JP4113495B2 - マルチビーム微細機械加工システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチレーザビームポジショニング及びエネルギ供給システムに関し、特に、電気回路基板に孔を形成するために使用されるレーザ微細機械加工システムに関する。

様々なレーザ微細機械加工装置が、基板にパターンを微細機械加工するために使用される。かかるシステムの多くは、電気回路基板の製造に使用される。電気回路基板の製造は、絶縁性、大抵は誘電体基板に導電性ラインやパッドなどの導電性素子を積層する工程を有する。かかる基板の複数が、一緒に接着されて電気回路基板を形成する。電気回路基板の様々な層間を電気的に相互接続するために、バイアと呼ばれる孔が、選択された基板層を貫通して穿設され、導体でメッキされる。電気回路基板は、大抵、数万から数十万のバイアを含む。

本発明の目的は、電気回路基板にバイアを形成するために特に有用な改良されたレーザ微細機械加工装置を提供することである。

本発明の他の目的は、複数のレーザビームの配置を同時に且つ互いに独立に行うように動作する改良されたレーザ微細機械加工装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、複数のレーザビームの配置を同時に且つ互いに独立に行うように動作するレーザビームポジショニングシステムを使用するレーザ微細機械加工装置を提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、複数のパルスレーザビームの配置をレーザエネルギの損失を抑制しつつ互いに独立に行うレーザ微細機械加工装置を提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、固体Ｑスイッチレーザなどのパルスレーザによって供給されるエネルギを有効に利用して電気回路基板にバイアを形成するレーザ微細機械加工装置を提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、入力レーザビームを基板を微細機械加工するために使用される少なくとも１つの出力ビームへと分割することによって、レーザビームのエネルギ特性を制御するレーザ微細機械加工装置を提供することである。少なくとも１つの出力ビームは、単一のビーム、または複数のビームである。

本発明のさらなる他の目的は、入射レーザビームを選択可能な個数の出力ビームに分割するように動作するダイナミックビームスプリッタを提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、入力レーザビームを、ほぼ均一なエネルギ特性を有する複数のサブビームへと選択可能に分割するように動作するダイナミックビームスプリッタを提供することである。

本発明のさらなる他の目的は、エネルギを基板上の選択可能な位置へと供給するために適した向きに予め配置された選択的に位置を変更可能なビーム反射器に、パルスビームを選択可能に偏向するシステムを提供することである。ビームの偏向は、レーザビームのパルスの反復と少なくとも同程度に速いデューティサイクルで行われる。

本発明のさらなる他の目的は、入力レーザビームを、各々が選択可能な方向に偏向される複数の出力レーザビームへと分割するように動作するダイナミックビームスプリッタを提供することである。本発明の実施の形態において、出力レーザビームの各々は、ビームスプリッタの異なる空間領域へと出射される。

本発明のさらなる他の目的は、共通面内を伝搬する複数のレーザビームが入力されて、レーザビームの各々を、共通面の外側にある２次元アレイ内の位置へと供給するレーザビーム供給器を提供することである。

本発明の実施の形態の概念により、レーザビームポジショニングシステムは、例えば、基板を微細機械加工するためには、有効であり、選択可能な方向に力学的に偏向される複数のサブビームを提供するように動作する。各サブビームは、互いに独立して位置を調整可能な偏向器のアレイに位置する偏向器に入射するように偏向され、そこで、サブビームは、偏向器によって偏向されて、基板上の選択可能な位置に入射する。本発明の実施の形態において、複数のサブビームは、力学的に制御されるビームスプリッタによって単一の入力ビームから生成される。

本発明の実施の形態の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、力学的に選択可能な方向に伝搬する複数の放射ビームを生成する力学的に方向を調整可能な放射エネルギ源を含む。複数のビーム操作素子において互いに独立して配置を調整可能なビーム操作素子は、ビームが入力されて、そのビームを基板上の選択可能な位置へと案内するように動作する。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、放射ビームを生成する少なくとも１つの放射エネルギ源と、各々が選択可能な方向に伝搬する複数のサブビームへとビームを分割するように動作するビームスプリッタと、互いに独立して配置を調整可能な複数のビーム操作素子とを有する。いくつかのビーム操作素子は、複数のサブビームが入力され、そのビームを基板の選択可能な場所へと案内する。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、放射ビームを形成する少なくとも１つの放射エネルギ源と、放射エネルギ源と基板との間に配置される力学的に変更可能なビームスプリッタとを有する。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、放射ビームを生成する少なくとも１つの放射エネルギ源と、放射エネルギ源と基板との間に配置されたオプトエレクトロニクスマルチビームジェネレータとを有する。マルチビームジェネレータは、ビームから少なくとも２つのサブビームを生成すると共に、各サブビームのエネルギ密度特性を選択するように動作する。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、光軸に沿って放射ビームパルスを生成する少なくとも１つのパルス放射エネルギ源と、放射エネルギ源と基板との間に配置されたマルチビーム選択可能且つ角度調整可能出力ビームスプリッタとを有する。パルスビームは、パルス間隔によって分離されるマルチパルスを含む。選択可能且つ角度調整可能出力ビームスプリッタは、光軸に対して選択された角度で複数のサブビームを出力するように動作する。角度は、パルス間隔よりも短い時間量で変更可能である。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、パルス放射ビームを形成する少なくとも１つのパルス放射エネルギ源と、放射エネルギ源と基板との間に配置されたビームスプリッタと、選択可能な空間配置調整可能な複数の偏向器とを有する。このビームパルスは、パルス間隔によって分離された複数のパルスを含む。ビームスプリッタは、複数のサブビームを、変更可能且つ選択可能な角度で出力するように動作する。偏向器は、パルス間隔よりも大きな時間量で３次元の配置を調整するように動作する。いくつかの空間配向偏向器は、サブビームが入力されるように、また、サブビームを基板に案内するように配置されている。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、放射ビームを生成する少なくとも１つの放射エネルギ源と、ビームを選択可能な本数の出力ビームへと分割するように動作するビームスプリッタと、出力ビームが入力されると共に出力ビームを案内して基板の一部を微細機械加工するビーム操作素子とを有する。この出力ビームは、出力ビームの選択可能な本数に対して機能的に関係したエネルギ特性を有する。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、１つの平面内を伝搬する複数の放射ビームを生成する少なくとも１つの放射エネルギ源と、複数のビームが入力すると共に、少なくともいくつかのビームを平面の外の所定位置へと偏向させる複数の偏向器とを有する。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、放射ビームを生成する少なくとも１つの放射エネルギ源と、ビームが入力されると共に１つの平面内を伝搬する複数のサブビームを出力するように動作するビームスプリッタと、複数のサブビームが入力すると共に、少なくともいくつかのサブビームを平面の外の所定位置へと偏向させる複数の偏向器とを有する。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給する方法は、第１の複数のビームを第１の複数の位置へと案内する第１の期間の間に、第１の複数のビームを第１の複数の選択可能に配置調整可能な偏光器へと案内する行程と、第１の期間の間に、第２の複数の選択自在に配置可能な偏光器の位置を選択的に調整する行程と、第２の期間の間に、第１の複数の放射ビームを第２の複数の選択可能に配置調整可能な偏光器へと案内して第１の複数のビームを第２の複数の位置へと案内する行程とを有する。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板に供給するシステムは、少なくとも１つの放射ビームを生成する少なくとも１つの放射ビーム源と、少なくとも１つのビームが入力されて、ビームを基板上で少なくとも部分的に重畳する少なくとも第１及び第２の位置へ供給する少なくとも第１及び第２の偏光器とを有する。

本発明の実施の形態の他の概念において、レーザ微細機械加工装置は、複数の放射ビームを精製する少なくとも１つの放射ビーム源と、微細機械加工すべき基板と少なくとも１つの放射ビーム源との間に配置された互いに独立に配置が調整可能な複数の偏光器と、少なくとも１つの放射ビーム源と基板との間に配置されたフォーカシングレンズとを有する。互いに独立に配置が調整可能な複数の偏光器は、少なくとも１つの放射ビームを基板上の選択可能な位置へと独立に供給するように動作する。フォーカシングレンズは、複数の放射ビームが入力され、同時にビームを基板上の選択可能な位置へと集束させるように動作する。

本発明の実施の形態の他の概念において、音響光学装置は、光軸に沿って放射ビームが入力される光学素子と、光学素子と関係するトランスデューサとを有する。トランスデューサ波、同時に異なる音響周波数を有する音響波を光学素子の内部に形成する。光学素子は、光軸に対して異なる角度で複数のサブビームを出力するように動作する。

本発明の実施の形態の他の概念において、エネルギを基板へ供給する方法は、レーザビームをビームスプリッタ装置に供給する行程と、レーザビームを第１の個数の出力ビームに分割すると共に第１の個数の出力ビームを案内して多層基板の第１層に少なくとも１つの開口を形成する工程と、次に、レーザビームを第２の個数の出力ビームに分割すると共に第２の本数の出力ビームのいくつかを案内して多層基板の第２の層の選択部分を少なくとも１つの開口を介して除去する工程とを含む。

本発明のさらなる特徴及び概念は、以下に記載するものの様々な組み合わせを含む。

放射エネルギ源は、複数のビームを出力する放射エネルギパルス源からなる。複数のビームの各々は、放射エネルギパルスによって画定される。

放射エネルギパルス源は、少なくとも１つのＱスイッチレーザからなる。

力学的に向きを調整可能な放射エネルギ源は、放射エネルギのビームが入力すると共にビームを選択可能な本数のサブビームに分割するように動作する。

力学的配向可能な放射エネルギ源は、放射エネルギビームが入力されるとともにビームを複数のサブビームへと分割し、サブビームの各々を選択可能な方向へと案内するように動作するビームスプリッタを有する。

ビームスプリッタは、動作が制御信号によって支配される音響光学偏向器を有する。

ビームスプリッタは、制御信号によって制御される音響波ジェネレータを有する音響光学偏向器を有する。この音響光学偏向器は、音響光学偏向器によって出力されるサブビームの本数を決定する音響波を生成する。

