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TW200814476A - Reducing coherent crosstalk in dual-beam laser processing system - Google Patents

Reducing coherent crosstalk in dual-beam laser processing system Download PDF

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TW200814476A
TW200814476A TW096127812A TW96127812A TW200814476A TW 200814476 A TW200814476 A TW 200814476A TW 096127812 A TW096127812 A TW 096127812A TW 96127812 A TW96127812 A TW 96127812A TW 200814476 A TW200814476 A TW 200814476A
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laser beam
laser
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TW096127812A
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Douglas Earl Holmgren
Ho Wai Lo
Philip Mitchell Conklin
Original Assignee
Electro Scient Ind Inc
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Publication date
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Description

200814476 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於降低雙束雷射處理系統中之串音的 系統與方法,且更明確地說,本發明係關於降低此等系統 中之相干串音。 【先前技術】
使用衍生自單一雷射的經偏振射束來產生兩道目標樣 品處理射束的雙束雷射處理系統可能會因其中一道射束中 =極大部μ漏至另-道射束的傳播路徑中而受到相干串 二的影響。當衍生自該單—雷射的該等兩道射束經由該光 子串的部份被刻意結合在一共同射束路徑之中並且於後 面被重新分離時,便會產生相干串音1為該等兩道射束 之相干性質的關係,在該重新分離階段處,若其中一道射 ^漏,另—道射束之傳播路徑中的話便會導致相干串 2其貫質上係比該等射束相互不相干時所出現的串音更 二:重。相干串音係在該目標樣品之工作表面處導致該等 =u中其中—者或兩者的脈衝能量下降並且損及功率 %疋性控制效果。 【發明内容】 雷射二雙束雷射處理系統的實施例係施行降低兩道 的工:Γΐΐ間之串音的技術,以便讓它們在-目標樣品 射1 乍表面處具有受㈣穩定性。此等系統各包含-雷 束路:射出—光束,該光束係被分為沿著分離的第-射 束路徑與第二射束路徑傳播且相互相干的第-雷射:束: 6 200814476 第二雷射射束。該等相互相干一 + 私击於、土 ^立 弟每射射束與第二雷射 ,被刻意結合在一光學組件串中的一共 :: 伤之中,用以實施該等第一雷射射 奴邛 同的光學特性調整。該等先前經過結;=== 弟:雷射射束係被分離成沿著個別的第: 射束路徑來傳播的第三雷射射束與第四雷射射束 二雷射射束與第四雷射射束包含個別
