DE102020204372A1

DE102020204372A1 - Ultraschnelle abbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020204372A1
Application number: DE102020204372.8A
Authority: DE
Inventors: Keiji Nomaru; Yusaku Ito
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2020-10-08
Also published as: JP7290449B2; US20200322510A1; TW202037997A; KR20200117857A; TWI820325B; JP2020170089A; US11032456B2; CN111812939A

Abstract

Eine Abbildungseinheit für eine ultraschnelle Abbildungsvorrichtung weist eine einem an einem Einspanntisch getragenen Werkstück gegenüber angeordnete Objektivlinse, einen in einem sich von der Objektivlinse erstreckenden ersten Strahlengang angeordneten Strahlteiler, eine in einem sich vom Strahlteiler erstreckenden zweiten Strahlengang angeordnete Abbildungsbearbeitungseinheit und eine in einem sich vom Strahlteiler erstreckenden dritten Strahlengang angeordnete Beleuchtungseinheit auf. Die Beleuchtungseinheit weist eine Breitband-Pulslichtquelle und ein Spektrometer auf, das ausgestaltet ist, um einen einzelnen Lichtpuls, der von der Breitband-Pulslichtquelle emittiert worden ist, in mehrere Wellenlängen zu teilen, und um einen Zeitversatz zwischen jeweils zwei benachbarten der mehreren Wellenlängen zu erzeugen.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine ultraschnelle Abbildungsvorrichtung, die mit einer hohen Geschwindigkeit nacheinander Abbildungen eines an einer Trageinheit getragenen Werkstücks aufnimmt.
Beschreibung der verwandten Technik
Ein Werkstück mit mehreren Bauelementen wie beispielsweise integrierten Schaltkreisen (ICs) oder Large Scale Integrations (LSIs), die an einer Oberfläche davon ausgebildet sind und durch mehrere sich schneidende Teilungslinien definiert sind, wird durch eine mit einer Schneidklinge versehenen Teilungsmaschine, einer mit einem Laserkondensor versehenen Laserbearbeitungsmaschine oder dergleichen in einzelne Bauelementchips geteilt. Die geteilten Bauelementchips werden in elektronischer Ausstattung wie beispielsweise Mobiltelefonen und PCs benutzt.
Mit Schneidmaschinen sind Versuche unternommen worden, einen Mechanismus während eines Anwendens eines Schneidens durch ein aufeinanderfolgendes Aufnehmen von Abbildungen einer Schneidklinge und eines Werkstücks mit einer sogenannten Hochgeschwindigkeitskamera zu überwachen. Wenn die Drehzahl der Schneidklinge beispielsweise ungefähr 30.000 U/min beträgt und die Aufnahme-Bildrate der Hochgeschwindigkeitskamera beispielsweise 45.000 Bilder/Sekunde beträgt, kann ein Zustand während einer Drehung der Schneidklinge in Abbildungen von ungefähr 90 Bildern aufgenommen werden und deswegen kann der Zustand des Schneidens durch die Schneidklinge ausreichend überwacht werden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Auf der anderen Seite kann der Mechanismus, beispielsweise bei einem Überwachen eines Mechanismus bei einer Ausbildung einer Bearbeitungsmarkierung durch ein Durchführen eines Bearbeitens mit einem aufgebrachten Laserstrahl (siehe beispielsweise JP 2014-221483 A ) oder einem Überwachen eines Mechanismus hinsichtlich dessen, wie ein Riss bei einer Entwicklung des Risses durch ein Durchführen eines nicht zerstörendenden Tests fortschreitet und wächst, nicht ausreichend überwacht werden, da gewöhnlich bekannte allgemeine Hochgeschwindigkeitskameras wie beispielsweise die oben beschriebene eine optische Auflösung von höchstens mehreren Zehntausend Bildern/Sekunde o.ä. aufweisen. Es gibt daher einen unbefriedigten Bedarf an einer ultraschnellen Abbildungsvorrichtung, die Abbildungen mit einer noch höheren Auflösung aufnehmen kann.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine ultraschnelle Abbildungsvorrichtung bereitzustellen, die Abbildungen mit einer noch höheren Auflösung aufnehmen kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine ultraschnelle Abbildungsvorrichtung bereitgestellt, die einen Einspanntisch, der ausgestaltet ist, um ein Werkstück daran zu tragen, und eine Abbildungseinheit, die ausgestaltet ist, um Abbildungen des am Einspanntisch getragenen Werkstücks aufzunehmen, aufweist. Die Abbildungseinheit weist eine dem am Einspanntisch getragenen Werkstück gegenüber angeordnete Objektivlinse, einen in einem sich von der Objektivlinse erstreckenden ersten Strahlengang angeordneten Strahlteiler, eine in einem sich vom Strahlteiler erstreckenden zweiten Strahlengang angeordnete Abbildungsbearbeitungseinheit, und eine in einem sich vom Strahlteiler erstreckenden dritten Strahlengang angeordnete Beleuchtungseinheit auf. Die Beleuchtungseinheit weist eine Breitband-Pulslichtquelle und ein Spektrometer auf, das ausgestaltet ist, um einen einzelnen Lichtpuls, der von der Breitband-Pulslichtquelle emittiert worden ist, in mehrere Wellenlängen zu teilen und einen Zeitversatz zwischen jeweils zwei benachbarten der mehreren Wellenlängen zu erzeugen. Die Abbildungsbearbeitungseinheit weist ein Beugungsgitter, das ausgestaltet ist, um Rückführlicht, das vom am Einspanntisch getragenen Werkstück nach einem Aufbringen von Beleuchtungslicht auf das Werkstück mit dem Zeitversatz von der Beleuchtungseinheit reflektiert worden ist, in unterschiedlichen den Wellenlängen entsprechenden Winkeln zu teilen und zu beugen, und einen Abbildungssensor auf, der ausgestaltet ist, um Abbildungen wie ein zeitaufgelöstes Foto des Rückführlichts, das vom Beugungsgitter geteilt und gebeugt worden ist, in Gebieten für die jeweiligen den Wellenlängen entsprechenden Winkel aufzunehmen.
