JP3469668B2 - レーザリペア機能付顕微鏡 - Google Patents
レーザリペア機能付顕微鏡Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＣＤ液晶モジュー
ル，ＩＴＯ（透明電極）基板，カラーフィルタ等のＩＴ
Ｏ，Ｃｒのショートやカラーフィルタの凸起（突起）等
の不良部分をレーザを用いて修正する機能を備えた顕微
鏡に関し、特に、試料の欠陥の種類・程度に応じて幅広
く修正対応が可能であり、しかも修正作業の効率を向上
させることができるようにした顕微鏡に関する。
ル，ＩＴＯ（透明電極）基板，カラーフィルタ等のＩＴ
Ｏ，Ｃｒのショートやカラーフィルタの凸起（突起）等
の不良部分をレーザを用いて修正する機能を備えた顕微
鏡に関し、特に、試料の欠陥の種類・程度に応じて幅広
く修正対応が可能であり、しかも修正作業の効率を向上
させることができるようにした顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイの製造工程中に、ＬＣ
Ｄ液晶モジュール，ＩＴＯ基板，カラーフィルタのＩＴ
Ｏ，Ｃｒ基板の配線等が何らかの原因でショート等し
て、基板の配線パターンに薄膜が残留する等の欠陥が発
生することがある。このような場合には、レーザ光を照
射してその欠陥部分を修正するレーザリペア機能を備え
た顕微鏡が用いられている。図６は、従来のこの種のレ
ーザリペア機能付顕微鏡におけるレーザヘッド内の可変
スリットから試料（リペア対象物）までの基本光学系を
示しており、この基本光学系には、加工用レーザ光によ
る試料の照射範囲を調整可能な可変スリット２と、例え
ば図６においては結像レンズ３と対物レンズ４との組合
わせからなる結像光学系とが備わっている。
Ｄ液晶モジュール，ＩＴＯ基板，カラーフィルタのＩＴ
Ｏ，Ｃｒ基板の配線等が何らかの原因でショート等し
て、基板の配線パターンに薄膜が残留する等の欠陥が発
生することがある。このような場合には、レーザ光を照
射してその欠陥部分を修正するレーザリペア機能を備え
た顕微鏡が用いられている。図６は、従来のこの種のレ
ーザリペア機能付顕微鏡におけるレーザヘッド内の可変
スリットから試料（リペア対象物）までの基本光学系を
示しており、この基本光学系には、加工用レーザ光によ
る試料の照射範囲を調整可能な可変スリット２と、例え
ば図６においては結像レンズ３と対物レンズ４との組合
わせからなる結像光学系とが備わっている。
【０００３】可変スリット２は、その開口幅を加工の必
要に応じて調整することによって上記レーザ光による試
料の照射範囲を調節することができるようになってい
る。また、可変スリット２は、試料５表面上との関係に
おいて、結像光学系に対して、物点と像点の関係になる
ように配置されており、図示しないガイド光源より出射
された可視光線のガイド光及びレーザ発振管１より発振
されたレーザ光により照明されたスリットの像が、図６
に示すように結像光学系を介して試料５表面上に結像さ
れるような位置関係に配置されている。従って、ガイド
光により試料５表面上に結像されたスリット２の開口幅
がレーザ光の照射範囲を示すようになっている。
要に応じて調整することによって上記レーザ光による試
料の照射範囲を調節することができるようになってい
る。また、可変スリット２は、試料５表面上との関係に
おいて、結像光学系に対して、物点と像点の関係になる
ように配置されており、図示しないガイド光源より出射
された可視光線のガイド光及びレーザ発振管１より発振
されたレーザ光により照明されたスリットの像が、図６
に示すように結像光学系を介して試料５表面上に結像さ
れるような位置関係に配置されている。従って、ガイド
光により試料５表面上に結像されたスリット２の開口幅
がレーザ光の照射範囲を示すようになっている。
【０００４】上記のような構成の顕微鏡を用いて、試料
５上の不良箇所を修正する場合について説明すると、ま
ず、図示しない観察光学系の接眼レンズより試料５を観
察し、図６に示す試料表面５の所望の修正箇所がスリッ
ト２の像に合うように試料５を位置調整しながら、結像
せしめられた可変スリット２の像を試料の欠陥の大きさ
に合わせて可変スリット２の開口幅を調整した後に、レ
ーザを発振させる。レーザ発振管１より発振されたレー
ザ光は、可変スリット２により、その開口幅に通過する
平行光束が調整せしめられ、結像光学系を通過し試料５
上の可変スリット２の結像範囲を照射して熱エネルギー
に変換されて欠陥部分を除去する。かくして、試料５は
加工修正される。
５上の不良箇所を修正する場合について説明すると、ま
ず、図示しない観察光学系の接眼レンズより試料５を観
察し、図６に示す試料表面５の所望の修正箇所がスリッ
ト２の像に合うように試料５を位置調整しながら、結像
せしめられた可変スリット２の像を試料の欠陥の大きさ
