JP2001108936A - Machine and method for optical processing - Google Patents

Machine and method for optical processing

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JP2001108936A JP28941499A JP28941499A JP2001108936A JP 2001108936 A JP2001108936 A JP 2001108936A JP 28941499 A JP28941499 A JP 28941499A JP 28941499 A JP28941499 A JP 28941499A JP 2001108936 A JP2001108936 A JP 2001108936A
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a machine and method for optical processing capable of precisely and satisfactorily execute optical processing of a matter to be processed optically. SOLUTION: In an optical processing machine for optically processing a matter to be processed optically by illuminating a pattern on a mask with a luminous flux from a light source means and projecting the pattern on the mask onto the matter to be processed with a projection lens, the mask utilizes phase shift.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光加工機及び光加
工方法に関し、例えば紫外線レーザ等の強力なコヒーレ
ント光を用い、直接的に、加工物にアブレーション現象
を起こし、所望の形状(例えば複数の開口を配列したパ
タン)に加工する、アブレーション加工方法を利用し
た、インクジェット方式のプリンタに使用するオリフス
プレート等を製造する際に好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical processing machine and an optical processing method, for example, using an intense coherent light such as an ultraviolet laser to directly cause an ablation phenomenon on a workpiece to obtain a desired shape (for example, a plurality of lasers). This method is suitable for manufacturing an orifice plate or the like used in an ink jet printer using an ablation processing method for processing into a pattern in which openings are arranged.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりレーザ光を利用して加工物に穴
をあけたりするレーザ加工は、非接触で精密な加工がで
きる一方法として重用されている。このうち、アブレー
ション加工は、紫外線レーザなどを、光吸収の大きい物
質に照射し、単位体積あたりの内部エネルギーを極端に
増加させ、光照射部の極近傍を、爆発・蒸発させ、除去
加工する方法として、近年、利用が活発である。
2. Description of the Related Art Conventionally, laser processing for making a hole in a workpiece by using a laser beam has been frequently used as a method capable of non-contact and precise processing. Ablation is a method of irradiating a substance with large light absorption with an ultraviolet laser or the like to extremely increase the internal energy per unit volume, exploding and evaporating the area very near the light irradiation part, and removing it. In recent years, its use has been active.

【0003】このアブレーション加工の特徴として、 (ア-1)CO2レーザなどを用いた直接的な、熱プロセスに比
べると、熱化率が小さいので、加工精度がよく、変形・
変質も少ない。 (ア-2)被加工物上で除去された対象を細かく四散させる
ため、目的によっては、品質が向上する場合がある。 (ア-3)極微小な表面のみの加工が可能であるため、粗さ
や、欠陥、機能性表面処理、光沢感などの表面処理が可
能である場合がある。 (ア-4)エネルギー依存性が比較的はっきりしているた
め、レーザと光学系の性能を反映した加工設計を行うこ
とができる。などがある。
[0003] The features of this ablation processing are as follows: (a-1) Compared with a direct thermal process using a CO 2 laser or the like, the thermalization rate is small, so the processing accuracy is high, and
There is little deterioration. (A-2) Since the object removed on the workpiece is finely scattered, the quality may be improved depending on the purpose. (A-3) Since only a very small surface can be processed, surface treatment such as roughness, defects, functional surface treatment, and glossiness may be possible. (A-4) Since the energy dependence is relatively clear, it is possible to perform machining design reflecting the performance of the laser and the optical system. and so on.

【0004】図8は、従来のインクジェットプリンタ
の、吐出穴部(オリフスプレート)の加工用の光学系の
概略図である。同図では、一列に等間隔に並んだ穴を、
一括アブレーション加工する加工装置の光学系を示して
いる。
FIG. 8 is a schematic view of an optical system for processing a discharge hole (orifice plate) of a conventional ink jet printer. In the figure, holes arranged in a line at equal intervals
Fig. 2 shows an optical system of a processing apparatus for performing a batch ablation processing.

【0005】70は、光源であるレーザ光源、71は、
光源を分割するプリズムユニット、72は、光源幅を規
制する遮光マスク、73は、縦横の発散角を制御する、
シリンドリカルレンズ、74は、照明用のフィールドレ
ンズ用凸レンズ、75は、加工形状が描画されているフ
ォトマスク、76は、投射レンズ(対物レンズもしく
は、投影レンズとも称する)の絞り面、77は、投射レ
ンズ、78は、加工対象(加工物)である。
[0005] 70 is a laser light source as a light source, 71 is
A prism unit that divides the light source, 72 is a light-shielding mask that regulates the light source width, 73 is a controller that controls the vertical and horizontal divergence angles,
A cylindrical lens 74 is a convex lens for a field lens for illumination, 75 is a photomask on which a processed shape is drawn, 76 is a stop surface of a projection lens (also referred to as an objective lens or a projection lens), and 77 is a projection surface. The lens 78 is a processing target (workpiece).

【0006】図8において、レーザ60を射出したレー
ザ光は、プリズム71で複数の平行光に分かれ、マスク
72とシリンドリカルレンズ73で、大きさと発散角を
指定、フィールドレンズ74で分割された光源をケラー
照明としてマスク75上に投影し、均一で所定の広がり
を持つマスク像を生成する。マスク75のフーリエ変換
パタンは絞り76上に形成される。マスク像は投射レン
ズ77で、加工対象78上に結像され、アブレーション
加工が施されて、加工物に穴列を形成している。
In FIG. 8, a laser beam emitted from a laser 60 is split into a plurality of parallel beams by a prism 71, a size and a divergence angle are specified by a mask 72 and a cylindrical lens 73, and a light source split by a field lens 74. The image is projected on the mask 75 as Keller illumination, and a mask image having a uniform and predetermined spread is generated. The Fourier transform pattern of the mask 75 is formed on the stop 76. The mask image is formed on a processing target 78 by a projection lens 77, and is subjected to ablation processing to form a row of holes in the workpiece.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】レーザ等の準平行光や
準単色光を光加工用の光として用いたばあい、たとえ、
光源を分割して、有限の光源側NAを持つ光源群とな
し、ケラー照明系を構築したとしても、元々のコヒーレ
ンスの良さを反映した、波動光学的現象が顕在化する場
合がある。
When quasi-parallel light such as a laser or quasi-monochromatic light is used as light for optical processing, for example,
Even if a light source is divided into a light source group having a finite light source side NA and a Keller illumination system is constructed, a wave optic phenomenon that reflects the original good coherence may become apparent.

