JP2001356488A - レーザ描画装置 - Google Patents

レーザ描画装置

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JP2001356488A JP2000178253A JP2000178253A JP2001356488A JP 2001356488 A JP2001356488 A JP 2001356488A JP 2000178253 A JP2000178253 A JP 2000178253A JP 2000178253 A JP2000178253 A JP 2000178253A JP 2001356488 A JP2001356488 A JP 2001356488A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】描画用のレーザ光として非可視領域の波長から
なるレーザ光を使用しているにも拘わらず、アラインメ
ント調整を容易に行うことができるレーザ描画装置を、
提供する。 【解決手段】レーザ描画装置1は、レーザ光源10と,
波長選択フィルタ60と,縮小光学系22,音響光学変
調器25及びコリメートレンズ27を主に備える変調光
学系20と,fθレンズ41及びコンデンサレンズ43
を主に備える結像光学系40とから構成される。レーザ
光源10は、非可視領域の波長と可視領域の波長の2波
長からなるレーザ光を発する。波長選択フィルタ60
は、非可視光を透過させる第1の領域60aと可視光を
透過させる第2の領域60bとに区分されており、描画
時にはレーザ光を描画光として、また、アラインメント
時にはレーザ光をアラインメント光として切り替えるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非可視光を用いて
描画面上にパターンを描画するレーザ描画装置に、関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、プリント基板や半導体素子を製造
する際に、配線等の描画パターンを被描画体である基板
上に直接記録するために、例えばダイレクトイメージャ
ーやレーザフォトプロッタ等のレーザ描画装置が使用さ
れている。これらレーザ描画装置は、光源から発せられ
るレーザ光を走査光学系を介してビームスポットとして
走査させることにより、感光材料が付着された基板など
の描画面に直接パターンを描く。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなレーザ描画
装置では、半導体レーザのようにレーザ光を直接変調す
ることが不可能なガスレーザや固体レーザが光源として
用いられると、音響光学変調器などの光変調器が必要と
なるために、光学系が複雑になってしまう。
【0004】また、光源の交換などに因りレーザ光のビ
ーム軸に対する光学系の光軸合わせ(アラインメント)
を行う必要が生じた場合、描画用のレーザ光が700n
m以上の波長を持つ赤外光や400nm以下の波長を持
つ紫外光であるときには、カメラや蛍光板などを用いな
ければ光学系の各構成要素を透過するレーザ光を観察す
ることができない。光学系の各構成素子一つ一つを調整
する毎にカメラなどで光束位置の確認作業を行うこと
は、かなり不便である。
【0005】そこで、本発明の課題は、描画用のレーザ
光として非可視領域の波長からなるレーザ光を使用して
いるにも拘わらず、アラインメントを容易に行うことが
できるレーザ描画装置を、提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに構成された本発明によるレーザ描画装置は、非可視
領域の波長からなる描画用のレーザ光と可視領域の波長
からなるアラインメント用のレーザ光とを互いのビーム
軸を同軸上に配置して発する光源部と、前記光源部から
発せられるレーザ光を変調する変調光学系と、前記変調
光学系において変調されたレーザ光を偏向する偏向器
と、前記偏向器により偏向されたレーザ光を被描画体の
描画面上に結像させる結像光学系とを備えたことを、特
徴とする。
【0007】このように構成されると、非可視領域の波
長からなるレーザ光と可視領域の波長からなるレーザ光
は、互いのビーム軸が同軸上に配置されるように射出さ
れた後、変調光学系を透過して偏向器により偏向され、
結像光学系を透過して被描画体の描画面に達する。この