ビームスプリッタは、制御信号によって制御される音響波ジェネレータを有する音響光学偏向器を有する。この音響光学偏向器は、サブビームの選択可能な本数を決定する音響波を生成する。

音響光学偏向器における音響波は、複数の空間分離音響波セグメントを含む。空間分離音響波セグメントの各々は、異なる周波数を有する制御信号の一部によって画定される。

音響波での空間分離音響波セグメントの各々は、対応するサブビームの対応する空間的に異なる方向を決定する。この方向は、音響波セグメントに対応する制御信号の一部の周波数の関数である。

空間分離音響波セグメントの個数は、対応するサブビームの本数を決定する。

力学的に向きを調整可能な放射エネルギ源は、放射エネルギビームが入力されると共にビームを選択可能な本数のサブビームに分割する力学的に構成調整可能なビームスプリッタを有する。力学的に構成調整可能なビームスプリッタは、構成の調整期間内にサブビームの本数とその方向との少なくとも１つを変更可能である。放射エネルギのパルスは、構成調整期間よりも長いパルス間隔によって互いに分離されている。

互いに独立に配置調整可能な複数のビーム操作素子は、向きを変更している時間内にサブビームの方向を変更することができる。放射エネルギパルスは、向きを変更する時間よりも短いパルス間隔によって互いに分離されている。

ビーム操作素子の各々は、少なくとも１つの選択的に傾斜可能なアクチュエータに装着された反射器を含む。アクチュエータは、圧電装置や、ＭＥＭ装置からなる。

ビーム操作素子の個数は、複数のサブビームに含まれるサブビームの個数を超えている。複数のサブビームの少なくともいくつかは、複数のビーム操作素子のうちの少なくともいくつかに案内され、一方、他の複数のビーム操作素子は、配置が調整されている。

選択可能な本数のサブビームは、全て１つの平面内にあり、ビーム操作素子の２次元アレイは、平面の外側にある。少なくとも１つの力学的に向きを調整可能な放射エネルギ源と、複数の互いに独立に配置が調整可能なビーム操作素子との間に必要に応じて挿入された固定偏光器のアレイは、平面内にあるビームを平面の外側の位置に向けて案内する。

本発明を、添付図面を参照しながら、以下の詳細な記載に基づいて説明する。

図１Ａ及び図１Ｂを参照する。図１Ａは、本発明の好ましい実施例により構成され動作する、電気回路を製造するシステム及び機能を説明する部分構成図である。図１Ｂは、図１Ａのシステム及び機能にて使用されるレーザによって出力されるレーザパルスのタイミンググラフである。図１Ａのシステムは、レーザ微細機械加工装置１０を含み、さらに、エネルギを基板に供給する機能も含む。

装置１０は、プリント回路基板の製造中に、プリント回路基板１４にバイア１２などの孔を微細機械加工する場合に特に有効である。装置１０は、フラットパネルディスプレイでのアモルファスシリコンの選択アニールや電気回路の半田マスクの除去を含む、微細機械加工を使用する他の適宜の製造プロセスにおいても使用される。なお、本発明は、上記用途に限定されない。従って、本発明は、プリント回路基板を微細機械加工する内容で説明されているが、本発明を、この用途のみに限定すべきではない。

以下に記載するシステム及び方法を使用した微細機械加工に適した基板１４などのプリント回路基板は、大抵、１つ以上の電気回路層を有する例えばエポキシガラスなどの誘電体基板を含む。そして、各電気回路層は、その一面に導電パターン１６が選択的に形成されている。基板は、単一の層で形成されたり、あるは、複数の基板層が互いに接着されて形成されたラミネートシートで形成される。さらに、基板１４の最外層は、図１Ａに示すように、その上に導電パターン１６が形成されている。或いは、基板１４の最外層は、例えば、符号１７にて示す領域によって示されるように、基板１４の外面の一部を連続して実質的にカバーする金属箔からなる。

本発明の実施の形態において、図１Ａに示すように、レーザ微細機械加工装置１０は、パルスレーザビーム２２を出力するパルスレーザ２０を含む。パルスレーザビーム２２は、レーザパルスグラフ２６（図１Ｂ）のピーク２４にて示すように、光パルスのストリームによって規定される。本発明の実施の形態において、パルスレーザ２０は、周波数トリプル（frequency tripled）ＱスイッチＹＡＧレーザであり、１０〜５０ＫＨｚ、好ましくは１０〜２０ＫＨｚのパルス反復速度でＵＶパルスレーザビーム２２を生成する。適切なＱスイッチレーザは、例えば、アメリカ、カリフォルニア州のスペクトラ・フィジックス、ライトウエーブ・エレクトロニクス・アンド・コヒーレントから現在市販されている。プリント回路基板を製造するために使用される多くの材料と適切に相互作用する他の市販のパルスレーザを使用することも可能である。

ガラスを含む基板の微細機械加工に特に適したＵＶパルスレーザビームを出力するパルスレーザ２０としての使用に適した他のレーザは、米国仮特許出願６０／３６２，０８４の利益を主張して同時に出願された本出願人の同時係属米国特許出願 に記載されている。なお、この出願の開示は、本発明に取り込まれている。

図１Ａに示す実施の形態は、レーザ微細機械加工装置１０と、第１のレンズ２８に入射するパルスレーザビーム２２とを、示している。レンズ２８は、好ましくは、音響光学偏向器（ＡＯＤ）３０などの第１の可変偏向器アセンブリにおける像面（図示せず）でビーム２２を平坦にするように作用するシリンドリカルレンズである。好ましくは、ＡＯＤ３０は、トランスデューサ素子３２と、クオーツや適宜の結晶材料から形成された透過結晶部材３４とを含む。

トランスデューサ３２は、制御信号３６が入力されて、ＡＯＤ３０の透過結晶部材３４を通過して伝搬する音響波３８を生成する。制御信号３６は、好ましくはＲＦ変調器４０によって生成されるＲＦ信号である。ＲＦ変調器４０は、好ましくは、ダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）４２や、電圧制御オッシレータ（ＶＣＯ）などの適宜の信号ジェネレータによって駆動される。システムコントローラ４４は、ＤＤＳ４２及びレーザドライバ４７と連動して、パルスレーザビーム２２を規定するレーザパルス２４と制御信号３６の生成との間を調整するために設けられている。故に、基板１４の一部は、製造される電気回路の所望の設計パターンに応じて、例えば、切断によって除去される。かかる設計パターンは、例えば、ＣＡＭデータファイル４６や、製造される電気回路の適宜のコンピュータファイル表示によって提供される。

当該分野にて周知のように、結晶部材３４の内部に音響波３８が存在すると、ビーム２２が結晶部材３４に入射したとき、ビーム２２は、角度θ_ｎで偏向される。θ_ｎは、次式による波動２６の周波数ｆ_ｎの関数になる。

θ_ｎ ＝（Δｆ_ｎ ×λ）／ｖ_ｓ

ここで、
Δｆ_ｎ ＝ ｆ_ｎ − ｆ_０
λ ＝ レーザビーム２２の波長
ｖ_ｓ ＝ ＡＯＤ３０の透過結晶部材３４の内部での音速
ｎは、以下に記載するように、レーザサブビームの指数を表す整数である。

本発明の実施の形態において、ＡＯＤ３０は、ダイナミックビームスプリッタとして機能し、ビーム２２が分割されるセグメントの数とビームの偏向角度との少なくとも一方を制御する。信号３６は、音響波３８を結晶部材３４を一定の周波数で伝搬させるように、選択可能に生成させてもよい。または、信号３６は、音響波３８を結晶部材３４の内部を様々な周波数で伝搬させるように、選択可能に生成させてもよい。

ダイナミックビームスプリッタとしてのＡＯＤ３０の構成、機能、及び動作の様々な概念を、図５〜７を参照して以下に記載する。他のタイプのＡＯＤの構成及び動作は、ダイナミックビームスプリッタ及び偏向器として機能するように構成され配置されて、「ダイナミックマルチパス・音響光学ビームスプリッタ及び偏向器」と題されて同時に本発明と出願された同時係属の米国仮出願 に記載されている。

本発明の実施の形態において、信号３６によって、音響波３８は、様々な周波数でＡＯＤ３０の無い部に生成され、故に、音響波３８がレーザパルス２４と相互作用する時、音響波３８は、少なくとも２つの異なる周波数を有する。音響波３８を１つ以上の周波数で生成することによって、ビーム２２は、１つ以上のセグメントへと分割される。大抵、レーザパルスがＡＯＤ３０に入射する時に、様々な周波数が、ＡＯＤ３０の内部で空間的に分離される。または、異なる周波数は、合成波形に重畳される。

このように、音響波３８が非均一な波形で結晶部材３２を伝搬してレーザビーム２２と相互作用する時、レーザビーム２２は、複数のビームセグメント５０、すなわちサブビームへとセグメント化される。各セグメントは、角度θ_ｎで偏向される。θ_ｎは、ピーク２４（図１Ｂ）にて示されるレーザビーム２２が結晶部材３４に入射する時に、結晶部材３４での音響波３８の１つの音響波周波数、または複数の音響波周波数の関数になる。

本発明の実施の形態において、ＡＯＤ３０は、レーザビーム２２のパルス繰り返し数よりも小さいデューティサイクルで動作する。すなわち、ＡＯＤ３０からの出力部でサブビーム５０の個数とその方向との少なくとも一方を変化させるために、レーザパルス２４が入射した時に異なる周波数成分を有するようにＡＯＤ３０での音響波３８の構成を変更するために必要な時間は、レーザビーム２２での連続パルス２４のパルス間隔よりも短い。

各ビームセグメント５０は、例えば均一な音響波によって生成された単一のセグメント、または図１に示すような複数のセグメントであり、第２の可変偏向器アセンブリ５２に向けて案内される。第２の可変偏向器アセンブリ５２は、複数の互いに独立に傾斜可能なビーム操作反射素子５４にて形成される。