に合わせて可変スリット２の開口幅を調整した後に、レ
ーザを発振させる。レーザ発振管１より発振されたレー
ザ光は、可変スリット２により、その開口幅に通過する
平行光束が調整せしめられ、結像光学系を通過し試料５
上の可変スリット２の結像範囲を照射して熱エネルギー
に変換されて欠陥部分を除去する。かくして、試料５は
加工修正される。
【０００５】ところで、一般にＩＴＯやＣｒ等の配線パ
ターンのショートによって残留した薄膜等を除去するよ
うな修正をする場合には、上述のようにスリットを利用
してレーザ光の照射範囲を調整して行うのが基板の配線
パターンに合わせて修正し易いので望ましい。しかし、
例えば、クローム蒸着によるブラックマトリクスの製造
の際にカラーフィルタに生じた凸起だけを加工，或いは
Ｃｒ地に図形をトリミング等をする場合には、レーザ光
の照射範囲を調整するだけでなく、小面積の照射範囲に
照射エネルギーを集中させて微細な加工をすることが望
まれる。即ち、試料の不良の種類によってはレーザ光の
照射エネルギーを集中してスポット加工を行った方が、
効率よく不良部分を修正することができる場合がある。
ターンのショートによって残留した薄膜等を除去するよ
うな修正をする場合には、上述のようにスリットを利用
してレーザ光の照射範囲を調整して行うのが基板の配線
パターンに合わせて修正し易いので望ましい。しかし、
例えば、クローム蒸着によるブラックマトリクスの製造
の際にカラーフィルタに生じた凸起だけを加工，或いは
Ｃｒ地に図形をトリミング等をする場合には、レーザ光
の照射範囲を調整するだけでなく、小面積の照射範囲に
照射エネルギーを集中させて微細な加工をすることが望
まれる。即ち、試料の不良の種類によってはレーザ光の
照射エネルギーを集中してスポット加工を行った方が、
効率よく不良部分を修正することができる場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の顕微鏡を用いたのでは、スポット加工が十分にで
きないという欠点があった。即ち、図６の光学系では、
可変スリットの開口幅を調整すれば、レーザ光による試
料５上の照射範囲を変えることができるが、スリットが
そのまま試料５上に投影されるように構成され、スリッ
ト２の開口面積でのレーザ光のエネルギー分布がそのま
ま試料５表面に伝達されることから、単位面積当たりの
照射エネルギー量はスリット２の開口幅にかかわらず一
定となる。このため、小面積の欠陥個所を高エネルギー
でレーザ加工しようとしても、スリット２の開口を絞る
とスリット２によりレーザ光がカットされるために高エ
ネルギーでの加工に対応できなかった。
従来の顕微鏡を用いたのでは、スポット加工が十分にで
きないという欠点があった。即ち、図６の光学系では、
可変スリットの開口幅を調整すれば、レーザ光による試
料５上の照射範囲を変えることができるが、スリットが
そのまま試料５上に投影されるように構成され、スリッ
ト２の開口面積でのレーザ光のエネルギー分布がそのま
ま試料５表面に伝達されることから、単位面積当たりの
照射エネルギー量はスリット２の開口幅にかかわらず一
定となる。このため、小面積の欠陥個所を高エネルギー
でレーザ加工しようとしても、スリット２の開口を絞る
とスリット２によりレーザ光がカットされるために高エ
ネルギーでの加工に対応できなかった。
【０００７】本発明は、上述の事情に鑑みてなされたも
のであり、レーザ光の照射範囲を調整可能とすることに
加え、小面積の箇所に照射エネルギーを集中して高エネ
ルギー化による微細な加工が望まれる場合にも対応可能
として、試料の欠陥の種類等に応じて幅広くリペア対処
可能なレーザリペア機能付顕微鏡を提供することを目的
としている。
のであり、レーザ光の照射範囲を調整可能とすることに
加え、小面積の箇所に照射エネルギーを集中して高エネ
ルギー化による微細な加工が望まれる場合にも対応可能
として、試料の欠陥の種類等に応じて幅広くリペア対処
可能なレーザリペア機能付顕微鏡を提供することを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のレーザリペア機能付顕微鏡は、基板上の修
正個所に加工用レーザを照射して修正するレーザリペア
機能を備えた顕微鏡において、加工用レーザ光を発振す
るレーザ光源と、前記レーザ光源から発振された前記レ
ーザ光の照射範囲を調整する可変スリットと、前記可変
スリットの像を前記基板上の修正個所に結像させる対物
レンズを有する結像光学系と、前記可変スリットと前記
対物レンズの間に挿脱可能に配置され、前記修正個所に
結像された前記スリットの像を前記修正個所上にスポッ
ト状に集光させるレーザ集光手段と、を備えたことを特
徴とするものである。
に、本発明のレーザリペア機能付顕微鏡は、基板上の修
正個所に加工用レーザを照射して修正するレーザリペア
機能を備えた顕微鏡において、加工用レーザ光を発振す
