DE2535561B2 - Antriebseinrichtung für den Träger von Strahlumlenkmitteln bzw. des Werkstücks einer Laserbearbeitungsvorrichtung - Google Patents
Antriebseinrichtung für den Träger von Strahlumlenkmitteln bzw. des Werkstücks einer LaserbearbeitungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für den Träger von Strahlumlenkmitteln bzw. eines
beschichteten Substrates einer mit Laserstrahlen arbeitenden Vorrichtung zum Erzeugen von Mustern in dem
Substrat, beispielsweise durch selektives Verdampfen von Teilen der Beschichtung, bei der der Träger derart
bewegt wird, daß der von einer ruhenden Laserstrahlquelle ausgehende Bearbeitungsstrahl das Substrat
zeilenweise mit hoher, im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit überstreicht.
Die Herstellung integrierter Halbleiterschaltungen erfordert wiederholte Projektion von Licht durch
verschiedene Masken auf eine mit einer lichtempfindlichen Schicht bedeckte Halbleiterscheibe. Nach jeder
Belichtung und Entwicklung bildet die Schicht dann eine Maske, welche die selektive Bearbeitung, z. B. Ätzen
oder Diffundieren, der Scheibe erlaubt.
Das zu erzeugende Muster kann typischerweise die
Zeichnung einer integrierten Schaltung oder einer Vorstufe derselben sein, die nur aus lichtdurchlässigen
und lichtundurchlässigen Zonen besteht
In der deutschen Patentanmeldung P 20 04 243.7-53 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Musters
ι vorbeschrieben, mit der ein photographischer Film durch einen Laserstrahl zeilenweise belichtet wird Das
Muster wird mit Hilfe gespeicherter Digitalinformation geschrieben; d. h. durch Folgen gespeicherter elektrischer
Impulse oder »Bits«, die aufeinanderfolgende
in entweder transparente oder undurchlässige Bildpunkte
auf einem Maskenmuster repräsentieren. Beispielsweise stellt dabei ein positiver Impuls (ein Eins-Bit) einen
transparenten Bildpunkt dar und das Nichtvorhandensein eines solchen impulses (ein Null-Bit) einen
undurchlässigen BildpunkL Die gespeicherte Information
wird zur Modulation des Laserstrahlenbündels verwendet, welches die photographische Schicht überstreicht.
Das Oberstreichen wird dort durch einen polygonalen Drehspiegel bewirkt, der während seiner Drehung das
Bearbeitungsstrahlenbündel so reflektiert, daß es den Film in x-Richtung überstreicht, wobei die photographische
Schicht periodisch in der dazu senkrechten K-Richtung schrittweise fortbewegt wird. Da das
>5 Bearbeitur.gsstrahlenbündel von einem einzigen Punkt
auf dem sich drehenden Spiegel reflektiert wird, liefert die Spiegelrotation sine ungleichmäßige Strahlwanderungsgeschwindigkeit
längs des lichtempfindlichen Mediums. Deshalb ist dort ein spezielles Objektiv vorgesehen, um diese Geschwindigkeit des Lichtstrahlenbündels
zu linearisieren. Obwohl Laserstrahlenbündel theoretisch extrem hohe Auflösung ermöglichen, ist
diese typischerweise begrenzt durch das Auflösungsvermögen des lichtempfindlichen Mediums und des die
j") Geschwindigkeit linearisierenden Objektives sowie
durch die wesentliche Richtungsänderung bei der Schwenkung des Bearbeitungsstrahlenbündels über das
lichtempfindliche Medium hinweg. Demgemäß werden mit dieser bekannten Vorrichtung erzeugte Masken
typischerweise anfangs so hergestellt, daß sie 35mal größer als die Abmessung des beabsichtigten Musters
der integrierten Schaltung sind, photographisch im Verhältnis 10:1 reduziert und anschließend nochmals
mit einer sogenannten step-and-repeat-Kamera reduziert, um ein Vielfach-Maskenfeld zu erzeugen, in dem
jede Komponente ein Schaltungsmuster der richtigen Größe enthält.
