发明名称 脉动光图案记录器
摘要 本发明揭示一种用以产生高重覆率光脉动的装置,包括:在第一雷射频率下操作的一脉动雷射,该第一雷射频率在启始脉动率下产生一启始雷射束波并具有启始雷射频率;一雷射频率转换器,用以将启始雷射频率增加至产生第二且较高雷射频率的第二雷射束波;以及一脉动重覆率乘法器,其接收第二雷射束波并且产生至少一个脉动第三光束波,其有较启始率为高的脉动重覆率。
申请公布号 TW447180 申请公布日期 2001.07.21
申请号 TW089100161 申请日期 2000.01.06
申请人 奥宝科技有限公司 发明人 伊盖尔 凯兹;伯里 金林;爱薇 葛洛斯;沃夫根 瑞特斯凯
分类号 H01S3/00;H04N1/036 主分类号 H01S3/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种产生高速重覆率光脉动之装置,包括: 在一第一雷射频率下操作的一脉动雷射,该第一雷 射频率在启始脉动率下产生一启始雷射束波并具 有启始雷射频率; 一雷射频率转换器,用以将启始雷射频率增加至产 生一第二且较高雷射频率的第二雷射束波;以及 一脉动重覆率乘法器,其接收第二雷射束波并且产 生至少一个脉动第三光束波,其有较启始率高的脉 动重覆率。2.如申请专利范围第1项之装置,其中第 二雷射束波包含紫外线束波。3.如申请专利范围 第1或2项之装置,其中启始雷射束渡为红外线束波 。4.如申请专利范围第1或2项之装置,其中至少一 个第三脉动的光束波至少为80MHz。5.如申请专利范 围第1或2项之装置,其中至少一个第三脉动的光束 波包含复数个光束元,其每一光束元有该较高的脉 动率。6.一种用以产生高重覆率雷射脉动之方法, 包含: 提供一第一脉动重覆率下并具有一启始雷射频率 的第一雷射束波; 将雷射频率转换成较高频率来产生,一高于启始雷 射频率的第二雷射频率下并具有启始脉动重覆率 的第二脉动束波; 将第二脉动光束波的脉动率乘积,来产生至少一个 脉动的光束波,其具有较启始率高之脉动重覆率。 7.如申请专利范围第6项之方法,其中第二雷射束波 包含紫外线束波。8.如申请专利范围第6或7项之方 法,其中第一雷射束波为红外线束波。9.如申请专 利范围第6或7项中所述之方法,其中至少一个第三 脉动的光束波的脉动率至少为80MHz。10.如申请专 利范围第6或7项之方法,其中至少一个第三脉动的 光束波包含复数个光束元,其每一光束元该较高的 脉动率。11.一种于数据率下传送资讯的装置,包含 : 一脉动光源,产生有脉动重覆率的脉动光;以及 一调变器,于据率下非同步调变脉动光。12.如申请 专利范围第11项之装置,其中脉动光源为线光源,且 调变器在其中空间调变此线。13.如申请专利范围 第12项之装置,其中调变器单独地于数据率下调变 线光源的不同部分。14.如申请专利范围第11至13项 的任一项之装置,其中数据率实质上高于脉动重覆 率。15.如申请专利范围第14项之装置,其中脉动重 覆率至少为数据率的两倍。16.如申请专利范围第 15项之装置,其中脉动率至少为数据率的三倍。17. 如申请专利范围第16项之装置,其中脉动重覆率至 少为数据率的四倍。18.如申请专利范围第11至13项 中的任一项之装置,其中脉动率低于数据率。19.如 申请专利范围第11至13项的任一项之装置,其中脉 动光为雷射光。20.如申请专利范围第19项之装置, 其中脉动光包含一雷射束波。21.一种记录影像于 光敏表面的装置,包含: 一脉动光源,产生有脉动重覆率的脉动光; 一调变器,于据率下调变脉动光;以及 一扫瞄器,已调变的脉动光于表面上扫瞄。22.如申 请专利范围第21项之装置,其中脉动光源为线光源, 且调变器在其中空间调变此线。23.