るレーザ光源と、前記レーザ光源から発振された前記レ
ーザ光の照射範囲を調整する可変スリットと、前記可変
スリットの像を前記基板上の修正個所に結像させる対物
レンズを有する結像光学系と、前記可変スリットと前記
対物レンズの間に挿脱可能に配置され、前記修正個所に
結像された前記スリットの像を前記修正個所上にスポッ
ト状に集光させるレーザ集光手段と、を備えたことを特
徴とするものである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】本発明の概念を説明する。本発明のレーザ
リペア機能付顕微鏡によれば、試料の不良状態によっ
て、通常のスリット調整によるレーザリペアに加えてス
ポット加工の選択修正が可能になる。レーザ光をスポッ
ト集光可能にする手段を選択した場合、レーザ発振する
ことにより試料がスポット加工される。また、上記手段
を選択しない場合には、可変スリットにより調整された
照射範囲で試料がレーザ加工される。更に、スポット加
工の際に併せて可変スリットの開口幅を調整すれば、ス
ポットに照射される単位面積当たりのレーザ光のエネル
ギー強度を調整することができるので、レーザ加工によ
る修正対象を拡大することができる。
リペア機能付顕微鏡によれば、試料の不良状態によっ
て、通常のスリット調整によるレーザリペアに加えてス
ポット加工の選択修正が可能になる。レーザ光をスポッ
ト集光可能にする手段を選択した場合、レーザ発振する
ことにより試料がスポット加工される。また、上記手段
を選択しない場合には、可変スリットにより調整された
照射範囲で試料がレーザ加工される。更に、スポット加
工の際に併せて可変スリットの開口幅を調整すれば、ス
ポットに照射される単位面積当たりのレーザ光のエネル
ギー強度を調整することができるので、レーザ加工によ
る修正対象を拡大することができる。
【００１２】図１に、本発明によるレーザリペア機能付
顕微鏡におけるレーザヘッド内の可変スリットから試料
（リペア対象物）までの基本光学系の基本概略図を示
す。図１に示す顕微鏡の基本光学系は、図６に示した顕
微鏡の基本光学系の構成に加えて、結像レンズ３と可変
スリット２との間に、レーザ光を試料５表面の所望の修
正部分に集光させるレーザ集光レンズ６を配置して構成
されている。また、図示を省略するが、レーザ集光レン
ズ６を着脱可能に光路に出し入れ自在ならしめる手段も
備えている。
顕微鏡におけるレーザヘッド内の可変スリットから試料
（リペア対象物）までの基本光学系の基本概略図を示
す。図１に示す顕微鏡の基本光学系は、図６に示した顕
微鏡の基本光学系の構成に加えて、結像レンズ３と可変
スリット２との間に、レーザ光を試料５表面の所望の修
正部分に集光させるレーザ集光レンズ６を配置して構成
されている。また、図示を省略するが、レーザ集光レン
ズ６を着脱可能に光路に出し入れ自在ならしめる手段も
備えている。
【００１３】本発明によれば、レーザ集光レンズ６を光
路に入れない場合には、通常のスリットを用いたレーザ
リペアが可能である。このとき、可変スリット２の開口
幅を調節して、試料５上におけるレーザ光の照射面積を
変えることができる。また、レーザ集光レンズ６を光路
に入れた場合には、レーザ光を試料５の所望の修正部分
に集光させて、スポット加工することが可能になる。な
お、対物レンズ４が作るスリット像と集光スポットは対
物レンズのピント位置に結像できるように、着脱可能な
手段が備えられたレーザ集光レンズ６は光学設計されて
いる。一般にこのようなレーザ集光レンズの焦点距離は
中間像とこのレーザ集光レンズ６との間の距離と等しく
なる。また、スポット径δは、対物レンズのＮＡ（開口
数）がもつ集光能力の式 によって決まるので、対物レンズの倍率を切り換える場
合において、スポット径を大きくするには開口数（Ｎ
Ａ）の小さな、即ち、倍率の小さな対物レンズに変換す
る必要がある。なお、スポット加工を行う場合には、ス
リットの開口幅を絞ってもスポット径は大きくなるが、
その場合は対物レンズの倍率を切り換える場合に比べ
て、スリットを通過するレーザ光量が減少するので単位
面積当たりの照射エネルギー強度は落ちる。しかし、こ
の性質を用いて照射エネルギー調整をＮＤフィルタとの
組合せで行っても良い。このように、試料の不良の程
度、種類に応じて、作業効率を良くするために、スポッ
ト加工による修正を行うか選択することができ、修正範
囲，単位面積当たりの照射エネルギー強度等を調整しな
がら修正できる。
路に入れない場合には、通常のスリットを用いたレーザ
リペアが可能である。このとき、可変スリット２の開口
幅を調節して、試料５上におけるレーザ光の照射面積を
変えることができる。また、レーザ集光レンズ６を光路
に入れた場合には、レーザ光を試料５の所望の修正部分
に集光させて、スポット加工することが可能になる。な
