发明名称 雷射装置
摘要 本发明系有关一种雷射装置,其系欲使连续脉冲振荡之全脉衡之脉冲能量经常保持均衡,进而提升光加工之精确度。其解决手段系将雷射光按所定次数连续作脉冲振荡之连续振荡动作与仅将该派冲振荡在所定之振荡休止时间休止之停止动作交互实施之运转,重复进行以一脉冲串周期之脉街串模式(burst mode)运转,于使前述脉冲振荡之各输出能量与所定之目标值一致而控制雷射之电源电压之雷射装置,求每一脉冲之各输出值与目标值之差,有关该差值超过容许范围之脉冲,将对应于该脉衡之脉冲号码及所计测到之振荡休止时间之电压数据表手段之记忆电源电压值,利用对应于该脉冲号码及计测到之振荡休止时间之方块而设定之前述控制增益设定手段之控制增益与前述差值,分别加以修正更新。
申请公布号 TW346693 申请公布日期 1998.12.01
申请号 TW086115184 申请日期 1997.10.16
申请人 小松制作所股份有限公司 发明人 五十岚彻;有我达也;若林理;高桥知和;西昇一
分类号 H01S3/134 主分类号 H01S3/134
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种气体雷射装置,其特征系在将雷射光按所定次数连续作脉冲振荡与仅将该脉冲振荡在所定之振荡休止时间休止之停止动作交互实施之运转,重复进行以一脉冲串周期之脉冲串模式(burst mode)运转,于使前述脉冲振荡之各输出能量能达到所定之目标値范围之内而控制雷射之电源电压之雷射装置,具有:将表示在一脉冲串周期内之脉冲顺序号码及复数之不同振荡休止时间作为系数,将前述各脉冲振荡之输出作为接近前述目漂値之所定容许値之内的电源电压初期値,分别预先记忆之电压数据表手段;将包含复数脉冲之一脉冲串周期以复数之方块将其分割,当修正被前述电源电压数据表手段所记忆之电源电压数据表手段所记忆之电源电压値时所使用之控制增益,脉冲号码系包含小脉冲之方块情况,使该値尽量变小而设定不同于方块单位之値的同时,将振荡休止时间与该时间之大小相对应而分割成复数之方块,将前述控制增益包含时间为大的振荡休止时间之方块情况,使该値尽量变小而设定不同于方块单位之値之控制增益设定手段;计测每一脉冲串周期之前述振荡休止时间之振荡休止时间计测手段;在每一脉冲串周期之时,自前述电源电压数据表手段读出与前述计测之振荡休止时间及脉冲号码相对应之电源电压値,依所读出之电源电压値而进行脉冲振荡之振控制手段;将连续振荡之各脉冲之输出以所附上之脉冲相对应号码,按顺序监测之监测手段;及求每一脉冲之依前述监测手段所监测到之各脉冲输出値与前述目标値之差,有关该差値超过容许范围之脉冲,将对应于该脉冲号码及所计测到之振荡休止时间之前述电压数据表手段之记忆电源电压値,利用对应于该脉冲号码及前述计测到之振荡休止时间之方块而设定之前述控制增益设定手段之控制增益与前述差値,而分别加以修正更新之表修正手段。2.依申请专利范围第1项所述之气体雷射装置,其中前述表修正手段系将加于该控制增益之前述差値加上前述电压数据表手段之记忆电源电压値,并将其作为前述修正演算之结果,以该修正演算结果更新前述电压数据表手段之记忆电源电压値。3.依申请专利范围第1项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表系将对应于代表的复数振荡休止时间之前述电源电压初期値预先以脉冲号码分别求之,并以直线补间方式按照每一脉冲号码作成该复数之电源电压初期値。4.依申请专利范围第3项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表系将有关比任何在前述代表的复数振荡休止时间之中还大的値之电源电压数据,以对应于前述代表的复数振荡休止时间之中的最大値之电源电压数据代用之。5.依申请专利范围第3项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表系将有关比任何在前述代表的复数振荡休止时间之中还小的値之电源电压数据,以对应于前述代表的复数振荡休止时间之中的最小値之电源电压数据代用之。6.依申请专利范围第3项所述之气体雷射装置,其中前述表修正手段系在依前述振荡休止时间计测手段而计测到之振荡休止时间与任何前述复数之代表的振荡休止时间一致的场合,有关依前述监测手段而监测到之各脉冲输出値与前述目标値之差超过容许范围之脉冲,将对应该脉冲号码之前述电压数据手段之所有记忆电源电压値,以对应于前述差値及该脉冲号码之复数的不同控制增益而分别加以修正更新。