TWI460040B

TWI460040B - 於一基板中具有變化同時性之雷射鑽孔方法

Info

Publication number: TWI460040B
Application number: TW098100941A
Authority: TW
Inventors: Benny Naveh; Zvi Kotler; Hanina Golan
Original assignee: Orbotech Ltd
Priority date: 2009-01-11
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2014-11-11
Also published as: TW201026417A

Description

於一基板中具有變化同時性之雷射鑽孔方法

本發明概言之係關於鑽孔裝置，特別是關於利用一雷射光束鑽製多個孔洞。

雷射光束已用於製造系統多年，對諸如基板等物體實施作業，用於物體之鑽製、熔融或燒蝕。為縮短製造時間，該等系統可利用多個雷射光束。然而，利用多個光束實施鑽製之習知系統之操作靈活性需要改進。

本發明提供一種於一基板中具有變化同時性之改進之雷射鑽孔系統及方法。

因此，根據本發明一較佳實施例，提供一種於一基板中具有變化同時性之雷射鑽孔方法，包含：操作一雷射，以產生一單一輸出光束，該單一輸出光束之複數脈波具有一總能量；以隨時間變化之一程度，劃分該單一輸出光束為複數光束；以及施加該複數光束至該基板上之複數鑽孔位置，包含：利用該複數光束中具有一脈波能量之相應光束，同時鑽製多個孔洞之第一部分，該脈波能量係為該總能量之一第一分率，此後，利用該複數光束中分別具有一脈波能量之至少一個光束，鑽製該多個孔洞至少其中之一之至少一第二部分，該脈波能量係為該總能量之至少一第二分率，該第二分率係不同於該第一分率。

根據本發明一較佳實施例，該第一分率係為該多個孔洞之數量之一函數。

根據本發明一較佳實施例，該第二分率係為該多個孔洞之數量之一函數，而該多個孔洞具有鑽製之該至少一第二部分。

根據本發明一較佳實施例，亦提供一種於一基板中具有變化同時性之雷射鑽孔方法，包含：操作一雷射，以產生具有一總功率之一單一輸出光束；以隨時間變化之一程度，劃分該單一輸出光束為複數光束；以及施加該複數光束至該基板上之複數鑽孔位置，包含：利用該複數光束中具有一光束功率之相應光束，同時鑽製多個孔洞之第一部分，該光束功率係為該總功率之一第一分率，，此後，利用該複數光束中分別具有一光束功率之至少一光束，鑽製該多個孔洞至少其中之一之至少一第二部分，該光束功率係為該總功率之至少一第二分率，該第二分率係不同於該第一分率。

根據本發明一較佳實施例，其中該第二分率係為該多個孔洞之數量之一函數，而該多個孔洞具有鑽製之該至少一第二部分。

較佳地，該單一輸出光束包含以一脈波重複率(pulse repetition rate)產生之複數具有單一光束脈波能量之脈波，且其中該複數光束中鑽製多個孔洞之第一部分之該等光束包含具有該脈波重複率且脈波能量為該等單一光束脈波能量之該第一分率之脈波。另外，該複數光束中鑽製該多個孔洞至少其中之一之至少一第二部分之該至少一光束包含具有該脈波重複率且脈波能量為該等單一光束脈波能量之至少該第二分率之脈波。或者，該複數光束中鑽製該多個孔洞至少其中之一之至少一第二部分之該至少一光束包含具有該脈波重複率之一因數(sub-multiple)且脈波能量為該等單一光束脈波能量之一函數之脈波，其中該因數及該函數係因應該第二分率被選擇。

根據本發明一較佳實施例，該單一輸出光束包含以一脈波重複率所產生之複數具有單一光束脈波能量之脈波，且其中該複數光束中鑽製多個孔洞之第一部分之該等光束包含具有該脈波重複率之一第一因數且脈波能量為該等單一光束脈波能量之一第一函數之脈波，該第一因數係因應該第一分率被選擇。另外，該複數光束中鑽製該多個孔洞至少其中之一之至少一第二部分之該至少一光束包含具有該脈波重複率之一第二因數且脈波能量為該等單一光束脈波能量之一第二函數之脈波，該第二因數及該第二函數係因應該第二分率被選擇。

