(57)【要約】レーザシステムの実施形態では、パルス光ファイバレーザ光源（１２）の出力を使用するので有利であり、レーザ光源の出力のパルス時間プロファイルをプログラムすることにより或る範囲のパルス形状を用意することができる。パルスファイバレーザをピークパワー限界まで上げて、不所望の非線形現象の発現を防止する；従って、これらの装置のレーザ出力パワーは次に、ダイオード励起固体光パワーアンプ（ＤＰＳＳ−ＰＡ）１６において増幅される。ＤＰＳＳ−ＰＡ１６は、パルスマスター発振器高出力ファイバアンプ（１４）の所望の低ピークパワー出力をずっと大きいピークパワーレベルに増幅することができるので、利用可能なエネルギー／パルスを特定のパルス繰り返し周波数において効果的に大きくすることもできる。パルスマスター発振器高出力ファイバアンプ及びダイオード励起固体パワーアンプの組み合わせは、タンデム固体光アンプ（１０）と表記される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンデムアンプコントローラと、
該タンデムアンプコントローラに応答して、調整パルススペクトル出力を放出する動的レーザパルス整形器であって、パルス光ファイバレーザ光源を含み、かつ動作パルス繰り返し周波数で、第１ピークパワー、第１パルスエネルギー、及び調整パルス時間プロファイルを持つ前記調整パルススペクトル出力を生成するように構成された動的レーザパルス整形器と、
前記レーザパルス整形器に動作可能に接続され、かつ発光波長を有する固体光アンプと、
前記パルス光ファイバレーザ光源及び前記固体光アンプに動作可能に接続され、前記調整パルススペクトル出力を前記固体光アンプの発光波長に効果的に合わせることにより、前記固体光アンプが増幅レーザ出力を生成可能とする周波数選択装置と、
を備え、
前記増幅レーザ出力は、それぞれ前記第１ピークパワー及び前記第１パルスエネルギーよりも大きい第２ピークパワー及び第２パルスエネルギーを持つ前記調整パルススペクトル出力の前記調整パルス時間プロファイルのほぼ忠実な複製であることを特徴とするタンデム光アンプ。
【請求項２】
前記パルス光ファイバレーザ光源はレーザ発振器を含み、該レーザ発振器を高出力光ファイバアンプに光結合させ、前記パルスレーザ出力を生成する、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項３】
前記レーザ発振器は一つ以上のダイオードレーザを含む、請求項２記載のタンデム光アンプ。
【請求項４】
前記パルス光ファイバレーザ光源は、調整パルス時間プロファイルを持つパルスレーザ出力となる出力を有する高出力光ファイバアンプを含み、該高出力光ファイバアンプはパワーアンプ用利得ファイバを含む、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項５】
前記パワーアンプ用利得ファイバは大口径ファイバである、請求項４記載のタンデム光アンプ。
【請求項６】
前記パワーアンプ用利得ファイバは、Ｎｄ（ネオジム），Ｙｂ（イッテルビウム），Ｈｏ（ホルミウム），Ｅｒ（エルビウム），Ｄｙ（ジスプロシウム），Ｐｒ（プラセオジム），Ｔｍ（ツリウム），及びＣｒ（クロム）から成るグループから選択される一つ以上のドーパントを含む、請求項４記載のタンデム光アンプ。
【請求項７】
前記パワーアンプ用利得ファイバはマルチモードファイバである、請求項４記載のタンデム光アンプ。
【請求項８】
前記高出力光ファイバアンプは光学結晶ファイバアンプ段を含む、請求項４記載のタンデム光アンプ。
【請求項９】
前記高出力光ファイバアンプは複数の光学結晶ファイバアンプ段を含む、請求項４記載のタンデム光アンプ。
【請求項１０】
前記固体光アンプは、ダイオード励起固体パワーアンプを含む、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項１１】
前記ダイオード励起固体パワーアンプは利得素子を含み、該利得素子は一つ以上のダイオード励起要素によって側面励起される、請求項１０記載のタンデム光アンプ。
【請求項１２】
前記ダイオード励起固体パワーアンプは利得素子を含み、該利得素子は一つ以上のダイオード励起要素によって端面励起される、請求項１０記載のタンデム光アンプ。
【請求項１３】
前記ダイオード励起固体パワーアンプは複数の利得素子を含み、該複数の利得素子のそれぞれは、一つ以上の異なるダイオード励起要素によって側面励起される、請求項１０記載のタンデム光アンプ。
【請求項１４】
前記ダイオード励起固体パワーアンプは複数の利得素子を含み、該複数の利得素子のそれぞれは、一つ以上のダイオード励起要素によって端面励起される、請求項１０記載のタンデム光アンプ。
【請求項１５】
前記ダイオード励起固体パワーアンプは、多数回通過型の端面励起利得素子を含む、請求項１０記載のタンデム光アンプ。
【請求項１６】
前記ダイオード励起固体パワーアンプは、多数回通過型の側面励起利得素子を含む、請求項１０記載のタンデム光アンプ。
【請求項１７】
前記パルス光ファイバレーザ光源は、約１００ｎｍ〜約２．２μｍの範囲の波長において、約１ｆｓ（フェムト秒）〜約５００ｐｓ（ピコ秒）の範囲のパルス幅を有するパルスレーザ出力を放出するダイオード励起ファイバマスター発振器を含む、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項１８】
前記パルス光ファイバレーザ光源は、約１００ｎｍ〜約２．２μｍの範囲の波長において、約１ｆｓ（フェムト秒）〜約１００ｐｓ（ピコ秒）の範囲のパルス幅を有するパルスレーザ出力を放出する高出力ファイバアンプと光結合するファイバレーザマスター発振器を含む、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項１９】
前記パルス光ファイバレーザ光源はファイバレーザマスター発振器を含む、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項２０】
前記動的レーザパルス整形器は：
パルスエネルギーと、パルスピークパワーと、第１中心波長における調整パルス時間プロファイルと、を有するマスター発振器調整パルス出力を生成する少なくとも一つの変調器−アンプ段を含むマスター発振器と、
光励起高出力ファイバアンプと、
を含み、
