-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Reparatur bzw. zum Beheben von Fehlern bzw. Defekten in Emulsionsmasken
und dergleichen, und insbesondere ein Verfahren zum Entfernen fehlerhafter
Bereiche bzw. Teile in Emulsionsmasken des Photomaskentyps, die
in lithographischen Verfahren verwendet werden, d.h. in einem der
Verfahren zum Herstellen von photoelektrisch gebildeten und photogeätzten Produkten,
die für
die Herstellung von Halbleitern und dergleichen verwendet werden,
weiterhin zum Entfernen fehlerhafter bzw. defekter Teile bzw. Bereiche, die
in Mustern organischer Schichten (nachfolgend auch als Emulsionsmasken
bezeichnet) von Farbfiltern für
LCD und CCD vorliegen.
-
In den letzten Jahren wurden im Zusammenhang
mit höheren
Integrationsgraden von integrierten und hoch integrierten Schaltkreisen
(IC, integrated circuit; LSI, large scale integration) in zunehmendem Ausmaß feine
Muster bzw. Strukturen bzw. Bilder benötigt, und die Muster von Halbleiterelementen
haben eine Tendenz zu höheren
Genauigkeits- und Qualitätsgraden
gezeigt. Neben Halbleiterelementen benötigt man hohe Genauigkeit und
hohe Qualität auch
beispielsweise im Fall von photogeätzten Produkten wie z.B. Schattenmasken
für Farbfernseher, gedruckte
Leiterplatten, Elektroden für
unterschiedliche Arten von Wiedergaberöhren und für die Linien optischer Meßeinrichtungen
bzw. -geräte,
und im Fall von photoelelektrisch gebildeten Produkten wie z.B. Netze
für Kameraröhren, Elektronenmikroskopnetze und
andere Netze zu Filterzwecken. Neueste Techniken der Photoherstellung
gestatten es, Feinheit und Genauigkeit in einem Ausmaß zu erreichen,
die mit herkömmlichen
mechanischen Verfahren nicht möglich
waren, und es wird eine hohe Muster- bzw.
-
Bildgenauigkeit für die Photomasken erfordert,
die für
die Technik der Photoherstellung bzw. -fabrikation verwendet werden.
-
Bei solchen, eine hohe Muster- bzw.
Bildgenauigkeit erfordernden Photomasken ist es notwendig, kleine
Defekte bzw. Fehler zu beseitigen bzw. zu reparieren, die beim Herstellungsverfahren der
Maske auftreten.
-
Gegenwärtig werden Photomasken auf
der Grundlage ihrer Materialien in die zwei Typen der Emulsionsmaske
und der Hartmaske eingeteilt. Emulsionsmasken weisen eine hochauflösende photographische
Emulsion auf, die auf die Oberfläche
eines Glassubstrates aufgetragen ist.
-
Eine normale Emulsionsschicht einer
Emulsionsmaske kann entweder eine Silberemulsion oder eine Nicht-Silberemulsion
sein, wobei die Dicke der Schicht gewöhnlich 2 bis 6 μm ist. Hartmasken
weisen einen lichtauffangenden bzw. lichtabschneidenden Metallfilm
z.B. aus Chrom, Eisenoxid oder Tantal auf, der z.B. auf die Oberfläche eines
Glassubstrats abgeschieden ist, wobei entweder das Verfahren der Dampfbeschichtung
oder das Zerstäubungsverfahren
verwendet wird, um einen Film mit Dicke von etwa 0,1 μm auszubilden.
-
Die Fehler bzw. Defekte, die beim
Herstellen einer Photomaske auftreten können, sind schwarze Fehler
(Schwarzfehler) wie z.B. schwarze Punkte und dergleichen und weiße Fehler
(Weißfehler),
wie z.B. feine Löcher
(pinholes) und Fehlstellen (loss) u.a.. Verfahren zur Korrektur
von schwarzen Punkten und von Pinholes unterscheiden sich nach dem
Typ der Photomaske.
-
Bei Hartmasken besteht das normalerweise verwendete
besondere Verfahren zur Reparatur von Fehlern in Gestalt von schwarzen
Punkten (Schwarzpunktfehler) wie z.B. einem schwarzen Fleck oder
einem hervorstehendem Teil darin, auf das Gebiet bzw. den Bereich
außerhalb
der Fehler ein Photoresist oder eine Maske aus einem Material aufzubringen, welches
die Metallschicht nicht korrodiert, und dann die Fehler durch Äzen zu entfernen.
Wenn feine Schwarzpunkt fehler in der Größenordnung von 1 μm zu entfernen
sind, wird ein Positivresist aufgetragen wie z.B. das OFPR-Resist
von Tokyo Oka Kabushiki Kaisha, und es wird dann Licht einer Quecksilberlampe
mit einer Größe von etwa
1 μm auf
das Resist auf dem Fehler gerichtet bzw. fokussiert, um das Resist zu
belichten. Das belichtete Resist wird dann durch eine Entwicklunsgbehandlung
entfernt und dann zum Entfernen des lichtauffangenden Metallfilms
eine Ätzflüssigkeit
eingesetzt.
-
Das Verfahren zur Behebung von Fehlern
im Fall von Emul– sionsmasken
ist anders geartet, weil die Emulsionsschicht dick ist und weil
keine korrosive Flüssigkeit
vorhanden ist, wie sie für
Metalle verwendet wird. Beispielsweise besteht eines der Verfahren zur
Reparatur der Fehler durch schwarze Punkte darin, daß man den
Fehler herausschneidet unter Verwendung des scharfen Endteiles eines
Schneidmessers oder dergleichen, jedoch ist die Anwendung dieses
Verfahrens auf solche Fälle
beschränkt,
wo Genauigkeit nicht verlangt ist oder wo die Bereiche mit Fehlern
nicht mit Bereichen verbunden sind, oder benachbart dazu liegen,
die keine Fehler aufweisen. Dieses Verfahren ist nicht geeignet
zum Reparieren der Photomasken, die zur Halbleiterherstellung und für die Feinverarbeitung
verwendet werden. Zur Beseitigung dieser Mängel wurde ein Reparaturverfahren
unter Verwendung eines YAG-Lasers vorgeschlagen (Japanische Patentoffenlegung
Nr. 60-207335).
-
Was Hartmasken angeht, so werden
Weißfehler
wie z.B. ein Pinhole oder ein fehlender Bereich bzw. Teil mit einem
Verfahren entfernt, welches vorsieht, auf die gesamte Oberfläche der
Maske ein Photoresist aufzutragen, den Teil bzw. Bereich des Photresists
auf der Fehlstelle zu belichten und dann das Photoresist zu entwickeln,
so daß nur
der Bereich des Photoresists entfernt wird, der sich auf dem Fehler
befand. Anschließend
wird in diesem Stadium unter Verwendung entweder der Dampfbeschichtung oder
des Zerstäubungsverfahrens
ein lichtauffangender Film eines Metalls wie z.B. Chrom gebildet.
Danach bleibt durch Abtrennen des Photoresists auf den Fehlern alleine
der lichtauffangende Film zurück, so
daß Weißfehler
wie z.B. Pinholes oder dergleichen lichtauffangend gemacht werden.
-
Hartmasken haben Abmessungen in der Größenordnung
bzw. dem Bereich mehrerer Quadratinches; Emulsionsmasken sind jedoch
groß und
liegen im Bereich von 20 bis 40 inches. Aus diesem Grund benötigen die
vorstehend beschriebenen, mit Dampfbeschichtung und Zerstäubung arbeitenden Verfahren
im Fall von Emulsionsmasken groß gestaltete
Beschichtungsvorrichtungen und groß gestaltete Vakuumapparaturen
und dergleichen. Weil dies anlagetechnisch schwierig ist, ist es üblich, den
Fehler mit chinesischer Tusche (India ink) zu bedecken, welche unter
Verwendung einer Bürste
mit einer feinen Haarspitze manuell aufgetragen wird.