現參照第1圖，第1圖係為根據本發明一實施例一多鑽孔裝置20之一示意圖。裝置20處於一處理單元36之全面控制之下，處理單元36通常由該裝置之操作人員操作。

處理單元36通常包含一通用電腦處理器，該通用電腦處理器用軟體編譯，以執行本文所述功能。舉例而言，該軟體可經由一網路以電子形式下載到處理器中。另一選擇為或另外地，該軟體可提供於實體媒體中，諸如光學、磁或電子儲存媒體。還或者，該處理器之至少某些功能可由專用或可程式化硬體執行。

裝置20包含一組選擇性引導面鏡38，各該引導面鏡之方位分別由處理單元36產生之各個命令及指令單獨控制。該等引導面鏡在本文中亦稱為可定位面鏡，擔任照射於其上之光束的轉向面鏡。裝置20可於該裝置之一生產階段中用作一雷射鑽製設備，其中該多個可定位面鏡用於引導各自之雷射子光束於一基板44中鑽製多個孔洞，基板44可係為安裝在一可移動工作臺42上之一單層或一多層基板。除鑽製外，可理解，於該生產階段中，該設備可用於類似於鑽製之作業，諸如材料之燒蝕及/或加工。在以下說明中，必要時藉由添加一不同之字母至標識數位44，用以區分不同之基板44。工作臺42可按照自處理單元36接收到之命令沿正交x、y及z方向移動。

裝置20包含一雷射22，雷射22通常係為一固態雷射，產生由紫外線波長脈波組成之一單一雷射光束24。該光束之參數，包含其總能量，係根據自處理單元36接收到之指令設置。在以下說明中，舉例而言，假定雷射22以一固定重複率F Hz產生單一光束24之脈波，每一脈波具有一總能量Et J，因此該光束具有一平均功率P =Et ‧F W。在本發明一實施例中，該光束之脈波具有約30ns之一寬度。該等脈波以一固定重複率產生，每一脈波具有一總能量，因此該光束之平均功率為。通常，該等雷射脈波之大約全部能量被用於該生產階段。

光束24穿過一柱狀透鏡26，柱狀透鏡26將該光束聚焦成一實質準直光束，該實質準直光束被傳送至一聲光致偏器(acousto-optic deflector,AOD)28。聲光致偏器28接收來自處理單元36之射頻(RF)驅動輸入，該射頻輸入使該入射準直雷射光束繞射成一或更多子光束29。子光束29通常產生於一二維平面中。處理單元38藉由改變輸入至聲光致偏器28之射頻輸入參數可選擇該等子光束之數量以及能量在該等子光束之間之分配。可在本發明之實施例中使用之一聲光致偏器係為由法國Saint--Chevreuse之AA Optoelectronic生產之MQ180-A0,2-UV。

為產生一或更多子光束29，處理單元36可用多種不同模式操作聲光致偏器28，該等不同模式形成具有不同特徵之該等子光束。下文參照第2A、2B及2C圖更詳細闡述該等不同之操作模式以及所產生之子光束29之不同可能特徵。

一中繼透鏡(relay lens)30將子光束29傳送至一第一組面鏡32。面鏡32被定位，用以將其各自之入射光束以一三維子光束組41之形式反射至一第二組面鏡34。為清晰起見，在第1圖中僅顯示該三維子光束組之其中之一子光束之一路徑39。在以下闡述中，根據要求用一字尾字母區分組41之每一子光束。因此，如第1圖所示，有二十個面鏡34及二十個面鏡38，則子光束組41包含二十個子光束41A、41B……41T。視情況，在以下闡述中，亦將該相應字母添加至要求加以區分之元件。舉例而言，子光束41B首先自子光束(暫以29B例稱，惟圖未標號)產生。然後子光束41B又被面鏡(暫以32B及34B例稱，惟圖未標號)反射，並最終被一可定位面鏡(暫以38B例稱，惟圖未標號)反射。面鏡32及34之位置及方位通常固定，並被配置成使自面鏡34反射之三維組子光束彼此大致平行。

自面鏡34反射之三維子光束組被傳送至可定位面鏡38。在面鏡32、面鏡34與面鏡38之間係為光束調節及中繼光學，在第1圖中，為清晰起見，用透鏡35以示意該等光束調節及中繼光學。該等光束調節及中繼光學確保由面鏡38反射之子光束係為窄的準直光束。該等鏡片被處理單元36控制，以根據要求產生具有不同直徑之子光束。在以下闡述中，亦將裝置20之產生子光束組41之元件，即元件22、26、28、30、32、34及35在本文中稱為一子光束產生系統33。

