(57)【要約】【課題】微細なパターンを形成することが可能なパターン形成方法を提供する。【解決手段】インクの液滴１２０を基材１００に向かって順次吐出して基材１００上にパターン１１０を形成するパターン形成方法は、基材１００上の所定位置Ｐｎに向かって第１のレーザ光Ｌ１を照射して所定位置Ｐｎを加熱する第１の工程Ｓ１１と、インク液滴１２０を所定位置Ｐｎに向かって吐出する第２の工程Ｓ１３と、飛翔中のインク液滴１２０に向かって第２のレーザ光Ｌ２を照射してインク液滴１２０を加熱する第３の工程Ｓ１４と、を備えており、第２のレーザ光Ｌ２のパワー密度は、第１のレーザ光Ｌ１のパワー密度に対して相対的に低く、第１のレーザ光Ｌ１の波長と第２のレーザ光Ｌ２の波長とが同一となっている。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクの液滴を基材に向かって順次吐出して前記基材上にパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記基材上の所定位置に向かって第１のレーザ光を照射して前記所定位置を加熱する第１の工程と、
前記液滴を前記所定位置に向かって吐出する第２の工程と、
飛翔中の前記液滴に向かって第２のレーザ光を照射して前記液滴を加熱する第３の工程と、を備えており、
前記第２のレーザ光のパワー密度は、前記第１のレーザ光のパワー密度に対して相対的に低く、
前記第１のレーザ光の波長と、前記第２のレーザ光の波長と、が実質的に同一であることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
インクの液滴を基材に向かって順次吐出して前記基材上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基材上の所定位置に向かって前記液滴を吐出する液滴吐出手段と、
前記液滴が前記所定位置に着弾する前に前記所定位置に向かって第１のレーザ光を照射して前記所定位置を加熱すると共に、飛翔中の前記液滴に向かって第２のレーザ光を照射して前記液滴を加熱するレーザ照射手段と、を備えており、
前記第２のレーザ光のパワー密度は、前記第１のレーザ光のパワー密度に対して相対的に低く、
前記第１のレーザ光の波長と、前記第２のレーザ光の波長と、が実質的に同一であることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパターン形成装置であって、
前記レーザ照射手段は、
単一のレーザ発振部と、
前記レーザ発振部によって発振されたレーザ光を、前記第１のレーザ光と、前記第２のレーザ光と、に分割する光分割部と、を有することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載のパターン形成装置であって、
前記レーザ照射手段は、
単一のレーザ発振部と、
前記レーザ発振部から発振されたレーザ光の照射先を、前記基材上の前記所定位置と、飛翔中の前記液滴と、の間で切替可能な光学系と、を有しており、
前記レーザ発振部によって発振された前記第１のレーザ光は、前記光学系を介して、前記基材上の前記所定位置に導かれ、
前記レーザ発振部によって発振された前記第２のレーザ光は、前記光学系を介して、飛翔中の前記液滴に導かれることを特徴とするパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクの液滴を基材に向かって順次吐出して当該基材上に所定形状のパターンを形成するパターン形成方法及びパターン形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットを用いて基板上に配線パターンを形成する際に、当該基板上において液滴が着弾する箇所をレーザ光やランプによって予め加熱することで、着弾直後の液滴を迅速に固化させる技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０７２６０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、樹脂材料等の比較的融点の低い材料で基板を構成すると、着弾した液滴が固化する温度まで基板を十分に加熱できない場合がある。そのため、液滴を迅速に乾燥させることができず、微細なパターンを形成することが困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、微細なパターンを形成することが可能なパターン形成方法及びパターン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】
【０００６】
