【手続補正書】
【提出日】平成19年5月24日(2007.5.24)
【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】  少なくとも、第１の除去流束量閾値を持つ物質から成る第１の層、および、第２の除去流束量閾値を持つ材料から成る第２の層を含む積層加工物にビアを開けるスループットを増加させる方法であって、
実質的に４００ｎｍよりも短い波長のガウス放射束密度プロフィールと、第１のガウスエネルギーと、を有する第１のガウスレーザ出力を生成するステップと、
ビーム整形コンポーネントを通る光路に沿って前記第１のガウスレーザ出力を伝搬し、前記第１のガウスレーザ出力を第１のより均一な整形出力へ変換するステップと、
前記第１の均一な整形出力の大部分を開口部を通って伝搬させ、
前記第１のガウスレーザ出力の前記第１のガウスエネルギーの５０％よりも高い第１のアパーチャード整形エネルギーを有する第１のアパーチャード整形出力に変換するステップ、
前記第１のアパーチャード整形出力を１つまたは複数の結像レンズコンポーネントを通って伝搬させ、第１の結像した整形出力を供給するステップと、
前記第１の結像した整形出力を前記積層加工物上の目標位置に照射し、この目標位置内の第１の層の物質を除去するステップとを含み、
前記第１の結像した整形出力は、第１のスポットエリア上で第１のエネルギー密度を有し、前記第１のエネルギー密度は、ビアを形成するための前記第１の除去流束量閾値よりも高く、前記第２の除去流束量閾値未満である方法。
【請求項２】  請求項１に記載の方法において、
前記ビアが、
最小直径ｄｍｉｎ、最大直径ｄｍａｘ、および、円形度＝ｄｍｉｎ／ｄｍａｘである場合に０．９よりも大きい円形度を有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】  請求項２に記載の方法において、
前記円形度が０．９５よりも大きい、
ことを特徴とする方法。
【請求項４】  請求項１に記載の方法において、
前記ビアが、
底面直径ｄｂ、上面直径ｄｔ、および、テーパ比＝ｄｂ／ｄｔである場合に０．５よりも大きいテーパ比を有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】  請求項１に記載の方法において、
前記ビアが０．７５よりも大きいテーパ比を有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】  請求項１に記載の方法において、
前記第１のアパーチャード整形エネルギーが、前記第１のガウスエネルギーの６５％よりも大きい、
ことを特徴とする方法。
【請求項７】  請求項６に記載の方法において、
前記第１のアパーチャード整形エネルギーが、前記第１のガウスエネルギーの７５％よりも大きい、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】  請求項１に記載の方法において、
前記第１の結像させた整形エネルギーが、前記第１のガウスエネルギーの４５％よりも大きい、
ことを特徴とする方法。
【請求項９】  請求項８に記載の方法において、
前記第１の結像させた整形エネルギーが、前記第１のガウスエネルギーの５５％よりも大きい、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】  請求項１に記載の方法において、
前記第１のエネルギー密度が、約２Ｊ／ｃｍ２以下である、
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】  請求項１に記載の方法において、
前記波長が、約３５５ｎｍ或いは約２６６ｎｍである、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】  請求項１に記載の方法において、
前記第１の層の物質が誘電体を含み、
前記第２の層の物質が金属を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】  請求項１２に記載の方法において、
前記誘電体が有機誘電体を含み、
前記金属が銅を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】  請求項１３に記載の方法において、
前記有機誘電体が無機の補強物質を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】  請求項１に記載の方法において、
前記第１の層の物質をパンチングによって除去するステップをも含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】  請求項１に記載の方法において、
前記第１の層の物質を非パンチングによって除去するステップをも含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】  請求項１に記載の方法において、
前記第１の層の物質を、第２の層の物質から成る２つの層の間に設け、
さらに、前記方法は、第１のガウスレーザ出力を生成するステップの前に、
実質的に、波長が４００ｎｍよりも短いガウス放射束密度プロフィールと、第２のガウスエネルギーとを有する第２のガウスレーザ出力を生成するステップと、
前記ビーム整形コンポーネントを通る前記光路に沿って前記第２のガウスレーザ出力を伝搬し、この第２のガウスレーザ出力を第２のより均一な整形出力に変換するステップと、
前記開口部を通って前記第２の均一な整形出力の大部分を伝搬し、前記第２の均一な整形出力を前記第２のガウスレーザ出力の前記第２のガウスエネルギーの５０％よりも大きい第２のアパーチャード整形エネルギーを有する第２のアパーチャード整形出力に変換するステップと、
前記第２のアパーチャード整形出力を１つまたは複数の結像レンズコンポーネントを通して伝搬し、第２の結像させた整形出力を供給するステップと、
前記第２の結像させた整形出力を前記加工物の前記目標位置に照射し、この目標位置内の第２の層の物質を除去するステップと、をも含み、
前記第２の結像させた整形出力は、前記スポットエリア上で第２のエネルギー密度を有し、前記第２のエネルギー密度は、前記第２の除去流束量閾値よりも高い、
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】  請求項１７に記載の方法において、
前記第２のエネルギー密度が、約２Ｊ／ｃｍ２以下である、
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】  請求項１７に記載の方法において、
