(57)【要約】  本発明はプリント回路基板を露光するためのコリメートされたＵＶ放射光を生成する改善されたプロセスおよび装置を提供する。プロセスは、ＵＶ放射光を多くの放射光源に分割することによって下流の光学部品の光学長を短くし、走査スライドを使用することによって基板上にＵＶ放射光を均一に分配することにある。【選択図】  図５
2008523451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性重合体で被覆された基板上にパターンをフォトリソグラフィ転写するためのコリメートされたＵＶ放射光を生成するプロセスであって、
（ａ）ＵＶ放射光が、対応する短いコリメーション光学装置を利用してコリメートされる複数の小型ＵＶ放射光源を設けるステップと、
（ｂ）前記小型ＵＶ放射光源を支持板に取り付けるステップと、
（ｃ）前記支持板を走査スライド上に取り付け、前記基板の両辺のうちの一方と平行に前記走査スライドを移動させることによって前記基板を露光するステップと
を含むプロセス。
【請求項２】
前記小型ＵＶ放射光源の各々がレンズを利用してコリメートされる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記レンズのすべてが多レンズ板に取り付けられる、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記多レンズ板がクリーンルームの品質に応じてコリメーション角度を１°と１０°との間に固定した、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
前記多レンズ板が、前記多レンズ板と通信する電動調整器によって１°と１０°との間で変更される調整可能なコリメーション角度を有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項６】
前記コリメーション角度の調整が所定のジョブパラメータに従ってプログラム制御下で行われる、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記小型ＵＶ放射光源が多アームＵＶ液体ライトガイドの出力である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記小型ＵＶ放射光源がＵＶ  ＬＥＤの出力である装置を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
（ａ）ＵＶ放射光を生成するための水銀ショートアークランプおよび前記ＵＶ放射光を焦点で集束させる楕円体と、
（ｂ）前記焦点を越えて配置されたレンズラスタ板上に前記ＵＶ放射光を偏向させる誘電体ＵＶミラーと、
（ｃ）前記ＵＶ放射光を分割し、前記構成要素をなす分割ビームを多アームＵＶ液体ライトガイドの入力上に集光させる前記レンズラスタ板と、
（ｄ）前記ＵＶ放射光を低損失で走査スライド上に伝送する前記多アームＵＶ液体ライトガイドと、
（ｅ）前記多アームＵＶ液体ライトガイドから放出された前記ＵＶビームを小型ＵＶ放射光源支持板上に分配する分配光学部品と
を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記水銀ショートアークランプ、ランプ電源ユニット、および前記誘電体ＵＶミラーが別個のハウジングに取り付けられる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記別個のハウジングが小型ＵＶ放射光源支持板環境から離れた環境に配置される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記小型ＵＶ放射光源支持板環境がクリーンルームであり、前記別個のハウジングが前記クリーンルームの外に配置される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
ＵＶダイオードが、前記基板の小さい辺よりも大きい長さをもつ少なくとも１つの列に配置される、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記列の長さおよび走査方向に対して４５°だけ回転された辺を有する正方形を形成するように、前記ＵＶ  ＬＥＤが１、４、８、１２、または１６個のＬＥＤからなるクラスタに配置される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