如申请专利范 围第22项之装置,其中调变器单独地于数据率下调 变线光源的不同部分。24.如申请专利范围第21项 之装置,其中调变与脉动非同步。25.如申请专利范 围第22项之装置,其中调变与脉动非同步。26.如申 请专利范围第23项之装置,其中调变与脉动非同步 。27.如申请专利范围第21至26项的任一项之装置, 已调变的光在其中以第一方向扫瞄表面,且表面在 其中以一与扫瞄方向垂直的方向移动,使得表面由 一光栅扫瞄来照明。28.如申请专利范围第21至26项 的任一项之装置,其中光敏表面为一光致抗蚀剂。 29.如申请专利范围第21至23项的任一项之装置,其 中数据率与脉动重覆率相同。30.如申请专利范围 第21至26项的任一项之装置,其中数据率实质上高 于脉动重覆率。31.如申请专利范围第30项之装置, 其中脉动重覆率至少为数据率的两倍。32.如申请 专利范围第31项之装置,其中脉动重覆率至少为数 据率的三倍。33.如申请专利范围第31项之装置,其 中脉动重覆率至少为数据率的四倍。34.如申请专 利范围第21至26项的任一项之装置,其中脉动率低 于数据率。35.如申请专利范围第21至26项的任一项 之装置,其中脉动光为雷射光。36.如申请专利范围 第35项中所述之装置,其中脉动光包含一雷射束波 。37.如申请专利范围第21至26项的任一项之装置, 其中脉动光是使用一种脉动光产生器所产生,其包 含: 一束波产生器,产生启始脉动光束波,其有启始脉 动重覆率;以及 一脉动重覆率乘法器,接收启始脉动光束波并产生 至少一个脉动光束波,其有高于启始率的脉动重覆 率。38.如申请专利范围第37项之装置,并包括一第 二重覆率乘法器,其接收由重覆率乘法器的输出束 波,并产生一输出束波,其重覆率高于其接收之束 波的重覆率。39.如申请专利范围第37项之装置,其 中第一重覆率乘法器以及第二重覆率乘法器各将 重覆率双倍化。40.如申请专利范围第37项之装置, 其中已增加的脉动重覆率为启始脉动率的两倍。 41.如申请专利范围第37项之装置,其中已增加的脉 动重覆率为启始脉动率的三倍。42.如申请专利范 围第37项之装置,其中已增加的脉动重覆率为启始 脉动率的四倍。43.如申请专利范围第37项之装置, 其中已增加的脉动重覆率大于启始脉动率的四倍 。44.如申请专利范围第37项之装置,其中脉动光束 波产生器产生一雷射束波。45.如申请专利范围第 44项之装置,其中雷射束波产生器包含: 一脉动雷射,以启始雷射频率操作; 一雷射频率转换器,其增加雷射频率来产生光束波 。46.如申请专利范围第45项之装置,其中脉动雷射 包含一锁模雷射。47.如申请专利范围第45项之装 置,其中脉动雷射为一红外线雷射。48.如申请专利 范围第47项之装置,其中光束波为一紫外线雷射束 波。49.如申请专利范围第47项之装置,其中在较高 的重覆率脉动中所含的功率实质上与启始脉动光 束波的功率相等。50.一种于数据率传送资讯的方 法,包含: 提供脉动光,此脉动光于一脉动重覆率脉动;以及 非同步调变脉动光,于脉动重覆率下。51.如申请专 利范围第50项之方法,其中脉动的光源为线光源,且 其中的调变包含空间调变此线。52.如申请专利范 围第51项之方法,其中线的不同部分于数据率独立 地调变。53.一种记录影像于光敏表面的方法,包含 : 提供脉动光,于重覆率下来脉动; 调变,于数据率下调变脉动光;以及 扫瞄,于表面上扫瞄已调变的脉动光。54.如申请专 利范围第53项之方法,其中脉动的光源为线光源,且 其中的调变包含空间调变此线。55.如申请专利范 围第54项之方法,其中线的不同部分于数据率独立 地调变。56.如申请专利范围第53项之方法,其中调 变与脉动非同步。57.如申请专利范围第54项之方 法,其中调变与脉动非同步。