-
Bei dem vorstehend beschriebenen
Muster- bzw. Bildreparaturverfahren für Schwarzpunktfehler erlaubt
ein YAG-Laser mit einer Wellenlänge
von 1060 nm und einer zweiten Oberwelle von 530 nm die Reparatur
von Feinfehlern, jedoch schwillt dabei der Bereich an, der um den
Bereich herum liegt, für den
die Entfernungsbehandlung durchgeführt wurde. Zusätzlich kann
das Entfernen des Fehlerbereiches nicht linear gestaltet werden,
und es besteht somit ein Steifheits- bzw. Robustheitsproblem (ruggedness).
-
Wenn zur Fehlerentfernung ein YAG-Laser verwendet
wird, beträgt
das Anschwellen des peripheren Bereiches des Fehlers bis zu 50%
der Schichtdicke, und dies führt
bei der Anwendung der Kontaktbelichtung zu schlechtem Kontakt, wodurch deren
praktische Anwendung zu Schwierigkeiten führt. Zusätzlich stellt die Alichtlinearität des entfernten
Bereiches auch ein Qualitätsproblem
dar, wo heute feinere Muster benötigt
werden.
-
Zusätzlich ist die Anwendung des
vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Reparatur von Weißfehlern
auf diejenige beschränkt,
die keine Präzision
bzw. Genauigkeit erfordern, und bei denen die Fehler nicht mit fehlerfreien
Bereichen verbunden sind oder benachbart dazu liegen, und es kann
nicht zur Reparatur von Photomasken eingesetzt werden, die zur Halbleiterherstellung
oder zur Feinbearbeitung verwendet werden.
-
Aus
US-4
463 073 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt,
Weiß-
und Schwarzpunktfehler in einer Photohartmaske, insbesondere Chrom-beschichteter
Hartmasken, zu reparieren. Die Reparatur von Weißfehlern soll mittels einer
auf die Hartmaske aufgeschichteten Metallkomplex-Verbindung, die
durch Bestrahlung mit einem Ar-Laserstrahl gezielt geschwärzt und
lösungsmittelunslöslich verändert werden
kann, durchgeführt
werden. Schwarzfehler sollen durch direkten Einfluß eines
Dye-Laserstrahl mit Wellenlänge
um 510 nm und hoher Leistungsflächendichte
entfernt werden.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Reparatur eines Weiß- bzw. Schwarzfehlers in einer
Emulsionsschicht einer Emulsionsmaske vorzuschlagen, bei welchem
fehlerhafte Bereiche auf einfache Weise mit größerer Genauigkeit entfernt
werden können,
und zwar ohne nachteiligen Einfluß auf einen angrenzenden Bereich.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein
Verfahren zur Reparatur eines Schwarzfehlers gemäß Anspruch 1 und durch ein
Verfahren zur Reparatur eines Weißfehlers gemäß Anspruch
12 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
-
Gemäß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur
Reparatur eines Schwarzfehlers in einer organischen Emulsionsschicht
einer Emulsionsmaske die folgenden Schritte:
- (a)
Einstrahlen von Pulsen von ultraviolettem Licht (UV-Licht) (2)
von einem Laser auf einen Fehler (D) in einer dem Fehler im wesentlichen
entsprechenden Gestalt, wobei das ultraviolette Licht eine Oszillationswellenlänge von
bis zu 308 nm hat, und
- (b) Zerstören
und Entfernen eines Teils der Emulsionsschicht, die den Fehler beinhaltet,
als Ergebnis der Bestrahlung.
-
Gemäß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur
Reparatur eines Weißfehlers
in einer organischen Emulsionsschicht einer Emulsionsmaske die folgenden
Schrit te:
- (a) Einstrahlen von Pulsen von ultraviolettem
Licht (UV-Licht) (2) von einem Laser auf einen Fehler (D)
in einer dem Fehler im wesentlichen entsprechenden Gestalt, wobei
das ultraviolette Licht eine Oszillationswellenlänge von bis zu 308 nm hat,
und
- (b) Zerstören
und Entfernen eines Teils der Emulsionsschicht, die den Fehler beinhaltet,
als Ergebnis der Bestrahlung, wobei man
auf den Fehler ein
schwach haftendes Harz unter Einschluß benachbarter Bereiche des
Fehlers aufbringt, bevor man UV-Licht auf den Fehler einstrahlt
und ihn zerstört,
den
Fehler zusammen mit einem Teil des schwach haftenden, den Fehler
bedeckenden Harzes zur Bildung einer Vertiefung entfernt;
in
die Vertiefung ein lichtauffangendes Material füllt, und
dann das schwach
haftende Harz entfernt, wobei das lichtauffangende Material in der
Vertiefung verbleibt.
-
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung in weiteren Einzelheiten beschrieben, wobei auf die
beigefügten
Zeichnunge Bezug genommen wird; es zeigen:
-
1:
eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung,
die einen Laserstrahl einsetzt, um entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren
die Reparatur eines Schwarzfehlersbereiches durchzuführen;
-
2:
eine vergrößerte perspektivische
Ansicht zur Verdeutlichung der Zusammenhänge zwischen einem die Öffnung bildenden
Teil (Öffnungsteil),
einer Abbildungslinse und einer Emulsionsmaske;
-
3A bis 3E: Frontansichten zur Verdeutlichung
der Gestalt verschiedener Öffnungen bzw.
Schlitze, die von Lamellen bzw. Blenden des Öffnungsteils gebildet werden;
-
4:
eine Schnittdarstellung eines Laserstrahls und eine Kurve zur Darstellung
von dessen Intensität;
-
5:
eine schematische Darstellung einer Alternativvorrichtung zu der
in 1 gezeigten;
-
6:
eine Draufsicht auf eine Emulsionsmaske, die einen Schwarzpunktfehlerbereich
hat;
-
7:
eine Draufsicht der Emulsionsmaske von 6, aus der der Schwarzpunktfehlerbereich entfernt
worden ist;
-
8:
ein Flußdiagramm,
welches die Schritte zur Reparatur eines Weißfehlerbereiches durch Verwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt;
-
9A bis 9D: schematische perspektivische
Ansichten einer Emulsionsmaske gemäß den Schritten von 8;
-
10:
eine schematische perspektivische Ansicht einer Emulsionsmaske vor
der Reparatur;
-
11:
eine schematische Ansicht der Reparatur unter Verwendung einer Vorrichtung
zur Bestrahlung mit einem W-Laserstrahl;
-
12:
eine Ansicht eines Mirkodispensers;
-
13:
eine schematische Ansicht zur Darstellung einer anderen Vorrichtung,
die zur Durchführung
der Fehlerreparatur einen Laserstrahl verwendet;
-
14 und 15: Teilansichten, die Modifikationen
der in 13 dargestellten
Vorrichtung zeigen;
-
16:
eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines Fehlerbereiches
zeigt;
-
17A:
eine vergrößerte teilweise
Draufsicht von zwei Lamellen bzw. Blenden, deren hervorstehende
und ausgeschnittene Teile unterschiedlichen Krümmungsradius aufweisen;
-
17B:
eine vergrößerte teilweise
Draufsicht auf die beiden Lamellen gemäß 17A, wenn diese übereinandergelegt sind;
-
18:
eine vergrößerte Draufsicht,
die einen Zustand zeigt, in dem Lamellen mit linearer Gestalt auf
Lamellen gelegt sind, die kreisförmige
Vorsprünge
und Ausschnitte mit unterschiedlichem Krümmungsradius aufweisen;
-
19:
eine vergrößerte Draufsicht,
die einen Zustand zeigt, in dem Lamellen mit linearer Gestalt auf
Lamellen gelegt sind, die einen kreisförmigen Vorsprung haben;
-
20:
eine vergrößerte Draufsicht
auf eine Lamelle mit linearen Bereichen und einer Vielzahl von gekrümmten Bereichen
mit unterschiedlichem Krümmungsradius;
-
21:
eine vergrößerte Draufsicht
auf eine Lamelle mit einem linearen Bereich und einer Vielzahl von
ausgeschnittenen Bereichen mit unterschiedlichem Krümmungsradius;
-
22:
eine vergrößerte Draufsicht
eines Zustandes, in dem die Lamellen gemäß 20 und 21 übereinandergelegt
sind;
-
23:
eine schematische Darstellung, die eine weitere Vorrichtung zeigt,
die zur Durchführung der
Fehlerreparatur einen Laserstrahl verwendet;
-
24:
ein Flußdiagramm,
welches ein verbessertes erfindungsgemäßes Verfahren zur Fehlerreparatur
in einer Emulsionsmaske zeigt;
-
25:
eine perspektivische Ansicht, die ein besonderes Beispiel des erfindungsgemäßen Öffnungsteiles
zeigt;
-
26 und 27: Drauf sichten auf unterschiedliche Öffnungslamellen;
-
28 bis 31: Darstellungen zum Beschreiben
verschiedener Öffnungszustände; und
-
32 und 33: eine perspektivische Ansicht
eines Bilddrehprismas bzw. eines Bildprismas des Flachtyps.