Während das Auflösungsvermögen des lichtempfindlichen Mediums als Materialeigenschaft feststeht und
durch entsprechende Wahl des Mediums gesteuert werden kann, werden das Auflösungsvermögen des die
Geschwindigkeit linearisierenden Objektives und auch die Abbildungsqualität des Strahlquerschnittes selber
entscheidend beeinflußt durch die wesentliche Richtungsänderung des Bearbeitungsstrahlenbündels bei
dessen Schwenkung über das Substrat hinweg. Dieser relativ große Schwenkwinkel des Bearbeitungsstrahles
wirft schwerwiegende Probleme auf. Es treten nämlich hierbei durch das Objektiv eingeführte Abbildungsfehler,
speziell die sphärische Aberration, auf, die der Öffnung des Objektivs eine obere Grenze setzen, weil
sphärische Aberrationen mit zunehmender Blendenöffnung stärker werden. Die Beschränkung der Objektivöffnung
führt zu einer entsprechenden Beschränkung des Auflösungsvermögens, da in dieses bekannilich der
(effektive) Linsendurchmesser eingeht. Dieses bedeutet, daß das Strahlenbündel bisher nicht auf einen so kleinen
Bildpunkt fokussiert werden konnte, daß die Energie für
eine Laserbearbeitung ausreichend konzentriert werden
konnte. Hinzu kommt noch, daß selbst bei Wahl eines hochkorrigierten Objektives, das größere
Blendenöffnung gestatten würde, der von einem koaxialen Strahlenbündel erzeugte Bildpunkt ein
anderes Aussehen hat als der von einem schiefen Strahlenbündel erzeugte. Der von einem Strahlungsbündel am Fokussierungsort erzeugte Bildpunkt hat
Kreisquerschnitt Dieser Kreisquerschnitt entartet aber für schiefe Lichtstrahlenbündel wegen deren schrägen
Einfall auf der Substratoberfläche zu einem elliptischen Querschnitt. Das heißt, die erreichbare Zeichnungsschärfe für das Muster, also wiederum das Auflösungsvermögen,
ist über der Substratoberfläche nicht konstant, sondern nimmt nach außen hin ab.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die angesprochenen Abbildungsfehler des Bearbeitungslaserstrahlenbündels
auf der Werkstückfläche zu beseitigen und eine schärfere Fokussierung des Bearbeitungsstrahlenbündels
und damit ein größeres Auflösungsvermögen zu ermöglichen, so daß mit Laserstrahlenbearbeitung
anstelle photographischer Methoden bei d^r Maskenherstellung
gearbeitet werden kann.
Für die Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Träger zwischen einer ersten und einer zweiten Endstellung auf einer Unterlage mit geringer P~ibung
hin- und herbewegbar ist, daß an jeder Endsteimng des
Trägers eine Feder zur Abbremsung und Wiederbeschleunigung des Trägers bei dessen Bewegungsumkehr
vorgesehen ist und daß an mindestens einer der Federn eine Energiezufuhreinrichtung derart vorgesehen ist,
daß dem Träger periodisch und synchron mit seiner Min- und Herbewegung, den Bewegungsablauf gleichbleibend
aufrechterhaltend. Energie zugeführt wird.
Dadurch, daß der Strahleinfallswinkel sowohl auf das Objektiv als auch auf die Substratoberfläche konstant
bleibt, sind sphärische Aberrationen nicht länger ein ernsthaftes Problem, es können daher höher geöffnete
Objektive ebenso verwendet werden, wie dadurch eine größere Energiekonzentration auf einen kleinen Bildpunkt
ermöglicht wird. Mit der Erfindung ist deshalb die Möglichkeit eröffnet, eine kleinere Bildpunktgröße und
damit ein größeres Auflösungsvermögen zu erhalten, so daß Masken insbesondere für integrierte Schaltungen in
der erforderlichen Feinheit mit Laserstrahlen erzeugt werden können.
Im Prinzip wird dieses durch die translatorische Parallelverschiebung des Bearbeitungslaserstrahls längs
der Substratfläche anstelle der bisher hierfür vorgesehenen Strahlschwenkung erreicht.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels,
F i g. 2 eine schematische Teil-Ansicht der Apparatur nach F i g. 1 und
F i g. 3A und 3B schematische Ansichten, welche die Wirkungen der in der Vorrichtung nach Fig.2
vorgesehenen Schraubenfedern zeigen.