ため、変調光学系の各構成素子において、可視領域の波
長からなるレーザ光が透過する様子を見ることができ
る。
【0008】これにより、作業者は、変調光学系の光軸
のアラインメントを行うとき、可視領域の波長からなる
レーザ光を目視しながら、変調光学系の各構成素子の光
軸を一本の光軸として同軸に合わせるように、各構成素
子の位置を調整することができる。従って、作業者は、
容易に且つ簡単に、非可視領域の波長からなるレーザ光
のビーム軸に対して変調光学系の光軸を合わせ込むこと
ができる。
【0009】本発明によるレーザ描画装置では、光源部
が、非可視領域の波長からなるレーザ光(描画光)と可
視領域の波長からなるレーザ光(アラインメント光)と
を同時に発することができるレーザ光源を備えていても
良い。また、光源部は、描画光を発するレーザ光源とア
ラインメント光を発するレーザ光源とを備えるととも
に、描画光とアラインメント光とを互いのビーム軸を同
軸に配置するよう合成する合成光学系を、備えていても
良い。さらに、光源部は、励起光源とレーザ媒質とを備
えるとともに、励起光源から発せられるレーザ光および
レーザ媒質から発せられるレーザ光の何れかを射出する
よう光束切替手段を備えたレーザ光源であっても良い。
【0010】光源部から描画光とアラインメント光とが
同時に発せられる場合には、レーザ光から一方の波長成
分を除去する波長選択手段を、光源部と変調光学系との
間に備えていても良いし、レーザ光が描画面に達する前
にアラインメント光が取り除かれるように、変調光学系
又は結像光学系内に光分離光学系を備えていても良い。
【0011】波長選択手段としては、レーザ光から一方
の波長成分を除去する光波長フィルタでも良いし、何れ
か一方の波長成分のみを取り出せるように2種類の光波
長フィルタを組み合わせた波長選択フィルタでも良い。
また、光分離光学系としては、ダイクロイックミラーで
も良いし、ダイクロイックプリズムでも良い。
【0012】変調光学系は、光束径を縮小する縮小光学
系と光変調器とコリメートレンズを備えることができ
る。光変調器は、音響光学変調器とすることができる
が、その他のものであっても良い。
【0013】また、レーザ光源が発するアライメント光
が描画光に比べて強い強度を有する場合には、光学系が
有するフィルタ等のコーティングを保護するために、ア
ラインメント光の強度を低下させるカットフィルター
を、レーザ光源の射出端などに配置しても良い。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレーザ描画装
置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0015】
【実施形態1】図1は、本発明の第1実施形態によるレ
ーザ描画装置1の概略光学構成を示す斜視図である。
【0016】第1実施形態のレーザ描画装置1は、光源
部としてのレーザ光源10と,波長選択フィルタ60
と,レーザ光源10から発せられるレーザ光を変調する
変調光学系20と,変調光学系20により変調されたレ
ーザ光を偏向する偏向器としてのポリゴンミラー30
と,ポリゴンミラー30により偏向されたレーザ光を被
描画体50の描画面上に結像させる結像光学系40とか
ら構成されている。
【0017】レーザ光源10は、非可視領域の波長と可
視領域の波長の2波長からなるレーザ光を発する。そし
て、レーザ光源10から発せられた平行光束のレーザ光
は、後述する波長選択フィルタ60により何れか一方の
波長成分が除去された後、変調光学系20へ入射する。
【0018】この変調光学系20は、第1及び第2レン
ズ22a,22bからなる縮小光学系22,音響光学変
調器(AOM)25,及び、コリメートレンズ27を主
要な構成としている。これら縮小光学系22,AOM2
5,及び、コリメートレンズ27の光軸は、ビームベン
ダー23,24,26により折り曲げられた同一光軸A
x上に配置されている。この光軸Axにおける縮小光学
系22側の一端は、ビームベンダー21により折り曲げ
られてレーザ光源10から発せられるレーザ光のビーム
軸と同軸にされている。また、この光軸Axにおけるコ
リメートレンズ27側の一端は、ビームベンダー28に
より折り曲げられてポリゴンミラー30の反射面へ導か
れている。
【0019】そして、変調光学系20に入射したレーザ
光は、ビームベンダー21により反射されて縮小光学系
22へ入射する。縮小光学系22へ入射したレーザ光