-
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung in Einzelheiten beschrieben.
-
1 ist
eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Vorrichtung
zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
die eine Linse verwendet, um einen Laserstrahl aus einer Laserlichtquelle
zu bündeln
bzw. zu fokussieren und auf eine Emulsionsoberfläche einer Emulsionsmaske 7 zu
strahlen, um einen Schwarzpunktfehlerbereich D der Emulsionsmaske 7 zu
korrigieren oder zu reparieren.
-
Der W-Laserstrahl 2 eines
Laseroszillators 1 wird durch einen Strahlverbreiter 3 vergrößert, und nur
das UV-Licht des Strahls wird von einem selektiv reflektierenden
Spiegel 4 reflektiert. Durch eine Öffnung 5x in einem
die Öffnung
bildenden Teil 5 (Öffnungsteil)
wird ein Bild des Strahles so erzeugt, daß es der Gestalt eines Fehlers
entspricht. Der Strahl wird dann verkleinert und von einer Abbildungslinse 6 so
projiziert, daß er
auf eine Fläche
der Emulsionsmaske 7 gestrahlt wird, die dem Schwarzpunktfehlerbereich
D der Emulsionsoberfläche
entspricht.
-
Zusätzlich wird weißes Licht
aus einer Referenzlampe 8 mit einem Farbfilter 9 gefärbt und
durch die Öffnung 5x und
die Abbildungslinse 6 gestrahlt und projiziert die Gestalt
der Öffnung 5 auf
die Emulsionsmaske 7 als farbiges Bild. Vor die Referenzlampe 8 kann
eine (nicht gezeigte) Sammellinse gesetzt sein, um eine einheitliche
Beleuchtung zu erreichen. Die auf die Emulsionsmaske 7 projizierte
Gestalt kann durch eine Beobachtungslinse 11 durch Reflektieren
der Gestalt mit einem Halbspiegel 10 beobachtet werden.
-
2 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
und zeigt den Zusammenhang zwischen dem Öffnungsteil 5, der
Abbildungslinse 6 und der Emulsionsmaske 7. Der Öffnungsteil 5 weist
vier Lamellen bzw. Blenden 5a, 5b, 5c und 5d auf,
wobei jede Lamelle vor- und zurückbewegt
sowie gedreht werden kann. Dies bedeutet, daß durch Steuerung der Lamellenposition
die Gestalt des Strahles in Übereinstimmung
mit der Gestalt des Fehlers gebracht werden kann, wie es in den
in 3A bis 3E gezeigten Beispielen erläutert ist.
-
Zur Erzeugung von vielfach gestalteten Öffnungen
können
die Lamellen bzw. Blenden 5a bis 5d gemäß Pfeil a in 3B, einige der Lamellen gemäß Pfeil b in 3C oder jede Lamelle individuell gedreht
werden. Dies bedeutet, daß trapezartige,
dreieckige und andere Gestaltungen zusätzlich zu rechtwinkligen Gestaltungen
erzeugt werden können,
und daß diese
Gestaltungen in beliebiger Richtung bezüglich der optischen Achse gedreht
werden können.
-
Die Abbildungslinse 6 verkleinert
und projiziert das Bild des Strahles, welches durch die Öffnung 5x gebildet
wird. Der Fehlerbereich kann reichen von einigen mm bis zu einigen
Zehntel μm
und bis zu einigen μm.
Es ist vorteilhaft, den Öffnungsteil 5 so
zu gestalten, daß er
vergrößerte Abmessungen hat
und dann eine verkleinernde Projektion zu verwenden. Die Energiedichte
des auf den Öffnungsteil 5 gestrahlten
Laserstrahls wird in einem Ausmaß geschwächt, daß keine Beschädigung des Öffnungsteils 5 erfolgt,
und die Abbildungslinse 6 führt eine verkleinernde Projektion
durch, um die Energiedichte soweit anzuheben, wie es für die Entfernung
des Fehlerbereiches erforderlich ist.
-
Normalerweise hat, wie in 4 gezeigt, der vom Laseroszillator 1 ausgesandte
UV-Laserstrahl 2 eine Dichteverteilung, die im mittleren
Teil des Strahls 2 am größten und
zum Umfang hin kleiner ist. In diesem Zustand ist die Durchführung einer
gleichmäßigen Behandlung
schwierig, weil die Behandlungsgeschwindigkeit aufgrund der Laserstrahlung
im mittleren Teil sich von derjenigen des Umfangsteiles unterscheidet.
Deswegen wird ein optisches System mit einem Strahlverbreiterer 3 verwendet,
um den Strahl zu verbreitern, so daß in selektiver Weise nur der mittlere
Teil verwendet wird, wo der Strahl einheitlich ist. Zusätzlich wird
der Strahlverbreiterer 3 auch verwendet, um Übereinstimmung
mit der vergrößerten Öffnung herzustellen,
weil der Strahl auf eine vergleichsweise große Fläche gestrahlt wird.
-
Wenn die vom Laseroszillator 1 erhaltene Querschnittsfläche des
UV-Laserstrahls 2 relativ groß und die Intensitätsverteilunq
nicht äußerst schlecht
ist, dann erhält
man ein brauchbares Ergebnis auch ohne Verwendung des Strahlverbreiterers 3.
-
Als Laseroszillator 1 zur
Erzeugung des UV-Lichtes wird ein Excimerlaser verwendet. Man kann
verschiedene Typen von UV-Oszillatoren vorsehen, wobei dies von
der Art des im Excimerlaser verwendeten Halogengases abhängt. Die
typischen Oszillationswellenlängen
sind 308 nm (XeCl), 248 nm (KrF) und 198 nm (ArF), und die Oszillationswellenlänge kann
durch Austausch des Gases verändert werden.
Der zur Entfernung von Fehlerbereichen verwendete Laser kann aus
diesen drei Typen ausgewählt
werden, jedoch verschlachtert sich das Verhältnis der Durchlässigkeit
der Linse des optischen Systems von etwa 200 nm an, weshalb entweder
248 nm oder 308 nm geeignet sind.
-
Die zur Fehlerbereichsentfernung
notwenige Laserenergie hat ein Optimum bei einer Energiedichte von
5 bis 50 J/cm2 an der Bestrahlungsstelle,
und die Pulsenergie des Laseroszillators beträgt etwa 100 bis 400 mJ/Puls.
