JP2001133987A - レーザ描画装置及びレーザ描画方法 - Google Patents
レーザ描画装置及びレーザ描画方法Info
- Publication number
- JP2001133987A JP2001133987A JP31386599A JP31386599A JP2001133987A JP 2001133987 A JP2001133987 A JP 2001133987A JP 31386599 A JP31386599 A JP 31386599A JP 31386599 A JP31386599 A JP 31386599A JP 2001133987 A JP2001133987 A JP 2001133987A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- turntable
- slider
- optical modulator
- processed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のＸＹテーブル式のレーザ描画装置にお
ける、深さ方向に微細で高精度なパターンを加工する場
合の描画時間を短縮する。 【解決手段】 ターンテーブルに感光材が塗布された原
盤を載せて回転させながら、レーザスポットを径方向に
移動させることより高速の描画をおこなう。また描画パ
ターンを構成する各ピクセルに対して露光量を変化さ
せ、またトラックピッチをレーザスポット半径と同等に
することにより任意の深さに高精度に加工することがで
きる。
ける、深さ方向に微細で高精度なパターンを加工する場
合の描画時間を短縮する。 【解決手段】 ターンテーブルに感光材が塗布された原
盤を載せて回転させながら、レーザスポットを径方向に
移動させることより高速の描画をおこなう。また描画パ
ターンを構成する各ピクセルに対して露光量を変化さ
せ、またトラックピッチをレーザスポット半径と同等に
することにより任意の深さに高精度に加工することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は集積回路製造、微細
加工、計算機ホログラム製造等に用いられるレーザ描画
装置に関する。
加工、計算機ホログラム製造等に用いられるレーザ描画
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ描画の行われるプロセスの一例と
して、レリーフ型計算機ホログラムの製造方法の例を説
明する。ここでのレリーフ型計算機ホログラムとは透過
型ホログラムであり、参照光に位相変調を加えるために
透明な基板上に浮き彫り（レリーフ）のように微細加工
を施したものである。理想的には深さが連続的に変化し
ているのが望まれるが、実際はホログラム領域を複数の
ピクセルに分割し、各ピクセル毎に深さを変化させてい
る。ここでは一例として深さが８水準のホログラムを作
製するものとする。
して、レリーフ型計算機ホログラムの製造方法の例を説
明する。ここでのレリーフ型計算機ホログラムとは透過
型ホログラムであり、参照光に位相変調を加えるために
透明な基板上に浮き彫り（レリーフ）のように微細加工
を施したものである。理想的には深さが連続的に変化し
ているのが望まれるが、実際はホログラム領域を複数の
ピクセルに分割し、各ピクセル毎に深さを変化させてい
る。ここでは一例として深さが８水準のホログラムを作
製するものとする。
【０００３】この計算機ホログラムを光リソグラフィを
用いて製作した場合、その工程にはフォトマスク製作工
程、露光工程、現像工程、エッチング工程等がある。
用いて製作した場合、その工程にはフォトマスク製作工
程、露光工程、現像工程、エッチング工程等がある。
【０００４】フォトマスク製作工程では、ＸＹテーブル
式のレーザ描画装置を用いて、ガラス基板にＣｒを蒸着
後フォトレジストが塗布されてなる基板を所定のパター
ンで露光する。その後現像し、Ｃｒ層をエッチングして
フォトマスクを作製する。ただし通常はこのフォトマス
クの各ピクセルは透過か不透明の二つのレベルである。
ここではホログラムの深さを８水準としたいので、８＝
２3で少なくとも３つフォトマスクの組み合わせが必要
となる。
式のレーザ描画装置を用いて、ガラス基板にＣｒを蒸着
後フォトレジストが塗布されてなる基板を所定のパター
ンで露光する。その後現像し、Ｃｒ層をエッチングして
フォトマスクを作製する。ただし通常はこのフォトマス
クの各ピクセルは透過か不透明の二つのレベルである。
ここではホログラムの深さを８水準としたいので、８＝
２3で少なくとも３つフォトマスクの組み合わせが必要
となる。
【０００５】次の露光現像工程では、フォトレジストを
塗布されてなる石英基板に上述のフォトマスクを密着さ
せその上から露光する。フォトマスクが３つの場合は、
光源の光量を変えて３回露光を行う。その後現像を行
い、各ピクセルの深さは３回の総露光量に応じて深くな
る。
塗布されてなる石英基板に上述のフォトマスクを密着さ
せその上から露光する。フォトマスクが３つの場合は、
光源の光量を変えて３回露光を行う。その後現像を行