第四主射束分量,並且 2主射束/刀!與 中其中一去孫吝n 束與第四雷射射束 ★射射走盘二 ’漏分篁’該洩漏分量係與該等第三 二!雷射射束中另一者的主射束分量以相互時 =时式來制傳播。本發㈣數個實施例係施行降 低㈣漏分量及與㈣漏分量共同 分量與第四主射束分量中另一者 =弟—主射束 4處 有愁間的相互時間相干性的 二應卢以便傳送與該等第三射束及第四射束對應之穩定的 弟處理射束與第二處理射束至該工作件。 本發明的兩個實施例必須讓該等相互相 :束:第二雷射射束中其中-者通過-光學路徑-:度= 二,:以藉由在該等第一雷射射束與第二雷射射束之間引 先學路徑·長度差來降低該等第—雷射射束與第二雷射 射::互相干性。該光學路徑_長度差係在該等第一雷射 契弟二雷射射束重新結合以前藉由在它們其中一者的 的。路輕中插人-空氣路徑或是―光學破璃組件而引入 义。该路徑長度差係被設為大於該雷射的相干性長度,但 口 P不會過長而在射束傳播中導致不可接受的差異。 7 200814476 “本發明的第三實施例必須讓該等第一雷射射束與第二 f射射束通過個別的聲光調變器。該等第-聲光調變器與 =耳光凋變益中至少其中一者係經過調整,用以對該等 第一雷射射束與第二雷射射束提供一差異頻率變化Δω, 並且從而對該浪漏分量提供_差異頻率變化△ ω,其係降 低該茂漏分量及該等第三主射束分量與第四主射束分量中 另者之間的相互相干性對該等第一處理射束與第二處理 φ 射束之穩定性所造成的效應。 從下文本發明各較佳實施例之詳細說明中,參考圖式, 便可明白本發明的額外觀點與優點。 【實施方式】 參考圖式便可充份瞭解本發明的實施例,其中,在所 有圖式中,相同的部件係以相同的元件符號來表示。可輕 易瞭解的係,在本文圖式中作大體說明與圖解的本發明的 組件亦可以各種不同的組態來排列及設計。因此,下文對 _ 本發明之設備、系統、以及方法的實施例所作的更詳細說 明的目的並非係要限制本發明的範缚,而僅係代表本發明 的各貫施例。 圖/1所示的係一雙束處理系統1〇〇的一實施例的示意 圖,该系統係創造兩道雷射射束來處理位在一工作表面i⑽ 處的目標樣品或工作件102(例如一半導體晶圓、一微晶片 或是類似的工作件)。由單一雷射110所射出的雷射1束 1〇6(較佳的係,脈衝式雷射射束)係入射在第一偏振射束分 離心鏡(PBSC)120之上,從該第一偏振射束分離棱鏡處係 8 200814476 傳播一第一雷射射束130與一第二雷射射束14〇。名義上, 該等射束130肖140中其中一者係被線性偏振而使其電場 向量係位於圖1的平面之中(P_pol),而該等射束13〇與14〇 中另一者則係被線性偏振而使其電場向量係垂直於圖丨的 平面(S-pol)。因此,射束13〇與14〇在名義上係彼此正交 偏振的。 第田射射束1 3 〇與第二雷射射束1 4 〇係由個別的聲 光調變器(AOM)150與16〇來調變,該等聲光調變器係充 田可調正的光遮板,用以控制通過它們的光的強度。雷射 射束130與140係從個別的旋轉面鏡162與164處反射偏 離並且係撞擊一第二PBSC 17〇。PBSC 17〇係在一内部射 束重疊位置174處重新結合雷射射束13〇與14〇,並且將 它們當作一結合射束來傳導,使其沿著一射束路徑來傳播 而入射在可變式射束放大器(VBE)180之上。VBE 18〇係實 施射束130與140兩者共同的射束尺寸調整,而後便會將 匕們傳導至一第三PBSC 19〇來進行分離。該等經過分離 的射束係當作第三射束192與第四射束194,沿著分離的 射束路徑從第三PBSC 190處來傳播。 第三射束192與第四射束194係傳播經過個別的功率 測量/校正子系統196與198,該等功率測量/校正子系統的 特徵係它們的頻率導通帶並且係提供可用於進行樣品處理 之、、二測得的射束強度資訊。經過測量的射束1 92與194係 從個別的面鏡2〇〇與202處反射偏離而入射在一第四pBSC 21〇之上並且經由該第四PBSC 210而結合。第四pBSC 21〇 9 200814476 之該等經結合的輸出射束係傳播通過一物鏡218,該物鏡 係形成一第一處理射束22〇與一第二處理射束222,用以 入射在一目標樣品102的工作表面1〇4之上。