【0008】この現象は、瞳、光線追跡といった、幾何
光学的な考え方では理解出来ず、むしろ透過型の光学顕
微鏡などの、再結像光学系の、波動光学的結像理論に近
い考え方をする必要がある。
This phenomenon cannot be understood by geometrical optics such as pupil and ray tracing. Rather, the phenomenon is similar to the wave optical imaging theory of a re-imaging optical system such as a transmission type optical microscope. There is a need.

【0009】図8において、投影レンズ76に生ずる現
象を考察する。この系で周期的に並んだ穴マスクを、準
平行光で照明したばあい、ピッチに依存した、高次回折
光が生成される。
Referring to FIG. 8, a phenomenon occurring in the projection lens 76 will be considered. When a hole mask periodically arranged in this system is illuminated with quasi-parallel light, high-order diffracted light depending on the pitch is generated.

【0010】図4の望遠鏡タイプのレンズ群41,42
の2群より成る投影レンズPLの模式図を用いて説明す
る。
The telescope type lens groups 41 and 42 shown in FIG.
This will be described with reference to a schematic diagram of the projection lens PL including the two groups.

【0011】今、マスク43の穴ピッチをp、レーザ光
44の波長をλ、投影レンズPLの前群41の焦点距離
をfとすると、フーリエ変換面である、絞り45上で近
軸的に、 g=Lλ/p のピッチで回折光列が生じる。
Now, assuming that the hole pitch of the mask 43 is p, the wavelength of the laser beam 44 is λ, and the focal length of the front group 41 of the projection lens PL is f, paraxially on the stop 45 which is a Fourier transform plane. , G = Lλ / p.

【0012】この回折光列は、互いにコヒーレントな2
次光源として作用し、投影レンズPLの後群42によリ
コリメートされる。
The diffracted light trains are coherent to each other.
Acts as a next light source, and is collimated by the rear group 42 of the projection lens PL.

【0013】加工対象46上での、0次光と1次光のな
す角度をθとすると、投影される像の穴ピッチhは、2
光束干渉の干渉ピッチとなるので h=λ/θ =λF/g =(F/f)p exp(-iπu(N-1)T)sin(πuNT)/sin(πuT) 総和第2項は -2isin(πuS)exp(-iπuS) であるため、 F=(sin(πuS)/uπ)exp(-iπu((N-1)T+S))×sin(uTNπ)/
sin(uTπ) ここで、空間周波数を次数mを単位として変更すると m=uT F=Ssinc(mπS/T)exp(-imπ(N-1+S/T))sin(Nmπ)/sin(m
π) したがって、次数0と次数mの電場強度の比は =Mp となる。M=F/fは、この投影レンズPLの結像倍率に他
ならない。
Assuming that the angle between the 0th order light and the 1st order light on the processing object 46 is θ, the hole pitch h of the projected image is 2
H = λ / θ = λF / g = (F / f) p exp (-iπu (N-1) T) sin (πuNT) / sin (πuT) The second term of the sum is- 2isin (πuS) exp (-iπuS), so F = (sin (πuS) / uπ) exp (-iπu ((N-1) T + S)) × sin (uTNπ) /
sin (uTπ) Here, if the spatial frequency is changed in units of order m, m = uT F = Ssinc (mπS / T) exp (-imπ (N-1 + S / T)) sin (Nmπ) / sin (m
π) Therefore, the ratio of the electric field strengths of order 0 and m is = Mp. M = F / f is nothing but the imaging magnification of the projection lens PL.

【0014】ここで、後群42のレンズの中を、0次光
と1次光が通過する範囲について考察すると、図5は、
絞り45を通過した、0次光と、1次光が、後群レンズ
42により、対象物面46上に平行投影される様子を模
式的に表したものであり、当然、後群レンズ42は、1
枚の単レンズではありえない。
Here, considering the range in which the zero-order light and the first-order light pass through the lens of the rear group 42, FIG.
This schematically illustrates a state in which the 0th-order light and the 1st-order light that have passed through the aperture 45 are parallel projected onto the object surface 46 by the rear group lens 42. Naturally, the rear group lens 42 , 1
It cannot be a single lens.

【0015】後群レンズ42内で、0次光と、1次光が
通過する範囲は、当然異なり、図5のように、0次光と
1次光がオーバーラップする部分と、しない部分とが生
じる。
The range in which the zero-order light and the first-order light pass in the rear lens group 42 is naturally different, and as shown in FIG. Occurs.

【0016】また、0次光と1次光がオーバーラップし
た部分を多く通過してきて結像した部分(B部)と、オ
ーバーラップした部分をあまり使用しないで結像した部
分(A部)とが生じる。
Further, a portion (B portion) where the 0-order light and the first-order light pass through a portion where the light overlaps a lot and forms an image (a portion B), and a portion where the overlapped portion forms an image without using much (A portion). Occurs.

【0017】この時、問題になるのは、0次光の方がは
るかに強く、高い形状成分を司る、高次の回折光が弱い
ため、レンズの劣化度合いが部分によって異なるという
ことである。
At this time, the problem is that the zero-order light is much stronger and the high-order diffracted light, which controls a high shape component, is weak.

【0018】この回折強度を計算すると、マスク43の
穴ピッチをT、穴の幅(開口)をSとし、穴数をNとす
ると、そのフーリエ変換Fは、Xを穴並び方向位置、u
を空間周波数として F=Σ(n=0〜N-1)∫(nT〜nT+S)exp(-2πiux)dx =(1/-i2πu)Σexp(-i2πunT)(exp(-i2πuS)-1) ここで、総和第1項は R=sinc(mπS/T) であらわされる。
When this diffraction intensity is calculated, assuming that the hole pitch of the mask 43 is T, the hole width (opening) is S, and the number of holes is N, the Fourier transform F of the mask 43 is represented by X in the hole arrangement direction position, u
Where F = Σ (n = 0 to N-1) ∫ (nT to nT + S) exp (-2πiux) dx = (1 / -i2πu) Σ exp (-i2πunT) (exp (-i2πuS) -1 Here, the first term of the sum is represented by R = sinc (mπS / T).

【0019】通常開口比S/Tは1/2を越えることが
多いのでエネルギー強度(電場の二乗)は、2倍以上異
なる場合が多い。
Since the aperture ratio S / T usually exceeds 1/2, the energy intensity (square of the electric field) often differs by a factor of two or more.

