【手続補正書】
【提出日】平成17年3月28日(2005.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、マイクロ構造体と、基板からマイクロ構造体を分離する内側層を有する多層スタックとを備えた多レベル多材料デバイスをレーザ処理するための方法であって、
ａ）1.2ミクロン未満の所定波長のパルスレーザビームであって、時間的形状及び空間的形状の少なくとも１つより成る所定の特性を有する少なくとも１つのレーザパルスを含むパルスレーザビームを発生し、
ｂ）少なくとも基準位置に得られた位置測定値に基づいて三次元空間内で上記マイクロ構造体及びレーザビームのくびれ部を相対的に位置設定し、上記位置測定値は、上記マイクロ構造体及び上記ビームくびれ部の共通位置の予想を得るのに使用され、そして
ｃ）上記ビームくびれ部と上記マイクロ構造体が実質的に一致するときに上記予想される共通位置に基づいて少なくとも１つのレーザパルスを上記マイクロ構造体に照射し、上記マイクロ構造体における実質的に最大のパルスエネルギー密度で上記マイクロ構造体をきれいに除去し、上記基板におけるパルスエネルギー密度は、基板のダメージスレッシュホールド未満であり、そして上記マイクロ構造体における最大パルスエネルギー密度は、基板のダメージスレッシュホールドより大きく、そして上記スタックの内側層及び上記基板への望ましからぬ変化を回避する、
段階を備えた方法。
【請求項２】
上記所定の特性は、巾が約１０ナノ秒未満で、立ち上り時間が約２ナノ秒未満の実質的に方形のパルスである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記所定の特性は、上記ビームくびれ部において照射度プロフィールであり、この照射度プロフィールは、上記マイクロ構造体の長さに沿ってシルクハットであり、そして、上記マイクロ構造体の幅に沿って実質的にガウシアンである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
基板と、マイクロ構造体と、基板からマイクロ構造体を分離する内側層を有する多層スタックとを備えた多レベル多材料デバイスをレーザ処理するためのシステムであって、
1.2ミクロン未満の所定波長のパルスレーザビームであって、時間的形状及び空間的形状の少なくとも１つより成る所定の特性を有する少なくとも１つのレーザパルスを含むパルスレーザビームを発生するための手段と、
少なくとも基準位置に得られた位置測定値に基づいて三次元空間内で上記マイクロ構造体及びレーザビームのくびれ部を相対的に位置設定するための手段であって、上記位置測定値を使用して、上記マイクロ構造体及びビームくびれ部の共通位置の予想を得る手段と、
上記ビームくびれ部とマイクロ構造体が実質的に一致するときに上記予想される共通位置に基づいて少なくとも１つのレーザパルスを上記マイクロ構造体に照射するための手段であって、上記マイクロ構造体における実質的に最大のパルスエネルギー密度で上記マイクロ構造体がきれいに除去され、上記基板におけるパルスエネルギー密度は、基板のダメージスレッシュホールド未満であり、そして上記マイクロ構造体における最大パルスエネルギー密度は、基板のダメージスレッシュホールドより大きく、そして上記スタックの内側層及び上記基板への望ましからぬ変化を回避する手段と、
を備えたシステム。
【請求項５】
基板と、マイクロ構造体と、多層スタックとを備えた多レベル多材料デバイスをレーザ処理するための方法であって、上記スタックは、基板からマイクロ構造体を分離する内側誘電体層を有するものであり、上記方法は、
上記基板の吸収端より小さい所定波長のパルスレーザビームであって、少なくとも１つのレーザパルスを含むパルスレーザビームを発生し、少なくとも上記スタックの層によるレーザビームの反射が、少なくとも１つの他の波長に対し上記基板におけるパルスエネルギー密度を実質的に減少し、そして
上記マイクロ構造体を少なくとも１つのレーザパルスで処理し、上記マイクロ構造体におけるパルスエネルギー密度は、上記基板及び上記スタックの内側層へのダメージを回避しながら上記マイクロ構造体を除去するのに充分なものであるようにした方法。
【請求項６】
基板と、マイクロ構造体と、多層スタックとを備えた多レベル多材料デバイスをレーザ処理するためのシステムであって、上記スタックは、基板からマイクロ構造体を分離する内側誘電体層を有するようなシステムであって、
上記基板の吸収端より小さい所定波長のパルスレーザビームであって、少なくとも１つのレーザパルスを含むパルスレーザビームを発生する手段を備え、少なくとも上記スタックの層によるレーザビームの反射が、吸収端を越える少なくとも１つの他の波長に対し基板におけるパルスエネルギー密度を実質的に減少し、
更に、マイクロ構造体を少なくとも１つのレーザパルスで処理するための手段も備え、マイクロ構造体におけるパルスエネルギー密度は、基板及びスタックの内側層へのダメージを回避しながらマイクロ構造体を除去するのに充分なものであるシステム。