每一道射束 192與194的最終位置、聚焦高度、以及尺寸係經過調整 以便讓匕們的對應處理射束22〇貞222纟目標樣品1〇2的 工作表面104上係具有所希的特性。通常係希望射束^ 3 〇 與140具有相同的光學路徑長度,以便實質上係密切地匹 配射束傳播對工作表面i Q4上每_道處理射束之光點尺寸 與聚焦高度所造成的效應。不過,下面將會顯示出,實質 相同的光學路徑長度卻會提高相互串音相干性。 圖2所示的係圖i的雙束處理系統1〇〇,圖中在通過 第三PBSC 190之後係出現射束洩漏。當第三射束192中 的"卩伤洩漏至第四射束194的路徑之中時、第四射束194 中的一部份洩漏至第三射束192的路徑之中時、或者兩者 皆存2時,便會在PBSC 190處出現射束串音。圖2顯示 出第二射束I92係由一主射束分量192m以及一洩漏自 第四射束194的洩漏射束分量1941所組成,而第四射束194 則係由一主射束分量194m以及一洩漏自第三射束192的 洩漏射束分量丨921所組成。發生洩漏的原因如下:偏振射 束分離器效能的實際限制,射束130肖14〇不完美的線性 乍用,以及射束分_益偏振軸線及射束組合器偏振軸 線不完美的對齊。在PBSC 190的下游處並無法在一給定 的射束路徑中來區分洩漏射束分量〇941或1921)與主=束 分量(192$ 194)。因為在PBSC 19〇 了游的每_條射束路 200814476 徑中的洩漏射束分量在時間上係與該主射束分量相干,所 乂便έ在δ亥等主射束分量與洩漏射束分量之間出現相干性 ,加作用。該等主射束分量與茂漏射束分量的此種相干性 璺加作用係在總射束強度〗中造成明顯的變化。當第一射 2 130與第二射束14〇的路徑長度相等時,該等主射束分 量與洩漏射束分量的相互時間相干性係最大。
μ」π不的你贫生在AUM 150與16〇任一者中的頻率 偏移的示意圖。使用ΑΟΜΜ” 16G的頻率與相位偏移特 性便可對系統i 0 0進行配置,以便讓因相干串音(射㈣漏) 所造成的射束強度變化的頻率係被移到功率測量/校正子系 曰6共198的導通帶中其中-者或兩者以外的頻率處並 且達成雷射處理效應。 達到此類頻率與相位移動中一或二者的㈣A〇M配 > t八中者可此包含.(1)利用選配性的相位調整來進 I:::運作,於:靜態運作中的相干串音位準變化係 : :Λ中可错由調整射束130肖140的相對相位來 卿R 音位準;(2)針對每—道射束使用一不同的 驅動頻率來進行頻率調變,其中,該 /曳漏)頻率^ & Ψ 9 ^ 及(3)斜倂“ ^ A〇M RF頻率之間的差值,·以 頻率_丨130與140使用不同的AOM繞射階來進行 員羊·。下文將進—步討論每—種情況。 …當包強含度(Si:的兩⑽ 疊加項:干::2)… 200814476 ^^〇-2El · E2cos( A ω t+ ψ ) 其中’ ea e2係該射束的電場振幅向量,係射束 與140的頻率差,而0則係相位項,其係肇因於該等兩道 射束130與140之間的任何靜態相位差、路徑_長度差、並 且還可能係肇因於該等射束的相干性特性。Δω項同時: 係相干串音的頻率。因為電場與&的向量點積的關係, 所以’僅有射| 130肖14〇共同的偏振分量才會造成串音
3 I〆在:種程度上’並無法經由使用正交偏振來消除: 音項Iac,藉由刻意使用光的聲光時間調變特性來將頻率差 ^與相位0設為有利的數值,便可降低其對相干串音所 I成的放應。相干項Iac可能代表總射束強度^中明顯的洩 漏項。舉例來說’偏若L係所希的主信號強度且12係具有 相同偏振之非所希㈣漏信號的話,那麼便可將總強度寫 成·· 1=^(1+12/^+2 ^c〇s(A ωΐ+φ )) 舉例來說,倘若I,為L的1%的話,那麼該相干性疊 力口項Iac便可能會大到L的2〇。/0。 已知的係,經由存在於一 A0M之中的聲場所繞射之 頻率為ω i的光束係被移到一新的頻率〇 , ω η= ^ i + n ω sl 其中,ω si係該ΑΟΜ聲場頻率;而η係一整數,其代表的 係所使用的ΑΟΜ的繞射階(如圖3中所示,η通常係或_ 1 ’不過亦可能係+2、-2,並且甚至係更高階)。