【0020】なお、これまでの説明は、平行光束を光源
とするクリティカル照明として、議論してきておるた
め、ケラー照明系の時は一般性がないように思われるか
もしれないが、コヒーレント光を照明として使う時に
は、多くの場合、光源を有限個の無限遠光に分割して照
明形成するため、程度差だけの問題で一般性は失われな
い。
The above description has been discussed as a critical illumination using a parallel light beam as a light source, so it may seem that there is no generality in the case of a Keller illumination system. In many cases, the light source is divided into a finite number of infinity lights to form the illumination, so that the generality is not lost due to the problem of the degree of difference.

【0021】さて、石英に代表される、レーザ用ガラス
は、強いエネルギーにさらされると、アニーリングが進
み、屈折率変化と、形状変化を生じる。この結果、レン
ズ系は波面収差を生じ、その波面変化量は、レーザエネ
ルギーの二乗に比例するとされている[参考文献:PAUL
SCHERMERHORN,SPIE-The International Society for
Optical Engineering Vol.1835(1992)]。
By the way, when glass for lasers, such as quartz, is exposed to strong energy, annealing proceeds, causing a change in refractive index and a change in shape. As a result, the lens system causes wavefront aberration, and the amount of change in the wavefront is said to be proportional to the square of the laser energy [Reference: PAUL
SCHERMERHORN, SPIE-The International Society for
Optical Engineering Vol. 1835 (1992)].

【0022】このガラス劣化が、エネルギー依存をもつ
ため、各次数の光の位相差が、レンズの使用部分ごとに
違いを生じ、従って、像面での、次数ごとの位相差を生
じる。
Since the deterioration of the glass is energy-dependent, the phase difference of the light of each order causes a difference depending on the used portion of the lens, and therefore, a phase difference of the order on the image plane.

【0023】この、波動光学的損傷の結果、わずかλ/
20以下程度の収差発生であるにもかかわらず、穴や溝
の形状が、形成不可能なほどの損傷をうけることにな
る。
As a result of this wave optical damage, only λ /
Despite the occurrence of the aberration of about 20 or less, the shape of the hole or groove is damaged so that it cannot be formed.

【0024】従来、発明者は、このような収差を、除去
するため、投影レンズ後群の硝材に、高耐久のCaF2や、
十分アニーリングの進行した石英などを利用し、レンズ
の耐久・長寿命化をおこなってきたが、以下の問題点が
あった。(イ-1)アブレーションは、本質的に破壊加工で
あり、金属やプラスチックの破壊閾値がいかにガラスよ
り小さくても、かなリガラスの破壊レベルに近いエネル
ギーを用いており、最終的に、ガラスヘの損傷を避ける
ことはできない。(イ-2)高耐久のガラスは、高価であ
り、加工性も悪く、供給も少ないため、安価で安定な生
産を行うことが困難である。
Heretofore, the inventor of the present invention has provided a highly durable CaF 2 ,
Utilization of sufficiently annealed quartz or the like has been used to increase the durability and life of the lens, but has the following problems. (A-1) Ablation is essentially a destructive process, and no matter how small the fracture threshold of metals and plastics is compared to glass, it uses energy close to the fracture level of kana glass and ultimately damages the glass. Cannot be avoided. (A-2) Highly durable glass is expensive, poor in workability, and supplied in a small amount, so that it is difficult to perform inexpensive and stable production.

【0025】本発明は耐久性の低いガラスでも、レーザ
アブレーション加工用のレンズとして用いられるよう、
フォトマスクによる回折光の位置と光量を制御すること
により加工物を安定して光加工することができる光加工
機及び光加工方法の提供を目的とする。
According to the present invention, even a glass having low durability can be used as a lens for laser ablation processing.
An object of the present invention is to provide an optical processing machine and an optical processing method capable of stably performing optical processing on a workpiece by controlling the position and the amount of diffracted light by a photomask.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の光加工
機は、光源手段からの光束でマスク上のパタンを照明
し、該マスク上のパタンを投影レンズで加工物上に投影
して該加工物を光加工する光加工機において該マスクは
位相シフトを利用していることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical processing machine which illuminates a pattern on a mask with a light beam from a light source and projects the pattern on the mask onto a workpiece by a projection lens. In an optical processing machine that optically processes the workpiece, the mask uses a phase shift.

【0027】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記光源手段からのコヒーレント光を加工物に照射
し、該加工物をアブレーション作用で光加工しているこ
とを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the coherent light from the light source means is irradiated on the workpiece, and the workpiece is optically processed by ablation.

【0028】請求項3の発明は請求項1又は2の発明に
おいて、前記マスクは複数の開口を一定の周期で配列し
た開口パタンを有し、該開口パタンは1つおきに通過す
る光に対してλ/2の位相差を与えていることを特徴と
している。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the mask has an opening pattern in which a plurality of openings are arranged at a constant period, and the opening patterns are provided for every other light passing therethrough. And a phase difference of λ / 2 is provided.

【0029】請求項4の発明の光加工方法は、コヒーレ
ント光を用い、フォトマスクのパタンを加工物上に投影
して、所定の形状にアブレーション加工する光加工方法
において、該フォトマスクに位相マスクを用いたことを
特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical processing method for projecting a pattern of a photomask onto a workpiece by using coherent light and performing ablation processing into a predetermined shape. It is characterized by using.

【0030】請求項5の発明は請求項4の発明におい
て、前記加工物に加工すべき形状は、概ね等間隔に配列
された、穴または、溝であり、前記マスク上の複数の開
口パタンは、1つおきに、通過光に二分の一波長の位相
差をもたせている事を特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the shape to be processed into the workpiece is a hole or a groove arranged at substantially equal intervals, and the plurality of opening patterns on the mask are It is characterized in that every other light has a phase difference of a half wavelength.

【0031】請求項6の発明は請求項4又は5の発明に
おいて、前記マスクの全面に、二分の一波長の位相差を
有する薄膜を製作した後、アブレーション加工にて、前
記マスクの開口パタン上の、前記薄膜を除去し、所望の
位相差分布を製作したマスクを使用することを特徴とし
ている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention of the fourth or fifth aspect, a thin film having a phase difference of a half wavelength is formed on the entire surface of the mask, and then ablation processing is performed on the opening pattern of the mask. The method is characterized in that a mask having a desired phase difference distribution manufactured by removing the thin film is used.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の光加工機の実施
形態1の要部概略図である。本実施形態はレーザ光を利
用してフォトマスク8のパタンを被加工物に投影して、
その面に平行溝をアブレーション加工(穿孔)するとき
フォトマスク8として位相シフト膜を施したマスクを用
いている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of an optical working machine according to the present invention. In the present embodiment, the pattern of the photomask 8 is projected on a workpiece using laser light,
When a parallel groove is ablated (perforated) on the surface, a mask provided with a phase shift film is used as the photomask 8.

