(57)【要約】【課題】  レジストパターンを高品質に形成する。【解決手段】  パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、基板を保持するステージと、ステージに保持された基板上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、塗布装置によって塗布されたレジスト材料上に集光して伝搬し、伝搬位置のレジスト材料を硬化させる第１の伝搬光学系と、レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、第１の伝搬光学系によって伝搬されたパルスレーザビームによって硬化されたレジスト材料上に伝搬し、伝搬位置のレジスト材料を除去する第２の伝搬光学系と、レーザ光源を出射したパルスレーザビームを第１の伝搬光学系または第２の伝搬光学系に選択的に入射させる光路切り替え装置とを有するレーザ照射装置を提供する。【選択図】  図３
2012096286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
基板を保持するステージと、
前記ステージに保持された基板上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、
前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記塗布装置によって塗布された前記レジスト材料上に集光して伝搬し、伝搬位置の前記レジスト材料を硬化させる第１の伝搬光学系と、
前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記第１の伝搬光学系によって伝搬されたパルスレーザビームによって硬化された前記レジスト材料上に伝搬し、伝搬位置の前記レジスト材料を除去する第２の伝搬光学系と、
前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを前記第１の伝搬光学系または前記第２の伝搬光学系に選択的に入射させる光路切り替え装置と
を有するレーザ照射装置。
【請求項２】
前記第１の伝搬光学系は相対的に小さいパルスエネルギ密度のパルスレーザビームを前記レジスト材料上に伝搬し、前記第２の伝搬光学系は相対的に大きいパルスエネルギ密度のパルスレーザビームを硬化された前記レジスト材料上に伝搬する請求項１に記載のレーザ照射装置。
【請求項３】
前記第１の伝搬光学系は、パルスレーザビームを２次元方向に走査して、前記レジスト材料上に伝搬するビーム走査器を含む請求項１または２に記載のレーザ照射装置。
【請求項４】
更に、前記ビーム走査器によって走査されるパルスレーザビームが伝搬される前記基板上の位置を制御する制御装置と、
前記塗布装置によってレジスト材料を塗布すべき基板上の領域のデータを記憶する記憶装置と
を含み、
前記制御装置は、前記記憶装置に記憶されたデータに基いて、前記ビーム走査器によって走査されるパルスレーザビームが伝搬される前記基板上の位置を制御する請求項３に記載のレーザ照射装置。
【請求項５】
前記塗布装置は、前記レジスト材料を吐出する部分に設けられる遮光部材であって、前記第１、第２の伝搬光学系によってパルスレーザビームが伝搬される位置の少なくとも一方を向く方向に設けられる遮光部材を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
【請求項６】
パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
基板を保持するステージと、
前記ステージに保持された基板上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、
前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記レジスト材料上に集光して伝搬する伝搬光学系と
を有し、
前記伝搬光学系によって伝搬されるパルスレーザビームによって、前記塗布装置で塗布された前記レジスト材料の硬化、及び該硬化されたレジスト材料の部分的な除去を行うレーザ照射装置。
【請求項７】
前記伝搬光学系は、前記レジスト材料に入射するパルスレーザビームの入射領域のサイズ、及びパルスエネルギ密度を変化させることのできる請求項６に記載のレーザ照射装置。
【請求項８】
前記伝搬光学系は、
入射するレーザビームのビーム径を拡大率可変に拡大して出射するエキスパンダと、
前記エキスパンダを出射したレーザビームが入射する位置に配置された、透光領域を備えるマスクと、
前記マスクの透光領域の形状を前記レジスト材料上に、転写倍率可変に転写する転写倍率変化光学系と
を含み、
更に、前記エキスパンダの拡大率、及び前記転写倍率変化光学系の転写倍率を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記レジスト材料を硬化させるときには、レーザビームが、相対的に大きいサイズの入射領域を形成し、相対的に小さいパルスエネルギ密度で前記レジスト材料に入射するように、前記エキスパンダの拡大率、及び前記転写倍率変化光学系の転写倍率を制御し、硬化された前記レジスト材料を除去するときには、レーザビームが、相対的に小さいサイズの入射領域を形成し、相対的に大きいパルスエネルギ密度で硬化された前記レジスト材料に入射するように、前記エキスパンダの拡大率、及び前記転写倍率変化光学系の転写倍率を制御する請求項７に記載のレーザ照射装置。
【請求項９】
パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
基板を保持するステージと、
前記ステージに保持された基板上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、
前記塗布装置によって前記基板上に塗布されたレジスト材料を硬化させる光を出射する硬化用光源と、
前記硬化用光源を出射した光によって硬化された前記レジスト材料に、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを伝搬し、伝搬位置の前記レジスト材料を除去する伝搬光学系と
を有するレーザ照射装置。
【請求項１０】
パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
レジストが形成された加工対象物を保持するステージと、
前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記加工対象物のレジスト上に伝搬し、伝搬位置の前記レジストを除去する第１の伝搬光学系と、
前記ステージに保持された加工対象物上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、
前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記塗布装置によって塗布された前記レジスト材料上に集光して伝搬し、伝搬位置の前記レジスト材料を硬化させる第２の伝搬光学系と、
前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを前記第１の伝搬光学系または前記第２の伝搬光学系に選択的に入射させる光路切り替え装置と
を有するレーザ照射装置。
【請求項１１】
更に、前記加工対象物のレジストの欠陥の情報を記憶する記憶装置を含み、
前記記憶装置に記憶されたレジストの欠陥の情報に基づき、（ｉ）前記第１の伝搬光学系によって伝搬されたパルスレーザビームによるレジストの除去、（ｉｉ）前記塗布装置によるレジスト材料の塗布、及び前記第２の伝搬光学系によって伝搬されたパルスレーザビームによる該レジスト材料の硬化の少なくとも一方を行う請求項１０に記載のレーザ照射装置。
【請求項１２】
前記第１の伝搬光学系は相対的に大きいパルスエネルギ密度のパルスレーザビームを前記レジスト上に伝搬し、前記第２の伝搬光学系は相対的に小さいパルスエネルギ密度のパルスレーザビームを前記レジスト材料上に伝搬する請求項１０または１１に記載のレーザ照射装置。
【請求項１３】
前記第２の伝搬光学系は、パルスレーザビームを２次元方向に走査して、前記レジスト材料上に伝搬するビーム走査器を含む請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
【請求項１４】
更に、前記ビーム走査器によって走査されるパルスレーザビームが伝搬される前記基板上の位置を制御する制御装置を含み、
前記制御装置は、前記記憶装置に記憶された欠陥の情報に基いて、前記ビーム走査器によって走査されるパルスレーザビームが伝搬される前記基板上の位置を制御する請求項１３に記載のレーザ照射装置。
【請求項１５】
前記塗布装置は、前記レジスト材料を吐出する部分に設けられる遮光部材であって、前記第１、第２の伝搬光学系によってパルスレーザビームが伝搬される位置の少なくとも一方を向く方向に設けられる遮光部材を備える請求項１０〜１４のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
【請求項１６】
パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
レジストが形成された加工対象物を保持するステージと、
前記ステージに保持された加工対象物上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、
前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記ステージに保持された加工対象物上に集光して伝搬する伝搬光学系と
を有し、
前記伝搬光学系によって伝搬されるパルスレーザビームによって、（ｉ）前記加工対象物上に形成されたレジストの部分的な除去、（ｉｉ）前記塗布装置で前記加工対象物上に塗布されたレジスト材料の硬化の少なくとも一方を行うレーザ照射装置。
【請求項１７】
前記伝搬光学系は、前記加工対象物に入射するパルスレーザビームの入射領域のサイズ、及びパルスエネルギ密度を変化させることのできる請求項１６に記載のレーザ照射装置。
【請求項１８】
更に、前記加工対象物のレジストの欠陥の情報を記憶する記憶装置を含み、
前記記憶装置に記憶されたレジストの欠陥の情報に基づき、前記伝搬光学系によって伝搬されるレーザビームによって、（ｉ）前記加工対象物上に形成されたレジストの部分的な除去、（ｉｉ）前記塗布装置で前記加工対象物上に塗布されたレジスト材料の硬化の少なくとも一方を行う請求項１６または１７に記載のレーザ照射装置。
【請求項１９】
前記伝搬光学系は、
入射するレーザビームのビーム径を拡大率可変に拡大して出射するエキスパンダと、
前記エキスパンダを出射したレーザビームが入射する位置に配置された、透光領域を備えるマスクと、
前記マスクの透光領域の形状を前記加工対象物上に、転写倍率可変に転写する転写倍率変化光学系と
を含み、
更に、前記エキスパンダの拡大率、及び前記転写倍率変化光学系の転写倍率を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記加工対象物上に形成されているレジストを除去するときには、レーザビームが、相対的に小さいサイズの入射領域を形成し、相対的に大きいパルスエネルギ密度で前記レジストに入射するように、前記エキスパンダの拡大率、及び前記転写倍率変化光学系の転写倍率を制御し、前記塗布装置で前記加工対象物上に塗布されたレジスト材料を硬化させるときには、レーザビームが、相対的に大きいサイズの入射領域を形成し、相対的に小さいパルスエネルギ密度で前記レジスト材料に入射するように、前記エキスパンダの拡大率、及び前記転写倍率変化光学系の転写倍率を制御する請求項１７または１８に記載のレーザ照射装置。
【請求項２０】
パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
レジストが形成された加工対象物を保持するステージと、
前記加工対象物上に形成されたレジストに、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを伝搬し、伝搬位置のレジストを除去する伝搬光学系と、
前記ステージに保持された加工対象物上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、
前記塗布装置によって前記加工対象物上に塗布されたレジスト材料を硬化させる光を出射する硬化用光源と
を有するレーザ照射装置。
【請求項２１】
更に、前記加工対象物のレジストの欠陥の情報を記憶する記憶装置を含み、
前記記憶装置に記憶されたレジストの欠陥の情報に基づき、（ｉ）前記伝搬光学系によって伝搬されたパルスレーザビームによるレジストの除去、（ｉｉ）前記塗布装置によるレジスト材料の塗布、及び前記硬化用光源から出射される光による該レジスト材料の硬化の少なくとも一方を行う請求項２０に記載のレーザ照射装置。
【請求項２２】
前記塗布装置は、前記レジスト材料を吐出する部分に設けられる遮光部材であって、前記硬化用光源から出射される光によって前記レジスト材料が硬化される位置、前記伝搬光学系によってパルスレーザビームが伝搬される位置の少なくとも一方を向く方向に設けられる遮光部材を備える請求項２０または２１に記載のレーザ照射装置。
【請求項２３】
（ａ）基板上にレジスト材料を塗布する工程と、
（ｂ）塗布された前記レジスト材料を硬化させる工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）で硬化されたレジスト材料にパルスレーザビームを入射させ、入射位置のレジスト材料を除去してパターニングを行う工程と
を有するレーザ照射方法。
【請求項２４】
前記工程（ａ）及び（ｂ）で、前記基板の全体または一部に、レジストパターンの概略を形成する請求項２３に記載のレーザ照射方法。
【請求項２５】
前記工程（ｂ）において、前記レジスト材料に集光されたレーザビームを入射させ、前記レジスト材料を硬化させる請求項２３または２４に記載のレーザ照射方法。
【請求項２６】
前記工程（ｂ）において、前記レジスト材料に入射させるレーザビームと、前記工程（ｃ）において、硬化された前記レジスト材料に入射させるレーザビームとは、同一のレーザ光源から出射されたレーザビームである請求項２５に記載のレーザ照射方法。
【請求項２７】
前記工程（ｂ）においては、相対的に小さなパルスエネルギ密度のパルスレーザビームを前記レジスト材料に入射させ、前記工程（ｃ）においては、相対的に大きなパルスエネルギ密度のパルスレーザビームを硬化された前記レジスト材料に入射させる請求項２５または２６に記載のレーザ照射方法。
【請求項２８】
前記工程（ｂ）においては、相対的に大きなサイズの入射領域を形成してレーザビームを前記レジスト材料に入射させ、前記工程（ｃ）においては、相対的に小さなサイズの入射領域を形成してレーザビームを硬化された前記レジスト材料に入射させる請求項２５〜２７のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
【請求項２９】
前記工程（ｂ）において、レーザビームを２次元方向に走査して、前記レジスト材料に入射させる請求項２５〜２８のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
【請求項３０】
前記工程（ｂ）において、前記レジスト材料上にレーザビームを入射させ、前記レジスト材料の塗布されない前記基板上にはレーザビームを入射させない請求項２９に記載のレーザ照射方法。
【請求項３１】
前記工程（ｂ）において、レーザビームが、前記レジスト材料を塗布する位置に向かわない方向に入射するように、前記レジスト材料にレーザビームを入射させる請求項２５〜３０のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
【請求項３２】
前記工程（ｃ）において、レーザビームが、前記レジスト材料を塗布する位置に向かわない方向に入射するように、硬化された前記レジスト材料にレーザビームを入射させる請求項２３〜３１のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
【請求項３３】
前記工程（ｃ）でパルスレーザビームを入射させる位置のレジスト材料は銅層上に塗布されており、前記工程（ｃ）において、パルスエネルギ密度が、硬化された前記レジスト材料が除去される値以上、銅がアブレーションされる値未満であるパルスレーザビームを、硬化された前記レジスト材料に入射させる請求項２３〜３２のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
【請求項３４】
（ａ）レジストが形成された加工対象物であって、レジスト部に欠陥を有する加工対象物を準備する工程と、
（ｂ）前記加工対象物上に形成されたレジストの欠陥部にレーザビームを入射させて、入射位置のレジストを除去する工程、
または、
（ｃ）レジストの不形成による欠陥部にレジスト材料を塗布し、集光されたレーザビームを照射して硬化させ、レジストを形成する工程
の少なくとも一方を有するレーザ照射方法。
【請求項３５】
更に、前記工程（ｂ）の後に、
（ｄ）前記レジストを除去した位置にレジスト材料を塗布し、集光されたレーザビームを照射して硬化させ、レジストを形成する工程
を含む請求項３４に記載のレーザ照射方法。
【請求項３６】
前記工程（ｂ）〜（ｄ）において用いるレーザビームは同一光源から出射されたレーザビームである請求項３５に記載のレーザ照射装置。
【請求項３７】
前記工程（ｂ）においては、相対的に大きなパルスエネルギ密度のパルスレーザビームを前記レジストの欠陥部に入射させ、前記工程（ｃ）及び（ｄ）においては、相対的に小さなパルスエネルギ密度のパルスレーザビームを塗布された前記レジスト材料に照射する請求項３５または３６に記載のレーザ照射方法。
【請求項３８】
前記工程（ｂ）においては、相対的に小さなサイズの入射領域を形成してレーザビームを前記レジストの欠陥部に入射させ、前記工程（ｃ）及び（ｄ）においては、相対的に大きなサイズの入射領域を形成して、レーザビームを塗布された前記レジスト材料に照射する請求項３５〜３７のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