［１］本発明に係るパターン形成方法は、インクの液滴を基材に向かって順次吐出して前記基材上にパターンを形成するパターン形成方法であって、前記基材上の所定位置に向かって第１のレーザ光を照射して前記所定位置を加熱する第１の工程と、前記液滴を前記所定位置に向かって吐出する第２の工程と、飛翔中の前記液滴に向かって第２のレーザ光を照射して前記液滴を加熱する第３の工程と、を備えており、前記第２のレーザ光のパワー密度は、前記第１のレーザ光のパワー密度に対して相対的に低く、前記第１のレーザ光の波長と、前記第２のレーザ光の波長と、が実質的に同一であることを特徴とする。
【０００７】
［２］また、本発明に係るパターン形成装置は、インクの液滴を基材に向かって順次吐出して前記基材上にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記基材上の所定位置に向かって前記液滴を吐出する液滴吐出手段と、前記液滴が前記所定位置に着弾する前に前記所定位置に向かって第１のレーザ光を照射して前記所定位置を加熱すると共に、飛翔中の前記液滴に向かって第２のレーザ光を照射して前記液滴を加熱するレーザ照射手段と、を備えており、前記第２のレーザ光のパワー密度は、前記第１のレーザ光のパワー密度に対して相対的に低く、前記第１のレーザ光の波長と、前記第２のレーザ光の波長と、が実質的に同一であることを特徴とする。
【０００８】
［３］上記発明において、前記レーザ照射手段は、単一のレーザ発振部と、前記レーザ発振部によって発振されたレーザ光を、前記第１のレーザ光と、前記第２のレーザ光と、に分割する光分割部と、を有してもよい。
【０００９】
［４］上記発明において、前記レーザ照射手段は、単一のレーザ発振部と、前記レーザ発振部から発振されたレーザ光の照射先を、前記基材上の前記所定位置と、飛翔中の前記液滴と、の間で切替可能な光学系と、を有しており、前記レーザ発振部によって発振された前記第１のレーザ光は、前記光学系を介して、前記基材上の前記所定位置に導かれ、前記レーザ発振部によって発振された前記第２のレーザ光は、前記光学系を介して、飛翔中の前記液滴に導かれてもよい。
【００１０】
なお、上記発明において、前記パターン形成装置は、前記基材を前記液滴吐出手段に対して相対移動させる移動手段を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基材上の所定位置を第１のレーザ光によって予め加熱しておくと共に、飛翔中の液滴を第２のレーザ光によって加熱するので、微細なパターンを形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるパターン形成装置の概要を示す全体構成図である。
【図２】図２は、図１のII部の拡大図である。
【図３】図３は、第１及び第２のレーザ光の照射方向及びインク液滴の吐出方向の第１変形例を示す図である。
【図４】図４は、第１及び第２のレーザ光の照射方向及びインク液滴の吐出方向の第２変形例を示す図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、図４に示す例の作用を説明する図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態におけるパターン形成装置の他の構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態におけるパターン形成方法を示すフローチャートである。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｄ）は、図７の各ステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態におけるパターン形成装置の概要を示す全体構成図、図２は図１のII部の拡大図である。
【００１５】
本実施形態におけるパターン形成装置１０は、インクの液滴１２０を基材１００に向かって順次吐出して基材１００上に配線パターン１１０を形成する、いわゆるインクジェット方式の印刷装置である。
【００１６】
このパターン形成装置１０は、図１に示すように、ステージ２０と、インクジェットヘッド３０と、レーザ照射装置４０と、温度センサ５０と、制御装置６０と、を備えている。
【００１７】
ステージ２０は、配線パターン１１０が形成される基材１００を保持する保持面２１を有している。この保持面２１は、例えば静電チャックが設けられており、保持面２１上に載置された基材１００を吸着することが可能となっている。また、このステージ２０は、例えば、特に図示しないボールねじ機構によって、図中のＸＹ平面上を移動することが可能となっている。
【００１８】
なお、静電吸着に代えて、真空吸着や粘着等によって保持面２１が基材１００を保持してもよい。基材１００が薄くて柔軟性に富む場合には、基材１００の全面を固定することが好ましい。また、ステージ２０を透明な材料で構成して、後述する第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２を、ステージ２０を介して基材１００の裏面に向かって照射してもよい。
【００１９】