面鏡38耦合至一組安裝座中之一相應轉向組件，本文中稱為一可調之安裝座43。該組安裝座中之每一安裝座43分別由處理單元36單獨控制，處理單元36能於一具體安裝座之特性界限內引導該安裝座之方位，從而能引導耦合至該安裝座之面鏡之方位。該等安裝座及其耦合面鏡被設置為使來自該等面鏡之反射子光束與可移動工作臺42之表面大致正交。通常，安裝座43利用附裝面鏡38之電流計馬達來實施二軸面鏡轉向。

第2A、2B及2C圖係為根據本發明一實施例之示意圖，圖解闡述聲光致偏器28之三種不同操作模式。該前二種模式可由一聲光致偏器，諸如上述由AA Optoelectronic生產之聲光致偏器實施。在所有模式中，該入射雷射光束、聲波在該聲光致偏器中之傳播方向以及由該聲波產生之一或更多子光束係在一單一平面中。

於第2A圖中圖示之一第一模式中，處理單元36產生具有一振幅A1及一頻率F1之一射頻信號。該射頻信號形成一聲波，該聲波使聲光致偏器28做為具有一單一線距(pitch)之一繞射光柵。該光柵以一角度α1反射來自透鏡26之入射雷射光束24(第1圖)，從而形成一單一子光束29。處理單元36可藉由改變頻率F1之值而改變角度α1。該子光束脈波之能量可藉由改變振幅A1而改變。

在該第一模式中，該聲光致偏器通常以至多約90%之一光束轉換效率(beam transfer efficiency)(η)運作，故而藉由改變A1之值，該單一子光束之脈波能量係為E =ηEt ，其中Et 係為光束24之脈波能量，且。剩餘之能量係為未反射之脈波能量以及低效率更高之諧波。未反射之脈波能量通常被一光束收集器吸收。該單一子光束之脈波之重複率與光束24之脈波之重複率相同，而該子光束之平均功率係為ηP ，其中P 係為光束24之平均功率。

在第2B圖中圖解闡述之一第二模式中，處理單元36產生具有二或更多不同頻率F1、F2……之一組合射頻信號。由D.L. Hecht於IEEE Trans. Sonics Ultrasonics SU-24(1),7-18(1977)中發表之標題為「多頻率聲光繞射」之論文闡釋該第二模式之運作。

在第2B圖中為簡便起見，僅顯示二個不同頻率之效應。處理單元36產生之各該頻率具有一各自之振幅A1、A2……。處理單元36產生該射頻信號之不同頻率，以使聲光致偏器28有效地做為一多線距之繞射光柵，該射頻輸入使一聲波在該聲光致偏器中傳播。在本例中，入射雷射光束24因應於不同頻率F1、F2……之數量被劃分為多個子光束29A、29B……。各該子光束之角度α1、α2……各自取決於頻率F1、F2……。

每一子光束之脈波能量Ea、Eb可寫為：Ea=ηaEt,Eb=ηbEt，其中ηa<1且ηb<1。該聲光致偏器之特徵通常允許該等現有光束之總脈波能量不大於約70%，因而在本文所述實例中0.7Et 。在此總限制內，處理單元36可藉由改變相應射頻頻率之振幅之數值(在此處之實例中為A1及A2)而改變各該子光束之脈波能量。對於該第一模式，任何未反射能量皆可被一光束收集器吸收。現有子光束之脈波重複率與該入射光束之脈波重複率相同，且對於具有平均功率P 之一入射光束，每一子光束之平均功率係由Pa =ηaP 、Pb =ηbP 得出。

在第2C圖中圖解闡釋之一第三模式中，處理單元36產生一射頻信號，有效地將聲光致偏器28劃分為二或更多具有不同線距之光柵。為實施該第三模式，該聲光致偏器之操作視窗需自「現成」聲光致偏器(例如上述聲光致偏器)中通常使用之值擴展。該擴展允許在該聲光致偏器中以一「併排」方式形成不同之光柵。熟習此項技術者將能定義該擴展之量以及產生該擴展之要求而無需進行過度的實驗。

為簡便起見，在以下對該第三模式之闡述中，假定聲光致偏器28可有效地劃分為二個光柵。該第三模式之射頻信號具有二個分頻率F1、F2，每一分頻率具有一相應振幅A1、A2。不同於該第二模式之射頻輸入，該第三模式之射頻輸入使該等不同分頻率交替出現，而非如在該第二模式中那樣將其組合。