各クラスタの前記ＵＶ放射光エネルギーが前記基板上で均一な値を形成するためにその隣接するクラスタの放射エネルギーに付加されるように、各正方形の対角線が前記コリメーションレンズによって前記ＵＶ  ＬＥＤクラスタの間隔の２倍に拡大される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記各クラスタの対角線が２×前記クラスタの間隔／列の数という式を使用して計算される値に前記コリメーションレンズによって拡大された状態で、前記ＵＶ  ＬＥＤクラスタ列が少なくとも２つの列に配置され、各列が前記クラスタの間隔／列の数という式を使用して計算される値だけ隣接する列から移されている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記支持板がヒートシンク板をさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１８】
前記ヒートシンク板が水冷手段を使用して冷却されるヒートシンクを含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記ヒートシンク板が好ましくは６℃の最低温度に達するまで前記冷却が制御されていない、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記走査スライドが前記基板上を移動するとき、前記ＵＶ  ＬＥＤは制御可能であり、前記基板の意図した領域だけを露光するようにプログラムされた態様でオンオフすることができる、請求項８に記載の装置。
【請求項２１】
前記基板上のＵＶ露光の強度が走査速度および前記ＵＶ  ＬＥＤへの電流を制御することによって制御可能である、請求項８に記載の装置。
【請求項２２】
（ａ）複数の一定速度が、これらの速度に最適なＰＩＤパラメータを使用するハードウェアを利用して決定され、関連する設定速度を与えるために前記決定された速度が好ましくは０．８の固定低減率だけ減速され、かつ設定速度を選択的に切り替えることができる、制御プログラムを供給するステップと、
（ｂ）レジスト／ソルダマスク基板がこの速度で露光される場合、最適のＵＶ露光エネルギーが生成されるように前記レジスト／ソルダマスク基板用の設定速度を選択するステップと、
（ｃ）それによって引き起こされたどんな過剰露光も前記ＵＶ  ＬＥＤへの電流を適切な値に調整することによって制御するステップと
を含む、請求項２１に記載の装置においてＵＶ露光の強度を制御するプロセス。
【請求項２３】
高感度レジストの場合、前記速度が機構の安定性によって規定される値に制限され、前記ＵＶ露光エネルギーの調節が、ＦＶ＝機械的に可能な最大走査スライド速度／適切なＵＶ露光エネルギーに対して計算された走査スライド速度という式を使用して計算される前記ＵＶ  ＬＥＤ電流制御の追加の減少率ＦＶを介して行われ、次に、前記ＵＶ放射光が合計の率０．８×ＦＶを使用して電流制御によって低減される、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２４】
モータによって前記走査スライドに対して横向きに移動することができる較正スライド上に取り付けられた測定用センサしてのＵＶ光要素を備える較正機構を含み、前記較正スライドが露光区域の外にある露光フレームの領域に取り付けられ、一方、前記走査スライドの全幅は前記較正スライドのＵＶ光要素上を移動することができる、請求項１８に記載の装置。
【請求項２５】
前記小型ＵＶ放射光源のＵＶ放射光が、測定されたＵＶ放射光プロファイルを与えるように前記較正スライドを段階的に調整することおよびそれぞれその後で前記走査スライドが前記ＵＶ光要素上を移動することによって細片の形態で測定可能である、請求項２４に記載のプロセスおよび装置。
【請求項２６】
前記測定されたＵＶ放射光プロファイルを使用して、前記ＵＶ光線経路中に横から入れられたとき遮断することによって前記露光の均一性を改善する開口が生成される、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記ＵＶ露光エネルギーの均一性を改善するのに開口として使用されるミリングされた部品を生成するために顧客プラントで使用されるプリント回路基板ミリング装置で実行することができるミリングプログラムを生成するように前記測定されたＵＶ放射光プロファイルがコンピュータプログラムによって処理される、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項２８】
前記開口が板材、好ましくは二重クラッドＦＲ４／１．５ｍｍで製作される、請求項２７に記載のプロセス。
【請求項２９】
待機位置の前記走査スライドに対して、オンに切り替えられた後の前記ＬＥＤの温度上昇ごとに前記ＵＶ放射光が前記光要素で測定され、設定速度と、熱誘導、露光強度変化を補償するＬＥＤ電流とを決定するのに有用な測定値を含む測定されたＵＶ放射光プロファイルが与えられる、請求項２５に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、感光性重合体で被覆された基板上にパターンをフォトリソグラフィ転写するためのコリメーション光学装置に関する。より詳細には、本発明はプリント回路基板上にフォトリソグラフィ転写するためのコリメート型ＵＶ光学装置に関する。