因みに、本実施形態における基材１００は、ポリイミド（ＰＩ）樹脂で構成されたフィルムである。なお、基材１００を構成する材料は、特にこれに限定されず、例えば、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、フェノール樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂材料を用いてもよい。
【００２０】
また、金属材料や半導体材料で基材１００を構成してもよい。金属材料としては、例えば、アルミニウム、銅、金、半田等を例示することができる。また、半導体材料としては、例えば、シリコン、シリコンカーバイト、ガリウム砒素、ガリウムナイトライド等を例示することができる。また、例えば、アルミナ等のセラミックスや石英ガラス等で、基材１００を構成してもよい。
【００２１】
インクジェットヘッド３０は、ステージ２０の保持面２１に対向したノズル３１を有している。特に図示しないが、このノズル３１は、インクが充填された微小な圧力室に連通しており、この圧力室内に大きな圧力を発生させることで、インク液滴１２０をノズル３１の開口３２を介して基材１００に向かって吐出することが可能となっている。なお、このインクジェットヘッド３０の圧力発生方式としては、ピエゾ方式、バブル方式、或いは静電吸引方式のいずれを用いてもよい。
【００２２】
ノズル３１から吐出されるインク液滴１２０の径は、配線パターン１１０の最小幅に対して０．１〜２．０倍程度であり、具体的には、１０〜１５０［μｍ］、好ましくは５０〜１００［μｍ］である。また、インク液滴１２０を、当該液滴１２０の径に対して、０．２５〜５．０倍の間隔で、基材１００上に着弾させることで、配線パターン１１０が途切れてしまうのを防止することができる。
【００２３】
因みに、本実施形態におけるインクは、銀ナノ粒子を有機溶媒中に分散させたものである。なお、本発明におけるインクは、導電性材料、半導体材料、絶縁性材料等の機能性材料を含有していれば、特にこれに限定されない。ここで、導電性材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、タングステン、ニッケル、タンタル、ビスマス、鉛、インジウム、錫、亜鉛、チタン、及びアルミニウムの群からなる金属種群のうちの何れか一種若しくは二種以上の金属、又は、前記金属種群のうちの何れか二種以上の金属からなる合金等を例示することができる。また、前記金属種群のうちの何れか一種若しくは二種以上の金属の酸化物を含む無機物を用いてもよいし、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール等の導電性ポリマーのモノマーやオリゴマーを用いてもよい。また、絶縁性材料としては、例えば、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等を例示することができる。また、半導体材料として、例えば、シリコン（Ｓｉ）などの無機半導体や、ジオクチルベンゾチエノベンゾチオフェン（Ｃ８−ＢＴＢＴ）などの有機半導体を用いてもよい。さらに、機能性材料として、例えば、液晶パネルの配向膜やカラーフィルタ材料をインクが含有してもよいし、例えば、ＤＮＡやタンパク質等のバイオマテリアル、薬剤等をインクが含有してもよい。なお、導電性材料が金属の場合には、金属無機塩や有機金属錯体を有機溶媒中に分散させてもよい。
【００２４】
レーザ照射装置４０は、単一のレーザ発振器４１と、ビームスプリッタ４２と、第１のミラー４３と、第１のレンズ４４と、第２のミラー４５と、第３のミラー４６と、第２のレンズ４７と、を有している。なお、このレーザ照射装置４０の光学系の構成やレイアウト等は、特にこれに限定されない。
【００２５】
レーザ発振器４１は、例えば、５３２［ｎｍ］の波長のレーザ光を発振することが可能なＹＡＧレーザ発振器である。このレーザ発振器４１から出射したレーザ光は、ビームスプリッタ４２によって第１のレーザ光Ｌ１と第２のレーザ光Ｌ２とに分割される。
【００２６】
本実施形態では、単一のレーザ光をビームスプリッタ４２によって分割しているので、第１のレーザ光Ｌ１の波長と第２のレーザ光Ｌ２の波長とが実質的に同一となっている。また、本実施形態では、上記の分割によって、第２のレーザ光Ｌ２のパワー密度は、第１のレーザ光Ｌ１のパワー密度の１／２〜１／２０程度となる。これにより、第２のレーザ光Ｌ２の加熱によってインク液滴１２０が突沸してしまうのを防止することができる。
【００２７】
ビームスプリッタ４２を通過した第１のレーザ光Ｌ１は、第１のミラー４３で反射された後に、第１のレンズ４４で集光されて、図２に示すように、基材１００の所定位置（着弾予定位置）Ｐｎに照射される。この基材１００上の所定位置Ｐｎは、基材１００上において、インクジェットヘッド３０から吐出されたインク液滴１２０が着弾する予定の位置であり、配線パターン１１０の描画方向においてインク液滴１２０が着弾する最新の着弾位置Ｐｎ−１よりも、０．１〜２［ｍｍ］程度上流側（同図における左方向）の位置である。基材１００上におけるこの着弾予定位置Ｐｎは、第１のレーザ光Ｌ１の照射によって、インクの液滴１２０が着弾する前にあらかじめ加熱される。