本発明の実施の形態において、第２の可変偏向器アセンブリ５２は、光学ＭＥＭ装置を有し、或いは、適宜の圧電モータによって傾斜可能なミラーのアレイとして形成され、或いは、ガルバノメータのアレイとして形成され、または、互いに独立して傾斜可能な反射装置の適宜のアレイを有する。図１Ａに示す第２の可変偏向器アセンブリ５２の構成において、反射素子５４の６×６のアレイが設けられている。互いに独立に傾斜可能な反射素子５４の適宜の数を使用することもできる。

互いに独立して制御可能なディジタル光スイッチのアレイを形成する適宜の光ＭＥＭ装置は、アメリカ、ダラスのテキサス・インスツルメントから市販されているディジタル・マイクロミラー装置（ＤＭＤ（商標））に使用されている技術を使用する。または、反射素子５４の適宜のアレイを、ＭＥＭＳ及びＭＯＥＭＳ技術及び応用（Ｒａｉ−Ｃｈｏｕｄｈｕｒｙ編、ＳＰＩＥ出版、２０００）において提示されたＭｉｇｎａｒｄｉ等の「ディジタルマイクロミラーデバイス−ディスプレイ目的のマイクロ・オプティカル電気機械装置」に詳細に記載されたＤＭＤ（商標）の製造原理により構成することもできる。なお、この文献は、本発明に参照文献として取り込まれている。

反射素子５４の各々は、基板１４の一部を所望の位置で微細機械加工、穿設、或いは除去するために、反射素子５４に入射するビームセグメント５０を別々に独立して操作して、目標領域５５の選択可能な位置で基板１４に入射させる。

図１Ａに示すように、反射素子５４の操作は、例えば、システムコントローラ４４と連動するサーボコントローラ５７によって制御され、故に、反射素子５４が、製造される電気回路の所望の設計パターンに応じて、ビームセグメント５０を基板１４の必要な位置に、適切且つ直接に確実に入射させることができる。かかる設計パターンは、例えば、ＣＡＭデータファイル４６、または製造される電気回路を表す適宜のコンピュータファイルによって提供される。

反射素子５４の各々は、反射素子５４に入射するビームが、対応するカバレッジ領域内の選択可能な位置に到達するように構成されている。本発明の実施の形態において、カバレッジ領域は、反射素子５４の少なくともいくつかに相当し、少なくとも部分的に相互に重複している。

本発明の実施の形態において、第２の可変偏向器アセンブリ５２における反射素子５４の数は、ＡＯＤ３０によって出力されるビームセグメント５０の最大数を超えている。反射素子５４は、大抵、レーザビーム２２のパルス繰り返し数よりも遅いデューティサイクルで動作する。すなわち、ある反射素子５４に入射するビームセグメント５０を基板１４の新たな位置へと案内するために、この反射素子５４の向きを調整するために必要な時間は、レーザビーム２２の連続するパルス２４間のパルス間隔よりも長い。

反射素子５４における冗長性のために、レーザビーム２２のあるパルス２４に対しては、ビームセグメント５０は、反射素子５４のいくつかのみに入射し、他のものには入射しない。このように、反射素子５４には、サブビーム５０が入力しないことがあり、次のレーザパルス２４からのサブビーム５０の入力に備えて、新しい３次元的配置に調整される。同時に、他の反射素子５４は、ビームセグメント５０を案内して基板１４へ入射させる。

図１Ａに示すように、反射ミラー６２、フォーカスレンズ６３、テレセントリック（telecentric）描画レンズ６４が、第２の可変偏向器アセンブリ５２と基板１４との間に差し込まれて、基板１４の表面にビームセグメント５０を誘導する。なお、レンズ６３，６４の光学領域は、互いに異なる方向に伸長する光軸に沿って伝搬するビームセグメント５０に対応すべきである。

なお、システム形状及びエンジニアリング設計に応じて、単一の反射ミラー６２、非反射ミラー、または多重反射ミラーを使用することもできる。さらに、フォーカスレンズ６３及びテレセントリックレンズ６４を組み合わせて単一の光学素子にしたり、または、レンズ６２、６４の各々を、マルチレンズ素子とすることもできる。さらに、システム１０は、例えば、大きさが異なる基板１４に孔やバイアを形成するために、１つ以上のビームセグメント５０の断面のサイズを制御するズームレンズ（図示せず）を有することもできる。または、ズーム光学系を使用して、ＡＯＤによって様々な径で出力されるビームセグメント５０の径を一様にすることもできる。

本発明の実施の形態において、ビームセグメント５０が入射レーザビーム２２の光軸に対してＡＯＤ３０によって偏向される角度θ_ｎは、かなり小さく、１０^−２ラジアンのオーダである。システムをよりコンパクトにするために、望遠光学素子などのビームアングルエキスパンダを、好ましくは、ＡＯＤ３０の下流に設ける。ビームアングルエキスパンダは、レンズ５６によって示され、ビームセグメント５０の角度に関する相対的な発散を増加させるように作用する。

ＡＯＤ３０は、大抵、ビームセグメント５０の光軸を一平面内に含むように、サブビーム５０を偏向させる。図１Ａに示すように、第２の可変偏向器アセンブリ５２は、ビームセグメント５０の光軸の面の外側に位置する２次元アレイを有する。図１Ａに示すように、直線から２次元への写像アセンブリ５８が、ＡＯＤ３０と第２の可変偏向器アセンブリ５２との間に配置されている。写像アセンブリ５８は、同一面内を伝搬するビームセグメント５０が入力され、ビームセグメント５０を、サブビーム５０の面の外側の２次元アレイの位置へと案内する。

本発明の実施の形態において、写像アセンブリ５８は、各々が適切に３次元の配置が変更される複数の写像セクション６０を有する。故に、ある写像セクション６０に入射するＡＯＤ３０によって出力されたビームセグメント５０は、反射素子５４に向けて案内されて、ここに投影される。

システム１０の動作及び機能を、以下に簡単に説明する。音響波は、３８であり、レーザビーム２２のパルス２４と同期して透過結晶部材３４内で生成される。故に、所望の音響波構造が、最初のレーザビームパルスが透過結晶部材３４に入射する時に透過結晶部材３４内に存在する。音響波３８は、透過結晶部材３４全体に亘って一様な周波数を有し、これによって、単一のビームセグメント５０が生成される。または、音響波は、複数の異なる周波数を有することもできる。異なる周波数は、例えば、音響波３８の長手方向に沿った別々の空間セグメントに存在し、若干離れた数本のビームセグメント５０を生成する。本発明の実施の形態において、ＡＯＤ３０のデューティサイクルは、十分に高速であるために、レーザビーム２２の各レーザパルス２４を選択可能に且つ別々に分割したり偏向させるために力学的に構成が調整される。本発明の好ましい実施の形態において、ビームスプリッタの構成の調整は、レーザビーム２２を規定するレーザパルス２４の各々がＡＯＤ３０に入射する時に、ＡＯＤ３０での互いに異なる構成を有する音響波を形成することによって行われる。

音響波３８での様々な周波数によって、各ビームセグメント５０は、選択可能な角度θ_ｎで偏向されて、好ましくは、ビームエキスパンダレンズ５６を通過した後で、写像アセンブリ５８の選択された写像領域６０に入射する。各ビームセグメント５０は、第２の可変偏向器アセンブリ５２で反射素子５４の１つの対応する位置に、適切な写像領域６０によって案内される。反射素子５４は、ビームセグメント５０が基板１４の所望の位置を機械加工したり穿設するために、基板１４のある位置へさらに案内されるように適切に傾斜されている。

本発明の実施の形態において、ＡＯＤ３０は、レーザビーム２２のパルス繰り返し数よりも早いデューティサイクルで動作するが、ＡＯＤ３０が行う偏向は、相対的に小さな偏向角度でビームセグメント５０を偏向するように、相対的に制限されている。ビームセグメント５０は、全て同一平面内に位置する。

逆に、第２の可変偏向器アセンブリ５２において各反射素子５４の配置を調整するために必要な時間は、レーザビーム２２を規定する連続するパルスのパルス間隔よりも大きい。しかしながら、反射素子５４の各々は、相対的に大きな角度範囲で、好ましくは、少なくとも２次元で傾動斜されるので、反射素子５４に入射するレーザサブビーム５０は、比較的広い空間領域をカバーするように案内される。

本発明の実施の形態において、反射素子５４の各々は、適切に傾斜可能であり、故に、隣接する反射素子５４は、ビームセグメント５０を誘導して基板１４の表面にて相互に重複する領域をカバーするように動作する。さらに、第２の可変偏向器アセンブリ５２の反射素子５４は、ビームセグメント５０を、レンズ６３，６４の視野６８内の適宜の位置に案内できる。

視野６８内の所望の位置５５を機械加工した後、基板１４及び装置１０は、システム１０に対して相対的に移動され、故に、視野６８は、基板１４の別の部分をカバーする。

本発明の実施の形態において、第２の可変偏向器アセンブリ５２における反射素子５４の個数は、多くの場合、レーザビーム２２がＡＯＤ３０によって分割されるビームセグメント５０の個数を超えている。最初の期間では、ビームセグメント５０は、第１の複数の反射素子５４に入射するが、他の反射素子５４には入射しない。最初の期間は、以下に記載するように、ビームセグメント５０が入力しない他の反射素子５４の位置を調整するために使用される。

次の第２の期間の間、ビームセグメント５０は、ＡＯＤ３０によって偏向されて、前の期間ではビームセグメント５０が入力しなかった反射素子５４の少なくともいくつかに入射する。第２の期間で使用される反射素子５４は、サブビーム５０を基板１４に偏向させるために位置が適切に調整されている。第２の期間の間、ビームセグメント５０が入射しない反射素子の少なくともいくつかは、第１の期間に使用された反射素子を含む場合があるが、次の期間でに使用のために再び位置が調整される。このように、ある期間では使用されない反射素子５４の位置を調整するプロセスが、繰り返される。