7.依申请专利范围第1项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表手段系仅记忆有关在一脉冲串周期内之最初所定个数之脉冲的电源电压値,依前述振荡控制手段之脉冲振荡控制及依前述表修正手段之记忆电源电压数据修正控制,仅在前述最初所定个数之脉冲实施。8.依申请专利范围第7项所述之气体雷射装置,其中有关在前述最初所定个数之脉冲所发生之脉冲,由前述监测手段所测得之在此次脉冲串周期内,依已经输出之至少一个脉冲的监测値及此时之电源电压値为依据,计算此次脉冲振荡时之电源电压値,并以该电源电压値为依据而进行脉冲振荡。9.一种气体雷射装置,其特征系在将雷射光按所定次数连续作脉冲振荡与仅将该脉冲荡在所定之振荡休止时间休止之停止动作交互实施之运转,重复进行以一脉冲串周期之脉冲串模式运转,于使前述脉冲振荡之各输出能量能达到所定之目标値范围之内而控制雷射之电源电压之雷射装置,具有:将表示在一脉冲串周期内之脉冲顺序号码及复数之不同振荡休止时间作为系数,将前述各脉冲振荡之输出作为接近前述目标値之所定容许値之内的电源电压初期値,分别预先记忆之电压数据表手段;将包含复数脉冲之一脉冲串周期以复数之方块将其分割,当修正被前述电源电压数据表手段所记忆之电源电压値时所使用之控制增益,脉冲号码系包含小脉冲之方块情况,使该値尽量变小而设定不同于方块单位之値的控制增益设定手段;计测在每一脉冲串周期之前述振荡休止时间之振荡休止时间计测手段;在每一脉冲串周期,自前述电源电压数据表手段,读出对应于前述计测到之振荡休止时间及脉冲号码之电源电压値,依所读出之电源电压値进行雷射振荡之振荡控制手段;将连续振荡之各脉冲之输出以所附上之脉冲相对应号码,按顺序监测之监测手段;及求每一脉冲之依前述监测手段所监测到之各脉冲输出値与前述目标値之差,有关该差値超过容许范围之脉冲,将对应于该脉冲号码及前述所计测到之振荡休止时间之前述电压数据表手段之记忆电源电压値,利用对应于该脉冲号码之方块而设定之前述控制增益设定手段之控制增益与前述差値,而分别加以修正更新之表修正手段。10.依申请专利范围第9项所述之气体雷射装置,其中前述表修正手段系将加于该控制增益之前述差値加上前述电压数据表手段之记忆电源电压値,并将其作为前述修正演算之结果,以该修正演算结果更新前述电压数据表手段之记忆电源电压値。11.依申请专利范围第9项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表系将对应于代表的复数振荡休止时间之前述电源电压初期値预先以脉冲号码分别求之,并以直线补间方式按照每一脉冲号码作成该复数之电源电压初期値。12.依申请专利范围第11项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表系将有关比任何在前述代表的复数振荡休止时间之中还大的値之电源电压数据,以对应于前述代表的复数振荡休止时间之中的最大値之电源电压数据代用之。13.依申请专利范围第11项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表系将有关比任何在前述代表的复数振荡休止时间之中还小的値之电源电压数据,以对应于前述代表的复数振荡休止时间之中的最小値之电源电压数据代用之。14.依申请专利范围第11项所述之气体雷射装置,其中前述表修正手段系在依前述振荡休止时间计测手段而计测到之振荡休止时间与任何前述复数之代表的振荡休止时间一致的场合,有关依前述监测手段而监测到之各脉冲输出値与前述目标値之差超过容许范围之脉冲,将对应于该脉冲号之前述电压数据表手段之所有记忆电源电压値,以对应于前述差値及该脉冲号码之控制增益而分别加以修正更新。15.依申请专利范围第9项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表手段系仅记忆有关在一脉冲串周期内之最初所定个数之脉冲的电源电压値,依前述振荡控制手段之脉冲振荡控制及依前述表修正手段之记忆电源电压数据修正控制,仅在前述最初所定个数之脉冲实施。16.依申请专利范围第15项所述之气体雷射装置,其中有关在前述最初所定个数之脉冲之后所发生之脉冲,由前述监测手段所测得之在此次脉冲串周期内,依已经输出之至少一个脉冲的监测値及此时之电源电压値为依据,计算此次脉冲振荡时之电源电电値,并以该电源电压値为依据而进行脉冲振荡。17.