い、各ピクセルの深さは３回の総露光量に応じて深くな
る。
【０００６】その後エッチング工程でこの石英基板をエ
ッチングし、石英にレジストの深さパターンと同様のパ
ターンを形成する。
ッチングし、石英にレジストの深さパターンと同様のパ
ターンを形成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のレリー
フ型計算機ホログラムのフォトマスク製作工程におい
て、ＸＹテーブル式のレーザ描画装置でパターンを描画
した場合、ピクセル数が多くなるとＸＹ方向のスライダ
の移動回数、加減速回数が増加し描画時間が長くなる。
またパターン内部を塗りつぶす場合は反復運動が多くな
り、高速で描画する場合はかなりリニアモータに負荷が
掛かると同時にＸＹテーブルの加減速時の反作用により
自らが振動要因となり位置精度、速度精度が低下する。
フ型計算機ホログラムのフォトマスク製作工程におい
て、ＸＹテーブル式のレーザ描画装置でパターンを描画
した場合、ピクセル数が多くなるとＸＹ方向のスライダ
の移動回数、加減速回数が増加し描画時間が長くなる。
またパターン内部を塗りつぶす場合は反復運動が多くな
り、高速で描画する場合はかなりリニアモータに負荷が
掛かると同時にＸＹテーブルの加減速時の反作用により
自らが振動要因となり位置精度、速度精度が低下する。
【０００８】また複数のフォトマスクの製作が必要とな
ることや、露光工程においてもフォトマスクの枚数分の
位置合わせ、露光が必要になり製作時間、コスト共に大
規模となる。
ることや、露光工程においてもフォトマスクの枚数分の
位置合わせ、露光が必要になり製作時間、コスト共に大
規模となる。
【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その課題とするところは、深さ方向に微細な階調
を有する構成のパターンをレーザ描画により形成する装
置であって、短時間で簡易に微細パターンを形成するこ
とのできる装置及びレーザ描画方法を提供することであ
る。
ので、その課題とするところは、深さ方向に微細な階調
を有する構成のパターンをレーザ描画により形成する装
置であって、短時間で簡易に微細パターンを形成するこ
とのできる装置及びレーザ描画方法を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ描画装置
は、被処理部材が載置され該部材を回転させるためのタ
ーンテーブルと、直線的なスライダ（即ち直線的な移動
経路を持つスライダ）と、光源となるレーザと、前記ス
ライダに搭載され前記基板にレーザ光を集光しレーザス
ポットを形成するための光学系と、前記レーザスポット
の光強度を変化させるための光変調器を含み、前記ター
ンテーブルにより前記被処理部材を回転させ、且つ前記
スライダに搭載された光学系を移動させながら、前記被
処理部材上に所定のパターンでレーザ描画を行うレーザ
描画装置である。
は、被処理部材が載置され該部材を回転させるためのタ
ーンテーブルと、直線的なスライダ（即ち直線的な移動
経路を持つスライダ）と、光源となるレーザと、前記ス
ライダに搭載され前記基板にレーザ光を集光しレーザス
ポットを形成するための光学系と、前記レーザスポット
の光強度を変化させるための光変調器を含み、前記ター
ンテーブルにより前記被処理部材を回転させ、且つ前記
スライダに搭載された光学系を移動させながら、前記被
処理部材上に所定のパターンでレーザ描画を行うレーザ
描画装置である。
【００１１】かかるレーザ描画装置は、好ましくは、前
記ターンテーブルの回転数と前記光変調器の制御信号と
の同期をとるための基準信号を発生させる発振器と、前
記光変調器の制御信号の出力値に対応するデジタルデー
タを記録するための外部記憶装置と、前記デジタルデー
タをアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換器で構成
されるフォーマッタを有する。また、好ましくは、前記
ターンテーブルが一回転する間に前記光学系がスライダ
上を移動する距離が前記レーザスポットのエアリーディ
スクの半径と同等に設定されている特徴とする。
記ターンテーブルの回転数と前記光変調器の制御信号と
の同期をとるための基準信号を発生させる発振器と、前
記光変調器の制御信号の出力値に対応するデジタルデー
タを記録するための外部記憶装置と、前記デジタルデー
タをアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換器で構成
されるフォーマッタを有する。また、好ましくは、前記
ターンテーブルが一回転する間に前記光学系がスライダ
上を移動する距離が前記レーザスポットのエアリーディ
スクの半径と同等に設定されている特徴とする。
【００１２】本発明のレーザ描画方法は、被処理部材を
回転させ、且つレーザ光を直線的に移動させて前記被処
理部材上に所定のパターンでレーザ描画を行うレーザ描
画方法である。
回転させ、且つレーザ光を直線的に移動させて前記被処
理部材上に所定のパターンでレーザ描画を行うレーザ描
画方法である。
【００１３】かかるレーザ描画方法では、好ましくは、