【請求項３９】
前記工程（ｃ）及び（ｄ）において、レーザビームを２次元方向に走査して、塗布された前記レジスト材料に照射する請求項３５〜３８のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
【請求項４０】
前記工程（ｃ）及び（ｄ）において、レーザビームが、前記レジスト材料を塗布する位置に向かわない方向に入射するように、塗布された前記レジスト材料にレーザビームを照射する請求項３５〜３９のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
【請求項４１】
前記工程（ｂ）において、レーザビームが、前記レジスト材料を塗布する位置に向かわない方向に入射するように、前記レジストの欠陥部にレーザビームを入射させる請求項３４〜４０のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。
【請求項４２】
基板上に絶縁材を塗布し、絶縁膜を形成する塗布装置と、
前記塗布装置による絶縁膜の形成が適正に行われているか否かを検査し、絶縁膜の形成が適正に行われていない位置を検出する検査装置と、
前記検査装置で検出された、絶縁膜の形成が適正に行われていない位置を適正な状態にする修復装置と
を有する絶縁膜形成装置。
【請求項４３】
前記修復装置は、絶縁膜が形成されるべき位置であるのに形成されていない位置に絶縁材を塗布し、絶縁膜を形成する絶縁材塗布機能、少なくとも絶縁膜を形成する必要のない位置であるのに絶縁膜が形成されている位置にレーザビームを照射して、絶縁膜を除去する絶縁膜除去機能のうち、少なくとも一方を備える請求項４２に記載の絶縁膜形成装置。
【請求項４４】
更に、前記塗布装置で絶縁膜が形成される前の基板の基板面内方向における向きを変更するアライメント装置を含み、
前記アライメント装置で、基板面内方向における向きを変更された前記基板は、その向きを維持された状態で、前記塗布装置に搬送される請求項４２または４３に記載の絶縁膜形成装置。
【請求項４５】
更に、前記塗布装置で形成された絶縁膜を内部まで固化させる本硬化装置を含み、
前記本硬化装置で固化された絶縁膜が形成された基板が、前記検査装置に搬送される請求項４２〜４４のいずれか１項に記載の絶縁膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームを照射する装置、方法、及び絶縁膜を形成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソルダーレジストは、基材に導体配線が形成されたプリント配線板のはんだ付けのために、必要な導体（銅箔）部分を露出し、はんだ付けが不要な部分にはんだが付かないように配線板上に形成される絶縁膜である。
【０００３】
プリント配線板上にソルダーレジストパターンを形成する方法として、たとえば以下の方法が知られている。まずソルダーレジストの密着性を向上させるため、プリント配線板を研磨する。次にレジスト材料を配線板全面に塗布し、溶媒を蒸発させる（仮乾燥）。そしてマスクを介して露光を行い、露光された部分のレジストを硬化させた後、現像により未露光部を除去する。更に熱を加えレジストを硬化させる（熱乾燥）。本明細書においては、便宜上、このソルダーレジスト形成方法を全面塗布法と呼ぶこととする。全面塗布法を用いてプリント配線板を作製する場合、ソルダーレジストパターン部に欠陥のある配線板は廃棄される。
【０００４】
また、レジスト材料（インク）をレジストパターンの形成領域とその近傍のみに、たとえばインクジェットプリンタを用いて塗布し、硬化させるソルダーレジストパターンの形成方法も公知である（たとえば、特許文献１参照）。この形成方法を部分塗布法と呼ぶこととする。部分塗布法は全面塗布法にくらべ、大幅な工程数の削減とグリーン化を実現することが可能である。
【０００５】
しかし、部分塗布法に使用されるインク液滴量は、最小でも数ピコリットルであり、これがプリント配線板に着弾したときのサイズは、たとえば図１０（Ａ）に示すように、４０μｍ〜５０μｍ径となる。したがってこの着弾サイズのインクでソルダーレジストパターンを形成すると、プリント配線板に表面実装部品を実装するときのパット（ランド）開口径は２００μｍ程度が限界となり、パッケージ基板に求められる５０μｍ程度の開口径は、図１０（Ｂ）に示すように、真円度の悪化のため実現困難である。このため、部分塗布法の実用化は難しく、現在産業技術総合研究所を中心に、インク吐出量がフェムトリットルオーダーのスーパーインクジェットの開発が行われているが、いまだ実用化の目途は立っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２６３８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、レジストパターンを高品質に形成することができるレーザ照射装置及びレーザ照射方法を提供することである。
【０００８】
また、欠陥部のない絶縁膜パターンを形成することができる絶縁膜形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によると、パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、基板を保持するステージと、前記ステージに保持された基板上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記塗布装置によって塗布された前記レジスト材料上に集光して伝搬し、伝搬位置の前記レジスト材料を硬化させる第１の伝搬光学系と、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記第１の伝搬光学系によって伝搬されたパルスレーザビームによって硬化された前記レジスト材料上に伝搬し、伝搬位置の前記レジスト材料を除去する第２の伝搬光学系と、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを前記第１の伝搬光学系または前記第２の伝搬光学系に選択的に入射させる光路切り替え装置とを有するレーザ照射装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の観点によると、パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、基板を保持するステージと、前記ステージに保持された基板上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記レジスト材料上に集光して伝搬する伝搬光学系とを有し、前記伝搬光学系によって伝搬されるパルスレーザビームによって、前記塗布装置で塗布された前記レジスト材料の硬化、及び該硬化されたレジスト材料の部分的な除去を行うレーザ照射装置が提供される。
【００１１】
更に、本発明の他の観点によると、パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、基板を保持するステージと、前記ステージに保持された基板上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、前記塗布装置によって前記基板上に塗布されたレジスト材料を硬化させる光を出射する硬化用光源と、前記硬化用光源を出射した光によって硬化された前記レジスト材料に、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを伝搬し、伝搬位置の前記レジスト材料を除去する伝搬光学系とを有するレーザ照射装置が提供される。
【００１２】
また、本発明の他の観点によると、パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、レジストが形成された加工対象物を保持するステージと、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記加工対象物のレジスト上に伝搬し、伝搬位置の前記レジストを除去する第１の伝搬光学系と、前記ステージに保持された加工対象物上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記塗布装置によって塗布された前記レジスト材料上に集光して伝搬し、伝搬位置の前記レジスト材料を硬化させる第２の伝搬光学系と、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを前記第１の伝搬光学系または前記第２の伝搬光学系に選択的に入射させる光路切り替え装置とを有するレーザ照射装置が提供される。
【００１３】
更に、本発明の他の観点によると、パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、レジストが形成された加工対象物を保持するステージと、前記ステージに保持された加工対象物上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記ステージに保持された加工対象物上に集光して伝搬する伝搬光学系とを有し、前記伝搬光学系によって伝搬されるパルスレーザビームによって、（ｉ）前記加工対象物上に形成されたレジストの部分的な除去、（ｉｉ）前記塗布装置で前記加工対象物上に塗布されたレジスト材料の硬化の少なくとも一方を行うレーザ照射装置が提供される。