【００２８】
一方、ビームスプリッタ４２を通過した第２のレーザ光Ｌ２は、第２のミラー４５で反射された後に、第３のミラー４６で反射され、第２のレンズ４７で集光されて、図２に示すように、基材１００上におけるインク液滴１２０の最新の着弾位置Ｐｎ−１と、描画方向において最新着弾位置Ｐｎ−１よりも下流側（図２における右方向）の部分と、を含む領域に照射される。このため、この第２のレーザ光Ｌ２は、同図に示すように、インクジェットヘッド３０のノズル３１から基材１００に向かって飛翔するインク液滴１２０の径路の一部を照射している。
【００２９】
なお、基材１００上における第２のレーザ光Ｌ２の照射位置は、当該第２のレーザ光Ｌ２が飛翔中のインク液滴１２０を照射可能であれば特に限定されない。例えば、第２のレーザ光Ｌ２が、基材１００上において、インク液滴１２０の着弾位置Ｐｎ−１のみを照射してもよいし、当該着弾位置Ｐｎ−1よりも下流側の部分のみを照射してもよい。
【００３０】
ここで、基材１００を構成するポリイミド樹脂（例えば、東レ・デュポン株式会社製  カプトン（登録商標）  １００Ｈ）は、波長が６００［ｎｍ］よりも短波長側で光吸収率が急激に高くなる。また、銀インクの粒子径が５〜１５［ｎｍ］の場合、波長が３００〜６００［ｎｍ］の帯域に、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ：Localized Surface Plasmon Resonance）に起因する吸収帯が現れる。そこで、本実施形態では、上述のように、第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２として、波長が５３２［ｎｍ］のＹＡＧレーザを使用することで、単一のレーザ発振装置４１から発振された単一波長のレーザ光によって、基材１００とインク液滴１２０の双方を効率的に加熱することができる。なお、波長が１０．５［μｍ］の炭酸ガスレーザを第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２として用いてよく、この場合には、基材１００とインク液滴１２０を温めることができる。
【００３１】
なお、レーザ照射装置の光学系のレイアウトは上記に特に限定されない。図３は第１及び第２のレーザ光の照射方向及びインク液滴の吐出方向の第１変形例を示す図である。
【００３２】
図３に示す例では、インクジェットヘッド３０がステージ２０に対して傾斜して配置されており、斜めに吐出されたインク液滴１２０は、描画方向において配線パターン１１０の前方に着弾する。一方、レーザ照射装置４０は、第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２が基材１００に対して鉛直方向に沿って入射するように配置されている。
【００３３】
このような配置を採用することで、基材１００で反射した第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２の反射光が、インクジェットヘッド３０のノズル３１を照射してしまうリスクを低減することができ、インクの吐出が安定し、パターン形成装置１０の稼働率が向上する。
【００３４】
また、上記の配置では、最新着弾位置Ｐｎ−１の上方にインクジェットヘッド３０等の物体が存在しないため、蒸発したインクの溶媒が速やかに拡散し、局所的に蒸気圧が高くなることがないので、配線形状（線幅や厚さ等）のばらつきを低減することができる。
【００３５】
なお、本例において、基材１００に対する第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２の入射角を、鉛直方向に対して２〜１０度傾斜させたり、或いはレーザ発振器４１に光アイソレータを設けたりしてもよい。これにより、第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２の反射光が、レーザ発振器４１に戻ってくることを防止することができ、レーザ発振器４１の出力の安定化を図ることができる。
【００３６】
また、図４は第１及び第２のレーザ光の照射方向及びインク液滴の吐出方向の第２変形例を示す図、図５（ａ）〜図５（ｃ）はその作用を説明する図である。
【００３７】
図４に示す例では、平面視において、第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２が、配線パターン１１０の描画方向に対して実質的に直交する方向から基材１００に対して入射するように、レーザ照射装置４０が配置されている。
【００３８】
このような配置を採用することで、基材１００で反射した第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２の反射光が、インクジェットヘッド３０のノズル３１を照射してしまうリスクを低減することができ、インクの吐出が安定し、パターン形成装置１０の稼働率が向上する。