前記光励起高出力ファイバアンプは、マスター発振器調整パルス出力に応答して、パルスエネルギーと、パルスピークパワーと、第１中心波長におけるプロファイルであり、かつマスター発振器調整パルス出力の調整パルス時間プロファイルとほぼ同じである調整パルス時間プロファイルと、を有する高出力ファイバアンプ調整パルス出力を生成する、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項２１】
前記固体光アンプは固体利得媒質を含み、固体利得媒質は、Ｎｄ：ＹＶＯ４（イットリウムバナジウムオキサイド），Ｎｄ：ＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガーネット），Ｎｄ：ＹＬＦ（リチウムイットリウムフロライド），Ｎｄ：ＹＡＰ（イットリウムオーソアルミ酸塩），Ｎｄ：Ｇｌａｓｓ，Ｎｄ：ＬｕＶＯ４（ルテチウムバナジウムオキサイド），及びＮｄ：ＧｄＶＯ４（ガドリニウムバナジウムオキサイド）から成るグループから選択される固体利得媒質を含む、請求項２０記載のタンデム光アンプ。
【請求項２２】
前記調整パルス時間プロファイルのほぼ忠実な複製によって特徴付けられる増幅レーザ出力は第１中心波長で生成され、
前記タンデム光アンプは更に、前記固体光アンプに光結合して前記第１中心波長を変換し、前記第１中心波長よりも短い第２中心波長を有する光高調波変換出力を生成する高調波変換装置を含む、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項２３】
前記高調波変換装置出力が生成されることによって、前記増幅レーザ出力の前記調整パルス時間プロファイルの前記複製の前記第２ピークパワーとは異なるピークパワーが生成される、請求項２２記載のタンデム光アンプ。
【請求項２４】
前記パルス光ファイバレーザ光源は、前記調整パルススペクトル出力を生成する複数のダイオード励起ファイバ増幅段を含む、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項２５】
前記複数のダイオード励起ファイバ増幅段は、第１及び第２ダイオード励起増幅用ファイバを含み、前記第１ダイオード励起増幅用ファイバは第１出力パルス波形を生成し、第１出力パルス波形を前記第２ダイオード励起増幅用ファイバに入射することにより、前記調整パルススペク出力を生成する、請求項２４記載のタンデム光アンプ。
【請求項２６】
前記パルス光ファイバレーザ光源は、前記調整パルススペクトル出力を生成する複数のダイオード励起固体増幅段に光結合される、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項２７】
前記固体光アンプは利得スペクトルを有し、前記パルス光ファイバレーザ光源は、出力波長を有するダイオードレーザと、利得スペクトルを有する高出力ファイバアンプと、を含み、前記ダイオードレーザの前記出力波長は、前記高出力ファイバアンプ及び前記固体光アンプの前記利得スペクトルに極めて一致する、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項２８】
前記ダイオードレーザは、連続波レーザであり、かつ連続波ダイオードレーザの出力を変調する光変調器に光結合される、請求項２７記載のタンデム光アンプ。
【請求項２９】
前記ダイオードレーザはパルスレーザである、請求項２７記載のタンデム光アンプ。
【請求項３０】
前記パルス光ファイバレーザ光源は、光結晶ファイバであるパワーアンプ用利得ファイバを含む、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項３１】
前記固体光アンプは、前記調整パルススペクトル出力に基づいて生成される調整入力パルスを受信し、更に利得媒質を含み、該利得媒質が周波数選択素子に光結合されることにより、前記調整入力パルスが前記利得媒質を多数回通過するようになる、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項３２】
さらに、レーザ加工システムのサブシステムを備え、前記レーザ加工システムは、前記増幅レーザ出力に対応する加工レーザ出力を誘導して、ターゲット試料の被加工部材パターンを加工し、
位置決め指令信号を、加工レーザ出力が入射するビーム位置決め機構に供給するレーザビーム位置コントローラと、
タンデムアンプコントローラ及び前記レーザビーム位置コントローラが応答する動作指令を供給し、所望のパルス時間プロファイルの前記加工レーザ出力が前記ターゲット試料の被加工部材パターンの位置に誘導されるようにするシステム制御コンピュータと、
を含む、請求項１記載のタンデム光アンプ。
【請求項３３】
前記被加工部材パターンの加工は、半導体被加工部材のマイクロ加工を含む、請求項３２記載のタンデム光アンプ。
【請求項３４】
前記半導体被加工部材のマイクロ加工は、半導体接続用配線加工を含む、請求項３３記載のタンデム光アンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はレーザ加工システムに関し、特に益々多くのターゲット構造を単位時間で加工する機能を有するレーザ加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｑスイッチダイオード励起固体レーザはレーザ加工システムに広く使用されている。ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）及び類似のデバイスを単一パルスで加工するために用いられるレーザ加工システムは普通、Ｑスイッチダイオード励起固体レーザを使用する。この重要な産業用途では、単一レーザパルスが普通、導電接続構造を切断するために用いられる。別の重要な産業用途では、Ｑスイッチダイオード励起固体レーザが、個別素子及び内蔵素子の抵抗値を微調整するために用いられる。
【０００３】
益々多くの接続構造を各単位時間で加工する機能を有するレーザ加工システムが常に必要とされているので、従来のものに代わる別のレーザ技術及び別のレーザ加工アーキテクチャが必要になる。本特許出願の譲受人に譲渡される米国特許出願公開番号：ＵＳ−２００５−００６７３８８には、このようなレーザ技術が記載されており、メモリチップまたは他の集積回路（ＩＣ）チップに搭載される導電接続部に対するレーザ加工は、特殊調整された強度プロファイルを持つレーザパルスを用いて加工品質及び加工歩留まりを上げるレーザシステム及びレーザ加工方法によって行なわれる。
【０００４】