【００１４】
また、本発明の他の観点によると、パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、レジストが形成された加工対象物を保持するステージと、前記加工対象物上に形成されたレジストに、前記レーザ光源を出射したパルスレーザビームを伝搬し、伝搬位置のレジストを除去する伝搬光学系と、前記ステージに保持された加工対象物上にレジスト材料を塗布する塗布装置と、前記塗布装置によって前記加工対象物上に塗布されたレジスト材料を硬化させる光を出射する硬化用光源とを有するレーザ照射装置が提供される。
【００１５】
更に、本発明の他の観点によると、（ａ）基板上にレジスト材料を塗布する工程と、（ｂ）塗布された前記レジスト材料を硬化させる工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）で硬化されたレジスト材料にパルスレーザビームを入射させ、入射位置のレジスト材料を除去してパターニングを行う工程とを有するレーザ照射方法が提供される。
【００１６】
また、本発明の他の観点によると、（ａ）レジストが形成された加工対象物であって、レジスト部に欠陥を有する加工対象物を準備する工程と、（ｂ）前記加工対象物上に形成されたレジストの欠陥部にレーザビームを入射させて、入射位置のレジストを除去する工程、または、（ｃ）レジストの不形成による欠陥部にレジスト材料を塗布し、集光されたレーザビームを照射して硬化させ、レジストを形成する工程の少なくとも一方を有するレーザ照射方法が提供される。
【００１７】
更に、本発明の他の観点によると、基板上に絶縁材を塗布し、絶縁膜を形成する塗布装置と、前記塗布装置による絶縁膜の形成が適正に行われているか否かを検査し、絶縁膜の形成が適正に行われていない位置を検出する検査装置と、前記検査装置で検出された、絶縁膜の形成が適正に行われていない位置を適正な状態にする修復装置とを有する絶縁膜形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レジストパターンを高品質に形成することが可能なレーザ照射装置及びレーザ照射方法を提供することができる。
【００１９】
また、欠陥部のない絶縁膜パターンを形成することが可能な絶縁膜形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。
【図２】直径５０μｍの円形状に形成されたランドを示す平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。
【図４】第２の実施例によるレーザ照射装置の変形例を示す概略図である。
【図５】第３の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、レーザビームの照射位置を示すプリント配線板６０の概略的な平面図である。
【図７】第３の実施例によるレーザ照射装置を用いて行うレーザ照射方法の他の例を示す概略図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、第４の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。
【図９】プリント配線板のソルダーレジストパターンの欠陥部修復（リペア）の概略について示す工程図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術の問題点を示す概略図である。
【図１１】（Ａ）は、ソルダーレジストパターンに欠陥部を有するプリント配線板６０の一例を示す概略的な平面図であり、（Ｂ）は、プリント配線板６０に対応して定義される座標の一例を示す図であり、（Ｃ）は、領域６０Ａのレジスト付着状態を示す概略的な平面図である。
【図１２】実施例による絶縁膜形成システム（ソルダーレジスト形成装置）の概略を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、第１の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。第１の実施例によるレーザ照射装置は、レーザ光源２１、マスク２２、折り返しミラー２３、ガルバノスキャナ２４、ｆθレンズ２５、制御装置３０、インクジェットプリンタ４０、ランプ光源４５、及びステージ５０を含んで構成される。
【００２２】
制御装置３０は、たとえばメモリである記憶装置３０ａを含む。ステージ５０は保持対象物であるプリント配線板（基板）６０を吸着保持するためのチャックプレート５０ａを含み、プリント配線板６０をその面内方向に移動させることができる。ステージ５０は、たとえばＸＹθステージである。第１の実施例によるレーザ照射装置を用いて、ステージ５０に保持されたプリント配線板６０上に、部分塗布法を用いてソルダーレジストパターンを形成する。
【００２３】
ステージ５０は、プリント配線板６０を一定速度でＸ軸正方向に移動させる。インクジェットプリンタ４０は、紫外線硬化性インク（レジスト材料）４１をプリント配線板６０上の一部（プリント配線板６０上の所定領域）に塗布する。
【００２４】
記憶装置３０ａには、プリント配線板６０上においてソルダーレジストを形成すべき領域やランドを形成すべき位置等のデータ（ガーバデータ）が記憶されている。制御装置３０は、記憶装置３０ａの記憶内容に基いて、プリント配線板６０上の所定領域にインク４１が塗布されるように、インクジェットプリンタ４０によるインク４１の出射（吐出）、及びステージ５０による配線板６０の移動を制御する。ここで所定領域とは、たとえばレジストを形成すべき位置とランドを形成する位置を含む領域である。
【００２５】
プリント配線板６０にインク４１が塗布される位置を基準として、配線板６０が移動される方向に、ランプ光源４５が配置される。ランプ光源４５は拡散する紫外光を出射し、プリント配線板６０上に塗布されたインク４１を硬化させる。硬化されたインク４１により、プリント配線板６０の所定領域にソルダーレジストパターンの概略が形成される。インク４１の厚さは、たとえば２０μｍ〜３０μｍである。
【００２６】
レーザ光源２１は、たとえばＮｄ：ＹＡＧレーザ発振器及び非線形光学結晶を含み、制御装置３０から与えられる制御信号に応じて、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの３倍高調波（波長３５５ｎｍ）であるパルスレーザビーム（紫外光）を出射する。発振周波数は、たとえば１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである。レーザ光源２１から出射するレーザビームを用いて、ソルダーレジストパターンの概略（インク４１）に対し、ランド形成等のパターニングを行う。
【００２７】
レーザビームは、透光領域と遮光領域をもち、透光領域の形状でレーザビームの断面形状を整形するマスク２２に入射する。マスク２２の透光領域は、たとえば円形状である。マスク２２の透光領域を透過したレーザビームは折り返しミラー２３で反射され、ガルバノスキャナ２４に入射する。ガルバノスキャナ２４は、２枚の揺動ミラーを含んで構成され、入射したレーザビームの出射方向を２次元方向に変化させて出射する。
【００２８】
ガルバノスキャナ２４を出射したレーザビームは、ｆθレンズ２５で集光されてインク４１上に照射される。ｆθレンズ２５は、マスク２２の透光領域の形状をインク４１上に転写する。レーザビームはたとえば直径が５０μｍの円形状の入射領域を形成して、インク４１上に入射し、入射位置のインク４１をアブレーションにより除去する。
【００２９】
ガルバノスキャナ２４を出射するレーザビームの出射方向及びインク４１上の入射位置は制御装置３０により制御される。制御装置３０は、記憶装置３０ａに記憶されている、ランドを形成すべき位置のデータに基いて、プリント配線板６０上の所定位置にレーザビームが入射し、ランドが形成されるように、ガルバノスキャナ２４及びステージ５０の動作を制御する。
【００３０】
インク４１上の同一位置に、複数ショットのレーザパルスが連続して照射され、インク４１層を貫通する円形状の穴が形成される。穴の底面に、インク４１の下層にある銅箔が直径５０μｍの円形状に露出し、ランドが形成される。図２に、直径５０μｍの円形状に形成されたランド（レーザビーム入射領域、インク４１除去領域）の平面図を示した。
【００３１】
レーザビームの照射はステージ５０が停止した状態で行われる。ガルバノスキャナ２４のビーム走査範囲の複数の所定位置にランドが形成されたら、ステージ５０によってプリント配線板６０を移動し、プリント配線板６０上の異なる位置にランドを形成する。
【００３２】
インク４１に入射するレーザビームのパルスエネルギ密度は、硬化されたインク４１が除去される値以上、銅が加工（アブレーション）される値未満、たとえば１Ｊ／ｃｍ２とされる。
【００３３】