F i g. 1 zeigt eine Apparatur zur Reproduktion des Bildes eines Musters, welches ursprünglich als elektronische
Dateninformation in einem Speicher 11 beispielsweise auf Magnetband gespeichert ist. Es sei angenommen,
daß das zu erzeugende Muster einer integrierten Schaltung entspricht, die lediglich aus transparenten und
undurchlässigen Zonen besteht, und demgemäß durch digitale Dateninformation dargestellt werden kann.
Hierbei stellt ein positiver Spannungsimpuls (Eins-Bii) einen zu reproduzierenden transparenten Bildpunkt dar,
und das NichtVorhandensein eines Impulses (Null-Bit) einen lichtundurchlässigen Bildpunkt Die Information
wird auf der Unterseite eines Substrates 12 reproduziert, indem dieses durch ein von einem Laser 13
erzeugtes und entsprechend moduliertes Lichtstrahlenbündel zeilenweise belichtet wird. Das Substrat ist
unterseitig z. B. mit einer Eisenoxid-Schicht beschichtet die durch den modulierten Laser-Bearbeitungsstrahlenbündel
14 selektiv verdampft wird, um so das gewünschte Muster zu schreiben.
Eine Steuerschaltung 15 bewirkt eine periodische Übertragung elektronischer Daten vom Speicher 11 auf
einen optischen Modulator 16, in welchem diese Daten eine Intensitätsmodulation des Bearbeitungsstrahlenbündels
14 bewirken. Da die Modulationsinformation digital ist, kann sie einfach dazu verwendet werden, das
Strahlenbündel aus- und einzuschalen. Beispielsweise kann ein Eins-Bit bewirken, daß das Strahlenbündel aus
der optischen Achse heraus abgelenkt also abgeschaltet wird, während das Null-Bit die Fokussierung des
Strahlenbündels auf das Substrat erlaubt oder umgekehrt. Der Modulator 16 kann auch innerhalb der
Lasereinheit 13 angeordnet sein. Das modulierte Strahlenbündel wird an einem auf einem Träger 18
unter 45° befestigten Spiegel 17 reflektiert und
jo anschließend durch eine Linse 19 auf das Substrat
fokussiert. Wie der Laser und die zugehörigen optischen Komponenten aufzubauen sind, um eine Verdampfung
einer Eisenoxidschicht in hoher Auflösung zu erhalten, ist in der Technik bekannt.
Das Überstreichen des Hauptteils der Unterseite des Substrates 12 durch das Laser-Bearbeitungsstrahlenbündel
14 wird dadurch erreicht, daß der Träger 18 in der dargestellten Richtung der *-Richtung, hin- und
herbewegt und nach jeder Abtastung in x-Richtung schrittweise in der y-Richtung fortbewegt wird. Der
Träger kann in bekannter Weise durch einen Schrittmotor 21 angetrieben werden, der durch die Steuerschaltung
15 gesteuert wird. Das Bearbeitungsstrahlenbündel bearbeitet das Substrat sowohl bei der Vorwärts- als
auch bei der Rückwärtsbewegung des Wagens.
Ein Eingangssignal der Steuerschaltung 15 stammt von einem Fotodetektor 22, der ein Signal erzeugt
welches die Bewegung des Trägers in x-Richtung anzeigt. Ein Kodierlaser 23 richtet ein Kodierstrahlenbündel
24 in Form eines Flachstrahles auf einen unter 45° am Träger »,8 befestigten Spiegel 25 der das
Strahlenbündel durch eine Kodeplatte 26 hindurch :>uf
den Fotodetektor 22 reilektiert. Aufbau und Arbeitsweise
d^r Kodeplatte 26 und der zugehörigen Vorrichtung
können gleich den in der deutschen PaptentanmeWung P 20 04 243.7-53 beschriebenen sein. Hiernach weist die
Kodeplatte eine Reihe abwechselnd undurchlässiger und transparenter Zonen auf, die das Kodestrahlenbündel
24 zerhacken, um so eine Impulsfolge zu erzeugen, die zur Steuerschaltung 15 übertragen wird. Die
Impulsfolge gibt die momentane Position des Wagens an und wird wiederum zur Steuerung der Mudulation
des Laserstrahlenbündels verwendet, um die jeweiligen Bildpunkte an den richtigen Stellen des Substrates
richtig zu erzeugen.