【００３９】
また、基材１００の厚さばらつきやステージ２０の平面度等に応じて、基材１００上において第１のレーザ光Ｌ１が照射される位置にもばらつきが発生する。これに対し、本例では、基材１００上における第１のレーザ光Ｌ１のスポット形状が、配線パターン１１０の描画方向に対して実質的に直交する方向を長軸とする楕円形状となるため、上述のようなばらつきを吸収することができる。
【００４０】
例えば、図５（ａ）〜図５（ｃ）は、基材１００の厚さにばらつきが生じた場合を図示しているが、本例では、基材１００の厚さｔが通常の場合（ｔ＝ｔｍｉｄ）のみならず、基材１００の厚さｔが厚い場合（ｔ＝ｔｍａｘ）や薄い場合（ｔ＝ｔｍｉｎ）であっても、第１のレーザ光Ｌ１が、基材１００上の着弾予定位置Ｐｎを常に照射することが可能となっている。
【００４１】
図１に戻り、温度センサ５０は、例えばサーモグラフィ等から構成されており、基材１００上の着弾予定位置Ｐｎの温度を非接触で計測することが可能となっている。この温度センサ５０は制御装置６０に接続されており、制御装置６０は、温度センサ５０の計測結果に基づいて、基材１００上の着弾予定位置Ｐｎの温度が目標温度範囲内に内包されるように、ステージ２０、インクジェットヘッド３０、及びレーザ照射装置４０を制御する。
【００４２】
制御装置６０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び各種インタフェース等を備えたコンピュータから構成されており、基材１００に形成する配線パターン１１０の形状（座標情報）が予め記憶されている。この制御装置６０は、所定のプログラムを実行することで、基材１００上に配線パターン１１０を形成するように、ステージ２０、インクジェットヘッド３０、及びレーザ照射装置４０を制御する。
【００４３】
なお、レーザ照射装置の構成は上記に特に限定されない。図６は本発明の実施形態におけるパターン形成装置の他の構成を示す図である。
【００４４】
図６に示す例では、レーザ照射装置７０は、単一のレーザ発振器７１と、ガルバノメータ７２と、レンズ７３と、を備えている。本例では、インクジェットヘッド３０のインクの吐出周波数に同期させて、レーザ発振器７１におけるレーザ光の出力を調整すると共に、ガルバノメータ７２によってそのレーザ光の照射位置を変化させる。
【００４５】
具体的には、インクの液滴１２０がインクジェットヘッド３０のノズル３１から吐出されて基材１００に着弾するまでの間は、レーザ発振器７１の出力を通常の１／１０に設定すると共に、レーザ発振器７１によって発振されたレーザ光をガルバノメータ７２によってインク液滴１２０の飛翔経路に導いて、飛翔するインク液滴１２０を予熱する。一方、残りの時間は、レーザ発振器７１を通常の出力に戻すと共に、レーザ発振器７１によって発振されたレーザ光をガルバノメータ７２によって基材１００上の着弾予定位置Ｐｎに導いて、当該着弾予定位置Ｐｎを予熱する。
【００４６】
例えば、インクの吐出速度が５［ｍ／ｓｅｃ］であり、吐出周波数が１００［Ｈｚ］であり、ノズル３１から基材１００の表面までの距離が１．０［ｍｍ］である場合には、インク液滴１２０の吐出直後から着弾までの時間（＝０．２［ｍｓｅｃ］）はレーザ発振器７１の出力を０．１［Ｗ］に設定することで第２のレーザ光Ｌ２を照射する。一方、残りの９．８［ｍｓｅｃ］はレーザ発振器７１の出力を１．０［Ｗ］に設定することで第１のレーザ光Ｌ１を照射する。なお、こうした制御は、上述の制御装置６０によって行われる。
【００４７】
次に、本実施形態における配線パターンの形成方法について、図７及び図８（ａ）〜図８（ｄ）を参照しながら説明する。図７は本発明の実施形態におけるパターン形成方法を示すフローチャート、図８（ａ）〜図８（ｄ）は図７の各ステップを示す図である。
【００４８】
先ず、図７のステップＳ１１において、図８（ａ）に示すように、レーザ照射装置４０によって基材１００に向かって第１のレーザ光Ｌ１を照射することで、基材１００上の着弾予定位置Ｐｎを加熱する。
【００４９】
次いで、図７のステップＳ１２において、図８（ｂ）に示すように、ステージ２０を図中右側に向かって所定量移動させることで、基材１００をインクジェットヘッド３０に対して相対移動させて、先のステップＳ１１で予熱された着弾予定位置Ｐｎをインクジェットヘッド３０のノズル３１に対向させる。
【００５０】
次いで、図７のステップＳ１３において、図８（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド３０が、基材１００上の最新着弾位置Ｐｎに向かって、インクの液滴１２０を吐出する。
【００５１】
インクジェットヘッド３０のノズル３１から吐出されたインク液滴１２０は、図７のステップＳ１４において、飛翔する間に第２のレーザ光Ｌ２内を通過することで、第２のレーザ光Ｌ２によってインク液滴１２０が加熱される。
【００５２】