第１の実施例によるレーザ照射装置を用いると、ランド形成位置に塗布されたインク４１にレーザビームを照射して、たとえば開口径が５０μｍのランドを形成する等の高精度、高解像度のパターニングを行うことができる。たとえばインクジェットプリンタ４０より吐出されたインク液滴の分解能以上の分解能でレジストパターンを形成することができる。このため、高品質にソルダーレジストパターンを形成することが可能となる。また、ガルバノスキャナ２４でレーザビームを走査するため、高速な加工を実現することができる。
【００３４】
なお、実施例においては、プリント配線板６０上の所定領域にインク４１を塗布し、硬化させ、プリント配線板６０全体にソルダーレジストパターンの概略を形成した後、レーザビームを照射して照射位置のインク４１を除去し、ランドを形成するが、レーザビームの照射は、インク４１の塗布、硬化と並行して行うこともできる。すなわち、プリント配線板６０の一部に、その部分におけるレジストパターンの概略を形成した後、その部分についてランドを形成することが可能である。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの２倍高調波等、紫外領域以外の波長のレーザビームを使用可能である。
【００３５】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、第２の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。第１の実施例においては、プリント配線板６０上に塗布されたインク４１の硬化を、ランプ光源４５を用いて行ったが、第２の実施例においては、レーザ光源２１を出射したレーザビームによって行う。
【００３６】
第２の実施例によるレーザ照射装置は、光路切り替え装置２６、ホモジナイザ２７、折り返しミラー２８を含む。光路切り替え装置２６は、折り返しミラー２６ａ、２６ｂを含んで構成される。
【００３７】
図３（Ａ）を参照する。ホモジナイザ２７は、インクジェットプリンタ４０によってプリント配線板６０上の所定領域に塗布されたインク４１上に、レーザ光源２１を出射したレーザビーム（波長３５５ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザの３倍高調波）を集光する。また、インク４１上のビーム入射領域の形状を、たとえば長軸方向（図面Ｙ軸方向）３０ｍｍ、短軸方向（図面Ｘ軸方向）０．１ｍｍの矩形状に整形するとともに、入射領域内のレーザビームの強度を均一化する。パルスレーザビームは、プリント配線板６０に対して垂直な方向から、たとえば２０ｍＪ／ｃｍ２のパルスエネルギ密度、短軸方向に重複率２０％で、プリント配線板６０に照射される。レーザビームが照射された位置のインク４１は硬化する。ステージ５０によって、プリント配線板６０をＸ軸正方向に一定速度で移動しながら、インクジェットプリンタ４０によるインク４１の塗布、及び、ホモジナイザ２７を経由したレーザビームの照射を行い、プリント配線板６０全体にソルダーレジストパターンの概略を形成する。
【００３８】
図３（Ｂ）は、レーザビームの入射領域とインク４１の塗布位置との関係を示す概略的な平面図である。
【００３９】
インクジェットプリンタ４０のインクジェットノズル（インク出射部、インク吐出部）はＹ軸方向に沿って配列されている。レーザビームの入射位置とインク４１の塗布位置とは、Ｘ軸方向に２０ｍｍ〜３０ｍｍ離れている。レーザビーム入射領域の長軸方向（Ｙ軸方向）の長さは、インク４１の塗布が行われる領域のＹ軸方向に沿う長さ（ノズルの配列方向の長さ）と等しいか、それよりも幾分長い。
【００４０】
図３（Ｃ）を参照する。プリント配線板６０全体にソルダーレジストパターンの概略を形成した後、記憶装置３０ａに記憶されている、ランドを形成すべき位置のデータに基いて、プリント配線板６０上の所定位置にレーザビームを照射してランドを形成する。
【００４１】
折り返しミラー２６ａは、レーザ光源２１とホモジナイザ２７との間のレーザビームの光路上に着脱が可能である。折り返しミラー２６ａが光路上に配置されないとき、図３（Ａ）に示したように、レーザビームはホモジナイザ２７を経由してインク４１に入射し、入射位置のインク４１を硬化させる。折り返しミラー２６ａが光路上に配置されるとき、図３（Ｃ）に示すように、レーザビームは折り返しミラー２６ａ、２６ｂで順に反射されてマスク２２に入射する。折り返しミラー２６ｂは、折り返しミラー２６ａがレーザビームの光路上に配置されたとき、レーザ光源２１を出射し、折り返しミラー２６ａで反射されたレーザビームが入射する固定ミラーである。光路切り替え装置２６（折り返しミラー２６ａの光路への着脱）によるレーザビームの光路の切り替えの制御は、制御装置３０により行われる。
【００４２】
マスク２２を出射した後のレーザビームの進路及び作用は、図１に示す第１の実施例の場合と等しい。レーザビームは、ガルバノスキャナ２４で走査され、たとえば直径が５０μｍの円形状の入射領域を形成して、プリント配線板６０上に塗布、硬化されたインク４１上に入射し、入射位置のインク４１をアブレーションにより除去することで、プリント配線板６０の銅箔を露出させ、ランドを形成する。
【００４３】
なおレーザビームは、インク４１を硬化させる場合は、相対的に小さいパルスエネルギ密度（たとえば２０ｍＪ／ｃｍ２）、硬化されたインク４１を除去する場合は、相対的に大きいパルスエネルギ密度（たとえば１Ｊ／ｃｍ２）で、インク４１に入射させる。
【００４４】
第２の実施例によるレーザ照射装置は、ホモジナイザ２７とインク４１との間のレーザビームの光路上に、集光レンズを含んでもよい。また光路の切り替えは、音響光学素子やガルバノミラーを用いて行うことが可能である。
【００４５】
第２の実施例によるレーザ照射装置は、塗布されたインク４１の硬化と、硬化されたインク４１の除去（ランドの形成等のパターニング）の双方を、レーザ光源２１から出射されたレーザビームを用いて行う。このため、第１の実施例が奏する効果に加え、ランプ光源４５が不要である。
【００４６】
また、第２の実施例によるレーザ照射装置は、ランプ光源４５から出射される拡散光ではなく、集光されたレーザビーム（収束光）をインク４１に照射して硬化させるので、たとえばインク４１で反射されたレーザビームが、インクジェットプリンタ４０のノズルに入射して生じるノズル詰まりを防止することができる。
【００４７】
なお、第２の実施例においては、ホモジナイザ２７を経由したレーザビームを、プリント配線板６０に対して垂直な方向から入射させた。レーザビームは、インク４１の塗布位置（インクジェットプリンタ４０のノズル配設位置）に向かわない方向に入射させることが好ましい。たとえば図３（Ｂ）に示す態様においては、レーザビームの入射は、Ｘ軸負方向に向かう成分をもたないように行うことが好ましい。
【００４８】
図４は、第２の実施例によるレーザ照射装置の変形例を示す概略図である。変形例は、インクジェットプリンタ４０のノズル部に、遮光機能を有する光ガード部材４０ａを備える点において第２の実施例と異なる。光ガード部材４０ａは、ホモジナイザ２７を経由したレーザビームの入射位置を向く方向に設置される。変形例によるレーザ照射装置は、光ガード部材４０ａを備えるため、プリント配線板６０に塗布されたインク４１を硬化させるためのレーザビームを、インク４１の塗布位置に向かう方向に入射させた場合であっても、ノズルへのレーザビームの入射が防止され、ノズル詰まりが生じない。
【００４９】
更には、光ガード部材４０ａは、ガルバノスキャナ２４を経由したレーザビームの入射位置を向く方向に設置してもよい。ホモジナイザ２７を経由したレーザビームの入射位置、ガルバノスキャナ２４を経由したレーザビームの入射位置の少なくとも一方を向く方向に設置することで、ノズル詰まり防止の効果を奏することができる。
【００５０】
図５は、第３の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。第３の実施例は、インク４１を硬化させるためのレーザビームを２次元方向に走査してインク４１に入射させる点において、第２の実施例と異なる。
【００５１】
第３の実施例においては、折り返しミラー２６ａがビーム光路上に配置されないとき、レーザ光源２１を出射したレーザビームは、透光領域と遮光領域をもち、透光領域の形状でレーザビームの断面形状を整形するマスク３１に入射する。マスク３１の透光領域は、たとえば正方形状である。マスク３１の透光領域を透過したレーザビームは折り返しミラー３２で反射され、集光レンズ３３で集光されてガルバノスキャナ３４に入射する。ガルバノスキャナ３４は、入射したレーザビームの出射方向を２次元方向に変化させて出射する。ガルバノスキャナ３４を出射したレーザビームはプリント配線板６０上を走査され、レーザビーム入射位置のインク４１を硬化させる。ガルバノスキャナ３４を出射するレーザビームの出射方向及びプリント配線板６０上の入射位置は、制御装置３０により制御される。