Bevorzugt weist die ultraschnelle Abbildungsvorrichtung ferner ein Speichermittel zum Speichern der vom Abbildungssensor aufgenommenen Abbildungen, und ein Anzeigemittel zum Anzeigen der im Speichermittel gespeicherten Abbildungen auf.
Bevorzugt weist das Beugungsgitter ein erstes Beugungsgitter und ein zweites Beugungsgitter auf, wobei das erste Beugungsgitter ausgestaltet ist, um das Rückführlicht in den unterschiedlichen Winkeln gemäß den Wellenlängen zu teilen und zu beugen, und wobei das zweite Beugungsgitter ausgestaltet ist, um das Rückführlicht, das vom ersten Beugungsgitter geteilt und gebeugt worden ist, in paralleles Licht umzuwandeln, und das parallele Licht zum Abbildungssensor zu führen. Bevorzugt weist die Abbildungsbearbeitungseinheit ferner einen Reflexionsspiegel und eine Kollimationslinse auf, und das Beugungsgitter ist ausgestaltet, um das Rückführlicht, das in vorgegebenen Winkeln vom Reflexionsspiegel reflektiert worden ist, in unterschiedlichen Winkeln gemäß den Wellenlängen zu teilen und zu beugen, und um das resultierende geteilte Rückführlicht durch die Kollimationslinse zum Abbildungssensor zu führen.
Bevorzugt weist das Spektrometer ein Beleuchtungsbeugungsgitter, das ausgestaltet ist, um den Einzellichtpuls mit den unterschiedlichen Winkeln gemäß den mehreren Wellenlängen zu teilen und zu beugen, eine Verzögerungsleitung, die unterschiedliche Strahlenganglängen gemäß den vom Beleuchtungsbeugungsgitter geteilten Wellenlängen so aufweist, dass ein Zeitversatz zwischen jeweils zwei benachbarten der mehreren Wellenlängen erzeugt wird, und einen Multiplexer auf, der getrennte gemäß den Wellenlängen von den Verzögerungsleitungen verzögerte Lichtstrahlen multiplext.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann Rückführlicht, das vom Werkstück nach einer Aufbringung von Beleuchtungslicht auf das Werkstück mit einem Zeitversatz von beispielsweise 10 ns reflektiert worden ist, in unterschiedlichen Winkeln gemäß den Wellenlängen geteilt und gebeugt werden und das resultierende geteilte und gebeugte Rückführlicht kann als Abbildungen wie ein zeitaufgelöstes Foto in Bereichen für die jeweiligen den Wellenlängen entsprechenden Winkeln aufgenommen werden. Es ist somit möglich, eine ultraschnelle Abbildung von 10 ns/Sekunde, mit anderen Worten einem Einhundertmillionstel, aufzunehmen.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art, diese zu realisieren, werden ersichtlicher und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, verstanden.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht einer ultraschnellen Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm einer in der in 1 dargestellten ultraschnellen Abbildungsvorrichtung angeordneten Abbildungseinheit;
3 ist eine Draufsicht eines an einem Einspanntisch in der ultraschnellen Abbildungsvorrichtung getragenen Werkstücks;
4 ist ein Diagramm, das eine Modifikation einer in der in 2 dargestellten Abbildungseinheit angeordneten Abbildungsbearbeitungseinheit darstellt; und
5 ist ein Diagramm, das eine Modifikation einer in der in 2 dargestellten Abbildungseinheit angeordneten Beleuchtungseinheit darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird hierin im Folgenden eine detaillierte Beschreibung hinsichtlich einer ultraschnellen Abbildungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgen. 1 stellt eine Perspektivansicht der ultraschnellen Abbildungsvorrichtung 1 der Ausführungsform dar. Die ultraschnelle Abbildungsvorrichtung 1 weist eine Trageinheit 20, die ein Werkstück 10 daran trägt, einen Bewegungsmechanismus 30, der die Trageinheit 20 bewegt, eine Abbildungseinheit 40, die Abbildungen des Werkstücks 10 aufnimmt, und eine Ausrichtungseinheit 50 auf. In dieser Ausführungsform ist auch eine Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 angeordnet, um einen Laserstrahl LB auf das Werkstück 10 aufzubringen, das an der Trageinheit 20 getragen ist, um einen Mechanismus bei einer Aufbringung des Laserstrahls LB auf das Werkstück 10 zu überwachen.
Die Trageinheit 20 weist eine rechteckige in der X-Richtung bewegliche Platte 21, eine rechteckige in der Y-Richtung bewegliche Platte 22, eine zylindrische Säule 23 und eine rechteckige Abdeckplatte 26 auf. Die in der X-Richtung bewegliche Platte 21 ist an einer Basis 2 in einer in der Figur durch einen Pfeil X dargestellten X-Richtung beweglich angebracht und die in der Y-Richtung bewegliche Platte 22 ist an der in der X-Richtung beweglichen Platte 21 in einer in der Figur durch einen Pfeil Y dargestellten Y-Richtung beweglich angebracht. Die Säule 23 ist an einer oberen Oberfläche der in der Y-Richtung beweglichen Platte 22 befestigt und die Abdeckplatte 26 ist an einem oberen Ende der Säule 23 befestigt. An der Abdeckplatte 26 ist ein kreisförmiger Einspanntisch 24 angeordnet, der sich durch einen in der Abdeckplatte 26 ausgebildeten Schlitz 26a nach oben erstreckt. Der Einspanntisch 24 ist ausgestaltet, um das Werkstück 10 daran zu tragen und um durch ein nicht dargestelltes Drehantriebsmittel drehbar zu sein. An einer oberen Oberfläche des Einspanntischs 24 ist eine kreisförmige Ansaugeinspanneinrichtung (auf deren Darstellung in der Figur verzichtet wurde), die aus einem porösen Material ausgebildet ist und sich im Wesentlichen horizontal erstreckt, angeordnet. In 1 ist eine kreisförmige Platte 12 mit dem zentral daran angeklebten Werkstück 10 an der oberen Oberfläche des Einspanntischs 24 platziert, sodass das Werkstück 10 über die Platte 12 am Einspanntisch 24 getragen ist.