概して、第１のレーザパルスからのビームセグメント５０が選択された反射素子５４に入射する時、他の反射器は、次のビームパルスからビームセグメント５０が入力されるように同時に位置が調整されている。

単一の反射素子５４の位置を調整するのに要する時間は、１から１０ミリ秒の間のオーダにあり、２０ＫＨｚのＱスイッチレーザの約２０〜２００パルスの間に相当する。反射素子５４を配置するために使用される時間の長さは、レーザパルス２４のデューティサイクルを超えており、安定したビーム配置の精度を保証する。さらに、マルチ反射器５４の使用によって、基板１４の一部の機械加工に続いて反射器５４の位置を調整しつつパルスの損失を抑制する冗長性が確保される。なお、装置１０の速度を増加させるとともに、各ビームセグメント５０におけるエネルギ量を制御するために、複数のビームセグメント５０を、同じ位置で基板１４の面に同時に入射させることが必要になることがある。かかる構成において、マルチビームセグメント５０は、各々が独立して偏向されて、別々の反射器５４に入射する。各反射器５４は、サブビーム５０を同じ位置で基板１４に入射させるように向きが調整されている。

図２を参照する。図２は、図１のシステム及び機能において電気回路を機械加工する装置１１０の一部を示す詳細な構成図である。一般的に、レーザ機械加工装置１１０は、基板にエネルギを供給するシステムと考えられている。

本発明の実施の形態において、図１に示すように、レーザ機械加工装置１１０は、パルスレーザビーム１２２を出力するパルスレーザ１２０を含む。パルスレーザビーム１２２は、光パルスのストリームによって規定される。本発明の実施の形態において、パルスレーザ２０は、１０〜５０ＫＨｚの間、好ましくは１０〜２０ＫＨｚの間のパルス繰り返し数で、ＵＶパルス光ビーム１２２を生成する周波数トリプルＱスイッチＹＡＧレーザである。適切なＱスイッチレーザは、例えば、アメリカ、カリフォルニア州、スペクトラ・フィジックス、またはライトウエーブ・エレクトロニクス・アンド・コヒーレント社から現在市販されている。プリント回路基板を製造する際に使用される多くの材料と適切に相互作用する、市販されているパルスレーザも使用することができる。

ガラスを含む基板を微細機械加工するのに特に適したＵＶパルスレーザビームを出力するように動作する、パルスレーザ１２０としての使用に適したレーザは、米国仮特許出願第６０／３６２，０８４号の利益を主張して本出願と同時に出願された、同時係属の米国特許出願 号に記載されている。この参照文献は、本出願に取り込まれている。

図２に示す実施の形態は、レーザ微細機械加工装置１１０の好ましい実施の形態を簡略化して示しており、パルスレーザビーム１２２が、第１のレンズ１２８に入射する。第１のレンズ１２８は、好ましくは、音響光学偏向器（ＡＯＤ）１３０などの第１の可変偏向器アセンブリでの像面（図示せず）でビーム１２を平らにするように作用するシリンドリカルレンズである。好ましくは、ＡＯＤ１３０は、トランスデューサ素子１３２と、クオーツや適宜の結晶材料からなる透明結晶部材１３４とを含む。

トランスデューサ素子１３２は、図１Ａに示す制御信号３６の相当する制御信号（図示せず）によって制御され、図１Ａに記載したものと同様に、ＡＯＤ１３０の結晶部材１３４を通過して伝搬する音響波１３８を生成するように動作する。音響波１３８は、結晶部材１３４内でパルスレーザビーム１２２と作用して、パルスレーザビーム１２２のパルスを力学的且つ選択可能に分割し偏向させて、ビームセグメント１５０、すなわちサブビーム１５０を出力する。

このように、ＡＯＤ１３０は、選択可能な波動構成を有する適切な音響波１３８を形成することによって、ビーム１２２が分割されるビームセグメント１５０の数と分割されたビームセグメントが案内される方向との少なくとも一方を制御するダイナミックビームスプリッタとして機能する。

ダイナミックビームスプリッタとしてのＡＯＤ１３０の構成、機能、及び動作の様々な概念を、図５乃至図７に基づいて以下に説明する。ダイナミックビームスプリッタとして機能するように構成された他のタイプのＡＯＤの構成及び動作を、「ダイナミックマルチパス、音響光学ビームスプリッタ及び偏向器」と題されて本出願と同時に出願された同時係属の仮出願第 号に記載する。

本発明の実施の形態において、音響波１３８は、様々な周波数を有するようにＡＯＤ３０において形成される。故に、音響波１３８がパルスレーザビーム１２２と相互作用を起こす時、音響波１３８は、少なくとも２つの異なる周波数を有する。複数の周波数を有する音響波１３８を形成することによって、パルスレーザビーム１２２は、複数のビームセグメント１５０に分割される。レーザパルスがＡＯＤ１３０に入射する時、様々な周波数が、ＡＯＤ１３０にて空間的に分離される。または、様々な周波数が、重畳されて合成波形になる。

音響波１３８は、非均一な波形で結晶部材１３２を伝搬するが、パルスレーザビーム１２２は、複数のビームセグメント１５０、すなわちサブビーム１５０にセグメント化される。各ビームセグメント１５０は、角度θ_ｎで偏向される。この角度θ_ｎは、レーザビーム１２２のレーザパルスが結晶部材１３４に入射した時に、結晶部材１３４内での音響波１３８の１つの音響波周波数、または複数の音響波周波数の関数になっている。

本発明の実施の形態において、ＡＯＤ３０は、レーザビーム１２２のパルス繰り返し数よりも短いデューティサイクルで動作する。このように、サブビーム１５０の個数及びそれぞれの方向の少なくとも一方を変えるために、レーザビーム１２２でのレーザパルスと相互に作用するときに、ＡＯＤ１３０での音響波１３８を構成し直して周波数の様々な成分を構成するために必要な時間は、レーザビーム１２２において連続するパルスのパルス間隔よりも短い。

ビームセグメント１５０の各々は、例えば一様な音響波によって形成された単一のセグメント、或いは図２に示すような複数のセグメントであり、第２の可変偏向器アセンブリ５２に配置された第１の選択可能な目標に案内される。第２の可変偏向器アセンブリ５２は、複数の互いに独立して傾斜可能なビーム操作反射素子５４から形成される。

反射素子１５４の各々も、図１Ａに基づいて記載したように、反射素子１５４に入射するビームセグメント１５０を別々に且つ独立して操作して基板１４に入射させるように動作する。次に、基板１４に入射したビームセグメント１５０は、基板１４の一部を微細機械加工したり、穿設したり、除去したりする。

本発明の実施の形態において、反射素子１５４の各々は、ポジショナアセンブリ２４２に実装されたミラー２４０や適宜の反射素子からなる。ポジショナアセンブリ２４２は、ベース２４４と、ミラーサポート２４６と、少なくとも１つの選択可能アクチュエータ２４８と、付勢コイル（図示せず）とからなる。なお、図２において、３つのアクチュエータが、星形に組み立てられて示されている。選択可能アクチュエータ２４８の各々は、例えば圧電アクチュエータであり、独のＭａｒｃｏ Ｓｙｓｔｅｍａｎａｌｙｓｅ ｕｎｄ Ｅｎｔｗｉｃｋｌｕｎｇ ＧｍｂＨから市販されているＴＯＲＱＵＥ−ＢＬＯＣＫ（商標）アクチュエータである。選択可能アクチュエータ２４８は、ミラー２４０を所望の３次元の配置に選択的に傾斜させるために、矢印２４９によって示すように、位置を独立に上下動させることができる。これによって、選択可能アクチュエータ２４８には、ビームセグメント１５０が入力され、次にビームセグメント１５０を案内して基板１４の表面の所望の位置に入射させることができる。

図２から明らかなように、図１Ａを併せて考慮すると、選択可能アクチュエータ２４８の各々は、サーボコントローラ５７に動作時には接続される。サーボコントローラ５７は、図１Ａに基づいて記載したシステムコントローラ４４に、動作時には接続されて制御される。このように、ＣＡＭデータファイル４６に含まれるプリント回路基板のバイアのパターンなどのパターン設計に応じて、反射素子１５４の相対的な空間配置や傾斜は、ビーム１２２を規定するレーザパルスと同期して、さらに、パルスレーザビーム１２２を力学的に分割して偏向するＡＯＤ１３０の動作を制御する制御信号の生成によって独立に制御される。ビームセグメント１５０は、所望の反射素子１５４に偏向される。次に、反射素子１５４は、適切な向きに調整されているので、ビームセグメント１５０は、所望の位置で基板１４に最終的に入射する。

本発明の実施の形態において、反射素子１５４の各々は、サブビーム１５０が基板１４の対応するカバレッジ領域内の選択可能な位置に到達するように構成されている。反射素子１５４の少なくともいくつかに相当するカバレッジ領域は、少なくとも部分的に互いに重なり合っている。

第２の可変偏向器アセンブリ１５２における反射素子１５４の個数は、大抵、ＡＯＤ１３０によって出力されたビームセグメント１５０の最大数を超える。図２に示すように、第２の可変偏向器アセンブリは、３６個の反射素子を含むが、６本のサブビーム１５０が、ＡＯＤ１３０によって出力されている。反射素子１５４は、概して、レーザビーム１２２のパルス繰り返し数よりも小さいデューティサイクルで動作する。このように、反射素子１５４を機械的に再配置させて、そこに入射するビームセグメント１５０が基板１４での新しい位置に向きを変えるために必要な時間は、レーザビーム１２２を定義する連続ビーム間のパルス間隔よりも大きい。

ビームセグメント１５０の各々に対する反射素子１５４の冗長性のために、レーザビーム１２２のあるパルスに対しては、ビームセグメント１５０は、いくつかの反射素子１５４には入射し、他の反射素子１５４には入射しないように偏向される。このように、ビームセグメント１５０が入力しない反射素子１７０のいくつかが、次のレーザパルス２４の入力に備えて、新たな空間配置に位置が変更される。同時に、ビームセグメント１５０が入力される他の反射素子１７２は、ビームセグメント１５０を下流の基板１４上に入射させる。