Die Vorrichtung zur Steuerung der Hin- und Herbewegung des Trägers 18 in ^-Richtung ist in F i g. 2
gezeigt. Der Träger umfaßt vorzugsweise ein gemcinsa-
mes Gehäuse 31 für die Spiegel 17 und 25 und die Linse
19 der Fig. I. Der Träer ist auf einem Luftlager 32 gelagert, welches ihn zu einer Bewegung längs einer
Geraden in x-Richtung zwingt. Da es sich um ein Luftlager handelt, liegt der Träger 18 auf einem
Luftkissen und kann sich frei entweder in der positiven oder der negativen Λ-Richtung bewegen. Es besieht
keine direkte Berührung mit dem Träger 18 zur Steuerung dessen Bewegung.
An den gegenüberliegenden Enden der Luftlagerung sind zur Bewegungsumkehr des Trägers ein Paar
Schraubenfedern 33 und 34 vorgesehen, welche den Träger zwischen sich hin- und herstoßen. Anschlagsflächen
35 und 36 des Trägers sind so ausgelegt, daß sie die
Schraubenfedern 33 und 34 mit minimaler Reibung berühren (F i g. 3A und 3B). Die Hin- und I lerbewegung
kann dadurch eingeleitet werden, daß der Träger einfach von Hand zu einer der Federn hin ausgeschoben
wird.
Wenn auch die Luftlagerung und die Anschlaesflächen 35 und 36 Reibungsverluste während der Hin- und
Herbewegung minimal machen, muß dem sch bewegenden Träger 18 zur Aufrechterhaltung seiner Geschwindigkeit
periodisch kinetische Energie zugeführt werden. Dieses wird in der Vorrichtung nach Fig. 2 durch
Elektromagnete 38 bewirkt, die den Federn zugeordnet
sind. Während der Träger eine Feder zusammendrückt, wird deren Elektromagnet betätigt, so daß er die Feder
noch etwas weiter zusammendrückt, wodurch der Feder zusätzlich Energie zugeführt wird, mit der der Träger 18
zur gegenüberliegenden Feder abgestoßen wird. Die hinzugefügte Energie ist gleich dem Verlust an
kinetischer Energie, der während des vorausgehenden Durchlaufs des Trägers entstanden ist. Der Vorgang ist
in Fig. 3A und in F i g. 3B zu dem Zeitpunkt dargestellt,
in dem die Feder 33 durch den auftreffenden Träger 18 um die Strecke ν zusammengedrückt ist und der
Elektromagnet 38 die Feder um einen geringen zusätzlichen Federweg c/zusammendrückt.
Es ist natürlich wichtig, daß die den Federn durch die Elektromagneten jeweils zugeführten Impulse mit der
Hin- und Herbewegung des Trägers 18 synchronisiert sind. Eine solche Synchronisation kann einfach durch
Sensoren 39 erzeugt werden, welche die physische Anwesenheit des Trägers 18 feststellen und die
Elektromagnete 38 über eine Verzögerungsvorrichtung 40 betätigen. Jeder der Sensoren 39 kann beispielsweise
eine Lichtquelle 42 in Verbindung mit einem Fotodetektor 43 und eine am Träger befestigte Maske 44
aufweisen. Wenn die Maske 24 das sich zwischen Quelle 42 und Detektor 43 erstreckende Lichtstrahlenbündel
unterbricht, wird ein Betätigungssignal erzeugt. Dieses Signal wird durch die Schaltung 40 um eine Zeitdauer
verzögert, die dazu ausreicht, daß der Träger die Feder 33 zusammendrücken kann. Beispielsweise kann die
Schaltung 40 so ausgelegt sein, daß sie eine Betätigung des Elektromagneten so lange verzögert, bis die jeweilie
Feder maximal zusammengedrückt ist, und zu diesem Zeitpunkt wird dan:: der den zusätzlichen Federweg d
(Fig.3B) bewirkende Impuls zugeführt Dieses führt
dem Träger 18 die größte kinetische Energie zu; wenn aber eine geringere Energiezufuhr gewünscht ist, kann
die Betätigung den Elektromagneten so gewählt werden, daß der zusätzliche Federweg d entweder kurz
vor oder vorzugsweise kurz nach dem maximalen
Zusammendrücken der Feder erzeugt wird.