お、対物レンズ４が作るスリット像と集光スポットは対
物レンズのピント位置に結像できるように、着脱可能な
手段が備えられたレーザ集光レンズ６は光学設計されて
いる。一般にこのようなレーザ集光レンズの焦点距離は
中間像とこのレーザ集光レンズ６との間の距離と等しく
なる。また、スポット径δは、対物レンズのＮＡ（開口
数）がもつ集光能力の式 によって決まるので、対物レンズの倍率を切り換える場
合において、スポット径を大きくするには開口数（Ｎ
Ａ）の小さな、即ち、倍率の小さな対物レンズに変換す
る必要がある。なお、スポット加工を行う場合には、ス
リットの開口幅を絞ってもスポット径は大きくなるが、
その場合は対物レンズの倍率を切り換える場合に比べ
て、スリットを通過するレーザ光量が減少するので単位
面積当たりの照射エネルギー強度は落ちる。しかし、こ
の性質を用いて照射エネルギー調整をＮＤフィルタとの
組合せで行っても良い。このように、試料の不良の程
度、種類に応じて、作業効率を良くするために、スポッ
ト加工による修正を行うか選択することができ、修正範
囲，単位面積当たりの照射エネルギー強度等を調整しな
がら修正できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例につき具体的に図示説
明する。第１実施例 図２は、本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第１
実施例の概略構成を示す。レーザ発振管１は、加工用レ
ーザを発振させるための光源である。可変スリット２
は、レーザ発振管１より発振されたレーザの照射範囲を
調整するための手段である。結像レンズ３，無限遠設計
対物レンズ４は、結像光学系を構成している。プリズム
１２は、２個のプリズムからなり、光路に出し入れして
切換え可能な機構になっており、その透過率は直筒：接
眼で比率が１００：０，及び０：１００となっている。
また、レーザ集光レンズ６と光路延長レンズ１６は運動
案内機構としてアリを用いた台に固定されており、エア
シリンダ１１の作用によって交互に光路に出し入れ出来
るようになっている。なお、運動案内機構としては、ボ
ールガイド，ローラガイド等を用いてもよく、また、ア
クチュエータとしては、ソレノイド，モーターと送りね
じ機構等を用いてもよい。また、光路延長レンズ１６
は、後述のように結像レンズとスリットとの距離を長く
するために使用している。光路延長レンズ１６は可変ス
リット２の像位置を延長させて、試料５の表面上に結像
させるように光学調整されている。また、レーザ集光レ
ンズ６は、レーザ光を試料５の上に集光させるように光
学調整されている。なお、リレーレンズ１３，プリズム
１４，接眼レンズ１５は、接眼観察光学系を構成してい
る。また、ハーフミラー１８は、レーザ光又は後述のガ
イド光を透過させるとともに、試料５からの反射光を反
射し後述するＴＶ観察用光学系により、観察可能となる
ように配置されている。リレーレンズ１９，ミラー２
０，ＴＶカメラ１７は、ＴＶ観察用光学系を構成してい
る。また、ビームスプリッター２１は、レーザ光を透過
させ又後述のガイド光を反射させて試料５上に光が照射
するように配置されている。ガイド光源２２は、可変ス
リット２を試料５上に照明して接眼観察光学系により可
変スリット２の像を観察できるように可視光線を出射す
るようになっている。また、照明光源２３がハーフミラ
ー２４を介して試料５上に照射されるようにして備えら
れている。
明する。第１実施例 図２は、本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第１
実施例の概略構成を示す。レーザ発振管１は、加工用レ
ーザを発振させるための光源である。可変スリット２
は、レーザ発振管１より発振されたレーザの照射範囲を
調整するための手段である。結像レンズ３，無限遠設計
対物レンズ４は、結像光学系を構成している。プリズム
１２は、２個のプリズムからなり、光路に出し入れして
切換え可能な機構になっており、その透過率は直筒：接
眼で比率が１００：０，及び０：１００となっている。
また、レーザ集光レンズ６と光路延長レンズ１６は運動
案内機構としてアリを用いた台に固定されており、エア
シリンダ１１の作用によって交互に光路に出し入れ出来
るようになっている。なお、運動案内機構としては、ボ
ールガイド，ローラガイド等を用いてもよく、また、ア
クチュエータとしては、ソレノイド，モーターと送りね
じ機構等を用いてもよい。また、光路延長レンズ１６
は、後述のように結像レンズとスリットとの距離を長く
するために使用している。光路延長レンズ１６は可変ス
リット２の像位置を延長させて、試料５の表面上に結像
させるように光学調整されている。また、レーザ集光レ
ンズ６は、レーザ光を試料５の上に集光させるように光
学調整されている。なお、リレーレンズ１３，プリズム
