 6의 레이저 삼각 측량 디바이스와 함께 작동하는 도 7의 커패시턴스 프로브 또는 와류 전류 프로브를 도시하는 도면.
도 10a 와 도 10b는 적층된 타깃의 상부 표면 상의 트래킹 빔의 두 개의 입사 지역에 대한 트래킹 빔, 빔 위치 센서, 그리고 도 5의 연속적으로 적층된 타깃 사이의 위치적 관계를 도시한 도면.
도 11은 상이한 에너지 프로파일들과 대물 렌즈로부터 타깃 표면까지의 거리들을 가지는 레이저 빔들 사이의 관계를 도시하는 그래프.
이 발명의 바람직한 실시모드들은 바어 드릴링 그리고 다른 전자 회로 물질 제거 프로세스들을 수행하는 기계 가공 레이저 빔과 함께 사용된다. 기계 가공 레이저 빔은 보통 대물 렌즈와의 광학적 연관으로 펄스화된 레이저 소스에 의해서 만들어 지며, 대물 렌즈는 레이저를 지지구조 상에 장착된 타깃 견본을 뚫기에 적합한 빔으로 집속된다. 전형적인 타깃들은 전자기기 산업에서 인쇄된 회로 보드로 자주 사용되는 연속적으로 적층된 보드들을 포함한다.
도 1에 참조하여, 기계 가공 레이저 빔 시스템(10)은 빔 경로(18)를 따라서 펄스화된 출력 빔(14)을 전달하는(propagate) 레이저(12)를 포함한다. 레이저 출력(14)은 레이저 빔 위치지정 매커니즘 및 시스템(22)의 일련의 빔 인도 컴포넌트들(20)에 의해서 인도되기 전에 빔 경로(18)를 따라서 위치된 빔 익스팬더(expander) 렌즈 컴포넌트들(16)을 포함하는 잘-알려진 다양한 광학 디바이스들에 의해서 조작될 수 있다. 레이저 출력 빔(14)은, 포커싱 또는 텔레센트릭 스캔 렌즈와 같은, 대물 렌즈(26)를 통해서 타깃 견본 장착부(32)에 고정된 연속적으로 적층된 타깃(30) 상에 기계 가공 레이저 빔(38)으로서의 입사를 위해 진행한다.
빔 위치지정 시스템(22)은 기계 가공 빔(28)과 타깃(30)의 상대적인 위치를 변경하는 데 사용되며 기계 가공 빔(28)과 장착부(32)의 하나 또는 모두를 이동시킬 수 있다. 빔 위치 지정 시스템(22)은 기계 가공 빔(28)을 타깃(30)에 상대적으로 X-, Y-, Z-축 방향들로 이동시키도록 작동하며, 여기서 Z 축은 기계 가공 빔 축을 따라서 정의되며 타깃(30)의 표면에 실질적으로 수직이다. 기계 가공 빔(28)이 대물 렌즈(26)을 나와서 타깃(30)의 표면을 때리는 지점으로부터의 축상 거리는 따라서 타깃(30) 또는 대물 렌즈(26)의 Z 축을 따른 이동에 의해서 변경된다.
예시 빔 위치지정 시스템(22)은 Cutler 등의 미국 특허 번호 5,751,585에 자세하게 기술되며, Cutler의 미국 특허 번호 6,430,465에 기술된 ABBE 에러 수정을 포함할 수 있고, 이 두 특허 모두는 이 특허 출원의 양수인에게 양도되어 있다. 빔 위치지정 시스템(22)은 바람직하게 적어도 2 개의 플랫폼 또는 스테이지(40, 42)를 제어하며 기계가공 빔(28)을 원하는 레이저 타깃 위치로 향하게 하고 집속시키기 위한 빔 인도 컴포넌트(20)을 지지하는 평행이동 스테이지 포지셔너(positioner)를 사용한다. 바람직한 실시모드에서, 평행이동 스테이지 포지셔너는, 보통 선형 모터들에의해서 이동되는, Y 스테이지(40)가 타깃(30)을 레일들(48)을 따라서 지지하고 이동시키며, X 스테이지(42)가 레일들(52)을 따라서 빠른 포지셔너(50)와 대물 렌즈(26)를 지지하고 이동시키며, X와 Y 스테이지들(40, 42) 사이의 Z-축 디멘전이 조정가능하며, 빔 인도 컴포넌트들(20)이 레이저(12)와 빠른 스 티어링 거울(54) 사이의 어떠한 회전(turns)을 통해 빔 경로(18)를 정렬하는 스플릿-축(split-axis) 시스템이다. 보통의 평행이동 스테이지 포지셔너는 500mm/sec의 속도와 1.5G의 가속 능력을 가진다. 편의상, 빠른 포지셔너(50)과 하나 이상의 평행이동 스테이지들(40 및/또는 42)는 제 1 또는 통합 위치지정 시스템으로 지칭될 수 있다. 위에 기술된 위치지정 시스템 컴포넌트들의 다수를 포함하는 바람직한 레이저 시스템의 예는, 이 특허 출원의 양수자인, Electro Scientific Industries, Inc.에 의해서 제조되는 Model 5320 레이저 시스템 또는 이 시리즈에 속하는 다른 제품들이다. 당업자는, 그러나, 타깃 견본 위치지정을 위한 단일 X-Y 스테이지와 고정된 빔 위치와 정지 검류계 중 하나 또는 양쪽 모두를 가진 시스템도 대안적으로 사용될 수 있다는 것을 주지할 것이다.
레이저 시스템 컨트롤러(56)는 바람직하게 레이저(12)의 발사를 스테이지들(40, 42)과 빠른 포지셔너(50)의 이동에 당업자에 잘 알려진 방식으로 동기시킨다. 당업자는 레이저 시스템 컨트롤러(56)가 이들 레이저 컴포넌트들 중 어느 것 또는 모두에 파워를 제어하거나 및/또는 공급할 일체화된 또는 독립적인 제어 서브시스템을 포함할 수 있다는 것과 이러한 서브시스템들이 레이저 시스템 컨트롤러(56)에 대해서 원거리에 위치될 수 있다는 것을 주지할 것이다.
기계 가공 빔(28)의 패러미터들은, 광범위하게 다양한 금속, 유전성, 및 다른 상이한 광학 흡수, 물질 제거 쓰레스홀드, 또는 광의 다른 UV, 가시, 또는 다른 적합한 파장들에 대한 다른 특징을 보일 수 있는 물질에서 실질적으로 깨끗한, 연속적인 드릴링, 즉 비어 형성을 용이하게 해주도록 선택된다.
도 2는 도 1의 기계 가공 레이저 빔 시스템(10)에 의해 보통 프로세스되는 타입의 연속적으로 적층된 타깃(30)의 단면도를 도시한다. 편의를 위해, 타깃(30)은 단지 두 개의 레이어들(60, 62)을 가지는 것으로 도시된다. 레이어(62)는 레이어(60)를 지지하며, 이로부터 물질이 제거되어 비어(64)를 형성하게 된다. 비어들이 일관적이고 적절하게 드릴링되기 위해서, 기계 가공 빔(28)의 초점 깊이가 레이어(60) 내에 확립된다. 따라서, 초점의 깊이는 연속적으로 적층된 타깃(30)의 표면(66)과 레이어(60)의 아래에 있는 레이어(62)의 표면(68) 사이에서 정해진다. 레이어(60)는 두께(70)를 가지는 데, 이는 표면들(66, 68) 사이의 거리이다.