【請求項７】
上記発生する手段は、レーザビームの波長を第１波長から所定の波長へシフトする手段を含み、上記所定の波長は、（１）マイクロ構造体の結合特性、（２）多層干渉、及び（３）基板の反射率、の少なくとも１つより成る材料特性に基づく請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
基板と、マイクロ構造体と、基板からマイクロ構造体を分離する内側層を有する多層スタックとを備えた多レベル多材料デバイスをレーザ処理する方法であって、
所定波長のパルスレーザビームであって、所定の特性を有する少なくとも１つのレーザパルスを含むパルスレーザビームを発生し、
ａ）上記所定の波長は、基板の吸収端より低く、そして
ｂ）上記少なくとも１つのパルスは、巾が約１０ナノ秒未満で、繰り返し率が１０ＫＨｚ以上であり、
更に、少なくとも基準位置に得られた位置測定値に基づいて三次元空間内で上記マイクロ構造体及びレーザビームのくびれ部を相対的に位置設定し、上記位置測定値は、上記マイクロ構造体及びビームくびれ部の共通位置の予想を得るのに使用され、そして
上記ビームくびれ部とマイクロ構造体が実質的に一致するときに上記予想される共通位置に基づいて少なくとも１つのレーザパルスを上記マイクロ構造体に照射し、上記マイクロ構造体における実質的に最大のパルスエネルギー密度で上記マイクロ構造体をきれいに除去し、そして上記スタックの内側層及び基板への望ましからぬ変化を回避する、
段階を備えた方法。
【請求項９】
複数のパルスが発生され、そして多材料デバイスの材料の物理的特性に基づいて所定時間だけ遅延される請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
基板と、マイクロ構造体と、基板からマイクロ構造体を分離する内側層を有する多層スタックとを備えた多レベル多材料デバイスをレーザ処理するためのシステムであって、
所定波長のパルスレーザビームであって、所定の特性を有する少なくとも１つのレーザパルスを含むパルスレーザビームを発生する手段を備え、
ａ）上記所定の波長は、基板の吸収端より低く、そして
ｂ）上記少なくとも１つのパルスは、巾が約１０ナノ秒未満で、繰り返し率が１０ＫＨｚ以上であり、
更に、少なくとも基準位置に得られた位置測定値に基づいて三次元空間内で上記マイクロ構造体及びレーザビームのくびれ部を相対的に位置設定する手段も備え、上記位置測定値は、上記マイクロ構造体及びビームくびれ部の共通位置の予想を得るのに使用され、
更に、上記ビームくびれ部とマイクロ構造体が実質的に一致するときに上記予想される共通位置に基づいて少なくとも１つのレーザパルスを上記マイクロ構造体に照射する手段も備え、上記マイクロ構造体における実質的に最大のパルスエネルギー密度で上記マイクロ構造体がきれいに除去され、そして上記スタックの内側層及び基板への望ましからぬ変化が回避されるシステム。
【請求項１１】
上記発生する手段はマイクロレーザーを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
基板及び少なくとも１つのマイクロ構造体を備えた多材料デバイスを熱ベースレーザ処理するための方法であって、この処理は、熱処理システムの位置設定サブシステムで制御される単一パス動作において多数のパルスで行われ、上記位置設定サブシステムは、上記デバイスとレーザビームくびれ部との間の相対的な移動を含み、上記処理は、基板にダメージを及ぼさずに少なくとも１つのマイクロ構造体を除去するものであり、上記方法は、  第１の所定特性を有する第１パルスを発生し、
上記第１パルスに関連した第１ビームくびれ部と少なくとも１つのマイクロ構造体が実質的に一致するように、上記第１パルスを少なくとも１つのマイクロ構造体に照射し、この照射段階は、少なくとも１つのマイクロ構造体の処理を少なくとも開始し、
第２の所定特性を有する第２パルスを発生し、この第２パルスは、上記第１パルスに対して所定時間遅延され、
上記第２パルスに関連した第２ビームくびれ部と少なくとも１つのマイクロ構造体が実質的に一致するように、上記第２パルスを少なくとも１つのマイクロ構造体に照射し、少なくとも１つのマイクロ構造体に第２パルスを照射するこの段階は、少なくとも１つのマイクロ構造体を更に処理し、上記第１及び第２パルスでの少なくとも１つのマイクロ構造体の処理は、単一パスにおける少なくとも１つのマイクロ構造体とビームくびれ部との相対的な移動中に行われ、これにより、熱処理システムのスループットが実質的に改善されるようにした方法。
【請求項１３】
上記所定時間は、基板の熱的特性により決定され、基板の温度は、少なくとも１つのマイクロ構造体に第２パルスを照射する段階中の基板の温度に比して所定時間後に実質的に低下される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
