JP2001205846A - レーザ描画方法及び描画装置 - Google Patents
レーザ描画方法及び描画装置Info
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- JP2001205846A JP2001205846A JP2000016037A JP2000016037A JP2001205846A JP 2001205846 A JP2001205846 A JP 2001205846A JP 2000016037 A JP2000016037 A JP 2000016037A JP 2000016037 A JP2000016037 A JP 2000016037A JP 2001205846 A JP2001205846 A JP 2001205846A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可撓性を持たないワークであっても、レーザ
による描画を高速で行うことのできるレーザ描画装置を
提供すること。 【解決手段】 ワーク１５を搭載してＸ軸方向、Ｙ軸方
向に可動のＸ−Ｙステージ１４と、レーザアレイ１１か
ら複数のレーザビームを一括して振らせてワーク上にお
いてＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンす
るためのガルバノスキャナ１２と、レーザアレイにおけ
る複数の半導体レーザのオン、オフ、Ｘ−Ｙステージ、
及びガルバノスキャナを制御するための制御装置とを含
む。制御装置は、ガルバノスキャナのスキャンに同期さ
せてＸ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動
させることにより、ガルバノスキャナによるスキャン範
囲Ｌ１とＸ−Ｙステージの他方の軸方向への移動範囲Ｌ
２とで規定される領域の描画を行う。
による描画を高速で行うことのできるレーザ描画装置を
提供すること。 【解決手段】 ワーク１５を搭載してＸ軸方向、Ｙ軸方
向に可動のＸ−Ｙステージ１４と、レーザアレイ１１か
ら複数のレーザビームを一括して振らせてワーク上にお
いてＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンす
るためのガルバノスキャナ１２と、レーザアレイにおけ
る複数の半導体レーザのオン、オフ、Ｘ−Ｙステージ、
及びガルバノスキャナを制御するための制御装置とを含
む。制御装置は、ガルバノスキャナのスキャンに同期さ
せてＸ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動
させることにより、ガルバノスキャナによるスキャン範
囲Ｌ１とＸ−Ｙステージの他方の軸方向への移動範囲Ｌ
２とで規定される領域の描画を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザによりパター
ニングを行うのに適したレーザ描画方法及び描画装置に
関する。
ニングを行うのに適したレーザ描画方法及び描画装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の描画装置として、回転ドラム上
に可撓性のワークを巻き、回転ドラムの外周に隣接して
その中心軸方向に延びる移動ガイド機構を設け、この移
動ガイド機構に沿って移動可能にレーザアレイを設けた
ものが知られている。レーザアレイは、複数の半導体レ
ーザを一列のアレイ状に配列して成り、半導体レーザを
個別にオン、オフ制御することができる。ワークが、例
えば樹脂基板の全面に銅パターンを形成しているような
ものである場合、レーザビームを照射された箇所が除去
される。また、各半導体レーザからワークに照射される
レーザビームのスポットの直径が１０μｍ、半導体レー
ザの数が４８個であるとし、これらが互いに隣接して一
列状に照射されると、ワークに対しその１回転当たり、
最大１０×４８μｍの幅（これが１ピッチとなる）内で
のパターニングを行うことができる。そして、ワークが
１回転すると、レーザアレイは移動ガイド機構に沿って
１ピッチ分だけ移動され、次のパターニングが行われ
る。以下、同様の動作を繰返すことでワークの全面に所
望のパターニングが行われる。
に可撓性のワークを巻き、回転ドラムの外周に隣接して
その中心軸方向に延びる移動ガイド機構を設け、この移
動ガイド機構に沿って移動可能にレーザアレイを設けた
ものが知られている。レーザアレイは、複数の半導体レ
ーザを一列のアレイ状に配列して成り、半導体レーザを
個別にオン、オフ制御することができる。ワークが、例
えば樹脂基板の全面に銅パターンを形成しているような
ものである場合、レーザビームを照射された箇所が除去
される。また、各半導体レーザからワークに照射される
レーザビームのスポットの直径が１０μｍ、半導体レー
ザの数が４８個であるとし、これらが互いに隣接して一
列状に照射されると、ワークに対しその１回転当たり、
最大１０×４８μｍの幅（これが１ピッチとなる）内で
のパターニングを行うことができる。そして、ワークが
１回転すると、レーザアレイは移動ガイド機構に沿って
１ピッチ分だけ移動され、次のパターニングが行われ
る。以下、同様の動作を繰返すことでワークの全面に所
望のパターニングが行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の描画
装置は、ワークを回転ドラムに巻く必要があるので、ワ
ークは可撓性を持つ材料に限定される。そこで、可撓性
を持たない材料にパターニングを行う場合には、リソグ
ラフィーと同様の技術を利用しているのが実情である。
装置は、ワークを回転ドラムに巻く必要があるので、ワ
ークは可撓性を持つ材料に限定される。そこで、可撓性
を持たない材料にパターニングを行う場合には、リソグ
ラフィーと同様の技術を利用しているのが実情である。
【０００４】これに対し、可撓性を持たないワークを、
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に可動の、いわゆるＸ−Ｙステージ
に搭載し、ワークをＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させるこ
とでレーザアレイからの複数の半導体レーザを所望の箇
所に照射するようにして所望のパターニングを行うこと
が考えられる。
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に可動の、いわゆるＸ−Ｙステージ
に搭載し、ワークをＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させるこ
とでレーザアレイからの複数の半導体レーザを所望の箇
所に照射するようにして所望のパターニングを行うこと
が考えられる。
【０００５】ここで、例えば１辺が６００ｍｍの正方形
のワークに対して、上記の回転ドラム方式によるパター
ニングを行う場合と、上記のＸ−Ｙステージ方式による
パターニングを行う場合についてタクトタイムを比較す
ると以下のようになる。
のワークに対して、上記の回転ドラム方式によるパター
ニングを行う場合と、上記のＸ−Ｙステージ方式による
パターニングを行う場合についてタクトタイムを比較す
ると以下のようになる。
【０００６】加工条件を、レーザスポットサイズ１０μ
ｍ、半導体レーザの数４８個、加工速度１２７．５ｍ／
分、レーザビームの加工エネルギー密度２．８２Ｊ／ｃ
ｍ2とすると、回転ドラム方式では８．３分、Ｘ−Ｙス
テージ方式では４１．７分となる。
ｍ、半導体レーザの数４８個、加工速度１２７．５ｍ／
分、レーザビームの加工エネルギー密度２．８２Ｊ／ｃ
ｍ2とすると、回転ドラム方式では８．３分、Ｘ−Ｙス
テージ方式では４１．７分となる。
【０００７】このように、Ｘ−Ｙステージ方式において
タクトタイムが大幅に長くなるのは、Ｘ−Ｙステージの
ステップ移動回数の多さとステップ移動に要する時間の
長さに起因する。
タクトタイムが大幅に長くなるのは、Ｘ−Ｙステージの
ステップ移動回数の多さとステップ移動に要する時間の
長さに起因する。
【０００８】そこで、本発明の課題は、可撓性を持たな
いワークであっても、レーザによる描画を高速で行うこ
とのできるレーザ描画方法及び描画装置を提供すること
にある。
いワークであっても、レーザによる描画を高速で行うこ
とのできるレーザ描画方法及び描画装置を提供すること
にある。
【０００９】本発明の他の課題は、Ｘ−Ｙステージを使
用してレーザによる描画を高速で行うことのできるレー
ザ描画方法及び描画装置を提供することにある。
用してレーザによる描画を高速で行うことのできるレー
ザ描画方法及び描画装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるレーザ
描画方法は、個別にオン、オフされる複数の半導体レー
ザを含むレーザアレイからの複数のレーザビームを、平
板状のワークにおける互いに隣接した位置に照射して描
画を行うレーザ描画方法において、前記ワークをＸ−Ｙ
ステージ上に搭載し、前記複数のレーザビームを一括し
てガルバノスキャナにより振らせて前記ワーク上におい
てＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンする
ようにし、前記ガルバノスキャナのスキャンに同期させ
て前記Ｘ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移
動させることにより、前記ガルバノスキャナによるスキ
ャン範囲Ｌ１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向
への移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行うこと
を特徴とする。
描画方法は、個別にオン、オフされる複数の半導体レー
ザを含むレーザアレイからの複数のレーザビームを、平
板状のワークにおける互いに隣接した位置に照射して描
画を行うレーザ描画方法において、前記ワークをＸ−Ｙ
ステージ上に搭載し、前記複数のレーザビームを一括し
てガルバノスキャナにより振らせて前記ワーク上におい
てＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンする
ようにし、前記ガルバノスキャナのスキャンに同期させ
て前記Ｘ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移
動させることにより、前記ガルバノスキャナによるスキ
ャン範囲Ｌ１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向
への移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行うこと
を特徴とする。
【００１１】この場合のレーザ描画装置は、個別にオ
ン、オフされる複数の半導体レーザを含むレーザアレイ
からの複数のレーザビームを、平板状のワークにおける
互いに隣接した位置に照射して描画を行うレーザ描画装
置において、前記ワークを搭載してＸ軸方向、Ｙ軸方向
に可動のＸ−Ｙステージと、前記複数のレーザビームを
一括して振らせて前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の少
なくとも一方の軸方向にスキャンするためのガルバノス
キャナと、前記複数の半導体レーザのオン、オフ、前記
Ｘ−Ｙステージ、及び前記ガルバノスキャナを制御する
ための制御装置とを含み、前記制御装置は、前記ガルバ
ノスキャナのスキャンに同期させて前記Ｘ−Ｙステージ
をＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動させることにより、
前記ガルバノスキャナによるスキャン範囲Ｌ１と前記Ｘ
−Ｙステージの前記他方の軸方向への移動範囲Ｌ２とで
規定される領域の描画を行うことを特徴とする。
ン、オフされる複数の半導体レーザを含むレーザアレイ
からの複数のレーザビームを、平板状のワークにおける
互いに隣接した位置に照射して描画を行うレーザ描画装
置において、前記ワークを搭載してＸ軸方向、Ｙ軸方向
に可動のＸ−Ｙステージと、前記複数のレーザビームを
一括して振らせて前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の少
なくとも一方の軸方向にスキャンするためのガルバノス
キャナと、前記複数の半導体レーザのオン、オフ、前記
Ｘ−Ｙステージ、及び前記ガルバノスキャナを制御する
ための制御装置とを含み、前記制御装置は、前記ガルバ
ノスキャナのスキャンに同期させて前記Ｘ−Ｙステージ
をＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動させることにより、
前記ガルバノスキャナによるスキャン範囲Ｌ１と前記Ｘ
−Ｙステージの前記他方の軸方向への移動範囲Ｌ２とで
規定される領域の描画を行うことを特徴とする。
【００１２】第２の発明によるレーザ描画方法は、連続
してレーザビームを発生する複数の半導体レーザを含む
レーザアレイからの複数のレーザビームを、平板状のワ
ークにおける互いに隣接した位置に照射して描画を行う
レーザ描画方法であって、前記ワークをＸ−Ｙステージ
上に搭載し、前記複数のレーザビームに対応する複数の
セルを有して、レーザビームの通過、阻止をレーザビー
ム毎に行うことのできる液晶マスクを配置し、該液晶マ
スクを通過した１つ以上のレーザビームを一括してガル
バノスキャナにより振らせて前記ワーク上においてＸ
軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンするよう
にし、前記ガルバノスキャナのスキャンに同期させて前
記Ｘ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動さ
せることにより、前記ガルバノスキャナによるスキャン
範囲Ｌ１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向への
移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行うことを特
徴とする。
してレーザビームを発生する複数の半導体レーザを含む
レーザアレイからの複数のレーザビームを、平板状のワ
ークにおける互いに隣接した位置に照射して描画を行う
レーザ描画方法であって、前記ワークをＸ−Ｙステージ
上に搭載し、前記複数のレーザビームに対応する複数の
セルを有して、レーザビームの通過、阻止をレーザビー
ム毎に行うことのできる液晶マスクを配置し、該液晶マ
スクを通過した１つ以上のレーザビームを一括してガル
バノスキャナにより振らせて前記ワーク上においてＸ
軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンするよう
にし、前記ガルバノスキャナのスキャンに同期させて前
記Ｘ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動さ
せることにより、前記ガルバノスキャナによるスキャン
範囲Ｌ１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向への
移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行うことを特
徴とする。
【００１３】この場合のレーザ描画装置は、連続してレ
ーザビームを発生する複数の半導体レーザを含むレーザ
アレイからの複数のレーザビームを、平板状のワークに
おける互いに隣接した位置に照射して描画を行うレーザ
描画装置であって、前記ワークを搭載してＸ軸方向、Ｙ
軸方向に可動のＸ−Ｙステージと、前記複数のレーザビ
ームに対応する複数のセルを有して、レーザビームの通
過、阻止をレーザビーム毎に行うことのできる液晶マス
クと、該液晶マスクを通過した１つ以上のレーザビーム
を一括して振らせて前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の
少なくとも一方の軸方向にスキャンするためのガルバノ
スキャナと、前記複数の半導体レーザのオン、オフ、前
記Ｘ−Ｙステージ、及び前記ガルバノスキャナを制御す
るための制御装置とを含み、前記制御装置は、前記ガル
バノスキャナのスキャンに同期させて前記Ｘ−Ｙステー
ジをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動させることによ
り、前記ガルバノスキャナによるスキャン範囲Ｌ１と前
記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向への移動範囲Ｌ２
とで規定される領域の描画を行うことを特徴とする。
ーザビームを発生する複数の半導体レーザを含むレーザ
アレイからの複数のレーザビームを、平板状のワークに
おける互いに隣接した位置に照射して描画を行うレーザ
描画装置であって、前記ワークを搭載してＸ軸方向、Ｙ
軸方向に可動のＸ−Ｙステージと、前記複数のレーザビ
ームに対応する複数のセルを有して、レーザビームの通
過、阻止をレーザビーム毎に行うことのできる液晶マス
クと、該液晶マスクを通過した１つ以上のレーザビーム
を一括して振らせて前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の
少なくとも一方の軸方向にスキャンするためのガルバノ
スキャナと、前記複数の半導体レーザのオン、オフ、前
記Ｘ−Ｙステージ、及び前記ガルバノスキャナを制御す
るための制御装置とを含み、前記制御装置は、前記ガル
バノスキャナのスキャンに同期させて前記Ｘ−Ｙステー
ジをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動させることによ
り、前記ガルバノスキャナによるスキャン範囲Ｌ１と前
記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向への移動範囲Ｌ２
とで規定される領域の描画を行うことを特徴とする。
【００１４】第３の発明によるレーザ描画方法は、レー
ザ発振器からのレーザビームを平板状のワークに照射し
て描画を行うレーザ描画方法において、前記ワークをＸ
−Ｙステージ上に搭載し、前記レーザビームの断面形状
を長尺形状に変換し、前記長尺形状に対応するように配
列された複数のセルを有して、セル毎に前記変換された
レーザビームの通過を可能にする液晶マスクを配置し、