前記被処理部材をターンテーブル上に載置して回転さ
せ、且つ直線的なスライダに搭載された光学系を直線的
に移動させレーザ光を直線的にスライダの直線方向に沿
って移動させ、光変調器によりレーザ光の強度を変化さ
せながら前記被処理部材上に所定のパターンでレーザ描
画を行う。より好ましくは、発振器により発生させた基
準信号に基づいて前記ターンテーブルのドライバを駆動
し、且つ該基準信号に基づいて外部記憶装置に記録した
デジタルデータをアナログ信号に変換して前記光変調器
に供給し、前記ターンテーブルの回転数と、前記光変調
器の制御信号との同期をとる。また、前記ターンテーブ
ルが一回転する間に前記光学系が前記スライダに沿って
直線的に移動する距離を前記レーザスポットのエアリー
ディスクの半径と同等にすることがより好ましい。
前記被処理部材をターンテーブル上に載置して回転さ
せ、且つ直線的なスライダに搭載された光学系を直線的
に移動させレーザ光を直線的にスライダの直線方向に沿
って移動させ、光変調器によりレーザ光の強度を変化さ
せながら前記被処理部材上に所定のパターンでレーザ描
画を行う。より好ましくは、発振器により発生させた基
準信号に基づいて前記ターンテーブルのドライバを駆動
し、且つ該基準信号に基づいて外部記憶装置に記録した
デジタルデータをアナログ信号に変換して前記光変調器
に供給し、前記ターンテーブルの回転数と、前記光変調
器の制御信号との同期をとる。また、前記ターンテーブ
ルが一回転する間に前記光学系が前記スライダに沿って
直線的に移動する距離を前記レーザスポットのエアリー
ディスクの半径と同等にすることがより好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に沿って
説明する。
説明する。
【００１５】（実施形態１）請求項１のレーザ描画装置
の実施形態について、これを用いたレリーフ型計算機ホ
ログラムの製造方法に沿って、特にレーザ露光工程を図
１、２、３及び４を参照して説明する。
の実施形態について、これを用いたレリーフ型計算機ホ
ログラムの製造方法に沿って、特にレーザ露光工程を図
１、２、３及び４を参照して説明する。
【００１６】気体レーザ等のレーザ光源から出射したレ
ーザ光１１２は光変調器１０３を透過後、光偏向器１０
２を透過する。光変調器１０３は入力される制御信号に
応じて透過率が変化し、透過したレーザ光の強度が変化
する。光変調器１０３としては、具体的には音響光学素
子の光弾性効果を利用したものを用いることができ、こ
れをトランスデューサで結晶中に周期的な屈折率の分
布、つまり回折格子を発生させて回折光を発生させるこ
とによって光変調を行う。その後光偏向器１０２を透過
したレーザ光はミラー１０１、１０４で反射し対物レン
ズ１０５で集光されレーザスポットとなり石英原盤１０
８の表面を照射する。
ーザ光１１２は光変調器１０３を透過後、光偏向器１０
２を透過する。光変調器１０３は入力される制御信号に
応じて透過率が変化し、透過したレーザ光の強度が変化
する。光変調器１０３としては、具体的には音響光学素
子の光弾性効果を利用したものを用いることができ、こ
れをトランスデューサで結晶中に周期的な屈折率の分
布、つまり回折格子を発生させて回折光を発生させるこ
とによって光変調を行う。その後光偏向器１０２を透過
したレーザ光はミラー１０１、１０４で反射し対物レン
ズ１０５で集光されレーザスポットとなり石英原盤１０
８の表面を照射する。
【００１７】石英原盤１０８の表面にはフォトレジスト
が塗布されている。石英原盤１０８はターンテーブル１
０９にチャックされており、スピンドルモータ１１０で
駆動力を得て回転する。
が塗布されている。石英原盤１０８はターンテーブル１
０９にチャックされており、スピンドルモータ１１０で
駆動力を得て回転する。
【００１８】テーブル１０６はエアスライダ１０７の上
を露光時間の経過と共にｒ方向、つまり石英原盤１０８
の内周から外周に向けて移動し、図２に示すホログラム
領域２１０内を露光する。ちなみに石英原盤１０８上の
レーザスポットは軌跡２０２に沿って移動する。
を露光時間の経過と共にｒ方向、つまり石英原盤１０８
の内周から外周に向けて移動し、図２に示すホログラム
領域２１０内を露光する。ちなみに石英原盤１０８上の
レーザスポットは軌跡２０２に沿って移動する。
【００１９】例えば、ホログラム領域２０１内に図４の
様なパターンを描画する場合を考える。パターンを構成
しているピクセル４０５は、この回転中心点４０１から
径方向に伸びる複数の線分４０３と円弧４０４で仕切ら
れている。ホログラム領域２０１内の各ピクセルのハッ
チングの濃度は深さを表し、濃い程深いことを意味す
る。石英原盤１０８に塗布されているフォトレジストが
ポジ型の場合は、現像時に露光された部分が溶解して凹
形状が形成されるが、この深さは露光量が大きくなると
共に大きくなる。従って、濃度が高いピクセルに対して
は露光量が多く、低いピクセルに対しては露光量が少な
くなるように光変調器１０３を制御する。ドットは１回
転内の１パルスのレーザ照射で形成してもいいし、レー
ザスポット径がピクセルに対して小さい場合は複数回転