【００５２】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、レーザビームの照射位置を示すプリント配線板６０の概略的な平面図である。図６（Ａ）に示すように、マスク３１の透光領域の形状が集光レンズ３３によって転写され、レーザビームはたとえば一辺が２ｍｍの正方形状の入射領域を形成して、プリント配線板６０に塗布されたインク４１上に入射する。レーザビームは、ガルバノスキャナ３４によりプリント配線板６０上を、たとえば矢印方向に、重複率が２０％となるように走査される。矢印方向は、Ｙ軸負方向に対して時計回りに角度θをなす方向である。角度θを設けることで、図６（Ｂ）に示すように、レーザビームの照射領域を、ステージ５０によるプリント配線板６０の一定速度移動方向（Ｘ軸正方向）と直交させる。レーザビームの走査は、Ｙ軸負方向に対して時計回りに角度θをなす方向に、かつ、プリント配線板６０上においてＹ軸方向に延びるレーザビームの照射領域が、Ｘ軸方向に２０％の重複率で形成されるように、繰り返される。レーザビームが照射されることで、塗布されたインク４１が硬化され、ソルダーレジストパターンの概略が形成される。
【００５３】
プリント配線板６０全体にソルダーレジストパターンの概略を形成した後、制御装置３０によって折り返しミラー２６ａをビーム光路上に配置して光路を切り替え、ガルバノスキャナ２４の動作によって、ランドを形成する。
【００５４】
第３の実施例によるレーザ照射装置は、マスク３１を用いない構成とすることができる。この場合インク硬化用のレーザビームは、たとえば直径２ｍｍの円形状の入射領域を形成してインク４１上に入射する。
【００５５】
図７は、第３の実施例によるレーザ照射装置を用いて行うレーザ照射方法の他の例を示す概略図である。
【００５６】
ステージ５０はプリント配線板６０を保持し、Ｘ軸正方向に移動させる。インクジェットプリンタ４０は、インク４１をプリント配線板６０上の所定領域に塗布する。制御装置３０は、記憶装置３０ａに記憶されている、ソルダーレジスト及びランドを形成すべき位置のデータ（インク４１を塗布すべきプリント配線板６０上の領域のデータ）に基いて、プリント配線板６０上の所定領域にインク４１が塗布されるように、インクジェットプリンタ４０によるインク４１の出射（吐出）、及びステージ５０による配線板６０の移動を制御する。また制御装置３０は、プリント配線板６０上のインク４１が塗布された領域にレーザビームが入射するように、記憶装置３０ａに記憶されているデータに基づいて、ガルバノスキャナ３４及びステージ５０の動作を制御する。この場合、たとえばステージ５０は、インク４１の塗布領域が、レーザビームの走査線上にあるときには所定の一定速度で、ないときには可能な最大速度で、プリント配線板６０を移動させてもよい。
【００５７】
レーザビームは、ガルバノスキャナ３４により、インク４１上に照射され、インク４１が塗布されていないプリント配線板６０上には照射されないように走査される。レーザビームが照射された位置のインク４１は硬化される。
【００５８】
プリント配線板６０の所定領域に塗布されたインク４１の硬化が終了し、プリント配線板６０全体にソルダーレジストパターンの概略が形成された後、制御装置３０によって折り返しミラー２６ａをビーム光路上に配置して光路を切り替え、ガルバノスキャナ２４の動作によって、ランドを形成する。
【００５９】
本例においては、ガルバノスキャナ３４及びステージ５０の動作を制御し、インク４１が塗布された領域にレーザビームを入射させたが、これはガルバノスキャナ３４、ステージ５０のいずれか一方の動作制御で行うことも可能である。
【００６０】
本例のレーザ照射方法によれば、レジストパターン形成を高速に、高エネルギ効率で行うことができる。また、プリント配線板６０のインク４１非塗布部はたとえば銅箔で形成されるため、紫外領域の光の吸収率が高い。したがって、インク４１硬化のためのレーザビームの照射による非塗布部の劣化を防ぎ、加工品質を向上させることが可能である。更に、インク４１を硬化させる際に、インク４１にレーザビームを照射し、吸収させるので、反射光のインクジェットプリンタ４０のノズルへの入射防止の効果もある。
【００６１】
なお、銅がエネルギを吸収しない波長のレーザビームを使用することで、非塗布部にレーザビームが入射しても、非塗布部の品質を保持することが可能である。
【００６２】
図８（Ａ）及び（Ｂ）は、第４の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。第３の実施例においては、塗布されたインク４１を硬化させるレーザビームの光路と、硬化されたインク４１をアブレーションにより除去するレーザビームの光路とを光路切り替え装置２６で切り替えたが、第４の実施例においては、インク４１を硬化させる場合も除去する場合も、同一のガルバノスキャナ３４で走査して、レーザビームをインク４１に入射させる。このため、第４の実施例は、光路切り替え装置２６、マスク２２、折り返しミラー２３、ガルバノスキャナ２４、及びｆθレンズ２５を有しない。他方、エキスパンダ３５及びフィールドレンズ３６を含む。
【００６３】
エキスパンダ３５は、入射するレーザビームのビーム径を拡大率可変に拡大して出射する。ビーム径を変化させることにより、エキスパンダ３５を出射するレーザビームのエネルギ密度、及びインク４１に入射するレーザビームのエネルギ密度を変化させることができる。エキスパンダ３５のビーム径の拡大率は制御装置３０により制御することができる。
【００６４】
図８（Ａ）は、レーザビームの照射により、塗布されたインク４１を硬化させる場合を示す。レーザ光源２１を出射したレーザビームは、エキスパンダ３５でビーム径を拡大されてマスク３１に入射する。マスク３１の透光領域は、たとえば正方形状である。マスク３１の透光領域を透過したレーザビームは、折り返しミラー３２で反射され、集光レンズ３３で集光され、ガルバノスキャナ３４で出射方向を２次元方向に変化されて、プリント配線板６０上のインク４１上を走査する。マスク３１の透光領域の形状は、集光レンズ３３によりインク４１上に転写される。
【００６５】
フィールドレンズ３６は、マスク３１と集光レンズ３３との間のレーザビームの光路上に着脱可能である。フィールドレンズ３６の光路上への着脱は、制御装置３０により行われる。フィールドレンズ３６と集光レンズ３３とは、マスク３１の透光領域の形状をインク４１上に、転写倍率可変に転写する転写倍率変化光学系を構成する。
【００６６】
インク４１を硬化させる用途においては、フィールドレンズ３６は、マスク３１と集光レンズ３３との間のレーザビームの光路上に配置されない。このとき、レーザビームは、たとえば一辺が２ｍｍの正方形状の入射領域（相対的に大きいサイズの入射領域）を形成してインク４１に入射する。入射面におけるパルスエネルギ密度は、たとえば２０ｍＪ／ｃｍ２（相対的に小さいパルスエネルギ密度）である。レーザビームは、図６（Ａ）及び（Ｂ）または図７を参照して説明した態様または方法で、インク４１上を走査される。
【００６７】
図８（Ｂ）は、レーザビームの照射により、硬化されたインク４１を除去する場合を示す。レーザ光源２１を出射したレーザビームは、エキスパンダ３５でビーム径を拡大されてマスク３１に入射する。ビーム径の拡大率は、インク４１を硬化させる場合よりも大きい。このときエキスパンダ３５を出射するレーザビームのエネルギ密度は、インク４１を硬化させる場合より小さくなる。
【００６８】
マスク３１の透光領域を透過したレーザビームは、フィールドレンズ３６、折り返しミラー３２、集光レンズ３３を経由し、ガルバノスキャナ３４で出射方向を２次元方向に変化されて、硬化されたインク４１上を走査する。マスク３１の透光領域の形状は、フィールドレンズ３６及び集光レンズ３３によりインク４１上に転写される。フィールドレンズ３６がレーザビームの光路上に配置されることにより、転写倍率が小さく（縮小率が大きく）なり、レーザビームは一辺が０．１ｍｍの正方形状の入射領域（相対的に小さいサイズの入射領域）を形成してインク４１上に入射し、入射位置のインク４１をアブレーションにより除去する。入射面におけるパルスエネルギ密度は、たとえば１Ｊ／ｃｍ２（相対的に大きいパルスエネルギ密度）である。
【００６９】
制御装置３０は、レーザビームの光路上にフィールドレンズ３６を配置したときのインク４１上におけるパルスエネルギ密度が１Ｊ／ｃｍ２となり、配置しないときのパルスエネルギ密度が２０ｍＪ／ｃｍ２となるように、フィールドレンズ３６の光路上への着脱（転写倍率）と、エキスパンダ３５によるビーム径の拡大率を制御する。
【００７０】
第４の実施例によるレーザ照射装置は、ガルバノスキャナ等の光学部材を少なくすることができる。
【００７１】
たとえば第４の実施例によるレーザ照射装置を用いて、プリント配線板の欠陥部の修復（リペア）を行うことも可能である。
【００７２】
図９は、プリント配線板のソルダーレジストパターンの欠陥部修復（リペア）の概略について示す工程図である。全面塗布法または部分塗布法によって、ソルダーレジストパターンが形成された配線板は、まずステップＳ１０１の検査工程に付される。検査工程において欠陥が検出されない場合は、修復工程に進まず終了する。
【００７３】
欠陥が検出された場合、ステップＳ１０２に進み、検出された欠陥の情報、たとえば欠陥の位置及び内容、欠陥に対して施されるべき修復内容等を、たとえば制御装置３０の記憶装置３０ａに記憶させる（欠陥情報設定）。また、欠陥情報が設定されたプリント配線板を準備する（欠陥配線板準備）。制御装置３０は、記憶装置３０ａの記憶内容に基いてレーザ照射装置の各部の動作を制御し、プリント配線板のソルダーレジストパターンの欠陥を修復する。