該液晶マスクを通過した１つ以上のレーザビームを一括
してガルバノスキャナにより振らせて前記ワーク上にお
いてＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンす
るようにし、前記ガルバノスキャナのスキャンに同期さ
せて前記Ｘ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に
移動させることにより、前記ガルバノスキャナによるス
キャン範囲Ｌ１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方
向への移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行うこ
とを特徴とする。
ザ発振器からのレーザビームを平板状のワークに照射し
て描画を行うレーザ描画方法において、前記ワークをＸ
−Ｙステージ上に搭載し、前記レーザビームの断面形状
を長尺形状に変換し、前記長尺形状に対応するように配
列された複数のセルを有して、セル毎に前記変換された
レーザビームの通過を可能にする液晶マスクを配置し、
該液晶マスクを通過した１つ以上のレーザビームを一括
してガルバノスキャナにより振らせて前記ワーク上にお
いてＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンす
るようにし、前記ガルバノスキャナのスキャンに同期さ
せて前記Ｘ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に
移動させることにより、前記ガルバノスキャナによるス
キャン範囲Ｌ１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方
向への移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行うこ
とを特徴とする。
【００１５】この場合のレーザ描画装置は、レーザ発振
器からのレーザビームを平板状のワークに照射して描画
を行うレーザ描画装置において、前記ワークを搭載して
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に可動のＸ−Ｙステージと、前記レ
ーザビームの断面形状を長尺形状に変換するための光学
手段と、前記長尺形状に対応するように配列された複数
のセルを有して、セル毎に前記変換されたレーザビーム
の通過を可能にする液晶マスクと、該液晶マスクを通過
した１つ以上のレーザビームを一括して振らせて前記ワ
ーク上においてＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向に
スキャンするためのガルバノスキャナと、前記Ｘ−Ｙス
テージ、前記液晶マスク、前記ガルバノスキャナを制御
するための制御装置とを含み、前記制御装置は、前記ガ
ルバノスキャナのスキャンに同期させて前記Ｘ−Ｙステ
ージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動させることによ
り、前記ガルバノスキャナによるスキャン範囲Ｌ１と前
記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向への移動範囲Ｌ２
とで規定される領域の描画を行うことを特徴とする。
器からのレーザビームを平板状のワークに照射して描画
を行うレーザ描画装置において、前記ワークを搭載して
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に可動のＸ−Ｙステージと、前記レ
ーザビームの断面形状を長尺形状に変換するための光学
手段と、前記長尺形状に対応するように配列された複数
のセルを有して、セル毎に前記変換されたレーザビーム
の通過を可能にする液晶マスクと、該液晶マスクを通過
した１つ以上のレーザビームを一括して振らせて前記ワ
ーク上においてＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向に
スキャンするためのガルバノスキャナと、前記Ｘ−Ｙス
テージ、前記液晶マスク、前記ガルバノスキャナを制御
するための制御装置とを含み、前記制御装置は、前記ガ
ルバノスキャナのスキャンに同期させて前記Ｘ−Ｙステ
ージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動させることによ
り、前記ガルバノスキャナによるスキャン範囲Ｌ１と前
記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向への移動範囲Ｌ２
とで規定される領域の描画を行うことを特徴とする。
【００１６】なお、上記のいずれのレーザ描画方法及び
描画装置においても、前記ガルバノスキャナは、前記複
数のレーザビームを一括して前記ワーク上においてＸ
軸、Ｙ軸の両軸方向にスキャンする機能を有し、前記一
方の軸方向へのスキャンは、該一方の軸方向に関して互
いに隣接し且つ互いに反対向きの往動作によるスキャン
と復動作によるスキャンとを含み、これらの往動作によ
るスキャンと復動作によるスキャンとを前記他方の軸方
向へずらしながらｍ回繰返すことで前記他方の軸方向に
関して距離Ｌ３（但し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が行
われ、該距離Ｌ３の範囲の描画が終了すると前記Ｘ−Ｙ
ステージによる前記他方の軸方向への移動が行われる。
描画装置においても、前記ガルバノスキャナは、前記複
数のレーザビームを一括して前記ワーク上においてＸ
軸、Ｙ軸の両軸方向にスキャンする機能を有し、前記一
方の軸方向へのスキャンは、該一方の軸方向に関して互
いに隣接し且つ互いに反対向きの往動作によるスキャン
と復動作によるスキャンとを含み、これらの往動作によ
るスキャンと復動作によるスキャンとを前記他方の軸方
向へずらしながらｍ回繰返すことで前記他方の軸方向に
関して距離Ｌ３（但し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が行
われ、該距離Ｌ３の範囲の描画が終了すると前記Ｘ−Ｙ
ステージによる前記他方の軸方向への移動が行われる。
【００１７】また、前記制御装置は、前記Ｘ−Ｙステー
ジによる前記他方の軸方向への移動範囲Ｌ２の移動が終
了したら、該Ｘ−Ｙステージを前記スキャン範囲Ｌ１だ
け前記一方の軸方向に移動させ、続いて、前記往動作に
よるスキャンと復動作によるスキャンとを前記他方の軸
方向に関して反対方向にずらしながら行うと共に、前記
Ｘ−Ｙステージを前記他方の軸方向に関して反対方向に
移動させ、これをｎ回繰返すことにより（ｎ×Ｌ１×Ｌ
２）で規定される領域の描画を行うことを特徴とする。
ジによる前記他方の軸方向への移動範囲Ｌ２の移動が終
了したら、該Ｘ−Ｙステージを前記スキャン範囲Ｌ１だ
け前記一方の軸方向に移動させ、続いて、前記往動作に
よるスキャンと復動作によるスキャンとを前記他方の軸
方向に関して反対方向にずらしながら行うと共に、前記
Ｘ−Ｙステージを前記他方の軸方向に関して反対方向に
移動させ、これをｎ回繰返すことにより（ｎ×Ｌ１×Ｌ
２）で規定される領域の描画を行うことを特徴とする。
【００１８】更に、前記レーザアレイと前記ガルバノス
キャナとをｎ組備え、前記ｎ組のガルバノスキャナを前
記一方の軸方向に並べて配列してそれぞれの組のレーザ
アレイからの複数のレーザビームが前記ワークにおける
前記一方の軸方向に関して隣接して照射されるようにす
ることにより、（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の
描画を行うように構成されても良い。
キャナとをｎ組備え、前記ｎ組のガルバノスキャナを前
記一方の軸方向に並べて配列してそれぞれの組のレーザ
アレイからの複数のレーザビームが前記ワークにおける
前記一方の軸方向に関して隣接して照射されるようにす
ることにより、（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の
描画を行うように構成されても良い。
【００１９】前記ガルバノスキャナと前記ワークとの間
にはｆθレンズが配置されても良く、この場合、前記距
離Ｌ３は前記ｆθレンズの直径で規定される。
にはｆθレンズが配置されても良く、この場合、前記距
離Ｌ３は前記ｆθレンズの直径で規定される。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１〜図４を参照して、本発明の
第１の実施の形態について説明する。図１において、本
レーザ描画装置は、レーザアレイ１１と、ガルバノスキ
ャナ１２と、加工レンズとしてのｆθレンズ１３と、Ｘ
−Ｙステージ１４と、図示しない制御装置とを含む。レ
ーザアレイ１１は、図２に示されるように、個別にオ
ン、オフされる複数の半導体レーザ１１−１を一列のア
レイ状に並べて構成される。ガルバノスキャナ１２は、
レーザアレイ１１からの複数のレーザビームを一括して
振らせて平板状のワーク１５上においてＹ軸方向にスキ
ャンするためのガルバノミラー１２−１と、Ｘ軸方向に
スキャンするためのガルバノミラー１２−２とを備えて
いる。Ｘ軸方向のスキャンというのは、Ｙ軸方向に関す