【発明の背景】
【０００２】
ＵＶコリメーション光学装置をもつ露光システムを使用して１００μよりも小さい導体トラックをもつプリント回路基板が露光される。
【０００３】
ＵＶコリメーション光学装置がこの分野で知られている。例えば、内容が参照により本明細書に組み込まれる、ＥＰ６１８５０５、ＥＰ８０７５０５、ＥＰ８０７８５６、ＤＥ４１０６６７３１１、およびＵＳ２００２／０１６７７８８Ａ１の説明を参照されたい。従来のＵＶコリメーション光学装置は、楕円面鏡の焦点にある水銀ショートアークランプのＵＶ放射光を集め、コリメーション光学装置を介してこの焦点を放物面鏡に拡大する。ＵＶ光線は、コリメートされ、基板に垂直になるように放物面鏡から出る。
【０００４】
ＤＥ４２０６６７３Ａ１（その内容は参照により本明細書に組み込まれる）およびＵＳ２００２／０１６７７８８Ａ１で説明されている走査光学装置では、拡大は基板の短い寸法にわたって細片の形態で行われる。参照により本明細書に組み込まれるＵＳ２００４／０１６６２４９は、いくつかの分光感度極大をもつ重合体を硬化させるためのＬＥＤの使用について説明している。
【０００５】
既知のＵＶコリメーション光学装置における集光および拡大は長い光路を必要とする。したがって、この光学装置は大きな空間の必要条件を有し、非常に高価である。したがって、求められているものは、長い光路を必要とせず、したがって、より実用的で一般にそれほど高価でない拡大および集光を行う装置および／または方法である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、プリント回路基板上の感光性基板を露光するためにコリメートされたＵＶ放射光を生成する改善されたプロセスおよび装置を提供する。本発明のプロセスおよび装置は、この分野における従来のコリメート型ＵＶ放射光デバイスの長い光路を必要としない。本発明は、上流の放射光源からのコリメートされたＵＶ放射光を複数の２次放射光源に分割することによって、および走査スライドを使用することにより対象基板に均一に放射するように２次源からのＵＶ放射光を分配することによって下流光学部品の光学長を短くする目的を達成する。
【０００７】
好ましい実施形態では、２次（または「小型」）ＵＶ放射光源は２つの技法のうちの１つを使用して提供される。第１の技法では、小型ＵＶ放射光源は、５〜８ｋＷの水銀点光源ランプの放射光をビーム分割し、入力上の分割ビームを複数のＵＶ液体ライトガイドに分配することによって提供された。同様の方法で、単一の導波路からのコリメートされたＵＶ放射光出力がそれ自体ビーム分割され、入力が複数のＵＶ液体ライトガイドに供給される。第２の技法では、小型ＵＶ放射光源はアレイまたはマトリクスのＵＶ放射光ＬＥＤのＵＶ放射光を使用することによって提供された。
【０００８】
第２の技法の好ましい実施形態では、ＵＶ  ＬＥＤがヒートシンク上に直接に接着またははんだ付けされる。本実施形態では、耐用寿命を最大化し、ＵＶ  ＬＥＤのＵＶ出力放射光を安定にするのに役立つように、ヒートシンク材料が適切な温度、例えば６℃に水冷を使用して冷却されることがさらに好ましい。
【０００９】
好ましい実施形態では、ＵＶ  ＬＥＤおよびＵＶ  ＬＥＤチップクラスタが正方形に配置され、その正方形配列が４５°だけ回転され、その結果、チップクラスタの対角線が走査スライドの走査移動の方向と平行になる。コリメーションレンズによって正方形の放射光源を適切に拡大するならば、これらは菱形サブ区域上に投影され、その放射光密度は走査中に隣接するＬＥＤの菱形サブ区域の放射光密度と最適に加えられ、さらに良好な均一性をもたらす。このプロセスの詳細は図面を使って示された例示的実施形態で説明される。
【００１０】
ＬＥＤはグループに、好ましくは８つの要素からなる２つの列に組み合わせられ、一定電流が直列に供給される。ステップアップコンバータが制御を行う。５．１Ｖのツェナーダイオード（Ｚダイオード）が各ＬＥＤに並列に接続される。万一ＬＥＤ不具合による停止が生じた場合、ツェナーダイオードは電流が直列に残りのＬＥＤを通って確実に流れ続けるようにし、露光装置の故障が避けられる。
【００１１】
コリメーション光学装置はＵＶ適合アクリルガラスからミリングによって生成された多レンズ板を備える。非球面レンズ形状が投影するのに最適なように計算される。コリメーション角度は、小型ＵＶ放射光源から多レンズ板までの間隔を電動調整することによって変更することができる。この角度は、２°から１０°まで調整できることが好ましい。
【００１２】
プログラム可能なコリメーション角度のプロセスでは、クリーンルームの品質、導体トラックの解像度、および技術的方法（液体レジスト／ドライレジスト）に応じてジョブパラメータを規定した後、最適なコリメーション角度を自動的に設定するためにこの装置が使用される。
【００１３】