Nachfolgend wird das eigentliche Verfahren zur Entfernung von Fehlerbereichen beschrieben.
Man verwendet die Beobachtungslinse 11 zum Beobachten der
Emulsionsmaske 7 und bestimmt die Position der Emulsionsmaske 7,
so daß der
Fehlerbereich D der Emulsionsmaske 7 beim Mittelpunkt des beobachteten
Feldes positioniert wird. Dann wird die Gestalt bzw. Gestaltung
der Öffnung 5x des Öffnungsteiles 5 durch
das farbige Licht von Referenzlampe 8 auf die Emulsionsmaske 7 projiziert und
abmessungsmäßig mit
der Gestalt des Fehlerbereiches ausgerichtet. Diese Ausrichtung
erfolgt durch Vor- oder Zurücksetzen
der Lamellen 5a bis 5d und durch Einstellen ihrer
Winkel. In diesem Zustand wird vom Laseroszillator 1 der
UV-Laserstrahl 2 ausgesandt, mit dem Strahlverbreiterer 3 vergrößert und auf
den Öffnungsteil 5 gestrahlt.
Der Strahl, der der Gestalt der Öffnung 5x entspricht,
die durch die Lamellen 5a bis 5d erzeugt werden,
wird durch die Abbildungslinse 6 verkleinert und in den
Fehlerbereich auf der Emulsionsmaske 7 eingestrahlt, um
den Fehler zu zerstören
und damit zu entfernen.
-
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann
dazu verwendet werden, einen Schwarzpunktfehlerbereich D wie in 7 angedeutet von einer Emulsionsmaske 7 zu
entfernen, die der Reparatur des Schwarzpunktfehlerbereiches D bedarf,
welcher mit einem Bildbereich 12 verbunden ist, wie es 6 zeigt. In den 6 und 7 bedeutet Bezugszeichen 14 eine
transparente bzw. lichtdurchläßige Emulsionsschicht
und 15 ein Glassubstrat. Durch Verwendung eines UV-Lasers
ist es auch möglich,
hervorstehende Fehler zu entfernen (wo die Filmoberfläche hoch
ist), die in sichtbarem Licht durchlässig sind.
-
5 zeigt
eine Ansicht einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein Strahl 2 von einem Laseroszillator wird durch einen
Strahlverbreiterer 3 vergrößert, und ein selektiv reflektierender
Spiegel 4 verändert
die Richtung dieses Strahls auf die Emulsionsmaske 7 hin.
Eine Sammellinse 16 fokussiert den mittleren Teil des Laserstrahls,
in dem die Energieintensität
vergleichweise einheitlich ist. Der Öffnungsteil 5' wird auf die
Lage des Schwarzpunktfehlerbereiches D auf der Emulsionsmaske 7 positioniert
und in Kontakt mit der Maskenoberfläche gebracht, und der Strahl 2 wird
durch das Öffnungsteil 5' gestrahlt.
Verglichen mit dem Verfahren gemäß 1, wo ein Öffnungsbild
erzeugt wird, ist bei dieser Vorrichtung der öffnungsteil 5' in unmittelbarem
Kontakt mit der Emulsionsmaske 7, so daß eine Fokussierung durch Linsen nicht
erforderlich ist. Diese Vorrichtung hat deshalb den Vorteil eines
einfacheren Einsatzes. Bei dieser Vorrichtung wird Licht von einer
Referenzlichtquelle 8' von
der Rückseite
der Emulsionsmaske 7 durch einen Halbspiegel 10' hindurch auf
den Öffnungsteil 5' gestrahlt,
und in gleicher Weise wird auf der Rückseite der Emulsionsmaske 7 eine
Beobachtungslinse 11' zur
Beobachtung verwendet, wenn die Lage des Schwarzpunktfehlerbereiches
D ermittelt wird.
-
Wie vorstehend beschrieben wurde,
ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht auf die
Silberemulsion einer eine photographische Platte mit Silberemulsion
verwendende Emulsionsmaske beschränkt; die Erfindung kann auch
verwendet werden zum Reparieren von Emulsionsmasken mit photographischen
Platten mit Nicht-Silberemulsion wie z.B. Glassubstrate, auf deren
Oberfläche eine
photoempfindliche Diazoflüssigkeit
aufgetragen ist (eine photoempfindliche Flüssigkeit in Gestalt eines Gemisches
aus Diazoverbindung und einer Farbsubstanz wie z.B. Gelatine und
dergleichen), und die ein aufgedrucktes und dann gefärbtes Bild aufweist,
um einen Bildteil aus einer organischen hochpolymeren Schicht zu
erzeugen. Die vorliegende Erfindung ist auch auf die Reparatur organischer Schichtmuster
von Farbfiltern zum Einsatz in LCD oder CCD anwendbar.
-
Wie vorstehend in Einzelheiten beschrieben wurde,
kann das beschriebene Verfahren dazu verwendet werden, um in präziser Weise
halbdurchlässige
Fehlerbereiche, durchlässige
und hervorstehende Fehlerbereiche, oder Schwarzpunktfehler von Emulsionsmasken
zu entfernen. Das Verfahren hat den Vorteil, Fehlerbereiche entfernen
zu können, ohne
Nichtfehlerbereiche zu beschädigen,
selbst wenn jene Fehlerbereiche mit den Nichtfehlerbereichen zusammenhängen oder
benachbart dazu liegen.
-
Weiterhin können auch andere als die vorstehend
beschriebenen Oszillationswellenlängen des Excimerlasers 351
nm (XeF), 222 nm (KrCl) oder 157 nm (F2)
als Laserquelle verwendet werden. Zusätzlich kann man Wellenlängen in
der Nähe
von 200 nm oder weniger einsetzen, indem man ein reflektierendes
optisches System anstelle der Glaslinse verwendet.
-
Bei der vorstehenden Vorrichtung
wird als UV-Lichtlaserquelle ein Excimerlaser verwendet; es ist
jedoch auch möglich,
die vierte Oberwelle (266 nm) und die dritte Oberwelle (355 nm)
eines YAG-Lasers zu verwenden, und es ist auch der Einsatz einer beliebigen
Laserquelle in der Umgebung von UV-Licht möglich.
-
Nachstehend wird ein Verfahren zur
Korrektur bzw. Beseitigung von Weißfehlern in einer Emulsionsmaske
beschrieben. 8 ist ein F1ußdiagramm
und zeigt das Vorgehen bei einem Verfahren zur Reparatur eines Weißfehlerbereiches. Die 9A bis 9D sind schematische perspektivische
Ansichten einer Emulsionsmaske gemäß den Schritten von 8. 10 ist eine schematische perspektivische
Ansicht einer Emulsionsmaske vor der Reparatur.
-
Eine Emulsionsschicht 14 auf
einem Glassubstrat 15 der Emulsionsmaske 7 weist
ein durch Belichtung aufgedrucktes Bild c auf. In 10 ist D' ein Pinhole oder ein einen weißfehlerbildendes
Loch in diesem Bild c. Die Größe des Weißfehlers
D' liegt größenordnungsmäig im Bereich
von 1 mm bis einige Zehntel μm
oder einige μm.
-
Es folgt nun eine Beschreibung des
Verfahrens zum Reparieren dieser Emulsionsmaske 7, die einen
solchen Fehlerbereich D' aufweist.
-
In Schritt 1 wird die Emulsionsmaske 7 mit
einem schwach haftenden Harz 17 beschichtet. Dieses Harz
wird wie in 9A gezeigt
als Schicht 17 aufgebracht, welche um den Fehlerbereich
D' entfernt werden
kann und umgibt den Fehlerbereich D' des auf die Emulsionsschicht 14 gedruckten
Bildes c.