は、第1及び第2レンズ22a,22bを順次透過して
その光束径を狭められた後、ビームベンダー23,24
により反射されてAOM25へ入射する。
【0020】AOM25には、音響光学効果を有する結
晶、即ち、超音波が印加されると屈折率が周期的に変化
することにより入射光を回折させる結晶が、備えられて
いる。そして、このAOM25へ入射したレーザ光は、
描画パターンに応じて超音波がオンオフ印加された当該
結晶を透過することにより、変調光として取り出され
る。
【0021】このAOM25においてオンオフ変調され
たレーザ光は、ビームベンダー26により反射されてコ
リメートレンズ27へ入射する。コリメートレンズ27
により平行光束とされたレーザ光は、ビームベンダー2
8により反射されてポリゴンミラー30へ入射する。
【0022】ポリゴンミラー30は、複数の反射面を備
え、回転軸周りに等角速度にて回転駆動される。そし
て、このポリゴンミラー30の回転に伴って各反射面に
おいて偏向されたレーザ光は、結像光学系40へ入射す
る。
【0023】この結像光学系40は、fθレンズ41,
折返しミラー42,及び、コンデンサレンズ43を備え
ている。そして、ポリゴンミラー30により偏向された
レーザ光は、fθレンズ41を透過して折返しミラー4
2により被描画体50の描画面へ向けて反射されるとと
もに、コンデンサレンズ43を介すことにより主走査方
向Yに沿って等速度に描画面上を走査する。このとき、
描画面上を走査するレーザ光は、コンデンサレンズ43
を介すことにより、ビームスポットとして描画面上に結
像されるとともに描画面へ垂直に入射する光束として形
成される。
【0024】また、被描画体50は、レーザ描画装置1
の図示せぬテーブルにズレないように固定されている。
この図示せぬテーブルは、図示せぬテーブル台に備えら
れた図示せぬ一対のレール上に載せられており、やはり
図示せぬ駆動源によってレールに沿って副走査方向Xへ
平行移動できるように取り付けられている。そして、こ
の被描画体50を固定する図示せぬテーブルは、ポリゴ
ンミラー30の一走査毎に副走査方向Xへ順次スライド
される。
【0025】上記の説明においては、レーザ光源10か
ら発せられるレーザ光に対する変調光学系20の光軸A
xの光軸合わせ(アラインメント)が完了されているも
のとしたが、本レーザ描画装置1を組み立てる時、或い
は、レーザ光源10を交換する時には、その都度、レー
ザ光源10が発するレーザ光に対する光軸Axのアライ
ンメントが必要となる。
【0026】そのため、本例のレーザ描画装置1では、
光軸Axのアラインメントを行う際、波長選択フィルタ
60を用いることにより、レーザ光源10から発せられ
るレーザ光から可視領域の波長成分のみを取り出して、
光軸Axのアラインメントに利用する。
【0027】図2は、本例のレーザ描画装置1のレーザ
光源10及び波長選択フィルタ60を示す説明図であ
り、図2の(a)は描画面へ描画を行う時、また、図2
の(b)はアラインメントを行う時におけるレーザ光に
対する波長選択フィルタ60の位置を示している。
【0028】波長選択フィルタ60は、2つの領域(第
1及び第2の領域60a,60b)に、夫々、異なる種
類のコーティングを施した長方形の透明板であり、第1
の領域60aには、非可視光のみを透過させるコーティ
ングが施され、第2の領域60bには、可視光のみを透
過させるコーティングが施されている。
【0029】この波長選択フィルタ60は、レーザ光源
10から射出されるレーザ光に対して直交するように配
置されるとともに、このレーザ光が第1の領域60a及
び第2の領域60bの何れかの領域において交差するよ
うに、当該フィルタ60を含む平面内において平行移動
可能に設置されている。
【0030】そして、アラインメントを行う時には、図
2の(b)に示すように、レーザ光源10から発せられ
るレーザ光が第2の領域60bにおいて交差する位置へ
波長選択フィルタ60を移動させ、可視領域の波長のみ
からなるレーザ光(アラインメント光)を、各構成素子
21〜28の光軸がほぼ同軸となるように配置された変
調光学系20へ入射させる。
【0031】これにより、作業者は、縮小光学系22,
AOM25,コリメートレンズ27の各々の光軸近傍を
通過するレーザ光を目視することができるので、レーザ
光が各光軸上を透過するように各構成素子21〜28の
取り付け位置を調整することができる。