露光の均一性は、後のプロセスステップの現像／電気めっき／エッチングでレジストが機能を果たすのに重要な変数である。したがって、露光エネルギーを基板に均一に導入することは好都合である。
【００１４】
本発明は、均一性を改善するために説明した好都合なプロセスに関連して、再び均一性を改善するさらなるプロセスおよび装置を提供する。
【００１５】
ＵＳ２００４／０１６６２４９は選択方法を説明しているが、ここでは使用することができず、したがって、以下のもので取り替えられる。
【００１６】
本発明はＵＶ電力／ｍＡに従って選択し、選択されたグループを様々な露光システムに使用する。本発明は、さらにＬＥＤのＵＶスペクトルに応じて選択し、それらを様々なレジストタイプおよび／またはソルダーレジストに使用する。
【００１７】
較正装置は、均一性を改善するためにＵＶ光線経路に挿入される横方向開口の設計および開口を生成するプロセスで使用する性能データを測定し収集する。較正装置は露光装置の端部領域に配置され、歯形ベルト駆動を利用して走査スライドの走査方向に対して横方向に移動することができる光電セルを有する。光要素は段階的な方法で調節される。
【００１８】
それによって、ＵＶコリメーション光学装置の放射パワーは細片の形態で測定される。その結果はコンピュータによって使用されて光線経路中に横から入れられる開口外形が生成され、ＵＶ放射パワーの偏りが大部分補償される。ランプストリームの増加による走査速度の変化を補償するよりも点灯のスイッチオンの後のチップの昇温に起因するＵＶ  ＬＥＤの強度減少を補償するために光電池も使用される。
【００１９】
本発明は、測定されたデータから生成されるプロセス、および均一性の改善のために開口外形として使用することができるミリングされた部品を生成するのに使用されるプリント回路基板ミリング装置用のプログラムを提供する。したがって、ユーザーは装置を定期的に（例えば、年１回）調整できる立場にあり、低い費用で所要の較正された開口を自身で生成する。
【００２０】
さらなる方法は、走査移動の不十分な安定性によって生成される均一性誤差を改善する。ＵＳ２００２／０１６７８８Ａ１は単に走査速度を変えることによってレジスト用の露光エネルギー／ｃｍ２を制御する方法を説明している。レジスト／ソルダー感度は１０ｍＪ／ｃｍ２から５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲である。この広い範囲のために、走査速度の変化だけで露光エネルギーをレジストに適合させることはできない。したがって、本発明は、最適ＰＩＤパラメータがそれぞれ電動制御のために固定されている複数の一定速度を使用する。精密制御および範囲のさらなる調節は単にＬＥＤの電流の制御によって行われる。このようにするだけで、すべてのレジスト露光／ソルダーレジスト露光のエネルギー密度の場合に１％の解像度を有することができる。
【００２１】
安価で小型のＵＶコリメーション光学装置が必要である。本目的は、従来技術に対して実質的に改善され、光路長が１０００ｍｍから４０〜８０ｍｍに短縮されるＵＶコリメーション光学装置を提供することである。ＵＶコリメーション光学装置の光路長は、集光されたＵＶ放射光が拡大される基板表面の大きさによって実質的に決定される。したがって、本発明によれば、光路長の短縮は５〜８ｋＷの水銀ショートアークランプを複数の小型ＵＶ放射光源に取り替えることによって達成される。これらは基板のサブ区域だけを露光する。それに対応して、下流コリメーション光学装置は短い光路長を有する。
【００２２】
本発明は小型ＵＶ放射光源として、多アームＵＶ液体ライトガイドの放射光出力およびＵＶ  ＬＥＤの放射光の２つのバージョンを使用する。
【００２３】
均一な露光を達成するために、小型ＵＶ放射光源は走査スライドの適切な速度で基板上を移動する。
【００２４】
さらに、利点は次のとおりである。
−  コリメーション角度はクリーンルームの品質およびプロセスに適合させることができる。
−  露光の均一性の改善は±１０％から±５％である。
−  装置およびクリーンルームの熱の発生が最小である。
−  ＵＶ  ＬＥＤバージョンでは露光システム当たり、１年当たり１００ｋＷ／ｈのエネルギーが節約される。
−  ランプの耐用寿命が１０００時間から１０００００時間まで改善される（ＵＶ  ＬＥＤバージョンでは）。
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【００２５】
図１および図２は、液体ライトガイドに基づいたＵＶコリメーション光学装置を示す。本実施形態では、水銀ショートアークランプ（２）のＵＶ放射光は楕円面（１）を利用して焦点（３．５）に集束させられる。コールド光ミラー（３）は焦点（３．５）の前方に配置され、コリメーションレンズ（４）の方にビームを（図示の実施形態では９０°だけ）偏向させる。コリメーションレンズ（４）はラスタレンズ板（５）上にＵＶ放射光を集束し、ラスタレンズ板（５）はビームを複数の分割ビーム（５．５）に分割し、分割ビーム（５．５）を多数の液体ライトガイド（６）の入口ポート（６．５）上に集光する。