-
Das schwach haftende Harz 17 kann
sein ein Vinylharz wie z.B. PVC, Vinylacetat oder Vinylbutyral oder
dergleichen, ein Copolymer aus Vinylacetat und Vinylhydrochlorid,
oder ein thermoplastisches hochpolymeres Material wie z.B. Polyester,
Polyurethan oder Polyepoxy oder dergleichen, welches in einem organischen
Lösemittel
gelöst
wird. Die so hergestellte Flüssigkeit
wird mit Hilfe einer Schwammbürste
oder dergleichen in einer Auftragungsbreite von etwa 1 bis 2 mm
aufgebracht.
-
In Schritt 2 wird auf das die Emulsionsmaske 7 beschichtende
schwach haftende Harz 17 ein UV-Laserstrahl gestrahlt,
der mit den zu reparierenden Fehlerbereich D' aufgerichtet ist. Damit werden Teile
des schwach haftenden Harzes 17 und die Emulsionsschicht 14 entfernt
oder vertieft, wie es bei Bezugszeichen 18 in 9B angedeutet ist. Dieser entfernte
Teil 18 hat beispielsweise die Gestalt eines parallelen
Lunkers, der den Fehlerbereich D' einschließt. Es bedeutet
kein Problem, selbst wenn dieser Entfernungsprozess die Emulsionsschicht 14 nicht
entfernt.
-
Die für das Entfernen verwendete
Vorrichtung zum Einstrahlen des UV-Laserstrahls ist in 11 gezeigt, und es handelt
sich um die gleiche Vorrichtung wie die in 1 dargestellte.
-
Wenn KrF als Gasquelle eingesetzt
wird, beträgt
die verwendete Wellenlänge
248 nm. Die Laserenergie beträgt
100 bis 400 mJ pro Puls.
-
In Schritt 3 wird auf das schwach
haftende Harz 17 ein lichtauffangendes bzw. -abschneidendes Pigment 19 aufgetragen,
wie es in 9C gezeigt
ist, um den entfernten Teil 18 aufzufüllen, in dem das schwach haftende
Harz 17 und die Emulsionsschicht 14 entfernt wurden.
Als Pigment 19 wird ein schwarz gefärbtes Pigment wie z.B. Ruß oder dergleichen verwendet,
welches in Wasser gelöst
ist.
-
Das Pigment kann eine Klebekomponente enthalten,
welche die Haftung des Pigments auf dem durch den entfernten Teil 18 offenen
Glassubstrat 15 erleichtert. Als lichtauffangendes Material
kann auch herkömmliche
chinesische Tusche verwendet werden. Daneben kann auch ein anderes
Pigmentmaterial als Ruß eingesetzt
werden, wenn es die abzublockende Lichtwellenkomponente abblockt.
Der Anwendungsbereich des Pigments ist nicht auf den Bereich beschränkt, der
den entfernten Teil 18 umgibt und es kann ziemlich grob
aufgetragen werden, ohne daß besonderes
manuelles Geschick und die Verwendung einer feinen Bürste oder
einer genau arbeitenden Positioniereinrichtung erforderlich ist.
-
In Schritt 4 wird das schwach haftende
Harz 17 abgetrennt, welches auch um den Fehlerbereich D' herum aufgetragen
wurde. Dazu wird Klebeband wie verwendet. Das Abziehen dieses Klebebandes führt dazu,
daß das
am Klebeband klebende schwach haftende Harz 17 von der
Emulsionsschicht 14 abgezogen wird. Wie bereits erwähnt wird
das schwach haftende sythentische Harz 17 so verwendet,
daß auf
der Oberfläche
der Emulsionsschicht 14 bei Abziehen keine Beschädigung entsteht.
-
Das auf die Oberfläche des
schwach haftenden Harzes 17 aufgebrachte lichtauffangende
Pigment 19 wird zusammen mit dem Harz 17 abgetrennt,
wodurch das auf dem entfernten Teil 18 aufgebrachte Pigment 19 so
verbleibt wie es 9D zeigt, und
der entfernte Teil 18 wird mit dem Pigment 19 gefüllt, so
daß die
Reparatur der Weißfehlerbereiches D' durchgeführt wird.
-
Die Anwendung bzw. das Auftragen
des schwach haftenden Harzes 17 in Schritt 1 und das Auftragen
des lichtauffangenden Pigmentes 19 in Schritt 3 kann unter
Verwendung eines Mikrodispensers 21 (ein Gerät, welches
konstante Mengen einer Flüssigkeit
abgibt) erfolgen wie es in 12 gezeigt ist.
Der Mikrodispenser 21 enthält im Inneren eines Tanks 24 ein
Anwendungs- bzw. Auftragungsmittel, und dieses Auftragungsmittel
wird durch ein Rohr 23 über
ein Magnetventil 22 geschickt, welches von einem Zeitgeber 20 gesteuert
wird, und das Mittel wird mit Druckluft durch eine Düse 25 ausgestossen.
-
In Schritt 1 ist es möglich, anstelle
des Aufbringens und des Trocknens der flüssigen Schutzschicht einen
Film aus PET oder dergleichen aufzubringen, der eine Dicke von einigen μm hat und
auf dessen einer Oberfläche
ein schwacher Klebstoff aufgebracht ist. Der Film kann dann auf
die gesamte Oberfläche
des Fehlerbereiches oder des Fehlerbereiches D' des auf die Emulsionsschicht 14 aufgedruckten
Bildes aufgebracht werden.
-
Weiterhin kann das auf die Oberfläche der Emulsionsschicht 14 aufgebrachte
und gebildete schwach haftende Harz 17 ein flüssigkeitsabweisendes
Mittel sein. Das auf den entfernten Teil 18 aufgebrachte
lichtauffangende Mittel kann eine hydrophile Substanz sein wie z.B.
eine wasserlösliche
Tinte oder ein Pigment, so daß bei
der Aufbringung ein Haften auf anderen Bereichen als dem entfernten
Teil 18 verhindert wird, und die Reparatur des Fehlerbreiches
D' nach dem Abtrennen
des Harzes 17 stabil durchgeführt werden kann.
-
Mit dem vorstehend beschriebenen
Verfahren ist es möglich,
einen Weißfehler
wie z.B. ein Pinhole oder einen fehlenden Bereich in einer Emulsionsmaske
oder dergleichen genau zu reparieren, und weiterhin ist diese Reparatur
von Fehlerbereichen möglich,
ohne daß fehlerfreie
Bereiche beschädigt
werden, selbst wenn der Fehlerbereich mit dem fehlerfreien Bereich
verbunden ist oder sich in Nachbarschaft dazu befindet. Zusätzlich zu
Pinholes und fehlenden Bereichen ist es auch möglich, völlig ausgefallene Muster neu
zu erstellen, d.h. zu regenerieren bzw. zu restaurieren.
-
13 zeigt
eine andere Vorrichtung, welche zur Durchführung der Fehlerreparatur einen
Laserstrahl verwendet. In dieser Figur sind 1 entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen, und es erfolgt dazu keine Beschreibung.
-
Bei dieser Vorrichtung sind eine
Beobachtungslinse 30 und eine Abbildungslinse 6 an
entgegengesetzten Seiten bezüglich
der Emulsionsmaske 7 angeordnet, und zur Beobachtung über die
Beobachtungslinse 30 wird eine TV-Kamera 31 verwendet.