上記第２パルスの空間的ビーム形状は、エネルギー密度が上記第１パルスのエネルギー密度より低い清掃ビームの形態である請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
基板及び少なくとも１つのマイクロ構造体を備えた多材料デバイスを熱ベースレーザ処理するためのシステムであって、この処理は、デバイスとレーザビームのくびれ部との間に相対的な移動を誘起する位置設定サブシステムで制御される単一パス動作において多数のパルスで行われ、上記処理は、基板にダメージを及ぼさずに少なくとも１つのマイクロ構造体を除去するようなシステムであって、
第１の所定特性を有する第１パルスを発生する手段と、
この第１パルスに関連した第１ビームくびれ部と少なくとも１つのマイクロ構造体が実質的に一致するように、この第１パルスを少なくとも１つのマイクロ構造体に照射する手段と、
を備え、上記第１パルスは、少なくとも１つのマイクロ構造体の処理を少なくとも開始し、更に、
第２の所定特性を有する第２パルスを発生する手段を備え、この第２パルスは、上記第１パルスに対して所定時間遅延され、更に、
この第２パルスに関連した第２ビームくびれ部と少なくとも１つのマイクロ構造体が実質的に一致するように、この第２パルスを少なくとも１つのマイクロ構造体に照射する手段を備え、上記第２パルスは、少なくとも１つのマイクロ構造体を更に処理し、上記第１及び第２パルスでの少なくとも１つのマイクロ構造体の上記処理は、単一パスにおける少なくとも１つのマイクロ構造体とビームくびれ部との相対的な移動中に行われ、これにより、システムのスループットが実質的に改善されるようにしたシステム。
【請求項１６】
上記発生する手段は、(a)モードロックレーザシステムを備え、更に、パルスを増幅するための光学増幅器、及び(b)ｑスイッチマイクロレーザを備えた請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
上記少なくとも１つのマイクロ構造体におけるパルスとパルスとの間の相対的な位置変化は、処理されるべき少なくとも１つのマイクロ構造体の寸法の約１０％より大きいか、又はいずれかのビームくびれ部の約１／２より大きく、更に、パルスとパルスとの間の相対的な移動を補償するように上記位置設定サブシステムに作動的に結合された高速ビーム偏向器を備え、上記第２パルスは、上記少なくとも１つのマイクロ構造体にこの第２パルスを実質的に照射するようにこの偏向器により偏向される請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
基板及びマイクロ構造体を備えた多材料デバイスを熱ベースレーザ処理するための方法であって、
上記デバイスの材料の差動熱特性に基づく少なくとも１つの所定の特性を有する少なくとも１つのレーザパルスを発生し、そして
上記少なくとも１つのレーザパルスを上記マイクロ構造体に照射し、上記少なくとも１つのパルスの第１部分は、上記基板とマイクロ構造体との間の温度差を増加し、そして上記少なくとも１つのパルスの第２部分は、上記基板とマイクロ構造体との間の温度差を更に増加して、上記基板にダメージを及ぼすことなく上記多材料デバイスを処理する、
段階を備えた方法。
【請求項１９】
基板及びマイクロ構造体を備えた多材料デバイスを熱ベースレーザ処理するためのシステムであって、
上記デバイスの材料の差動熱特性に基づく少なくとも１つの所定の特性を有する少なくとも１つのレーザパルスを発生する手段と、
上記少なくとも１つのレーザパルスをマイクロ構造体に照射する手段と、
を備え、上記少なくとも１つのパルスの第１部分は、上記基板とマイクロ構造体との間の温度差を増加し、そして上記少なくとも１つのパルスの第２部分は、上記基板とマイクロ構造体との間の温度差を更に増加して、上記基板にダメージを及ぼすことなく上記多材料デバイスを処理するシステム。
【請求項２０】
レーザ処理されるべき第１材料を有する所定のターゲットの極微位置変動を補償ようにパルスレーザビームのくびれ部を正確に相対的に位置設定する方法であって、
所定の測定位置に形成された少なくとも１つの整列ターゲットの位置を測定して測定値を得、上記少なくとも１つの整列ターゲットは、第２材料の少なくとも１つの層でカバーされ、上記測定段階は、測定されるべき領域の一部分に清掃放射ビームを選択的に照射して、その領域から残骸を除去し、反射率変動を補償すると共に、検出器における乗算的ノイズ及びそれに関連した信号変動を減少することを含み、
上記測定値に基づいて上記所定ターゲット及びレーザビームのくびれ部の相対的な位置を予想して、予想相対位置を得、
この予想相対位置に基づいて上記所定ターゲットとビームくびれ部との間に相対的な移動を誘起し、
少なくとも１つのパルスを含むレーザビームを発生し、そして