【0032】また、アラインメントを完了した後に描画
を行う際には、図2の(a)に示すように、レーザ光源
10から発せられるレーザ光が第1の領域60aにおい
て交差する位置へ波長選択フィルタ60を移動させ、非
可視領域の波長のみからなるレーザ光(描画光)を、変
調光学系20へ入射させる。
【0033】ここで、本実施形態におけるレーザ光源1
0では、アラインメント光は、描画光のビーム軸と同軸
上に自己のビーム軸が配置されて射出されるので、アラ
インメント光を用いて光軸Axが調整された変調光学系
20へ描画光を入射しても、この描画光に対して光軸A
xがズレることはない。
【0034】また、変調光学系20は描画光に合わせて
製造されているために、アラインメントを行う際、アラ
インメント光のピント位置は僅かにズレることがある
が、アラインメントは、単なる光軸合わせを目的とする
ものに過ぎないので、アラインメント光によって変調光
学系20の各構成素子21〜28の光軸が同軸となるよ
うに調整されていれば、多少ピントがズレていても良
い。勿論、描画光の結像位置とアラインメント光の結像
位置がズレないよう変調光学系20の色収差が補正され
ていても良い。
【0035】ところで、被描画体50の描画面上に非可
視光にのみ感光する感光材料が塗布されている場合、波
長選択フィルタ60を取り外し、描画光及びアラインメ
ント光をともに描画面へ入射させる構成としても、アラ
インメント光により変調光学系20の光軸Axの調整を
行うことができる。但し、レーザ光源10がガスレーザ
であると、レーザ光源10から発せられる紫外光に対し
て可視光の強度がかなり強いために、感光材料が感光
し、或いは焼き付く虞がある。従って、描画する時に使
用しない可視領域の波長は、できるだけ除去しておくこ
とが好ましい。
【0036】以上に示したように、本実施形態のレーザ
描画装置1によると、非可視領域の波長からなる描画光
と可視領域の波長からなるアラインメント光とを、波長
選択フィルタ60により適宜切り替えることができる。
これにより、アラインメントを行う際には、描画光が射
出されることがなく、また、変調光学系20の各構成素
子21〜28においては、アラインメント光を目視する
ことができるので、作業者は、容易に光軸Axを調整す
ることができる。
【0037】
【実施形態2】図3は、本発明の第2実施形態によるレ
ーザ描画装置2の概略光学構成を示す斜視図である。ま
た、図4は、本例のレーザ描画装置2の光源部10’を
示す説明図である。
【0038】第2実施形態のレーザ描画装置2は、第1
実施形態で示したレーザ描画装置1と比較すると、レー
ザ光源10’の代わりに、レーザ光源11,12,コリ
メートレンズ13,及び、偏光ビームコンバイナ14を
備えるとともに、波長選択フィルタ60の代わりに、結
像光学系40の折返しミラー42をダイクロイックミラ
ー44に置き換えた他は、第1実施形態に示したレーザ
描画装置1と同様の構成を有している。そこで、以下の
説明においては、第1実施形態に示したレーザ描画装置
1と同様の構成の部分については説明を省略する。
【0039】上述したように、本例のレーザ描画装置2
の光源部10’は、第1のレーザ光源11及び第2のレ
ーザ光源12の2基のレーザ光源と、コリメートレンズ
13と,偏光ビームコンバイナ14とを、備えている。
【0040】レーザ光源11は、非可視領域の波長のみ
からなるレーザ光を発し、レーザ光源12は、可視領域
の波長のみからなるレーザ光を発する。レーザ光源11
から発せられるレーザ光は、偏光ビームコンバイナ14
へP偏光として入射するように設定され、レーザ光源1
2から発せられるレーザ光は、偏光ビームコンバイナ1
4へS偏光として入射するように設定されている。ま
た、レーザ光源12には半導体レーザが適用され、その
場合のレーザ光源12から発せられるレーザ光は広がり
を持つので、レーザ光を平行光束として形成するための
コリメートレンズ13を、レーザ光源12と偏光ビーム
コンバイナ14の間に配置している。
【0041】そして、偏光ビームコンバイナ14は、P
偏光として入射したレーザ光源11からのレーザ光を透
過させるとともに、S偏光として入射したレーザ光源1
2からのレーザ光を反射させることにより、両レーザ光
のビーム軸が同軸となるよう合成している。この偏光ビ
ームコンバイナ14で合成されたレーザ光は、変調光学
系20へ入射する。
【0042】変調光学系20へ入射したレーザ光は、ビ