本発明の実施の形態において、入力するビーム１２２の光軸に対してＡＯＤ１３０によって偏向されるビームセグメント１５０の角度θ_ｎは、小さく、１０^−２ラジアンのオーダである。システムをよりコンパクトにするために、望遠光学素子などのビームアングルエキスパンダが、好ましくはＡＯＤ１３０の下流側に設けられている。ビームアングルエキスパンダは、図面では、レンズ１５６によって示され、ビームセグメント１５０の相互角度発散を増加させるように動作する。

ＡＯＤ１３０は、概して、ビーム５０を偏向するように動作し、故に、ビームセグメント１５０の光軸は、ほぼ同一面内にある。一方、第２の可変偏向器アセンブリ１５２は、ビームセグメント１５０の光軸の面の外側に位置する２次元アレイからなる。

２次元写像アセンブリ１８０は、ＡＯＤ１３０と第２の可変偏向器アセンブリ１５２との間に挿入される。写像アセンブリ１８０は、全てが１つの面内を伝搬するビームセグメント１５０が入力され、ビームセグメント１５０をサブビーム１５０の面内の外側に位置する２次元アレイへと案内する。

本発明の実施の形態において、写像アセンブリ１８０は、複数の光伝達部１８４からなる支持部材のアレイからなる。光伝達部１８４を介して、ビームセグメント１５０は通過でき、複数の反射部１８６は、そこに入射するビームセグメント１５０を反射するように動作する。

図２に示すように、反射部１８６は、各支持部材１８２から空間的に離れ、好ましくは、反射部１８６の各々の位置は、支持部材１８２の間で横方向に互い違いになっている。各反射部１８６は、対応する反射素子１５４に投影される。その結果、写像アセンブリ１８０に入るビームセグメント１５０の各々は、第１の支持部材１８７の対応する反射部によって受光され、または、１つ以上の支持部材を通過して、他の支持部材１８２の１つの反射部１８６によって受光される。

このように、写像アセンブリ１８０は、ビームセグメント１５０を偏向する手段を形成する。ビームセグメント１５０は、ビーム伝搬の面内にある光軸に沿って伝搬し、伝搬面内の外側に位置する２次元アレイに入射する。ＡＯＤ１３０は、選択的にビームセグメント１５０を偏向して、写像アセンブリ１８０の支持部材１８２の１つに形成された反射部１８６の１つに入射させる。反射部１８６は、伝搬面内のＸ軸及びＹ軸の両方に沿って、互い違いになっている部分で伝搬面と交差するので、ビームセグメント１５０が選択的にＡＯＤ１３０によって偏向される角度によって、ビームセグメント１５０が入射する反射部１８６が決定される。このように、第２の可変偏向器アセンブリ１５２などにおいて、選択可能な位置の２次元アレイでの位置は、伝搬面の外側にある。

図３は、図２のシステム及び機能の一部の動作をより詳細に説明する構成図である。図３を参照する。レーザパルスタイミンググラフ２２６におけるレーザパルス２２４は、それぞれ符号２３４，２３６，２３８によって示されている。レーザ１２２は、時間が離れているレーザパルス２２４からなる。制御信号２４４，２４６，２４８が、それぞれレーザパルス２３４，２３６，２３８の下に示されている。制御信号２４４〜２４８は、パルス１３８の生成を制御し、ＡＯＤ２６０と連動するトランスデューサ２５２へと送られることが示されている。ＡＯＤ２６０は、図２に示すＡＯＤ１３０に相当する。音響波は、制御信号２６４〜２６８に相当し、ＡＯＤ２６０に示されている。音響波２６４は、制御信号２４４に相当し、音響波２６６は、制御信号２４６に相当し、音響波２６８は、制御信号２４４に相当する。図示を簡単にするために、ＡＯＤ２６０の一部のみを、レーザパルス２２４の各々に対して示す。

レーザパルス２２４の出射に相当する時刻において、入射レーザビーム２７０は、ＡＯＤ２６０に入射する。音響波２６４〜２６８の各々によって、レーザビーム２７０は、ビームセグメントへとセグメント化され、符号２５０によって示されている。ビームセグメントは、各々が、音響波２６４〜２６８の対応する周波数に機能的に関連している偏向角度で偏向される。

第１、第２、及び第３の反射素子２８０，２８２，２８４は、それぞれ、図２のビーム操作反射素子１５４に相当し、ＡＯＤ２６０の各々の下方に示されている。各レーザパルス２２４に相当する時刻に、ビームセグメント２５０は、偏向されて、反射素子２８０，２８２，２８４の１つに入射する。

図３は、レーザパルス２２４と、パルス２２４によって示されるパルス繰り返し数よりも早いデューティサイクルを有するダイナミックビーム偏向器としてのＡＯＤ２６０の動作と、パルス繰り返し数よりも遅いデューティサイクルを有する反射素子２８０、２８２、２８４の動作とのタイミング関係を示す。

上述のように、別の音響波をＡＯＤ２６０へ案内するのに必要な再構成時間は、パルス２３４のパルス間隔よりも小さい。このように、制御信号２４４〜２４８の各波形と、音響波２６４〜２６８の各波形とは、それぞれ異なり、故に、レーザパルス２２４の各々に対してビームセグメント２５０が選択可能に偏向される。しかしながら、連続して形成された制御信号２４４、２４６と、対応して連続して形成された音響波２６４，２６６とにより、第１の空間波セグメント２９０での周波数は変化するが、第２の空間波セグメント２９２での周波数は変化しない。

パルス２３４，２３６の両方に対して、第１ビームセグメント２９４は、第２の空間波セグメント２９２に相当し、第３の反射素子２８４に入射する。反射素子２８４は、静止状態に保持されて、パルス２３４，２３６の各々に対する第１のビームセグメント２９４が入射する。

第２のビームセグメント２９６は、音響波２６４の第１の空間セグメント２９０によって第１の方向に偏向される。一方、第３のビームセグメント２９８は、音響波２６４の第１の空間セグメント２９０によって別の方向に偏向される。

さらに、パルス２３４，２３６に対し、ビームセグメント２５０は、第１及び第２の偏向素子２８０、２８２の何れにも入射せずに、図示せぬ別の偏向素子に案内される。パルス２３４、２３６間のパルス間隔は、第１及び第２の反射素子２８０，２８２の空間配置を調整するために使用される。

音響波２６８の新しい波形が、ＡＯＤ２６０において形成されて、パルス２３８でビーム２７０を選択可能に分割して偏向させる。パルス２３８の下方に示すように、ビームセグメント２５０のいずれも、第１の反射素子２８０にも第３の反射素子２８４にも入射しない。

第４のビームセグメント３００が、偏向素子２８２に入射する。ビームセグメント３００は、第２の空間セグメント２９２で音響波２６８の周波数に機能的に関係している方向に偏向される。なお、音響波２６８の第２の空間セグメント２９２における周波数は、音響波２６４、２６６に対して変化している。第５のビームセグメント３０２は、第１の空間セグメント２９０における音響波２６８の周波数に機能的に関係している方向に偏向される。

上記から、ビーム操作反射素子１５４などの反射素子２８０〜２８４の配置調整の時間は、パルス２２４のパルス間隔よりも遅い。それでも、ダイナミックビームスプリッタの配置変更所要時間が、パルスのパルス間隔よりも小さいために、余分の反射素子は、パルス間隔よりも長い期間に亘って配置を変更することができる。次に、適切に調整された反射素子は、パルスのパルス間隔よりも短い期間で選択される。

図４は、本発明の実施の形態により電気回路を製造する方法のフローチャート３２０である。この方法は、誘電体基板を覆う金属箔層を有する多層プリント回路基板にミクロのバイアを形成するプロセスについて記載する。

ここに記載され、電気回路を製造する方法は、複数の放射ビームを生成する少なくとも１つの放射エネルギ源を使用する。そして、各ビームは、力学的に選択可能な方向に伝搬する。ビームは、互いに独立して配置調整可能な複数のビーム操作素子に選択的に案内される。ビーム操作素子のいくつは、ビームが入力されて、このビームを、微細機械加工するプリント回路基板の選択可能な位置へと案内する。

力学的に選択可能な方向に伝搬する複数のビームを生成する適宜の装置が、図１Ａに記載され、レーザ微細機械加工装置１１０が、図２に記載されている。このように、力学的に選択可能な方向に伝搬するビームは、例えば、少なくとも１つのＱスイッチレーザによって出力された１つ以上のビームを、少なくとも１つのダイナミックビームスプリッタや偏向装置を通過させることによって生成される。或いは、複数の別々に生成されたビームを、別々に扱ったり、組み合わせて扱うこともできる。

本発明の実施の形態において、力学的偏向装置は、少なくとも１つの金属機械加工ビームセグメントを選択可能に生成するように動作する。本発明の実施の形態において、選択可能なビームスプリット機能を有する別のビームスプリット装置を設けることもできるが、ビームスプリッタ機能は、力学的偏向器に備えられている。金属機械加工ビームセグメントは、例えば、燃焼や切除によって金属箔層の一部を除去するのに適したエネルギ密度を有する。

各金属機械加工ビームセグメントは、力学的に偏向されて、図２の傾動可能な反射素子１５４などのビーム操作装置に入射する。ビーム操作装置は、適切に配置されているので、機械加工ビームセグメントは、ＰＣＢ基板の選択可能な位置へと導かれ、そこにおいて、金属箔の一部を除去して下層の誘電体基板を露出させる。

金属機械加工ビームは、最初の位置で金属箔の一部を除去しながら、そのときに使用されていないビーム操作装置は、別の選択可能な位置での金属箔の除去のために適切に位置が調整される。このように、次のパルスは、ダイナミックビーム偏向器によって偏向されて、位置が調整済みのビーム操作装置に入射する。