【００２６】
液体ライトガイド（６）はＵＶ放射光を走査スライド（５０）の基部板（９）の方に低損失で伝送する。各液体ライトガイド（６）は基部板（９）に固定されているフランジ（７）で終端する。液体ライトガイド（６）の構成要素をなすＵＶ放射光ビームは、第２のコリメーションレンズ（８）を利用して第２のラスタレンズ板（１０）上に集束される。液体ライトガイド（６）からのＵＶ放射光ビームは、第２のラスタレンズ板（１０）によって複数の第２の分割ビーム（１０．５）に分割される。２次の分割ビーム（１０．５）は各々中間板（１１）にある分配器ライトガイド（１３）の入口ポート（１３．５）上に集光され、分配器ライトガイド（１３）の遠位端（１２．５）が取り付けられる小型ＵＶ放射光源板（１２）の方に伝送される。小型ＵＶ放射光源は分配器ライトガイド（１３）の遠位端（１２．５）から放出する。多レンズ板（１４）は、分配器ライトガイド（１３）の遠位端出口開口（１２．５）からのＵＶ放射光を基板（１５）上に１：１５の倍率で投影する。
【００２７】
図３および図４はＵＶ  ＬＥＤに基づく小型ＵＶ放射光源を示す。ＵＶ  ＬＥＤモジュール（１９）は、水冷をもつヒートシンクとしても役立つ基部板（１７）に（図示の実施形態ではねじによって）取り付けられる。ＵＶ放射光の放出角度はコリメーション開口（３９）によって±４５°に制限される。各ＵＶ  ＬＥＤの放射光ビームは、多レンズ板（１４）に組み込まれる非球面レンズ（１４．５）によって１．５°と１０°との間のコリメーション角度でフィルム（３０）を通して基板（１５）上に投影される。
【００２８】
図５は露光フレーム（６０）のＵＶコリメーション光学装置を示す。初めに、走査スライド（５０）はフレーム（６０）の端部の待機位置にある。フィルム（３０）および基板（１５）はＵＶ  ＬＥＤ（１６）の放射光の外側にある。次に、ＬＥＤ（１６）はプログラムによってオンに切り替えられる。走査スライドモータ（３１）は活性なＬＥＤをもつ走査スライド（５０）を基板（１５）上で移動させる。好ましい実施形態では、３つの速度を走査速度用に設けることができる。ボールねじアセンブリ（３２）は均一な送りを可能にする。基板（１５）を完全に横切った後、ＬＥＤはオフに切り替えられ、走査スライド（５０）は待機位置に移動する。この場合、コリメーション角度はＺモータ（３４）の歯形ベルトによって駆動される４つのＺねじ（３３）によって設定される。
【００２９】
図６Ａ〜図６Ｃに示される好ましい実施形態では、ＵＶコリメーション光学装置は水冷をもつ基部板（１７）を含む。ＵＶ  ＬＥＤモジュール（１９）は、１２．５ｍｍのラスタレンズ（１４）の上方にある基部板（１７）上に各々８つのＬＥＤ（１６）からなる２つの列の中に取り付けられる。図のＬＥＤモジュール（１９）の下に、アルミニウムから製作されたレンズフレーム（２０）がある。アクリルガラスから製作された多レンズ板（１４）はレンズフレーム（２０）のミリングされた部分に配置される。
【００３０】
複数の非球面レンズ（１４．５）はアクリルガラスの多レンズ板（１４）に組み込まれる。各非球面レンズ（１４．５）はＬＥＤ（１６）に対して中央にあるように配置される。非球面レンズ（１４．５）はＬＥＤの投影に最適なように計算された形状を有する。縮尺比率は約１：１５である。
【００３１】
１つまたは複数の開口細片（図示せず、図４および図９の（３９）参照）がレンズフレーム（２０）に固定され、細片の一方の側が後で説明される較正方法の値から計算された外形を有する。開口細片（３９）はＵＶ  ＬＥＤ（１６）の光線経路中に部分的に配置され、ＵＶ放射光の一部を遮断し、その結果、残りの放射光が±５％の均一性を有する。埋込み型多レンズ板（１４）をもつアルミニウムフレーム（２０）のＬＥＤからの間隔はウェッジスライド（１８）によって変更される。間隔の変更により、レンズを通過した後のＵＶ放射光の出射角度は１．５°と１０°との間で変化する。この変更はプログラム制御を使用してモータ（２１）によって行われる。走査スライド（５０）は、ボールねじ駆動アセンブリ（３２）およびモータ（３１）によって露光フレーム（６０）に対して移動することができる（図５参照）。走査スライド（５０）は、波形ガイド（５６）によって一方の側で誘導され、キャスタアセンブリ（５８）によって他方の側で支持される。
【００３２】
図７Ａ〜図７Ｄは本発明の好ましい実施形態を示す。本実施形態は２つの側面に構成要素をもつＵＶ  ＬＥＤモジュール（１９）を含む（図７Ｂ参照）。一方の側面（図７Ｃ）はＬＥＤ（１６）が取り付けられる。他方の側面（図７Ｄ参照）は熱伝導接着剤を利用して中間に固定された冷却板（２５）を有する。図示の実施形態では、板（２５）の６つのねじ式レセプタクル（４７）がねじ式ファスナ（図示せず）によって基部板（１７）に固定するのに役立つ。図７Ａに示されるように、ラスタレンズフレーム（２０）はＵＶ  ＬＥＤモジュール（１９）のＬＥＤ（１６）から約０．１ｍｍに配置される。