該繞射^皆 係取決於該射束與該Α0Μ聲場速度向量Ws的對齊作用。 12 200814476 該些概念圖解在B 3中。-般來說,〜的大小等級為2 π*(107至108)弧度/s。因為可針對A〇M 15〇與i6〇 ;每 一者來獨立控制繞射階與聲場頻率,所以上面的頻率差= △ ω便會變成 ' △ ω =(ω i+no) “)-(ω ^ιηω s2)=n6j sl-m〇 其中,〇sl與6^2係個別的A0M聲場頻率,而n與瓜則 分別係射束130與140的繞射階。 η、m、ω sl、以及ω a的可能選擇方式可歸納如下。 第一種情況係n=m且usl=^s2。於此情況中,△ ,且 該相干項1^的振幅係簡化成2Ei· £2C〇s(0),其可能會係 靜態或準靜態,端視該相對相位0的時間行為而定。倘若 射束130與140的的路徑長度相等且不會大幅改變的話, 那麼0便會取決於該等A0M聲場的相對相位,其係由該 等RF相位驅動A0M 150與16〇來設定。藉由控制被施Z 至AOM 150與160的相對RF相位,便可控制相干串音的 位準,亚且理想上可使其歸零。舉例來說,可使用一校正 耘序,其中會在開啟射束14〇時來測量pBSC 19〇後面的 射束192的路徑強度,並且係與射束14〇關閉之後在 190後面的射束丨92的強度作比較。該等A〇M RF信號的 相對相位可於該些比較測量期間進行同步調整,直到介於 射束140之開啟狀態與關閉狀態之間的相位差被最小化為 止(有效地設為4=±ττ/2)。亦可在射束交越位置174之前 以该等射束路徑中其中一者(舉例來說,194)為基準來提高 該等射束路徑中另一者(舉例來說,192)的光學路徑-長度 13 200814476 差用以調整相對相位,下文將參考圖4至7來作討論。 第二種情況係η = Π1但是2。藉由在不同的頻率 =動該等A〇M聲場’便會在頻率差處出現該串音項, 前提係〜心2。據此’便可輕易地控制並且將 其設在從0Hz至106Ηζ以上範圍中的任意值處。當一校正 程序在一特定的時間視窗τ中對射束能量進行均化時^這 便會特別實用。倘若的話,那麼因相干串音所 造成的變化實際上便會被均化。
第二種情況係_但是藉由對齊八⑽⑼ 與160以運作在不同的繞射階處,便會在頻率差處出現該 串音項,前提係。舉例來說,偽若η=+ι且 m = _;l的話,那麼Δω=2ω“。其優點係,當使用一 Κρ振 盎器來驅動ΑΟΜ 150與160兩者時便會產生非常高的串音 頻率’ 4串音頻率係位在該等兩道雷射處理射束之標稱導 通帶的外面。舉例來說,假如ω3ΐ = ω82=1〇8弧度&且 且的話,那麼便可得到八0=2?〇〇8弧度&。因此,△ 0係遠高於使用上面第二種情況可取得的么^的其它數 值,從而係使其更容易將該串音頻率移到該等兩道雷射處 理射束之導通帶頻率的更外面處。 圖4所示的係和圖!的系統1〇〇雷同的雙束處理系統 400,不過,在第一射束13〇藉由第二pBSC 17〇與第二射 束140結合之岫,其係為該第一射束丨3 〇提供一具有給定 長度的空氣路徑404。圖5 同的雙束雷射處理系統500 所示的係和圖1的系統〗〇〇雷 ,不過,在第一射束丨3〇藉由 14 200814476 第二PBSC 170與第二射束140結合之前,其係藉由一玻 璃組件(光學折射器)504來為該第一射束13〇提供一具有 給定長度的光學路徑。
在圖4或圖5中’引進空氣路徑或玻璃組件 的效應係在PBSC 170處重新結合射束13〇與14〇之前, 提高射束130與140的射束路徑之間的路徑-長度差。該路 徑-長度差係大於雷射110的相干性長度,但其長度卻不足 以在射束傳播中造成不可接受的差異。因此,該路徑-長度 差可能係遞增的並且仍具有其所希的效應。此附加效應係 會降低射束對192m與1941以及射束對194m與1921中其 中一對或兩對之間的相互時間相干性,並且從而降低因該 :射束對中每一對中的兩個分量之相干性疊加所造成的串 曰。