레이어(62)는, 예를 들어, 알루미늄, 구리, 금, 몰리브덴, 니켈, 팔라듐, 백금, 은, 티타늄, 텅스텐, 금속 질소화물, 또는 이들의 조합과 같은 표준 금속을 포함할 수 있다. 종래의 금속 레이어(62)는, 보통 9μm-36μm 사이로, 두께에 있어서 변화하지만, 보다 얇거나 72μm 만큼 두꺼울 수 있다. 단일 타깃(30)에서의 연속적인 전도성 레이어들은 보통 동일한 금속으로 만들어진다.
유전성 매트릭스 또는 레이어(60)는, 예를 들어, 벤조사이클로부탄, 비스말레이미드 트리아진, 카드보드, 사이어네이트 에스텔, 에폭시, 페놀(phenolics), 폴리이미드, 폴리테트라플루오르에틸렌, 다양한 폴리머 합금들, 또는 이들의 조합과 같은 표준 유기 유전성 물질을 포함할 수 있다. 종래의 유기 유전성 레이어들은 두께에 있어서 상당하게 변화하지만, 보통 레이어(62)와 같은 금속 레이어들보다 훨씬 더 두껍다. 유기 유전성 레이어들(60)의 예시 두께 범위는 약 30μm-400μm이다.
비어 직경들은 바람직하게 25μm에서 300μm 범위에 있지만, 레이저 시스템(10)은 약 5μm에서 25μm 만큼 작은 직경들 또는 1mm 보다 더 큰 직경들을 가질 수 있다. 기계가공 빔(28)의 바람직한 물질 제거 스팟 사이즈가 바람직하게 약 25μm에서 75μm이기 때문에, 25μm보다 더 큰 비어들은 천공(trepanning), 동심 원 프로세싱, 또는 나선 프로세싱에 의해서 만들어 질 수 있다.
따라서, 도 2에 참조로 하여, 비어(64)의 품질은 비어 벽들(72)의 매끄러움, 비어 바닥(74)의 깨끗함, 그리고 비어의 윗면(top)과 바닥 직경에(즉, 테이퍼) 직접적으로 관련한다.
도 3은 비어 드릴링 동안 타깃(30)에 관련하여 기계 가공 빔(28)을 도시한다. 기계 가공 빔(28)의 집속된 빔 웨이스트(78)의 이미지 컬럼(76)은 그 초점 깊이에 상응하며 기계 가공 빔(28)의 초점이 그 내에서 특정 직경의 비어들을 일관적으로 드릴링하기에 충분히 타이트한 영역을 판별해준다. 이미지 평면(80)은 기계 가공 빔(28)을 위한 최적의 초점 평면을 판별해준다. 반복 가능한 고-품질 비어들을 얻기위해서, 이미지 컬럼(76)은 레이어(60) 전체에 걸쳐서 연장한다. 만일 대물 렌즈(26)로부터 타깃 표면(66) 및/또는 전도성 표면(68)까지의 거리가 변화하면, 이미지 컬럼(76)은 레이어(60) 위 또는 아래로 놓여서, 보다 저 품질의 비어의 결과를 가져올 수 있다.
도 4a는 기계 가공 빔(28)의 경로 근처로 분리된 빔 경로들을 따라서 진행하는 각각의 제1, 제2 트래킹 레이저 빔들(96, 98)을 방출하는 유사한 트래킹 레이저 빔 소스들(92, 94)이 장착되는 기계 가공 레이저 빔 시스템(90)의 정면도이다. 도 4b와 도 4c는 도 4a의 레이저 시스템(90)의 각 상면도 및 측면도를 도시한다. 레이저 시스템(90)은, 제1, 제2 트래킹 빔들(96, 98)에 의해서 운반되고 이들로부터 전달되는 정보를 프로세스하기 위해 작동하는 트래킹 레이저 빔 소스들(92, 94) 그리고 연관된 보조 디바이스들의 추가를 제외하고, 레이저 시스템(10)과 유사한 구조를 가진다. 레이저 시스템(10, 90)에 공통인 컴포넌트들은 동일한 참조 번호들에 의해서 식별된다.
빔 위치지정 시스템(22)은 타깃(30)의 표면(66)을 따른 기계 가공 빔(28)의 상대적인 평행이동 운동과 대물 렌즈(26)와 타깃(30) 사이의 상대적 축상 운동을 야기한다. 트래킹 빔들(96, 98)은 기계 가공 빔(28)으로부터 고정된, 알려진 거리들 만큼 오프셋되며 이에 상대적으로 위치되어 트래킹 빔들(96, 98)의 상이한 각각이 기계가공 빔(28)을, 기계가공 빔이 반대 방향 즉 X축을 따른 전후방향들로 매칭 경로를 횡단할 때, 리드(lead)하게 한다. 도시되지는 않았지만, 트래킹 레이저 빔들(96, 98)은 또한 매칭 레이저 빔이 Y 축을 따라서 이동할 때 기계가공 레이저 빔(28)을 리드(lead)하게 구성된다.
대안적으로, 만일 표면(66)의 표면형태 또는 레이어(60)의 두께(70)가 기계가공 빔(28)과 트래킹 빔들(96, 98)의 선택된 하나 사이의 오프셋에 걸쳐 약간만이 변하게 되면, 선택된 트래킹 빔은 표면(66)의 표면형태 및 레이저 타깃 위치(46) 근처의 레이어(60)의 두께(70)를 측정하기 위해서 사용될 수 있다. 선택된 트래킹 빔은 기계가공 빔(28)을 리드할 필요가 없으며, 측정은 대물 렌즈(26)가 레이저 타깃 위치(46) 위에 위치되면 취해질 수 있다. 이는 선택된 트래킹 빔이 레이저 타 깃 위치(46)에 충분히 근처에 있어서 취해진 측정이 레이저 타깃 위치(46)와 관련한 패러미터들에 근사하게 되기 때문이다.