58.如申请专利范围第 55项之方法,其中调变与脉动非同步。59.如申请专 利范围第53至58项的任一项之方法,其中已调变的 脉动光以第一方向扫瞄表面,且其中表面以一与扫 瞄方向垂直的方向移动,使得表面由光栅扫瞄来照 明。60.如申请专利范围第53至58项的任一项之方法 ,其中光敏表面为一光致抗蚀剂。61.如申请专利范 围第53至58项的任一项之方法,其中数据率与脉动 重覆率相同。62.如申请专利范围第53至58项的任一 项之方法,其中数据率实质上高于脉动重覆率。63. 如申请专利范围第62项之方法,其中脉动重覆率至 少为数据率的两倍。64.如申请专利范围第63项之 方法,其中脉动重覆率至少为数据率的三倍。65.如 申请专利范围第63项之方法,其中脉动重覆率至少 为数据率的四倍。66.如申请专利范围第53至58项的 任一项之方法,其中脉动率低于数据率。67.如申请 专利范围第53至58项的任一项之方法,其中脉动光 为雷射光。68.如申请专利范围第67项中所述之方 法,其中脉动光包含一雷射束波。69.如申请专利范 围第53至58项的任一项之方法,其中提供脉动光包 含: 产生启始脉动光束波,其有启始脉动重覆率;以及 将启始脉动乘积来产生至少一个脉动光束波,其有 高于启始率的脉动重覆率。70.如申请专利范围第 69项之方法,其中更进一步包括乘积至少一脉动光, 来产生输出束波,其有重覆率高于至少一个脉动光 束波的重覆率。71.如申请专利范围第70项之方法, 其中乘积及更进一步乘积,每次将重覆率双倍化。 72.如申请专利范围第69项中所述之方法,其中已增 加的脉动重覆率为启始脉动率的两倍。73.如申请 专利范围第69项之方法,其中已增加的脉动重覆率 为启始脉动率的三倍。74.如申请专利范围第69项 之方法,其中已增加的脉动重覆率为启始脉动率的 四倍。75.如申请专利范围第69项之方法,其中已增 加的脉动重覆率大于启始脉动率的四倍。76.如申 请专利范围第69项之方法,其中脉动光束波为一雷 射束波。77.如申请专利范围第76项之方法,其中提 供雷射束波包含: 提供一脉动雷射,于启始雷射频率下产生启始雷射 脉动的; 转换雷射频率至一较高频率来产生光束波。78.如 申请专利范围第76项之方法,其中脉动雷射包含一 锁模雷射。79.如申请专利范围第77项之方法,其中 脉动雷射为一红外线雷射。80.如申请专利范围第 69项之方法,其中光束波为一紫外线雷射束波。81. 如申请专利范围第69项之方法,其中在较高的重覆 率脉动中所含的功率实质上与启始脉动光束波的 功率相等。82.如申请专利范围第21至26项的一项之 装置,其中: 调变器选择调变束波的部分,其中该部分由一脉动 接一脉动送达至光敏表面的空间交叠区域,来建立 一像素化图案。83.一种于光敏表面曝光图案的装 置,包含: 一提供束波的雷射光源,其束波由时间间隔分开之 实质上为连续瞬时的雷射脉动组成的; 一数据信号原来提供信号; 一调变器来接收束波及数据信号,并于一较该时间 间隔长的时间里,以一对此数据信号敏感的调变信 号选择调变束波,使得调变信号可以操作来调变至 少两个连续脉动;以及 一光学子系统来接收已调变的光,并将调变器的影 像投射于光敏表面上来曝光图案,如其上该调变的 信号。84.如申请专利范围第83项之装置,其中调变 器为声光调变器。85.如申请专利范围第84项中所 述之装置,其中调变信号为声波。86.如申请专利范 围第83至85项的任一项之装置,其中调变信号的一 特质于连续两脉动间至少部分改变。87.如申请专 利范围第85项之装置,其中调变信号的性质于连续 两脉动间的至少一部分改变,且其中调变器有一定 义的长度,且其性质为调变器中声波的长度。88.