在該第三模式中，一位於聲光致偏器28之前之一分光器(beamsplitter)(第2C圖中未繪示)將入射光束24劃分為二個光束24A及24B。該分光器通常係為一光學分光器，可具有任何適宜之分光率，如50:50。或者，上述之通常被設置用以以該第二模式運作之另一聲光致偏器可用作一分光器。若光束24具有一脈波能量Et ，光束24A及24B具有各自之脈波能量aEt 及bEt ，其中a、b<1且a及b之值係為該分光器之特徵。

如上文針對該第一模式所述，每一光束24A、24B被一不同之光柵按照該光柵之線距被反射。由該第三操作模式產生之子光束29C、29D具有各自之脈波能量Ec 、Ed ，由Ec =aηaEt 、Ed =bηbEt 得出，其中ηa<1且ηb<1。如同該第一模式，ηa及ηb可藉由分別改變A1及A2之值而改變，並通常具有至多約0.9之值。對於一輸入平均光束功率P ，該等子光束之平均功率由Pc =aηaP 、Pd =bηbP 得出。

如同該第一及第二模式，在該第三模式中任何未反射能量皆可被一光束收集器吸收。

在上文對聲光致偏器28之三種操作模式之描述中，自聲光致偏器28輸出之該等子光束具有與輸入光束24相同之脈波重複率，即相同之頻率。然而，此並非必要條件，在本發明之某些實施例中，處理單元36調節至該聲光致偏器之射頻輸入，以使該子光束輸出之頻率係為該輸入頻率之一因數。舉例而言，在第2A圖中所示之系統中，處理單元36可按照光束24之脈波重複率使輸入至聲光致偏器28之頻率在F1與F2之間交替。此使得脈波自光束24之轉向在角度α1與角度α2之間交替，因而在各該子光束中輸出之脈波具有係為光束24脈波之頻率值一半之一頻率。

在本例中，該等脈波能量可與該等入射脈波能量大致相同。然而，由於該等子光束中脈波之重複率降低，故而該平均子光束功率顯著不同於該平均入射光束功率。舉例而言，若該入射光束具有脈波能量Et 及平均功率P ，且A1及A2之值被設置成使每一子光束之脈波具有相等能量ηEt ，則該等子光束因該等脈波之減半重複率而具有一平均功率。

具有將該等子光束之脈波率設置為該入射光束之脈波率之一因數之能力可在鑽製一給定材料時提供額外之靈活性。由於脈波能量通常係為最能控制對材料之效應之參數，故而如上述降低子光束之平均功率並同時使脈波能量大致與入射光束脈波能量相同，可有利地用於鑽製材料。舉例而言，降低平均功率可提供額外之脈波間冷卻時間。

除上述子光束之不同類型外，處理單元36藉由改變輸入至該聲光致偏器之射頻輸入參數而有效地設置每一脈波之能量，從而能調整任何特定子光束隨時間之總能量分佈。舉例而言，在該第一模式中，不是藉由急劇改變A1而急劇改變子光束脈波之能量，而是該處理單元可將該等能量配置成隨多個脈波線性降低。此一斜坡線性降低可用於防止自一基板層誤去除一金屬，如銅。

對以上對聲光致偏器28之闡述予以考量，可發現裝置20提供一系統，其中處理單元36可改變在任何給定時間上被同時利用之雷射子光束29之數量。另外，處理單元36能選擇每一子光束29中脈波能量之分率，利用每一子光束之時間調整該總能量分佈，以及將每一子光束29之脈波頻率設置成與輸入光束24之脈波頻率相同或為該光束脈波頻率之一因數。

以下闡述內容提供不同實例，說明裝置20如何應用不同之子光束數量、各該子光束中脈波之不同可能能量、以及該等子光束之不同特徵，以有效率地鑽製不同之基板。如述，該可變之數量以及不同之能量及特徵能使鑽製不同基板所花費之時間縮至最短。該闡述假定，處理單元36可產生具有一最大子光束脈波能量Em 之任何單一光束，且該處理單元可產生多個子光束，各該子光束具有小於Em 之脈波能量。