도 5는 타깃(30)의 표면 표면형태 및 레이어 두께를 측정하기 위한 트래킹 빔(96) 그리고 연관된 빔 위치 센서(100)의 위치 관계(positional relationship)를 도시한다. 트래킹 빔 소스(92)는 트래킹 레이저 빔(96)을 방출하며, 이는 타깃(30)의 표면(66)에 입사하며 그 부분이 타깃(30)의 표면(66) 밖으로 반사하여 제 1 반사된 광 빔(102)을 형성하게 된다. 제 1 반사된 광 빔(102)은 다음으로 빔 위치 센서(100)에 의해서 받아진다. 빔 위치 센서(100)에 의해서 측정된, 제 1 반사된 광 빔(102)의 특성은 트래킹 레이저 빔(96)에 상대적인 알려진 위치와 표면(66) 상의 트래킹 레이저 빔(96)의 입사의 순간적 위치(instantaneous location)에서의 표면(66) 사이에 측정된 축상 거리(104)를 결정하기 위해서 프로세스 된다. 도 5에 도시되고 기술된 실시모드들에서, 알려진 위치는 대물 렌즈(26)의 출구(exit) 표면이다. 축상 거리(104)는 측정 위치에서 표면(66)의 높이에 대응한다. 트래킹 빔(96)이 표면(66)을 따라서 이동할 때 축상 거리(104)의 연속적인 결정은 타깃(30)의 표면 표면형태 측정을 제공한다. 이는 레이저 시스템 컨트롤러(56)가 표면(66) 상의 또는 레이어(60) 내의 이미지 컬럼(76)의 위치를 실질적으로 유지하기 위해서 빔 경로(18)를 따라서 대물 렌즈(28)의 대응하는 이동을 야기하게 해준다.
도 5는 절삭 레이어 두께(68)를 측정하는 기능을 더 도시한다. 레이어(60)가 적어도 부분적으로 투명하며 입사각(θ)이 특정 범위 안에 있으면, 트래킹 레이저 빔의(96) 부분이 레이어(60)를 통해서 진행하며 제 2 반사된 광 빔(106)을 형성하기 위해서 아래로 전기적 전도성 레이어(62)의 표면(68) 밖으로 반사된다. 이는, 예를 들어, 에폭시 상부(top) 레이어(60)가 구리 레이어(62) 상에 지지되는 인쇄 회로 보드에대해서도 성립한다. 제 2 반사된 광 빔(106)은 변위 거리(108)에 의해서 제 1 반사된 광 빔(104)으로부터 분리되며, 변위 거리(108)는 레이어(60)의 두께에 상응한다. 제1반사된 광빔(102)를 야기시키는 광빔(96)이 진행하는 축상거리(104)는 변위거리(108)가 측정되는 예상경로를 정의한다. 레이저 위치 센서(100)는 변위 거리(108)에 대응하는 출력 시그널을 측정하여 제공하도록 작동 가능하다. 위치 센서(100) 상의 제 1 및 제 2 반사된 광 빔들(102, 106)의 입사에 의해서 생성된 전기적 시그널들은 변위 거리(108)에 대한 정보를 제공하며, 변위 거리(108)는 레이어(60)의 두께(70)에 대응한다. 레이저 시스템 컨트롤러(56)는 빔 위치 센서(100)의 출력을 프로세스하여 레이어(60)의 실제 두께(70)을 정하고 이후 이에 따라 두께(70)에 있어서의 변이를 상보하기 위해 비어(64)를 형성하도록 레이어(60)에 적용되는 레이저 에너지의 펄스들의 수를 조정한다. 당업자들은 타깃 표면 표면형태 및 타깃 레이어 두께의 하나 또는 모두를 측정하는 것이 트래킹 빔이 그 빔 경로를 따라서 기계 가공 빔(28)과 함께 이동할 때 레이저 시스템 컨트롤러(56)에 의한 빔 위치 센서(100)의 반복적인 샘플링을 수반한다는 것을 주지할 것이다.
도 6은 도 5의 시스템의 대안적인 구성을 도시하며, 여기서 트래킹 레이저 소스(92)와 빔 위치 센서(100)는 동일한 구획에 수용된다. 이러한 하나의 상업적으로 얻을수 있는 레이저 삼각측량 디바이스는 독일 오르텐버그 쾨니히바허 슈트라세 15 디-94496소재 마이크로 입실론 사( Micro Epsilon, Koenigbacher Strasse 15 d-94496, Ortenburg, Germany)에 의해서 제조되는, Model opto NCDT 1400이다.
도 7은 시스템 10에서의 사용을 위한 제 1 대안적 트래킹 디바이스(109a)를 도시하며, 여기서 커패시턴스 프로브 또는 와류 전류 프로브가 광학적으로 투명한 유전체 레이어(60)를 가지는 타깃(30)의 전도성 레이어(62)의 표면 표면형태를 트래킹하기 위해 사용된다. 상업적으로 얻을 수 있는 커패시턴스 프로브와 상업적으로 얻을 수 있는 와류 전류 프로브의 예들은, 각각, Model capa NCDT 620 그리고 Model eddy NCDT 3300 으로서, 이들은 모두 독일 오르텐버그 쾨니히바허 슈트라세 15 d-94496소재 마이크로 입실론 사(Micro Epsilon, Koenigbacher Strasse 15 d-94496, Ortenburg, Germany)에 의해서 제조된다.
도 8은 시스템(10)에서의 사용을 위한 제 1 대안적 트래킹 디바이스(109b)를 도시하며, 여기서 광 트래킹 소스와 피드백 디바이스로 구성되는 공초점 디바이스는 동일한 구획에 수용된다. 이러한 디바이스는 공초점 광학 원리에 따라서 구현되며 다색 광을 정확한 거리로 집속되는 다수의 단색 광 소스들로 바꾸어 주기 위한 정확하게 위치된 렌즈들을 사용한다. 단색 광 소스들로부터의 반사들은 다음으로 측정되는 표면 또는 표면들의 거리를 결정하는데 사용된다. 도 8은 동시에 표면들(66, 68)을 트래킹하는 공초점 트래킹 디바이스(109b)를 도시한다. 하나의 이러한 상업적으로 얻을 수 있는 공초점 디바이스는 Model opto NCDT 2400 로서, 독일 오르텐버그 쾨니히바허 슈트라세 15 d-94496소재 마이크로 입실론 사(Micro Epsilon, Koenigbacher Strasse 15 d-94496, Ortenburg, Germany)에 의해서 제조된다.
도 9는 도 7의 커패시턴스 프로브 또는 와류 전류 프로브(109a) 그리고 도 6의 레이저 삼각측량 디바이스가 유전성 레이어(60)가 레이저 광에 투명하지 않을 경우 유전성 레이어(60)의 두께를 모니터링하기 위해 컴비네이션으로 구성되는 것을 도시한다. 레이저 삼각 측량 디바이스에 의해서 방출되는 빔의 파장은 보통 약 650nm이다. 광학적으로 불투명한 표면(60)의 제1표면(66)은 트래킹 빔 소스(92)의 대물렌즈로부터의 제1 축상거리이고, 전기적인 도체층(62)의 제2표면(68)은 트래킹 빔 소스(92)의 대물렌즈로부터 제2 축상거리이다. 레이저 절삭에 적합한 유전성 타깃 물질은 Ajinomoto Fine Techno Co., Inc., Japan에 의해서 생산되며, Ajinomoto Buildup Film 제품 군에 포함된다. 3 개의 예시들은 ABF SH9K(투명), ABF GX3(투명), 그리고 ABF GX13(불투명 버전)을 포함한다. 레이저 트래킹 디바이스와 커패시턴스 또는 와류전류 프로브는 레이저 기계가공빔과 타깃 견본 사이 상대적 움직임 동안에 제1, 제2 축상거리 각각을 측정한다.