【００３３】
各ＬＥＤ（１６）は並列のＺダイオードによって電気的に保護される。ＬＥＤの停止／障害に際して、グループの残りの７つのＬＥＤの電流の流れはＺダイオードを通して導かれる。電気接続（図示せず）は冷却板（２５）の外側にある細片の他の側（図７Ｄ参照）にある。２×８のＬＥＤを含むグループ用の２つの定電流制御は反対の細片上に構成される。ＬＥＤのモジュールおよび位置決めはモジュールが所望のとおりに並ぶように計算される。
【００３４】
図８は光要素（３６）をもつ較正装置（３７）の好ましい実施形態を示す。光要素（３６）は変位モータ（図示せず）によって図示のように較正装置（３７）の長さに沿って移動可能である。図示の実施形態では、ＵＶ  ＬＥＤ（１６）の放射光パターンの全幅が光要素（３６）下を移動するように走査スライド（５０）は前後に移動される。続いて、光要素（３６）は較正装置（３７）の長さに沿って移動される。ＵＶ細片の平均放射光密度が２ｍｍのラスタをもつ細片の形態で測定される。この値はコンピュータプログラムによって測定され、細片開口の外形が記述される。この細片開口はミリングされ、位置決めピンを利用してＵＶ  ＬＥＤの光線経路中に固定される。図９を参照されたい。図示の較正装置（３７）を利用する他の較正方法は、本説明および本図に鑑みて当業者には周知であり、本発明内で実行可能である。
【００３５】
図１０は本発明の概略斜視図を示し、すべての小型ＵＶ放射光源ＬＥＤ（１６）のＵＶ放出光ビームがラスタ板（１４）のレンズ（１４．５）でコリメートされ、その後そのビームは基板（１５）を照射する。
【００３６】
多数の変形および変更が本明細書で説明された本発明の実施形態において可能である。本発明のある例示的実施形態が本明細書で示され説明されたが、広範囲の変更、改変、および置換が先の開示で企図されている。いくつかの例では、本発明のある機能は対応する他の機能を使用することなく利用することができる。したがって、先の説明が広義に解釈され、例証および例示によって与えられるものとしてのみ理解され、本発明の趣旨および範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることが適切である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】液体ライトガイドに基づいた小型ＵＶ放射光源を示す図である。
【図２】液体ライトガイドに基づいた小型ＵＶ放射光源を示す図であり、図１の部分拡大図である。
【図３】ＵＶ  ＬＥＤに基づいた小型ＵＶ放射光源を示す図である。
【図４】ＵＶ  ＬＥＤに基づいた小型ＵＶ放射光源を示す図であり、図３の部分拡大図である。
【図５】露光フレームにおけるＵＶコリメーション光学装置を示す図である。
【図６Ａ】レンズ板のＺアクチュエータとしてのウェッジスライドをもつＵＶコリメーション光学装置の詳細な説明を示す図である。
【図６Ｂ】レンズ板のＺアクチュエータとしてのウェッジスライドをもつＵＶコリメーション光学装置の詳細な説明を示す図である。
【図６Ｃ】レンズ板のＺアクチュエータとしてのウェッジスライドをもつＵＶコリメーション光学装置の詳細な説明を示す図である。
【図７Ａ】ＵＶ  ＬＥＤモジュールを詳細に示す図である。
【図７Ｂ】ＵＶ  ＬＥＤモジュールを詳細に示す図である。
【図７Ｃ】ＵＶ  ＬＥＤモジュールを詳細に示す図である。
【図７Ｄ】ＵＶ  ＬＥＤモジュールを詳細に示す図である。
【図８】開口外形のパラメータを測定するための較正装置を示す図である。
【図９】較正プロセスの概略図である。
【図１０】基板上へのＵＶ  ＬＥＤ放出光の投射の斜視図である。
【図１】
2008523451.tif 000003
【図２】
2008523451.tif 000004
【図３】
2008523451.tif 000005
【図４】
2008523451.tif 000006
【図５】
2008523451.tif 000007
【図６Ａ】
2008523451.tif 000008
【図６Ｂ】
2008523451.tif 000009
【図６Ｃ】
2008523451.tif 000010
【図７Ａ】
2008523451.tif 000011
【図７Ｂ】
2008523451.tif 000012
【図７Ｃ】
2008523451.tif 000013
【図７Ｄ】
2008523451.tif 000014
【図８】
2008523451.tif 000015
【図９】
2008523451.tif 000016
【図１０】
2008523451.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月2日(2006.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性重合体で被覆された基板上にパターンをフォトリソグラフィ転写するための、非干渉性の光源からコリメートされたＵＶ放射光を生成するプロセスであって、