Die durch die Schaltung 40 eingeführte Verzögerung kann entweder von dem Zeitpunkt ab gemessen werden.
zu welchem Kontakt zur Feder hergestellt ist, oder von irgendeinem Zeitpunkt vor Herstellung des Kontaktes.
Eine dieser Arten kann zum Erhalt einer voraussagbaren gleichförmigen Geschwindigkeit ausgenutzt werden.
Die tatsächliche Verzögerung schließt natürlich auch von Natur aus vorhandene Verzögerungen des
Fotodetektors und der Elektromagneten ein.
Mit der gezeigten Vorrichtung wird dem Träger nach jedem Durchlauf eine Energie mitgeteilt, die experimentell
so bestimmt ist, daß sie ausreichend hohe gleichförmige Geschwindigkeit für den Trägerdurchlauf
erzeugt. Obgleich die Trägergeschwindigkeit von Natur aus aufgrund stets vorhandener Verzögerungsvorgänge
(Luftwiderstand) streng genommen nicht exakt gleichförmig ist, werden solche Ungleichmäßigkciten zum
einen durch das reibungsarme Lagcrungs- und Anschlagsystem und zum anderen dadurch minimal
gemacht, daß der Bereich, in welchem der Wagen die Federn berührt, außerhalb des talsächlichen Einwirkungsbereiches
des Laserstrahlenbündels liegt.
Der durch die Elektroncnmagneten bewirkte zusätzliche Feder d in (Fig. 3B) ist zu Erläuterungszwecken
übertrieben dargestellt. Bei einer guten Luftlagerung und wirkungsvollen Federn ist d im Vergleich zu ν
extrem klein. Der zusätzliche Federweg d wird so gewählt, daß die gewünschte Trägergeschwindigkeit ι
entsprechend der Formel
d =
(2/e)(/i'm)"
aufrecht erhalten wird. Dabei ist egieich Eins minus dem
Rückkehrkoeffizienten der Feder, k die Federkonstante und m die Masse des Wagens. Diese Beziehung kann
man aufgrüne1 folgender Betrachtungen verstehen. Die
in Schraubenfeder gespeicherte potentielle Energie fist
gegeben durch
K = 1/2Ax2
Dabei bedeutet χ den Federweg, also die Auslenkung
der Feder. Die kinetische Energie K des Trägers ist gegeben durch
K = Xßmv1.
Dabei bedeutet ν die Geschwindigkeit des Trägers. Wenn der Träger am Ende seines Durchlaufs momentan
zur Ruhe kommt, ist seine kinetische Energie nahezu vollständig in potentielle Federenergie umgewandelt.
Die Gleichungen (2) und (3) ergeben deshalb eine Beziehung zwischen der Trägergeschwindigkeit und der
maximalen Auslenkung χ der Feder, nämlich
x = (mlkf!2c.
Eine geringe Menge an Energie E\ geht jedesmal
verloren, wenn der Träger von der Feder wieder abgestoßen wird. Man kann zeigen, daß dieser Verlust
näherungsweise proportional zur kinetischen Energie des Trägers ist und sich im wesentlichen ergibt durch
E1 =
Der Zweck des Elektromagneten besteht darin, so
viel Energie zuzuführen, daß der geringe Energieverlust E\ ausgeglichen wird. Wenn man voraussetzt, daß der
zusätzliche Federweg d zur Zeit der maximalen Federkompression auftritt, kann man zeigen, daß die
zugefügte Energie E,gegeben ist durch
Ea = kxd.
(6)
Man kann annehmen, daß die Reibungsverluste der Luft'igerung vernachlässigbar sind. In diesem Fall
erreicht der Träger einen Zustand gleichmäßiger Geschwindigkeit, wenn die zugeführte Energie E, gleich
dem Energieverlust E\ ist. Dann erhält man aus den Gleichungen (4), (5) und (6) die Beziehung gemäß
Gleichung (I). Obwohl sich der Träger vollständig frei bewegt, ist seine Geschwindigkeit demzufolge genau
steuerbar.