で形成してもよい。
様なパターンを描画する場合を考える。パターンを構成
しているピクセル４０５は、この回転中心点４０１から
径方向に伸びる複数の線分４０３と円弧４０４で仕切ら
れている。ホログラム領域２０１内の各ピクセルのハッ
チングの濃度は深さを表し、濃い程深いことを意味す
る。石英原盤１０８に塗布されているフォトレジストが
ポジ型の場合は、現像時に露光された部分が溶解して凹
形状が形成されるが、この深さは露光量が大きくなると
共に大きくなる。従って、濃度が高いピクセルに対して
は露光量が多く、低いピクセルに対しては露光量が少な
くなるように光変調器１０３を制御する。ドットは１回
転内の１パルスのレーザ照射で形成してもいいし、レー
ザスポット径がピクセルに対して小さい場合は複数回転
で形成してもよい。
【００２０】光変調器１０３は一般的に光変調器ドライ
バに入力される制御信号に応じて駆動される。このドラ
イバに制御信号を供給するフォーマッタの機能ブロック
図を図３に示す。このフォーマッタは、スピンドルモー
タに同期し、各ピクセルの深さに対応した電圧レベルを
高精度のタイミングで発生させなければならない。
バに入力される制御信号に応じて駆動される。このドラ
イバに制御信号を供給するフォーマッタの機能ブロック
図を図３に示す。このフォーマッタは、スピンドルモー
タに同期し、各ピクセルの深さに対応した電圧レベルを
高精度のタイミングで発生させなければならない。
【００２１】水晶発振器３０１より発生したクロック信
号は分周器３０２で分周される。この周波数はシリアル
信号生成器３０７の基準周波数ｆｒとなる。更にｆｒは
分周器３０３で分周されスピンドルモータの回転数を制
御するための基準信号となりスピンドルモータドライバ
に入力される。
号は分周器３０２で分周される。この周波数はシリアル
信号生成器３０７の基準周波数ｆｒとなる。更にｆｒは
分周器３０３で分周されスピンドルモータの回転数を制
御するための基準信号となりスピンドルモータドライバ
に入力される。
【００２２】一方、ＨＤＤ３０４には各ピクセルの露光
量に対応する値（データ）が露光される順番に記録され
ている。これらのデータはＩＦコントローラ（インター
フェイスコントローラ）３０５によりFIFOメモリ３０６
に転送される。ここでは連続した複数ピクセルの露光量
に対応するデジタルデータがパラレルに転送されてい
る。このパラレル信号を、シリアル信号変換器３０７で
１つのピクセルに必要なビット数分に分割され基準信号
ｆｒに同期させながら時系列的にＤ／Ａ変調器３０８に
転送される。Ｄ／Ａ変調器３０８では入力されたデジタ
ル信号の値に対応した電圧レベルのアナログ信号に変換
され光変調器ドライバに転送される。
量に対応する値（データ）が露光される順番に記録され
ている。これらのデータはＩＦコントローラ（インター
フェイスコントローラ）３０５によりFIFOメモリ３０６
に転送される。ここでは連続した複数ピクセルの露光量
に対応するデジタルデータがパラレルに転送されてい
る。このパラレル信号を、シリアル信号変換器３０７で
１つのピクセルに必要なビット数分に分割され基準信号
ｆｒに同期させながら時系列的にＤ／Ａ変調器３０８に
転送される。Ｄ／Ａ変調器３０８では入力されたデジタ
ル信号の値に対応した電圧レベルのアナログ信号に変換
され光変調器ドライバに転送される。
【００２３】この様にホログラム領域２０１を構成する
各ピクセルには所定の露光量での露光が施され、現像に
よりレリーフ状のレジストパターンが形成される。この
石英原盤１０８をエッチング及びレジストを除去するこ
とにより、レジストパターンが石英原盤１０８に転写
し、レリーフ型計算機ホログラムが完成する。
各ピクセルには所定の露光量での露光が施され、現像に
よりレリーフ状のレジストパターンが形成される。この
石英原盤１０８をエッチング及びレジストを除去するこ
とにより、レジストパターンが石英原盤１０８に転写
し、レリーフ型計算機ホログラムが完成する。
【００２４】以上、述べたように本発明のレーザ描画装
置を用いればレリーフ型計算機ホログラムの露光工程が
短時間に容易に実現できるという特徴がある。
置を用いればレリーフ型計算機ホログラムの露光工程が
短時間に容易に実現できるという特徴がある。
【００２５】ここでは加工対象として計算機ホログラム
を例に取ったが、本発明のレーザ描画装置はこの限りで
はなく、深さが複数レベル必要な微細加工に対して有効
である。
を例に取ったが、本発明のレーザ描画装置はこの限りで
はなく、深さが複数レベル必要な微細加工に対して有効
である。
【００２６】（実施形態２）本実施形態は、実施形態１
で述べた図１に示す構造のレーザ描画装置をレリーフ型
計算機ホログラムのレーザ露光工程に用いた場合に加工
する深さの精度を高めるためのレーザ描画方法の一例で
ある。以下、図１、２、５、及び６を参照して説明す
る。
で述べた図１に示す構造のレーザ描画装置をレリーフ型
計算機ホログラムのレーザ露光工程に用いた場合に加工
する深さの精度を高めるためのレーザ描画方法の一例で
ある。以下、図１、２、５、及び６を参照して説明す
る。