るスキャンをＸ軸方向に微小距離だけシフトさせるため
のスキャンである。微小距離というのは、後で説明する
ように、Ｙ軸方向に関する１回のスキャンの幅に相当す
る。Ｘ−Ｙステージ１４はワーク１５を搭載してＸ軸方
向、Ｙ軸方向に可動である。制御装置は、レーザアレイ
１１における複数の半導体レーザを個別にオン、オフ制
御すると共に、Ｘ−Ｙステージ１４の移動、ガルバノス
キャナ１２のスキャン動作を制御する。
第１の実施の形態について説明する。図１において、本
レーザ描画装置は、レーザアレイ１１と、ガルバノスキ
ャナ１２と、加工レンズとしてのｆθレンズ１３と、Ｘ
−Ｙステージ１４と、図示しない制御装置とを含む。レ
ーザアレイ１１は、図２に示されるように、個別にオ
ン、オフされる複数の半導体レーザ１１−１を一列のア
レイ状に並べて構成される。ガルバノスキャナ１２は、
レーザアレイ１１からの複数のレーザビームを一括して
振らせて平板状のワーク１５上においてＹ軸方向にスキ
ャンするためのガルバノミラー１２−１と、Ｘ軸方向に
スキャンするためのガルバノミラー１２−２とを備えて
いる。Ｘ軸方向のスキャンというのは、Ｙ軸方向に関す
るスキャンをＸ軸方向に微小距離だけシフトさせるため
のスキャンである。微小距離というのは、後で説明する
ように、Ｙ軸方向に関する１回のスキャンの幅に相当す
る。Ｘ−Ｙステージ１４はワーク１５を搭載してＸ軸方
向、Ｙ軸方向に可動である。制御装置は、レーザアレイ
１１における複数の半導体レーザを個別にオン、オフ制
御すると共に、Ｘ−Ｙステージ１４の移動、ガルバノス
キャナ１２のスキャン動作を制御する。
【００２１】このような構成により、図３に示すよう
に、レーザアレイ１１からの複数のレーザビームが、ワ
ーク１５における互いに隣接した位置に順に照射される
ことで所望のパターンの描画が行われる。例えば１回目
の照射パターンについて言えば、図３では、左から４番
目、６番目及び右から３番目に対応する半導体レーザが
オフにされていることを意味する。
に、レーザアレイ１１からの複数のレーザビームが、ワ
ーク１５における互いに隣接した位置に順に照射される
ことで所望のパターンの描画が行われる。例えば１回目
の照射パターンについて言えば、図３では、左から４番
目、６番目及び右から３番目に対応する半導体レーザが
オフにされていることを意味する。
【００２２】特に、制御装置は、ガルバノスキャナ１２
のスキャンに同期させてＸ−Ｙステージ１４をＸ軸方向
に移動させることにより、ガルバノスキャナ１２による
Ｙ軸方向のスキャン範囲Ｌ１とＸ−Ｙステージ１４のＸ
軸方向への移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画が行
われる。
のスキャンに同期させてＸ−Ｙステージ１４をＸ軸方向
に移動させることにより、ガルバノスキャナ１２による
Ｙ軸方向のスキャン範囲Ｌ１とＸ−Ｙステージ１４のＸ
軸方向への移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画が行
われる。
【００２３】詳しく言えば、ガルバノスキャナ１２は、
複数のレーザビームを一括してワーク１５上においてＸ
軸、Ｙ軸の両軸方向にスキャンする機能を有しており、
Ｙ軸方向に関するスキャンは、Ｙ軸方向に関して互いに
隣接し且つ互いに反対向きの往動作によるスキャン（図
１中、上向き矢印のスキャン）と復動作によるスキャン
（図１中、下向き矢印のスキャン）とを含む。そして、
これらの往動作によるスキャンと復動作によるスキャン
とをＸ軸方向へずらしながらｍ回繰返すことでＸ軸方向
に関して距離Ｌ３（但し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が
行われる。距離Ｌ３の描画が行われている間、Ｘ−Ｙス
テージ１４は停止している。距離Ｌ３は、ガルバノミラ
ー１２−２のスキャン範囲にもよるが、ここでは、ｆθ
レンズ１３の直径で決まる。逆に言えば、ｆθレンズ１
３の直径は、図１におけるスキャン範囲Ｌ１と距離Ｌ３
とによる面積をカバ−し得る値である必要がある。
複数のレーザビームを一括してワーク１５上においてＸ
軸、Ｙ軸の両軸方向にスキャンする機能を有しており、
Ｙ軸方向に関するスキャンは、Ｙ軸方向に関して互いに
隣接し且つ互いに反対向きの往動作によるスキャン（図
１中、上向き矢印のスキャン）と復動作によるスキャン
（図１中、下向き矢印のスキャン）とを含む。そして、
これらの往動作によるスキャンと復動作によるスキャン
とをＸ軸方向へずらしながらｍ回繰返すことでＸ軸方向
に関して距離Ｌ３（但し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が
行われる。距離Ｌ３の描画が行われている間、Ｘ−Ｙス
テージ１４は停止している。距離Ｌ３は、ガルバノミラ
ー１２−２のスキャン範囲にもよるが、ここでは、ｆθ
レンズ１３の直径で決まる。逆に言えば、ｆθレンズ１
３の直径は、図１におけるスキャン範囲Ｌ１と距離Ｌ３
とによる面積をカバ−し得る値である必要がある。
【００２４】なお、図１では、１回のスキャンを１本の
矢印で示しているが、実際には図３に示すように、１回
のスキャンでレーザビームが照射される領域は幅Ｗ１を
持つ。この幅Ｗ１は、レーザビームのスポット径をＲ
１、半導体レーザ１１−１の個数、すなわちレーザビー
ムのスポット個数をＮ１とすると、Ｒ１×Ｎ１で表され
る。このＲ１×Ｎ１が、前に述べたガルバノミラー１２
−２によるＸ軸方向へのシフト量になる。図１ではま
た、便宜上、Ｙ軸方向に関するスキャンの間に間隔がお
かれているが、次のスキャンは、前のスキャンに隣接す
るようにされる。従って、Ｌ３＝２×ｍ×Ｒ１×Ｎ１と
なる。往動作によるスキャンと復動作によるスキャンと
では描画方向が異なるが、描画用のパターンデータを逆
向きにして与えれば良いだけのことである。
矢印で示しているが、実際には図３に示すように、１回
のスキャンでレーザビームが照射される領域は幅Ｗ１を
持つ。この幅Ｗ１は、レーザビームのスポット径をＲ
１、半導体レーザ１１−１の個数、すなわちレーザビー
ムのスポット個数をＮ１とすると、Ｒ１×Ｎ１で表され
る。このＲ１×Ｎ１が、前に述べたガルバノミラー１２
−２によるＸ軸方向へのシフト量になる。図１ではま
た、便宜上、Ｙ軸方向に関するスキャンの間に間隔がお
かれているが、次のスキャンは、前のスキャンに隣接す
るようにされる。従って、Ｌ３＝２×ｍ×Ｒ１×Ｎ１と
なる。往動作によるスキャンと復動作によるスキャンと
では描画方向が異なるが、描画用のパターンデータを逆
向きにして与えれば良いだけのことである。
【００２５】制御装置は、距離Ｌ３の範囲の描画が終了
すると、Ｘ−Ｙステージ１４を距離Ｌ３だけＸ軸方向
（図１中、左方向）へ移動させる。この移動時間の間、
必要であれば半導体レーザ１１−１はすべてオフにされ
る。
すると、Ｘ−Ｙステージ１４を距離Ｌ３だけＸ軸方向
（図１中、左方向）へ移動させる。この移動時間の間、
必要であれば半導体レーザ１１−１はすべてオフにされ
る。
【００２６】図４を参照して、制御装置は更に、Ｘ−Ｙ
ステージ１４によるＸ軸方向への移動範囲Ｌ２の移動が
終了したら、Ｘ−Ｙステージ１４をスキャン範囲Ｌ１だ
けＹ軸方向に移動させる。この移動時間の間も、必要で
あれば半導体レーザ１１−１はすべてオフにされる。続
いて、上記の往動作によるスキャンと復動作によるスキ
ャンとをＸ軸方向に関して反対方向（図４中、左方向）
にずらしながら行うと共に、Ｘ軸方向に関して図４中、
右方向にＸ−Ｙステージ１４を移動させる。なお、図４
では、便宜上、図中右方向へのスキャンのパターンと図
中左方向へのスキャンのパターンとを少し離して示して
いる。実際には、図中右方向へのスキャンの回数と図中
左方向へのスキャンの回数は同じで、しかも互いに対応
するスキャンがそれぞれ一直線上に位置して連なること
になる。これをｎ回繰返すことにより（ｎ×Ｌ１×Ｌ
２）で規定される領域の描画を行うことができる。
ステージ１４によるＸ軸方向への移動範囲Ｌ２の移動が
終了したら、Ｘ−Ｙステージ１４をスキャン範囲Ｌ１だ
けＹ軸方向に移動させる。この移動時間の間も、必要で
あれば半導体レーザ１１−１はすべてオフにされる。続
いて、上記の往動作によるスキャンと復動作によるスキ
ャンとをＸ軸方向に関して反対方向（図４中、左方向）
にずらしながら行うと共に、Ｘ軸方向に関して図４中、
右方向にＸ−Ｙステージ１４を移動させる。なお、図４
では、便宜上、図中右方向へのスキャンのパターンと図
中左方向へのスキャンのパターンとを少し離して示して
いる。実際には、図中右方向へのスキャンの回数と図中
左方向へのスキャンの回数は同じで、しかも互いに対応
するスキャンがそれぞれ一直線上に位置して連なること
になる。これをｎ回繰返すことにより（ｎ×Ｌ１×Ｌ
２）で規定される領域の描画を行うことができる。
【００２７】図５を参照して、本発明の第２の実施の形
態について説明する。この第２の実施の形態は、図１に
示した構成をｎ組（ここでは、５組）備えている。これ
らをＹ軸方向に並べて配列してそれぞれの組のレーザア
レイからの５組の複数のレーザビームがワーク１５にお
けるＹ軸方向に関して隣接して一直線上に照射されるよ
うにすることにより、（５×Ｌ１×Ｌ２）で規定される
領域の描画を行うことができるようにしたものである。
これは、各組のＹ軸方向に関するスキャンが、Ｙ軸方向