【0033】同図において1は、光源手段であるところ
のKrFエキシマレーザであり、強力なパルスでコヒー
レントなレーザ光1aを放射している。2は、光路調整
用のミラーであり、エキシマレーザ1からのレーザ光1
aを反射偏向させている。3は、光量プロフィール調整
用の回折格子であり、ミラー2からのレーザ光1aのプ
ロフィールを均一化している。4は、ビームエキスパン
ダー用の前側レンズであり、回折格子3からのレーザ光
を、アパーチャ5からは発散したレーザ光が射出し、ビ
ームエキスパンダー用の後側レンズ6に入射している。
後側レンズ6からは光束径の拡大されたレーザ光が射出
している。7は、上下反転重ね合わせ用のプリズムであ
る。8は、位相シフトを用いたマスク(フォトマスク)
であり、被加工物12に対する複数の穴空けパタンが形
成されており、該穴空けパタンのうち奇数番目のパタン
にはλ/2(KrFレーザでλ=248.3nm)だけ
位相シフトするような膜が施されている。マスク8は不
透明な基板上に多数のピンホールを複数個、等間隔に一
次元方向に配置した構成より成っている。フォトマスク
8上のマスクパタンの複数の開口は1つおきに1/2波
長の位相差をもたせている。9は、投影レンズPLの前
側レンズ群、10は、高次回折光をカットする絞りであ
り、この絞り10の開口幅は、縦横とも可変となってい
る。尚、絞り10を開口径の異なる複数の絞りより構成
し、そのうちの1つの絞りを光路中に装着するようにし
ても良い。11は、投影レンズPLの後側レンズ群であ
る。12は、加工物であり、その面上に投影レンズPL
によってマスク8のパタンが投影結像している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a KrF excimer laser as a light source means, which emits a coherent laser beam 1a with a strong pulse. Reference numeral 2 denotes a mirror for adjusting an optical path, and a laser beam 1 from the excimer laser 1.
a is reflected and deflected. Reference numeral 3 denotes a diffraction grating for adjusting the light amount profile, which makes the profile of the laser beam 1a from the mirror 2 uniform. Reference numeral 4 denotes a front lens for a beam expander, which emits laser light from a diffraction grating 3 and divergent laser light from an aperture 5 to enter a rear lens 6 for a beam expander.
The rear lens 6 emits a laser beam having an increased light beam diameter. Numeral 7 is a prism for upside-down superposition. 8 is a mask (photomask) using a phase shift
A plurality of drilling patterns for the workpiece 12 are formed, and odd-numbered patterns among the drilling patterns are shifted by λ / 2 (λ = 248.3 nm with a KrF laser). A membrane has been applied. The mask 8 has a structure in which a plurality of pinholes are arranged on an opaque substrate at equal intervals in a one-dimensional direction. A plurality of openings of the mask pattern on the photomask 8 have a phase difference of 1/2 wavelength every other. Reference numeral 9 denotes a front lens group of the projection lens PL, and reference numeral 10 denotes a stop for cutting high-order diffracted light. The aperture width of the stop 10 is variable both vertically and horizontally. The stop 10 may be composed of a plurality of stops having different aperture diameters, and one of the stops may be mounted in the optical path. Reference numeral 11 denotes a rear lens group of the projection lens PL. Reference numeral 12 denotes a workpiece, on which a projection lens PL
With this, the pattern of the mask 8 is projected and imaged.

【0034】次に光学的作用について説明する。Next, the optical function will be described.

【0035】エキシマレーザ1より射出したレーザ光1
aは、光路をミラー2で調整し、光軸に一致させてい
る。
Laser light 1 emitted from excimer laser 1
In a, the optical path is adjusted by the mirror 2 so as to coincide with the optical axis.

【0036】一般的にレーザ光は不均一なプロフィール
を持つため、そのプロフィールをうち消すパタンに製作
された回折格子3を透過させ、レンズ4の焦点位置5に
設けたアパーチャ5で不要成分を除くことで、均一なプ
ロフィールを得ている。ビームエキスパンダ用の後側レ
ンズ6で、断面が所定の大きさの光束となるようにコリ
メートしている。
In general, since a laser beam has a non-uniform profile, the laser beam is transmitted through a diffraction grating 3 manufactured in a pattern for eliminating the profile, and unnecessary components are removed by an aperture 5 provided at a focal position 5 of a lens 4. This gives a uniform profile. The rear lens 6 for the beam expander is collimated so that the cross section becomes a light beam of a predetermined size.

【0037】その後、レーザビーム1aをプリズム7で
上下対象に切り出し、重ね合わせて、より均一な平行光
としてプリズム7を通過させ、上下対象なうねり成分を
軽減した光束として、位相シフト膜を施したマスク8を
平行光によって照明している。
Thereafter, the laser beam 1a was cut out vertically by the prism 7 and superimposed, passed through the prism 7 as more uniform parallel light, and provided with a phase shift film as a light beam with reduced vertical and undulating swell components. The mask 8 is illuminated by parallel light.

【0038】位相シフトマスクの光学的原理により、0
次光の存在しない回折光群に切り出された光は、投影レ
ンズPLの前側レンズ群9によりフーリエ変換され、絞
り10上にファーフィールドパタンを結像して、高次不
要成分を除去している。
According to the optical principle of the phase shift mask, 0
The light cut out into the diffracted light group having no next light is Fourier-transformed by the front lens group 9 of the projection lens PL, and forms a far-field pattern on the stop 10 to remove higher-order unnecessary components. .

【0039】そして後側レンズ群11によりコリメート
された光束は、加工物12上にマスクパタン8の縮小像
を構築し、これによってアブレーション加工を行ってい
る。
The light beam collimated by the rear lens group 11 forms a reduced image of the mask pattern 8 on the workpiece 12, thereby performing ablation processing.