１４，接眼レンズ１５は、接眼観察光学系を構成してい
る。また、ハーフミラー１８は、レーザ光又は後述のガ
イド光を透過させるとともに、試料５からの反射光を反
射し後述するＴＶ観察用光学系により、観察可能となる
ように配置されている。リレーレンズ１９，ミラー２
０，ＴＶカメラ１７は、ＴＶ観察用光学系を構成してい
る。また、ビームスプリッター２１は、レーザ光を透過
させ又後述のガイド光を反射させて試料５上に光が照射
するように配置されている。ガイド光源２２は、可変ス
リット２を試料５上に照明して接眼観察光学系により可
変スリット２の像を観察できるように可視光線を出射す
るようになっている。また、照明光源２３がハーフミラ
ー２４を介して試料５上に照射されるようにして備えら
れている。
【００１５】次に、本実施例の構成を用いて試料等を修
正加工する手順について説明する。先ず、顕微鏡観察に
よりレーザ加工面の位置決めを行う。その際、プリズム
１２を直筒側１００％透過のプリズムに切換え、光路延
長レンズ１６を光路に入れておく。ガイド光源２２より
出射された可視光線は、ビームスプリッター２１により
反射された後、スリット２，ハーフミラー１８，光路延
長レンズ１６，プリズム１２，結像レンズ３，対物レン
ズ４を通過することによって試料５上に可変スリット２
の像を結像させる。また、試料５からの反射光は、対物
レンズ４，結像レンズ３等の結像光学系を通過した後、
ハーフミラー１８により偏向せしめられ、ＴＶカメラ上
にスリット像を結ぶ。従って、ＴＶモニターを介して観
察した場合に試料５上の所望の修正箇所に可変スリット
２の像が重なるように試料５を移動すれば、レーザ加工
面の位置を調整できる。また、その際、可変スリット２
の開口幅を調節することにより試料５上に結像される可
変スリット２の開口面積、即ちレーザ光の照射範囲も調
整できる。
正加工する手順について説明する。先ず、顕微鏡観察に
よりレーザ加工面の位置決めを行う。その際、プリズム
１２を直筒側１００％透過のプリズムに切換え、光路延
長レンズ１６を光路に入れておく。ガイド光源２２より
出射された可視光線は、ビームスプリッター２１により
反射された後、スリット２，ハーフミラー１８，光路延
長レンズ１６，プリズム１２，結像レンズ３，対物レン
ズ４を通過することによって試料５上に可変スリット２
の像を結像させる。また、試料５からの反射光は、対物
レンズ４，結像レンズ３等の結像光学系を通過した後、
ハーフミラー１８により偏向せしめられ、ＴＶカメラ上
にスリット像を結ぶ。従って、ＴＶモニターを介して観
察した場合に試料５上の所望の修正箇所に可変スリット
２の像が重なるように試料５を移動すれば、レーザ加工
面の位置を調整できる。また、その際、可変スリット２
の開口幅を調節することにより試料５上に結像される可
変スリット２の開口面積、即ちレーザ光の照射範囲も調
整できる。
【００１６】また、スポット加工を行う場合は、光路延
長レンズ１６の代わりにレーザ集光レンズ６を光路に入
れてレーザの平行光を試料５の所望の修正箇所に集光さ
せるようにしておく。このときは、可変スリット２の開
口幅に比例して、スポット当たりの照射エネルギー強度
を調節することができる。但し、この場合、可変スリッ
ト２を絞るとスポット径は大きくなる。
長レンズ１６の代わりにレーザ集光レンズ６を光路に入
れてレーザの平行光を試料５の所望の修正箇所に集光さ
せるようにしておく。このときは、可変スリット２の開
口幅に比例して、スポット当たりの照射エネルギー強度
を調節することができる。但し、この場合、可変スリッ
ト２を絞るとスポット径は大きくなる。
【００１７】位置決め調整の終了後、レーザー発振管１
を発振させて加工を行う。レーザ発振管１より発振され
たレーザ光はスリット２の開口幅の平行光束で通過した
後、ハーフミラー１８，光路延長レンズ１６（又は、レ
ーザ集光レンズ６），結像レンズ３，対物レンズ４を通
過することによって、試料５上に結像させておいたスリ
ット２の範囲（又はスポット）を照射する。レーザが照
射され試料５上の欠陥箇所は熱加工されることにより所
望の修正が完了する。
を発振させて加工を行う。レーザ発振管１より発振され
たレーザ光はスリット２の開口幅の平行光束で通過した
後、ハーフミラー１８，光路延長レンズ１６（又は、レ
ーザ集光レンズ６），結像レンズ３，対物レンズ４を通
過することによって、試料５上に結像させておいたスリ
ット２の範囲（又はスポット）を照射する。レーザが照
射され試料５上の欠陥箇所は熱加工されることにより所
望の修正が完了する。
【００１８】なお、このとき、ＴＶカメラには標本の像
とスリットの像が映し出されている。即ち、試料５から
の反射光は、前記結像光学系，光路延長レンズ１６（レ
ーザ集光レンズ６）を通過した後に、ハーフミラー１８
で反射されてリレーレンズ１９を通過し、ミラー２０で