타깃 표면 표면형태와 레이어(60)의 두께(70)의 측정의 방법들은 도 10a와 도 10b에 참조로 보다 완전하게 기술된다. 타깃(30)의 표면 표면형태의 측정 및 레이어 두께(70)의 측정의 두 개의 작동 모드들은 사용자의 필요와 선택된 하드웨어의 제한점들에 따라서, 따로 또는 동시에 수행될 수 있다. 작동 모드 모두는 타깃(30)에 상대적으로 집속된 빔 웨이스트(78)의 이미지 컬럼(76)의 위치를 조정하는 것을 수반한다.
제 1 작동 모드에서, 트래킹 빔(96)은 표면(66)의 수선에 대해서 각 θ로 타깃(30)의 표면(66)상에 입사한다. 트래킹 빔(96)의 부분은 제 1 반사된 광 빔(102)으로서 위치(A)에서 표면(66)으로부터 반사되며, 제 1 반사된 광 빔은 빔 위치 센서(100)에 의해서 받아진다. 빔 위치 센서(100)는 공칭적으로 동일한 센서 엘리먼트들(110)의 2 차원 어레이를 포함한다. 작동 모드들을 기술하는 데 있어 명확성의 목적으로, 도 10a 및 도 10b는 제 1 반사된 광 빔(102)을 받는 센서 엘리먼트(110)를 표시하는 출력을 만들어내는 1 차원 또는 선형적 어레이 위치 센 서(100)(즉, 2 차원 어레이의 한 열)를 도시한다. 2 차원 어레이 위치 센서(100)는 제 1 반사된 광 빔(102)을 받는 센서 엘리먼트(110)의 어레이 사분면을 또한 표시하는 출력을 만들어 낸다.
대물 렌즈(26)의 출구 표면으로부터의 방출의 기준 점(112)과 빔 위치 센서 어레이(100) 사이의 각(θ)과 고정된 거리는, 단순한 기하구조와 결합하여, 각 입사 위치에 대해서 방출의 기준 점(112)으로부터 표면들(66, 68)까지의 거리를 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 방출의 기준 점(112)으로부터 빔 위치 센서(100)의 제 1 센서 엘리먼트(1101)까지의 거리가 D로 표시되고, 각 센서 엘리먼트(110)의 단위 길이는 L이며, n은 제 1 반사된 광 빔(102)이 받아지는{트래킹 빔(96)의 가장 가까운 센서 엘리먼트(110)로부터 세었을 때} 센서 엘리먼트(110)의 위치 번호이면, 방출의 기준 점(112)으로부터 표면(66 또는 68)까지의 거리는 다음의 식으로 정해질 수 있다:
Figure 112008027071470-pct00001
도 10a는 위치 (A)에서 타깃(30)을 때리는 트래킹 빔(96)을 도시하며, 여기서 표면 높이와 레이어 두께(70)는 이들 변수들에 대한 기대 값들에 대응한다. 제 1 반사된 광 빔(102)은 빔 위치 센서(100)의 제 4 센서 엘리먼트(1104)에 의해서 받아지며, 방출의 기준 점(112)으로부터 위치(A)에서의 타깃 표면(66)까지의 거리(114A)에 대응한다. 도 10b는 트래킹 빔(96)이 위치(B)에서 타깃(30)을 때리는 것을 도시하며, 여기서 표면 높이와 레이어 두께(70)는 모두 감소한다. 위치(B)가 위치(A)보다 트래킹 빔(96)의 방출의 기준 점(112)으로부터 보다 멀리 떨어져 있지만, 레이저 시스템 컨트롤러(56)는 빔 위치 센서(100)의 출력에 대응하여 빔 위치지정 시스템(22)이 대물 렌즈(26)를 Z축을 따라서 아래쪽으로 이동시켜 제 1 반사된 광 빔(102)이 빔 위치 센서(100)를 때리기 전에 동일한 거리를 이동하게 한다. 빔 위치 센서(100)가 대물 렌즈(26)와 조화롭게 이동하기 때문에, 제 1 반사된 광 빔(102)은 방출의 기준 점(112)으로부터 위치(B)에서 타깃 표면(66)까지의 거리(114A)에 대응하는 제 4 센서 엘리먼트(1104)에 의해서 받아지며, 위치(B)에서 타깃(30)의 표면 높이는 위치(A)에서의 표면높이에 상대적으로 감소된다. 도 10a 및 도 10b에서 레이어(60)을 통해서 빔 위치 센서(100)까지 연장하는 꺽어진 굵은 라인은 스넬의 굴절 법칙을 상이한 매질을 통해 진행하는 광에 적용시킴에 의해서 얻어진 실제 빔 경로를 표시한다. (도시된 빔 경로의 구부러진 정도는 굴절의 효과를 명확하게 보이기 위해서 과장되었다.)
트래킹 레이저 빔(96)이 위치(A, B)에서 표면(66) 상에 입사할 때, 빔 위치 센서(100)는 제 2 반사된 광 빔(106)이 입사하는 각 센서 엘리먼트들(1104, 1107)에 상응하는 출력 시그널들을 만들어 낸다. 레이저 시스템 컨트롤러(56)는 출력 시그널에 반응하여 빔 위치지정 시스템(22)이 대물 렌즈(26)를 빔 경로(18)를 따라서 표면(66) 상의 이미지 컬럼(76)의 위치를 유지하는 축상 거리(104)로 이동시키게 한다.
제 2 작동 모드에서, 레이저 시스템(90)은 드릴링될 위치 근처의 레이어(60)의 측정된 두께(70)에 근거하여 기계 가공 빔(28)에 의해서 적용되는 에너지 양을 자동으로 조정하게 작동 가능하다. 제 1 작동 모드에서와 같이, 트래킹 빔(96)은 각(θ)로 만들어지며 제 1 반사된 광 빔(102)은 빔 위치 센서(100)에 의해서 받아진다. 제 2 작동 모드에서, 그러나, 트래킹 빔(96)의 부분이 타깃 표면(66)을 통해서 진행하여 제 2 레이어(62)의 표면(68) 밖으로 반사되며, 제 2 레이어는 보통 금속 도체이다. 이 제 2 반사된 광 빔(106)은 또한 빔 위치 센서(100)에 의해서 받아진다. 빔 위치 센서(100)는 연속적으로 적층된 타깃(30)의 표면들(66, 68)에 의해서 반사된 트래킹 레이저 빔(96)의 두 개의 부분을 받는다.