本特許出願の譲受人に譲渡される米国特許出願公開番号：ＵＳ−２００５−００４１９７６には、複数のレーザパルス時間プロファイルを使用して一つ以上の半導体ウェハ上の被加工材半導体構造を加工する機能を有するレーザ加工システムを用いる方法が記載されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に記載されるレーザシステムの実施形態では、パルス光ファイバレーザ光源出力を使用するので有利であり、パルス光ファイバレーザ光源出力の時間パルスプロファイルをプログラムすることにより或る範囲のパルス形状を用意することができる。これらのレーザシステムでは、レーザビームを誘導してパルスを特定の被加工材構造に向かって放射するときに、パルス形状を選択する方法を実行する。パルスファイバレーザをピークパワー限界まで上げて、誘導ブリユアン散乱及びスペクトル広がりのような不所望の非線形現象の発現を防止する。実効ピークパワー限界は、用いるファイバタイプ及びファイバデザイン、及びスペクトル帯域及び空間モード品質のような種々のパラメータに対する感度によって変わる。不所望の現象が発現する前の実効ピークパワーは通常、約５００Ｗ〜約５ＫＷである。
【０００６】
パルスファイバマスターオシレータパワーアンプ（ＭＯＰＡ）の有用な特性を利用し、高いピークパワー出力を実現するために、これらの装置のレーザ出力パワーをダイオード励起固体光パワーアンプ（ＤＰＳＳ−ＰＡ）において引き続き増幅させる。ＤＰＳＳ−ＰＡ設計によって、パルスファイバＭＯＰＡの所望の低ピークパワー出力をずっと高いピークパワーレベルに増幅させることができるので、利用可能なパルス当たりエネルギーを特定のパルス繰り返し周波数において効果的に大きくすることができる。パルスファイバＭＯＰＡ電源及びＤＰＳＳ−ＰＡの組み合わせをタンデム固体光アンプと表記する。
【０００７】
ダイオード励起固体アンプを使用してパルスファイバＭＯＰＡのレーザ出力パワーを増幅させることにより、パルスファイバＭＯＰＡで直接再生することができるピークパワーよりも高いピークパワーを、非線形現象により生じる出力低下を起こすことなく実現することができる。更に、ダイオード励起固体レーザを使用することにより、パルスファイバＭＯＰＡが示す有用なパルス出力特性をほぼ維持しながら、相対的に高いピークパワー及び相対的に大きいパルス当たりエネルギーを動作パルス繰り返し周波数において生成することができる。このような有用な特性には、パルス形状、パルス振幅安定性、及び狭いスペクトル帯域が含まれる。
【０００８】
更に別の態様及び利点は、添付の図面を参照しながら進行する好適な実施形態に関する次の詳細な記述から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】タンデム光アンプの光学素子の好適な配置のブロック図である。
【図２】図１のタンデム光アンプの光学素子を更に詳細に示している。
【図３Ａ】図２のタンデム光アンプに含まれるダイオード励起固体パワーアンプの別の利得素子−光励起構造を示している。
【図３Ｂ】図２のタンデム光アンプに含まれるダイオード励起固体パワーアンプの別の利得素子−光励起構造を示している。
【図３Ｃ】図２のタンデム光アンプに含まれるダイオード励起固体パワーアンプの別の利得素子−光励起構造を示している。
【図３Ｄ】図２のタンデム光アンプに含まれるダイオード励起固体パワーアンプの別の利得素子−光励起構造を示している。
【図３Ｅ】図２のタンデム光アンプに含まれるダイオード励起固体パワーアンプの別の利得素子−光励起構造を示している。
【図３Ｆ】図２のタンデム光アンプに含まれるダイオード励起固体パワーアンプの別の利得素子−光励起構造を示している。
【図３Ｇ】図２の高調波変換モジュールの出力の例として、赤外光波長、緑色光波長、及び紫外光波長の椅子形調整パルス波形時間プロファイルを表わす一連のオッシロスコープ波形である。
【図４Ａ】別の実施形態として、使用される複数の光学素子の内の所定の光学素子が、図２に示すタンデム光アンプに使用される光学素子とは異なる構成のタンデム光アンプを示している。
【図４Ｂ】別の実施形態として、図２の動的レーザパルス整形器（ＤＬＰＳ）段、及び図３Ａ及び３Ｂのダイオード励起固体（ＤＰＳＳ）アンプ段を用いるタンデム光アンプを示している。
【図５Ａ】図１の動的レーザパルス整形器の別の実施形態を示している。
【図５Ｂ】別の実施形態として、図５Ａの動的レーザパルス整形器の出力を多段ＤＰＳＳアンプに結合させてパルス取り出し超高速タンデム光アンプを形成するタンデム光アンプを示している。
【図６】周波数選択要素を組み込むことにより所望のスペクトル出力特性を示すようになるダイオード励起固体パワーアンプに入力されるパルスファイバ出力を示している。
【図７Ａ】図２のダイオード励起固体パワーアンプの出力で生成することができる例示的な時間パルス波形を示している。
【図７Ｂ】図２のダイオード励起固体パワーアンプの出力で生成することができる例示的な時間パルス波形を示している。
【図８】図１のタンデム光アンプを用いるレーザ加工システムを示している。
【図９】ウェハの加工表面の上に、ターゲット位置合わせ被加工部材パターン、及び半導体接続構造を有する半導体ウェハを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、タンデム光アンプ１０の光学素子の好適な配置をブロック図で示している。タンデム光アンプ１０は動的レーザパルス整形器（dynamic laser pulse shaper:DLPS）１２を含み、レーザパルス整形器の出力は高出力ファイバアンプ（fiber power amplifier:FPA）１４に光学的に結合され、高出力ファイバアンプによって増幅される。ＦＰＡ１４の出力は、ダイオード励起固体光アンプ１６に結合され、ダイオード励起固体光アンプによって増幅される。ＤＬＰＳ１２に、ＦＰＡ１４に、またはＤＬＰＳ及びＦＰＡの両方に、ブラッグ（Ｂｒａｇｇ）ファイバ格子または周波数安定化シード発振器（frequency stabilized seed oscillators）のような周波数選択要素を組み込み、周波数選択要素は、ＦＰＡ１４から、ダイオード励起固体アンプ１６の放出波長と効果的に結合するスペクトル出力を生成するように選択する、または調整することができる。
【００１１】
