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1. (WO2001087534) METHOD AND SYSTEM FOR PRECISELY POSITIONING A WAIST OF A MATERIAL-PROCESSING LASER BEAM TO PROCESS MICROSTRUCTURES WITHIN A LASER-PROCESSING SITE
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2001/087534    International Application No.:    PCT/US2001/015552
Publication Date: 22.11.2001 International Filing Date: 15.05.2001
Chapter 2 Demand Filed:    22.11.2001    
IPC:
B23K 26/04 (2006.01), B23K 26/08 (2006.01)
Applicants: GENERAL SCANNING, INC. [US/US]; 60 Fordhman Road Wilmington, MA 01877 (US) (For All Designated States Except US).
HUNTER, Bradley, L. [US/US]; (US) (For US Only).
CAHILL, Steven, P. [US/US]; (US) (For US Only).
EHRMANN, Jonathan, S. [US/US]; (US) (For US Only).
PLOTKIN, Michael [US/US]; (US) (For US Only)
Inventors: HUNTER, Bradley, L.; (US).
CAHILL, Steven, P.; (US).
EHRMANN, Jonathan, S.; (US).
PLOTKIN, Michael; (US)
Agent: SYROWIK, David, R.; Brooks & Kushman 1000 Town Center Twenty-Second Floor Southfield, MI 48075 (US)
Priority Data:
09/572,925 16.05.2000 US
Title (EN) METHOD AND SYSTEM FOR PRECISELY POSITIONING A WAIST OF A MATERIAL-PROCESSING LASER BEAM TO PROCESS MICROSTRUCTURES WITHIN A LASER-PROCESSING SITE
(FR) PROCEDE ET SYSTEME DE POSITIONNEMENT PRECIS DU FOYER D'UN FAISCEAU LASER DE TRAITEMENT DE MATIERE PERMETTANT DE TRAITER DES MICROSTUCTURES DANS UN SITE DE TRAITEMENT AU LASER
Abstract: front page image
(EN)A high-speed method and system for precisely positioning a waist of a material-processing laser beam to dynamically compensate for local variations in height of microstructures located on a plurality of objects spaced apart within a laser-processing site are provided. In the preferred embodiment, the microstructures are a plurality of conductive lines formed on a plurality of memory dice of a semiconductor wafer. The system includes a focusing lens subsystem for focusing a laser beam along an optical axis substantially orthogonal to a plane, an x-y stage for moving the wafer in the plane, and a first air bearing sled for moving the focusing lens subsystem along the optical axis. The system also includes a first controller for controlling the x-y stage based on reference data which represents 3-D locations of microstrucutures to be processed within the site, a second controller, and a first voice coil coupled to the second controller for positioning the first air bearing sled along the optical axis also based on the reference data. The reference data is generated by the system which includes a modulator for reducing power of the material-processing laser beam to obtain a probe laser beam to measure height of the semiconductor wafer at a plurality of locations about the site to obtain reference height data. A computer computes a reference surface based on the reference height data. A trajectory planner generates trajectories for the wafer and the waist of the laser beam based on the reference surface. The x-y stage and the first air bearing sled controllably move the wafer and the focusing lens subsystem, respectively, to precisely position the waist of the laser beam so that the waist substantially coincides with the 3-D locations of the microstructures within the site. The system also includes a spot size lens subsystem for controlling size of the waist of the laser beam, a second air bearing sled for moving the spot size lens subsystem along the optical axis, a third controller for controlling the second air bearing sled, and a second voice coil coupled to the third controller for positioning the second air bearing sled along the optical axis.
(FR)L'invention concerne un procédé et un système à grande vitesse permettant de positionner de manière précise le foyer d'un faisceau laser de traitement de matière, afin de compenser de façon dynamique les variations de hauteur locales de microstructures situées sur plusieurs objets espacés dans un site de traitement au laser. Dans un mode de réalisation préféré, les microstructures sont constituées par plusieurs lignes conductrices formées sur plusieurs dés de mémoire d'une tranche de semi-conducteur. Le système comprend un sous-système de lentilles de focalisation servant à focaliser un faisceau laser le long d'un axe optique sensiblement orthogonal par rapport à un plan, un étage x-y servant à déplacer la tranche dans le plan, et un premier support pneumatique servant à déplacer le sous-système de lentilles de focalisation le long de l'axe optique. Le système comprend également une première unité de commande servant à commander l'étage x-y à partir de données de référence représentant les emplacements en trois dimensions des microstructures devant être traitées dans le site, une deuxième unité de commande, et une première bobine mobile couplée à la deuxième unité de commande afin de positionner le premier support pneumatique le long de l'axe optique, également à partir des données de référence. Les données de référence sont générées par le système qui comprend un modulateur destiné à réduire la puissance du faisceau laser de traitement de matière afin d'obtenir un faisceau laser sonde permettant de mesurer la hauteur de la tranche de semi-conducteur à plusieurs emplacements autour du site, afin d'obtenir les données de hauteur de référence. Un ordinateur calcule une surface de référence à partir des données de hauteur de référence. Un planificateur de trajectoire génère des trajectoires pour la tranche et le foyer du faisceau laser à partir de la surface de référence. L'étage x-y et le premier support pneumatique déplacent respectivement et de façon contrôlée la tranche et le sous-système de lentilles de focalisation, afin de positionner précisément le foyer du faisceau laser de façon que le foyer coïncide sensiblement avec les emplacements 3-D des microstructures dans le site. Le système comprend également un sous-système de lentilles de faible dimension servant à régler la dimension du foyer du faisceau laser, un second support pneumatique servant à déplacer le sous-système de lentilles de faible dimension le long de l'axe optique, une troisième unité de commande servant à commander le second support pneumatique, et une seconde bobine mobile couplée à la troisième unité de commande afin de positionner le second support pneumatique le long de l'axe optique.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)