インクジェットヘッド３０のノズル３１から吐出されたインク液滴１２０は、第２のレーザ光Ｌ２内を通過した後、図８（ｄ）に示すように、基材１００上における最新着弾位置Ｐｎに着弾する。この際、第１のレーザ光Ｌ１によって基材１００が予熱されていると共に、第２のレーザ光Ｌ２によってインク液滴１２０も予熱されているので、基材１００上への着弾直後からインクの乾燥が始まる。このため、基材１００上でのインクの濡れ広がりが抑制され、所謂コーヒーステイン現象が抑制されるので、微細な配線パターンを形成することができる。
【００５３】
なお、図７のステップＳ１２におけるステージ２０の移動によって、基材１００上における次の着弾予定位置Ｐｎ＋１が第１のレーザ光Ｌ１の照射位置に移動するので、ステップＳ１３〜Ｓ１４が行われる間中、第１のレーザ光Ｌ１によって次の着弾予定位置Ｐｎ＋１が予熱される。
【００５４】
以上に説明したステップＳ１０の描画を繰り返すことで配線パターン１１０を全て描画し終えたら、図７のステップＳ２０において、基材１００をオーブンに投入して８０℃でインクを乾燥させる。次いで、図７のステップＳ３０において、当該基材１００上の配線パターン１１０に対して、窒素雰囲気下で２５０℃の加熱処理を行うことでインクを焼結させる。このように配線パターン１１０が形成された基材１００は、例えば、フレキシブルプリント配線板等として使用される。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、第１のレーザ光Ｌ１による基材１００の予熱に加えて、第２のレーザ光Ｌ２によってインク液滴１２０を予熱するので、基材１００を比較的融点の低い樹脂材料で構成した場合に、第１のレーザ光Ｌ１による基材１００の加熱を弱めても、インク液滴１２０の予熱によってその不足分を補うことができる。そのため、基材１００上でのインクの濡れ広がりが抑制され、微細な配線パターン１１０を形成することが可能になると共に、第１のレーザ光Ｌ１によって基材１００が損傷するのを抑制することができる。
【００５６】
特に、本実施形態では、第２のレーザ光Ｌ２のエネルギ密度が、第１のレーザ光Ｌ１のエネルギ密度よりも相対的に低くなっているので、インクの液滴１２０の溶媒の突沸を防止することができる。なお、インクの液滴１２０が突沸してしまうと、インク液滴１２０を狙い通りに基材１００上に着弾させることができなくなり、微細な配線パターン１１０を形成することが困難となる。
【００５７】
また、本実施形態では、第１のレーザ光Ｌ１の波長と、第２のレーザ光Ｌ２の波長とが実質的に同一となっているので、レーザ発振器と単一にすることができ、パターン形成装置１０の構成の簡素化を図ることができる。
【００５８】
なお、本実施形態における図７のステップＳ１１が本発明の第１の工程の一例に相当し、本実施形態における図７のステップＳ１３が本発明の第２の工程の一例に相当し、本実施形態における図７のステップＳ１４が本発明の第３の工程の一例に相当する。また、本実施形態における第１のレーザ光Ｌ１が本発明の第１のレーザ光の一例に相当し、本実施形態における第２のレーザ光Ｌ２が本発明の第２のレーザ光の一例に相当する。
【００５９】
また、本実施形態におけるインクジェットヘッド３０が本発明における液滴吐出手段の一例に相当し、本実施形態におけるレーザ照射装置４０，７０が本発明におけるレーザ照射手段の一例に相当し、本実施形態におけるビームスプリッタ４２が本発明における光分割部の一例に相当し、本実施形態におけるガルバノメータ７２及びレンズ７３が本発明における光学系の一例に相当する。
【００６０】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６１】
例えば、本発明の実施形態に係るパターン形成方法は、フレキシブルプリント配線板の配線パターンの形成の他、リジッドプリント配線板やフレックスリジッドプリント基板の配線パターンの形成、多層プリント配線板や部分多層プリント配線板の各層の配線パターンの形成、チップとメイン基板との間に介在するインタポーザの配線パターンの形成、ＤＮＡやタンパク質などのバイオマテリアルや薬剤を含むインクによるパターンの形成等に用いることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０…パターン形成装置
２０…ステージ
２１…保持面
３０…インクジェットヘッド
３１…ノズル
４０…レーザ照射装置
４１…レーザ発振器
４２…ビームスプリッタ
４３…第１のミラー
４４…第１のレンズ
４５…第２のミラー
４６…第３のミラー
４７…第２のレンズ
５０…温度センサ
６０…制御装置
７０…レーザ照射装置
７１…レーザ発振器
７２…ガルバノメータ
７３…レンズ
１００…基材
１１０…配線パターン
１２０…インクの液滴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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