第２の繰り返しパルス周波数で、前記第２のガウスレーザ出力を生成するステップと、
前記第２の繰り返しパルス周波数よりも高い第１の繰り返しパルス周波数で、前記第１のガウスレーザ出力を生成するステップと、
をも含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】  請求項１７に記載の方法において、
前記第２および第１の結像させた整形出力を順次に第１の目標位置へ方向付け、第１のビアを形成するステップと、
前記第２および第１の結像させた整形出力を順次に第２の目標位置へ方向付け、第２のビアを形成するステップと、
をも含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】  請求項１７に記載の方法において、
前記第２の結像させた整形出力を第１の目標位置へ方向付け、第２の層の物質を除去するステップと、
前記第２の結像させた整形出力を第２の目標位置へ方向付け、第２の層の物質を除去するステップと、
それから、前記第１の結像させた整形出力を第１の目標位置へ方向付け、第１の層の物質を除去するステップと、
前記第１の結像させた整形出力を第２の目標位置へ方向付け、第１の層の物質を除去するステップと、
をも含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】  請求項１７に記載の方法において、
前記第２の層の物質を非パンチングによって除去するステップと、
前記第１の層の物質をパンチングによって除去するステップと、
をも含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】  請求項１７に記載の方法において、
前記第２および第２の層の物質を非パンチングによって除去するステップ、
をも含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】  請求項１７に記載の方法において、
前記第１および第２のガウスエネルギーが異なる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２５】  請求項１７に記載の方法において、
前記第２のアパーチャード整形エネルギーが、前記第１のガウスエネルギーの６５％よりも高い、
ことを特徴とする方法。
【請求項２６】  請求項２５に記載の方法において、
前記第２のアパーチャード整形エネルギーが、前記第１のガウスエネルギーの７５％よりも高い、
ことを特徴とする方法。
【請求項２７】  請求項１７に記載の方法において、
前記第２の結像させた整形出力が、前記第１のガウスエネルギーの４５％よりも高いエネルギーを持つ、
ことを特徴とする方法。
【請求項２８】  請求項１に記載の方法において、
前記第１の物質の層を、第２の層の物質から成る２つの層の間に設け、
さらに、前記方法は、第１のガウスレーザ出力を生成するステップの前に、
実質的に、波長が４００ｎｍよりも短いガウス放射束密度プロフィールと、第２のガウスエネルギーと、を有する第２のガウスレーザ出力を生成するステップと、
前記ビーム整形コンポーネントおよび前記開口部とを回避する第２の光路に沿って前記第２のガウスレーザ出力を伝搬するステップと、
前記スポットエリア上で、前記第２の除去流束量閾値よりも高い第２のエネルギー密度を有する前記第２のガウスレーザを、前記加工物の前記目標位置に照射し、この目標位置内の第２の層の物質を除去するステップと、
前記第２の光路から前記光路へ変更して、結像させた整形出力を供給するステップと、
をも含むことを特徴とする方法。
【請求項２９】  請求項２８に記載の方法において、
第２の繰り返しパルス周波数で前記第２のガウスレーザ出力を生成するステップと、
前記第２の繰り返しパルス周波数よりも高い第１の繰り返しパルス周波数で、前記第１のガウスレーザ出力を生成するステップと、
をも含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】  請求項２８に記載の方法において、
前記第２の層の物質を非パンチングによって除去するステップと、
前記第１の層の物質をパンチングによって除去するステップと、
をも含むことを特徴とする方法。
【請求項３１】  レーザシステムであって、
光路に沿ってガウスエネルギーを有する紫外線ガウスレーザ出力を生成するダイオードポンプ固体レーザと、
前記光路に沿って置かれ、前期ガウスレーザ出力を、中央で高くかつ均一な放射束密度プロフィール、および、外側で低い強度の放射束密度プロフィールを持つ整形出力に変換するビーム整形コンポーネントと、
前記光路に沿って置かれ、前記整形出力の放射束密度の大部分を除去し、かつ、前記ガウスエネルギーの少なくとも５０％を自己を通って通過させてアパーチャード整形エネルギーを持つアパーチャード整形出力を生成する開口部と、
前記アパーチャード整形出力を結像した整形出力へ変換する１つまたは複数の結像レンズコンポーネントと、
前記結像した整形出力を加工物の目標位置へ方向づけ、ビアを形成する位置決めシステムと、
を含むシステム。
【請求項３２】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記光路に沿って置かれる一対のビーム誘導ミラーをも含み、
前記ビーム位置決めシステムが前記ガウス出力を前記加工物に方向付けるように、前記ビーム整形コンポーネントおよび前記開口部を回避する代替の光路に沿うように前記ガウスレーザ出力の進路を変えるために、前記ビーム整形コンポーネントおよび前記開口部が、前記誘導ミラーの間に光学的に置かれる、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３３】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記ビーム整形コンポーネントが、第１のビーム整形コンポーネントであり、
前記開口部が、第１のサイズを持つ第１の開口部であり、
前記第１のビーム整形コンポーネントおよび前記第１の開口部が、協力して、ほぼ均一な第１のエネルギー密度を前記加工物の第１のスポットエリア上に生成する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３４】  請求項３３に記載のシステムにおいて、
前記第１のビーム整形コンポーネントおよび前記第１の開口部が、可動であり、協力して前記加工物の第２のスポットエリア上のほぼ均一な第２のエネルギー密度を決定する第２のビーム整形コンポーネントおよび第２の開口部に交換されることが可能である、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３５】  請求項３３に記載のシステムにおいて、