（ａ）ＵＶ放射光が、対応する短いコリメーション光学装置を利用してコリメートされる複数の小型ＵＶ放射光源を設けるステップと、
（ｂ）前記小型ＵＶ放射光源を支持板に取り付けるステップと、
（ｃ）前記支持板を走査スライド上に取り付け、前記基板の両辺のうちの一方と平行に前記走査スライドを移動させることによって前記基板を露光するステップと
を含むプロセス。
【請求項２】
前記小型ＵＶ放射光源の各々がレンズを利用してコリメートされる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記レンズのすべてが多レンズ板に取り付けられる、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記多レンズ板がクリーンルームの品質に応じてコリメーション角度を１°と１０°との間に固定した、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
前記多レンズ板が、前記多レンズ板と通信する電動調整器によって１°と１０°との間で変更される調整可能なコリメーション角度を有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項６】
前記コリメーション角度の調整が所定のジョブパラメータに従ってプログラム制御下で行われる、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記小型ＵＶ放射光源が多アームＵＶ液体ライトガイドの出力である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記小型ＵＶ放射光源がＵＶ  ＬＥＤの出力である装置を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
感光性重合体で被覆された基板上にパターンをフォトリソグラフィ転写するための、コリメートされたＵＶ放射光を生成する装置であって、
（ａ）ＵＶ放射光を生成するための、そして、前記ＵＶ放射光を焦点で集束させる楕円体を照射するための水銀ショートアークランプと、
（ｂ）前記焦点を越えて配置されたレンズラスタ板上に前記ＵＶ放射光を偏向させる誘電体ＵＶミラーと、
（ｃ）前記ＵＶ放射光を分割し、前記構成要素をなす分割ビームを多アームＵＶ液体ライトガイドの入力上に集光させる前記レンズラスタ板と、
（ｄ）前記ＵＶ放射光を低損失で分配光学部品上に伝送する前記多アームＵＶ液体ライトガイドと
を備え、
前記分配光学部品が、前記多アームＵＶ液体ライトガイドのライトガードアームから放出された前記ＵＶビームを複数の小型ＵＶ放射光源上に分配するものであり、前記小型ＵＶ放射光源のＵＶ放射光が、対応する短いコリメーション光学装置を利用してコリメートされるようになっており、前記小型ＵＶ放射光源が、走査スライド上に取り付けられた支持板に取り付けられ、前記基板上で前記走査スライドを移動させることによって前記コリメートされた放射光に前記基板を露光するようになっている、装置。
【請求項１０】
前記水銀ショートアークランプ、ランプ電源ユニット、および前記誘電体ＵＶミラーが別個のハウジングに取り付けられる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記別個のハウジングが小型ＵＶ放射光源支持板環境から離れた環境に配置される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記小型ＵＶ放射光源支持板環境がクリーンルームであり、前記別個のハウジングが前記クリーンルームの外に配置される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
ＵＶダイオードが、前記基板の小さい辺よりも大きい長さをもつ少なくとも１つの列に配置される、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記列の長さおよび走査方向に対して４５°だけ回転された辺を有する正方形を形成するように、前記ＵＶ  ＬＥＤが１、４、８、１２、または１６個のＬＥＤからなるクラスタに配置される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