図２は、タンデム光アンプ１０の光学素子の好適な実施形態を更に詳細に示している。ＤＬＰＳ１２の好適な実施形態では、シードダイオードを含むレーザ放射光源２４は連続波（continuous-wave:cw）出力を放出し、この連続波出力は、光変調器２６によって変調されて、適切な第１レーザパルスプロファイルをタンデムアンプコントローラ２８（図１）が発行した指令に従って生成する。レーザシード光源２４は、当該光源の中心波長及びスペクトル帯域がパルスゲインモジュール３０及び３２のゲインスペクトル、及びダイオード励起固体アンプ１６のゲインスペクトルに効果的に反映されるように選択される。別の構成として、レーザ放射光源２４は、例えばパルス半導体レーザまたはＱスイッチ固体レーザによって生成されるパルス出力とすることができる。光変調器２６は電気光学変調器、音響光学変調器、または別の適切な種類の光変調器を含むことができる。光変調器２６は、第１レーザパルスプロファイルを生成するために一つ以上の変調器−増幅器段により構成される。図２は、直列に配置され、かつパルス変調器３４と、パルスゲイン変調器３０と、を含む第１変調器−増幅器段を示し、第１変調器−増幅器段は、直列に配置され、かつパルス変調器３６と、パルスゲインモジュール３２と、を含む第２変調器−増幅器段とカスケード接続される。第１及び第２変調器−増幅器段は連携動作することにより、第１パルス当たりの第１エネルギー及び第１パルスピークパワーを有し、かつ第１調整出力パルス波形時間プロファイルを第１中心波長において持つ調整パルス出力を生成する（The first and second modulator-amplifier stages cooperate to generate a tailored pulse output at a first energy per pulse and a first pulse peak power with a first output tailored pulse shape temporal profile at a first center wavelength.）。ファイバ一体型光アイソレータまたはバルク型光アイソレータとすることができる標準の光アイソレータ４０は、第１及び第２段の構成要素の入力及び出力に
配置して、光学部品列を伝搬する光がフィードバックされる現象を防止する。生成される調整レーザパルス出力は増幅に適する。別の実施形態では、単一のパルス変調器３０及び単一のパルスゲインモジュール３２を中間光アイソレータ４０と一緒に用いて、増幅に適する調整レーザパルス出力を生成することができる。
【００１２】
タンデムアンプコントローラ２８は、パルス変調器３４及び３６に供給されるマトリクス方式の指令信号でプログラムすることにより或る範囲のレーザパルスプロファイルを生成することができ、指令信号をパルスゲインモジュール３２及び３４に印加すると、ＤＬＰＳ１２からの出力として望ましい変換済みレーザパルスプロファイルが生成される。
【００１３】
図２に示す好適な実施形態では、ＤＬＰＳ１２からの変換済みパルス出力をモジュール式高出力ファイバアンプ（ＦＰＡ）１４に入力する。ＦＰＡモジュール１４にパワーアンプカプラー（power amplifier couplers）を組み込み、パワーアンプカプラーによって、ＤＬＰＳ１２からの出力、及びパワーアンプ励起レーザからの出力をパワーアンプ用利得ファイバに入力することができる。この技術分野の当業者には公知のように、パワーアンプカプラーは、ファイバのいずれかの端面に、または両方の端面に配置することができる。更に別の複数のパワーアンプカプラーを必要に応じて継ぎ合わせることにより、或る長さのファイバとすることができる。
【００１４】
更に詳細には、図２は、パワーアンプ用利得ファイバ（power amplifier gain fiber:PAGF）５０により構成されるモジュール式高出力ファイバアンプ（ＦＰＡ）１４を示し、パワーアンプ用利得ファイバの入力端面及び出力端面はパワーアンプカプラー（ＰＡＣ）５２と５４との間にそれぞれ配置される。ＤＬＰＳ１２の出力、及びパワーアンプ励起レーザ（ＰＡＰＬ）５６及び５８の出力は、ＰＡＣ５２の個別の入力に供給される。ＰＡＧＦ５０の出力端面、及びＰＡＰＬ６２及び６４の出力はＰＡＣ５４の個別の入力に供給される。モジュール式ダイオード励起固体光パワーアンプ（diode-pumped solid state photonic power amplifier:DPSS-PA）１６に供給されるために適する増幅済みＤＬＰＳ出力は、ＦＰＡモジュール１４の出力を構成するＰＡＣ５４の出力から出てきて伝搬する。ダイオード励起ＦＰＡモジュール１４は、第２エネルギー／パルス及び第２パルスピークパワーを有し、かつ第２調整出力パルス波形時間プロファイルを持つ調整パルス出力を生成し、第２調整出力パルス波形時間プロファイルは、第１中心波長における第１調整出力パルス波形時間プロファイルとほぼ同じである（Diode-pumped FPA module 14 generates a tailored pulse output at a second energy per pulse and second pulse peak power with a second output tailored pulse shape temporal profile that is substantially the same as the input tailored pulse shape temporal profile at a first center wavelength.）。
【００１５】
ＰＡＧＦ５０は、シングルモード偏光保持ファイバであることが好ましく、周波数選択構造を組み込むことができる。ＰＡＧＦ５０の第１の実施形態は、希土類イオンがドープされたシリカファイバコア、及び光材料から成る一つ以上の同心円芯鞘を有するクラッドを有する導波路デバイスである。ＰＡＧＦ５０の第２の実施形態は、希土類イオンがドープされた領域を有する同心状のクラッド鞘を含む。ＰＡＧＦ５０の第３の実施形態はフォトニック結晶ファイバ（photonic crystal fiber:PCF）であり、フォトニック結晶ファイバでは、クラッド鞘または複数のクラッド鞘が、非常に短い間隔で周期的に分布する空気穴を含む。別の実施形態では、ＰＡＧＦ５０は、マルチモードファイバである。当業者であれば、使用されるＰＡＰＬの数は、用いられるＰＡＧＦ５０の種類及び長さ、及びＦＰＡモジュール１４からの光パルス出力の所望の特性によって決まる。ＰＡＧＦ５０からの出力は必要に応じて、終端光学系によってコリメートされ、偏光される。
【００１６】