【００７４】
たとえば不要または有害な位置にレジストが形成されていた場合や、適切な位置に形成されていた場合であっても塗布不良が生じていた場合には、ステップＳ１０３に進む。まず欠陥情報が設定されたプリント配線板をステージ５０に保持し、修復箇所（欠陥位置）をガルバノスキャナ３４の走査範囲に移動する。そしてレーザビームを照射し、不要または有害な位置や塗布不良箇所に形成されたレジストをアブレーションにより除去する。レジストを除去する際は、レーザビームの光路上にフィールドレンズ３６を配置し、レーザビームがレジスト上に、たとえば１Ｊ／ｃｍ２のパルスエネルギ密度で照射されるように、エキスパンダ３５でビーム径を調整する。たとえばビーム入射領域が一辺０．１ｍｍの正方形であるレーザビームをガルバノスキャナ３４で走査して、不要または有害な位置や塗布不良箇所のレジストを除去する。
【００７５】
なお、除去するレジストの範囲の外形（輪郭）が直線で形成される場合にはレーザビームの入射領域を正方形とし、曲線で形成される場合には、円形状の透光領域を備えるマスク３１を用いてビーム入射領域を円形状に整形することで、より高品質な修復を実現することができる。
【００７６】
不要または有害な位置にレジストが形成されていた場合、その箇所の修復はこれで終了する。
【００７７】
塗布不良の場合には、不良箇所のレジストを除去した後、その位置にインクを再塗布（ステップＳ１０４）し、硬化（ステップＳ１０５）させる。インクの再塗布は、ステージ５０で、修復箇所をインクジェットプリンタ４０のインク塗布位置に配置して行う。インクの硬化は、ステージ５０で再塗布位置（修復箇所）をガルバノスキャナ３４の走査範囲に移動し、レーザビームをレジスト除去の場合よりも小さいパルスエネルギ密度でインクの再塗布位置に照射して行う。
【００７８】
インクを硬化させる際には、レーザビームの光路上からフィールドレンズ３６を取り除き、レーザビームがインク上に、２０ｍＪ／ｃｍ２のパルスエネルギ密度で照射されるように、エキスパンダ３５でビーム径を調整する。たとえばビーム入射領域が一辺２ｍｍの正方形であるレーザビームがガルバノスキャナ３４でインク上を走査され、再塗布されたインクを硬化させる。
【００７９】
欠陥内容がたとえばレジストの不形成である場合、ステップＳ１０２からステップＳ１０６に進む。不形成部分にインクを塗布し（ステップＳ１０６）、硬化する（ステップＳ１０７）ことでレジストを形成する。インクの塗布は、ステージ５０で、レジストの不形成部分をインクジェットプリンタ４０のインク塗布位置に配置して行う。インクの硬化は、ステージ５０でインク塗布部分をガルバノスキャナ３４の走査範囲に移動し、インクにレーザビームをたとえば２０ｍＪ／ｃｍ２で照射して行う。
【００８０】
修復対象物となるプリント配線板のすべての欠陥に対し、施されるべき修復がなされたら（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０１に戻って再検査を行う。欠陥が検出されない場合、修復は終了し、欠陥が検出された場合は、ステップＳ１０２に進んで上記工程を繰り返す。
【００８１】
なお、プリント配線板の欠陥部の修復は、他の実施例によるレーザ照射装置を用いても行うことができる。欠陥部を修復し、高品質にレジストパターンを形成することが可能である。
【００８２】
この場合、たとえば図７を参照して説明したレーザ照射方法を行うときは、制御装置３０は、記憶装置３０ａに記憶された欠陥の情報に基づいて、レーザビームが入射するプリント配線板６０上の位置を制御する。
【００８３】
図１１（Ａ）は、ソルダーレジストパターンに欠陥部を有するプリント配線板６０の一例を示す概略的な平面図である。プリント配線板６０上には、描画すべきパターンが画定されている。図１１（Ａ）においては、ソルダーレジストを付着させる領域にハッチングを付して示し、付着させない領域は白抜きとして示した。ソルダーレジストを付着させない領域は、たとえば、四角形、円形、ある幅を有する直線等のパターンの内側領域である。
【００８４】
図１１（Ｂ）に、プリント配線板６０に対応して定義される座標の一例を示す。プリント配線板６０には、たとえば配線板６０の横方向（行方向）に沿ってＸ座標、縦方向（列方向）に沿ってＹ座標が、行列状に配置される複数のピクセル６０Ｂによって規定されている。本図においては、左上のピクセル内の領域の座標は［Ｘ０００，Ｙ０００］で表される。
【００８５】
図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）における領域（プリント配線板６０の一部領域）６０Ａのレジスト付着状態を示す概略的な平面図である。本図においては、ソルダーレジストの付着している領域に斜線を付した。レジストを付着させるべき位置にもかかわらず、レジストが付着していない領域を、レジスト不形成箇所６１として示した。また、レジストを付着させることが不要または有害であるにもかかわらず、レジストが付着している領域を、レジスト不要または有害箇所６２として示した。
【００８６】
図１２は、実施例による絶縁膜形成システム（ソルダーレジスト形成装置）の概略を示す平面図である。たとえば本図に示すシステムを使用して、プリント配線板６０上に、欠陥部のないソルダーレジストパターンを形成することができる。たとえばソルダーレジストが形成されていないプリント配線板６０に、ソルダーレジストを塗布する工程で、図１１（Ｃ）に示す欠陥が生じた場合であっても、欠陥部は修復され、欠陥のないソルダーレジストパターンが形成される。
【００８７】
実施例による絶縁膜形成システムは、アライメント装置７０、塗布装置７１、第１本硬化装置７２、検査装置（検査台）７３、リペア装置７４、第２本硬化装置７５、アーム７６、コンベヤ７７、７８、及び制御装置７９を含んで構成される。
【００８８】
コンベヤ７７は、システム外部からアライメント装置７０に、ソルダーレジスト未形成のプリント配線板６０を搬送する搬送手段であり、コンベヤ７８は、検査装置７３からシステム外部に、ソルダーレジストが適切に塗布されたプリント配線板６０を搬送する搬送手段である。アーム７６は、各装置７０〜７５間におけるプリント配線板６０の搬送を行う。制御装置７９は、各装置７０〜７５における配線板６０に対する処理、及び、アーム７６、コンベヤ７７、７８による配線板６０の搬送を制御する。制御装置７９は、たとえばメモリである記憶装置７９ａを含む。
【００８９】
アライメント装置７０は、コンベヤ７７によって搬入されたプリント配線板６０の表面に形成されているアライメントマークを検出し、検出結果に基いて、プリント配線板６０のアライメントを行う。アライメント装置７０は、ステージ、及び、アライメントマーク検出器として、たとえばＣＣＤカメラを備える。ステージ上に載置されたプリント配線板６０のアライメントマークがＣＣＤカメラによって撮影される。ＣＣＤカメラによる撮像は、制御装置７９によって制御される。また、ＣＣＤカメラによって得られた画像データ（検出結果）は、制御装置７９に送信される。
【００９０】
制御装置７９は、ＣＣＤカメラによって取得された画像データを処理し、プリント配線板６０の位置、及び、配線板６０面内（水平面内）方向における姿勢（向き）を把握する。アライメント装置７０は、制御装置７９の制御により、プリント配線板６０の、水平面内方向における姿勢を補正（変更）する（θ補正）。
【００９１】
θ補正の施されたプリント配線板６０は、アーム７６により、θ補正後の水平面内方向における向きを維持した状態で、塗布装置７１に搬送される。
【００９２】
塗布装置７１は、プリント配線板６０を保持するステージと、ステージに対向し、ステージ上に保持された配線板６０に向けて絶縁性のインク（レジスト材料）を液滴として吐出する複数のノズルを備えるノズルユニット（インクジェットプリンタ４０）を含む。インクは、たとえば紫外線硬化性を有する。塗布装置７１によって、プリント配線板６０には、たとえば図１１（Ａ）に斜線を付して示す領域（ソルダーレジストを付着させるべき領域）に向けてインクが吐出され、ソルダーレジストパターンが形成される。塗布装置７１は、紫外光を照射する光源を含んでいてもよい。光源からの紫外光をプリント配線板６０上に塗布されたソルダーレジストに照射し、ソルダーレジストの仮硬化を行うことができる。
【００９３】
なお、アライメント装置７０でθ補正が行われているため、塗布装置７１ではθ補正を行わず処理が開始される。
【００９４】
ソルダーレジストが塗布されたプリント配線板６０は、アーム７６により、第１本硬化装置７２に搬送される。第１本硬化装置７２は、紫外光を照射する光源を含む。光源から、プリント配線板６０のソルダーレジストが塗布された面に紫外光を照射して、ソルダーレジストの本硬化を行う。本硬化によって、プリント配線板６０のソルダーレジストは、その内部まで固化される。本硬化においては、仮硬化におけるよりも強いエネルギ密度でプリント配線板６０に紫外光が照射される。なお、仮硬化は、ソルダーレジストの表面領域を固化させ、たとえば拡散を防止する処理であり、仮硬化によってはソルダーレジストの内部領域は完全には固化していない。