一种气体雷射装置,其特征系在将雷射光按所定次数连续作脉冲振荡与仅将该脉冲振荡在所定之振荡休止时间休止之停止动作交互实施之运转,重复进行以一脉冲串周期之脉冲串模式运转,于使前述脉冲振荡之各输出能量达到所定之目标値范围之内而控制雷射之电源电压之雷射装置,具有:将表示在一脉冲串周期内之脉冲顺序号码及复数之不同振荡休止时间作为系数,将前述各派冲振荡之输出作为接近前述目标値之所定容许値之内的电源电压初期値,分别预先记忆之电压数据表手段;将振荡休止时间与该时间之大小相对应而以复数之方块将其分割,当修正被前述电源电压数据表手段所记忆之电源电压値时所使用之控制增益,时间系包含大的振荡休止时间之方块情况,使该値尽量变小而设定不同于方块单位之値之控制增益设定手段;计测在每一脉冲串周期之前述振荡休止时间之振荡休止时间计测手段;在每一脉冲串周期,自前述电源电压数据表手段,读出对应于前述计测到之振荡休止时间及脉冲号码之电源电压値,依所读出之电源电压値进行雷射振荡之振荡控制手段;将连续振荡之各脉冲之输出以所附上之脉冲相对应号码,按顺序监测之监测手段;及求每一脉冲之依前述监测手段所监测到之各脉冲输出値与前述目标値之差,有关差値超过容许范围之脉冲,将对应于该脉冲号码及前述所计测到之振荡休止时间之前述电压数据表手段之记忆电源电压値,利用对应于前述所计测到之振荡休止时间之方块而设定之前述控制增益设定手段之控制增益与前述差値,而分别加以修正更新之表修正手段。18.依申请专利范围第17项所述之气体雷射装置,其中前述表修正手段系将加于该控制增益之前述差値加上前述电压数据表手段之记忆电源电压値,并将其作为前述修正演算之结果,以该修正演算结果更新前述电压数据表手段之记忆电源电压値。19.依申请专利范围第17项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表系将对应于代表的复数振荡休止时间之前述电源电压初期値预先以脉冲号码分别求之,并以直线补间方式按照每一脉冲号码作成该复数之电源电压初期値。20.依申请专利范围第19项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表系将有关比任何在前述代表的复数振荡休止时间之中还大的値之电源电压数据,以对应于前述代表的复数振荡休止时间之中的最大値之电源电压数据代用之。21.依申请专利范围第19项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表系将有关比任何在前述代表的复数振荡休止时间之中还小的値之电源电压数据,以对应于前述代表的复数振荡休止时间之中的最小値之电源电压数据代用之。22.依申请专利范围第19项所述之气体雷射装置,其中前述表修正手段系在依前述振荡休止时间计测手段而计测到之振荡休止时间与任何前述复数之代表的振荡休止时间一致的场合,有关依前述监测手段而监测到之各脉冲输出値与前述目标値之差超过容许范围之脉冲,将对应于该脉冲号码之前述电压数据表手段之所有记忆电源电压値,以对应于前述差値及依前述控制增益设定手段所设定之不同的复数控制增益而分别加以修正更新。23.依申请专利范围第17项所述之气体雷射装置,其中前述电源电压数据表手段系仅记忆有关在一脉冲串周期内之最初所定个数之脉冲的电源电压値,依前述振荡控制手段之脉冲振荡控制及依前述表修正手段之记忆电源电压数据修正控制,仅在前述最初所定个数之脉冲实施。24.依申请专利范围第23项所述之气体雷射装置,其中有关在前述最初所定个数之脉冲之后所发生之脉冲,由前述监测手段所测得之在此次脉冲串周期内,依已经输出之至少一个脉冲的监测値及此时之电源电压値为依据,计算此次脉冲振荡时之电源电压値,并以该电源电压値为依据而进行脉冲振荡。图式简单说明:第一图系有关本发明之实施例在1脉冲串周期内所分割之控制范围之表示图。第二图系表示本发明之实施例构成之方块图。第三图系脉冲串信号、雷射振荡同步信号之时间图。第四图系表示电源电压数据表及控制增益之分配型态图。第五图系自我复原模式及自我锁定模式之时间图。第六图系自我复原模式之详细时间图。第七图系表示记入于电源电压数据表之电源电压数据之作成手法图。第八图系表示在一脉冲串周期内之放电电压控制动作之流程图。第九图系表示在晶圆上之IC晶片之平面图。第十图系表示在充电电压固定之场合,脉冲串运转之脉冲能量波形图。第十一图系表示振荡休止时间与雷射输出之关系图。第十二图系表示在一脉冲串周期之脉冲能量波形之放大图。第十三图系表示放电电压与脉冲光源之关系图。
地址 日本
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