【0040】本実施例の効果として、以下の点をあげ
る。 (ウ-1)照明用のレーザ光が平行光のまま均一化してマス
クを照明しているため、マスク上に構築した位相差どお
りの位相差を、レーザ光に与えることが出来るため、複
雑なマスク構成を必要としない。 (ウ-2)絞り10の開口径が変更可能なため、マスクの周
期により、所望される次数の回折光を開口に位置させる
ことができる。
The effects of the present embodiment are as follows. (C-1) Since the laser light for illumination illuminates the mask by making the laser light uniform and parallel light, a phase difference according to the phase difference built on the mask can be given to the laser light, which is complicated. No mask configuration is required. (C-2) Since the aperture diameter of the stop 10 can be changed, diffracted light of a desired order can be positioned in the aperture depending on the period of the mask.

【0041】次に、等間隔に複数の穴を、1列、加工し
た位相シフト効果のないフォトマスクを用いたときと、
フォトマスクの穴列の、偶数番と奇数番の穴を透過した
光に、λ/2の位相差をもたせた場合の光学的な違いを
説明する。
Next, a case where a plurality of holes are formed at equal intervals in a row and a photomask having no phase shift effect is used,
An optical difference when light transmitted through even-numbered holes and odd-numbered holes in a hole array of a photomask is given a phase difference of λ / 2 will be described.

【0042】この回折強度を計算すると、マスクの穴ピ
ッチをT、穴の幅(開口)をSとし、穴数をNとする
と、そのフーリエ変換F’は、Xを穴並び方向位置、u
を空間周波数として m=uTと空間を次数mを単位として変更すると、偶数項、
奇数項の位相変化を表す部分は、それぞれ exp(-2πi(2nm)) exp(-2πi((2n+1)m)-1/2) となる。
When the diffraction intensity is calculated, assuming that the hole pitch of the mask is T, the hole width (opening) is S, and the number of holes is N, the Fourier transform F ′ of the mask is as follows.
As spatial frequency If m = uT and the space is changed in order m, the even term,
The parts representing the phase changes of the odd terms are exp (-2πi (2nm)) and exp (-2πi ((2n + 1) m) -1/2), respectively.

【0043】これらは明らかに、mが整数(0を含む)
のとき打ち消しあい、半整数(±1/2,±3/2・・
・)のとき、強めあう。
These are clearly where m is an integer (including 0)
, Half-integer (± 1/2, ± 3/2 ...
・) In the case of, we strengthen each other.

【0044】したがって、強烈な0次光と、弱い±1次
光による3光束干渉という従来の結像とは異なり、図6
に示すように±0.5次の位置で、対象な光路を通る2
光束干渉による結像となる。
Therefore, unlike the conventional imaging of three-beam interference by intense 0th-order light and weak ± 1st-order light, FIG.
As shown in the figure, 2 passes through the target optical path at the position of ± 0.5 order.
An image is formed by light beam interference.

【0045】1.5次以上の光は、強度的にも弱く、司
る形状成分も、0.5次光よりは細かい成分なので、問
題にならない場合が多い。また照明条件によっては、絞
りによってけられる程度の、照明側NAに設定される場
合もある。
Light of 1.5 order or higher is weak in intensity, and the governing shape component is a component finer than 0.5 order light. Further, depending on the illumination conditions, the illumination side NA may be set to such a degree as to be blurred by the aperture.

【0046】このような結像は以下のような長所をも
つ。 (エ-1)従来の3光束の干渉の場合、図5に示すようにレ
ンズ51の劣化により、+1次または−1次のどちらか
が、レンズの一部分で、他の2つの光束と位相差を持つ
ようになるため、左右で非常に不均一な加工形状変形を
起こした。これに対し、2光束干渉では、図7に示すよ
うに、2光束が光軸中心に対して対象であり、共通光路
部が多く、位相変動に強い構造となる。 (エ-2)2光束干渉であるため、焦点進度方向の干渉縞変
化がすくないので、焦点進度が増大し、特に奥行きのあ
る穴堀加工に効果が大きい。 (エ-3)位相差が少ない共通光路部が、画角のすみの結像
を行うため、加工上重要であることが多い周辺部の変形
が少なくなる。
Such an image has the following advantages. (D-1) In the case of conventional interference of three light beams, as shown in FIG. 5, due to the deterioration of the lens 51, either the +1 order or the −1 order is a part of the lens and the phase difference between the other two light beams. , Which caused a very uneven shape deformation on the left and right. On the other hand, in the case of two-beam interference, as shown in FIG. 7, the two beams are symmetrical with respect to the center of the optical axis, have many common optical path portions, and have a structure resistant to phase fluctuation. (D-2) Since interference is caused by two light beams, the interference fringe changes in the direction of focus advance are small, so that the focus advance is increased, which is particularly effective for deep hole drilling. (D-3) Since the common optical path portion having a small phase difference forms an image at the corner of the angle of view, deformation of the peripheral portion, which is often important for processing, is reduced.

【0047】図2は、本発明の実施形態2の要部概略図
である。図2は本発明に係る位相シフトを施したマスク
(フォトマスク)を製作する方法を説明している図面で
ある。
FIG. 2 is a schematic view of a main part of a second embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining a method of manufacturing a mask (photomask) having a phase shift according to the present invention.

【0048】マスク28の複数の穴は1次元方向に配列
されており、一端から数えたとき偶数番目の穴と奇数番
目の穴を通過する光(レーザ光)にλ/2の位相差をも
たせるようにしている。
The plurality of holes of the mask 28 are arranged in a one-dimensional direction. When counted from one end, light (laser light) passing through the even-numbered holes and the odd-numbered holes has a phase difference of λ / 2. Like that.

【0049】本実施形態ではマスクパタン27の全面
に、二分の一波長の位相差を有するSiO2薄膜25を製作
した後、アブレーション加工にて、前記マスクパタン上
の前記薄膜を除去し、所望の位相差分布を製作してい
る。
In this embodiment, an SiO 2 thin film 25 having a half-wave phase difference is manufactured on the entire surface of the mask pattern 27, and the thin film on the mask pattern is removed by ablation processing. We are producing a phase difference distribution.