相干性長度(Lc)係對應於50%條紋可見率的自干涉雷 〇射束的光學路徑-長度差,其中,條紋可見率的定義為 V = OnaX-Imin)/(Imax + Imin),而 Imaj ^ 分別係最大條紋強 度與最小條紋強度。 产藉由在射束no與140的其中一條射束路徑中引入空 氣路徑404便可引入該光學路徑·長度差,如圖"所示; 或者藉由在射| 13〇與14〇的其中—條射束路握中放至一 折射式光學元件(例如厚度d且折射率n的—光學玻璃5〇4 人該光學路徑·長度差。光學麵⑽係造成 先子路徑-長度變化(n_1)d,如圖5中所示。 當具有相等時間頻率(△ 且強度分別 的 兩道射走番晶η士 .. τ 1 /、 2 、射束重心’所生成的總強度1除了包含㈣2)之簡 15 200814476 單總和之外,還會包含下面的相干性疊加項或干涉項:
Iac'~2E1 · E2C〇s( Φ (t)) 其中鳴與E2係該射束的電場振幅向量⑼⑴則 位項’其係肇因於射束130與140的路握_長度差以及相 性特性。最大串音的其中-項條件係兩道射束130鱼⑽ 在相等的路徑長度中從該雷射前進至射束重疊位置H 在此條件下,當因為機械振動效應與熱效應的關係而 小額ί學路徑-長度差變化時(其大小等級落在雷# m的 波長處相位項峨會隨著時間而具有非常緩 函數關係。不過,為㈣具有高度雷同的射束㈣特例 如光點尺寸、射束發散性、以及束腰位置)卻可能會希望 束⑽肖140在相等的路徑長度中前進至射束重疊位置 174。所以,當在射束13〇與14〇之間加入—路握-長声差 時,可能必須限制該差異,以防止在光點尺寸、射束ς散 性、以及束腰位置中產生大幅背離。 因為電場^與Ε2的向量點積的關係,所以,僅有射 束130與、140共同的偏振分量才會造成串音項在某種 程度上,亚無法經由使用正交偏振來消除 在射束重疊位…游處的其中一道射束13〇與: 中刻意隱近-光學路徑-長度差便可降低其對相干串音所造 成的效應。此空氣路徑係在射束13〇與14〇之間引進時間 延遲,倘若該時間延遲大於該雷射源的相干性日寺間的話, 其便會造成很低的相干串音。(實際上,當路徑長度提高 至該雷射的相干性長度以外時,相干性疊加中的相位係數 16 200814476 Φ⑴便i在〇與2 7Γ之間非常快速且隨機地變動,結果係, cos(0(t))項在功率測量/校正子系統196與198的導通帶 所決定的感興趣時間週期中便會均化為零。)藉由在射束 130與140的其中—條射束路經之中增加或刪除一空氣路 徑404 ’或是插入—n>1的透射光學材料5〇4(例如玻璃), 便可達到提问光學路徑_長度的目的。必要的延遲時間的大 小等級約A ’其中’“係該雷射的頻寬。延遲時 間t和光學路徑-長度差】的關係為^,其巾,c=光速。 圖6所示的係針對—1343nm的脈衝雷射,使用 IVUchelson干涉計所測得的相干性長度範例的關係圖,其 中,Michelson干涉計係將一雷射分成兩道光學路徑並且 t將它們重新結合成-共同路徑,其中,可使用-偵測器 ^總射束強度卜水平軸代表空氣路徑-長度變化,里 =為毫米;而垂直軸代表條紋(或相干串音)強〜如 2的k 5虎波封604所示者,其係針對—給定路徑-長度差 :直"接測量雷射U〇的時間相干性。圖6顯示出在射束130 與14〇實質上確實相 、干(也就疋,具有相等的路徑長度)處 Η日最為密集(W樣地在處理射束192與194實質 上確貫相干處的相干串音悬 、 空巧故句、/卞申曰取為检集),且每產生+3.5mm的 引:此Π’信號波封604便會下降約1〇倍。藉由 干串音^目:路控長度差,系統彻便可達到顯著降低相 路徑7度A:可7 B所不的係藉由在-雙束雷射系統中引進-"又°達成的串音下降關係圖。水平軸代表在測試 17 200814476 出現在雷射處理射束中的相立 串曰期間所取得的取樣的遞 增數量,其大小為每個點孫 ^ 係10,00〇個取樣。垂直軸代表在 母個取樣點處的所測得的脈 一 W脈衡不穩疋性。圖7A的關係圖 所示的係針對相等路_具疮 一 予塔仏長度所测得的脈衝穩定性,上方的 貢料點對顯示出,當身+击】a 束130與14〇均處於它們的開啟狀