ームベンダー21により反射され、縮小光学系22の第
1及び第2レンズ22a,22bによりその光束径が狭
められた後、ビームベンダー23,24を介してAOM
25へ入射する。そして、AOM25により描画パター
ンに応じてオンオフ変調されたレーザ光は、ビームベン
ダー26により反射され、コリメートレンズ27におい
て平行光束とされた後、ビームベンダー28を介してポ
リゴンミラー30へ入射する。
【0043】回転軸周りに等角速度に回転するポリゴン
ミラー30により偏向されたレーザ光は、結像光学系4
0’を介すことによりビームスポットとして結像されて
主走査方向Yに沿って等速度に被描画体50の描画面上
を走査する。
【0044】fθレンズ41とコンデンサレンズ43と
の間に配置されるダイクロイックミラー44には、透明
板に非可視光を反射させるとともに可視光を透過させる
コーティングが、施されている。従って、このダイクロ
イックミラー44は、偏光ビームコンバイナ14におい
て合成されたレーザ光のうち、レーザ光源11から発せ
られた非可視領域の波長からなるレーザ光(描画光)の
みを被描画体50の描画面へ向けて反射させるととも
に、レーザ光源12から発せられた可視領域の波長から
なるレーザ光(アラインメント光)を透過させる。
【0045】そして、本レーザ描画装置2を組み立てた
時、或いは、レーザ光源11を交換した時に、変調光学
系20の光軸Axのアラインメントを行う場合には、偏
光ビームコンバイナ14において合成したレーザ光を、
各構成素子21〜28の光軸がほぼ同軸となるように配
置された変調光学系20へ入射させる。
【0046】これにより、作業者は、縮小光学系22,
AOM25,コリメートレンズ27の各々の光軸近傍を
通過するアラインメント光を目視することができるの
で、レーザ光が各光軸上を通過するように各構成素子2
1〜28の取り付け位置を調整することができる。
【0047】また、上述したように、結像光学系40’
のダイクロイックミラー44では、描画光のみが被描画
体50の描画面へ反射され、アラインメント光は、描画
光からは分離される。従って、描画を行う際には、描画
光のみによって描画パターンが描画面上に描かれる。
【0048】ここで、変調光学系20は描画光に合わせ
て製造されているために、アラインメントを行う際、ア
ラインメント光のピント位置は僅かにズレることがある
が、第1実施形態の場合と同様に、アラインメント光に
よって変調光学系20の各構成素子21〜28の光軸が
同軸となるように調整されていれば良い。また、変調光
学系20の色収差が補正されていても良い。
【0049】以上に示したように、本実施形態のレーザ
描画装置2によると、アラインメントを行う際、変調光
学系20の各構成素子21〜28において、アラインメ
ント光を目視することができるので、作業者は、容易に
光軸Axを調整することができる。
【0050】
【実施形態3】図5は、本発明の第3実施形態によるレ
ーザ描画装置3の概略光学構成を示す斜視図である。ま
た、図6は、本例のレーザ描画装置3のレーザ光源1
0”の状態を示す説明図である。
【0051】第3実施形態のレーザ描画装置3は、第1
実施形態で示したレーザ描画装置1と比較すると、レー
ザ光源10及び波長選択フィルタ60の代わりに、レー
ザ光源10”を備えるとともに、光軸調整用としてピン
ホール71a,72aが形成された金属板71,72を
新たに備えている他は、第1実施形態に示したレーザ描
画装置1と同様の構成を有している。そこで、以下の説
明においては、第1実施形態に示したレーザ描画装置1
と同様の構成の部分については説明を省略する。
【0052】本例のレーザ描画装置3に光源部として組
み込まれるレーザ光源10”は、レーザ媒質からなるレ
ーザロッド15と、このレーザロッド15の励起光とし
て可視領域の波長からなるレーザ光を発する励起光源1
6と,光束切替手段として配置された折返しミラー1
7,17’及び可動ミラー18,19とを、主要な構成
としている。
【0053】本例のレーザ描画装置3において描画を行
う際には、図6の(a)に示すように、励起光源16か
ら発せられるレーザ光は、レーザロッド15の入射端1
5aへ入射される。すると、入射端15aから入射され
たレーザ光によりレーザ媒質が励起され、非可視領域の
波長からなるレーザ光(描画光)がレーザロッド15の
射出端15bから射出される。