Der Bewegungsmechanismus 30 beinhaltet einen X-Bewegungsmechanismus 31 und einen Y-Bewegungsmechanismus 32. Der X-Bewegungsmechanismus 31 ist an der Basis 2 angeordnet und bewegt die Trageinheit 20 in der X-Richtung und der Y-Bewegungsmechanismus 32 bewegt die Trageinheit 20 in der Y-Richtung. Über eine Kugelgewindespindel 34 wandelt der X-Bewegungsmechanismus 31 eine Drehbewegung eines Pulsmotors 33 in eine lineare Bewegung um und überträgt sie auf die in der X-Richtung bewegliche Platte 21, wodurch die in der X-Richtung bewegliche Platte 21 in der X-Richtung entlang von Führungsschienen 2A an der Basis 2 vorgeschoben oder zurückgezogen wird. Über eine Kugelgewindespindel 36 wandelt der Y-Bewegungsmechanismus 32 eine Drehbewegung eines Pulsmotors 35 in eine lineare Bewegung um und überträgt sie zur in der Y-Richtung beweglichen Platte 22, wodurch die in der Y-Richtung bewegliche Platte 22 in der Y-Richtung entlang von Führungsschienen 21a an der in der X-Richtung beweglichen Platte 21 vorgeschoben oder zurückgezogen wird. Auch wenn in der Figur eine Beschreibung weggelassen wurde, weisen der X-Bewegungsmechanismus 31, der Y-Bewegungsmechanismus 32 und der Einspanntisch 24 jeweils ein Positionsdetektionsmittel auf, sodass die Positionen des Einspanntischs 24 in den X- und Y-Richtungen und die gedrehte Position des Einspanntischs 24 in einer Umfangsrichtung genau detektiert werden. Die Positionen des Einspanntischs 24 werden zu einer Steuerungseinheit 100 übertragen (siehe 2), die hierin im Folgenden beschrieben werden wird. Basierend auf von der Steuerungseinheit 100 befohlenen Signalen werden der X-Bewegungsmechanismus 31 und der Y-Bewegungsmechanismus 32 und das nicht dargestellte Drehantriebsmittel für den Einspanntisch 24 angetrieben, sodass der Einspanntisch 24 an gewünschten Koordinatenpositionen und einem gewünschten Drehwinkel positioniert werden kann.
Seitlich vom Bewegungsmechanismus 30 ist ein Rahmen 4 aufrecht angeordnet. Der Rahmen 4 weist einen an der Basis 2 angeordneten vertikalen Wandabschnitt 4a und einen sich in einer horizontalen Richtung von einem oberen Endabschnitt des vertikalen Wandabschnitts 4a erstreckenden horizontalen Wandabschnitt 4b auf. Ein Optiksystem für die Abbildungseinheit 40 ist im horizontalen Wandabschnitt 4b des Rahmens 4 aufgenommen. Unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm der Abbildungseinheit 40, die in 2 zusätzlich zu 1 dargestellt ist, wird eine Beschreibung über einen Umriss einer Ausgestaltung der Abbildungseinheit 40 erfolgen.
Die Abbildungseinheit 40 weist eine Objektivlinse 411, einen Strahlteiler 42, eine Abbildungsbearbeitungseinheit 43A und eine Beleuchtungseinheit 44A auf. Die Objektivlinse 411 ist in eine Abbildungseinrichtung 41 gebaut, welche dem an der Trageinheit 20 angeordneten Werkstück 10 gegenüberliegt. Der Strahlteiler 42 ist in einem ersten Strahlengang R1, der sich von der Objektivlinse 411 erstreckt, angeordnet. Die Abbildungsbearbeitungseinheit 43A ist in einem zweiten Strahlengang R2, der sich in einer Richtung vom Strahlteiler 42 erstreckt, angeordnet. Die Beleuchtungseinheit 44A ist in einem sich in einer weiteren Richtung vom Strahlteiler 42 erstreckenden dritten Strahlengang R3 angeordnet.
Die Beleuchtungseinheit 44A weist eine Breitband-Pulslichtquelle 441 und ein Spektrometer 442A auf. Das Spektrometer 442A ist ausgestaltet, um einen einzelnen Lichtpuls, der von der Breitband-Pulslichtquelle 441 ausgegeben worden ist, in mehrere Wellenlängen zu teilen und einen Zeitversatz zwischen jeweils zwei benachbarten der mehreren Wellenlängen zu erzeugen. Die Breitband-Pulslichtquelle 441 ist eine Lichtquelle, die ein breites Spektrum von gepulstem Licht erzeugen kann und kann beispielsweise aus einem gepulsten Laseroszillator, einer Superkontinuum-Lichtquelle, einer Blitzleuchte oder dergleichen ausgestaltet sein.
Die Breitband-Pulslichtquelle 441 ist ausgestaltet, um beispielsweise eine Beleuchtung von Licht unter den folgenden Bedingungen zu ermöglichen:

Wellenlänge: 400 bis 900 nm

Ausgabe: 100 W

Wiederholungsfrequenz: 1 KHz bis 1 MHz

Pulsbreite: 100 ns bis 100 ps
Das Spektrometer 422A ist beispielsweise durch ein in 2 dargestelltes Faser-Bragg-Gitter (FBG) realisiert. Das FBG bildet einen reflektierenden Abschnitt 442a durch mehrere in einem vorgegebenen Abstand an vorgegebenen Positionen in einer Optikfaser eingeschriebene Beugungsgitter aus und kann nur Licht mit bestimmten Wellenlängenkomponenten aus dem einfallenden Licht am reflektierenden Abschnitt 442a reflektieren. Durch mehrere reflektierende Abschnitte 442a, die Licht mit solchen vorgegebenen Wellenlängen reflektieren und in einem vorgegebenen Abstand in der Optikfaser angeordnet sind, wird von der Breitband-Pulslichtquelle 441 erzeugtes Licht L1 in Lichtstrahlen der mehreren Wellenlängen geteilt und die gemäß der Wellenlängen geteilten Lichtstrahlen werden mit einem gemäß dem vorgegebenen Abstand erzeugten Zeitversatz ausgegeben. Genauer beschrieben wird das gepulste Licht L1, das ein breites Spektrum von Licht (weißes Licht), beinhaltend Wellenlängen von 400 bis 900 nm, das von der Breitband-Pulslichtquelle 441 erzeugt wird, ist, in das Spektrometer 442A, das aus dem FBG ausgebildet ist, durch eine Optikfaser 443 eingebracht und durch das Spektrometer 442A wird das Licht L1 gemäß der Wellenlängen (400 nm, 450 nm, ... 850 nm, 900 nm) mit Intervallen von 50 nm in aus unterschiedlichen Lichtstrahlen P1 bis P11 ausgestaltetes Licht L2 mit einem zwischen jeweils zwei benachbarten Lichtstrahlen erzeugten Zeitversatz von 10 ns geteilt. Das vom Spektrometer 442A geteilte Licht L2 wird zu einer mit dem Spektrometer 442A verbundenen Optikfaser 444 geführt und von einem Endabschnitt 444a nach außen ausgegeben.