態(有相干串音存在)中時,處理雷射射I 192、與194非常 地不穩定;而下方的資料點對則顯示出,當射|㈣與M0 中僅有其中一者處於其開啟狀態(不可能有相干串音)中 時,處理雷射射I 192與194的穩定性係較大。 圖7B的關係圖所示的係相同的資料,不過在其系統 配置中係在射| 13〇肖刚的其中一條射束路徑中引進 10職的:ί谷融石夕砂玻璃(n=146)而產生46随 差’圖中顯示出相干串音已經大幅地降低。 雖然本文已經圖解與說明過本發明的特定實施例與應 用,不過應該瞭解的係、,本發明並不i限於本文所揭示的 、“、"、、、且件。熟習本技術的人士便明白可對本文所揭 不之本發明的方法與系統的排列、運作、以及細節進行各 種修正、蠻f” ^ 以及變化,而不會脫離本發明的精神與範 ο η 【圖式簡單說明】 圖1所示的係一雙束雷射處理系統的一實施例的示意 圖2所示的係圖1的雙束雷射處理系統,圖中顯示出 從其中一道古土 逼主射束至另一道主射束的射束洩漏。 18 200814476 圖3所示的係發生在一 施例的示意圖。 耳先”周交益中的頻率偏移的貫 圖4所示的係圖i之類 在第一射束_由一偏束_射處理系統’不過’ 前…為:第:二離稜鏡與第二射束結合之 圖一射束提供—具有給定長度的空氣路徑。 在第:的係圖1之類的雙束雷射處理系、统,不過, 二、束猎由-偏振射束分離稜鏡與第二射束“之
別,其係藉由一玻璃組件來為該第-射束提供一且;:定 長度的光學路徑。 八有、·、。疋 圖6所示的係針對_ 1343nm的脈衝雷射,使用
Michelson干涉計所測得的相干性長度與條紋(或相干串音) 強度的關係圖,其中,Michelson干涉計係將一雷射分曰成 兩道光學路徑並且再將它們重新結合成一共同路經。 圖7A與7B所示的係藉由在一雙束雷射系統中引進一 路徑-長度差可達成的串音下降關係圖。 【主要元件符號說明】 100 雙束雷射處理系統 102 工作件 104 工作表面 106 雷射射束 110 雷射 120 第一偏振射束分離稜鏡 130 第一雷射射束 140 弟一雷射射束 19 200814476 150 聲光調變器 160 聲光調變器 162 旋轉面鏡 164 旋轉面鏡 170 第二偏振射束分離稜鏡 174 内部射束重疊位置 180 可變式射束放大器 190 第三偏振射束分離稜鏡 192 第三射束 1921 洩漏射束分量 192m 主射束分量 194 第四射束 1941 洩漏射束分量 194m 主射束分量 196 功率測量/校正子系統 198 功率測量/校正子系統 200 面鏡 202 面鏡 210 第四偏振射束分離稜鏡 218 物鏡 220 第一處理射束 222 第二處理射束 400 雙束雷射處理系統 404 空氣路徑 20 200814476 500 雙束雷射處理系統 504 玻璃組件
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Claims (1)

  1. 200814476 十、申請專利範圓: 1·一種在一目標樣品的工 性的兩道雷射處理射束的方法,^包成具有受控穩定 提供沿著分離的第一射束 2 相互相干的第一 + /、弟—射束路徑傳播且 弟"射射束與第二雷射射束; 在一光學組件串中的— 共冋射束路徑部份之中刻奇牡 …相互相干的第一雷:中丄一 施該等第一雷射射束與第射:::射射束,用以實 ^ 整; f射束所共同的光學特性調 將該等先前經過結合的第一帝 分齙出、儿# ^ 田射射束與弟二雷射射束 刀離成沿者個別的第三射束 末 第三雷射射一弟四射束路徑來傳播的 田考了对末與弟四雷射射束, # Μ Μ Φ Am μ 4弟一每射射束與第四 射束包含個別的第三主射束分量與第四主射束分量, 亚且該等第三雷射射束與第四雷射射束中其中一者传產生 一洩漏分量,該洩漏分量係與 ’、 Μ ^ ^ 一茨寺弟一雷射射束與第四雷 1同傳播,·以及 “相互鴨干的方式來共 降低該鴻漏分量及與該茂漏分量共同傳播的該等第三 主射束分量與第四主射束分量 士 言之間的相互時間相 ==以便傳送與該等第三射束及第四射束對應之 %疋的罘一處理射束與第二處理射束至該工作件。 ± 2.如申請專利範圍第1項之方法,其中,降低該相互 2間相干性的效應包括在一共同射束路徑部份之中刻意結 合該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束之前先於 22 200814476 它們分離的射束路徑之中設定一光學路徑·長度差,該光學 =-長度產的數額係降低該线漏分量及與該茂漏分量 “的該“三射束分量與第四射束分量中另