ＦＰＡモジュール１４からの出力はモジュール式ＤＰＳＳ−ＰＡ１６に結合される。ビーム調整要素を必要に応じて用いることにより、ＤＰＳＳ−ＰＡ利得素子７２に供給される正しい偏光パラメータ及びビーム伝搬パラメータを生成する。光アイソレータ４０は、ＦＰＡモジュール１４の出力の位置、及びモジュール式ＤＰＳＳ−ＰＡ１６の入力の位置に用いることができる（但し、図示されていない）。ＤＰＳＳ−ＰＡ利得素子７２は固体レイザント（solid state lasant：レーザの光を作るため刺激を与えることが出来る材料）であることが好ましい。ＰＡＧＦ５０から出力される光の波長が１０６４ｎｍである場合の例示的な例として、ＤＰＳＳ−ＰＡ利得素子７２は、この技術分野で公知の種々のＮｄドープ固体レイザントから選択されることが好ましく、Ｎｄ：ＹＶＯ４またはＮｄ：ＹＡＧであることが最も好ましい。
【００１７】
図３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，及び３Ｆは、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６の別の利得素子−光励起構造を示している（ＤＰＳＳ−ＰＡ１６の異なる実施形態は参照番号１６で指示され、当該参照番号には、当該異なる実施形態の該当する図面の図を表わす記号の小文字が添え字として付されている）。
【００１８】
図３Ａでは、ＦＰＡモジュール１４からの伝搬する出力は高反射率ミラー７２によって反射されてＤＰＳＳ−ＰＡ１６ａの利得素子７４に誘導される。利得素子７４はダイクロイック光学素子７６を介してダイオード励起素子８０によって端面励起される。利得素子７４から伝搬するパルス光はダイクロイック光学素子７６によって反射され、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６ａからタンデムアンプ出力として出て行く。
【００１９】
図３Ｂでは、ＦＰＡモジュール１４から伝搬する出力はダイクロイック光学素子８２１によって反射され、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｂの利得素子７４に誘導される。利得素子７４はダイクロイック光学素子８２１及び８２２を介して、これらの素子にそれぞれ接続されるダイオード励起素子８４１及び８４２によって端面励起される（この実施形態の光励起素子は図２にも示される）。利得素子７４から伝搬するパルス光はダイクロイック光学素子８２２によって反射され、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｂからタンデムアンプ出力として出て行く。
【００２０】
図３Ｃでは、ＦＰＡモジュール１４から伝搬する出力はＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｃの利得素子７４に入る。利得素子７４はダイオード励起素子８６によって側面励起される。利得素子７４から伝搬するパルス光はＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｃからタンデムアンプ出力として出て行く。
【００２１】
図３Ｄでは、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｃの実施形態に代わる第１の実施形態を、該当するダイオード励起素子８６１及び８６２によって側面励起される利得素子７４１及び７４２を直列配置して用いることにより、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｄを構成する。利得素子７４２から伝搬するパルス光はＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｄからタンデムアンプ出力として出て行く。
【００２２】
図３Ｅでは、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｃの実施形態に代わる第２の実施形態を、利得素子７４がダイオード励起素子８８１及び８８２によって反対側で励起される構成で用いることにより、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｅを構成する。利得素子７４から伝搬するパルス光はＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｅからタンデムアンプ出力として出て行く。
【００２３】
図３Ｆでは、ＦＰＡモジュール１４から伝搬する出力は高反射率ミラー７２によって反射されてＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｆの利得素子７４に、利得素子７４を通って伝搬するパルス光がダイクロイック光学素子７６に衝突し、利得素子７４を通る２回目の通過を行なうように選択される角度で誘導される。利得素子７４はダイクロイック光学素子７６を介してダイオード励起素子８０によって端面励起される。次に、利得素子７４から伝搬し、かつ２回通過を行なったパルス光はＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｆからタンデムアンプ出力として出て行く。
【００２４】
当業者であれば、反射素子を適切に配置し、利得素子の寸法を適切に選択することにより、更に別の多数回通過を行なう実施形態を用いることができることが理解できるであろう。更に別の多数回通過を行なう実施形態は、側面励起（図３Ｃ〜３Ｅに示すような）、及び複数の利得素子（図３Ｄに示すような）を用いる実施形態を含む。ＤＰＳＳ−ＰＡ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，及び１６ｆの実施形態の各実施形態は、ロッド、シリンダ、ディスク、または直方体とすることができる固体利得媒質を含み、第３エネルギー／パルス及び第３パルスピークパワーを持ち、かつ第３調整出力パルス波形時間プロファイルを持つ調整パルス出力を生成し、第３調整出力パルス波形時間プロファイルは、第１中心波長における調整入力パルス波形時間プロファイルとほぼ同じである。
【００２５】