金属箔が、所望の複数の場所から除去されるまで、金属箔の一部の除去は、選択可能な位置で継続される。

次の動作において、ダイナミック偏向装置は、少なくとも１つの誘電体機械加工ビームセグメントを生成する。このビームセグメントは、金属機械加工ビームセグメントとは異なるエネルギ特性を有する。ビームスプリット機能は、例えば、ダイナミック偏向器や、適切なビームスプリット装置によって提供される。例えば、誘電体加工ビームセグメントは、金属加工ビームセグメントよりもエネルギ密度が低い。誘電体加工ビームセグメントのエネルギ特性は、例えば、燃焼や除去による、誘電体層の一部の除去に適しているが、金属箔の一部の除去には適していない。

本発明の実施の形態において、ビームセグメント５０，１５０の各々のエネルギ密度は、レーザビーム２２，１２２を選択可能な本数のビームセグメント５０，１５０に分割したり、ビームセグメントの数に拘わらず、分割されたビームセグメント１５０の径を維持することによって、制御される。

各誘電体加工ビームセグメントは、力学的に偏向されて、図２に示す傾動可能な反射素子１５４などのビーム操作装置に入射する。ビーム操作装置は、適切に配置されているので、誘電体加工ビームセグメントの各々は、金属箔の一部が既に除去されて誘電体層が露出している選択可能な場所に向けて案内され、誘電体の所望の一部が除去される。

誘電体機械加工ビームは、第１のセットの位置で誘電体の一部を除去しつつ、そのとき使用されていないビーム操作装置は、別の選択可能な場所での誘電体の除去のために適切に配置が調整される。このように、次のパルスは、ダイナミックビーム偏向器によって偏向されて、配置の調整が終了しているビーム操作装置に入射する。なお、誘電体を除去するためにエネルギ密度を低下させる必要が有るため、ビーム１２２は、より多数の誘電体加工ビームへと分割され、その結果、金属箔を除去する場合に比較して、誘電体を除去するためのシステムのスループットが大きくなる。

誘電体が金属箔が既に除去されている全ての場所で除去されるまで、誘電体の除去を、選択可能な場所で継続する。この動作が終了すると、基板は、次の部分の微細機械加工のために配置が変更される。

上記の如く、本発明の実施の形態において、ＡＯＤは、入射する放射ビームを選択可能な本数のビームセグメントに力学的且つ選択可能に分割するように構成され、動作する。なお、分割されたビームセグメントは、選択可能な方向に力学的に案内される。

図５に、図１及び図２のシステム及び機能のダイナミックビームスプリッタによって生成されるレーザビームの数と角度とが変化する様子を示す。レーザパルスタイミンググラフ４２６におけるレーザパルス４２４は、それぞれ符号４３４，４３６，４３８で示す。レーザパルス４２４は、例えば、図２においてはビーム１２２であり、時間軸方向に分離している。

制御信号４４４，４４６，４４８は、レーザパルスタイミンググラフ４２６の上方に示され、それぞれパルス４３４，４３６，４３８に対応する。制御信号４４４〜４４８が、ＡＯＤ４６０と関連するトランスデューサ４５２へと供給される様子が示されている。音響波４６４，４６６，４６８は、制御信号４４４〜４４８に相当し、ＡＯＤ４６０の内部に示されている。音響波４６４は、制御信号４４４に相当し、音響波４６６は、制御信号４４６に相当し、音響波４６８は、制御信号４４８に相当する。

レーザパルス４２４が発せられた時刻において、入力レーザビーム４７０は、ＡＯＤ４６０に入射する。音響波４６４〜４６８によって、それぞれレーザビーム４７０は、符号４５０で示す、選択可能な個数のビームセグメントにセグメント化される。ビームセグメント４５０の各々は、対応する音響波４６４〜４６８の一部の周波数に機能的に関係する偏向角度で偏向される。

図５は、レーザパルス４２４によって示されるパルス繰り返し数よりも小さいデューティサイクルで、入力ビーム４７０を選択可能な個数のビームセグメント４５０に分割するように動作するダイナミックビームスプリッタとしてのＡＯＤ４６０の動作とレーザパルス４２４との間のタイミングの関係を示す。

ほぼ均一な周波数を有する制御信号４４４は、ＡＯＤ４６０において同様に均一な周波数を有する音響波４６４を生成する。パルス４３４に関連したビーム４７０がＡＯＤ４６０に入射する時、単一のビームセグメント４８０が出力される。なお、ビーム４７０の一部は、偏向しないことがあるが、これは、簡単に図示するために省略する。

制御信号４４６は、空間的に異なる６つのセグメント４８２〜４９２を有する。各セグメントは、互いにほぼ同一の周波数を有するが、隣のセグメントとは異なる周波数を有する。制御信号４４６は、ＡＯＤ４６０の内部で、空間的に異なる６つのセグメント５０２，５０４，５０６，５０８，５１０，５１２を有する音響波４６６を生成する。空間的に異なるセグメント５０２〜５１２の各々は、それぞれ、ほぼ同一の周波数を有するが、隣のセグメントとは異なる周波数を有する。パルス４３６に関係したビーム４７０がＡＯＤ４６０に入射する時、６つの別々のビームセグメント５２２〜５３２が出力される。なお、ビーム４７０の一部が偏向しないことがあるが、これは、図示を簡単にするために省略する。

制御信号４４８は、空間的に異なる２つのセグメント５４２，５４４を有する。各セグメントは、ほぼ一様な周波数を有するが、隣のセグメントとは異なる周波数を有する。制御信号４４８は、ＡＯＤ４６０の内部で、空間的に異なる２つのセグメント５６２，５６４を有する音響波４６８を生成する。空間的に異なるセグメント５６２，５６４の各々は、ほぼ一様な音響周波数を有し、隣のセグメントとは異なる音響周波数を有する。パルス４３８に関係するビーム４７０が４６０に入射する時、２つの異なるビームセグメント５７２，５７４が出力される。なお、ビーム４７０の一部は、偏向されないことがあるが、これは、図示を簡単にするために省略する。

図５に示す実施の形態において、レーザビーム４７０を異なる個数のビームセグメント４５０に分割すると、各々の幅が異なるビームセグメント４５０が生じる。かかる実施の形態において、ビームセグメント４５０の個数の影響を受ける基板１４に入射するスポットのサイズを制御して、例えば一様な径を確保するために、ＡＯＤ４６０の下流側に適切な光学系を備えることが望ましい。

図６に、図１Ａ及び図２のシステム及び機能においてダイナミックビーム偏向器によって生成されるマルチレーザビームの角度の変化を示す。図６を参照すると、レーザパルスタイミンググラフ６２６におけるレーザパルス６２４は、それぞれ符号６３４，６３６によって示されている。レーザパルス６２４は、例えば、図１に示すビーム２２と図２に示すビーム１２２とに相当し、互いに時間軸方向に分離されている。

制御信号６４４、６４６を、レーザパルスタイミンググラフ６２６の上方に示され、それぞれパルス６３４，６３６に対応する。制御信号６４４、６４６は、図１のＡＯＤ３０及び図２のＡＯＤ１３０に相当するＡＯＤ６６０に関係するトランスデューサ６５２に供給される様子が示されている。音響波は、制御信号６４４，６４６に相当し、ＡＯＤ６６０の内部に示されている。音響波６６４は制御信号６４４に相当し、音響波６６６は制御信号６４６に相当する。

レーザパルス６２４の出射に相当する時刻において、入力レーザビーム６７０は、ＡＯＤ６６０に入射する。音響波６６４、６６６のそれぞれによって、レーザビーム６７０は、図５を参照して記載したように、選択可能な個数のビームセグメント６５０にセグメント化される。ビームセグメント６５０の各々は、対応する音響波６６４〜６６６の部分における周波数に機能面で関係している偏向角度で偏向される。

図６は、パルス６２４によって表されるパルス繰り返し数よりも小さいデューティサイクルで、入力ビーム６７０を選択可能な個数のビームセグメント６５０に分割して、ビームセグメント６５０を別々の偏向角度で全てを偏向するように動作するダイナミックビームスプリッタとしての、ＡＯＤ６６０の動作と、レーザパルス６３４とのタイミング関係を示す。

制御信号６４４は、空間的に異なる６つのセグメント６８２〜６９２を有する。各セグメント波、ほぼ均一な周波数を有しながらも、隣のセグメントとは異なる周波数を有する。制御信号６４４は、ＡＯＤ６６０の内部で同様に空間的に異なる６つのセグメント７０２，７０４，７０６，７０８，７１０，７１２を有する音響波６６４を生成する。空間的に異なるセグメント７０２〜７１２は、それぞれ、ほぼ均一の音響周波数でありながらも、隣のセグメントとは異なる音響周波数とを有する。パルス６３４に関係したビーム６７０がＡＯＤ６６０に入射する時、異なる６つのビームセグメント７０２〜７１２が出力される。なお、各セグメント７０２〜７１２の各々における周波数は、前のセグメントに対して、累積的に増加し、その結果、ビーム７２２〜７３２が偏向される角度は、対応して増加する。

制御信号６４６は、空間的に異なる６つのセグメント７４２〜７５２を有し、各セグメントは、ほぼ均一の周波数を有しながらも、隣のセグメントとは異なる周波数を有する。制御信号６４６は、空間的に異なる６つのセグメント７６２，７６４，７６６，７６８，７７０を有する音響波６６６をＡＯＤ６６０の内部に生成する。空間的に異なるセグメント７６２〜７７２の各々は、ほぼ同一の音響周波数を有しながらも、隣のセグメントとは異なる音響周波数を有する。パルス６３６に関連したビーム６７０がＡＯＤ６６０に入射する時、６つの別々のビームセグメント７８２〜７９０が出力される。このとき、ビームセグメント７８２は音響波セグメント７６２に相当し、ビームセグメント７８４は音響波セグメント７６４に相当し、ビームセグメント７８６は音響波セグメント７６６に相当し、ビームセグメント７８８は音響波セグメント７６８に相当し、ビームセグメント７９０は音響波セグメント７７０に相当し、ビームセグメント７９２は音響波セグメント７９２に相当する。