Man kann zeigen, daß die Zeit T, welche zum vollständigen Zusammendrücken der Feder nach der
ersten Berührung verstreicht, gegeben ist durch
T =
(7)
Die Verzögerung der Schaltungen 40 kann so gewählt werden, daß genau die durch die Gleichung (7) gegebene
Zeitverzögerung erzeiipi wird. Andererseits kann man
bei einem konstanten zusätzlichen Federweg d durch
die Elektromagnete während einer jeden Betätigung die Geschwindigkeit ydes Trägers dadurch reduzieren, daß
man eine Zeitverzögerung vorsieht, die etwas von der Zeitverzögerung T abweicht. Deshalb ist die Steuerschaltung
15 in der Darstellung mit der Verzögerungsschaltung 40 verbunden, um eine automatische Geschwindigkeitskorrektur
des Trägers 18 zu erzeugen. Je weiter die Betätigung den Elektromagneten von einer
Synchronisation mit dem Träger-Umkehrmoment abweicht, umso mehr wird die Trägergeschwindigkeit auf
einen niedrigeren stetigen Zustandswert reduziert Da die Steuerschaltung 15, wie bereits erwähnt, Teil eines
Computers sein kann, kann dieser ohne weiteres auch für eine Überwachung der Trägergpschwindigkeit und
die Durchführung dieser Servomechanismus-Funktion programmiert sein, obwohl dieses nicht wesentlich für
das Funktionieren des Systems ist. Man beachte auch, daß die Zeit Tunabhängig von der Trägergeschwindigkeit
ist, was bei der Plazierung der Sensoren 39 in Betracht zu ziehen ist.
Weitere Abwandlungen an der beschriebenen Apparatur sind möglich. Beispielsweise könnte das Substrat
auf dem Träger 18 befestigt und das Laserstrahlbündel schrittweise periodisch in der ^-Richtung versetzt
werden, um die gewünschte x-y-Abtastung zu erhalten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Antriebseinrichtung für den Träger von Strahlumlenkmitteln bzw. eines beschichteten Substrats
einer mit Laserstrahlen arbeitenden Vorrichtung zum Erzeugen von Mustern in dem Substrat,
beispielsweise durch selektives Verdampfen von Teilen der Beschichtung, bei der der Träger derart
bewegt wird, daß der von einer ruhenden Laserstrahlquelle ausgehende Bearbeitungsstrahl das
Substrat zeilenweise mit hoher, im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit überstreicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (18)
zwischen einer ersten und einer zweiten Endstellung auf einer Unterlage mit geringer Reibung hin- und
herbewegbar ist, daß an jeder Endstellung des Trägers (18) eine Feder (33 bzw. 34) zur Abbremsung
und Wiederbeschleunigung des Trägers (18) bei dessen Be«";gungsumkehr vorgesehen ist und daß
an mindestens einer der Federn (33, 34) eine Energiezufuhreinrichtung (38) derart vorgesehen ist,
daß dem Träger periodisch und synchron mit seiner Hin- und Herbewegung, den Bewegungsablauf
gleichbleibend aufrechterhaltend, Energie zugeführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federn (33, 34) als
Schraubenfedern ausgebildet sind, deren Achsen parallel zur Bewegungsrichtung des Trägers (18)
verlaufen, und daß die Energiezufuhreinrichtung (38) derart angeordnet ist, daß sie wenigstens eine der
Federn (33, 34), währtnd der Träger (18) die Feder (33 bzw. 34) berühre, um einen zusätzlichen
Federweg fc/) zusammendrückt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Energiezufuhreinrichtung (38) als
Elektromagnet ausgebildet ist, daß eine Abtasteinrichtung (39) für die Position des Trägers (18)
vorgesehen ist und daß bei Erreichen einer vorbestimmten Position des Trägers (18) der
Elektromagnet (38) abhängig von einem von der Abtasteinrichtung (39) abgegebenen Signal betätigt
wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US496150A US3925785A (en) | 1974-08-09 | 1974-08-09 | Pattern generating apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2535561A1 DE2535561A1 (de) | 1976-02-26 |