【００９５】
塗布されたソルダーレジストが本硬化されたプリント配線板６０は、アーム７６によって、第１本硬化装置７２から検査装置（検査台）７３に搬送される。検査装置７３は、塗布装置７１によるソルダーレジストの形成が適正に行われているか否かを検査し、ソルダーレジストの形成が適正に行われていない位置を検出する。
【００９６】
検査装置７３は、たとえばプリント配線板６０を保持するステージと、プリント配線板６０上に塗布されたソルダーレジストの欠陥を検出する検出器、一例としてＣＣＤカメラを備える。ＣＣＤカメラは、ステージに保持されたプリント配線板６０上のソルダーレジストを撮影する。ＣＣＤカメラによる撮像は、制御装置７９によって制御される。撮影された画像データ（検出結果）は、制御装置７９に送信される。
【００９７】
制御装置７９は、ＣＣＤカメラによって取得された画像データを処理し、形成されたソルダーレジストパターンにおける欠陥部の有無を判定する（たとえば図９のステップＳ１０１）。欠陥部が検出されなかった場合、プリント配線板６０はコンベヤ７８によって、検査装置７３から、システムの外部へ搬出される。
【００９８】
欠陥部が検出された場合、検出結果に基いて、プリント配線板６０の修復（リペア）が行われる。制御装置７９は、欠陥情報を設定する（たとえば図９のステップＳ１０２）。たとえば図１１（Ｃ）に示す欠陥を検出したときには、レジスト不形成箇所６１は、レジストが塗布されるべき位置であるにもかかわらず塗布が行われていないという欠陥を有する領域であり、レジストを塗布する修復を行うという情報を記憶装置７９ａに記憶させる。また、レジスト不形成箇所６１の位置（レジスト不形成箇所６１に対応する、単数または複数のピクセル６０Ｂの座標）を、記憶装置７９ａに記憶させる。更に、レジスト不要または有害箇所６２は、レジストを塗布することが不要または有害な位置であるにもかかわらず、塗布がなされているという欠陥を有する領域であり、レジストを除去する修復を行うという情報を記憶装置７９ａに記憶させる。また、レジスト不要または有害箇所６２の位置（レジスト不要または有害箇所６２に対応する、単数または複数のピクセル６０Ｂの座標）を、記憶装置７９ａに記憶させる。
【００９９】
欠陥情報の設定されたプリント配線板６０は、アーム７６により、検査装置７３からリペア装置７４に搬送される。リペア装置７４は、検査装置７３で検出された、ソルダーレジストの形成が適正に行われていない位置を適正な状態にする。
【０１００】
リペア装置７４は、ソルダーレジストが形成されるべき位置であるのに形成されていない位置にインクを塗布し、ソルダーレジストを形成する塗布機能、少なくともソルダーレジストを形成する必要のない位置（ソルダーレジストを形成すべきでない位置を含む。）であるのにソルダーレジストが形成されている位置にレーザビームを照射して、ソルダーレジストを除去する除去機能のうち、少なくとも一方、好ましくは両方を備える。
【０１０１】
リペア装置７４は、たとえば欠陥情報の設定された配線板６０に向けて絶縁性のインクを液滴として吐出する複数のノズルを備えるノズルユニットを含む塗布装置、及び、欠陥情報の設定された配線板６０にレーザビームを伝搬し、伝搬箇所のレジストを除去する除去装置とからなる。塗布機能と除去機能の双方を備えた１台の装置としてもよい。いずれの場合も、修復としてインクを塗布する領域は、ソルダーレジストを形成する全領域に比べると狭いことから、塗布装置のノズルユニットにおけるノズルの数は、ソルダーレジスト未形成のプリント配線板６０にレジスト塗布を行う塗布装置７１のノズルの数より少なくすることが可能である。なお、リペア装置７４を、塗布機能と除去機能のうち一方のみを備える装置としてもよい。
【０１０２】
設定された欠陥情報（記憶装置７９ａに記憶された記憶内容）に基き、リペア装置７４の有する塗布機能で、レジスト不形成箇所６１に向けてインクが吐出され、レジスト不形成箇所６１にレジストが塗布される（たとえば図９のステップＳ１０６）。また、リペア装置７４の有する除去機能でレジスト不要または有害箇所６２にレーザビームが照射され、レジスト不要または有害箇所６２のレジストが除去される（たとえば図９のステップＳ１０３）。
【０１０３】
プリント配線板６０は、アーム７６によって、リペア装置７４から第２本硬化装置７５に搬送される。第２本硬化装置７５は、紫外光を照射する光源を含み、光源から、プリント配線板６０（レジストが塗布された後のレジスト不形成箇所６１）に紫外光を照射して、塗布されたソルダーレジストの本硬化を行う（たとえば図９のステップＳ１０７）。
【０１０４】
その後、プリント配線板６０は、アーム７６によって第２本硬化装置７５から検査装置７３に搬送され、ソルダーレジストが適正に塗布されているか否かが再検査される（たとえば図９のステップＳ１０１）。適正に塗布されている場合、プリント配線板６０はコンベヤ７８により、システムの外部へ搬出される。適正な塗布がなされていない場合は、再度リペア装置７４に搬送され、不適正な箇所の修復が行われる。
【０１０５】
なお、修復内容が、レジストの除去だけでレジストの塗布を含まない場合、第２本硬化装置７５を経由せず、リペア装置７４から、直接検査装置７３に搬送する。また、第２本硬化装置７５を備えない構成とし、リペア装置７４でレジストの塗布が行われた場合には、プリント配線板６０を第１本硬化装置７２に搬送して、修復として塗布したソルダーレジストの本硬化を行ってもよい。更に、検査装置７３での再検査を行わず、コンベヤ７８でシステム外に搬出することも可能である。
【０１０６】
図９（Ｃ）に示した例は、塗布不良の欠陥を含まなかったが、塗布不良の欠陥がある場合は、プリント配線板６０を検査装置７３からリペア装置７４に搬送し、塗布不良箇所のレジストを除去（たとえば図９のステップＳ１０３）した後、レジストを塗布（たとえば図９のステップＳ１０４）し、第２本硬化装置７５で、塗布したレジストの本硬化（たとえば図９のステップＳ１０５）を行えばよい。
【０１０７】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【０１０８】
たとえば、実施例においては、レジスト材料としてインクを用いたが樹脂であってもかまわない。
【０１０９】
また、実施例においては、照射するレーザビームとしてＮｄ：ＹＡＧレーザの３倍高調波を用いたが、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ等の他の固体レーザや半導体レーザから出射される紫外光を使用することができる。
【０１１０】
更に、たとえば第２の実施例に限らず、他の実施例によるレーザ照射装置に、光ガード部材４０ａを設けてもよい。また、すべての実施例によるレーザ照射装置を用いて行うレーザ照射方法を、インク４１を硬化させるレーザビーム、更にはインク４１（レジスト）を除去するレーザビームを、インク４１の塗布位置に向かわない方向に入射させて行ってもよい。
【０１１１】
また、実施例においては、ガルバノスキャナでレーザビームを走査して、硬化したインク（レジスト）を除去したが、ステージでプリント配線板を移動させて除去することも可能である。
【０１１２】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
たとえば、ソルダーレジストパターンの形成に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
２１  レーザ光源
２２  マスク
２３  折り返しミラー
２４  ガルバノスキャナ
２５  ｆθレンズ
２６  光路切り替え装置
２６ａ、２６ｂ  折り返しミラー
２７  ホモジナイザ
２８  折り返しミラー
３０  制御装置
３０ａ  記憶装置
３１  マスク
３２  折り返しミラー
３３  集光レンズ
３４  ガルバノスキャナ
３５  エキスパンダ
３６  フィールドレンズ
４０  インクジェットプリンタ
４０ａ  光ガード部材
４１  インク
５０  ステージ
５０ａ  チャックプレート
６０  プリント配線板
６０Ａ  領域
６０Ｂ  ピクセル
６１  レジスト不形成箇所
６２  レジスト不要または有害箇所
７０  アライメント装置
７１  塗布装置
７２  第１本硬化装置
７３  検査装置
７４  リペア装置
７５  第２本硬化装置
７６  アーム
７７、７８  コンベヤ
７９  制御装置
７９ａ  記憶装置
【図１】
2012096286.tif 000003
【図２】
2012096286.tif 000004
【図３】
2012096286.tif 000005
【図４】
2012096286.tif 000006
【図５】
2012096286.tif 000007
【図６】
2012096286.tif 000008
【図７】
2012096286.tif 000009
【図８】
2012096286.tif 000010
【図９】
2012096286.tif 000011
【図１０】
2012096286.tif 000012
【図１１】
2012096286.tif 000013
【図１２】
2012096286.tif 000014