Das von dem Endabschnitt 444a der Optikfaser 444 ausgegebene Licht L2 wird durch eine Kollimationslinse 445 in paralleles Licht (kollimierter Strahl) L3 umgewandelt, wird durch eine Kondensorlinse 446 konvergiert und wird zum Strahlteiler 42 geführt. Wie oben beschrieben, ist das parallele Licht L3 der unterschiedlichen Lichtstrahlen P1 bis P11 mit dem gemäß der Wellenlängen erzeugten Zeitversatz von 10 ns ausgestaltet. Nur P1, P2, P9, P10 und P11 sind der Einfachheit der Beschreibung halber im Diagramm gezeigt, aber tatsächlich sind auch P3 bis P8 beinhaltet. Das zum Strahlteiler 42 geführte parallele Licht L3 wird mit einem vorgegebenen Verhältnis an einer geneigten Oberfläche 42a des Strahlteilers 42 reflektiert, wird in Richtung zum ersten Strahlengang R1 mit dem Strahlteiler 42 und der Objektivlinse 411 geführt und wird als Beleuchtungslicht L4 durch die Objektivlinse 411 auf das Werkstück 10 aufgebracht.
Rückführlicht L5, das nach der Aufbringung des Besleuchtungslichts L4 auf das Werkstück 10 vom Werkstück 10 reflektiert worden ist, wird von der Objektivlinse 411 in paralleles Licht umgewandelt, kehrt zum Strahlteiler 42 zurück, wird durch die geneigte Oberfläche 42a des Strahlteilers 42 transmittiert und wird durch eine Kondensorlinse 447 in Rückführlicht L6 konvergiert. Das Rückführlicht L6 wird zur Abbildungsbearbeitungseinheit 43A geführt. Ein Strahlengang, der sich vom Strahlteiler 42 erstreckt und in dem die Abbildungsbearbeitungseinheit 43A angeordnet ist, ist als der zweite Strahlengang R2 angezeigt.
Die Abbildungsbearbeitungseinheit 43A ist ein Mittel zum Aufnehmen von Abbildungen des Werkstücks 10 basierend auf dem vom Werkstück 10 reflektierten und transmittierten Rückführlicht L6 und weist insbesondere ein erstes Beugungsgitter 431, welches das Rückführlicht L6 teilt und beugt, und ein zweites Beugungsgitter 432 auf. Das erste Beugungsgitter 431 wandelt das Rückführlicht L6 in geteiltes und mit unterschiedlichen Winkeln gemäß der Wellenlängen gebeugtes Rückführlicht L7 um und das zweite Beugungsgitter 432 wandelt das Rückführlicht L7 in durch eine Einstellung des Winkels des Rückführlichts L7 gemäß den Wellenlängen auf paralleles Licht eingestelltes Rückführlicht L8 um. Das Rückführlicht L8 wird als Rückführlicht L9, dessen Spannweitenbereich durch eine Kondensorlinse 433 und eine Kollimationslinse 434 eingestellt worden ist, zu einem Abbildungssensor 435 geführt. Der Abbildungssensor 435 ist mit der Steuerungseinheit 100 verbunden.
Die Steuerungseinheit 100 weist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Festspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), eine Eingabeschnittstelle und eine Ausgabeschnittstelle auf (wobei eine Beschreibung ihrer Details in der Figur weggelassen wurde). Die CPU ist aus einem Computer ausgestaltet und führt ein arithmetisches Verarbeiten gemäß einem Steuerungsprogramm durch. Der ROM speichert das Steuerungsprogramm und dergleichen. Der RAM kann Lesen und Schreiben und wird benutzt, um eine aufgenommene Abbildungsinformation und dergleichen vorübergehend zu speichern. Eine vom Abbildungssensor 435 aufgenommene Abbildungsinformation wird im aus dem Speicher (RAM) der Steuerungseinheit 100 ausgestalteten Speichermittel 110 gespeichert und kann zum über die Ausgabeschnittstelle der Steuerungseinheit 100 verbundenen Anzeigemittel 70 ausgegeben werden. Durch ein Ausgestalten der Abbildungsbearbeitungseinheit 43A wie oben beschrieben kann der Abbildungssensor 453 Abbildungen des Werkstücks 10 wie ein zeitaufgelöstes Foto in Zeitabständen von 10 ns basierend auf dem vom Werkstück 10 reflektierten und transmittierten Rückführlicht L9 aufnehmen. Es ist zu bemerken, dass unterschiedliche Sensoren und verschiedene Bedienungsteile, die in der ultraschnellen Abbildungsvorrichtung 1 angeordnet sind, beispielsweise der X-Bewegungsmechanismus 31, der Y-Bewegungsmechanismus 32, die Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 und dergleichen auch mit der Steuerungseinheit 100 verbunden sind und von der Steuerungseinheit 100 gesteuert werden.