反射されて、ＴＶカメラの撮像素子又は撮像管に結像さ
れる。また、加工後はプリズム１２を接眼側１００％透
過に切換え、接眼レンズ１５により加工状態を目視で確
認する。
とスリットの像が映し出されている。即ち、試料５から
の反射光は、前記結像光学系，光路延長レンズ１６（レ
ーザ集光レンズ６）を通過した後に、ハーフミラー１８
で反射されてリレーレンズ１９を通過し、ミラー２０で
反射されて、ＴＶカメラの撮像素子又は撮像管に結像さ
れる。また、加工後はプリズム１２を接眼側１００％透
過に切換え、接眼レンズ１５により加工状態を目視で確
認する。
【００１９】本実施例によれば、試料の不良状態によっ
て、通常のスポット加工によるレーザリペアと，スポッ
ト加工の選択採用が可能になる。また、スポット加工の
際に可変スリットの開口幅を大きくし、より大きな照射
エネルギーを試料上に結像させれば、試料の修正に加え
て、トリミング等の加工も可能になる。
て、通常のスポット加工によるレーザリペアと，スポッ
ト加工の選択採用が可能になる。また、スポット加工の
際に可変スリットの開口幅を大きくし、より大きな照射
エネルギーを試料上に結像させれば、試料の修正に加え
て、トリミング等の加工も可能になる。
【００２０】第２実施例
図３は、本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第２
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。本実施例では、図１の基本光学系におけるレーザ集
光レンズ６を設けてその着脱を行う代わりに、結像レン
ズ３そのものを脱着することにより、スポット加工と通
常のレーザリペアとの選択採用が可能になるように構成
されており、結像レンズ３を取り外すことにより、レー
ザ光が対物レンズ４を介して試料５上に集光せしめられ
るように対物レンズ４が光学調整されている。本実施例
では、第１実施例の場合と同様に顕微鏡観察により、試
料５の像を図示しない接眼レンズに結像させてレーザ加
工面の位置決めを行った後に、結像レンズ３を取り外し
てスポット加工を行う。なお、結像レンズ３の脱着手段
としては、例えば、第１実施例におけるアリとエアシリ
ンダ等を備えた運動案内機構を用いてもよい。その他の
構成は、ＴＶ観察用光学系が備えられていない点を除
き、第１実施例と略同様である。本実施例によれば、レ
ーザ集光レンズ６等を設けずに済むので顕微鏡の構成部
材をより簡略化できるという利点がある。
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。本実施例では、図１の基本光学系におけるレーザ集
光レンズ６を設けてその着脱を行う代わりに、結像レン
ズ３そのものを脱着することにより、スポット加工と通
常のレーザリペアとの選択採用が可能になるように構成
されており、結像レンズ３を取り外すことにより、レー
ザ光が対物レンズ４を介して試料５上に集光せしめられ
るように対物レンズ４が光学調整されている。本実施例
では、第１実施例の場合と同様に顕微鏡観察により、試
料５の像を図示しない接眼レンズに結像させてレーザ加
工面の位置決めを行った後に、結像レンズ３を取り外し
てスポット加工を行う。なお、結像レンズ３の脱着手段
としては、例えば、第１実施例におけるアリとエアシリ
ンダ等を備えた運動案内機構を用いてもよい。その他の
構成は、ＴＶ観察用光学系が備えられていない点を除
き、第１実施例と略同様である。本実施例によれば、レ
ーザ集光レンズ６等を設けずに済むので顕微鏡の構成部
材をより簡略化できるという利点がある。
【００２１】第３実施例
図４は、有限遠設計対物レンズ４’を用いた場合の本発
明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第３実施例におけ
る基本光学系の概略構成を示す模式図である。本実施例
では、図１の基本光学系の場合とは異なり、結像レンズ
が不要である。なお、その他の構成及び作用は、ＴＶ観
察用光学系が備えられていない点を除き、第１実施例と
略同様である。
明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第３実施例におけ
る基本光学系の概略構成を示す模式図である。本実施例
では、図１の基本光学系の場合とは異なり、結像レンズ
が不要である。なお、その他の構成及び作用は、ＴＶ観
察用光学系が備えられていない点を除き、第１実施例と
略同様である。
【００２２】以上のように、通常のレーザリペアとスポ
ット加工を選択できる機能をもつ基本光学系は、様々な
構成を考えることができる。なお、一般に有限遠設計の
対物レンズから中間像まで，無限遠設計の結像レンズか
ら中間像までの距離は、それぞれ１６０ｍｍ〜１８０ｍ
ｍと短い。従って、図１及び第２，第３実施例の基本光
学系における上記距離は第１実施例及び図５のようなＴ