【0054】そして、本レーザ描画装置3を組み立てた
時、或いは、レーザ光源10”を交換した時に、変調光
学系20の光軸Axのアラインメントを行う場合には、
可動ミラー18,19が、図示せぬ駆動手段により駆動
される。すると、図6の(b)に示すように、可動ミラ
ー18は励起光源16とレーザロッド15との間に配置
され、可動ミラー19はレーザロッド15の射出端15
b近傍に配置される。
【0055】このとき、励起光源16から射出されるレ
ーザ光は、可動ミラー18により折返しミラー17へ向
けて反射された後、折返しミラー17により折返しミラ
ー17’へ向けて反射され、折返しミラー17’により
可動ミラー19に向けて反射される。可動ミラー19に
より反射されたレーザ光は、描画を行う時にレーザロッ
ド15から発せられる描画光のビーム軸に対して自己の
ビーム軸が同軸となる状態で、レーザ光源10”から射
出される。
【0056】そして、アラインメントが完了した後に描
画を行う際には、可動ミラー18,19は、励起光源1
6及びレーザロッド15から発せられるレーザ光の光路
を遮らない位置まで、図示せぬ駆動手段により移動され
る。
【0057】このように、レーザ光源10”では、可動
ミラー18,19を駆動させることにより可視領域の波
長からなる励起用のレーザ光をアラインメント光として
取り出すことができる。
【0058】従って、本レーザ描画装置3を組み立てる
時、或いは、レーザ光源10”を交換する時に、変調光
学系20の光軸Axのアラインメントを行う場合、各構
成素子21〜28の光軸がほぼ同軸となるように配置さ
れた変調光学系20へアラインメント光が入射される
と、作業者は、縮小光学系22,AOM25,コリメー
トレンズ27の各々の光軸近傍を通過するアライメント
光を目視することができるので、レーザ光が各光軸上を
通過するように各構成要素21〜28の取り付け位置を
調整することができる。
【0059】また、図5に示すように、レーザ光源1
0”とビームベンダー21との間には金属板71が配置
されているとともに、ビームベンダー28とポリゴンミ
ラー30との間には金属板72が配置されている。これ
ら金属板71,72は、光軸調整用としてのピンホール
71a,72aが形成されており、レーザ描画装置3の
図示せぬ光学台に固定されている。
【0060】そして、アラインメントを行う時には、変
調光学系20の光軸が金属板71,72のピンホール7
1a,72aを通ってほぼ同軸となるように各構成素子
21〜28を配置し、可視領域の波長のみからなるレー
ザ光(アラインメント光)を金属板71のピンホール7
1aへ向けて射出する。その後、作業者は、縮小光学系
22,AOM25,コリメートレンズ27の各々の光軸
近傍を通過するレーザ光を目視して、レーザ光が各光軸
上を透過するように、また、ビームベンダー28を反射
するレーザ光が金属板72に形成されるピンホール72
aを透過するように、各構成素子21〜28の取り付け
位置を調整する。
【0061】このように、レーザ描画装置1の図示せぬ
光学台に金属板71,72を固定することにより、変調
光学系20の光軸は、アラインメント毎に図示せぬ光学
台に対する位置を大きくズラすことなく、毎回ほぼ一定
の位置に配置され、また、ポリゴンミラー30の反射面
に対してほぼ一定の入射角をもってほぼ一定の位置に描
画光を入射させることができる。
【0062】ところで、変調光学系20は描画光に合わ
せて製造されているために、アラインメントを行う際、
アラインメント光のピント位置は僅かにズレることがあ
るが、第1実施形態の場合と同様に、アラインメント光
によって変調光学系の20の各構成素子21〜28の光
軸が同軸となるように調整されていれば良い。また、変
調光学系20の色収差が補正されていても良い。
【0063】以上に示したように、本実施形態のレーザ
描画装置3によると、非可視領域の波長からなる描画光
と可視領域の波長からなるアラインメント光とを、レー
ザ光源10”内に備えられる可動ミラー18,19によ
り適宜切り替えることができる。これにより、アライン
メントを行う際には、描画光が射出されることがなく、
また、変調光学系20の各構成素子21〜28において
は、アラインメント光を目視することができるので、作
業者は、金属板71,72に形成されるピンホール71
a,72aに合わせ込みながら光軸Axを調整すること
ができる。