に関して一直線上に位置するように照射されるようにす
れば良い。そして、これらのＹ軸方向に関する１回のス
キャンが終了すると、これに隣接するようにして、且つ
Ｙ軸方向に関して逆向きのスキャンが行われる。以下、
これを距離Ｌ３だけ行ったら、Ｘ−Ｙステージ１４をＸ
軸方向に距離Ｌ３だけ移動させ、これを移動範囲Ｌ２だ
け行う。
態について説明する。この第２の実施の形態は、図１に
示した構成をｎ組（ここでは、５組）備えている。これ
らをＹ軸方向に並べて配列してそれぞれの組のレーザア
レイからの５組の複数のレーザビームがワーク１５にお
けるＹ軸方向に関して隣接して一直線上に照射されるよ
うにすることにより、（５×Ｌ１×Ｌ２）で規定される
領域の描画を行うことができるようにしたものである。
これは、各組のＹ軸方向に関するスキャンが、Ｙ軸方向
に関して一直線上に位置するように照射されるようにす
れば良い。そして、これらのＹ軸方向に関する１回のス
キャンが終了すると、これに隣接するようにして、且つ
Ｙ軸方向に関して逆向きのスキャンが行われる。以下、
これを距離Ｌ３だけ行ったら、Ｘ−Ｙステージ１４をＸ
軸方向に距離Ｌ３だけ移動させ、これを移動範囲Ｌ２だ
け行う。
【００２８】この第２の実施の形態では、Ｘ−Ｙステー
ジ１４は、少なくともＸ軸方向に可動であれば良い。
ジ１４は、少なくともＸ軸方向に可動であれば良い。
【００２９】なお、図１に示した構成はあくまでも基本
構成であり、必要に応じて他の光学系が追加される。例
えば、レーザアレイ１１とガルバノスキャナ１２との間
には、レーザアレイ１１からのレーザビームの広がりを
抑制して一定幅のレーザビームとするコリメートレンズ
を配置しても良い。また、上記の形態では、Ｙ軸方向に
関して反対向きの往動作によるスキャンと復動作による
スキャンとを行うようにしているが、Ｙ軸方向に関して
一軸方向のみのスキャン、すなわち常に同じ向きのスキ
ャンでも良い。但し、この場合には、一軸方向にスキャ
ンを行った後、幅Ｗ１だけシフトする間に、次のスキャ
ン開始位置を前のスキャン開始位置と並ぶ位置まで戻す
必要がある。この場合にはまた、ガルバノスキャナ１２
におけるガルバノミラーを１個、すなわち図１のガルバ
ノミラー１２−１だけで実現することができる。例え
ば、図１におけるガルバノミラー１２−１に代えて反射
ミラーを配置し、ガルバノミラー１２−２に代えてガル
バノミラー１２−１を配置してこのガルバノミラー１２
−１でＹ軸方向に関するスキャンを行う。そして、Ｘ軸
方向に関するシフトは、Ｘ−Ｙステージ１４をガルバノ
ミラー１２−１によるスキャンに同期させて幅Ｗ１だけ
移動させれば良い。
構成であり、必要に応じて他の光学系が追加される。例
えば、レーザアレイ１１とガルバノスキャナ１２との間
には、レーザアレイ１１からのレーザビームの広がりを
抑制して一定幅のレーザビームとするコリメートレンズ
を配置しても良い。また、上記の形態では、Ｙ軸方向に
関して反対向きの往動作によるスキャンと復動作による
スキャンとを行うようにしているが、Ｙ軸方向に関して
一軸方向のみのスキャン、すなわち常に同じ向きのスキ
ャンでも良い。但し、この場合には、一軸方向にスキャ
ンを行った後、幅Ｗ１だけシフトする間に、次のスキャ
ン開始位置を前のスキャン開始位置と並ぶ位置まで戻す
必要がある。この場合にはまた、ガルバノスキャナ１２
におけるガルバノミラーを１個、すなわち図１のガルバ
ノミラー１２−１だけで実現することができる。例え
ば、図１におけるガルバノミラー１２−１に代えて反射
ミラーを配置し、ガルバノミラー１２−２に代えてガル
バノミラー１２−１を配置してこのガルバノミラー１２
−１でＹ軸方向に関するスキャンを行う。そして、Ｘ軸
方向に関するシフトは、Ｘ−Ｙステージ１４をガルバノ
ミラー１２−１によるスキャンに同期させて幅Ｗ１だけ
移動させれば良い。
【００３０】ところで、上記の実施の形態においては、
複数の半導体レーザ１１−１を個別にオン、オフ制御す
る場合、オン、オフ制御用の制御信号線が隣接している
と、クロストークによる誤動作が生じ易い。すなわち、
ある半導体レーザの制御信号線にオン用の信号電流が流
れている場合、それに隣接する制御信号線がオフであっ
ても、ある制御信号線に流れているオン用の信号電流に
よる磁界によって、オフとされるべき制御信号線に電流
が発生することがある。その結果、オフとされるべき制
御信号線に対応する半導体レーザがオンとなる場合があ
る。
複数の半導体レーザ１１−１を個別にオン、オフ制御す
る場合、オン、オフ制御用の制御信号線が隣接している
と、クロストークによる誤動作が生じ易い。すなわち、
ある半導体レーザの制御信号線にオン用の信号電流が流
れている場合、それに隣接する制御信号線がオフであっ
ても、ある制御信号線に流れているオン用の信号電流に
よる磁界によって、オフとされるべき制御信号線に電流
が発生することがある。その結果、オフとされるべき制
御信号線に対応する半導体レーザがオンとなる場合があ
る。
【００３１】図６は、上記のクロストークによる誤動作
を防止できるようにした第３の実施の形態を示す。この
第３の実施の形態においては、レーザアレイ１１とガル
バノスキャナ１２との間に、第１のコリメートレンズ２
１と、液晶マスク２２と、第２のコリメートレンズ２３
とを配置したものである。第１のコリメートレンズ２１
は、レーザアレイ１１からの複数のレーザビームの広が
りを抑制して一定幅にして液晶マスク２２に入射させ
る。液晶マスク２２は、複数のレーザビームに対応する
複数のセル２２−１を有し、レーザビームの通過、阻止
をレーザビーム毎に行うことができるものである。すな
わち、図７（ａ）に示すように、液晶マスク２２は、制
御装置により複数のセル２２−１が個別にレーザビーム
を導通あるいは阻止するように制御される。図７（ａ）
においては、左から２番目、右から５番目、及び２番目
のセル２２−１がレーザビームを阻止するように制御さ
れている状態を示す。その結果、ワーク１５に照射され
る複数のレーザビームによる照射パターンは図７（ｂ）
に示されるようになる。図６では、第１の実施の形態と
は異なり、複数のレーザビームを１本の線ではなくある
幅を持たせて示している。
を防止できるようにした第３の実施の形態を示す。この
第３の実施の形態においては、レーザアレイ１１とガル
バノスキャナ１２との間に、第１のコリメートレンズ２
１と、液晶マスク２２と、第２のコリメートレンズ２３
とを配置したものである。第１のコリメートレンズ２１
は、レーザアレイ１１からの複数のレーザビームの広が
りを抑制して一定幅にして液晶マスク２２に入射させ
る。液晶マスク２２は、複数のレーザビームに対応する
複数のセル２２−１を有し、レーザビームの通過、阻止
をレーザビーム毎に行うことができるものである。すな
わち、図７（ａ）に示すように、液晶マスク２２は、制
御装置により複数のセル２２−１が個別にレーザビーム
を導通あるいは阻止するように制御される。図７（ａ）
においては、左から２番目、右から５番目、及び２番目
のセル２２−１がレーザビームを阻止するように制御さ
れている状態を示す。その結果、ワーク１５に照射され
る複数のレーザビームによる照射パターンは図７（ｂ）
に示されるようになる。図６では、第１の実施の形態と
は異なり、複数のレーザビームを１本の線ではなくある
幅を持たせて示している。
【００３２】液晶マスク２２以外の部分の動作について
は上記の第１の実施の形態あるいは第２の実施の形態と
まったく同じであるので、詳細な説明は省略する。簡単
に言えば、ガルバノスキャナ１２により、液晶マスク２
２を通過したレーザビームは、往動作によるスキャンと
復動作によるスキャンとがＸ軸方向へシフトされながら
ｍ回繰返されることでＸ軸方向に関して距離Ｌ３の範囲
の描画が行われる。距離Ｌ３の描画が行われている間、
Ｘ−Ｙステージ１４は停止している。制御装置は、距離
Ｌ３の範囲の描画が終了すると、Ｘ−Ｙステージ１４を
距離Ｌ３だけＸ軸方向へ移動させる。この移動時間の
間、必要であればすべての半導体レーザ１１−１がオフ
にされるか、あるいは液晶マスク２２のすべてのセルが
レーザビームの通過を阻止するように制御される。
は上記の第１の実施の形態あるいは第２の実施の形態と
まったく同じであるので、詳細な説明は省略する。簡単
に言えば、ガルバノスキャナ１２により、液晶マスク２
２を通過したレーザビームは、往動作によるスキャンと
復動作によるスキャンとがＸ軸方向へシフトされながら
ｍ回繰返されることでＸ軸方向に関して距離Ｌ３の範囲
の描画が行われる。距離Ｌ３の描画が行われている間、
Ｘ−Ｙステージ１４は停止している。制御装置は、距離
Ｌ３の範囲の描画が終了すると、Ｘ−Ｙステージ１４を
距離Ｌ３だけＸ軸方向へ移動させる。この移動時間の
間、必要であればすべての半導体レーザ１１−１がオフ
にされるか、あるいは液晶マスク２２のすべてのセルが
レーザビームの通過を阻止するように制御される。
【００３３】この第３の実施の形態によれば、レーザア
レイ１１における半導体レーザは常時オンにされるの
で、クロストークによる誤動作のおそれは無い。
レイ１１における半導体レーザは常時オンにされるの
で、クロストークによる誤動作のおそれは無い。
【００３４】この第３の実施の形態も、第２の実施の形
態と同様に、図６の構成をｎ組備えることで、ｎ×Ｌ１