上記少なくとも１つのパルスを所定ターゲット上のスポットに照射し、上記所定ターゲットを処理するのに上記少なくとも１つのパルスで充分なようにする、
段階を備えた方法。
【請求項２１】
上記少なくとも１つの整列ターゲットは、基板、及び基板と所定ターゲットとの間に配置された少なくとも１つの誘電体層を含む多材料半導体メモリの一部分であり、そして上記清掃放射ビームの電力は、上記所定ターゲット、基板又は少なくとも１つの誘電体層に望ましからぬ変化を生じさせるに必要な電力より実質的に低い請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
上記測定は、３Ｄ測定である請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
レーザ処理されるべき第１材料を有する所定のターゲットの極微位置変動を補償ようにパルスレーザビームのくびれ部を正確に相対的に位置設定するシステムであって、
所定の測定位置に形成された少なくとも１つの整列ターゲットの位置を測定して測定値を得る手段を備え、上記少なくとも１つの整列ターゲットは、第２材料の少なくとも１つの層でカバーされ、上記測定手段は、測定されるべき領域の一部分に清掃放射ビームを選択的に照射して、その領域から残骸を除去し、反射率変動を補償すると共に、検出器における乗算的ノイズ及びそれに関連した信号変動を減少する手段を含み、
更に、上記測定値に基づいて上記所定ターゲット及びレーザビームのくびれ部の相対的な位置を予想して、予想相対位置を得るための手段と、
上記予想相対位置に基づいて上記所定ターゲットとビームくびれ部との間に相対的な移動を誘起する手段と、
少なくとも１つのパルスを含むレーザビームを発生する手段と、
上記少なくとも１つのパルスを所定ターゲット上のスポットに照射する手段と、
を備え、所定ターゲットを処理するのに上記少なくとも１つのパルスで充分なようにしたシステム。
【請求項２４】
多層多材料デバイスのターゲット構造体をレーザ処理するためのシステムにおいて、上記ターゲット構造体に供給されるエネルギーを制御する方法が、
少なくとも２つの所定波長の各々において少なくとも１つの測定値を得、
上記測定値に基づいてデバイスの少なくとも１つの層の厚みを決定し、そして
少なくとも１つの層の干渉作用によりターゲット構造体の処理に必要なエネルギーに生じる変動を補償するように、上記決定された厚みに基づいてターゲット構造体に供給されるエネルギーを制御する、
段階を備えた方法。
【請求項２５】
多層多材料デバイスのターゲット構造体をレーザ処理するためのシステムにおいて、上記ターゲット構造体に供給されるエネルギーを制御するための制御システムが、
少なくとも２つの所定波長の各々において少なくとも１つの測定値を得る手段と、
上記測定値に基づいてデバイスの少なくとも１つの層の厚みを決定する手段と、
少なくとも１つの層の干渉作用によりターゲット構造体の処理に必要なエネルギーに生じる変動を補償するように、上記決定された厚みに基づいてターゲット構造体に供給されるエネルギーを制御する手段と、
を備えた制御システム。
【請求項２６】
レーザ処理されるべき第１材料を有する所定のターゲットの極微位置変動を補償ようにパルスレーザビームのくびれ部を正確に相対的に位置設定する方法であって、
所定の測定位置に形成された少なくとも１つの整列ターゲットの位置を測定して少なくとも１つの測定値を得、
上記少なくとも１つの測定値に基づいて上記所定ターゲット及びレーザビームの相対的な位置を予想して、予想相対位置を得、
少なくとも１つのパルスを含むレーザビームを発生し、
上記予想相対位置に基づいて上記所定ターゲットとレーザビームとの間に相対的な移動を誘起し、
更新された位置情報に基づいて相対的な移動中に上記予想相対位置を更新し、上記更新された位置情報は、相対的な移動中に得られ、そして
少なくとも１つのパルスを上記所定ターゲット上のスポットに照射して、上記更新された位置情報に基づいて上記所定ターゲットを処理する、
段階を備えた方法。
【請求項２７】
レーザ処理されるべき第１材料を有する所定のターゲットの極微位置変動を補償ようにパルスレーザビームのくびれ部を正確に相対的に位置設定するシステムであって、
所定の測定位置に形成された少なくとも１つの整列ターゲットの位置を測定して少なくとも１つの測定値を得るための手段と、
上記少なくとも１つの測定値に基づいて上記所定ターゲット及びレーザビームの相対的な位置を予想して、予想相対位置を得るための手段と、
少なくとも１つのパルスを含むレーザビームを発生する手段と、
上記予想相対位置に基づいて上記所定ターゲットとレーザビームとの間に相対的な移動を誘起する手段と、
上記相対的な移動中に得られる更新された位置情報に基づいて相対的な移動中に上記予想相対位置を更新する手段と、
少なくとも１つのパルスを所定ターゲット上のスポットに照射し、上記更新された位置情報に基づいて所定ターゲットを処理するための手段と、
を備えたシステム。