DE2535561B2 true DE2535561B2 (de) | 1979-06-28 |
DE2535561C3 DE2535561C3 (de) | 1980-02-28 |
Family
ID=23971460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2535561A Expired DE2535561C3 (de) | 1974-08-09 | 1975-08-08 | Antriebseinrichtung für den Träger von Strahlumlenkmitteln bzw. des Werkstücks einer Laserbearbeitungsvorrichtung |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3925785A (de) |
JP (1) | JPS5326114B2 (de) |
CA (1) | CA1048661A (de) |
DE (1) | DE2535561C3 (de) |
FR (1) | FR2281596A1 (de) |
GB (1) | GB1495651A (de) |
IT (1) | IT1041472B (de) |
NL (1) | NL163632C (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE399628B (sv) * | 1975-02-13 | 1978-02-20 | Westerberg Erik Gerhard Natana | Drivanordning, speciellt for anvendning vid en avsokningsanordning for framstellning av masker for mikrokretsar |
US4023088A (en) * | 1975-07-23 | 1977-05-10 | White, Letcher T. | Radiation-to-a.c. converter |
JPS5548949A (en) * | 1978-10-02 | 1980-04-08 | Jones Geraint A C | Scribing device and method |
US4209240A (en) * | 1978-10-10 | 1980-06-24 | California Institute Of Technology | Reticle exposure apparatus and method |
US4404569A (en) * | 1979-05-24 | 1983-09-13 | American Hoechst Corporation | System and method for producing artwork for printed circuit boards |
US4390277A (en) * | 1980-07-31 | 1983-06-28 | Mcdonnell Douglas Corporation | Flat sheet scatterometer |
USRE33931E (en) * | 1981-12-21 | 1992-05-19 | American Semiconductor Equipment Technologies | Laser pattern generating system |
DE3270459D1 (en) * | 1981-12-31 | 1986-05-15 | Ibm | A method and apparatus for providing a uniform illumination of an area |
US4608578A (en) * | 1983-11-14 | 1986-08-26 | Matrix Instruments Inc. | Braked media transport for laser scanners |
JPS6238413A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-19 | Toshiba Corp | 光走査機構 |
US5635976A (en) * | 1991-07-17 | 1997-06-03 | Micronic Laser Systems Ab | Method and apparatus for the production of a structure by focused laser radiation on a photosensitively coated substrate |
US5808268A (en) * | 1996-07-23 | 1998-09-15 | International Business Machines Corporation | Method for marking substrates |
JP3213882B2 (ja) * | 1997-03-21 | 2001-10-02 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ加工装置及び加工方法 |
JP2000131629A (ja) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像記録装置 |
DE10116058B4 (de) * | 2001-03-30 | 2006-05-11 | Tesa Scribos Gmbh | Verfahren zum Herstellen digitaler Hologramme in einem Speichermedium und Lithograph zum Herstellen digitaler Hologramme in einem Speichermedium |
DE10116060B4 (de) * | 2001-03-30 | 2005-01-13 | Tesa Scribos Gmbh | Lithograph mit Triggermaske und Verfahren zum Herstellen digitaler Hologramme in einem Speichermedium |
EP1377880B1 (de) * | 2001-04-12 | 2005-06-01 | tesa scribos GmbH | Lithograph und mikroskop mit eindimensionaler triggermaske und verfahren zum herstellen digitaler hologramme in einem speichermedium |
KR101536983B1 (ko) * | 2014-02-25 | 2015-07-15 | 삼목강업주식회사 | 스프링용 레이저 마킹 시스템 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3293515A (en) * | 1963-09-24 | 1966-12-20 | John F Langs | Long travel linearly reciprocating electric motor |
US3573849A (en) * | 1969-02-04 | 1971-04-06 | Bell Telephone Labor Inc | Pattern generating apparatus |
US3573847A (en) * | 1969-08-22 | 1971-04-06 | Olivetti General Electric Spa | Character recorder |
US3622742A (en) * | 1970-05-27 | 1971-11-23 | Bell Telephone Labor Inc | Laser machining method and apparatus |
-
1974
- 1974-08-09 US US496150A patent/US3925785A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
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