雖然以下說明以舉例方式利用一三層基板，但可理解，該說明可比照適用於具有二層或任何其他數量之層之基板之鑽製或加工。

第3A-3I圖係為根據本發明一實施例，在鑽製一基板44A之一時間進程中不同階段之示意圖。第3A-3I圖係為基板44A之剖面示意圖，第3A圖對應於該進程之一初始時刻，第3I圖對應於一最終時刻。該基板被假定為具有相對難鑽製之一上部第一層102、較容易鑽製之一第二層104以及不加以鑽製之一第三層106。假定擬在該基板中鑽製四個實質類似之孔洞110、112、114、116，即具有相等直徑之孔洞。然而，假定二個孔洞114、116之孔洞下界位於層104之一上表面108，係在一第一製程中完成。假定另外二個孔洞110、112之孔洞下界係利用一第二不同製程完成。

舉例而言，假定該四個孔洞110、112、114、116由分別自面鏡38A、38B、38C及38D反射之四個單獨之子光束41A、41B、41C及41D鑽製。如上所述，子光束41A、41B、41C及41D係分別自子光束29A、29B、29C及29D形成。

由於層102難以鑽製，處理單元36首先一次利用一個子光束鑽製層102。每一子光束具有一脈波能量Em 。舉例而言，假定每一子光束之產生過程如下：以其第一模式操作聲光致偏器28(第2A圖)，依序施加一不同頻率F1 、F2 、F3 、F4 至該聲光致偏器。該等不同頻率依序產生子光束29A、29B、29C，然後產生29D，該等子光束分別形成子光束41A、41B、41C及41D。處理單元36依序施加分別自面鏡38A、38B、38C及38D反射之子光束41A、41B、41C及41D，用以鑽製孔洞110、112、114及116各自之層102部分。如第3A圖中所示，首先鑽製孔洞110之層102。然後，如第3B、3C及3D圖中所示，依序鑽製孔洞112、114及116之層102，各該層102部分用具有一脈波能量Em 之一子光束鑽製。第3E圖顯示在層102上已鑽製所有四個孔洞後基板44A之狀態。

由於層104易於鑽製，並由於已接近該層鑽製所有四個孔洞，處理單元36如同用於鑽製層102一樣同時操作該四個相同之子光束41A、41B、41C及41D，如第3F圖中所示。假定該四個子光束利用一可用總子光束能量E _availiable 之實質相等分率可用。該四個子光束藉由該處理單元以一第二模式(第2B圖)操作聲光致偏器28而同時形成，並提供具有組合頻率F1 、F2 、F3 、F4 ，每一頻率具有一相應之振幅A1、A2、A3及A4之一射頻輸入至該聲光致偏器。

選擇振幅A1、A2、A3及A4，以使每一子光束之脈波能量大致相同，儘管由於該第二模式相較於上述該第一模式具有不同特徵，但可理解E _availiable 可用通常小於Em 。該四個子光束利用面鏡(以38A、38B、38C及38D稱之，惟圖未標號)鑽製層104，且用該四個子光束之鑽製持續至所有四個子光束已鑽製具有所要求的合適深度之層104之一孔洞。

在第3G圖中所示之隨後之鑽孔中，對於孔洞114及116，處理單元36藉由以該第二或第三模式操作聲光致偏器28而操作具有大於之大致相等之分率脈波能量Ef 之子光束41C、41D。孔洞114及116之鑽製持續至已到達該等孔洞之上表面108。此時，舉例而言，孔洞114及116之鑽製最終結束。假定該終止，舉例而言，係藉由將該二個子光束之能量自Ef 緩降至0而達成。當用於孔洞114及116之該二個子光束之能量正緩降時，處理單元36可將用於孔洞110及112之子光束41A、41B之脈波能量自0緩升至Ef ，以便開始鑽製孔洞110及112。該緩降及緩升藉由該處理單元向聲光致偏器28提供一適宜射頻輸入而實施，如上所述。

該處理單元繼續利用脈波能量Ef 鑽製孔洞110及112，直至到達表面108，如第3H圖所示。舉例而言，假定處理單元36將該等脈波所需能量維持在Ef ，直至完成表面108，此時該處理單元終止孔洞110及112之鑽製。完成後之孔洞圖示於第3I圖中。

第4A至4I圖係為根據本發明一實施例在鑽製一基板44B之一時間進程中不同階段之示意圖。第4A至4I圖係為基板44B之剖面示意圖，第4A圖對應於一初始時刻，第4I圖對應於一最終時刻。

假定基板44B具有相對難以鑽製之一上部第一層202、較容易鑽製之一第二層204以及不加以鑽製之一第三層206。假定擬在該基板中鑽製八個孔洞209、210、212、214、216、218、220及222。舉例而言，假定孔洞212、214、216、218、220及222具有相同之直徑D1，而孔洞209、210具有相同之直徑D2，D2大於D1。