【0064】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のレーザ
描画装置によれば、描画用のレーザ光として非可視領域
の波長からなるレーザ光を使用している場合であって
も、アラインメントを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態によるレーザ描画装置
の概略光学構成を示す斜視図
【図2】 本例のレーザ描画装置において(a)描画を
行う時および(b)アライメントを行う時におけるレー
ザ光に対する波長選択フィルタの位置を示す説明図
【図3】 本発明の第2実施形態によるレーザ描画装置
の概略光学構成を示す斜視図
【図4】 本例のレーザ描画装置の光源部を示す説明図
【図5】 本発明の第3実施形態によるレーザ描画装置
の概略光学構成を示す斜視図
【図6】 本例のレーザ描画装置において(a)描画時
および(b)アライメント時におけるレーザ光源の状態
を示す説明図
【符号の説明】
1 レーザ描画装置 10 レーザ光源 20 変調光学系 22 縮小光学系 25 音響光学変調器(AOM) 27 コリメートレンズ 30 ポリゴンミラー 40 結像光学系 41 fθレンズ 43 コンデンサレンズ 50 被描画体 60 波長選択フィルタ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非可視領域の波長からなる描画用のレーザ
    光と可視領域の波長からなるアラインメント用のレーザ
    光とを互いのビーム軸を同軸上に配置して発する光源部
    と、 前記光源部から発せられるレーザ光を変調する変調光学
    系と、 前記変調光学系において変調されたレーザ光を偏向する
    偏向器と、 前記偏向器により偏向されたレーザ光を被描画体の描画
    面上に結像させる結像光学系とを備えたことを特徴とす
    るレーザ描画装置。
  2. 【請求項2】前記光源部は、描画用としての非可視領域
    の波長とアラインメント用としての可視領域の波長との
    2波長からなるレーザ光を発するレーザ光源であること
    を特徴とする請求項1記載のレーザ描画装置。
  3. 【請求項3】前記光源部は、非可視領域の波長からなる
    描画用のレーザ光を発する第1のレーザ光源と、可視領
    域の波長からなるアラインメント用のレーザ光を発する
    第2のレーザ光源と、前記第1及び第2のレーザ光源か
    ら発せられる各レーザ光を互いのビーム軸を同軸上に配
    置するよう合成する合成光学系とを備えることを特徴と
    する請求項1記載のレーザ描画装置。
  4. 【請求項4】前記合成光学系は、偏光ビームコンバイナ
    を備え、前記第1及び第2のレーザ光源から発せられる
    各レーザ光のうち、何れか一方のレーザ光を前記偏光ビ
    ームコンバイナに対してP偏光として入射させ、他方の
    レーザ光を前記偏光ビームコンバイナに対してS偏光と
    して入射させることにより、両レーザ光を互いのビーム
    軸を同軸上に配置するよう合成することを特徴とする請
    求項3記載のレーザ描画装置。
  5. 【請求項5】前記第2のレーザ光源は、可視領域の波長
    からなるレーザ光を発する半導体レーザであるととも
    に、 前記第2のレーザ光源と前記偏光ビームコンバイナとの
    間に、レーザ光を平行光束として形成するためのコリメ
    ートレンズを、更に備えたことを特徴とする請求項4記
    載のレーザ描画装置。
  6. 【請求項6】前記光源部は、可視領域の波長からなる光
    束を発する励起光源と、前記励起光源から発せられる光
    束により励起されて非可視領域の波長からなるレーザ光
    を発振するレーザ媒質と、前記励起光源から発せられる
    レーザ光および前記レーザ媒質から発せられるレーザ光
    の何れかが射出されるように光束を切り替える光束切替
    手段とを備えたレーザ光源であることを特徴とする請求
    項1記載のレーザ描画装置。
  7. 【請求項7】前記光源部と前記変調光学系との間に配置
    され、前記描画面へ描画を行う時には非可視領域の波長
    からなるレーザ光を、また、アラインメントを行う時に
    は可視領域の波長からなるレーザ光を、夫々前記変調光
    学系へ入射させる波長選択手段を更に備えたことを特徴
    とする請求項1乃至5の何れかに記載のレーザ描画装
