【手続補正書】
【提出日】平成16年10月20日(2004.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強度ＩBのレーザビームを用いて半導体材料に幅Ｓの構造（１１０，１１２，１１３，１１４，１１５）を加工する方法であって、
ビームは、カーフＫの材料を加工するために制御され、
ビームは、ｎ回(ｎ≧１)走査するように制御され、ｎ＞１であるとき、各連続スキャンは、先行スキャンに対して平行でかつ横方向にオフセットされ、ｎ≧Ｓ／Ｋであり、
スキャン間の横方向オフセット（O_centre）は１ミクロンからカーフＫの範囲内で選択され、
正味加工速度が最適化されるまで、スキャン間の横方向オフセット（O_centre）は、１ミクロンからカーフＫまで変化させることにより選択されることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記強度ＩBの値は、
強度増大につれて材料除去速度が増大する、強度値の範囲にあるように選択される方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、
前記強度ＩBは、
強度の増大につれて材料除去速度が少なくとも３０％増大する、強度値の範囲にあるように選択される方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の方法であって、
加工は、
前記材料が連続工程で表面から下方へと除去されるように、多数の工程(ｚ)の各々においてｎ≧１でスキャンを繰り返すことにより達成される方法。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の方法であって、
ビーム強度ＩBが、必要な形状を形成するのに要する合計スキャン数を最小にするように、焦点におけるビームの寸法を制御する方法。
【請求項６】
請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の方法であって、
前記レーザビームは、パルス化されており、パルス化されたレーザビームの反復周波数およびスキャン速度は、３０〜９８％の範囲でパルスオーバーラップが得られるように選択される方法。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の方法であって、
前記レーザビームは、パルス化されており、
パルスオーバーラップが３０〜８５％の範囲で選択されて、加工されたチャネルまたは壁と、加工されたトラフの底部とのきめおよび粗さを制御しかつ精緻にし、残留屑を浄化する方法。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の方法であって、
前記構造はチャンネルである方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法であって、
前記チャネルの幅(Ｓ)は、
正味加工速度が、予め定められた平行レーザライン数の最適値で加工された、より大きなまたはより小さなチャンネル幅に関する加工速度よりも大きくなるように選択される方法。
【請求項１０】
請求項６または７に記載の方法であって、
前記レーザビームの波長は、３５０〜５５０ｎｍの範囲にあり、
前記反復周波数は、５ｋＨｚより高く、
平均レーザビームパワーは、３Ｗより大きい方法。
【請求項１１】
請求項６または７に記載の方法であって、
前記レーザビームの波長は、２５０〜３００ｎｍの範囲にあり、
前記反復周波数は、１ｋＨｚより高く、
平均パワー出力は、１Ｗより大きい方法。
【請求項１２】
請求項６または７に記載の方法であって、
前記スキャン速度、レーザ出力およびパルスオーバーラップは、任意の１スキャンにおける材料除去深さを制御するように選択される方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法であって、
材料加工中に、レーザまたは光学特性またはスキャン特性が変更される方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法であって、
前記加工後に最終レーザスキャンを遂行する工程を更に有し、
ビーム直径は前記構造の幅Ｓより大きく、
ビーム強度は加工強度閾値より低く、
これにより、加工された構造が浄化される方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法であって、
貫通孔を加工してダイを分離すべく遂行される方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
チャネル加工中に、レーザまたは光学特性またはスキャン特性が変更される方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法であって、
構造の加工は、半導体材料よりインゴット(１２０)を除去することを含む方法。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法であって、
前記半導体材料は、マイクロ流体デバイス(１００)用基板である方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法であって、
前記基板の表面に溝(１０２)が形成され、当該溝は、マイクロ流体デバイス(１００)の流体供給チャネルとして機能するのに適している方法。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法であって、
スキャンの数およびスキャンの横方向オフセットは、材料にテーパ付き構造(１１０，１１２，１１３，１１４，１１５)が形成されるように変化される方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の方法であって、
