[发明专利]对工件进行光学处理的准分子激光束辐照装置

说明书

本发明一般涉及一种准分子激光束辐照装置，用来通过一种具有待形成在工件上的图形掩模，对一工件(例如一多层印刷板)进行光学加工、作业或处理(例如刻蚀)，从而形成眼孔(例如所谓的通路孔、通孔)之类的眼孔。更具体地说，本发明涉及一种准分子激光束辐照装置，采用该装置，可以用具有均匀强度分布的准分子激光束以一种稳定状态对工件进行处理。

为了能够更好地理解本发明的基本原理，首先参照图14和图16较为详细地描述具有上述类型的现有光学处理或加工设备中所采用的已知准分子激光束辐照装置，其中，图14是典型的已知光学处理装置的示意透视图。该装置的更详细描述，可参见《日本激光处理工程师第28次大会论文集(Collection of Theses in 28th Conven-tion of Laser Processing Engineer of Japan)》第51—58页(1992年7月)。

参见图14，该图中所描述的光学处理装置包括一由一个准分子激光振荡器1组成的光源系统，用来产生一个截面为矩形的准分子激光束L0沿准分子激光束L0光通路在激光振荡器1输出口下游的位置处有三个反射镜3a、3b和3c，它们组成一个光束通路调节系统，用来调整准分子激光振荡器11辐射的准分子激光束L0的射束方向和射束旋转角。

另外，沿准分子激光束L0光路在上述光束通路调节系统之后的位置处有一个射束整形光学系统，它由两组柱面凹透镜和柱面凸透镜4a，4b；4c，4d组成，用来将截面呈矩形的准分子激光束L0转换或整形成一片状或平面准分子激光束L1，其凸透镜4a和4c分别与凹透镜4b和4d相对而立。这些透镜固定安装在一固定支承物5上。离开射束整形光学系统(4a，4b；4c，4d)的准分子激光束L1由位于准分子激光束L1光通路上的入射角调节镜7反射。

准分子激光束L1由入射角调节镜7投射到图形掩模8上，该图形掩模8由一块使准分子激光束L1能够透过的透光基板或衬底8a组成。透光衬底8a的上方有一个用来反射准分子激光束L1的反射层8b，该反射层8b中有使准分子激光束L1能够通过的通孔或眼8c。不用说，这些通孔或眼8c组成了一个待成像或转移到某一工件上去的图形，这些将在下文中作更详细的描述。

与图形掩模8相联系有一个掩模移动机构8，用来沿与光轴正交的方向(即沿X和Y方向)移动图形掩模8，从而使准分子激光束L1沿相应方向扫描图形掩模8的顶面。

在图形掩模8的上方并与该掩模相对，设置一个用作反射装置的高反射率反射镜10，用来使在反射层8b处反射的准分子激光束L1的方向分别改变到朝图形掩模8的方向，这也将在原文中描述。

另外，成像透镜11设置在图形掩模8的下方，它的位置位于离开图形掩模8的准分子激光束L2的光路上。用通过成像透镜11的准分子激光束L2照射或辐照要进行光学处理(或光学加工)的工件12，成像透镜11的作用是将图形掩模8中形成的上述图形转移到工件12上，形成一倒像。

成像透镜11的下方有一个工件装载平台13，用来装载和定位工件12。另外，工件装载平台13支承在一工件移动机构14上，该工件移动机构14可以分别沿与成像透镜11的光轴正交的方向(即沿X方向和Y方向)移动。随后，把工件移动机构14安装在振动隔离共用底座15上。

一控制单元16高精度地控制掩模移动机构9和工件移动机构14二者的操作，该控制单元16可以由一台微机组成，并且它也负责控制准分子激光振荡器1。此外，在工件12的上方还设置了一个处理监测器系统17，用来监测工件12中形成的图形位置及几何参数。

下面参照图15A和15B进行描述，其中，图15A是示意并放大显示包含掩模8、成像透镜11及相应部件的光学系统的侧视图，图15B是沿Y方向看时，工件12上准分子激光束12的强度分布图。此时，假定在图形掩模8与高反射率反射镜10之间经历了多次反射的准分子激光束L1沿Y轴方向发生平移。