【0050】同図において21は光源手段であるArF
レーザであり、コヒーレントなレーザ光21aを放射し
ている。22はレーザ光束を広げて、均一な照度領域を
拡大する凹レンズ、23は被加工物面上の加工範囲を規
定する、開口を有するマスク、24は縮小レンズであ
り、マスク23の開口を被加工物25上に投影してい
る。25はλ/2の厚さに製膜された位相シフト用のSi
O2膜である。26はCaF2基板である。27はCaF2基板2
6上にCr蒸着膜でつくられたマスクパタンであり、その
面上には複数の穴が製作されて穴列を形成している。2
8は完成した位相シフトを施したマスク(フォトマス
ク)の要部断面図である。
In the figure, reference numeral 21 denotes ArF as light source means.
It is a laser and emits coherent laser light 21a. Reference numeral 22 denotes a concave lens that expands a laser beam to expand a uniform illuminance area, 23 denotes a mask having an opening that defines a processing range on a surface of a workpiece, and 24 denotes a reduction lens, and the opening of the mask 23 is processed. It is projected on the object 25. 25 is a phase shift Si film having a thickness of λ / 2.
O 2 film. 26 is a CaF 2 substrate. 27 is a CaF 2 substrate 2
6 is a mask pattern made of a Cr vapor-deposited film on the surface of which a plurality of holes are formed to form a hole row. 2
FIG. 8 is a sectional view of a principal part of a completed mask (photomask) having undergone phase shift.

【0051】本実施形態ではあらかじめ市販品等の基板
26に作られたマスクパタン27のパタンの背面にSiO2
膜25をλ/2の厚さに製膜する。これを加工対象とし
て、位相シフトマスクを製作する。
In this embodiment, a SiO 2 mask is formed on the back surface of a mask pattern 27 previously formed on a substrate 26 such as a commercially available product.
The film 25 is formed to a thickness of λ / 2. With this as a processing target, a phase shift mask is manufactured.

【0052】ArFレーザ(波長=193nm)21よ
り射出したレーザ光21aは、凹レンズ22により光束
径が拡大され、比較的均一なレーザ光が、マスク23を
照明する。
The laser beam 21 a emitted from the ArF laser (wavelength = 193 nm) 21 has a light beam diameter expanded by the concave lens 22, and a relatively uniform laser beam illuminates the mask 23.

【0053】マスク23の開口により切り出されたレー
ザ光は、縮小投影レンズ24によりSiO2膜25上に結像
される。
The laser light cut out by the opening of the mask 23 is imaged on the SiO 2 film 25 by the reduction projection lens 24.

【0054】結像光は、SiO2膜をアブレーションし、マ
スクパタン27の偶数番目の穴パタンに相当するSiO2
を削除して、ここを通過するレーザ光に位相差が生じな
いようにしている。
[0054] imaging light ablating SiO 2 film, by removing the SiO 2 film corresponding to the even-numbered holes pattern of the mask pattern 27, as the phase difference is not generated in the laser beam passing therethrough I have.

【0055】1つの穴の加工が終了した後、図示されて
いないマスク駆動装置でマスクパタン27の次の偶数番
目の穴の上のSiO2膜を除去する。
After the processing of one hole is completed, the SiO 2 film on the next even-numbered hole of the mask pattern 27 is removed by a mask driving device (not shown).

【0056】本実施形態ではこのようにSiO2膜25上を
順次走査しながらマスク23の開口を投影することによ
り位相シフトを施したマスク28を製作している。
In this embodiment, the mask 28 having a phase shift is manufactured by projecting the opening of the mask 23 while sequentially scanning the SiO 2 film 25 as described above.

【0057】本実施例の効果として、以下の点をあげ
る。 (オ-1)ArF工キシマレーザ21は、他のレーザよリSiO
2の吸収が大きいため、加工精度、加工速度のよい加工
を行うことができる。 (オ-2)マスク基板26にCaF2を用いることにより、Ar
Fレーザによる基板ダメージが少なくなるため、SiO2
工に用いるレーザエネルギーを大きくすることが出来
る。その結果、加工速度、加工精度ともに向上する。 (オ-3)あらかじめ裏面に、穴加工したマスクパタン27
が形成されているため、穴を通過したレーザ光が、Cr膜
を痛めることが少ない。また、SiO2加工の進行状況をモ
ニターする光量測定にも用いることが出来る。
The effects of the present embodiment are as follows. (E-1) ArF Kisima laser 21 is SiO 2 different from other lasers.
Since the absorption of 2 is large, it is possible to perform processing with good processing accuracy and processing speed. (E-2) By using CaF 2 for the mask substrate 26, Ar
Since the substrate damage due to the F laser is reduced, the laser energy used for the SiO 2 processing can be increased. As a result, both the processing speed and the processing accuracy are improved. (E-3) Mask pattern 27 with holes drilled on the back side in advance
Is formed, the laser beam passing through the hole hardly damages the Cr film. It can also be used for measuring the amount of light for monitoring the progress of SiO 2 processing.

【0058】位相シフトマスクは、LSI製造用のステ
ッパ投影光学系に用いられることが多かったが、LSI
製造用のマスクは (カ-1)パタンが小さく、精度が高い必要性がある。 (カ-2)パタンが単純繰り返しではない。 (カ-3)NAが非常に大きい。
The phase shift mask is often used for a stepper projection optical system for manufacturing an LSI.
Manufacturing masks need to have a small (ka-1) pattern and high accuracy. (F-2) Patterns are not simple repetitions. (F-3) NA is very large.

【0059】しかし、アブレーション加工のうち、数μ
mを越えるような比較的大きな周期構造を製作するばあ
い、マスク上の構造は、10〜50μmを越える。ま
た、NAも、分解能がそれほどいらないため、低くても
よい場合が多い。
However, during the ablation process, several μm
When a relatively large periodic structure exceeding m is manufactured, the structure on the mask exceeds 10 to 50 μm. Also, the NA may be low in many cases because the resolution is not so required.

【0060】従って、単純な周期構造に位相差を作り込
むことは、比較的容易である。
Therefore, it is relatively easy to create a phase difference in a simple periodic structure.

【0061】しかし、たとえば、インクジェットプリン
タの穴を一括加工する場合、100ヶから1000ヶ程
度の穴をあけるため、そのためのマスク自体をつくる手
間は非常に大きいものがあった。
However, for example, when the holes of an ink jet printer are to be collectively processed, since about 100 to 1000 holes are drilled, it has been very time-consuming to make the mask itself.

【0062】そこで、本実施形態では、まず、マスク全
体に位相差分の薄膜を形成し、その中で位相差が必要な
部分だけ、レーザアブレーションすることにより、位相
差マスクを効果的に製作している。
Therefore, in the present embodiment, first, a thin film having a phase difference is formed on the entire mask, and laser ablation is performed only on a portion in which a phase difference is required, thereby effectively manufacturing a phase difference mask. I have.

【0063】図3は、本発明の実施形態3の要部概略図
である。図3は本発明に係る位相シフトマスクを製作す
る方法を説明している図面である。
FIG. 3 is a schematic view of a main part of a third embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view illustrating a method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention.