図２は、一つの選択肢として、破線で示される高調波変換光学系モジュール９０に結合するタンデムアンプ１０の出力を示している。高調波変換光学系モジュール９０の内部に非線形結晶を設置して、入射する入力パルスを相対的に高い次数の高調波周波数に、公知の高調波変換法を利用して変換する。ＦＰＡモジュール１４からの１０６４ｎｍの出力を波長３５５ｎｍに高調波変換する第１の実施形態では、高調波変換光学系モジュール９０の内部に、第２高調波発生（ＳＨＧ）変換を行なうタイプII非臨界型位相整合三ホウ酸リチウム（ＬＢＯ）結晶、及び当該結晶の後段で第３高調波発生（ＴＨＧ）変換を行なうタイプI臨界型位相整合三ホウ酸リチウム結晶を設置する。波長２６６ｎｍに高調波変換する第２の実施形態では、ＴＨＧ  ＬＢＯ結晶は、臨界型位相整合ベータ−ホウ酸バリウム（ＢＢＯ）結晶に置き換えることができる。波長２６６ｎｍに第４高調波発生（ＦＨＧ）変換する第３の実施形態では、ＣＬＢＯを別の構成として用いることができる。第４の実施形態では、ＳＨＧ（５３２ｎｍ）出力及びＴＨＧ（３５５ｎｍ）出力を連続的に、ベータ−ホウ酸バリウム（ＢＢＯ）とすることができるディープＵＶ非線形結晶の中で混合することにより、２１３ｎｍの第５高調波出力を生成する。
【００２６】
高調波変換モジュール９０は、第４エネルギー／パルス及び第４パルスピークパワーを有し、かつ第４調整出力パルス波形時間プロファイルを持つ調整パルス出力を生成し、第４調整出力パルス波形時間プロファイルは、第２中心波長における調整入力パルス波形時間プロファイルの関連する特徴に対応する。
【００２７】
図２のタンデム光アンプ１０の好適な実施形態では、ＤＬＰＳ１２は、１０６４．４ｎｍの中心波長の放射を行なうことが最も好ましい周波数安定化半導体レーザシード光源２４を含み、±０．２ｎｍの中心波長の公差を持ち、スペクトル帯域＜０．３ｎｍを満たすスペクトル帯域を持つので、ＤＬＰＳ１２の出力はＹｂドープＰＡＧＦ５０のスペクトルに、次にＤＰＳＳ−ＰＡ１６のスペクトルに良く一致する。この技術分野の当業者であれば、このような正確なスペクトルの一致はＦＰＡモジュール１４の効率的な動作には必要ではないが、正確なスペクトルの一致によって、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６を含む高集積タンデムアンプの効率的な動作が確実に確保される。好適な実施形態では、ＤＬＰＳ１２及びＦＰＡモジュール１４は、調整パルスマスター発振器高出力ファイバアンプの構成要素であり、当該高出力ファイバアンプの一例が、デラドランタイエ (Deladurantaye)らによる米国特許出願公開番号ＵＳ  ２００６／０１５９１３８に記載されている。一の数値例として、１００ＫＨｚで約０．６Ｗの増幅ＤＬＰＳ出力は、好ましくは０．３％ドープＮｄ：ＹＶＯ４であるＤＰＳＳ利得素子７４のスペクトルと良く一致する。ＤＰＳＳ−ＰＡ１６の好適な実施形態では、利得素子７４は、３ｍｍ×３ｍｍ×１５ｍｍの寸法を有し、単一のＤＰＥ素子８４１によって励起される。単一のＤＰＥ素子８４１は、約３０Ｗの８０８ｎｍ半導体ダイオードレーザ励起パワーを利得素子７４に結合する。増幅ＤＬＰＳ出力によって、利得素子７４内におけるビームウェスト径を約５００μｍとすることができる。この例では、１００ＫＨｚで約６Ｗの１０６４．４ｎｍタンデムアンプ出力が生成される。タンデム光アンプ１０の１０６４．４ｎｍ出力の例示的なパルス振幅プロファイル９０ＩＲを図３Ｇに示す。
【００２８】
次に、タンデムアンプ出力を、約１５０℃で動作する４ｍｍ×４ｍｍ×２０ｍｍタイプI非臨界型位相整合ＬＢＯ（三ホウ酸リチウム）結晶、及び約３０℃で動作するタイプII臨界型位相整合ＬＢＯ結晶を含む高調波変換光学系モジュール９０に結合させることにより、３Ｗの５３２ｎｍ出力、及び約０．５Ｗの３５５ｎｍ出力が生成され、この場合、両方の結晶に形成されるビームウェストは約５０μｍである。高調波タンデムアンプ出力の時間プロファイルを図３Ｇに示す。
【００２９】
図３Ｇは、高調波変換モジュール９０の出力の例として、赤外光波長（１０６４．４ｎｍ）、緑色光波長（５３２ｎｍ）、及び紫外光波長（３５５ｎｍ）それぞれに対応する椅子形調整パルス波形時間プロファイル９０ＩＲ，９０ＧＲＮ，及び９０ＵＶを示している。図３Ｇは、「椅子の背もたれ」及び「椅子の座部」の全体的な高さ（すなわち、パワーレベル）が相対的に短い波長で低いことを示し、椅子形プロファイルの該当するパターンが各光波長に現われていることを示している。これらの３つの時間プロファイルは、調整入力パルス波形時間プロファイルのほぼ忠実な複製プロファイルになっていると考えられる。当業者であれば、高調波変換モジュール９０は中間高調波の波長、例えばＩＲ波長→緑色光波長→ＵＶ出力波長を生成するので、「第２波長（ｓｅｃｏｎｄ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）」という用語は、本文ではＵＶ波長を指すことが理解できるであろう。高調波変換光学系モジュール９０の構成要素は、温度制御マウントに収容することができ、温度制御マウントの温度は、能動フィードバックループ及び受動フィードバックループの一方または両方を使用するタンデムアンプコントローラ２８によって設定及び制御することにより、位相整合温度を高精度に制御する。
【００３０】
図４Ａは、別の実施形態として、タンデム光アンプ１０’を示し、タンデム光アンプ１０’では、使用される複数の光学素子の内の所定の光学素子は、図２に示すタンデム光アンプ１０に使用される光学素子とは異なり、かつこれらの光学素子の他に設けられる。図４Ａは、第１変調利得モジュール段９２を、設けるかどうかが任意の第２変調利得モジュール段９４とカスケード接続する構成としたＤＬＰＳ１２’を示している。第１変調利得モジュール段９２は、図２のパルス変調器３４及びパルス利得モジュール３０にそれぞれ対応するパルス変調器及びパルス利得モジュールを含み；第２変調利得モジュール段９４は、図２のパルス変調器３６及びパルス利得モジュール３２にそれぞれ対応するパルス変調器及びパルス利得モジュールを含む。別の実施形態では、単一の変調利得モジュール９２を、中間光アイソレータ４０と一緒に使用して、増幅に適する調整レーザパルス出力を生成する。図２のＤＬＰＳ１２の場合と同じように、タンデムアンプコントローラ２８を変調利得モジュール段９２及び９４のパルス変調器に供給されるマトリクス方式の指令信号でプログラムすることにより、或る範囲のレーザパルスプロファイルを生成することができ、これらのレーザパルスプロファイルを変調利得モジュール段９２及び９４に適用すると、ＤＬＰＳ１２’からの出力として望ましい変換レーザパルスプロファイルが生成される。
【００３１】