舉例而言，假定該八個孔洞209、210、212、214、216、218、220及222由分別自面鏡(暫以38A、38B、38C、38D、38E、38F、38G及38H稱之，惟圖未標號)反射之八個單獨之子光束41A、41B、41C、41D、41E、41F、41G及41H鑽製。子光束41A……41H分別自子光束29A……29H形成。

如第4A圖中所示，處理單元36首先利用具有一脈波能量E1及一直徑D2之一子光束41A鑽製孔洞209。面鏡38A引導該子光束。在層202中鑽製通孔持續至到達層204之一上表面208為止，此時該處理單元停止鑽製孔洞209。

如第4B圖中所示，單元36然後利用具有一脈波能量E1 及一直徑D2之一子光束41B鑽製孔洞210，且面鏡38B引導該子光束。該鑽製持續至到達上表面208為止，此時該處理單元停止鑽製孔洞210，並開始鑽製孔洞212及214。

由於孔洞212及214之直徑較小，處理單元36同時鑽製該二孔洞，如第4C圖中所示。為鑽製該等孔洞，該處理單元產生二個子光束41C、41D，各自具有一相等脈波能量E2 及直徑D1。E2 係為E1 之一分率。單元36利用二個面鏡38C及38D將該等子光束引導至該等不同孔洞。該處理單元通常利用聲光致偏器28之該第二操作模式產生該二個子光束，因而該等子光束之脈波率與光束24之脈波率相同。

或者，該二個子光束可藉由上文參照聲光致偏器28闡述之一或更多方法產生。舉例而言，該處理單元可以該第一模式操作聲光致偏器28，並在二個不同輸入頻率之間交替。這樣，該二個子光束41C及41D可各自具有相等之脈波能量，但其脈波重複率為光束24之脈波重複率之。

孔洞212及214之鑽製持續至對於各該孔洞皆到達表面208。

當對於孔洞212及214到達表面208時，該處理單元停止鑽製該等孔洞並開始鑽製孔洞216及218，如第4D圖中所示。為鑽製孔洞216及218，處理單元36產生二個子光束41E、41F，利用二個面鏡38E、38F引導該等子光束。產生該等子光束之方法通常如上文針對子光束41C、41D所述。孔洞216及218之鑽製持續至對於各該孔洞皆到達表面208。

當對於孔洞216及218到達表面208時，該處理單元停止鑽製該等孔洞並開始鑽製孔洞220及222，如第4E圖中所示。為鑽製孔洞220及222，處理單元36產生二個子光束41G、41H，利用二個面鏡38G、38H引導該等子光束。產生該等子光束之方法通常如上文針對子光束41C、41D所述。孔洞220及222之鑽製持續至對於各該孔洞皆到達表面208。

此時，對於基板44B中之所有八個孔洞，皆已鑽製層202。

如第4F圖中所示，該處理單元然後開始在層204中鑽製通孔209及210。由於層204較層202更易於鑽製，處理單元36利用二個子光束41A及41B，將該二個子光束設置為具有大致相等之脈波能量，該等脈波能量小於E1 。該處理單元繼續鑽製孔洞209及210，直至到達層206之一上表面224，此時該單元切斷子光束41A及41B。

在孔洞209及210已完成後，如第4G圖中所示，若有需要，單元36能重新定位面鏡38A及/或38B，通常用以在將來鑽製基板44B之其他區域。

層204較層202容易鑽製。因此，在鑽製孔洞212、214、216、218、220及222時不是將其二個孔洞為一組並分成三組同時鑽製，單元36通常係三個孔洞為一組並分成二組同時鑽製孔洞。

如第4G圖中所示，單元36首先鑽製孔洞212、214及216。為鑽製該等孔洞，該處理單元產生實質如上所述之三個子光束41C、41D及41E，但每一子光束具有一相等之脈波能量E3 ，E3 係為E2 之一分率。或者，該三個子光束可藉由上文參照聲光致偏器28所述之一或更多其他方法產生，諸如藉由在三種不同輸入頻率之間交替。本例中，該三個子光束41C、41D及41E可各自具有一大致等於E1 之一脈波能量，但其脈波重複率為光束24之脈波重複率之。