Wieder bezugnehmend auf 1 und mit der Beschreibung fortfahrend ist ein Optiksystem (dessen Darstellung davon in der Figur weggelassen ist) der Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 auch innerhalb des horizontalen Wandabschnitts 4b des Rahmens 4 aufgenommen. Ein Kondensor 62, der einen Teil der Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 ausbildet, ist an einer unteren Oberfläche eines freien Endabschnitts des horizontalen Wandabschnitts 4b angeordnet und eine nicht dargestellte Kondensorlinse oder dergleichen ist innerhalb des Kondensors 62 aufgenommen. Ein Laseroszillator (dessen Darstellung in der Figur weggelassen ist) ist in der Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 angeordnet, der von dem Laseroszillator ausgegebene Laserstrahl LB wird vom Kondensor 62 konvergiert und wird auf eine vorgegebene Bestrahlungsposition am an der Trageinheit 20 getragenen Werkstück 10 aufgebracht.
Die Ausrichtungseinheit 50 ist an der unteren Oberfläche des freien Endabschnitts des horizontalen Wandabschnitts 4b an einer in der X-Richtung zur Abbildungseinrichtung 41 der Abbildungseinheit 40 benachbarten Position angeordnet. Die Ausrichtungseinheit 50 weist eine Beleuchtungseinheit, die einen sichtbaren Strahl ausstrahlt, und einen Abbildungssensor (ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD)) auf, der eine Abbildung basierend auf dem sichtbaren Strahl aufnimmt. Durch ein Aufnehmen einer Abbildung des Werkstücks 10 mit der Ausrichtungseinheit 50 wird eine genaue Positionsausrichtung zwischen einer Position, von der eine Abbildung von der Abbildungseinrichtung 41 aufzunehmen ist, und einer Position des am Einspanntisch 24 getragenen Werkstücks 10, wobei eine Abbildung der letztgenannten Position aufzunehmen ist, durchgeführt.
Die ultraschnelle Abbildungsvorrichtung 1 dieser Ausführungsform weist im Wesentlichen eine wie oben beschriebene Ausgestaltung auf. Es wird eine Beschreibung von Vorgängen erfolgen, die Abbildungen eines Prozesses, bei dem eine Bearbeitungsmarkierung durch ein Aufbringen des Laserstrahls LB auf das an der Trageinheit 20 getragene Werkstück 10 ausgebildet wird, wie ein zeitaufgelöstes Foto unter Benutzung der ultraschnellen Abbildungsvorrichtung 1 aufnehmen.
Wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, wird zunächst das zentral an die kreisförmige Platte 12 angehaftete Werkstück 10 bereitgestellt. Das Werkstück 10 ist in der Form einer rechteckigen Platte ausgebildet und beispielsweise aus Silizium (Si) hergestellt. Die kreisförmige Platte mit dem daran angehafteten Werkstück 10 wird an den Einspanntisch 24 angebracht und ein nicht dargestelltes Ansaugmittel wird betätigt, um das Werkstück 10 unter Ansaugung zu tragen.
Nach einem Tragen des Werkstücks 10 an dem Einspanntisch 24 der Trageinheit 20 wie oben beschrieben werden der X-Bewegungsmechanismus 31 und der Y-Bewegungsmechanismus 32 betätigt, um den Einspanntisch 24 zu bewegen, wodurch das Werkstück 10 direkt unterhalb der Ausrichtungseinheit 50 positioniert wird, um eine Bestrahlungsposition zu detektieren, in welcher der Laserstrahl LB aufzubringen ist. Bevorzugt wird eine gewünschte Markierung im Vorhinein an der Bestrahlungsposition aufgebracht.
Nach einem Durchführen der Detektion der Bestrahlungsposition durch die Ausrichtungseinheit 50 wird der Bewegungsmechanismus 30 betätigt, um die Bestrahlungsposition des Werkstücks 10 direkt unterhalb der mit der Objektivlinse 411 versehenen Abbildungseinrichtung 41 zu positionieren. 3 stellt das Werkstück in einer Ansicht von der Seite der Objektivlinse 411 dar, stellt eine Bestrahlungsposition Q des von der Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 aufzubringenden Laserstrahls LB dar und stellt auch ein Gebiet A durch eine gestrichelte Linie dar, in dem ein Fokussieren durch die Objektivlinse 411 durchzuführen ist, um eine Abbildung aufzunehmen.
Nach einem Positionieren des Werkstücks 10 direkt unterhalb der Abbildungseinrichtung 41 wird die Beleuchtungseinheit 44A der in 2 dargestellten Abbildungseinheit 40 betätigt. Durch ein Betätigen der Beleuchtungseinheit 44A wird ein breites Spektrum von Licht L1 mit einer Pulsbreite von 100 ns von der Breitband-Pulslichtquelle 441 über die Optikfaser 443 in das Spektrometer 442A eingebracht. Das Spektrometer 442A teilt das Licht L1, das in das Spektrometer 442A eingebracht worden ist, in Lichtstrahlen mit Wellenlängen (400 nm, 450 nm, ... 800 nm, 850 nm, 900 nm) in 50 nm-Intervallen und wandelt die Lichtstrahlen in Licht L2 mit einem zwischen jeweils zwei benachbarten der geteilten jeweiligen Lichtstrahlen erzeugten Zeitversatz von 10 ns um und gibt das Licht L2 über die Optikfaser 444 aus. Das vom Endabschnitt 444a der Optikfaser 444 emittierte Licht L2 wird durch die Kollimationslinse 445 in paralleles Licht oder kollimiertes Licht konvertiert und wird als getrennte Lichtstrahlen P1 bis P11 (paralleles Licht L3) mit Wellenlängen von 400 nm, 450 nm, ... 800 nm, 850 nm, 900 nm mit einem zwischen jeweils zwei benachbarten der Wellenlängen erzeugten Zeitversatz von 10 ns ausgegeben. Von der Breitband-Pulslichtquelle 441 wird das breite Spektrum gepulsten weißen Lichts L1 wiederholt gemäß der vorgegebenen Frequenzen emittiert und entsprechend jedem gepulsten Licht L1 wird jedes Licht L1 wie oben beschrieben vom Spektrometer 442A geteilt.