【0064】同図3(A)において31は、第1光源手
段であるパルス発振するYAGレーザの3倍波発生装置
(波長355nm)である。32は、第2の光源手段で
ある、ArFレーザであり、コヒーレントのレーザ光を
放射している。33は、YAGレーザ31からの3倍波
レーザ光を透過し、ArFレーザ32からのレーザ光を
反射するダイクロックミラーである。34は、レーザ光
の光束径を広げて、均一な部分を拡大する凹レンズであ
る。35は、加工範囲を規定する開口を有する、マスク
である。36は、YAGレーザ31からの3倍波レーザ
光と、ArFレーザ32からのレーザ光で色収差を補正
した縮小レンズ、37は、SiO238上に設けたCr蒸着膜
より成る、マスクパタンであり、複数の穴列が製作され
ている。38は、λ/2の厚さに製膜された位相シフト
用のSiO2膜である。39は、CaF2基板である。40は、
完成した位相シフトマスクの要部断面図である。
In FIG. 3A, reference numeral 31 denotes a third harmonic generator (wavelength: 355 nm) of a pulse-oscillating YAG laser, which is the first light source means. Reference numeral 32 denotes an ArF laser, which is a second light source unit, and emits coherent laser light. Reference numeral 33 denotes a dichroic mirror that transmits the third harmonic laser light from the YAG laser 31 and reflects the laser light from the ArF laser 32. Reference numeral 34 denotes a concave lens that enlarges the light beam diameter of the laser beam to enlarge a uniform portion. Reference numeral 35 denotes a mask having an opening that defines a processing range. Reference numeral 36 denotes a reduction lens whose chromatic aberration has been corrected by the third harmonic laser light from the YAG laser 31 and laser light from the ArF laser 32, and 37 denotes a mask pattern made of a Cr vapor-deposited film provided on the SiO 2 38. , A plurality of rows of holes have been produced. Reference numeral 38 denotes a phase shift SiO 2 film formed to a thickness of λ / 2. 39 is a CaF 2 substrate. 40 is
It is principal part sectional drawing of the completed phase shift mask.

【0065】本実施形態では、あらかじめ、CaF2基板3
9上にλ/2厚のSiO2膜38を製膜し、さらに、その上
にCr蒸着膜37を製膜しておく。その基板39にまずY
AGレーザ31からの3倍波を順次照射して、Cr膜37
上に穴パタンを制作する。
In this embodiment, the CaF 2 substrate 3
9, a λ / 2-thick SiO 2 film 38 is formed, and a Cr vapor-deposited film 37 is formed thereon. First, Y
The third harmonic wave from the AG laser 31 is sequentially irradiated, and the Cr film 37 is irradiated.
Create a hole pattern on top.

【0066】YAGレーザ31から射出した光は、ダイ
クロックミラー33を通過して、凹レンズ34により広
げられ、均一なレーザ光が、マスク35を照射する。マ
スク35の開口により切り出された光は、縮小レンズ3
6によりCr蒸着膜37上を縮小投影され、Cr膜37面上
を加工し、穴パタンを形成する。基板39を、順次走査
し、必要な個数の穴パタンをCr膜37上に製作する。
The light emitted from the YAG laser 31 passes through a dichroic mirror 33 and is spread by a concave lens 34, so that a uniform laser light irradiates the mask 35. The light cut out by the opening of the mask 35 passes through the reduction lens 3
6, the projection on the Cr vapor deposition film 37 is reduced, and the surface of the Cr film 37 is processed to form a hole pattern. The substrate 39 is sequentially scanned to form a required number of hole patterns on the Cr film 37.

【0067】必要な個数の穴だけ、Cr膜37を加工した
後、今度は図3(B)に示すようにArFレーザ32か
らのレーザ光を利用して、SiO2膜38を加工する。
After processing the Cr film 37 by the required number of holes, the SiO 2 film 38 is processed by using the laser light from the ArF laser 32 as shown in FIG. 3B.

【0068】ArFレーザ32から射出したレーザ光
は、ダイクロックミラー33で反射し、凹レンズ34に
より広げられ、均一な光が、マスク35を照射する。マ
スク35の開口により切り出された光は、縮小レンズ3
6により縮小投影されマスクパタンの奇数番目のCr膜3
7の穴パタンの下のSiO2膜38に、穴パタンを加工し、
λ/2厚の位相差を構築する。基板39を、順次走査
し、SiO2膜38に必要な個数の位相差を有した穴を製作
する。
The laser light emitted from the ArF laser 32 is reflected by the dichroic mirror 33 and spread by the concave lens 34, and uniform light irradiates the mask 35. The light cut out by the opening of the mask 35 passes through the reduction lens 3
The odd-numbered Cr film 3 of the mask pattern which is reduced and projected by 6
The hole pattern is processed on the SiO 2 film 38 below the hole pattern of No. 7,
Construct a phase difference of λ / 2 thickness. The substrate 39 is sequentially scanned to form holes having a required number of phase differences in the SiO 2 film 38.

【0069】本実施例の効果として、以下の点をあげ
る。 (キ-1)位相差膜38とCr膜37が近接してあるため、位
置の違いによる位相誤差が非常に少ない。 (キ-2)Cr膜37がSiO2膜38の非加工部分を保護するた
め、SiO2膜38の品位が損なわれることが少ない。 (キ-3)Cr膜37の加工と、位相差膜38の加工に、ほぼ
同軸の加工系を用いるため、位置ズレが非常にすくな
い。
The effects of this embodiment are as follows. (G-1) Since the phase difference film 38 and the Cr film 37 are close to each other, a phase error due to a difference in position is very small. (G -2) Cr film 37 is to protect the non-working portion of the SiO 2 film 38, it is less quality SiO 2 film 38 is impaired. (G-3) Since a substantially coaxial processing system is used for the processing of the Cr film 37 and the processing of the retardation film 38, the positional deviation is very small.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明によれば、耐久性の低いガラスで
も、レーザアブレーション加工用のレンズとして用いら
れるよう、フォトマスクによる回折光の位置と光量を制
御することにより加工物を安定して光加工することがで
きる光加工機及び光加工方法を達成することができる。
According to the present invention, even if the glass has low durability, the processed object can be stably illuminated by controlling the position and the amount of diffracted light by the photomask so as to be used as a lens for laser ablation processing. An optical processing machine and an optical processing method capable of processing can be achieved.