도 10a는 각각, 제 1 및 제 2 반사된 광 빔들(102, 106)을 받는 제 4 센서 엘리먼트(1104)와 제 10 센서 엘리먼트(11010)를 도시한다. 거리(114B)는 기준 점(112)에 상대적인 전도성 레이어(62)의 표면(68)의 기준 데이터(datum)이다. 도 10b는, 트래킹 빔(96)이 타깃(30)의 레이어(60)의 두께(70)가 감소되는 위치에 걸쳐서 이동할 때, 제 1 및 제 2 반사된 광 빔들(102, 106) 사이의 변위 거리(108) 또한 감소되며 그리고 제 4 센서 엘리먼트(1104) 그리고 제 7 센서 엘리먼트(1107)가 각각 반사된 광 빔들(102, 106)을 받는 것을 도시한다. 도 10a의 레이어(60)의 보다 큰 두께(70)는 {센서 엘리먼트들(1104, 11010) 사이에} 6개의 센서 엘리먼트들의 스팬(span)의 결과를 가져오며, 한편 도 10b의 감소된 두께(70)는 {센서 엘리먼트들(1104, 1107) 사이에} 단지 3개의 센서 엘리먼트들(110)의 스팬의 결과를 가져 온다. 센서 엘리먼트들(110) 사이의 스팬은, 따라서, 레이어(60)의 두께(70)에 정비례하며, 빔 위치 센서(100)로부터의 출력 시그널은 측정된 두께에 대해서 타깃(30)으로부터 적절한 양의 물질을 제거하기 위해서 적용되는 기계 가공 빔 에너지의 상응하는 양에 의해서 레이어(60)의 두께(70)를 판별하고 조정하기 위해서 프로세스될 수 있다.
유전성 레이어(60)의 두께(70)를 모니터링하는 것은 센서 엘리먼트(11010)에서 제 1 반사된 광 빔(102)을 필터링하고 센서 엘리먼트(1104)에서 반사된 광 빔(106)을 필터링 함에 의해서 성취될 수 있다. 만일 위에 기술된 이중 반사 구현이 적절하게 작동하지 않을 경우, 두 개의 빔 위치 센서들(100)을 사용하는 것이 가능하며, 이들중 하나는 유전성 표면(66)을 모니터링하며 다른 하나는 전도성 표면(68)을 모니터링한다. 센서들(100)의 각각은 제 1 빔 위치 센서(100) 상의 한 필터가 유전성 반사된 광 빔(102)을 소거시키고 제 2 빔 위치 센서(100) 상의 다른 필터가 전도성 레이어 반사된 광 빔(108)을 소거시킨다. 광 편광 필터들(light polarizing filters)이 레이어들(66, 68) 사이의 거리(70) 차이를 감지하는 데 있어서의 필터로서 사용에 적합할 수 있다.
도 11은 레이저 스팟의 직경 대 타깃과 대물 렌즈 사이의 축상 거리에 대한 가우시언 프로파일된 기계가공 빔(122)와 이미지 프로파일된 기계가공 빔(124)의 특성을 표시하는 그래프(120)를 제공한다. 가우시언 프로파일된 기계가공 빔(122)과 이미지 프로파일된 기계가공 빔(124)은 기계가공 레이저 빔(28)의 에너지 프로 파일들의 교대하는 형태들을 표시한다. 이론적인 이미지 평면은 대물 렌즈(26)와 타깃(66) 사이의 수학적인 이상적 거리이다. 이 거리를 얻고 프로세스전반에 걸쳐 이를 유지하는 것은 대단히 바람직하다. 이론적 이미지 평면으로부터의 벗어남이 허용가능하나, 기계가공 레이저 빔(28)의 스팟 사이즈가 줄어들 때, 이미지 평면(80)으로부터의 허용가능한 벗어남의 양은 매우 작아서 타깃(30)의 표면형태에 관한 변이들이 드릴된 비어들이 품질의 관점에서 받아들일 수 없게 될 수 있는 정도로 비어 사이즈를 변화시키기 시작하게 된다. 이것이 장비가 타깃의 표면형태를 따르도록 디자인되는 이유이다.
당업자들에게 많은 수정사항들이 본 발명의 근본적인 원리들을 벗어나지 않으면서 위에 기술된 실시모드들의 세부사항들에 적용될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 본 발명의 범위는, 따라서, 다음의 청구사항들에 의해서만 정해져야만 한다.
본 발명은 타깃 재료를 레이저 기계 가공하는 것에 관련하며, 특히, 물질이 제거되어 반복 가능한 질의 비어(via)들을 증가된 산출로 형성하게 해주는 연속적으로 적층된 타깃의 레이어의 표면형태 및 두께중 하나 또는 모두의 자동 측정을 위한 시스템과 방법에 관련한 것으로서 산업상 이용 가능하다.

Claims (20)

  1. 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템으로서,
    이미지 컬럼을 가지며 타깃 견본 상의 입사를 위해 기계 가공 빔 축을 따라서 진행하는 기계 가공 레이저 빔을 만들어 내기 위해서 함께 작동하는 레이저 소스와 대물 렌즈로서, 대물 렌즈와 타깃 견본은 축상 거리만큼 분리되는, 레이저 소스 및 대물렌즈와;
    축상 거리를 변경하며, 선택된 위치들에서 타깃 견본을 프로세스하기 위해서 기계 가공 레이저 빔과 타깃 견본을 서로에 대해 기계 가공 빔 경로를 따른 방향으로 이동시키도록 작동 가능한 빔 위치지정 시스템과;
    타깃 견본의 표면과 비-접촉 관계로 그리고 기계 가공 레이저 빔 경로를 따른 방향으로의 상대적인 이동 동안 기계 가공 레이저 빔을 리드하도록 기계 가공 레이저 빔과 작동 연관성을 가지게 위치된 트래킹 디바이스로서, 상기 트래킹 디바이스는 상대적인 이동 동안 타깃 견본의 표면과 대물 렌즈 사이의 거리를 반복적으로 실시간 측정하며 측정된 거리에 상응하는 시그널을 만들어 내도록 작동 가능한, 트래킹 디바이스와;
    빔 위치 지정 시스템과 함께 작동하며, 선택된 위치들에서 타깃 견본에 대해 이미지 컬럼의 위치를 제어하도록 상대적인 이동 동안 대물 렌즈와 타깃 견본을 분리하는 축상 거리를 설정하며, 축상 거리 설정과 대응되는 선택된 위치에서 타깃 견본에 입사하는 기계 가공 레이저 빔의 제어된 에너지 량을 전달하는 시그널에 대응하는 레이저 컨트롤러를 포함하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 트래킹 디바이스가 레이저 삼각측량 디바이스를 포함하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 타깃 견본이 전기적 전도성 물질의 레이어를 포함하는 연속적인 적층 타깃을 포함하며 트래킹 디바이스가 커패시턴스 프로브를 포함하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 타깃 견본이 전기적 전도성 물질의 레이어를 포함하는 연속적인 적층 타깃을 포함하며 트래킹 디바이스가 와류 전류 프로브를 포함하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 트래킹 디바이스가 공초점(confocal) 측정 디바이스를 포함하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 