-
Zusätzlich ist an einer Seite eine
Luftausblasdüse 32 vorgesehen,
und zwar in der Nähe
des Bestrahlungsbereiches D der
Emulsionsmaske 7, wo das Laserlicht durch die Abbildungslinse 6 aufgestrahlt
wird. Wie in 14 gezeigt
ist, kann an einer Position entgegengesetzt zur Luftausblasdüse 32 bezüglich des
Bestrahlungsbereiches D des Laserlichtes eine Luftansaugdüse 33 angeordnet
sein. Wie in 15 gezeigt
ist, kann weiterhin Luft von der Luftdüse 32 auf den Bestrahlungsbereich
D der Emulsionsmaske 7 aufgeblasen und durch eine Luftansaugdüse 33 abgesaugt
werden.
-
Was den Bau bzw. die Konstruktion
des optischen Systems der Linse anlangt, so ist es äußerst schwierig,
eine Linse zu verwenden, die Licht im Bereich vom sichtbaren Licht
bis zum UV-Licht des Lasers ohne Abberration auflöst. Dazu
befähigte
Linsen sind äußerst teuer,
und deswegen wird eine Linse eingesetzt, die eine bevorzugte Auflösung für das Laser-UV-Licht
hat.
-
Weil als Abbildungslinse 6 eine
Linse eingesetzt wird, die für
den Bereich des UV-Lichtes geeignet ist, ist das Farbfilter 9 ein
Blaufilter, um Referenzlicht einer Wellenlänge in der Nähe des UV-Lichtes der
Referenzlampe 8 zu erzeugen.
-
Die Beobachtungslinse 30 ist
koaxial mit der Abbildungslinse 6 angeordnet, so daß es möglich ist, den
vom Laser bestrahlten Bereich D der Emulsionsschicht 14 von
der Rückseite
der Glassubstrats 15 her zu beobachten, und dies weist
ein unabhängiges Beleuchtungssystem 37, 38 auf.
-
Die Beobachtungslinse 30 ist
eine Linse, die im Bereich des sichtbaren Lichtes eine bevorzugte Auflösung aufweist.
Durch das Beleuchtungssystem 37, 38 beobachtet
man ein durch Beleuchtung durch die Referenzlampe 8 gebildetes
Bild einer Öffnung 5x und
den Zustand des vom Laser bestrahlten Bereiches bzw. Teiles D, und
die Referenzlampe 8 wird zur Beobachtung des Bildes durch
eine TV-Kamera 31 eingestellt bzw. justiert.
-
Die Luftausblasdüse 32 ist so angeordnet, daß Luft auf
die Emulsionsmaske 7 in Nähe der optischen Achse der
Abildungslinse 6 geblasen wird, wobei normalerweise das
Einblasen der Luft bei Einstrahlung des Laserlichtes erfolgt, so
daß Partikel
der Emulsionsschicht 14 beseitigt werden, die durch die Laserbestrahlung
freigesetzt und abgetrennt werden.
-
Der Bestrahlungsbereich des Laserstrahls
ist klein und reicht von einigen Zehntel μm bis einige μm, so daß nur ein
kleiner Luftfluß erforderlich
ist. Man kann ohne hohen Druck ausreichende Wirkung erreichen.
-
Nachfolgend wird der Öffnungsteil 5 detaillierter
erläutert.
Wenn auf eine Emulsionsmaske 7 ein rechtswinkliges Muster
mit ausschließlich
linearen bzw. geradlinigen Komponenten bzw. Begrenzungen gebildet
werden soll, so kann dies durch alleinige Verwendung der Lamellen 5a bis 5d erreicht
werden. Wenn das Muster jedoch eine gekrümmte Begrenzung aufweist wie
z.B. der Fehlerbereich D in 16, wäre es schwierig,
bei Einsatz einer alleine aus linearen Lamellenteilen bestehenden Öffnung den
gesamten Fehlerbereich D mit einer Laserbestrahlung zu entfernen.
-
In einem solchen Fall erreicht man
das Entfernen eines Fehlerbereiches D mit einem eine gekrümmte Gestalt
aufwei senden Teil durch Einsatz von Lamellen 5a' und 5b' zur Gestaltung
der Öffnung, die
an den linearen bzw. geradlinigen Kanten linearer Lamellen 5a bis 5d gemäß 2 einen halbkreisartigen
Ausschnitt 35 und einen halbkreisartigen Vorstoß 36 mit
unterschiedlichen Krümmungsradien
gemäß 17A aufweisen. Durch Verschieben
und überlappen
gemäß 17B erhält man eine halbmondartig gestaltete Öffnung.
-
Zusätzlich können die Lamellen 5a' und 5b' mit halbkreisartigen
Ausschnitten und Vorstößen unterschiedlicher
Größen und
Krümmungsradien
auch eingesetzt werden in Kombination mit linearen Lamellen 5a bis 5d,
so daß sie
ausgetauscht und zum Einsatz für
(bestimmte) Fehlerbereiche in beliebiger Richtung gedreht werden
können.
-
18 zeigt
eine Kombination von Lamellen 5a' und 5b' mit halbkreisartigem Ausschnitt 35 und Vorstoß 36 mit
unterschiedlichen Krümmungsradien in
senkrechter Richtung zu Lamellen 5a und 5b, während 19 eine Kombination einer
Lamelle 5b' mit halbkreisartigem
Vorstoß 36 und
einer geradlinigen Lamelle 5d zeigt, die senkrecht zu linearen
Lamellen 5a und 5b angeordnet sind. Die Öffnung wird
deshalb gebildet von zwei Geraden und zwei Kurven bzw. von drei
Geraden und einer Kurve.
-
20 zeigt
eine einzelne Lamelle 5e mit einem Teil mit linearem Vorstoß 36d und
Teilen mit Vorstößen 36a, 36b und 36c von
unterschiedlichem Krümmungsradius,
während 21 eine Lamelle 5f zeigt,
die einen geradlinigen Ausschnittsteil 35d und halbkreisartige
Ausschnittsteile 35a, 35b und 35c mit unterschiedlichen
Krümmungsradien
aufweist. Diese Lamellen werden so angeordnet wie in 22 zeigt, so daß sie unabhängig voneinander
bezüglich
voneinander entfernter Drehachsen 40 und 41 gedreht werden
können.
Durch die Verwendung geradliniger Lamellen 5c und 5d,
die sich zur Verbindungslinie der beiden Achsen 40 und 41 in
senkrechter Richtung erstrecken, und durch Verschieben und Drehen
der Lamellen 5e, 5f 5c und 5d kann
man eine Vielzahl von Gestaltungen der Öffnung erreichen, um somit Überein stimmung
mit verschiedenartigen Gestalten von Fehlerbereichen herstellen.
-
Die vorstehend beschriebenen verschiedenartigen
Lamellentypen kann man erhalten durch Funkenerosionsbearbeitung,
durch Ätzbearbeitung,
oder durch mechanische Bearbeitung oder dergleichen einer Metallplatte,
jedoch können
sie auch hergestellt werden durch Dampfbeschichtung oder Bestäubung eines
Metallfilms auf Quarzglas oder Aufbringen bzw. Aufkleben einer Metallfolie.
-
Bei der in 13 gezeigten Vorrichtung kann der vom
Laserstrahl zerlegte bzw. aufgelöste
Fehlerbereich entweder durch die Luft aus der Luftausblasdüse 32 weggeblasen,
von der Luftansaugdüse 33 (siehe 14) abgesaugt oder von der
Luft aus der Luftausblasdüse 32 weggeblasen
und von der Luftansaugdüse 33 abgesaugt
werden, wie es in 15 gezeigt
ist.
-
23 zeigt
eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
In der Vorrichtung der 13 projiziert das Öffnungsbild
das Licht von der Referenzlampe 8 auf die Emulsionsmaske 7 durch
die Abbildungslinse 6, und die Vorrichtung ist so aufgebaut,
daß es
möglich ist,
dies über
die Beobachtungslinse 30 zu beobachten. Dagegen ist in
der in 23 gezeigten
Vorrichtung eine TV-Kamera 31 vorgesehen, die auf einem Bildschirm 42 die
durch eine Beobachtungslinse 30 beobachtete Emulsionsschicht
abbildet. Daneben wird auf dem Bildschirm 42 auch das Öffnungsbild gemäß dem Öffnungsgrad
der Öffnungsblenden 5a bis 5d abgebildet
und überlappt
mit dem Bild der Beobachtungslinse 30.