    \十與¥—處理射束的穩定性所造成的效應。 第如申::專利範圍…之方法,其中,該等相互相 干的弟1射射束與第二雷射射束具有一相干性長度,且 其中,該光學路徑_長度差大於該相干性長度。" ”4二申飞專/範圍第2項之方法,其中,該光學路徑 長度差係猎由遞增改變該等分離的第—射束 束路徑其中-者之中的空氣路徑長度而達成。射 …ΓΛ專利範圍第2項之方法’其中,該光學路經· 由在該等分離的第-射束路握與第二射束路徑 八中一者之中設置-厚度d且折射率η的折射式光學 以便引進等於(n_1)d的光學路徑長度變化而達成。 6·如申請專利範圍第!項之方法 調整包括射束寬度放大。 6亥切特性 7·如申請專利範圍帛i項之方法,其中 旦 的特徵為頻率,並且進一步包括: 刀里 j降低該洩漏分量及該等第三主射束分量與第四 :分:中另一者之間的相互時間相干性對該等第—處理射 與第一處理射束的穩定性所造成的效應的頻率、 ^相互相干的第—射束與第二射束中其中—者進行頻率= 私亚且從而對該等第三雷射射束與第四雷射射束中其中 23 200814476 一者的鴻漏分量進行頻率偏移。 8.如申請專利範圍第7項之方法,盆 係對應於一相干串音+ 八中,該洩漏分量 與第二處理射束係運作在“弟-處理射束 稱導通帶之中,且盆中別的弟一標稱導通帶與第二標 r射束與第二雷射射束其中-者的射=:::第;: i置係實施該頻率偏移,# 中的一調父 ^落5周變裝置的特徵為呈古田i、,+ 該洩漏分量上提供一頻率 在 肩丰值的^唬特性,以便 “員率位在該等第一標稱導通帶與第二標稱導甬 一對應導通帶的外面。 T 蛤If中 9·如申請專利範圍第8 包括-聲光調變器。 、之方去,其中,該調變裝置 10·如申請專利範圍第9項之 器係藉由調整該等相互相干的第二、、中,該聲光調變 ^ „ 相干的第-雷射射束與第二雷射射 束之間的相位差來提供該頻率值。 U.如申請專利範圍第1項之方法,其中,該等相互相 干的第一雷射射束盥第私 相 果,、弟—田射射束係脈衝式雷射射束。 12.如申請專利範圍第1 徵為頻率,且該方法進-步包括心以’胃心的特 :個別的第一頻率與第二頻率處對該等相互相干的第 一射束與第二射束進行頻率偏移並且從而對該等第三雷射 射束與第四雷射射束中且中一 ' 不T ”甲者的洩漏分量進行頻率偏 移’該頻率偏移係降低該浅漏分量及該等第三主射束分旦 與第四主射束分量中另一者之間的相互時間相干性對該J 24 200814476 弟處理射束與第二處理射束的穩定性所造成的效應。 旦13·如申請專利範圍f 12項之方法,其中,該茂漏分 ΐ係:應於一相干串音頻率Δω,其中,帛等第一處理射 束與第二處理射束係運作在個別的第—標稱導通帶與第二 t % =通▼之中’且其中’分別被設置在該等第—射束路 第—射束路徑之中的第一調變裝置與第二調變裝置係 貫施該頻率偏移,該等第一調變裝置與第二調變裝置的特 徵為具有用以在該洩漏分量上提供一頻率值的信號特性, 則更讓該相干串音頻率△ ω位在該等第—標稱導通帶與 二標稱導通帶的外面。 另士 14.如产申請專利範圍第13項之方法其中,該等調變 裝置包括第一聲光調變器與第二聲光調變器。 15.如申請專利範圍第14項之方法,立中,該等第— 聲光調變器與第二聲光調變器係分別藉由在不㈣頻率: 來驅動該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束以: 供該頻率值。 W ^ I6.