【００２７】通常のレーザ描画装置のレーザスポットの
ビームプロファイル図５に示す曲線５０１の様になる。
レーザ強度Ｉ(x)が零になる最小の円はエアリーディス
クと呼ばれ、その半径ｗはレーザ波長と集光する光学系
の開口数で決る値となる。エアリーディスクの定義は、
光学概論ＩＩ（辻内 順平著、朝倉書店）ｐ７６に詳し
く記載されている。
ビームプロファイル図５に示す曲線５０１の様になる。
レーザ強度Ｉ(x)が零になる最小の円はエアリーディス
クと呼ばれ、その半径ｗはレーザ波長と集光する光学系
の開口数で決る値となる。エアリーディスクの定義は、
光学概論ＩＩ（辻内 順平著、朝倉書店）ｐ７６に詳し
く記載されている。
【００２８】この様なレーザスポットで瞬間的にフォト
レジストを露光して一つのピクセルを形成しようとした
場合はビームプロファイルと同様の形状のレジストパタ
ーンが形成される。理想的には各ピクセルの領域内で深
さが均一であることが望ましいことから、レーザスポッ
トのビームプロファイルは矩形であることが望まれる。
しかし、レーザスポット径をレーザ波長とが同じオーダ
にする場合は矩形のビームプロファイルは原理的に不可
能である。
レジストを露光して一つのピクセルを形成しようとした
場合はビームプロファイルと同様の形状のレジストパタ
ーンが形成される。理想的には各ピクセルの領域内で深
さが均一であることが望ましいことから、レーザスポッ
トのビームプロファイルは矩形であることが望まれる。
しかし、レーザスポット径をレーザ波長とが同じオーダ
にする場合は矩形のビームプロファイルは原理的に不可
能である。
【００２９】そこでレーザ描画する際に、図１に示す構
造の装置において、ターンテーブル１０９が一回転する
間にテーブル１０６が進む距離、つまりトラックピッチ
ｐをレーザスポットのエアリーディスク半径ｗと同等に
すると図２に示すホログラム領域２０１内でほぼ理想的
な露光分布が得られる。この原理を以下に説明する。
造の装置において、ターンテーブル１０９が一回転する
間にテーブル１０６が進む距離、つまりトラックピッチ
ｐをレーザスポットのエアリーディスク半径ｗと同等に
すると図２に示すホログラム領域２０１内でほぼ理想的
な露光分布が得られる。この原理を以下に説明する。
【００３０】ホログラム領域内２０１をトラックピッチ
ｐで描画する場合に、ある径方向の深さの分布として分
布６０３を得たいとする。
ｐで描画する場合に、ある径方向の深さの分布として分
布６０３を得たいとする。
【００３１】図６（ａ）に示すように、あるトラックtn
上に照射されるレーザスポットはビームプロファイル６
０１、また隣接するトラックtn+1上に照射されるレーザ
スポットはビームプロファイル６０２を持つものとす
る。曲線６０１は議論を簡略化するために曲線５０１を
三角形状に近似してある。トラックピッチｐとエアリー
ディスク半径ｗを同じにしたので曲線６０１のピークの
位置では曲線６０２は零となるため、トラックtn中心で
の露光量は隣接トラックtn+1のビームプロファイル６０
２の影響を受けない。従って、図６（ｂ）に示すように
フォトレジストに照射される径方向の総和の露光量分布
は個々のビームプロファイルの頂点を結ぶような分布６
０３となり、図６（ｃ）に示すように現像後のフォトレ
ジストパターンの深さの分布は深さ分布６０４となる。
これは目標とする深さ分布６０５をほぼ実現することが
出来る。ただし各ピクセルの境界上で深さが緩やかに変
化しており、いわゆる低域通過空間フィルタを掛けたの
と等価となる。このことからトラックの空間周波数（１
／ｐ）は、深さ分布６０４で必要とされる空間周波数帯
域よりも大きいことが望まれる。
上に照射されるレーザスポットはビームプロファイル６
０１、また隣接するトラックtn+1上に照射されるレーザ
スポットはビームプロファイル６０２を持つものとす
る。曲線６０１は議論を簡略化するために曲線５０１を
三角形状に近似してある。トラックピッチｐとエアリー
ディスク半径ｗを同じにしたので曲線６０１のピークの
位置では曲線６０２は零となるため、トラックtn中心で
の露光量は隣接トラックtn+1のビームプロファイル６０
２の影響を受けない。従って、図６（ｂ）に示すように
フォトレジストに照射される径方向の総和の露光量分布
は個々のビームプロファイルの頂点を結ぶような分布６
０３となり、図６（ｃ）に示すように現像後のフォトレ
ジストパターンの深さの分布は深さ分布６０４となる。
これは目標とする深さ分布６０５をほぼ実現することが
出来る。ただし各ピクセルの境界上で深さが緩やかに変
化しており、いわゆる低域通過空間フィルタを掛けたの
と等価となる。このことからトラックの空間周波数（１
／ｐ）は、深さ分布６０４で必要とされる空間周波数帯
域よりも大きいことが望まれる。
【００３２】以上、述べてきたようにトラックピッチｐ
をレーザスポットのエアリーディスク半径ｗとすること
により形成すべきフォトレジストパターン深さとレーザ
スポットによる露光量が一対一に対応し制御が容易にな
り、精度の良い深さのレリーフ型計算機ホログラムを得
ることが可能となる。
をレーザスポットのエアリーディスク半径ｗとすること