図４Ａは更に、ＦＰＡモジュール１４からの出力をビーム調整光学系９６に結合させて、変調器９８への効率的な供給を行なうために必要なビーム属性を得る様子を示している。変調器９８は、音響光学タイプであることが好ましいが、電気光学タイプとすることもできる。変調器９８からの出力をＤＰＳＳ−ＰＡ１６に結合させ、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６は調整レーザパルス出力を上に説明したように増幅する。
【００３２】
図４Ｂは、別の実施形態として、タンデム光アンプ１０ａを示し、タンデム光アンプ１０ａでは、図２に示すタンデム光アンプ１０に使用されるＦＰＡ１４を、図３Ａに示すＤＰＳＳアンプ１６ａで置き換えている。この置き換えによって、ＤＬＰＳマスター発振器及び複数のＤＰＳＳアンプ段を用いるタンデム光アンプが得られ、この場合、ＤＰＳＳアンプ１６ａ及び１６ｂはそれぞれ、第１及び第２段のＤＰＳＳアンプである。第１段のＤＰＳＳアンプ１６ａは通常、約３０の信号利得を与える。任意の光アイソレータ４０をＤＰＳＳアンプ１６ａ及び１６ｂの出力に配置し、結合光学系部品１００をＤＰＳＳアンプ１６ａ及び１６ｂの入力に配置して入力光を、これらのアンプの利得素子に集光する。
【００３３】
図５Ａは、動的レーザパルス整形器１２”により構成されるタンデム光アンプ１０”を示し、動的レーザパルス整形器１２”は、動的レーザパルス整形器１２の別の実施形態である。詳細には、図５Ａは、超高速パルスファイバレーザマスター発振器１０４を用いて構成される動的レーザパルス整形器１２”を示し、超高速パルスファイバレーザマスター発振器１０４は５００ｐｓ未満、かつ１ｆｓ超のパルス幅、及び２．２μｍ未満かつ１００ｎｍ超の波長を有するパルスを放出する。パルスファイバレーザマスター発振器１０４は、第１パワーＰ１、及び第１周波数ｆ１を有する出力を放射して、２つの光アイソレータ４０の間に配置される変調器１０６に供給する。タンデムアンプコントローラ２８によって変調器１０６に供給される制御信号１０８によって、レーザパルス整形器１２”から、第２パワーＰ１”、及び相対的に低い第２周波数ｆ２を有するレーザ出力が生成される。レーザパルス整形器１２”の出力を狭帯域スペクトルパワーアンプ１１０に入力する。
【００３４】
パルスファイバマスター発振器１０４及び狭帯域スペクトル高出力ファイバアンプ１１０に周波数選択要素を組み込むことにより、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６による後段での増幅に適する狭スペクトル帯域及び所望の中心波長を得ることが好ましい。このような周波数選択要素は、ブラッグファイバ格子または周波数安定化シード発振器を含むことができる。図５Ａに示すように、タンデムアンプコントローラ２８は、制御信号１０８を変調器１０６に向かって送出して、相対的に高い周波数ｆ１のマスター発振器出力を、効率的な増幅に更に有用となる相対的に低い周波数ｆ２に分周変換する。ｆ１の範囲は、例えば２０ＭＨｚ〜２００ＭＨｚであり、ｆ２の範囲は、例えば１０ＫＨｚ〜２０ＭＨｚである。当業者であれば、ｆ１とｆ２との関係はｆ２＝ｆ１／ｎで与えられ、ｎは整数値であることが分かるであろう。狭帯域スペクトル高出力ファイバアンプ１１０の出力は、光アイソレータ４０の間に配置される結合光学系モジュール１１２を通ってＤＰＳＳ−ＰＡ１６、及び任意の高調波変換光学系モジュール９０に供給される。
【００３５】
図５Ｂは、別の実施形態として、タンデム光アンプ１０”ａを示し、タンデム光アンプ１０”ａでは、狭帯域スペクトル高出力ファイバアンプ１１０が取り除かれ、図５Ａに示すタンデム光アンプ１０”のＤＰＳＳアンプ１６を、多段ＤＰＳＳアンプ１６ｍで置き換えている。この構成によって、パルス取り出し超高速タンデム光アンプが得られ、この場合、超高速動的レーザパルス整形器１２”からの出力を多段ＤＰＳＳアンプ１６ｍに結合させ、ＤＰＳＳアンプ１６ｍの出力を次に、高調波変換光学系モジュール９０に入力する。第１の実施形態では、多段ＤＰＳＳアンプ１６ｍは、２つのＤＰＳＳ−ＰＡ１６ａまたはＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｂのような２つの１回通過型の端面励起Ｎｄ：ＹＶＯ４アンプを含む。第２の実施形態では、多段ＤＰＳＳアンプ１６ｍは、２つのＤＰＳＳ−ＰＡ１６ｆのような２つの多数回通過型の端面励起Ｎｄ：ＹＶＯ４アンプを含む。当業者であれば、別の構成として、側面励起Ｎｄ：ＹＶＯ４アンプを用いることができ、Ｎｄ：ＹＡＧ，Ｎｄ：ＹＬＦ，Ｎｄ：ＹＶＯ４，Ｎｄ：ＧｄＶＯ４，Ｎｄ：ＹＡＰ，またはＮｄ：ＬｕＶＯ４のような別の固体利得媒質を用いることができることが理解できるであろう。
【００３６】
図６はタンデム光アンプ１０’’’を示し、タンデム光アンプ１０’’’はタンデム光アンプ１０”とは、パルスファイバアンプの出力を、所望のスペクトル出力特性が得られるように選択される、または調整されるブラッグファイバ格子または周波数安定化シード発振器のような周波数選択要素１２０を組み込んだＤＰＳＳ−ＰＡ１６’’’に入力する点で異なっている。周波数ロック機能１２０をＤＰＳＳ−ＰＡ１６’’’に組み込むことにより、フィードバックを狭帯域スペクトル高出力ファイバアンプ１１０に供給して、当該アンプ１１０の出力スペクトルをＤＰＳＳ−ＰＡ１６’’’の利得媒質の利得スペクトルに周波数ロックし易くする。フィードバックを使用することにより、調整入力パルスがＤＰＳＳ−ＰＡ１６’’’の利得媒質を多数回通過するようになる。
【００３７】
図７Ａ及び７Ｂは、ＤＰＳＳ−ＰＡ１６の出力で得ることができる例示的な時間パルス波形を示している。好適な実施形態では、図７Ａ及び７Ｂに示す時間パルス波形は、上に説明したタイプのレーザパルス整形器によって、例えばＦＰＡ１４のようなパワーアンプに入力されるパルス波形を適切に変調する手段を用いることにより得られる。変調方法では、パワーアンプへの入力を、音響光学変調器または電気光学変調器によって励起用ダイオードで変調する、または外部変調する。パワーアンプに供給される励起パワーの変調を行なって、レーザサブシステムによって得られる時間パルス波形を更に変化させることもできる。
【００３８】
図８に示すように、タンデム光アンプ１０は、レーザ加工システム２００のレーザ光源として用いることができるので有利である。システム制御コンピュータ２０２は埋め込み型制御コンピュータ（ＥＣＣ）２０４に、全体システム動作指令を供給し、これらの指令に対して、タンデムアンプコントローラ２８及びビーム位置コントローラ（ＢＰＣ）２０６が応答する。タンデム光アンプ１０は、ＥＣＣ２０４及びＢＰＣ２０６と直接通信する、または間接的に通信するコマンドデータレジスタ２０８及びタイマー２１０を含むタンデムアンプコントローラ２８によって制御される。