前記テーパ付き構造は、円形または細長い開口内に形成される方法。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載の方法であって、
複数のテーパ付き構造が加工され、マイクロ流体デバイス(１００)の、ウェル(１０５)、ファンネル(１０４)および貫通孔チャネル(１０１)のうちの少なくとも１つを形成する方法。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方法であって、
前記材料は、上面から、次に底面から加工され、上面及び底面の両面からの構造を連結して単一の貫通構造を形成する方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法であって、
前記材料は、上面からの加工と底面からの加工との間で裏返される方法。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載の方法であって、
上部カメラおよび底部カメラは、
底部カメラの座標に上部カメラの座標をマッピングする変換がわかるようにアライメントおよびキャリブレーションがなされ、
上部側および底部側の材料座標は、両面における加工の位置合わせのために、互いに位置合わせされる方法。
【請求項２６】
請求項２３〜２５のいずれか１項に記載の方法であって、
両面からの材料の切削加工により、湾曲状で、テーパ付きで細長く、円形の壁構造を形成できる方法。
【請求項２７】
請求項１〜２６のいずれか１項に記載の方法であって、
ガス排出ヘッドが提供され、前記材料の上方および下方の少なくとも一方からガスまたは固形屑を排出させるために利用される方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法であって、
前記ガス排出ヘッドの使用工程は、屑を閉じ込めるためのエアカーテン使用工程を含む方法。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の方法であって、
屑の堆積制御及び加工プロセスの補助のうちの少なくとも一方のために、アシストガスを材料に供給する方法。
【請求項３０】
半導体材料を加工するためのレーザ加工装置であって、
紫外線または可視光レーザ光源と、
光源からのレーザビームを半導体材料に導き、カーフＫ／幅Ｓの比で加工する手段と、
レーザビームのパラメータを制御するためのコントローラと、
を有し、
前記コントローラは、
レーザビームを複数のｎ平行パスで導く手段を有し、
前記パスは、横方向にオフセットされ、
ｎはＳ／Ｋ以上であり、
正味加工速度を最適化するためにスキャン同士の横方向オフセットを１ミクロンからカーフＫまでの範囲内で選択できる横方向オフセット選択手段を有する
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載のレーザ加工装置であって、
前記レーザ光源は、Ｑスイッチ形レーザ光源であるレーザ加工装置。
【請求項３２】
請求項３０または３１記載のレーザ加工装置であって、
前記レーザ光源は、ＹＡＧまたはＹＬＦまたはバナジウム酸塩レーザ光源であるレーザ加工装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載のレーザ加工装置であって、
前記レーザビームは、レーザ光源からの第二、第三及び/または第四の高調波放射からなるレーザビームである、レーザ加工装置。
【請求項３４】
請求項３０〜３３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置であって、
前記コントローラは、
レーザビーム強度(ＩB)を、強度の増大につれて材料除去速度が増大する、強度値の範囲にあるように制御する手段を有するレーザ加工装置。
【請求項３５】
請求項３０〜３４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置であって、
前記コントローラは、
レーザビームを導く手段と、
テーパ付き構造を加工するためのスキャン数及び横方向オフセットを変更する横方向オフセット選択手段と、
を有するレーザ加工装置。
【請求項３６】
請求項３０〜３５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置であって、
半導体材料の上下に吸引口を備えたガス排出システム(１５０)を更に有するレーザ加工装置。
【請求項３７】
請求項３０〜３６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置であって、
加工されている材料上にアシストガスを導くノズルを備えたガス吹出しシステム(１６０)を更に有するレーザ加工装置。
【請求項３８】
請求項３０〜３７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置であって、
半導体材料をレーザビームに位置決めするロボットを更に有するレーザ加工装置。
【請求項３９】
請求項３８に記載のレーザ加工装置であって、
前記ロボットは、半導体材料を裏返すために配置されるレーザ加工装置。
【請求項４０】
請求項３０〜３９のいずれか１項に記載のレーザ加工装置であって、
互いに位置合わせされた上部および底部カメラシステムを備えた映像システムと、
両カメラからの画像を用いて、裏返し後の材料を確実に位置合わせする手段を備えたコントローラと、
を有するレーザ加工装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載のレーザ加工装置であって、
前記カメラシステムは、レーザビームからオフセットされたレーザ加工装置。
【請求項４２】
請求項１から２９のいずれか１項に記載の構造加工方法を、一つ以上のコンピュータで実行するためのプログラム。