により形成すべきフォトレジストパターン深さとレーザ
スポットによる露光量が一対一に対応し制御が容易にな
り、精度の良い深さのレリーフ型計算機ホログラムを得
ることが可能となる。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
深さ方向に微細な階調を有する構成のパターンをレーザ
描画により形成する装置であって、短時間で簡易に微細
パターンを形成することのできる装置及びレーザ描画方
法が提供される。
深さ方向に微細な階調を有する構成のパターンをレーザ
描画により形成する装置であって、短時間で簡易に微細
パターンを形成することのできる装置及びレーザ描画方
法が提供される。
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザ描画装置の構
成を示す斜視図。
成を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係るレーザ描画装置にお
ける、基板上を移動するレーザスポットの軌跡を示すた
めの図。
ける、基板上を移動するレーザスポットの軌跡を示すた
めの図。
【図３】本発明の一実施形態に係るレーザ描画装置のフ
ォーマッタを説明するためのブロック図。
ォーマッタを説明するためのブロック図。
【図４】本発明の一実施形態に係るレーザ描画装置で描
画するパターンを説明するための図。
画するパターンを説明するための図。
【図５】レーザ描画装置のレーザスポットのビームプロ
ファイルを説明するための図。
ファイルを説明するための図。
【図６】本発明の他の実施形態のレーザ描画方法で得ら
れるフォトレジストパターンの形成原理を説明するため
の図。
れるフォトレジストパターンの形成原理を説明するため
の図。
１０１、１０４ ミラー １０２ 光偏向器 １０３ 光変調器 １０５ 対物レンズ １０６ テーブル １０７ エアスライダ １０８ 石英原盤 １０９ ターンテーブル １１０ スピンドルモータ １１１ パターン領域 ２０１ホログラム領域 ２０２ 軌跡 ３０１ 水晶発振器 ３０１、３０３ 分周器 ３０４ＨＤＤ ３０５ ＩＦコントローラ ３０６ FIFOメモリ ３０７ シリアル信号生成器 ３０８ Ｄ／Ａ変換器 ４０１ 回転中心 ４０３ 線分 ４０４ 弧 ４０５ ピクセル ５０１曲線 ６０２ ビームプロファイル ６０３露光量分布 ６０４、６０５ 深さ分布
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:36 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｐ ５２９ Ｆターム(参考） 2H097 AA03 AB06 BB01 CA05 CA17 LA10 LA15 LA17 LA20 2K008 BB05 BB08 FF12 FF13 FF14 FF27 HH06 HH26 4E068 CB05 CD05 CD08 CE02 CE04 DA09 5F046 BA07 CA03 CC01 CC06 CC15
Claims (7)
- 【請求項１】 被処理部材が載置され該部材を回転させ
るためのターンテーブルと、直線的なスライダと、光源
となるレーザと、前記スライダに搭載され前記基板にレ
ーザ光を集光しレーザスポットを形成するための光学系
と、前記レーザスポットの光強度を変化させるための光
変調器を含み、 前記ターンテーブルにより前記被処理部材を回転させ、
且つ前記スライダに搭載された光学系を移動させなが
ら、前記被処理部材上に所定のパターンでレーザ描画を
行うレーザ描画装置。 - 【請求項２】 前記ターンテーブルの回転数と前記光変
調器の制御信号との同期をとるための基準信号を発生さ
せる発振器と、前記光変調器の制御信号の出力値に対応
するデジタルデータを記録するための外部記憶装置と、
前記デジタルデータをアナログ信号に変換するためのＤ
／Ａ変換器で構成されるフォーマッタを有する請求項１
記載のレーザ描画装置。 - 【請求項３】 前記ターンテーブルが一回転する間に前
記光学系がスライダ上を移動する距離が前記レーザスポ
ットのエアリーディスクの半径と同等に設定されている
特徴とする請求項１記載のレーザ描画装置。 - 【請求項４】 被処理部材を回転させ、且つレーザ光を
直線的に移動させて前記被処理部材上に所定のパターン
でレーザ描画を行うレーザ描画方法。 - 【請求項５】 前記被処理部材をターンテーブル上に載
置して回転させ、且つ直線的なスライダに搭載された光
学系を直線的に移動させレーザ光をスライダの直線方向
に沿って移動させ、光変調器によりレーザ光の強度を変
化させながら前記被処理部材上に所定のパターンでレー
ザ描画を行う請求項４記載のレーザ描画方法。 - 【請求項６】 発振器により発生させた基準信号に基づ
いて前記ターンテーブルのドライバを駆動し、且つ該基
準信号に基づいて外部記憶装置に記録したデジタルデー
タをアナログ信号に変換して前記光変調器に供給し、前
記ターンテーブルの回転数と、前記光変調器の制御信号
との同期をとる請求項５記載のレーザ描画方法。 - 【請求項７】 前記ターンテーブルが一回転する間に前