    置。
  8. 【請求項8】前記波長選択手段は、非可視領域の波長か
    らなるレーザ光のみを透過させる光波長フィルタを備
    え、前記描画面へ描画を行う時にのみ前記光波長フィル
    タを前記光源部と前記変調光学系との間に配置して前記
    光源部から発せられるレーザ光を前記光波長フィルタに
    入射させ、非可視領域の波長からなるレーザ光を前記変
    調光学系に入射させることを特徴とする請求項7記載の
    レーザ描画装置。
  9. 【請求項9】前記波長選択手段は、可視領域の波長から
    なるレーザ光のみを透過する光波長フィルタを更に備
    え、アラインメントを行う時にのみ前記光波長フィルタ
    を前記光源部と前記変調光学系との間に配置して前記光
    源部から発せられるレーザ光を前記光波長フィルタに入
    射させ、可視領域の波長からなるレーザ光を前記変調光
    学系に入射させることを特徴とする請求項7記載のレー
    ザ描画装置。
  10. 【請求項10】前記波長選択手段は、非可視領域の波長
    からなる光束のみを透過させる第1の領域と可視領域の
    波長からなる光束のみを透過させる第2の領域とに区分
    された波長選択フィルタを備え、前記描画面へ描画を行
    う時には前記光源部から発せられるレーザ光が第1の領
    域を透過する位置へ、また、アラインメントを行う時に
    は前記光源部から発せられるレーザ光が第2の領域を透
    過する位置へ、前記波長選択フィルタを移動させること
    を特徴とする請求項7記載のレーザ描画装置。
  11. 【請求項11】前記描画面へ描画を行う時には、前記第
    1のレーザ光源の電源のみを投入して非可視領域の波長
    からなるレーザ光のみを前記変調光学系へ入射するとと
    もに、アラインメントを行う時には、前記第2のレーザ
    光源の電源のみを投入して可視領域の波長からなるレー
    ザ光のみを前記変調光学系へ入射する波長選択手段を更
    に備えたことを特徴とする請求項3,4又は5記載のレ
    ーザ描画装置。
  12. 【請求項12】非可視領域の波長からなるレーザ光のみ
    を前記被描画体の前記描画面へ到達させる光分離光学系
    を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか
    に記載のレーザ描画装置。
  13. 【請求項13】前記光分離光学系は、前記変調光学系か
    ら前記被描画体に至るまでの間に配置されていることを
    特徴とする請求項12記載のレーザ描画装置。
  14. 【請求項14】前記光分離光学系は、ダイクロイックミ
    ラーであることを特徴とする請求項12又は13記載の
    レーザ描画装置。
  15. 【請求項15】前記光分離光学系は、ダイクロイックプ
    リズムであることを特徴とする請求項12又は13記載
    のレーザ描画装置。
  16. 【請求項16】前記変調光学系は、レーザ光の光束径を
    縮小させる縮小光学系と、描画パターンに応じてレーザ
    光をオンオフ変調する光変調器と、前記光変調器からの
    レーザ光を平行光として修正するコリメートレンズとか
    らなることを特徴とする請求項1乃至15の何れかに記
    載のレーザ描画装置。
  17. 【請求項17】前記光変調器は、音響光学変調器である
    ことを特徴とする請求項16記載のレーザ描画装置。
  18. 【請求項18】前記変調光学系は、非可視領域の波長か
    らなるレーザ光と可視領域の波長からなるレーザ光の夫
    々に対して互いに焦点距離を等しくさせるように、色収
    差を補正されていることを特徴とする請求項17記載の
    レーザ描画装置。
  19. 【請求項19】前記光源部から発せられる非可視領域の
    波長からなるレーザ光は、紫外領域の波長からなるレー
    ザ光であることを特徴とする請求項1乃至18の何れか
    に記載のレーザ描画装置。
  20. 【請求項20】前記光源部は、可視領域の波長からなる
    レーザ光を減光するためのカットフィルタを更に備えて
    いることを特徴とする請求項1乃至19の何れかに記載
    のレーザ描画装置。
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