各音響波セグメント７６２〜７７２の対応する周波数の配置は、規則的に変化しない。従って、ビーム７８２〜７９０の幾つかがオーバーラップする。これによって、ビーム７８２〜７９０は、選択可能に偏向されて、例えば写像素子６０（図１）に入射する。なお、ビーム７２２〜７３２に対して、ビーム７８２〜７９２に生じる角度の変化は、ＡＯＤ６６０の内部での音響波の配置変更によって生じるものである。従って、音響波６６４から音響波６６６への音響波の構成の変化は、パルス６３４と６３６とのパルス間隔よりも短い期間で行われる。

図７は、例えば、図１Ａ及び図２に示すシステム及び機能において、少なくとも一部が重複している異なる周波数成分を含む制御信号３６を変調することによって、ダイナミックビームスプリッタによって生成される少なくとも一部が重複したレーザビームの角度を変える様子を示す。図７を参照する。制御信号８４４が、図１のＡＯＤ３０及び図２のＡＯＤ１３０に相当するＡＯＤ８６０に関係するトランスデューサ８５２へと送られている様子が示されている。音響波８６４は、制御信号８４４に相当し、ＡＯＤ８６０の内部に示されている。

制御信号８４４は、それぞれ異なる周波数を有する３つの制御信号（図示せぬ）の相互に重畳している部分に相当する。なお、より多くの制御信号、またはより少ない制御信号を合成しても良い。３つの制御信号の重畳は、図示を簡単にするためだけで選択したものである。

パルスレーザビーム２２または１２２におけるレーザパルスの放出に相当する時刻において、入力レーザビーム８７０は、ＡＯＤ８６０に入射し、３つのビームセグメント８８０，８８２，８８４へと分割される。各ビームセグメント８８０〜８８４は、ＡＯＤ８６０の内部で音響波８６４の幅に関係するほぼ一様な幅を有する。各ビームセグメント８８０，８８２，８８４は、音響波８６４の１つの周波数成分に機能的に関係する角度で偏向され、少なくとも一部が重複する。

図８に、図１Ａ及び図２のシステム及び機能でのダイナミックビームスプリッタによって生成されるマルチレーザビームセグメントの間でエネルギ分布が変化する様子を示す。概して、レーザビームのガウシャンエネルギ分布により、ビームの均一な空間分割により、図２に示すビームセグメント１５０などのビームセグメントになる。このビームセグメント１５０は、均一なエネルギ特性を持たない。なお、ビーム整形素子は、ダイナミックビームスプリッタの上流に配置され、非ガウシャン、好ましくはシルクハット型のエネルギ分布を有するビーム２２，１２２などのビームを形成する。本発明の実施の形態において、上記のように、ほぼ均一なエネルギ特性を有するサブビームは、外付けのビーム整形素子を使用せずに形成される。さらに、サブビームのエネルギ特性は、パルスレーザのパルス間隔よりも短い期間で偏向される。

図８において、レーザパルスタイミンググラフ９２６でのレーザパルス９２４は、それぞれ符号９３４，９３６によって示されている。レーザパルス９２４は、例えば図２のビーム１２２を画定し、時間軸方向において相互に分離されている。入力エネルギグラフ９４０は、ビーム１２２などのレーザビームの１次元でのガウシャンエネルギ特性を示す。

制御信号９４４，９４６は、レーザパルスタイミンググラフ９２６の上方に示し、それぞれ、パルス９３４，９３６に相当する。制御信号９４４，９４６は、図１のＡＯＤ３０及び図２のＡＯＤ１３０に相当するＡＯＤ９６０に関係するトランスデューサ９５２へと供給されている様子が示されている。音響波は、制御信号９４４，９４６に相当し、ＡＯＤ９６０の内部に示されている。音響波９６４は、制御信号９４４に相当し、音響波９６６は、制御信号９４６に相当する。

レーザパルス９２４の出射に相当する時刻において、入力レーザビーム９７０は、ＡＯＤ９６０に入射する。音響波９６４，９６６によって、それぞれ、レーザビーム９７０は、符号９５０によって示される選択可能な個数のビームセグメントにセグメント化される。ビームセグメント９５０の各々は、対応する音響波９６４，９６６の部分の異なる周波数に機能的に関係する偏向角度で偏向され、ビームセグメントの幅は、別々の周波数を有する音響波９６４，９６６の部分の幅に関係している。

図８から、信号９４４は、幅が同一ではない６つのセグメントに分割されていることが分かる。その結果、音響波９６４は、同様に、幅が等しくない６つのセグメントから形成される。さらに、生じたビームセグメント９７２〜９８２の各々の幅も、等しくない。

セグメント９４５の各幅は、力学的に配列されて変更されてビームセグメントを生成する。このビームセグメントは、空間的に異なる幅を有するが、ほぼ均一なエネルギ特性を有する。このように、音響波９６４の非均一なセグメントへの選択可能な分割によって、出力エネルギグラフ９８４の下方の領域によって示すような、各ビーム９７２〜９８２の選択可能なエネルギ特性を生成する。例えば、ビーム９７０の力学的分割は、ビーム９７０の高エネルギ部分の比較的小さい空間領域を使用してビームセグメント９７６，９７８を生成し、ビーム９７０の低エネルギ部分の比較的大きな空間部分を使用して、ビームセグメント９７２，９８２を生成し、ビーム９７０の中間サイズの空間部分を使用してビームセグメント９７４，９８０を生成するようなものである。エネルギの均一性をヒストグラム９９０に示す。

このように、出力ビームセグメントのエネルギ均一性は、制御されて、入力ビーム９７０のエネルギを減衰させずに、ビームセグメント９７２〜９８２の間にエネルギを分配することによって、ほぼ均一になる。さらに、エネルギの均一性は、ビーム９７０が分割されるビームセグメント９８４の個数や、各ビームセグメントの偏向の方向とは無関係に制御することができる。本発明の実施の形態において、適切な光学系（図示せぬ）が、ビームセグメント９７２〜９８２の各径を調整して制御するためにＡＯＤ９６０の下流に設けられている。なお、ビームセグメント９７２〜９８２の各々は、幅が異なるが、ほぼ均一なエネルギ分布を有する。

図８において、ビームセグメント９７２〜９８２の間のエネルギ分布は、パルス９２４間で変更することもできる。このように、パルス９３６に関係したグラフにおいて、制御信号９４６のセグメント１００５は、ほぼ均一にされる。結果として、音響波９６６によって生じたビームセグメントの各々の空間の幅は、ほぼ均一である。しかしながら、音響波９６６及びビーム９７０の相互作用の結果生じたビームセグメント間でのエネルギ分布は、ヒストグラム１０１０に示すように均一ではない。

音響波９６６によって形成されたビームセグメント間でのエネルギ特性の均一性は、例えば、ＡＯＤ９６０に外付けされて入力ビーム９７０のエネルギ分布を成形するように動作するビーム成形素子（図示せぬ）を備えることによって改善される。または、一般に振幅として表される様々なセグメント１０１５での音響波のパワーを変更しても良い。音響波９６６のパワーが増加すると、ＡＯＤでの透過率が増大する。すなわち、より多くのエネルギがＡＯＤ９６０を通過する。このように、ほぼ一様なエネルギ特性を有するサブビーム９５０、９７２〜９８２を形成するために、９７０の空間部分から形成される比較的高エネルギレベルを有するビームセグメントのエネルギ特性を、音響波９６６のパワーを減らすことによって減衰させることができる。

図９Ａ及び９Ｂに、図１及び２のシステム及び機能においてダイナミックビームスプリッタによって生成される径が一様なレーザビームの本数を変える様子を示す。図９Ａ及び９Ｂに示すように、ビームサイズ調整器１１２０が設けられて、ＡＯＤ１１３０に入射する入力ビーム１１７０のサイズを選択的に変更する。ビームサイズ調整器は、例えば、ビームエキスパンダや、ズームレンズ、シリンドリカル望遠鏡からなる。

図９Ａ及び９Ｂに、図１のシステム及び機能においてダイナミックビームスプリッタによって生成される均一な径のレーザビームの個数を変える様子を示す。図９Ａ及び９Ｂに示すように、サイズ修正ビーム１１７２が、ビームサイズ修正器１１２０から出力される。図９Ａに示す実施の形態において、サイズ修正ビーム１１７２は、ＡＯＤ１１３０の一部にのみ入射し、故に、ＡＯＤ１１３０の動作部を減らす。制御信号１１３６が供給されて、ＡＯＤ１１３０の内部に音響波１１３８を形成する。ＡＯＤ１１３０は、サイズ修正ビーム１１７２を２つのビームセグメント１１５０へと選択可能に分割するように動作する。そして、この２つのビームセグメント１１５０の各々は、例えば標準モジュラサイズを有する。

図９Ｂに示すように、サイズ修正ビーム１１８２は、ビームサイズ修正器１１２０から出力される。図９Ｂに示す実施の形態において、ビーム１１８２のサイズは、ビーム１１７２とは異なり、実質的にビーム１１７０を修正するのではなく、ＡＯＤ１１３０の動作部全体に入射する。制御信号１１４６が供給されて、ＡＯＤ１１３０の内部で音響波１１４８を形成する。そして、ＡＯＤ１１３０は、次に、ビーム１１８２を６つのビームセグメント１１９０へ選択可能に分割するように動作する。ビームセグメントの各々は、例えば、ビームセグメント１１５０のサイズに相当する標準モジュラサイズを有する。

図１０Ａ及び図１０Ｂに、本発明の好ましい実施の形態により図９に示すようなダイナミックビームスプリッタによって生成される径が均一なレーザビームの本数を変える様子を示す。部分的に透過性を呈するビームスプリッタ素子１２０２〜１２１２のアレイ１２００が、カスケードに設けられて、複数の異なるビームセグメントを生成する。そして、この複数のビームセグメントは、ダイナミックビーム偏向器１２３０に供給される。