-
Genauer betrachtet sind vorgesehen
Lagedetektoren 43a bis 43d, die die Lage bzw.
Position der entsprechenden Lamellen 5a bis 5d bestimmen und
weiterhin ein Halbzeilenbildgenerator 44, der gemäß den Lamellenpositionssignalen
der Lagedetektoren 43a bis 43d Halbzeilenbilder
generiert. Zum Überlagern
der Bildsignale für
die Halbzeilenbilder und der Bildsignale der TV-Kamera 31 dient
ein Überlagerer 45.
-
Beim Justieren der Lamellen 5a bis 5d bestimmen
die Lagedetektoren 43a bis 43d die Lage der entsprechenden
Lamellen, und diese Lagen (entsprechend den Lamellenkanten) werden
vom Halbzeilengenerator 44 als Halbzeilenbild generiert
und die Gestalt der Öffnung
als Halbzeilenbild 44a auf dem Bildschirm 42 angezeigt.
-
Bei den in 13 und 23 dargestellten Vorrichtungen
weist die Oberfläche
der Emulsionsschicht 14 der Emulsionsmaske nach oben. Jedoch kann
die Oberfläche
auch unten zeigen und das Laserlicht von unten her eingestrahlt
werden, wobei dann die Beobachtung von oben her erfolgt, so daß die beim
Einstrahlen des Laserlichtes abgelöste Emulsionsschicht 14 der
Schwerkraft folgend herabfällt
und nicht an der Schicht anhaftet.
-
Bei der vorstehend beschriebenen
Vorrichtung wird die das Öffnungsbild
verkleinernde und projizierende Abbildungslinse 6 auch
als Beobachtungslinse und als Linse zum Auflösen sowohl des sichtbaren Lichtes
als auch des UV-Lichtes
verwendet. Es ist zutreffend, daß das Herstellen einer Linse
schwierig ist, die sowohl für
sichtbares als auch für
UV-Licht anwendbar ist und keine Aberration zeigt, und das Herstellen
einer für
beide Zwecke einsetzbaren Linse erfordert viel Aufwand an Zeit und
Geld. Zusätzlich wird
bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Beobachtungslinse
getrennt von der Linse zum Verkleinern und Projizieren des Öffnungsbildes
verwendet, so daß die Öffnung mit
blauem Referenzlicht beleuchtet wird, und die Beobachtungslinse
dazu eingesetzt wird, das Bild zu erhalten, welches verkleinert
und durch Objektlinse für
UV-Licht projiziert wird. Jedoch kann die Linse für das Licht
im UV-Bereich aufgrund
von Störungen
des projizierten Bildes kein ausreichendes Auflösungsvermögen erhalten.
-
Diese Schwierigkeiten können durch
das in 24 gezeigte Verfahren
beseitigt werden.
-
Gemäß diesem Verfahren hat (z.B.
in der 13 gezeigten
Vorrichtung) die Pulsenergie des Laserlichtes 2 der Laseroszillators 1 eine
geringere Ausgangsenergie, z.B. von 10 bis 50 mJ/Puls und wird so
durch ein Öffnungsteil 5 geleitet
und auf die Emulsionsmaske 7 aufgestrahlt. Die Emulsionsschicht 14 der
Emulsionsmaske 7 bleibt unverändert, und die Entfernung der
Schicht 14 wird nicht bewirkt aufgrund einer hinreichend
niederen Strahlungsenergie des UV-Laserstrahls 2.
-
Der zum Öffnungsteil 5 Bestrahlte
UV-Lichtstrahl 2 wird gemäß der Öffnung 5x des Öffnungsteils 5 gestaltet
bzw. geformt und wird durch die Objektlinse verkleinert und auf
die Oberfläche
der Emulsionsmaske projiziert (24,
Schritt 1).
-
Der auf die Emulsionsmaske 7 aufgestrahlte UV-Lichtstrahl 2 regt
die Oberfläche
der Emulsionsmaske 7 an, ohne die Emulsionsschicht 14 zu
entfernen, und es erfolgt Fluoreszenzanregung, so daß das Öffnungsbild
durch die TV-Kamera 31 als
sichtbares Bild betrachtet werden kann.
-
Ein Puls der UV-Laserstrahls 2 vom
Laseroszillator 1 erzeugt ein augenblickliches Bild, welches vom
menschlichen Auge augenblicklich betrachtet werden kann, so daß ein Bild
des Fehlerbereiches nicht erhalten werden kann. Deshalb wird zur
Erzeugung einer kontinuierlichen Fluoreszenz der W-Laserstrahl 2 wiederholt
ausgesandt, so daß man
das Öffnungsbild
als sichtbares Licht beobachten kann (Schritt 2).
-
Beim Betrachten des Öffnugsbildes
wird die Emulsionsmaske 7 bewegt, um sie beim Mittelpunkt des Öffnungsbildes
zu positionieren (Schritt 3).
-
Während
der Beobachtung des Öffnungsbildes
in Ausrichtung mit der Gestalt des Fehlerbereiches im Zentrum des Öffnungsbildes
werden die Öffnungslamellen
zur Justierung bewegt (Schritt 4).
-
Mit Hilfe des vorstehenden Arbeitsverfahrens
kann man beim Betrachten des Öffnungsbildes die Öffnung 5x des Öffnungsteils 5 mit
der Gestalt des Fehlers auszurichten bzw. zu fluchten, wonach normale
Strahlung des Excimerlasers durch die Öffnung 5x auf den
Fehlerbereich in genauer leise nur den Fehlerbereich entfernen kann.
-
Das Verfahren ist nicht wie vorstehend
beschrieben auf kontinuierliche Oszillation eines Niederenergielaserlichtes
beschränkt,
sondern es kann auch ein Verfahren verwendet werden, bei dem von einem
Laseroszillator 1 eine Niederenergie-Laseroszillation einmal
bis mehrere Male erzeugt wird, das Öffnungsbild des durch die Anregung
mit dem UV-Laserstrahls 2 erzeugten
Fluorezenzlichtes in einem Bildspeicher gespeichert wird, und wobei
das im Bildspeicher gespeicherte Bild abgerufen und als Öffnungsbild
betrachtet wird, und wobei dieser Vorgang jedes Mal wiederholt wird,
wenn der Öffnungsteil 5 justiert
wird.
-
25 zeigt
ein Beispiel eines Öffnungsteils 5,
bei dem eine Öffnungslamelle 51 und
eine Öffnungslamelle 52 auf
einem Öffnungstisch 50 angeordnet
sind, wobei Positioniervorrichtungen 53 und 54 mit
der Öffnungslamelle 51,
bzw. Positioniervorrichtungen 55 und 56 mit der Öffnungslamelle 52 verbunden
sind, so daß ein
Bewegen der zwei Lamellen 51 und 52 in zueinander
senkrechten Richtungen möglich
ist.
-
Zusätzlich ist auf der Seite des Öffnungstisches 50 ein
Drehmechanismus 57 vorgesehen, der die Öffnungslamellen 51 und 52 in
ihrer Gesamtheit drehen kann.
-
Die Positioniervorrichtungen 53 bis 56 können z.B.
durch eine Servoeinrichtung bewegt und justiert werden. Zusätzlich kann
der Drehmechanismus 57 einen Servomotor 57a aufweisen,
der das Öffnungsbild
dreht, und zwar durch Drehen des gesamten Tisches 50 durch
Eingriff eines entlang des Umfangs des Tisches 50 gebildeten
Zahnkranzes in einen Zahnantrieb 59.