Ｖ観察を行う場合の基本光学系に比べて短くなってい
る。なお、図５において、Ｐ1 は、光路延長レンズ１６
を光路に入れない場合の中間像の位置を示し、Ｐ2 は、
光路延長レンズ１６を光路に入れた場合の中間像の位置
を示す。第１実施例及び図５に示すようなＴＶ観察等を
行う場合の基本光学系において、スリットから結像レン
ズまでの距離Ｌが長くなっているのは、試料５表面上の
標本像とスリット２の像をＴＶカメラ１７に写し出すた
めに、試料５表面上の反射光を偏向させるハーフミラー
等を入れるスペースが必要だからであり、そのため光路
延長レンズ１６が使用されている。もっともこの場合ス
リットはｌ1 ／ｌ2 だけ小さく標本に投影される。
ット加工を選択できる機能をもつ基本光学系は、様々な
構成を考えることができる。なお、一般に有限遠設計の
対物レンズから中間像まで，無限遠設計の結像レンズか
ら中間像までの距離は、それぞれ１６０ｍｍ〜１８０ｍ
ｍと短い。従って、図１及び第２，第３実施例の基本光
学系における上記距離は第１実施例及び図５のようなＴ
Ｖ観察を行う場合の基本光学系に比べて短くなってい
る。なお、図５において、Ｐ1 は、光路延長レンズ１６
を光路に入れない場合の中間像の位置を示し、Ｐ2 は、
光路延長レンズ１６を光路に入れた場合の中間像の位置
を示す。第１実施例及び図５に示すようなＴＶ観察等を
行う場合の基本光学系において、スリットから結像レン
ズまでの距離Ｌが長くなっているのは、試料５表面上の
標本像とスリット２の像をＴＶカメラ１７に写し出すた
めに、試料５表面上の反射光を偏向させるハーフミラー
等を入れるスペースが必要だからであり、そのため光路
延長レンズ１６が使用されている。もっともこの場合ス
リットはｌ1 ／ｌ2 だけ小さく標本に投影される。
【００２３】
【発明の効果】以上、本発明のレーザリペア機能付顕微
鏡によれば、可変スリットにより照射範囲を調整する通
常のレーザリペアと高エネルギーを集中させたスポット
リペアとの選択使用が可能になる。また、高エネルギー
を照射できることによりトリミング加工が可能になる。
更に、エネルギー調整はスポット径の絞り開閉により可
能になり、更には又、スリットの開口幅の調整によって
も可能になる。従って、試料の欠陥の種類等に応じて幅
広くリペア対処でき、また、スポット加工作業の効率性
を向上させることができるので、本発明は、産業上の利
用可能性が極めて大きい。
鏡によれば、可変スリットにより照射範囲を調整する通
常のレーザリペアと高エネルギーを集中させたスポット
リペアとの選択使用が可能になる。また、高エネルギー
を照射できることによりトリミング加工が可能になる。
更に、エネルギー調整はスポット径の絞り開閉により可
能になり、更には又、スリットの開口幅の調整によって
も可能になる。従って、試料の欠陥の種類等に応じて幅
広くリペア対処でき、また、スポット加工作業の効率性
を向上させることができるので、本発明は、産業上の利
用可能性が極めて大きい。
【図１】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡におけ
る基本光学系の概略構成を示す模式図である。
る基本光学系の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第１
実施例の概略構成図である。
実施例の概略構成図である。
【図３】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第２
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。
【図４】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第３
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。
【図５】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡におけ
るＴＶ観察等を行う場合の基本光学系の概略構成を示す
模式図である。
るＴＶ観察等を行う場合の基本光学系の概略構成を示す
模式図である。
【図６】従来のレーザリペア機能付顕微鏡における基本
光学系の概略構成を示す模式図である。
光学系の概略構成を示す模式図である。
１ レーザ発振管
２ 可変スリット
３ 結像レンズ
４ （無限遠設計）対物レンズ
４’ （有限遠設計）対物レンズ
５ 試料
６ レーザ集光レンズ
１１ エアシリンダ
１２，１４ プリズム
１３，１９ リレーレンズ
１５ 接眼レンズ
１６ 光路延長レンズ
１７ ＴＶカメラ
１８ ハーフミラー
２０ ミラー
２１ ビームスプリッター
２２ ガイド光源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 21/00