Das oben beschriebene parallele Licht L3 wird über die Kondensorlinse 446 in den Strahlteiler 42 eingebracht und wird an der geneigten Oberfläche 42a im vorgegebenen Verhältnis reflektiert, wodurch sein Strahlengang in Richtung zum Einspanntisch 24 geändert wird, um Licht L4 auszugeben. Das Licht L4 mit dem Strahlengang, der vom Strahlteiler 42 geändert worden ist, wird über die Objektivlinse 411 zum Werkstück 10 geführt. Gleichzeitig dazu wird der Bearbeitungslaserstrahl LB von der Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 auf die Bestrahlungsposition Q des Werkstücks 10 aufgebracht.
In einem Bereich, der das Gebiet A (siehe 3) mit der Bestrahlungsposition Q, in welcher der Laserstrahl LB aufgebracht worden ist, und ein äußeres Gebiet des Gebiets A umfasst, wird reflektiertes Rückführlicht L5 durch die Objektivlinse 411 in paralleles Licht umgewandelt. Das parallele Licht wird zum Strahlteiler 42 geführt und ihm ist es möglich, durch den Strahlteiler 42 transmittiert zu werden. Das Rückführlicht L5, das durch den Strahlteiler 42 transmittiert worden ist, wird durch eine Kondensorlinse 447 in Rückführlicht L6 konvergiert und das Rückführlicht L6 wird zur Abbildungsbearbeitungseinheit 43A geführt.
Das in die Abbildungsbearbeitungseinheit 43A eingebrachte Rückführlicht L6 wird zunächst zum ersten Beugungsgitter 431 geführt. Am ersten Beugungsgitter 431 sind ein zentraler Abschnitt 431a und ein maskierter Abschnitt 431b ausgebildet. Der zentrale Abschnitt 431a dient als ein Beugungsgitter, während der maskierte Abschnitt 431b einem Maskierbearbeiten unterzogen worden ist, sodass er nicht als ein Beugungsgitter wirkt. Der maskierte Abschnitt 431b weist deswegen eine Funktion als eine eindimensionale Maske auf, die das Gebiet A, in dem der Laserstrahl LB aufgebracht worden ist, auf nur eine nähere Umgebung der Bestrahlungsposition Q begrenzt. Das zum ersten Beugungsgitter 431 geführte Rückführlicht L6 wird wie in 2 dargestellt geteilt und gebeugt und wird in das mit unterschiedlichen Winkeln gemäß der Wellenlängen gebeugte Rückführlicht mit einer Spannweite umgewandelt.
Das am ersten Beugungsgitter 431 geteilte und gebeugte Rückführlicht L7 wird zum zweiten Beugungsgitter 432 geführt, wo das Rückführlicht L7 in aus parallelen getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 der jeweiligen Wellenlängen ausgestaltetes Rückführlicht umgewandelt wird. Der Spannweitenbereich des Rückführlichts L8, das vom zweiten Beugungsgitter 432 in paralleles Licht reflektiert worden ist, wird durch die Kondensorlinse 433 und die Kollimationslinse 434 so eingestellt, dass es auf das Abbildungsgebiet des Abbildungssensors 435 passt, und wird zum Abbildungssensor 435 geführt.
Durch die mit den Zeitintervallen 10 ns auf das Werkstück 10 aufgebrachten getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 wird der Prozess bei einer Aufbringung des Laserstrahls LB auf das Werkstück 10 als eine Abbildungsinformation zum Abbildungssensor 435 in einem Zustand transmittiert, in dem sich die Winkel der getrennten Laserstrahlen P1 bis P11 durch das erste Beugungsgitter 431 und das zweite Beugungsgitter 432 geändert haben.
Die oben beschriebene als Abbildungen am Abbildungssensor 435 aufgenommene Abbildungsinformation wird im in der Steuerungseinheit 100 angeordneten Speichermittel 110 gespeichert und wird auch zum mit der Steuerungseinheit 100 verbundenen Anzeigemittel 70 ausgegeben, wo Abbildungen nacheinander entsprechend der getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 wie in 2 dargestellt angezeigt werden. Die getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 haben alle 10 ns das Gebiet A mit der Bestrahlungsposition des Werkstücks 10 aufgenommen und geben Änderungen, die über eine Zeit von insgesamt 100 ns stattgefunden haben, wie ein zeitaufgelöstes Foto in Abständen von 10 ns aus. Mit anderen Worten beträgt die Auflösung eines zeitaufgelösten Fotos, das von der Abbildungsbearbeitungseinheit 43A aufgenommen werden kann, 10 ns/Sekunde. Deswegen ist das zeitaufgelöste Foto eine ultraschnelle Abbildung, die eine Auflösung von einem Ein-Einhundertmillionstel aufweist, und ermöglicht eine präzise Überwachung eines Mechanismus bei einem Hochgeschwindigkeitsbearbeiten des Werkstücks 10 mit dem Laserstrahl LB. Es ist auch möglich, einen Mechanismus bei einem kontinuierlichen Bearbeiten des Werkstücks 10 durch ein geeignetes Einstellen der Wiederholungsfrequenz der Breitband-Pulslichtquelle 441 und des zwischen jeweils zwei benachbarten der getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 durch das Spektrometer 442A zu erzeugenden Zeitintervalls zu überwachen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und sieht eine Vielzahl von Modifikationen vor. Die in der in 2 dargestellten Abbildungseinheit 40 angeordnete Abbildungsbearbeitungseinheit 43A ist so ausgestaltet, dass vom Werkstück 10 nach einer Aufbringung von Beleuchtungslicht auf das Werkstück 10 reflektiertes Rückführlicht entsprechend der Wellenlängen in unterschiedlichen Winkeln geteilt und gebeugt wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt und kann eine weitere in 4 dargestellte Abbildungsbearbeitungseinheit 43B verwenden. Eine Abbildungseinheit 40, welche die in 4 dargestellte weitere Abbildungsbearbeitungseinheit 43B verwendet, weist mit Ausnahme der weiteren in 4 dargestellten Abbildungsbearbeitungseinheit 43B eine ähnliche Ausgestaltung wie die in 2 dargestellte Abbildungseinheit 40 auf und deswegen wird jegliche wiederholende Beschreibung der ähnlichen Ausgestaltung hierin weggelassen. In der in 4 dargestellten Abbildungsbearbeitungseinheit 43B sind ein Reflexionsspiegel 45 und ein drittes Beugungsgitter 46 anstelle des ersten Beugungsgitters 431 und des zweiten Beugungsgitters 432, die in FGI. 2 dargestellt sind, angeordnet. Der Reflexionsspiegel 45 reflektiert das in die Abbildungsbearbeitungseinheit 43B eingebrachte und die entsprechend der Wellenlängen (400 nm, 450 nm, ... 850 nm, 900 nm) in Intervallen von 50 nm geteilten getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 aufweisende Rückführlicht L6, wodurch die Richtung des Strahlengangs des Rückführlichts L6 eingestellt wird, um das Rückführlicht L6 in Rückführlicht L7B zu konvertieren. Am Reflexionsspiegel 45 sind auch ein zentraler Abschnitt 45a und ein maskierter Abschnitt 45b ausgebildet. Der zentrale Abschnitt 45a dient als ein Reflexionsspiegel, während der maskierte Abschnitt 45b einem Maskierbearbeiten unterzogen worden ist, sodass er nicht als ein Reflexionsspiegel wirkt. Der maskierte Abschnitt 45b weist deswegen eine Funktion einer eindimensionalen Maske auf, die das Abbildungsgebiet vom Gebiet A, in dem der Laserstrahl LB aufgebracht worden ist, auf ein kleineres Gebiet begrenzt.