前記第１のビーム整形コンポーネントおよび前記第１の開口部を収容する第１の取り外し可能な結像光学レールをも含み、
前記第１の取り外し可能な結像光学レールは、協力して前記加工物の前記目標位置の第２のスポットエリア上のほぼ均一な第２のエネルギー密度を決定する第２のビーム整形コンポーネントおよび第２の開口部を持つ第２の結像光学レールに置き換えられることが可能である、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３６】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記ビーム整形コンポーネントおよび前記開口部を収容する、取り外し可能な結像光学レールをも含み、
前記取り外し可能な結像光学レールの取り外しは、前記ガウスレーザ出力が
前記加工物の前記目標位置に衝突させることを可能にする、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３７】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記アパーチャード整形エネルギーは、前記ガウスエネルギーの６５％よりも大きい、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３８】  請求項３７に記載のシステムにおいて、
前記アパーチャード整形エネルギーは、前記ガウスエネルギーの７５％よりも大きい、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３９】  請求項１に記載のシステムにおいて、
前記ビアは、
最小直径ｄｍｉｎ、最大直径ｄｍａｘ、および、円形度＝ｄｍｉｎ／ｄｍａｘである場合に０．９よりも大きい円形度を有する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４０】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記ビアが、
底面直径ｄｂ、上面直径ｄｔ、および、テーパ比＝ｄｂ／ｄｔである場合に０．５よりも大きいテーパ比を有する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４１】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記第１のエネルギー密度が、約２Ｊ／ｃｍ２以下である、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４２】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記波長が、約３５５ｎｍ或いは約２６６ｎｍである、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４３】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記加工物が第１および第２の層の物質を含み、
前記第１の層の物質が誘電体を含み、
前記第２の層の物質が金属を含む、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４４】  請求項４３に記載のシステムにおいて、
前記誘電体が有機誘電体を含み、
前記金属が銅を含む、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４５】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記光路に沿って、前記開口部と前記加工物との間に置かれる可変ビーム拡大器をも含む、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４６】  請求項３１に記載のシステムにおいて、
前記ガウスレーザ出力の高速繰り返しレートを変化させるためのＱスイッチの制御を高速で変え、前記ガウスレーザ出力を第２のパルスエネルギーを持つ第２のガウスレーザ出力に変換する高速可変制御機器をも含む、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４７】  請求項１６，２２，２３，３０のいずれか１項に記載の方法において、
非パンチングによって除去するステップが、スパイラル、トレパニング、或いは、同心円プロセスを含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項４８】  請求項１に記載の方法において、
前記実質的に４００ｎｍよりも短い波長のガウス放射束密度プロフィールが、
前記第１のガウスレーザ出力のＴＥＭ００空間モードによって生じる、
ことを特徴とする方法。
【請求項４９】  請求項１に記載の方法において、
前記実質的に４００ｎｍよりも短い波長のガウス放射束密度プロフィールが、
１．４以下のＭ２値を持つ、
ことを特徴とする方法。
【請求項５０】  請求項１〜３０，４８，４９のいずれか１項に記載の方法において、
前記ビーム整形コンポーネントが回折光学素子を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項５１】  請求項３１に記載のレーザシステムにおいて、
前記実質的に４００ｎｍよりも短い波長のガウス放射束密度プロフィールが、
前記第１のガウスレーザ出力のＴＥＭ００空間モードによって生じる、
ことを特徴とするレーザシステム。
【請求項５２】  請求項３１に記載のレーザシステムにおいて、
前記実質的に４００ｎｍよりも短い波長のガウス放射束密度プロフィールが、
１．４以下のＭ２値を持つ、
ことを特徴とするレーザシステム。
【請求項５３】  請求項４５に記載のレーザシステムにおいて、
前記レーザシステムが、同じプロセスを実行する、少なくとも２つのほぼ同様のレーザシステムのバンクの１つを形成し、
前記レーザシステムが、意図しない性能差異を持つ各ビーム整形コンポーネントと各レーザとを持ち、
前記レーザシステムの少なくとも１つの前記可変ビーム拡大器が、
前記レーザ間、或いは、前記ビーム整形コンポーネント間における意図しない性能差異を補償するのに使用される、
ことを特徴とするレーザシステム。
【請求項５４】  請求項３１〜４６、５１〜５３のいずれか１項に記載のレーザシステムにおいて、
前記ビーム整形コンポーネントが回折光学素子を含む、
ことを特徴とするレーザシステム。