在孔洞212、214及216已鑽製後，若有需要，單元36能重新定位面鏡38C、38D及/或38E，用以鑽製基板44B之其他區域。

如第4H圖中所示，單元36然後以與上文參照第4G圖所述製程大致類似之方式鑽製孔洞218、220及222，該鑽製係利用子光束41F、41G及41H實施，該等子光束之參數相比用於鑽製層202之子光束發生適宜的改變。在該等孔洞已鑽製後，若有需要，單元36能重新定位面鏡38F、38G及/或38H，用以將來鑽製該基板之其他區域。

第4I圖顯示所有孔皆已鑽製之基板44B之最終狀態。

第5圖係為根據本發明一實施例之一流程圖250，顯示為鑽製基板44而由處理單元36實施之步驟。該流程圖之步驟對應於上文參照第3A-3I圖及第4A-4I圖所述之多個孔洞鑽製操作。

在一光束產生步驟252中，單元36操作雷射22，用以產生其脈波具有一總能量Et J之一單一輸出光束24，如上文參照第1圖所述。該脈波率通常固定不變。

在一光束劃分步驟254中，單元36施加射頻輸入至聲光致偏器208，以便將該單一光束劃分為二個或更多子光束。該單一光束之劃分在上文參照第3F圖及第4C圖以舉例方式闡述。如上所述，相較於光束24之總能量Et ，該劃分可使該等子光束具有分率脈波能量。

在一第一鑽製步驟256中，單元36定位反射該等子光束之面鏡，使該等子光束同時鑽製相應多個孔洞之各部分，如上文參照第3F及4C圖所述。

在一子光束改變步驟258中，該處理單元改變該等子光束，使該等改變後之子光束至少其中之一與步驟254之脈波能量相比具有一不同之分率脈波能量。

在一第二鑽製步驟260中，單元36施加該(等)改變後之子光束，用以繼續鑽製其各自之孔洞。該子光束之改變，舉例而言，在上文參照第3G圖之闡述內容中以及參照第4G圖之闡述內容中以舉例方式闡述。

通常，單元36視情況重複流程圖250中之全部或某些步驟，用以鑽製一給定基板之所有孔洞。

應瞭解，上述實施例係以舉例方式引述，本發明並不限於上文中具體顯示及描述之內容而是，本發明之範圍包含熟習此項技術者在閱讀上述說明中可能想到的且在先前技術中未曾披露的、上述之各種不同特徵之各個組合及子組合以及其變化形式和修改形式。

20．．．多鑽孔裝置

22．．．雷射

24．．．單一光束(或光束)

24A、24B．．．光束

26．．．柱狀透鏡

28．．．聲光致偏器

29．．．子光束

29A、29B、29C、29D．．．子光束

30．．．中繼透鏡

32．．．第一組面鏡

33．．．子光束產生系統

34．．．第二組面鏡

35．．．透鏡

36．．．處理單元

38．．．面鏡

39．．．光束路徑

41．．．子光束組

41A……41T．．．子光束

42．．．工作臺

43．．．安裝座

44．．．基板

44A．．．基板

44B．．．基板

102．．．第一層

104．．．第二層

106．．．第三層

108．．．上表面

110,112,114,116．．．孔洞

202．．．第一層

204．．．第二層

206．．．第三層

208,224．．．上表面

209,210,212,214,216,218,220,222．．．孔洞

E _t ．．．脈波能量

E _a ,E _b ,E _c ,E _d ．．．脈波能量

FI,F2．．．頻率

α1,α2．．．角度

D1,D2．．．直徑

為了圖式清晰起見,未見於第1圖中的元件符號32B及34B代表為面鏡32及34之子面鏡,元件符號29E-29H代表由子光束29所分離出之子光束,以及元件符號38A-38H代表面鏡38之子面鏡。

自以上結合附圖對本發明實施例作出之詳細說明可更充分理解本發明，在附圖中：

第1圖係為根據本發明一實施例之一多鑽孔系統之一簡化示意圖；

第2A、2B及2C圖係為根據本發明一實施例之簡化示意圖，圖解闡釋一聲光致偏器之不同操作模式；

第3A-3I圖係為根據本發明一實施例，在鑽製一第一基板之一時間進程中不同階段之簡化示意圖；

第4A-4I圖係為根據本發明一實施例，在鑽製一第二基板之一時間進程中不同階段之簡化示意圖；以及

第5圖係為根據本發明一實施例之一簡化示意圖，顯示由一處理單元執行，其目的係為鑽製一基板之步驟。