Das Rückführlicht L7B wird zu einem dritten Beugungsgitter 46 geführt und das zum dritten Beugungsgitter 46 geführte Rückführlicht L7B wird wie in 4 dargestellt geteilt und gebeugt und wird in mit verschiedenen Winkeln gemäß den Wellenlängen gebeugtes und eine Spannweite aufweisendes Rückführlicht L8B umgewandelt. Das Rückführlicht L8B wird durch die Kollimationslinse 434 in paralleles Licht umgewandelt und das parallele Licht wird als Rückführlicht L9B zum Abbildungssensor 435 geführt und wird als Abbildungsinformation aufgenommen. Wie in der oben beschriebenen Ausführungsform wird die vom Abbildungssensor 435 aufgenommene Abbildungsinformation zur Steuerungseinheit 100 übertragen, wird im in der Steuerungseinheit 100 angeordneten Speichermittel 110 gespeichert und wird auch zum mit der Steuerungseinheit 100 verbundenen Anzeigemittel 70 ausgegeben, wo die Abbildungsinformation den getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 entsprechend als wie ein zeitaufgelöstes Foto mit Intervallen von 10 ns aufgenommene Abbildungen angezeigt wird, wie in 2 dargestellt ist.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung auch eine weitere Beleuchtungseinheit 44B, die in 5 dargestellt ist, anstelle der Beleuchtungseinheit 44A in der oben beschriebenen Ausführungsform verwenden. Unter Bezugnahme auf 5 wird eine Beschreibung der weiteren Beleuchtungseinheit 44B erfolgen.
In der in 5 dargestellten Beleuchtungseinheit 44B ist die Breitband-Pulslichtquelle 441 auch wie in der Beleuchtungseinheit 44A angeordnet. Das von der Breitband-Pulslichtquelle 441 emittierte breite Spektrum von Licht L1 wird über die Optikfaser 443 in ein Spektrometer 442B eingebracht. Das in das Spektrometer 442B eingebrachte Licht L1 wird durch eine Kollimationslinse 448, die im Spektrometer 442B angeordnet ist, in paralleles Licht umgewandelt und wird zu einem vierten Beugungsgitter (Beleuchtungsbeugungsgitter) 47 geführt. Der Winkel des zum vierten Beugungsgitter 47 geführten Lichts L1 wird gemäß den Wellenlängen durch das vierte Beugungsgitter 47 geändert und wird in Licht L10 mit geteilten und gemäß den Wellenlängen (400 nm, 450 nm, ... 850 nm, 900 nm) mit Intervallen von 50 nm gebeugten getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 umgewandelt und das Licht L10 wird zu einem Reflexionsspiegel 48 geführt. In 5 sind nur optische Achsen der jeweiligen Wellenlängen dargestellt. Tatsächlich werden allerdings die getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 als Licht emittiert, wobei ein Winkel davon aufeinander folgend gemäß den Wellenlängen geändert ist.
Das vom Reflexionsspiegel 48 reflektierte Licht L10 wird durch eine Kollimationslinse 449 in paralleles Licht L11 umgewandelt und das parallele Licht L11 wird zu einem Eingangsabschnitt 49A einer Verzögerungsleitung L11 geführt, die gemäß den vom vierten Beugungsgitter 47 geteilten und gebeugten Wellenlängen unterschiedliche Strahlenganglängen aufweist, sodass ein Zeitversatz zwischen jeweils zwei benachbarten der Wellenlängen erzeugt wird. Die Verzögerungsleitung 49 ist aus elf Optikfasern 49a bis 49k ausgestaltet, die unterschiedliche Längen aufweisen, und die getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11, die durch das vierte Beugungsgitter 47 gemäß der Wellenlängen (400 nm, 450 nm, ... 850 nm, 900 nm) mit Intervallen von 50 nm in unterschiedlichen Winkeln geteilt und gebeugt worden sind, werden jeweils in die Optikfasern 49a bis 49k eingebracht. Die in die Verzögerungsleitung 49 eingebrachten getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 bewegen sich durch die Optikfasern 49a bis 49k fort, welche die Verzögerungsleitung 49 ausbilden, und werden in einen Multiplexer 80 eingebracht.