×Ｌ２で規定される領域の描画を行うことができる。
態と同様に、図６の構成をｎ組備えることで、ｎ×Ｌ１
×Ｌ２で規定される領域の描画を行うことができる。
【００３５】図８は、本発明の第４の実施の形態を示
す。この第４の実施の形態は、図６におけるレーザアレ
イに代えてレーザ発振器３１と、レーザ発振器３１から
のレーザ光の断面形状を長尺の断面形状に変換する変換
光学系３２とを用いたものである。レーザ発振器３１
は、レーザアレイ１１と同程度以上のエネルギー密度を
持つレーザ光を発生できるものであれば良く、例えばＹ
ＡＧレーザ発振器、ＹＬＦレーザ発振器等があげられ
る。また、変換光学系３２としては、例えばシリンドリ
カルレンズがあげられる。
す。この第４の実施の形態は、図６におけるレーザアレ
イに代えてレーザ発振器３１と、レーザ発振器３１から
のレーザ光の断面形状を長尺の断面形状に変換する変換
光学系３２とを用いたものである。レーザ発振器３１
は、レーザアレイ１１と同程度以上のエネルギー密度を
持つレーザ光を発生できるものであれば良く、例えばＹ
ＡＧレーザ発振器、ＹＬＦレーザ発振器等があげられ
る。また、変換光学系３２としては、例えばシリンドリ
カルレンズがあげられる。
【００３６】この第４の実施の形態では、液晶マスク２
２には複数のレーザビームではなく断面が長尺形状の１
本のレーザビームが入射する。そして、液晶マスク２２
は、図９に示されるように、レーザビームの断面形状の
長さ方向に対応する数のセル２２−１を持つ。液晶マス
ク２２は、第３の実施の形態と同様に、制御装置により
複数のセル２２−１が個別にレーザビームを導通あるい
は阻止するように制御される。図９（ａ）においても、
左から２番目、右から５番目、及び２番目のセル２２−
１がレーザビームを阻止するように制御されている状態
を示す。その結果、ワーク１５に照射される複数のレー
ザビームによる照射パターンも図９（ｂ）に示されるよ
うになる。第１のコリメートレンズ２１以降の作用は、
第３の実施の形態とまったく同じである。それ故、この
第４の実施の形態も、第２の実施の形態と同様に、図８
の構成をｎ組備えることで、ｎ×Ｌ１×Ｌ２で規定され
る領域の描画を行うことができる。
２には複数のレーザビームではなく断面が長尺形状の１
本のレーザビームが入射する。そして、液晶マスク２２
は、図９に示されるように、レーザビームの断面形状の
長さ方向に対応する数のセル２２−１を持つ。液晶マス
ク２２は、第３の実施の形態と同様に、制御装置により
複数のセル２２−１が個別にレーザビームを導通あるい
は阻止するように制御される。図９（ａ）においても、
左から２番目、右から５番目、及び２番目のセル２２−
１がレーザビームを阻止するように制御されている状態
を示す。その結果、ワーク１５に照射される複数のレー
ザビームによる照射パターンも図９（ｂ）に示されるよ
うになる。第１のコリメートレンズ２１以降の作用は、
第３の実施の形態とまったく同じである。それ故、この
第４の実施の形態も、第２の実施の形態と同様に、図８
の構成をｎ組備えることで、ｎ×Ｌ１×Ｌ２で規定され
る領域の描画を行うことができる。
【００３７】この第４の実施の形態によれば、レーザア
レイ１１を使用していないので、クロストークによる誤
動作のおそれは無い。
レイ１１を使用していないので、クロストークによる誤
動作のおそれは無い。
【００３８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、可撓性を持たないワークであっても、レーザによる
描画を行うことができ、Ｘ−Ｙステージを組合わせるこ
とでレーザによる描画を高速で行うことができる。
ば、可撓性を持たないワークであっても、レーザによる
描画を行うことができ、Ｘ−Ｙステージを組合わせるこ
とでレーザによる描画を高速で行うことができる。
【図１】本発明によるレーザ描画装置の第１の実施の形
態の基本構成を示した図である。
態の基本構成を示した図である。
【図２】図１におけるレーザアレイの構成を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図３】図２に示されたレーザアレイによる描画パター
ンの一例を説明するための図である。
ンの一例を説明するための図である。
【図４】図１に示されたガルバノスキャナによるスキャ
ン動作とＸ−Ｙステージの移動動作を説明するための図
である。
ン動作とＸ−Ｙステージの移動動作を説明するための図
である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を適用した場合のス
キャン動作を説明するための図である。
キャン動作を説明するための図である。
【図６】本発明によるレーザ描画装置の第３の実施の形
態の基本構成を示した図である。
態の基本構成を示した図である。
【図７】図６に示された液晶マスクの作用を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図８】本発明によるレーザ描画装置の第４の実施の形
態の基本構成を示した図である。
態の基本構成を示した図である。
【図９】図８に示された液晶マスクの作用を説明するた
めの図である。
めの図である。
１１ レーザアレイ １１−１ 半導体レーザ １２ ガルバノスキャナ １２−１、１２−２ ガルバノミラー １３ ｆθレンズ １４ Ｘ−Ｙステージ １５ ワーク ２１ 第１のコリメートレンズ ２２ 液晶マスク ２３ 第２のコリメートレンズ ３１ レーザ発振器 ３２ 変換光学系
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｂ２３Ｋ 101:38 Ｂ２３Ｋ 101:38 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｑ
Claims (27)
- 【請求項１】 個別にオン、オフされる複数の半導体レ
ーザを含むレーザアレイからの複数のレーザビームを、
平板状のワークにおける互いに隣接した位置に照射して
描画を行うレーザ描画方法において、 前記ワークをＸ−Ｙステージ上に搭載し、 前記複数のレーザビームを一括してガルバノスキャナに
より振らせて前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の少なく
とも一方の軸方向にスキャンするようにし、 前記ガルバノスキャナのスキャンに同期させて前記Ｘ−
ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動させるこ
とにより、前記ガルバノスキャナによるスキャン範囲Ｌ
１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向への移動範
囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行うことを特徴とす
るレーザ描画方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のレーザ描画方法におい
て、前記ガルバノスキャナは、前記複数のレーザビーム
を一括して前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の両軸方向
にスキャンする機能を有し、前記一方の軸方向へのスキ
ャンは、該一方の軸方向に関して互いに隣接し且つ互い
に反対向きの往動作によるスキャンと復動作によるスキ
ャンとを含み、これらの往動作によるスキャンと復動作
によるスキャンとを前記他方の軸方向へずらしながらｍ
回繰返すことで前記他方の軸方向に関して距離Ｌ３（但
し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が行われ、該距離Ｌ３の
範囲の描画が終了すると前記Ｘ−Ｙステージによる前記
他方の軸方向への移動が行われることを特徴とするレー
ザ描画方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のレーザ描画方法におい
て、前記Ｘ−Ｙステージによる前記他方の軸方向への移
動範囲Ｌ２の移動が終了したら、該Ｘ−Ｙステージを前
記スキャン範囲Ｌ１だけ前記一方の軸方向に移動させ、
続いて、前記往動作によるスキャンと復動作によるスキ
ャンとを前記他方の軸方向に関して反対方向にずらしな
がら行うと共に、前記Ｘ−Ｙステージを前記他方の軸方
向に関して反対方向に移動させ、これをｎ回繰返すこと
により（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の描画を行
うことを特徴とするレーザ描画方法。 - 【請求項４】 請求項２記載のレーザ描画方法におい
て、前記レーザアレイと前記ガルバノスキャナとをｎ組
備え、前記ｎ組のガルバノスキャナを前記一方の軸方向
に並べて配列してそれぞれの組のレーザアレイからの複
数のレーザビームが前記ワークにおける前記一方の軸方
向に関して隣接して照射されるようにすることにより、
（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の描画を行うこと
を特徴とするレーザ描画方法。 - 【請求項５】 個別にオン、オフされる複数の半導体レ
ーザを含むレーザアレイからの複数のレーザビームを、
平板状のワークにおける互いに隣接した位置に照射して