타깃 견본이 전기적 전도성 물질의 레이어에 인접하게 위치된 유전성 물질의 레이어를 포함하는 순차적으로 적층된 타깃을 포함하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 트래킹 디바이스가 트래킹 레이저 빔을 방출하며 유전성 레이어는 트래킹 레이저 빔에 대해 부분적으로 또는 완전히 투명하며 두께를 가지는데, 상기 시스템은 유전성 레이어의 두께의 표시를 제공하기 위해서 유전성 레이어를 통해서 진행하며 전기적 전도성 레이어에 의해서 반사되는 트래킹 레이저 빔의 부분을 받는 레이저 빔 위치 센서를 더 포함하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 기계가공 레이저 빔이 기계가공 레이저 펄스의 스트림의 형태를 가지며 레이저 컨트롤러가 선택된 위치들에서 유전성 레이어의 두께 결정에 따라서 다수의 기계가공 레이저 펄스들을 선택된 위치 각각에서 유전성 레이어 상에 입사하도록 전달하게 하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 트래킹 디바이스는 트래킹 레이저 빔을 발산하며 레이저 빔 위치 센서를 포함하고, 상기 타깃 견본이 트래킹 레이저 빔에 대해 부분적으로 또는 완전히 투명한 상부 레이어를 포함하는 순차적 적층 타깃을 포함하며, 트래킹 레이저 빔의 일 부분이 시그널을 만들어내기 위해서 레이저 빔 위치 센서 상의 입사를 위해 상부 레이어 밖으로 반사되는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 트래킹 디바이스가 트래킹 레이저 빔을 방출하며, 상기 시스템은레이저 빔 위치 센서를 더 포함하고, 축상 거리가, 레이저 빔 위치 센서에 의해서 측정된, 투사된 경로로부터 트래킹 레이저 빔의 반사의 변위에 의해서 결정되는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  11. 제 1항에 있어서, 타깃 견본이, 일정한 두께의 물질의 층을 포함하며, 상기 물질의 층 안으로 비어(via)가 형성되며, 기계가공 레이저 빔이 기계가공 레이저 펄스들의 스트림의 형태이며, 트래킹 디바이스 및 레이저 컨트롤러가 비어를 형성하기 위한 레이어의 두께의 결정에 근거하여 다수의 기계 가공 레이저 펄스들을 타깃 견본에 전달하도록 함께 작동하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  12. 제 1항에 있어서, 기계가공 레이저 빔이 기계 가공 레이저 펄스들의 스트림의 형태이며 레이저 컨트롤러가 트래킹 디바이스에 의한 반복적 측정에 근거한 다수의 기계 가공 레이저 펄스들의 타깃 견본으로의 전달을 야기하는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  13. 제 1항에 있어서, 상대적인 이동이 기계 가공 빔 경로를 따라서 앞 방향 또는 반대 방향으로 일어나며, 트래킹 디바이스가 제 1 트래킹 디바이스를 형성하며, 타깃 견본의 표면과 비-접촉 관계로 위치되는 제 2 트래킹 디바이스를 더 포함하며, 제 1 및 제 2 트래킹 디바이스들이 이들의 상이한 하나가 레이저 기계 가공 빔을 기계 가공 빔 경로를 따라서 앞 방향 또는 반대 방향으로 인도하는 식으로 레이저 기계 가공 빔과 작동적으로 연관되는, 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  14. 제 1항에 있어서:
    타깃 견본이 전기적 전도성 물질의 제 2 레이어에 인접하여 위치된 광학적으로 불투명한 물질의 제 1 레이어를 포함하는 순차적인 적층 타깃을 포함하며, 제 1 레이어는 제 1 표면을 가지며 대물 렌즈로부터 제 1 축상 거리만큼 떨어져 있으며, 제 2 레이어는 제 2 표면을 가지며 대물 렌즈로부터 제 2 축상 거리만큼 떨어져 있고; 그리고
    트래킹 디바이스는 레이저 삼각측량 디바이스를 포함하는 제 1 트래킹 디바이스를 형성하며, 커패시턴스 프로브 또는 와류 전류 프로브를 포함하는 제 2 트래킹 디바이스를 더 포함하며, 제 1 및 제 2 트래킹 디바이스들은, 각각, 제 1 및 제 2 축상 거리들을 기계 가공 빔과 타깃 견본 사이의 상대적인 이동 동안 측정하는,
    표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하기 위한 시스템.
  15. 상부 유전성 및 전기적 전도성 표면들을 가진 순차적인 적층 타깃안에 비어들을 형성하기 위한 시스템에 의해서 만들어지는 기계 가공 레이저 빔에 의해서 형성되는 비어들의 품질 제어(quality control)를 성취하는 방법로서, 시스템은 레이저 소스와 레이저 빔 위치 지정 메커니즘을 포함하며, 레이저 소스는 기계 가공 레이저 빔을 만들기 위해 대물 렌즈를 통해 빔 축을 따라서 진행하는 레이저 빔을 방출하며, 기계 가공 레이저 빔은 집속된 빔 컬럼을 가지며, 레이저 빔 위치 지정 시스템은 상대적인 움직임을 순차적인 적층 타깃과 기계 가공 레이저 빔에 주어서 기계 가공 레이저 빔이 타깃 물질을 제거하고 따라서 순차적인 적층 타깃의 선택된 위치들에 비어들을 형성하게 해주며, 대물 렌즈는 순차적인 적층 타깃 상에 또는 그 내부에 기계 가공 레이저 빔의 집속된 빔 컬럼을 위치시키기 위해 빔 축을 따르는 방향으로 축상 거리를 확립시키기 위해 순차적인 적층 타깃에 상대적으로 위치 지정 가능한, 비어들의 품질 제어를 성취하는 방법에 있어서,
    상부 유전성 표면의 지형을 트래킹하기 위해서 순차적인 적층 타깃상에 입사를 위해 트래킹 레이저 빔을 인도하는 단계로서, 순차적인 적층 타깃 상에 입사한 트래킹 레이저 빔이 제 1 및 제 2 빔 부분들로 분리되어 유전성 표면과 전기적 전도성 표면 밖으로 반사되고; 제 1 및 제 2 빔 부분들이 유전성 표면의 두께에 상응하는 분리 거리에 만큼 공간적으로 분리되는, 트래킹 레이저 빔을 인도하는 단계와;
    제 1 및 제 2 빔 부분들을 받고 분리 거리를 나타내는 시그널을 만들어 내도록 빔 위치 센서를 위치시키는 단계와;
    유전성 레이어 상에 또는 유전성 레이어의 두께 내에 기계가공 빔의 집속된 빔 컬럼을 실시간으로, 유지하기 위한 시그널에 응답하여 대물 렌즈와 순차적인 적층 타깃 사이의 축상 거리를 설정하는 단계; 그리고
    형성되는 비어들 내의 변동을 제어하기 위해 축상 거리 설정에 응답하여 선택된 위치에서 순차적인 적층 타깃에 입사하는 기계 가공 레이저 빔의 제어된 에너지 량을 전달하는 단계를 포함하는, 비어들의 품질 제어를 성취하는 방법.