【００３９】
コントローラ２８は指令を埋め込み型制御コンピュータ（ＥＣＣ）２０４から受信し、信号をビーム位置コントローラ（ＢＰＣ）２０６から受信し、指令をタンデム光アンプ１０に供給して、パルス放出（外部トリガー指令によって）及びパルス波形制御を行なう。好適な実施形態では、コントローラ２８は指令をＥＣＣ２０４から受信し、受信に応答して、変調器コントローラ２１２から外部トリガー指令をタンデム光アンプ１０に、ＢＰＣ２０６と連携して被加工部材パターン位置データに基づいて送出する。変調器コントローラ２１２は、タンデム光アンプ１０が放出するパルスの放出時間及び波形を制御する。別の構成として、タンデム光アンプ１０は、パルスをパルス間隔時間で放出し、パルス間隔時間はコントローラ２８、ＥＣＣ２０４、またはこれらの両方のコントローラに通知される。好適な実施形態では、放出レーザパルスが入射することになる被加工部材パターンの種類によって変わるが、タンデム光アンプ１０はＥＣＣ２０４から指令を受けて、特定のパルス時間プロファイルを生成する。有用な時間プロファイルの例示的な例を図７Ａ及び７Ｂに示す。例えば、図９に示すウェハ試料２２２の上の位置合わせ用被加工部材ターゲットパターン２２０を走査する場合、極めて低いピークパワー、及びエネルギー／パルスが、パターンを損壊しないようにするために有利である。半導体メモリの接続構造２２４は、相対的に高いピークパワー、及び相対的に大きいエネルギー／パルスを使用して加工すると最も有利である。
【００４０】
この技術分野の当業者であれば、広い範囲の好適なピークパワー、エネルギー量／パルス（１パルス当たりのエネルギー量）、及び時間エネルギープロファイルが半導体及び他の種類の被加工部材のレーザ加工に非常に有効であることが理解できるであろう。従って、レーザ加工システムのユーザが、ウェハまたはウェハ群に設けることができる特定の種類の被加工部材に対して用いる時間プロファイルをプログラムすることができるようにする方法及び装置は極めて望ましい。
【００４１】
このような方法及び装置は、時間プロファイル、エネルギー／パルス、及び集光ビーム伝搬属性のような或る範囲の関連するレーザプロセスパラメータに関して満足の行く測定及び校正を行なう計測手段を含む。図８に示すように、システム光学系２２６は、光検出モジュール２２８を含むことが好ましく、光検出モジュール２２８を用いることにより入射レーザ出力、及び加工表面から反射されるレーザ出力を検出することができる。光検出モジュール２２８に、入射レーザ出力信号及び反射レーザ出力信号のような検出光信号を高分解能でデジタル化する機能を備える光検出器回路を組み込むことにより、入射パルス波形及び反射パルス波形を効果的にデジタル化することができる。この方法及び装置によって、入射レーザ波形及び反射レーザ波形に関して満足の行く測定を行なうことができるので、時間プロファイル、時間プロファイル変化、パルス振幅安定性、パルスエネルギー安定性、及びエネルギー／パルスを計算し、校正することができる。この技術分野の当業者であれば、レーザビームを、反射率がレーザ波長で急激に変化するターゲット領域に走査することにより、レーザビームの集光スポットサイズ属性を測定し、計算する方法を提供することができることが理解できるであろう。
【００４２】
図８に示すタンデム光アンプ１０を用いるレーザ加工システム２００の好適な実施形態では、タンデムアンプ出力を、レール上に配置されるレーザ光学系２３０、及びシステム光学系２２６に入力する。システム光学系２２６からの出力を、折り返しミラー２３２によって、レンズアセンブリを搭載することができるＺ位置決め機構２３４に振り向け、続いてターゲット試料２２２の加工表面２３６に供給して、被加工部材パターン（例えば、位置合わせ用ターゲットパターン２２０及びメモリ接続構造２２４）をレーザ加工する。ＢＰＣ２０６は、Ｘ−Ｙ座標位置決め信号を供給して、Ｘ−Ｙ位置決め機構２４０を、Ｚ位置決め機構２３４からの出力によって、所望のターゲットパターンを加工することができる位置に誘導する。Ｘ−Ｙ位置決め機構２４０は指令位置信号をＢＣＰ２０６のレジスタ２４２から受信し、実際の位置信号を、コンパレータモジュール２４６を含むＢＣＰ２０６の位置エンコーダ２４４に振り向け、コンパレータモジュール２４６は位置差分値を求め、当該差分値をタイマー２１０に送信する。タイマー２１０はトリガー信号を送信することにより応答し、トリガー信号は、レール上に配置されるレーザ光学系２３０において、音響光学変調器２４８を動作させるように適切にタイミング調整され、音響光学変調器２４８はタンデム光アンプ１０からの出力を変調する。この技術分野の当業者であれば、タンデム光アンプ１０からのパルス出力を高調波変換モジュール９０に振り向けることができ、次に、レール上に配置されるレーザ光学系２３０、及びシステム光学系２２６を経由して加工表面２３６に供給して被加工部材パターンを高調波レーザで加工することができることが理解できるであろう。
【００４３】
この技術分野の当業者であれば、レーザ加工システム構成要素の別の配置を用いることができ、広範囲の種類の被加工部材を、タンデム光アンプ１０を用いるレーザ加工システムによって加工することができることが理解できるであろう。
【００４４】
この技術分野の当業者には、多くの変更を上述の実施形態の詳細に、本発明の基本原理から逸脱しない限り加えることができることは明らかである。従って、本発明の範囲は、次の請求項によってのみ規定されるべきである。
【図１】
2009545177.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2009545177.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
2009545177.tif 000009
【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
2009545177.tif 000011
【図４Ａ】
2009545177.tif 000012
【図４Ｂ】
2009545177.tif 000013
【図５Ａ】
2009545177.tif 000014
【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2009545177.tif 000021