-
Die 26 bzw. 27 zeigen die Gestalt der Öffnungslamellen 51 bzw. 52.
-
Die Öffnungslamelle 51 ist
mit einer Vielzahl rechtswinkliger durchsichtiger Teile 60 von
unterschiedlichen Abmessungen und einer Vielzahl kreisförmiger durchsichtiger Teile 61 von
unterschiedlichem Durchmesser versehen. Die Öffnungslamelle 52 ist
versehen mit einem rechtwinkligem durchsichtigen Teil 62,
einer Vielzahl rechtswinkliger lichtabschneidender Teile 63 von
unterschiedlichen Abmessungen und einer Vielzahl lichtabschneidender
kreisförmiger
Teile 64 von unterschiedlichem Durchmesser.
-
Die beiden Lamellen 51 und 52 können mit den
vorstehend beschriebenen Positioniereinrichtungen 53 bis 57 so
bewegt werden, daß eine
der Gestalt des Fehlers entsprechende Öffnung gebildet und der Laserlichtstrahl
entsprechend geformt werden kann.
-
Beispielsweise ist es bei einem Fehler
mit linearer Gestalt bzw. linearem Muster erforderlich, eine Öffnung mit
variabler Rechteckgröße zu bilden. Deshalb
bewegt man jede der Lamellen 51 und 52 so, daß der durchlässige Teil 60 der Öffnungslamelle 51 und
der durchsichtige Teil 62 der Öffnungslamelle 52 entlang
der optischen Achse des Laserstrahls positioniert werden, und daß die zwei
rechteckig gestalteten durchlässigen
Teile 60 und 62 entlang der optischen Achse des
Laserstrahls überlappen
und die Öffnung
bilden.
-
Um die Größe des Fehlers abzugleichen,
erfolgt das Justieren der Öffnung
der Öffnungsblende 51 wie
in 28 gezeigt durch
Bewegen der einander überlappenden
rechtwinklig gestalteten durchlässigen
Teile 60 und 62 relativ zueinander. Die Überlappung
der beiden Öffnungslamellen 51 und 52 ist
so begrenzt, daß sie
kleiner ist als die Überlappung
der rechtwinklig gestalteten durchlässigen Teile 60 und 62.
Bei Bestrahlung mit dem Licht des Laserstrahls bewirkt dies, daß der durch
die Öffnung 65 laufende Strahl
gemäß der Gestalt
der Öffnung 65 gestaltet wird.
Im Fall eines Fehlers mit gekrümmten
Muster bzw. gekrümmter
Gestalt wählt
man aus den kreisförmigen
durchlässigen
Teilen 61 der Öffnungslamelle 51 einen
Kreis mit geeignetem Krümmungsradius aus,
und die Positioniereinrichtungen 53 und 54 werden
so eingestellt, daß der
gewählte
Kreis im Zentrum der Strahlenachse positioniert wird. Dann wird ein
lichtabschneidender bzw. unterbrechender Kreis mit einem größeren Durchmesser
als dem des aus der Öffnungsblende 51 ausgewählten durchlässigen Kreises
ausgewählt,
und dieser wird mit den Positioniervorrichtungen 55 und 56 so
positioniert, daß er entlang
der Achse des Laserstrahls nicht konzentrisch mit dem kreisförmig gestalteten
durchlässigen Teil 61 ist;
dies ist in 29 gezeigt.
Dies bedeutet, daß das
kreisförmige
Fenster 61 zur Bildung einer halbmondförmigen Öffnung 66 von dem
Deckel 64 bedeckt wird, welches vom Kreis mit geringfügig größerem Durchmesser
gebildet wird, und daß der
Laserlichtstrahl dann entsprechend der Gestalt eines Fehlers mit
kreisförmigem
Muster bzw. kreisförmigen Begrenzungen
gestaltet wird.
-
Zusätzlich kann man Kombinationen
aus einem rechtwinklig gestalteten durchlässigen Teil 60 und
einem kreisförmig
gestalteten lichtabschneidenden Teil 64 zur Bildung von
nicht halbmondförmigen Öffnungen
verwenden. Dabei kann entsprechend. dem Fehler eine Öffnung 67 mit
einem Bogen entlang einer Seite (siehe 30) erhalten werden. Weiterhin kann man
eine Kombination aus einem kreisförmig gestalteten durchlässigen Teil 61 und
einem rechtswinklig gestalteten lichtabschneidenden Teil 63 verwenden,
um eine halbkreisartig gestaltete Öffnung gemäß 31 zu erhalten, wenn dies dem Fehler
entspricht.
-
Neben der Verwendung der Positioniervorrichtungen 53 bis 56 für die Öffnungslamellen 51 und 52 zur
Bestimmung der Position des Öffnungsteils 5 ist
es auch möglich,
den Öffnungsteil 5 zu
drehen und deswegen eine Justierung durch den Drehmechanismus 57 durchzuführen (25), welcher einen Bilddrehmechanismus
darstellt.
-
32 zeigt
ein Beispiel einer Bilddreheinrichtung, welche ein Öffnungsbild
mit Hilfe eines Bilddrehprismas dreht. In diesem Fall drehen sich
die Öffnungslamellen 51 und 52 nicht
und werden festgehalten, und die Drehung des Bildprismas 70 eine
Drehung des projizierten Öffnungsbil des.
Zusätzlich kann
auch ein Flachprisma 71 verwendet werden, welches die gleiche
Funktion wie das Bilddrehprisma hat (33).
-
Die Öffnungslamellen 51 und 52 können durch
Vakuumdampfbeschichtung auf ein Glassubstrat aus einer Vielzahl
von Schichten eines dielektrischen Materials gebildet werden, welches
den Laserlichtstrahl reflektiert. Die Öffnungslamelle 51 wird
dabei so hergestellt, daß man
rechteckig und kreisförmig
gestaltete Metallplatten vorübergehend
auf ein Glassubstrat bringt und fixiert und dann darauf Dampfbeschichtung
mit einem dielektrischen Material durchführt. Die Metallplatten werden
anschließend vom
Glassubstrat entfernt. Auf diese Weise wird eine Öffnungslamelle 51 mit
rechteckigen und kreisförmigen
durchlässigen
Teilen 60 und 61 hergestellt. Die Öffnungslamelle 52 kann
hergestellt werden indem man rechtwinklig gestaltete Metallplatten
und Metallplatten mit kreisförmigen
und rechtwinkligen Fenstern vorübergehend
auf ein Glassubstrat bringt und fixiert und darauf Dampfbeschichtung
mit einem dielektrischen Material durchführt. In diesem Fall wird die
Dampfbeschichtung in Bereichen durchgeführt, die den Fenstern entsprechen,
so daß reflektierende lichtabschneidende
Teile 63 und 64 erzeugt werden, wobei Dampfbeschichtung
auch in anderen Bereichen als denen erfolgt, in denen die rechteckige
Metallplatte befestigt ist und deshalb das Glassubstrat unter den
mit den Metallplatten bedeckten Teilen durchsichtig bleibt und einen
rechteckig gestalteten durchsichtigen Teil 62 bildet.
-
Anstatt einer Glasplatte mit durch
Dampfbeschichtung gebildeten Gestaltungen kann die Öffnungslamelle 51 eine
Metallplatte sein, welche rechteckig und kreisförmig gestaltete Durchgangslöcher hat.
Anstatt einer Glasplatte mit durch Dampfbeschichtung gebildeteten
Gestaltungen kann die Öffnungslamelle 52 eine
Glasplatte sein, welche darauf befestigt ein oder mehrere Stücke einer
Metallfolie zur Bildung durchlässiger
und lichtabschneidender Teile hat.