  16. 타깃 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하는 방법로서, 시스템은 레이저 소스와 레이저 빔 위치지정 메커니즘을 포함하며, 레이저 소스는 기계 가공 레이저 빔을 만들어내기 위해 대물 렌즈를 통해 빔 축을 따라 진행하는 레이저 빔을 방출하며, 기계 가공 레이저 빔은 집속된 빔 컬럼을 가지며, 레이저 빔 위치지정 시스템은 기계 가공 레이저 빔이 타깃 견본의 선택된 위치들에서 타깃 물질을 제거할 수 있도록 하기 위하여 타깃 견본과 기계 가공 레이저 빔에 대한 운동을 제공하고, 그리고 대물 렌즈는 빔 축을 따르는 방향으로 축상 거리를 확립하여 타깃 견본 상에 또는 타깃 견본 내부에 기계 가공 레이저 빔의 집속된 빔 컬럼을 위치시키도록 타깃 견본에 대해 위치 지정 가능한, 타깃 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하는 방법에 있어서,
    타깃 표면의 지형을 트래킹하기 위해 타깃 견본의 타깃 표면과 비-접촉 관계로 트래킹 디바이스를 위치 지정하는 단계로서, 트래킹 디바이스가 측정된 거리에 상응하는 시그널을 만들어 내기 위해서 상대적인 운동 동안 타깃 표면과 대물 렌즈 사이의 거리를 실시간으로 반복 측정하는 트래킹 디바이스를 위치 지정하는 단계와;
    타깃 견본 상의 또는 타깃 견본 내부에 기계 가공 빔의 집속된 빔 컬럼을 실시간으로 유지하기 위한 시그널에 응답하여 대물 렌즈와 타깃 견본 사이의 축상 거리를 설정하는 단계; 그리고
    선택된 위치들에서 타깃 물질의 제거에 있어서의 변동들을 제어하기 위해 축상 거리 설정과 대응하고 선택된 위치에서의 타깃 견본에 입사하는 기계가공 레이저 빔의 제어된 에너지 양을 전달하는 단계를 포함하는, 타깃 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 트래킹 디바이스가 레이저 삼각 측량 디바이스를 포함하는, 타깃 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 타깃 견본이 전기적 전도성 물질의 레이어를 포함하는 연속적인 적층 타깃을 포함하며 트래킹 디바이스가 커패시턴스 프로브를 포함하는, 타깃 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하는 방법.
  19. 제 16항에 있어서, 상기 타깃 견본이 전기적 전도성 물질의 레이어를 포함하는 연속적인 적층 타깃을 포함하며 트래킹 디바이스가 와류 전류 프로브를 포함하는, 타깃 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하는 방법.
  20. 제 16항에 있어서, 상기 트래킹 디바이스가 공초점 측정 디바이스를 포함하는, 타깃 표면을 가진 타깃 견본을 레이저 기계 가공하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190111908A (ko) * 2016-12-20 2019-10-02 싸우에르 게엠바하 절단 인서트를 가공하기 위한 방법 및 절단 인서트를 가공하기 위한 상응하는 장치

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1681531B1 (de) * 2005-01-13 2008-04-23 Plast-Control GmbH Vorrichtung und Verfahren zur kapazitiven Vermessung von Materialien
JP4141485B2 (ja) * 2006-07-19 2008-08-27 トヨタ自動車株式会社 レーザ加工システムおよびレーザ加工方法
US20080110869A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-15 Button International Co., Ltd. Method of machining mold surface using laser
US9029731B2 (en) * 2007-01-26 2015-05-12 Electro Scientific Industries, Inc. Methods and systems for laser processing continuously moving sheet material
WO2009024970A2 (en) * 2007-08-19 2009-02-26 Camtek Ltd. Depth measurement of narrow holes
US7982160B2 (en) * 2008-03-31 2011-07-19 Electro Scientific Industries, Inc. Photonic clock stabilized laser comb processing
DE102008057309B3 (de) * 2008-11-13 2009-12-03 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren und Laserbearbeitungsmaschine zum Ermitteln einer Dejustage einer Pulverzufuhrdüse der Laserbearbeitungsmaschine
US20100243617A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 Electro Scientific Industries, Inc. Printed circuit board via drilling stage assembly
CN101554672B (zh) * 2009-05-21 2011-05-04 山东大学 基于激光测距的集装箱波纹板焊接轨迹检测与控制系统
US8706288B2 (en) * 2009-05-21 2014-04-22 Electro Scientific Industries, Inc. Apparatus and method for non-contact sensing of transparent articles
SE533066C2 (sv) * 2009-08-24 2010-06-22 Esab Ab Anordning och förfarande för automatisk flersträngssvetsning
CN102049611B (zh) * 2009-10-30 2013-11-06 技鼎股份有限公司 应用于脆性材料的镭射加工装置及镭射加工和位移补偿的方法
WO2012037465A1 (en) 2010-09-16 2012-03-22 Raydiance, Inc. Laser based processing of layered materials
US8461480B2 (en) * 2010-11-30 2013-06-11 Electro Scientific Industries, Inc. Orthogonal integrated cleaving device
CN102534523B (zh) * 2010-12-15 2013-12-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 磁控源和磁控溅射设备、以及磁控溅射方法
US10095016B2 (en) 2011-01-04 2018-10-09 Nlight, Inc. High power laser system
US9720244B1 (en) 2011-09-30 2017-08-01 Nlight, Inc. Intensity distribution management system and method in pixel imaging
CN104010602B (zh) * 2011-12-13 2016-04-20 视乐有限公司 用于校准激光装置的测试装置
CN103170746A (zh) * 2011-12-26 2013-06-26 富泰华工业（深圳）有限公司 涂层去除装置及其去除涂层的方法
US10112258B2 (en) * 2012-03-30 2018-10-30 View, Inc. Coaxial distance measurement via folding of triangulation sensor optics path
CN103785952B (zh) * 2012-10-31 2016-08-31 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 模仁加工装置
FI124538B (fi) * 2012-12-21 2014-10-15 Primoceler Oy Menetelmä substraattia sisältävien kappaleiden hitsaamiseksi yhteen fokusoidun lasersäteen avulla
JP2014133248A (ja) * 2013-01-10 2014-07-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 三次元レーザ加工機
WO2014130830A1 (en) 2013-02-23 2014-08-28 Raydiance, Inc. Shaping of brittle materials with controlled surface and bulk properties
US9310248B2 (en) 2013-03-14 2016-04-12 Nlight, Inc. Active monitoring of multi-laser systems
CN107150168B (zh) * 2013-03-15 2019-06-21 伊雷克托科学工业股份有限公司 激光处理设备和经由激光工具操作而处理工件的方法
TWI633642B (zh) * 2013-08-16 2018-08-21 伊雷克托科學工業股份有限公司 用於在內部對薄層作標記之雷射系統及方法及藉此製造之物品
JP6333384B2 (ja) * 2013-12-04 2018-05-30 マイクロルーション・インコーポレイテッドＭｉｃｒｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｎｃ． 小さな孔を穿孔するシステム、孔を穿孔する方法、穿孔するための製品、およびさらなる穿孔の方法
JP6194922B2 (ja) * 2015-05-13 2017-09-13 トヨタ自動車株式会社 不透明積層体の層厚み測定方法
DE102015215204A1 (de) * 2015-08-10 2017-02-16 Continental Automotive Gmbh Herstellungsverfahren zum Herstellen eines elektromechanischen Aktors und elektromechanischer Aktor.