Die Optikfasern 49a bis 49k, welche die Verzögerungsleitung 49 ausbilden, sind so ausgestaltet, dass die Optikfaser 49a die kürzeste ist, die Optikfaser 49b, die Optikfaser 49c ... in dieser Reihenfolge länger werden und die Optikfaser 49k am längsten ist. Hier ist die Längendifferenz zwischen zwei benachbarten Optikfasern so eingestellt, dass die entsprechenden getrennten Lichtstrahlen, welche gleichzeitig in den Eingangsabschnitt 49A eingetreten sind, den Multiplexer 80 mit einem Zeitversatz von 10 ns dazwischen erreichen. Die in den Multiplexer 80 eingebrachten getrennten Lichtstrahlen P1 bis P11 werden am Multiplexer 80 gemultiplext, als Licht L2 vom Endabschnitt 444a der Optikfaser 444 ausgegeben und zur Kollimationslinse 445 der Abbildungseinheit 40 geführt. Der oben beschriebene Multiplexer 80 kann aus einem bekannten Faserkoppler, einem Integrationsstab oder dergleichen ausgestaltet sein. Durch diese Beleuchtungseinheit 44b kann auch die exakt gleiche Funktion wie mit der unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Beleuchtungseinheit 44a gezeigt werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 in der ultraschnellen Abbildungseinheit 1 angeordnet, um Abbildungen eines Prozesses aufzunehmen, indem eine Bearbeitungsmarkierung durch ein Aufbringen eines Laserstrahls LB von der Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 auf das Werkstück 10 ausgebildet wird. In dieser Erfindung ist allerdings die Anordnung der Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 in der ultraschnellen Abbildungsvorrichtung 1 nicht absolut notwendig und die Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 kann getrennt von der ultraschnellen Abbildungsvorrichtung 1 vorgesehen sein. Ferner ist als ein Mittel zum Aufbringen eines Bearbeitens auf das an der ultraschnellen Abbildungsvorrichtung 1 getragene Werkstück 10 das Vorhandensein der Laserstrahlbestrahlungseinheit 60 nicht absolut notwendig und eine Vorrichtung, die einen Impuls auf das Werkstück 10 aufbringt, kann aufgenommen sein, um Abbildungen eines Entwicklungsfortschritts eines Risses aufzunehmen. Demgemäß soll das zum Aufnehmen von Abbildungen eines Schneidprozesses angeordnete Mittel nicht auf ein besonderes Mittel beschränkt sein.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Patentansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Schutzbereichs der Ansprüche fallen, sind daher von der Erfindung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014221483 A [0004]

Claims

Ultraschnelle Abbildungsvorrichtung, aufweisend: einen Einspanntisch, der ausgestaltet ist, um ein Werkstück daran zu tragen; und eine Abbildungseinheit, die ausgestaltet ist, um Abbildungen des am Einspanntisch getragenen Werkstücks aufzunehmen, wobei die Abbildungseinheit aufweist: eine dem am Einspanntisch getragenen Werkstück gegenüber angeordnete Objektivlinse, einen in einem sich von der Objektivlinse erstreckenden ersten Strahlengang angeordneten Strahlteiler, eine in einem sich vom Strahlteiler erstreckenden zweiten Strahlengang angeordnete Abbildungsbearbeitungseinheit, und eine in einem sich vom Strahlteiler erstreckenden dritten Strahlengang angeordnete Beleuchtungseinheit, wobei die Beleuchtungseinheit aufweist: eine Breitband-Pulslichtquelle, und ein Spektrometer, das ausgestaltet ist, um einen einzelnen Lichtpuls, der von der Breitband-Pulslichtquelle emittiert worden ist, in mehrere Wellenlängen zu teilen und um einen Zeitversatz zwischen jeweils zwei benachbarten der mehreren Wellenlängen zu erzeugen, und wobei die Abbildungsbearbeitungseinheit aufweist: ein Beugungsgitter, das ausgestaltet ist, um Rückführlicht, das vom am Einspanntisch getragenen Werkstück nach einem Aufbringen von Beleuchtungslicht auf das Werkstück mit dem Zeitversatz von der Beleuchtungseinheit reflektiert worden ist, in unterschiedlichen den Wellenlängen entsprechenden Winkeln zu teilen und zu beugen, und einen Abbildungssensor, der ausgestaltet ist, um Abbildungen wie ein zeitaufgelöstes Foto des Rückführlichts, das vom Beugungsgitter geteilt und gebeugt worden ist, in Gebieten für die jeweiligen den Wellenlängen entsprechenden Winkel aufzunehmen.
Ultraschnelle Abbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: ein Speichermittel zum Speichern der vom Abbildungssensor aufgenommenen Abbildungen, und ein Anzeigemittel zum Anzeigen der im Speichermittel gespeicherten Abbildungen.
Ultraschnelle Abbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Beugungsgitter ein erstes Beugungsgitter und ein zweites Beugungsgitter aufweist, wobei das erste Beugungsgitter ausgestaltet ist, um Rückführlicht in den unterschiedlichen Winkeln gemäß den Wellenlängen zu teilen und zu beugen, und wobei das zweite Beugungsgitter ausgestaltet ist, um das Rückführlicht, das vom ersten Beugungsgitter geteilt und gebeugt worden ist, in paralleles Licht umzuwandeln, und um das parallele Licht zum Abbildungssensor zu führen.
Ultraschnelle Abbildungsvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abbildungsbearbeitungseinheit ferner einen Reflexionsspiegel und eine Kollimationslinse aufweist, und wobei das Beugungsgitter ausgestaltet ist, um das Rückführlicht, das vom Reflexionsspiegel in vorgegebenen Winkeln reflektiert worden ist, in unterschiedlichen Winkeln gemäß den Wellenlängen zu teilen und zu beugen, und um das resultierende geteilte Rückführlicht durch die Kollimationslinse zum Abbildungssensor zu führen.
Ultraschnelle Abbildungsvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Spektrometer ein Beleuchtungsbeugungsgitter, das ausgestaltet ist, um den Einzellichtpuls gemäß den mehreren Wellenlängen mit den unterschiedlichen Winkeln zu teilen und zu beugen, eine Verzögerungsleitung, die unterschiedliche Strahlenganglängen gemäß der vom Beleuchtungsbeugungsgitter geteilten und gebeugten Wellenlängen aufweist, sodass ein Zeitversatz zwischen jeweils zwei benachbarten der mehreren Wellenlängen erzeugt wird, und einen Multiplexer aufweist, der getrennte gemäß der Wellenlängen von den Verzögerungsleitungen verzögerte getrennte Lichtstrahlen multiplext.