如 申请专利范围第87项之装置,其中光点的形状由束 波中的脉动形成,如由光学子系统所投射,其至少 部分由调变器中声波的长度来定义。89.如申请专 利范围第87项之装置,并包含一扫瞄子系统来于光 敏表面上来扫瞄调变器的影像。90.如申请专利范 围第89项之装置,其中声波在调变器中以第一速度 传播,其有第一传播率与第一方向的,且在光敏表 面上来扫瞄调变器的影像,其速度有关声波传播的 速度,唯其方向相反。91.一种曝光图案于光敏表面 的装置,包含: 一雷射光源,提供由连显雷射脉动所形成的束波; 以及 一调变器,来选择调变此束波,来提供可用来记录 图案的多数个脉动,其中至少一部分可用来记录图 案的脉动有不同的空间形状;以及 一扫瞄器,来将可用来记录图案的多数的脉动扫瞄 至一光敏表面上,来在其上形成图案。92.如申请专 利范围第91项之装置,其中雷射光源为锁模雷射。 93.如申请专利范围第91或92项之装置,其中调变器 为一声光调变器。94.如申请专利范围第93项之装 置,其中脉动的空间形状由调变器中的声波定义的 。95.如申请专利范围第94项之装置,其中每一可用 以记录图案的脉动,于光敏表面上曝光一空间定义 的区域。96.如申请专利范围第95项之装置,其中至 少一部分空间定义的区域彼此相互交叠。图式简 单说明: 第一图为示意图,来示意本发明某些较佳具体实施 例之基本操作原则; 第二图为示意图,来示意如本发明较佳具体实施例 之一种脉动重覆率乘积装置; 第三图示一进出第二图中脉动重覆率乘积装置之 输入、中间及输出束波脉动的时机图; 第四图示一典型之光束再组成的装配,如本发明较 佳具体实施例; 第五图示一可替换的光束组成部分,如本发明较佳 具体实施例; 第六图示一记录光栅图案的系统于底材表面,以同 时地、独立地来数据调变输入雷射束波分离之部 分; 第七图为一雷射束波脉动在扫瞄轴上的能量简表 图; 第八图A-第八图G为一声光调变器水晶中声波产生 之连续阶段的简化图示,以及以第一脉动率提供雷 射脉动; 第九图A-第九图G为简化之图示,来示意与第八图A- 第八图G对应之一组像素以第一脉动率在底材上曝 光之不同阶段; 第十图A-第十图G为能量图,来示意第九图A-第九图G 中像素组其每一阶段曝光的累积能量图; 第十一图A-第十一图G为一声光调变器水晶中声波 产生之连续阶段的简化图示,以及以第二脉动率提 供雷射脉动; 第十二图A-第十二图G为简化之图示,来示意与第十 一图A-第十一图G对应之一组像素以第二脉动率在 底材上曝光之不同阶段; 第十三图A-第十三图G为能量图,来示意第十二图A- 第十二图G中像素组其每一阶段曝光的累积能量图 ; 第十四图-第十四图G为一声光调变器水晶中声波 产生之连续阶段的简化图示,以及提供与在第十一 图A-第十一图G所示第二脉动率不同的脉动率之雷 射脉动; 第十五图A-第十五图G为简化之图示,来示意与第十 一图A-第十一图G对应之一组像素以第二脉动率在 底材上曝光之不同阶段; 第十六图A-第十六图G为能量图,来示意第十五图A- 第十五图G中像素组其每一阶段曝光的累积能量图 ; 第十七图、第十八图,第十九图示一可替换之装配 ,其用来将一如本发明较佳具体实施例之脉动光束 的启始脉动重覆率乘以4; 第二十图为一示意图,用来示意一脉动重覆率乘积 装置,其以如本发明较佳具体实施例之一极化输入 束波脉动来操作; 第二十一图示一进出第二图中草绘之脉动重覆率 乘积装置之输入、中间及输出束波脉动的时机图; 第二十二图示一可替换之脉动重覆率乘积装置的 配置,其以如本发明较佳具体实施例之一极化输入 束波脉动来操作;以及 第二十三图为一示意图,用来示意整合本发明较佳 具体实施例于PCB生产线上的方式。
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