DE102015116846A1 (de) * 2015-10-05 2017-04-06 Schott Ag Verfahren zum Filamentieren eines Werkstückes mit einer von der Sollkontur abweichenden Form sowie durch Filamentation erzeugtes Werkstück
US9793682B2 (en) * 2015-11-18 2017-10-17 International Business Machines Corporation Silicon photonic chip with integrated electro-optical component and lens element
CN105458518A (zh) * 2015-12-11 2016-04-06 无锡联创薄板有限公司 钢带薄板厚度感应激光切割机
CA2919392C (en) * 2016-02-01 2022-05-31 Jean-Paul Boillot Range finder device for monitoring robot processing tool position
JP6670786B2 (ja) * 2017-03-23 2020-03-25 キオクシア株式会社 ダイシング方法及びレーザー加工装置
JP7034621B2 (ja) * 2017-07-25 2022-03-14 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
CN107860334B (zh) * 2017-11-01 2019-12-06 西北核技术研究所 高功率激光击穿金属孔洞形状和面积实时测量装置及方法
WO2019198512A1 (ja) * 2018-04-09 2019-10-17 東京エレクトロン株式会社 レーザー加工装置、レーザー加工システム、およびレーザー加工方法
WO2019220666A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 信越エンジニアリング株式会社 ワーク分離装置及びワーク分離方法
DE102018121448B4 (de) 2018-09-03 2022-06-02 SmartRay GmbH Inspektions-Verfahren sowie diesbezügliche Vorrichtung
DE102018123363B4 (de) * 2018-09-24 2021-01-07 Bystronic Laser Ag Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Laserbearbeitungsmaschine
DE102018125620A1 (de) * 2018-10-16 2020-04-16 Schuler Pressen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden einer Blechplatine aus einem kontinuierlich geförderten Blechband
CN111174723B (zh) * 2018-11-13 2021-11-12 深圳市圭华智能科技有限公司 精密加工检测装置及检测方法
CN109940868A (zh) * 2019-04-20 2019-06-28 江西省科学院应用物理研究所 一种自动化显示设备显示屏保护膜贴膜机
CN112379386B (zh) * 2020-09-30 2024-01-02 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院 一种无人蜂群目标空间位置分布探测系统及方法
CN115922561B (zh) * 2022-12-26 2023-07-28 杭州天桴光电技术有限公司 一种高精度激光晶体棒端面的加工装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3994586A (en) * 1975-10-30 1976-11-30 Aluminum Company Of America Simultaneous determination of film uniformity and thickness
US6563130B2 (en) * 1998-10-21 2003-05-13 Canadian Space Agency Distance tracking control system for single pass topographical mapping
US6563308B2 (en) * 2000-03-28 2003-05-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Eddy current loss measuring sensor, thickness measuring system, thickness measuring method, and recorded medium
KR20040007663A (ko) * 2001-06-08 2004-01-24 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 레이저 분할 커팅

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129781A (en) * 1976-05-17 1978-12-12 Doyle W Film thickness measuring apparatus and method
JPS6170710U (ko) * 1984-10-16 1986-05-14
CH670211A5 (ko) * 1986-06-25 1989-05-31 Lasarray Holding Ag
JP2801742B2 (ja) * 1989-07-18 1998-09-21 株式会社アマダ レーザ加工機におけるワーク・ノズル間ギャップ検出装置
ATE137151T1 (de) * 1992-04-12 1996-05-15 Elpatronic Ag Verfahren und vorrichtung zum schweissen von blechen zu platinen mittels laser
US5594235A (en) * 1993-06-17 1997-01-14 Ultrapointe Corporation Automated surface acquisition for a confocal microscope
JPH07204876A (ja) * 1994-01-14 1995-08-08 Advantest Corp Ｉｃ表面保護膜の穴あけ装置及びこの装置を用いた穴あけ方法
JPH07229720A (ja) * 1994-02-21 1995-08-29 Nec Corp ３次元形状測定装置
JP3174473B2 (ja) * 1995-03-13 2001-06-11 キヤノン株式会社 電子放出素子の製造方法および加工装置
US5751585A (en) 1995-03-20 1998-05-12 Electro Scientific Industries, Inc. High speed, high accuracy multi-stage tool positioning system
US5620618A (en) * 1995-04-28 1997-04-15 International Business Machines Corporation Multi-wavelength programmable laser processing mechanisms and apparatus
AU1405199A (en) * 1997-11-14 1999-06-07 Jentek Sensors, Inc. Multiple frequency quantitative coating characterization
US6366357B1 (en) * 1998-03-05 2002-04-02 General Scanning, Inc. Method and system for high speed measuring of microscopic targets
EP1202833B1 (de) * 1999-07-23 2003-12-03 Heidelberg Instruments Mikrotechnik GmbH Verfahren zur erzeugung von mikrobohrungen
JP2001053443A (ja) 1999-08-06 2001-02-23 Hitachi Ltd 電子回路基板の製造方法，電子回路基板の製造装置及び電子回路基板
JP4860870B2 (ja) 2000-01-11 2012-01-25 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド アッベ誤差補正装置及び方法
JP2002066771A (ja) * 2000-08-16 2002-03-05 Toshiba Corp レーザ装置
US6676878B2 (en) * 2001-01-31 2004-01-13 Electro Scientific Industries, Inc. Laser segmented cutting
US6720567B2 (en) 2001-01-30 2004-04-13 Gsi Lumonics Corporation Apparatus and method for focal point control for laser machining
US6972268B2 (en) 2001-03-29 2005-12-06 Gsi Lumonics Corporation Methods and systems for processing a device, methods and systems for modeling same and the device
US6700658B2 (en) 2001-10-05 2004-03-02 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for circuit pattern inspection
JP2003136260A (ja) * 2001-10-31 2003-05-14 Sunx Ltd レーザマーキング装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3994586A (en) * 1975-10-30 1976-11-30 Aluminum Company Of America Simultaneous determination of film uniformity and thickness
US6563130B2 (en) * 1998-10-21 2003-05-13 Canadian Space Agency Distance tracking control system for single pass topographical mapping
US6563308B2 (en) * 2000-03-28 2003-05-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Eddy current loss measuring sensor, thickness measuring system, thickness measuring method, and recorded medium
KR20040007663A (ko) * 2001-06-08 2004-01-24 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 레이저 분할 커팅

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190111908A (ko) * 2016-12-20 2019-10-02 싸우에르 게엠바하 절단 인서트를 가공하기 위한 방법 및 절단 인서트를 가공하기 위한 상응하는 장치
KR102256559B1 (ko) * 2016-12-20 2021-05-26 싸우에르 게엠바하 절단 인서트를 가공하기 위한 방법 및 절단 인서트를 가공하기 위한 상응하는 장치

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