各ビームスプリッタ素子の透過率は、アレイにおいて最後のビームスプリッタ素子に対する各ビームスプリッタ素子の位置の関数として決定される。このように、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第１のビームスプリッタ素子１２０２は、入力ビームの１６．７％を偏向し、第２のビームスプリッタ素子１２０４は、ここに到達した入力ビームの２０％を偏向し、第３のビームスプリッタ素子１２０６は、ここに到達した入力ビームの２５％を偏向し、第４のビームスプリッタ素子１２０８は、ここに到達した入力ビームの３３．３％を偏向し、第５のビームスプリッタ素子１２１０は、ここに到達した入力ビームの５０％を偏向し、第６、すなわち最後のビームスプリッタ素子１２１２は、ここに到達した入力ビームの１００％を偏向する。

図１０Ａに示すように、全てのビームスプリッタ素子１２０２〜１２１２は、線条に配置されて、レーザ入力ビーム１２２２が入力され、複数の６つの異なるビームセグメント１２２４は、各々が入力ビーム１２２２の全エネルギのおよそ１６．７％を有する。そして、６つのビームセグメント１２２４は、出力されて、ダイナミックビーム偏向器１２３０に入射する。空間的に仕切られた音響波１２３８が、ＡＯＤ１２３０において形成され、ビームセグメント１２２２の各々を上記のように力学的に偏向するように機能する。

図１０Ｂに示すように、ビームスプリッタ素子１２０２〜１２０８は、レーザ入力ビーム１２２２の光路の外側にあり、故に、ビーム１２２２は、最初に、ビームスプリッタ素子１２１０に入射する。各々が入力ビーム１２２２の全エネルギの約５０％を有する２つの異なるビームセグメント１２２６のみが、出力されて、ダイナミックビーム偏向器１２３０に入射する。空間的に仕切られた音響波１２３８が、ＡＯＤ１２３０の内部に形成され、ビームセグメント１２２２の各々を上記のように、力学的に偏向するように機能する。

なお、図５乃至図１０Ｂに基づいた記載から、ダイナミック偏向器は、ＡＯＤを有し、次の機能のうちの少なくとも１つを実行するように動作する。ずなわち、入力ビームを選択可能な本数の出力ビームに選択可能に分割すること、出力ビームのエネルギ特性を選択すること、出力ビームを選択可能な角度に案内することである。

当業者は、本発明は、ここに示したり記載したことに限定されないことを理解している。むしろ、本発明は、当業者が従来技術ではなく上記記載を読む時に思いつく変形例や変更例を含む。

本発明の好ましい実施の形態により構成されて動作する電気回路を製造するシステム及び機能を説明する構成図である。 図１のシステム及び機能において使用されるレーザによって出力されるレーザパルスのタイミンググラフである。 図１Ａのシステム及び機能において電気基板を微細機械加工する装置の一部を詳細に説明する構成図である。 図２のシステム及び機能の一部の動作を詳細に説明する構成図である。 本発明の実施の形態による電気回路を製造する方法を示すフローチャートである。 図１Ａ及び図２のシステム及び機能のダイナミックビームスプリッタによって生成されるレーザビームの本数と角度とを変更した結果を示す図である。 図１Ａ及び図２のシステム及び機能のダイナミックビームスプリッタによって生成されるマルチレーザビームの角度を変更した結果を示す図である。 図１Ａ及び図２のシステム及び機能において少なくとも部分的に周波数成分が重畳している変調制御信号によって生成されるダイナミックビームスプリッタによって生成される少なくとも一部が部分的に重畳しているマルチレーザビームの角度を変えた結果を示す図である。 図１Ａ及び図２のシステム及び機能においてダイナミックビームスプリッタによって生成されるマルチレーザビームの間のエネルギ分布を変更する結果を示す図である。 図１Ａ及び図２のシステム及び機能においてダイナミックビームスプリッタによって生成される径が一様なレーザビームの個数を変更する結果を示す図である。 図１Ａ及び図２のシステム及び機能においてダイナミックビームスプリッタによって生成される径が一様なレーザビームの個数を変更する結果を示す図である。 本発明の好ましい実施の形態により図９Ａ及び図９Ｂに示すようにダイナミックビームスプリッタによって生成される径が一様なレーザビームの個数を変更する結果を示す図である。 本発明の好ましい実施の形態により図９Ａ及び図９Ｂに示すようにダイナミックビームスプリッタによって生成される径が一様なレーザビームの個数を変更する結果を示す図である。

符号の説明

１０ レーザ微細機械加工装置
１４ 基板
２０ 放射エネルギ源
３０ ビームスプリッタ
５４ ビーム操作素子

Claims (27)

1. エネルギを基板に供給するシステムであって、
   複数の放射ビームを生成する少なくとも１つの放射エネルギ源と、
   選択的に配置可能な複数の第１の偏向器と、
   選択的に配置可能な複数の第２の偏向器と
   を有し、
   前記複数の放射ビームは、第１の期間の間に、前記第１の偏向器に向けて案内されて前記基板の複数の第１の位置に向けて案内され、
   前記第２の偏向器は、前記第１の期間の間に選択的に配置が決められ、
   前記複数の放射ビームは、第２の期間の間に、前記第２の偏向器に向けて案内されて前記基板の複数の第２の位置に向けて案内されることを特徴とするシステム。
2. 前記少なくとも１つの放射エネルギ源は、放射エネルギのパルス源を含み、前記複数のビームの各々は、放射エネルギのパルスによって画定されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記少なくとも１つの放射エネルギ源は、少なくとも１つのパルスレーザを含み、前記複数のビームは、少なくとも１つのパルスレーザビームを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記少なくとも１つのパルスレーザは、Ｑスイッチレーザであることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 前記少なくとも１つの放射エネルギ源は、Ｑスイッチレーザであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 前記複数のビームは、個数が選択可能なサブビームからなることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
7. 前記複数のビームの各々は、選択可能な方向に案内されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
8. 前記複数のビームの各々は、選択可能な方向に案内されることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
9. 前記複数の第１の偏向器の少なくとも１つは、制御信号によって動作が制御される音響光学偏向器を有することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 前記音響光学偏向器は、前記制御信号によって制御される音響波ジェネレータを有し、前記音響波ジェネレータは、前記サブビームの個数を決定する音響波を生成することを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記音響光学偏向器は、前記制御信号によって制御される音響波ジェネレータを有し、前記音響波ジェネレータは、前記ビームの方向を選択的に決定する音響波を生成することを特徴とする請求項９に記載のシステム。
12. 前記音響波は、前記ビームの方向も選択的に決定することを特徴とする請求項１０記載のシステム。
13. 前記音響波は、空間的に異なる複数の音響波セグメントを含み、空間的に異なる音響波セグメントの各々は、異なる周波数を有する前記制御信号の部分によって画定されることを特徴とする請求項１２記載のシステム。
14. 前記空間的に異なる音響波セグメントの各々は、対応するビームの空間的な方向を別々とするように決定し、前記方向は、前記音響波セグメントに対応する制御信号の部分の周波数の関数であることを特徴とする請求項１３記載のシステム。
15. 前記空間的に異なる音響波セグメントの個数は、ビームの個数を決定することを特徴とする請求項１３記載のシステム。
16. 前記複数のビームは、個数が選択可能なビームからなり、
    前記少なくとも１つの放射エネルギ源は、構成を変更可能な期間内に前記ビームの個数及び方向の少なくとも１つを変更可能であり、
    前記放射エネルギのパルスは、前記構成を変更可能な期間よりも長いパルス間隔によって時間的に互いに分離されていることを特徴とする請求項２記載のシステム。
17. 前記複数の第１の偏向器は、向きを変更可能な期間内に前記ビームの方向を変更可能であり、
    前記放射エネルギのパルスは、前記向きを変更可能な期間よりも短いパルス間隔によって時間的に互いに分離されていることを特徴とする請求項２記載のシステム。
18. 前記複数の第１の偏向器は、向きを変更可能な期間内に前記ビームの方向を変更でき、
    前記放射エネルギのパルスは、前記向きを変更可能な期間よりも短いパルス間隔によって時間的に互いに分離されていることを特徴とする請求項１６記載のシステム。
19. 前記複数の選択自在に配置自在な偏向器の各々は、少なくとも１つの選択的に傾斜するアクチュエータに装着されている反射器を有することを特徴とする請求項３記載のシステム。
20. 前記複数の第１及び第２の偏向器の各々は、選択的に傾斜する少なくとも１つのアクチュエータに装着されている反射器を有することを特徴とする請求項１８記載のシステム。
21. 前記少なくとも１つのアクチュエータは、圧電装置からなることを特徴とする請求項１９記載のシステム。
22. 前記少なくとも１つのアクチュエータは、ＭＥＭ装置からなることを特徴とする請求項１９記載のシステム。
23. 前記複数の第１の偏向器は、所定数の偏向器を含み、前記所定数は、前記複数のビームの個数を超える数であり、
    前記複数のビームのうちの少なくともいくつかは、前記所定数の偏向器のうちの少なくともいくつかに案内され、前記所定数の偏向器のうちの他のものは、配置が変更されていることを特徴とする請求項１８記載のシステム。
24. 前記選択可能な個数のビームは、全て同一面内に含まれることを特徴とする請求項６記載のシステム。
25. 前記複数の第１の偏向器は、選択的に配置自在な偏向器の２次元アレイからなることを特徴とする請求項１記載のシステム。
26. 固定反射器のアレイをさらに有し、前記固定反射器のアレイは、前記少なくとも１つの放射エネルギ源と、前記選択的に配置自在な偏向器との間に任意に挿入されることを特徴とする請求項２５記載のシステム。
27. 前記複数の第２の偏向器は、前記複数のビームを案内して前記基板の複数の第２の位置で前記基板の一部を除去するように動作することを特徴とする請求項１記載のシステム。

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