[发明专利]用流体承载的定位盘以及用于使激光光学器件相对于该定位盘的轴偏置的装置进行激光微加工的光学组件

说明书

技术领域

本发明涉及定位装置，该定位装置准确地使激光投射或聚焦镜与大型平基板的表面保持一定的距离，目的是在处理过程中总是保持掩膜图像或焦斑准确地聚焦在基板表面上，并且可使激光束加工基板直至其边缘。

背景技术

我们早先的英国专利2400063和共同未决的英国专利申请0525111.1(‘在先申请’)中描述了一种‘定位方法和装置及其产品’。在其最宽范围的方法及方面中，这些在先申请提供一种借助于激光对工件进行微加工的方法，该方法包括以下步骤：将工件放置在用于形成传送系统一部分的承载件上，该承载件可沿着平行于该工件的X-轴的路径进行位移，Y-轴横切所述路径并且Z-轴横切所述路径；使来自激光的输出射束相对于工件的X，Y和Z轴确定基准位置，并通过传送系统使该工件沿着路径进行位移，从而通过激光使工件能够经历微加工过程，其特征在于，该方法包括以下步骤：在基准位置和工件表面上接近该基准定位的区位之间保持距离；并适应工件厚度的局部变化，从而使基准位置相对于工件的表面保持固定的距离。

继续对在先申请作简要描述，适应工件厚度局部变化的步骤是通过使基准位置位移以跟随工件的表面。还注意到，保持距离的步骤通过测距装置来执行，所述测距装置包括承载在工件第一表面上的流体垫上的本体构件，所述流体垫由自本体构件输送的流体流建立，以使本体构件与第一表面保持预定的距离；如果本体构件因工件厚度发生变化而由其当前的位置位移，则利用垂直于第一表面的本体构件的任何位置变化来移动焦点或成像透镜，以使当前基准位置相应地变化，从而将工作基准位置还原为其相对于工件第一表面保持的预定距离。较佳的是，相对于工件的第一侧放置本体构件，并相对于工件的第二侧(与工件第一侧相对)放置另一本体构件，当工件的局部厚度减小时，用该另一本体构件来促使工件朝向所述本体构件。

这种包括承载在工件表面上方待微加工的本体构件的测距装置的概念现已有进一步发展。此后将这样一种测距装置称为“定位盘(puck)”。该定位盘可以是几种类型中的一种，在所有的情况中，流体层一般为空气或其它气体，但在某些情况下可以是使定位盘的下侧与基板表面分开的流体。定位盘可以具有承载流体，该流体在朝向定位盘外侧分布的区域上进入定位盘和基板之间的间隙。在这种情况下，定位盘和基板表面之间的力总是设法促使它们分开。或者，可在定位盘的中心位置将流体注射入定位盘和基板之间的间隙。这样流体由注射点径向地向外漫延产生文丘里效应(venturi effect)，该效应导致在定位盘外围下面形成低压。这种真空状态导致定位盘所受的力朝向基板表面。定位盘中心位置的高压以及定位盘边缘处的低压彼此平衡，并使得定位盘保持其在基板上方的高度。这种类型的定位盘被称为“伯努利定位盘(Bernoulli puck)”。也可使用一种围绕外侧注入流体并将真空状态施加于中心区的定位盘。这样一种定位盘是公知的“真空预载(vacuum preloaded)”，它具有以下优点：真空与压力相互制衡，从而使定位盘与基板的间距稳定。

发明内容

根据本发明提供一种激光光学组件，其包括：

光学头(12)，其带有成像或聚焦透镜以及适于提供激光束(14)的透镜控制装置，所述激光束沿射束(14)的轴在组件的基准点处产生掩膜图像或射束焦点(13)；

工作站(W)，其适于使基板工件(15)相对于基准点定位，从而使掩膜图像或射束焦点(13)沿着垂直于通过工作站(W)定位的基板工件(15)的射束(14)的轴而定位；该工作站(W)还适于使工件(15)在给定的方向(X，Y)中横切射束(14)的轴而位移；

定位盘(11)以及可在工作站(W)上的基板工件(15)的定位盘区上面流体承载该定位盘的装置；以及

连接装置，其将定位盘(11)与光学头连接，以致定位盘(11)能够使光学头(12)相对于轴向(X，Y)位移；

其特征在于偏置装置(D)，由此至少当定位盘(11)被流体承载时，定位盘(11)以及定位盘轴(P’)在垂直于射束(14)的轴的方向中偏离激光射束(14)的轴。

根据本发明的第一较佳方案，该组件的特征在于，偏置装置(D)可使定位盘(11)能够定位，以致射束(14)处于定位盘(11)与工作站(W)上的工件(15)的边缘(17，17’)或转角(16)之间，从而可使激光束(14)通过定位盘(11)至少稳定地定位到工件(15)的边缘(17，17’)或转角(16)。