各クラスタの前記ＵＶ放射光エネルギーが前記基板上で均一な値を形成するためにその隣接するクラスタの放射エネルギーに付加されるように、各正方形の対角線が前記コリメーションレンズによって前記ＵＶ  ＬＥＤクラスタの間隔の２倍に拡大される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記各クラスタの対角線が２×前記クラスタの間隔／列の数という式を使用して計算される値に前記コリメーションレンズによって拡大された状態で、前記ＵＶ  ＬＥＤクラスタ列が少なくとも２つの列に配置され、各列が前記クラスタの間隔／列の数という式を使用して計算される値だけ隣接する列から移されている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記支持板がヒートシンク板をさらに備える、請求項８に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記ヒートシンク板が水冷手段を使用して冷却されるヒートシンクを含む、請求項１７に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記ヒートシンク板が好ましくは６℃の最低温度に達するまで前記冷却が制御されていない、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記走査スライドが前記基板上を移動するとき、前記ＵＶ  ＬＥＤは制御可能であり、前記基板の意図した領域だけを露光するようにプログラムされた態様でオンオフすることができる、請求項８に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記基板上のＵＶ露光の強度が走査速度および前記ＵＶ  ＬＥＤへの電流を制御することによって制御可能である、請求項８に記載のプロセス。
【請求項２２】
（ａ）複数の一定速度が、これらの速度に最適なＰＩＤパラメータを使用するハードウェアを利用して決定され、関連する設定速度を与えるために前記決定された速度が好ましくは０．８の固定低減率だけ減速され、かつ設定速度を選択的に切り替えることができる、制御プログラムを供給するステップと、
（ｂ）レジスト／ソルダマスク基板がこの速度で露光される場合、最適のＵＶ露光エネルギーが生成されるように前記レジスト／ソルダマスク基板用の設定速度を選択するステップと、
（ｃ）それによって引き起こされたどんな過剰露光も前記ＵＶ  ＬＥＤへの電流を適切な値に調整することによって制御するステップと
を含む、請求項２１に記載の装置においてＵＶ露光の強度を制御するプロセス。
【請求項２３】
高感度レジストの場合、前記速度が機構の安定性によって規定される値に制限され、前記ＵＶ露光エネルギーの調節が、ＦＶ＝機械的に可能な最大走査スライド速度／適切なＵＶ露光エネルギーに対して計算された走査スライド速度という式を使用して計算される前記ＵＶ  ＬＥＤ電流制御の追加の減少率ＦＶを介して行われ、次に、前記ＵＶ放射光が合計の率０．８×ＦＶを使用して電流制御によって低減される、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２４】
モータによって前記走査スライドに対して横向きに移動することができる較正スライド上に取り付けられた測定用センサしてのＵＶ光要素を備える較正機構を含み、前記較正スライドが露光区域の外にある露光フレームの領域に取り付けられ、一方、前記走査スライドの全幅は前記較正スライドのＵＶ光要素上を移動することができる、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記小型ＵＶ放射光源のＵＶ放射光が、測定されたＵＶ放射光プロファイルを与えるように前記較正スライドを段階的に調整することおよびそれぞれその後で前記走査スライドが前記ＵＶ光要素上を移動することによって細片の形態で測定可能である、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記測定されたＵＶ放射光プロファイルを使用して、前記ＵＶ光線経路中に横から入れられたとき遮断することによって前記露光の均一性を改善する開口が生成される、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記ＵＶ露光エネルギーの均一性を改善するのに開口として使用されるミリングされた部品を生成するために顧客プラントで使用されるプリント回路基板ミリング装置で実行することができるミリングプログラムを生成するように前記測定されたＵＶ放射光プロファイルがコンピュータプログラムによって処理される、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項２８】
前記開口が板材、好ましくは二重クラッドＦＲ４／１．５ｍｍで製作される、請求項２７に記載のプロセス。
【請求項２９】
待機位置の前記走査スライドに対して、オンに切り替えられた後の前記ＬＥＤの温度上昇ごとに前記ＵＶ放射光が前記光要素で測定され、設定速度と、熱誘導、露光強度変化を補償するＬＥＤ電流とを決定するのに有用な測定値を含む測定されたＵＶ放射光プロファイルが与えられる、請求項２５に記載のプロセス。
【国際調査報告】
2008523451.tif 000018
2008523451.tif 000019