如申請專利範圍第14項之方法,其中,該等第_ 耳光凋艾為與第二聲光調變器係經由該等個別第一聲光 、又杰與弟二耸光調變器不同的繞射階來提供該頻率值。 〜17·如中請專利範圍第16項之方法,其中,該等第_ 戽光调變态與第二聲光調變器係在相同的頻率處驅動該等 相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束。 18.種雙束雷射處理系統,其包括: 一雷射源,其係射出一雷射射束; 25 200814476 偏振刀光稜鏡(PBSC),用以將該雷射矣 相互相干的笛 ^ 射束为成 卞的弟一雷射射束與第二雷射射束; 第一光學調變器與第二光學調變器,用以 相干的個則锋 Λ4目互· 口別弟一雷射射束與第二雷射射束通過; 光學路徑-長度調整器,用以讓該等相互相干的第一 田射射束與第二雷射射束中其中一者通過,該光學路徑 度調整器係藉由在該等第一雷射射束與第二雷射射束之間
    引進一光學路徑-長度差而降低該等第一雷射射束與第二雷 射射束的相互相干性; 一第二PBSC,其係重新結合該等第一雷射射束與第 一雷射射束; 一光學特性調整器,用以讓該已重新結合的雷射射束 通過;以及 第一 PBSC,用以將該已重新結合的雷射射束分成 用來處理工作件的第三雷射射束與第四雷射射束。 19·如申請專利範圍第18項之系統,其中,該光學特 性調整器包括一可變式射束放大器。 20•如申請專利範圍第18項之系統,其中,光學路徑_ 長度調整器包括一引進該光學路徑-長度差的空氣路徑。 21 如申請專利範圍第1 8項之系統,其中,該光學路 徑-長度調整器包括一折射式光學元件。 22·如申請專利範圍第21項之系統,其中,該光學折 射益包括溶融碎砂玻璃。 23 _如申請專利範圍第1 8項之系統,其中,該等相互 26 200814476 相干的第-雷射射束與第二雷射射束具有一相干性長度 24·—種雙束雷射處理系統,其包括: 且其中,該光學路徑-長度差大於該相干性長度。 一雷射源,其係射出一雷射射束; ^ 一第-偏振分光稜鏡(PBSC),用以將該雷射射束分成 第一雷射射束與第二雷射射束; …第一聲光調變器與第二聲光調變器,用以讓該等個別 第一雷射射束與第二雷射射束通過; _ -第=败’其係重新結合該等第—雷射射束與第 一雷射射束; 一光學特性調整器,用以讓該已 Λ匕宣新結合的雷射射束 通過; :第2 PBSC,用以將該已重新結合的雷射射束分成 用―來處理一工作件的第三雷射射束與第四雷射射束,該等 弟二雷射射束與第四雷射射束包 乐一主射束分量與第四 :射束分量,並且該等第三雷射射束與第四雷射射束中盆 中-者係產生,分量’該茂漏分量係與該等第三雷射 射束與第四雷射射束中另一者的主射 工t 町來分ΐ以相互時間相 干的方式來共同傳播;以及 其中,該等第-聲光調變器與第二聲光調變器中至少 其中一者係被調整成用以對該等第一 + 急+击坦W . 田射射束與第二雷射 射束k供一串音頻率變化△ 〇,並且從而 曰 Ait ^ v ^ 對該Ά漏分量提 供-串音頻率變化“,其係降低該茂漏分量 主射束分量與第四主射束分量中另一 “、一 I之間的相互相干性 27 200814476 對該等第三處理射束與第四處理射 庳。 麵、定性所造成的效 其中,該光學特 25·如申請專利範圍第24項之系統 性調整器包括一可變式射束放大器。
    机26.如申請專利範圍第24項之系統,其中,該等第_ 聲光調㈣與第二聲光調變器中至少其中—者係被調整成 用以刀别藉由在不同的頻率與〇〇處來驅動該等第一 雷射射束與第二雷射射束以設定該串音頻率△ ω,其.中, Δ ω = ω sl-ω s2。 27.如申請專利範圍第24項之系統,其中,該等第一 聲光調變器與第二聲光調變器中至少其中一者係被調整成 用以依照該第一聲光調變器的繞射階η以及第二聲光調變 器的不同繞射階m來設定該串音頻率△ ω。 十一、圖式: 如次頁 28
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