描画を行うレーザ描画装置において、 前記ワークを搭載してＸ軸方向、Ｙ軸方向に可動のＸ−
Ｙステージと、 前記複数のレーザビームを一括して振らせて前記ワーク
上においてＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキ
ャンするためのガルバノスキャナと、 前記複数の半導体レーザのオン、オフ、前記Ｘ−Ｙステ
ージ、及び前記ガルバノスキャナを制御するための制御
装置とを含み、 前記制御装置は、前記ガルバノスキャナのスキャンに同
期させて前記Ｘ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方
向に移動させることにより、前記ガルバノスキャナによ
るスキャン範囲Ｌ１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の
軸方向への移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行
うことを特徴とするレーザ描画装置。 - 【請求項６】 請求項５記載のレーザ描画装置におい
て、前記ガルバノスキャナは、前記複数のレーザビーム
を一括して前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の両軸方向
にスキャンする機能を有し、前記一方の軸方向へのスキ
ャンは、該一方の軸方向に関して互いに隣接し且つ互い
に反対向きの往動作によるスキャンと復動作によるスキ
ャンとを含み、これらの往動作によるスキャンと復動作
によるスキャンとを前記他方の軸方向へずらしながらｍ
回繰返すことで前記他方の軸方向に関して距離Ｌ３（但
し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が行われ、該距離Ｌ３の
範囲の描画が終了すると前記Ｘ−Ｙステージによる前記
他方の軸方向への移動が行われることを特徴とするレー
ザ描画装置。 - 【請求項７】 請求項６記載のレーザ描画装置におい
て、前記制御装置は、前記Ｘ−Ｙステージによる前記他
方の軸方向への移動範囲Ｌ２の移動が終了したら、該Ｘ
−Ｙステージを前記スキャン範囲Ｌ１だけ前記一方の軸
方向に移動させ、続いて、前記往動作によるスキャンと
復動作によるスキャンとを前記他方の軸方向に関して反
対方向にずらしながら行うと共に、前記Ｘ−Ｙステージ
を前記他方の軸方向に関して反対方向に移動させ、これ
をｎ回繰返すことにより（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定され
る領域の描画を行うことを特徴とするレーザ描画装置。 - 【請求項８】 請求項６記載のレーザ描画装置におい
て、前記レーザアレイと前記ガルバノスキャナとをｎ組
備え、前記ｎ組のガルバノスキャナを前記一方の軸方向
に並べて配列してそれぞれの組のレーザアレイからの複
数のレーザビームが前記ワークにおける前記一方の軸方
向に関して隣接して照射されるようにすることにより、
（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の描画を行うこと
を特徴とするレーザ描画装置。 - 【請求項９】 請求項７あるいは８記載のレーザ描画装
置において、前記ガルバノスキャナと前記ワークとの間
にｆθレンズが配置され、前記距離Ｌ３は前記ｆθレン
ズの直径で規定されることを特徴とするレーザ描画装
置。 - 【請求項１０】 連続してレーザビームを発生する複数
の半導体レーザを含むレーザアレイからの複数のレーザ
ビームを、平板状のワークにおける互いに隣接した位置
に照射して描画を行うレーザ描画方法であって、 前記ワークをＸ−Ｙステージ上に搭載し、 前記複数のレーザビームに対応する複数のセルを有し
て、レーザビームの通過、阻止をレーザビーム毎に行う
ことのできる液晶マスクを配置し、 該液晶マスクを通過した１つ以上のレーザビームを一括
してガルバノスキャナにより振らせて前記ワーク上にお
いてＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンす
るようにし、 前記ガルバノスキャナのスキャンに同期させて前記Ｘ−
ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動させるこ
とにより、前記ガルバノスキャナによるスキャン範囲Ｌ
１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向への移動範
囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行うことを特徴とす
るレーザ描画方法。 - 【請求項１１】 請求項１０記載のレーザ描画方法にお
いて、前記ガルバノスキャナは、前記複数のレーザビー
ムを一括して前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の両軸方
向にスキャンする機能を有し、前記一方の軸方向へのス
キャンは、該一方の軸方向に関して互いに隣接し且つ互
いに反対向きの往動作によるスキャンと復動作によるス
キャンとを含み、これらの往動作によるスキャンと復動
作によるスキャンとを前記他方の軸方向へずらしながら
ｍ回繰返すことで前記他方の軸方向に関して距離Ｌ３
（但し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が行われ、該距離Ｌ
３の範囲の描画が終了すると前記Ｘ−Ｙステージによる
前記他方の軸方向への移動が行われることを特徴とする
レーザ描画方法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載のレーザ描画方法にお
いて、前記Ｘ−Ｙステージによる前記他方の軸方向への
移動範囲Ｌ２の移動が終了したら、該Ｘ−Ｙステージを
前記スキャン範囲Ｌ１だけ前記一方の軸方向に移動さ
せ、続いて、前記往動作によるスキャンと復動作による
スキャンとを前記他方の軸方向に関して反対方向にずら
しながら行うと共に、前記Ｘ−Ｙステージを前記他方の
軸方向に関して反対方向に移動させ、これをｎ回繰返す
ことにより（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の描画
を行うことを特徴とするレーザ描画方法。 - 【請求項１３】 請求項１１記載のレーザ描画方法にお
いて、前記レーザアレイと前記ガルバノスキャナとをｎ
組備え、前記ｎ組のガルバノスキャナを前記一方の軸方
向に並べて配列してそれぞれの組のレーザアレイからの
複数のレーザビームが前記ワークにおける前記一方の軸
方向に関して隣接して照射されるようにすることによ
り、（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の描画を行う
ことを特徴とするレーザ描画方法。 - 【請求項１４】 連続してレーザビームを発生する複数
の半導体レーザを含むレーザアレイからの複数のレーザ
ビームを、平板状のワークにおける互いに隣接した位置
に照射して描画を行うレーザ描画装置であって、 前記ワークを搭載してＸ軸方向、Ｙ軸方向に可動のＸ−
Ｙステージと、 前記複数のレーザビームに対応する複数のセルを有し
て、レーザビームの通過、阻止をレーザビーム毎に行う
ことのできる液晶マスクと、 該液晶マスクを通過した１つ以上のレーザビームを一括
して振らせて前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の少なく
とも一方の軸方向にスキャンするためのガルバノスキャ
ナと、 前記複数の半導体レーザのオン、オフ、前記Ｘ−Ｙステ
ージ、及び前記ガルバノスキャナを制御するための制御
装置とを含み、 前記制御装置は、前記ガルバノスキャナのスキャンに同
期させて前記Ｘ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方
向に移動させることにより、前記ガルバノスキャナによ
るスキャン範囲Ｌ１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の
軸方向への移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行
うことを特徴とするレーザ描画装置。 - 【請求項１５】 請求項１４記載のレーザ描画装置にお
いて、前記ガルバノスキャナは、前記複数のレーザビー
ムを一括して前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の両軸方
向にスキャンする機能を有し、前記一方の軸方向へのス
キャンは、該一方の軸方向に関して互いに隣接し且つ互
いに反対向きの往動作によるスキャンと復動作によるス
キャンとを含み、これらの往動作によるスキャンと復動
作によるスキャンとを前記他方の軸方向へずらしながら
ｍ回繰返すことで前記他方の軸方向に関して距離Ｌ３
（但し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が行われ、該距離Ｌ
３の範囲の描画が終了すると前記Ｘ−Ｙステージによる
前記他方の軸方向への移動が行われることを特徴とする
レーザ描画装置。 - 【請求項１６】 請求項１５記載のレーザ描画装置にお
