DE4018135B4

DE4018135B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Reparatur von Fehlern in Emulsionsmasken

Info

Publication number: DE4018135B4
Application number: DE4018135A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Hashimoto; Kazuo Watanabe
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1989-06-06
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: US5347134A; KR910001905A; US5318869A; KR100190423B1; DE4018135A1

Abstract

Verfahren zur Reparatur eines Schwarzfehlers in einer organischen Emulsionsschicht einer Emulsionsmaske, umfassend 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.

Description

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.

Claims

Verfahren zur Reparatur eines Schwarzfehlers in einer organischen Emulsionsschicht einer Emulsionsmaske, umfassend 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.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt, daß man das ultraviolette Licht (2) durch eine Öffnung (5x) eines Öffnungsteils (5) schickt, um das Licht querschnittsmäßig so zu gestalten, daß es dem Fehler (D) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte, daß man durch die Öffnung (5x) ein Referenzlicht schickt, um das Referenzlicht auf die Emulsionsschicht (14) zu projizieren und auf der Emulsionsschicht (14) ein Bild der Öffnung (5x) zu erzeugen, und nachfolgend, bevor mit UV-Licht bestrahlt wird, die Gestalt der Öffnung so einstellt, daß das Bild der Öffnung abmessungsmäßig mit dem Fehler (D) ausgerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, daß man das Bild der Öffnung (5x) durch ein optisches Beobachtungssystem (11,11') betrachtet, welches eine Beobachtungslinse und einen Halbspiegel (10, 10') umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, daß man das UV-Licht mit einem Strahlverbreiterer (3) vergrößert, bevor das Licht durch die Öffnung (5x) geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, daß man das durch die Öffnung gelaufene UV-Licht mit verringerter Größe projiziert.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als UV-Licht einen von einem Excimer-Laser erzeugten Laserstrahl verwendet.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als UV-Licht einen von einem YAG-Laser erzeugten Laserstrahl verwendet.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Emulsionsmaske so anordnet, daß ihre Emulsionsschicht abwärts gerichtet ist, und daß man das UV-Licht auf den Fehler von unten einstrahlt, so daß entfernte Teilchen des Fehlers davon abgehalten werden, an der Emulsionschicht wieder anzuhaften.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte, daß man die Gestalt der Öffnung (5x) unmittelbar von der Öffnung (5x) ermittelt; ein der ermittelten Gestalt der Öffnung entsprechendes Halbzeilenbild generiert; das Bild des Fehlers auf der Emulsionsschicht feststellt, und auf einem Bildschirm (52) das Halbzeilenbild und das Fehlerbild überlagert.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die im Anspruch 1 angeführten Verfahrensschritte vorausgehenden Verfahrensschritte: (a) Einstrahlen von Pulsen von ultraviolettem Licht eines Lasers auf den Fehler der Emulsionsschicht durch die Öffnung des Öffnungsteils zum Gestalten des Licht in eine Querschnittsform, die dem Fehler im wesentlichen entspricht, mit niedriger Ausgangsintensität ohne die Emulsionsschicht zu zerstören; (b) Anregen von Fluoreszenz, um so das Betrachten der Gestalt der Öffnung auf der Emulsionsschicht zu ermöglichen; (c) Bewegen der Emulsionsmaske, um den Fehler mit der betrachtbaren Form der Öffnung in Ausrichtung zu bringen; (d) Justieren der Öffnung.
Verfahren zur Reparatur eines Weißfehlers in einer organischen Emulsionsschicht einer Emulsionsmaske, umfassend 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, 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.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man ein lichtauffangendes Material (19) verwendet, welches eine Klebekomponente enthält.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, daß man beim Zerstören des Fehlers (D) Luft auf den Fehler bläst, um Teilchen des zerstörten Fehlers wegzublasen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, daß man benachbart zum Fehler (D) Luft ansaugt, um den zerstörten Fehler zu entfernen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ultraviolette Licht eine Energiedichte von 5 bis 50 J/cm² hat.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ultraviolette Licht eine Pulsenergie von 100 bis 400 mJ/Puls hat.