記光学系が前記スライダに沿って直線的に移動する距離
を前記レーザスポットのエアリーディスクの半径と同等
にすることを特徴とする請求項５記載のレーザ描画方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31386599A JP2001133987A (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | レーザ描画装置及びレーザ描画方法 |
| TW089123230A TW478032B (en) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Method and device for laser plotting, hologram master and the manufacturing method thereof |
| US09/707,217 US7027381B1 (en) | 1999-11-04 | 2000-11-06 | Laser drawing apparatus, laser drawing method, a master for manufacturing hologram, and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31386599A JP2001133987A (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | レーザ描画装置及びレーザ描画方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133987A true JP2001133987A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18046445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31386599A Withdrawn JP2001133987A (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | レーザ描画装置及びレーザ描画方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001133987A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007216263A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | レーザ加工装置及びその加工方法 |
| JP2008116976A (ja) * | 2001-10-01 | 2008-05-22 | Seiko Epson Corp | 位相格子マスクの製造方法及びフォトマスクの製造方法 |
| JP2008523431A (ja) * | 2004-12-10 | 2008-07-03 | エシロール アンテルナシオナル （コンパニー ジェネラレ ドプテイク） | レンズ上にデータを書き込む方法及び書き込まれたデータを含むレンズ |
| JP2008276259A (ja) * | 2001-10-01 | 2008-11-13 | Seiko Epson Corp | フォトマスク、微細構造体、フォトマスクの製造方法及び露光装置 |
| JP2010194564A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Pulstec Industrial Co Ltd | レーザ加工装置およびレーザ加工装置におけるレーザ駆動用パルス信号出力方法 |
-
1999
- 1999-11-04 JP JP31386599A patent/JP2001133987A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008116976A (ja) * | 2001-10-01 | 2008-05-22 | Seiko Epson Corp | 位相格子マスクの製造方法及びフォトマスクの製造方法 |
| JP2008276259A (ja) * | 2001-10-01 | 2008-11-13 | Seiko Epson Corp | フォトマスク、微細構造体、フォトマスクの製造方法及び露光装置 |
| JP4556143B2 (ja) * | 2001-10-01 | 2010-10-06 | セイコーエプソン株式会社 | 位相格子マスクの製造方法及びフォトマスクの製造方法 |
| JP4632103B2 (ja) * | 2001-10-01 | 2011-02-16 | セイコーエプソン株式会社 | フォトマスク |
| JP2008523431A (ja) * | 2004-12-10 | 2008-07-03 | エシロール アンテルナシオナル （コンパニー ジェネラレ ドプテイク） | レンズ上にデータを書き込む方法及び書き込まれたデータを含むレンズ |