いて、前記制御装置は、前記Ｘ−Ｙステージによる前記
他方の軸方向への移動範囲Ｌ２の移動が終了したら、該
Ｘ−Ｙステージを前記スキャン範囲Ｌ１だけ前記一方の
軸方向に移動させ、続いて、前記往動作によるスキャン
と復動作によるスキャンとを前記他方の軸方向に関して
反対方向にずらしながら行うと共に、前記Ｘ−Ｙステー
ジを前記他方の軸方向に関して反対方向に移動させ、こ
れをｎ回繰返すことにより（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定さ
れる領域の描画を行うことを特徴とするレーザ描画装
置。 - 【請求項１７】 請求項１５記載のレーザ描画装置にお
いて、前記レーザアレイと前記ガルバノスキャナとをｎ
組備え、前記ｎ組のガルバノスキャナを前記一方の軸方
向に並べて配列してそれぞれの組のレーザアレイからの
複数のレーザビームが前記ワークにおける前記一方の軸
方向に関して隣接して照射されるようにすることによ
り、（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の描画を行う
ことを特徴とするレーザ描画装置。 - 【請求項１８】 請求項１６あるいは１７記載のレーザ
描画装置において、前記ガルバノスキャナと前記ワーク
との間にｆθレンズが配置され、前記距離Ｌ３は前記ｆ
θレンズの直径で規定されることを特徴とするレーザ描
画装置。 - 【請求項１９】 レーザ発振器からのレーザビームを平
板状のワークに照射して描画を行うレーザ描画方法にお
いて、 前記ワークをＸ−Ｙステージ上に搭載し、 前記レーザビームの断面形状を長尺形状に変換し、 前記長尺形状に対応するように配列された複数のセルを
有して、セル毎に前記変換されたレーザビームの通過を
可能にする液晶マスクを配置し、 該液晶マスクを通過した１つ以上のレーザビームを一括
してガルバノスキャナにより振らせて前記ワーク上にお
いてＸ軸、Ｙ軸の少なくとも一方の軸方向にスキャンす
るようにし、 前記ガルバノスキャナのスキャンに同期させて前記Ｘ−
ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方向に移動させるこ
とにより、前記ガルバノスキャナによるスキャン範囲Ｌ
１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の軸方向への移動範
囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行うことを特徴とす
るレーザ描画方法。 - 【請求項２０】 請求項１９記載のレーザ描画方法にお
いて、前記ガルバノスキャナは、前記複数のレーザビー
ムを一括して前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の両軸方
向にスキャンする機能を有し、前記一方の軸方向へのス
キャンは、該一方の軸方向に関して互いに隣接し且つ互
いに反対向きの往動作によるスキャンと復動作によるス
キャンとを含み、これらの往動作によるスキャンと復動
作によるスキャンとを前記他方の軸方向へずらしながら
ｍ回繰返すことで前記他方の軸方向に関して距離Ｌ３
（但し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が行われ、該距離Ｌ
３の範囲の描画が終了すると前記Ｘ−Ｙステージによる
前記他方の軸方向への移動が行われることを特徴とする
レーザ描画方法。 - 【請求項２１】 請求項２０記載のレーザ描画方法にお
いて、前記Ｘ−Ｙステージによる前記他方の軸方向への
移動範囲Ｌ２の移動が終了したら、該Ｘ−Ｙステージを
前記スキャン範囲Ｌ１だけ前記一方の軸方向に移動さ
せ、続いて、前記往動作によるスキャンと復動作による
スキャンとを前記他方の軸方向に関して反対方向にずら
しながら行うと共に、前記Ｘ−Ｙステージを前記他方の
軸方向に関して反対方向に移動させ、これをｎ回繰返す
ことにより（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の描画
を行うことを特徴とするレーザ描画方法。 - 【請求項２２】 請求項２０記載のレーザ描画方法にお
いて、前記レーザアレイと前記ガルバノスキャナとをｎ
組備え、前記ｎ組のガルバノスキャナを前記一方の軸方
向に並べて配列してそれぞれの組のレーザアレイからの
複数のレーザビームが前記ワークにおける前記一方の軸
方向に関して隣接して照射されるようにすることによ
り、（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の描画を行う
ことを特徴とするレーザ描画方法。 - 【請求項２３】 レーザ発振器からのレーザビームを平
板状のワークに照射して描画を行うレーザ描画装置にお
いて、 前記ワークを搭載してＸ軸方向、Ｙ軸方向に可動のＸ−
Ｙステージと、 前記レーザビームの断面形状を長尺形状に変換するため
の光学手段と、 前記長尺形状に対応するように配列された複数のセルを
有して、セル毎に前記変換されたレーザビームの通過を
可能にする液晶マスクと、 該液晶マスクを通過した１つ以上のレーザビームを一括
して振らせて前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の少なく
とも一方の軸方向にスキャンするためのガルバノスキャ
ナと、 前記Ｘ−Ｙステージ、前記液晶マスク、前記ガルバノス
キャナを制御するための制御装置とを含み、 前記制御装置は、前記ガルバノスキャナのスキャンに同
期させて前記Ｘ−ＹステージをＸ軸、Ｙ軸の他方の軸方
向に移動させることにより、前記ガルバノスキャナによ
るスキャン範囲Ｌ１と前記Ｘ−Ｙステージの前記他方の
軸方向への移動範囲Ｌ２とで規定される領域の描画を行
うことを特徴とするレーザ描画装置。 - 【請求項２４】 請求項２３記載のレーザ描画装置にお
いて、前記ガルバノスキャナは、前記複数のレーザビー
ムを一括して前記ワーク上においてＸ軸、Ｙ軸の両軸方
向にスキャンする機能を有し、前記一方の軸方向へのス
キャンは、該一方の軸方向に関して互いに隣接し且つ互
いに反対向きの往動作によるスキャンと復動作によるス
キャンとを含み、これらの往動作によるスキャンと復動
作によるスキャンとを前記他方の軸方向へずらしながら
ｍ回繰返すことで前記他方の軸方向に関して距離Ｌ３
（但し、Ｌ３＜Ｌ２）の範囲の描画が行われ、該距離Ｌ
３の範囲の描画が終了すると前記Ｘ−Ｙステージによる
前記他方の軸方向への移動が行われることを特徴とする
レーザ描画装置。 - 【請求項２５】 請求項２４記載のレーザ描画装置にお
いて、前記制御装置は、前記Ｘ−Ｙステージによる前記
他方の軸方向への移動範囲Ｌ２の移動が終了したら、該
Ｘ−Ｙステージを前記スキャン範囲Ｌ１だけ前記一方の
軸方向に移動させ、続いて、前記往動作によるスキャン
と復動作によるスキャンとを前記他方の軸方向に関して
反対方向にずらしながら行うと共に、前記Ｘ−Ｙステー
ジを前記他方の軸方向に関して反対方向に移動させ、こ
れをｎ回繰返すことにより（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定さ
れる領域の描画を行うことを特徴とするレーザ描画装
置。 - 【請求項２６】 請求項２４記載のレーザ描画装置にお
いて、前記レーザアレイと前記ガルバノスキャナとをｎ
組備え、前記ｎ組のガルバノスキャナを前記一方の軸方
向に並べて配列してそれぞれの組のレーザアレイからの
複数のレーザビームが前記ワークにおける前記一方の軸
方向に関して隣接して照射されるようにすることによ
り、（ｎ×Ｌ１×Ｌ２）で規定される領域の描画を行う
ことを特徴とするレーザ描画装置。 - 【請求項２７】 請求項２５あるいは２６記載のレーザ
描画装置において、前記ガルバノスキャナと前記ワーク
との間にｆθレンズが配置され、前記距離Ｌ３は前記ｆ
θレンズの直径で規定されることを特徴とするレーザ描
画装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000016037A JP3435601B2 (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | レーザ描画方法及び描画装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2005224861A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-08-25 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | 樹脂被覆金属管の樹脂層の除去方法 |
| JP2006330386A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Shibaura Mechatronics Corp | パターン転写装置、転写方法及び基板 |
| JP2009539618A (ja) * | 2006-06-14 | 2009-11-19 | エリコン・バルザース・コーティング・（ユーケ−）・リミテッド | レーザスクライブのための処理 |
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