【0071】この他本発明によれば、フォトマスクによ
る回折光の位置と光量を制御することにより、耐久性の
低いガラスでも、レーザアブレーション加工用のレンズ
として用いられるようになる。同時に焦点深度の深い、
均一な品位のレーザ加工を施すことができるようにな
る。
In addition, according to the present invention, by controlling the position and the amount of the diffracted light by the photomask, even glass having low durability can be used as a lens for laser ablation processing. At the same time, the depth of focus is deep,
Laser processing of uniform quality can be performed.

【0072】また、レーザ加工用の位相シフトマスク
を、安価、簡便に得ることが出来る。
Further, a phase shift mask for laser processing can be obtained inexpensively and easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態1の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態2の要部概略図FIG. 2 is a schematic diagram of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態3の要部概略図FIG. 3 is a schematic diagram of a main part of a third embodiment of the present invention.

【図4】 従来のマスクを用いた光学系の結像原理図FIG. 4 is a diagram showing an image forming principle of an optical system using a conventional mask.

【図5】 従来のマスクを用いた光学系の回折光の光路
FIG. 5 is an optical path diagram of diffracted light of an optical system using a conventional mask.

【図6】 本発明のマスクを用いた光学系の結像原理図FIG. 6 is a diagram illustrating an image forming principle of an optical system using the mask of the present invention.

【図7】 本発明のマスクを用いた光学系の回折光の光
路図
FIG. 7 is an optical path diagram of diffracted light of an optical system using the mask of the present invention.

【図8】 従来例の光加工機の光学系の概略図FIG. 8 is a schematic view of an optical system of a conventional optical processing machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、KrFエキシマレーザ 2、光路調整用のミラー 3、光量プロフィール調整用の回折格子 4、ビームエキスパンダー用の前側レンズ 5、アパーチャ 6、ビームエキスパンダー用の後側レンズ 7、上下反転重ね合わせ用のプリズム 8、位相シフトマスク 9、投影レンズの前側レンズ群 10、絞り 11、投影レンズの後側レンズ群 12、加工物 21、ArFレーザ 22、凹レンズ 23、マスク 24、縮小レンズ 25、SiO2膜 26、CaF2基板 27、Cr蒸着膜マスクパタン 28、位相シフトマスク 31、パルスYAGレーザの3倍波発生装置 32、ArFレーザ 33、ダイクロックミラー 34、凹レンズ 35、マスク 36、縮小投影レンズ 37、Cr蒸着膜 38、SiO2膜 39、CaF2基板 40、完成した位相シフトマスク 70、レーザ光源 71、プリズムユニット 72、適光マスク 73、シリンドリカルレンズ 74、凸レンズ 75、フォトマスク 76、投射レンズの絞り面 77、投射レンズ 78、加工対象1, KrF excimer laser 2, mirror for optical path adjustment 3, diffraction grating for light intensity profile adjustment 4, front lens for beam expander 5, aperture 6, rear lens for beam expander 7, prism for vertical reversal superposition 8, phase shift mask 9, front lens group of projection lens 10, aperture 11, rear lens group of projection lens 12, workpiece 21, ArF laser 22, concave lens 23, mask 24, reduction lens 25, SiO 2 film 26, CaF 2 substrate 27, Cr vapor deposition film mask pattern 28, phase shift mask 31, pulse YAG laser third harmonic wave generator 32, ArF laser 33, dichroic mirror 34, concave lens 35, mask 36, reduction projection lens 37, Cr vapor deposition film 38, SiO 2 film 39, CaF 2 substrate 40, the finished phase shift mask 70, the laser Source 71, prism unit 72, suitable photomask 73, the cylindrical lens 74, a convex lens 75, a photomask 76, the stop surface 77 of the projection lens, the projection lens 78, the processing object

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源手段からの光束でマスク上のパタン
を照明し、該マスク上のパタンを投影レンズで加工物上
に投影して該加工物を光加工する光加工機において該マ
スクは位相シフトを利用していることを特徴とする光加
工機。
An optical processing machine that illuminates a pattern on a mask with a light beam from a light source means, projects the pattern on the mask onto a workpiece by a projection lens, and optically processes the workpiece. An optical processing machine characterized by using a shift.
【請求項2】 前記光源手段からのコヒーレント光を加
工物に照射し、該加工物をアブレーション作用で光加工
していることを特徴とする請求項1の光加工機。
2. The optical processing machine according to claim 1, wherein the workpiece is irradiated with coherent light from the light source means, and the workpiece is optically processed by ablation.
【請求項3】 前記マスクは複数の開口を一定の周期で
配列した開口パタンを有し、該開口パタンは1つおきに
通過する光に対してλ/2の位相差を与えていることを
特徴とする請求項1又は2の光加工機。
3. The mask has an aperture pattern in which a plurality of apertures are arranged at a constant period, and the aperture patterns give a phase difference of λ / 2 to light passing every other aperture. The optical processing machine according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 コヒーレント光を用い、フォトマスクの
パタンを加工物上に投影して、所定の形状にアブレーシ
ョン加工する光加工方法において、該フォトマスクに位
相マスクを用いたことを特徴とする光加工方法。
4. An optical processing method for projecting a pattern of a photomask onto a workpiece using coherent light and performing ablation processing into a predetermined shape, wherein a phase mask is used as the photomask. Processing method.
【請求項5】 前記加工物に加工すべき形状は、概ね等
間隔に配列された、穴または、溝であり、前記マスク上
の複数の開口パタンは、1つおきに、通過光に二分の一
波長の位相差をもたせている事を特徴とする、請求項4
の光加工方法。
5. The shape to be processed into the workpiece is a hole or a groove arranged at substantially equal intervals, and a plurality of opening patterns on the mask are formed such that every other one of the aperture patterns is a half of the transmitted light. 5. The method according to claim 4, wherein a phase difference of one wavelength is provided.
Light processing method.
【請求項6】 前記マスクの全面に、二分の一波長の位
相差を有する薄膜を製作した後、アブレーション加工に
て、前記マスクの開口パタン上の、前記薄膜を除去し、
所望の位相差分布を製作したマスクを使用することを特
徴とする、請求項4又は5の光加工方法。
6. After manufacturing a thin film having a phase difference of a half wavelength on the entire surface of the mask, the thin film on the opening pattern of the mask is removed by ablation processing.
The optical processing method according to claim 4, wherein a mask having a desired phase difference distribution is used.
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