| JP2007216263A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | レーザ加工装置及びその加工方法 |
| JP2010194564A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Pulstec Industrial Co Ltd | レーザ加工装置およびレーザ加工装置におけるレーザ駆動用パルス信号出力方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7026098B2 (en) | Electron beam lithography method | |
| US7027381B1 (en) | Laser drawing apparatus, laser drawing method, a master for manufacturing hologram, and manufacturing method thereof | |
| TWI416267B (zh) | Laser processing device and processing method thereof | |
| US5623473A (en) | Method and apparatus for manufacturing a diffraction grating zone plate | |
| Goltsos et al. | Polar-coordinate laser writer for binary optics fabrication | |
| JP5650902B2 (ja) | ナノインプリント用モールドの露光装置及びナノインプリント用モールドの製造方法 | |
| US20090123870A1 (en) | Method of and system for electon beam lithography of micro-pattern and disc substrate having micro-pattern to be transferred | |
| JP2000292934A (ja) | レーザ描画装置及びレーザ描画方法 | |
| JP2001133987A (ja) | レーザ描画装置及びレーザ描画方法 | |
| US7141356B2 (en) | Electron beam lithography method | |
| EP0241028A2 (en) | A photo-mask for use in manufacturing an optical memory disc, a method for making the photo-mask and a method for manufacturing the optical memory disc | |
| EP2179416B1 (en) | Scanned writing of an exposure pattern on a substrate | |
| EP1517356B1 (en) | Electron-beam lithography method and device | |
| EP0694916A2 (en) | Method of fabricating stamper | |
| JPH03238454A (ja) | 干渉露光用マスクの製造方法 | |
| US6872498B2 (en) | Pattern drawing device and manufacturing method of pattern drawing body | |
| Baber | Application of high resolution laser writers to computer generated holograms and binary diffractive optics | |
| KR100200803B1 (ko) | 정보소스 디스크와 이 정보소스 디스크의 광기록장치 및 그 정보소스 디스크의 복제방법과 그 복제장치 | |
| JPH09318831A (ja) | 直接描画方法 | |
| JP2000100758A (ja) | ビーム描画装置及びパターン形成方法 | |
| JP2002072493A (ja) | レーザ描画装置及びレーザ描画方法 | |
| JPH10308033A (ja) | 光ディスク原盤の露光方法 | |
| JPH11149670A (ja) | 露光方法及びこれを用いた露光装置、ならびに原盤及び光ディスク | |
| JPH1082905A (ja) | ゾーンプレートの製造方法 | |
| JP2003059804A (ja) | パターン形成装置及びパターン製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050112 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050125 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050221 |