B23K 26/06
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上の修正個所に加工用レーザを照射
して修正するレーザリペア機能を備えた顕微鏡におい
て、 加工用レーザ光を発振するレーザ光源と、前記 レーザ光源から発振された前記レーザ光の照射範囲
を調整する可変スリットと、前記 可変スリットの像を前記基板上の修正個所に結像さ
せる対物レンズを有する結像光学系と、前記 可変スリットと前記対物レンズの間に挿脱可能に配
置され、前記修正個所に結像された前記スリットの像を
前記修正個所上にスポット状に集光させるレーザ集光手
段と、を備えたことを特徴とするレーザリペア機能付顕
微鏡。 - 【請求項２】前記レーザ集光手段は、前記可変スリット
の像を前記修正個所にスポット状に集光させる集光レン
ズを前記可変スリットと前記対物レンズとの間に挿脱可
能に配置したことを特徴とする請求項１記載のレーザリ
ペア機能付顕微鏡。 - 【請求項３】前記結像光学系は、前記対物レンズと前記
可変スリットの像位置を延長して前記修正個所に結像さ
せる光路延長レンズを備え、レーザ集光手段は、前記可
変スリットの像を前記修正個所にスポット状に集光させ
る集光レンズからなり、これら光路延長レンズと集光レ
ンズとを前記可変スリットと前記対物レンズとの間に一
方を選択挿入可能にしたことを特徴とする請求項１記載
のレーザリペア機能付顕微鏡。 - 【請求項４】前記結像光学系は、無限遠設計対物レンズ
と結像レンズからなり、前記レーザ集光手段として前記
結像レンズを挿脱可能に設け、前記結像レンズを光路か
ら脱することにより前記可変スリットの像をスポット状
に集光させるように前記対物レンズが光学調整されてい
ることを特徴とする請求項１記載のレーザリペア機能付
顕微鏡。 - 【請求項５】前記結像光学系は、有限遠設計対物レンズ
を備え、前記レーザ集光手段は、該対物レンズと前記可
変スリットとの間に前記可変スリットの像を前記修正個
所にスポット状に集光させる集光レンズを挿脱可能に設
けたことを特徴とする請求項１記載のレーザリペア機能
付顕微鏡。 - 【請求項６】前記レーザ光源と前記可変スリットとの間
に光路分割素子を介して該可変スリットの像を前記基板
面に投影するガイド光源光学系を配置したことを特徴と
する請求項１記載のレーザリペア機能付顕微鏡。 - 【請求項７】前記結像光学系の光路に光路分割素子を介
して前記基板面を観察する観察光学系を配置したことを
特徴とする請求項１記載のレーザリペア機能付顕微鏡。 - 【請求項８】前記結像光学系に前記基板上に照射される
前記レーザ光の照射エネルギー強度を調整する調光手段
を設けたことを特徴とする請求項１記載のレーザリペア
機能付顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07289595A JP3469668B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | レーザリペア機能付顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07289595A JP3469668B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | レーザリペア機能付顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271791A JPH08271791A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3469668B2 true JP3469668B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=13502553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07289595A Expired - Fee Related JP3469668B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | レーザリペア機能付顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3469668B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005077857A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Cyber Laser Kk | 複数の焦点を有する顕微鏡、該顕微鏡を具備するレーザー加工装置および該装置を用いたレーザー加工方法 |
| JP4258814B2 (ja) * | 2004-11-11 | 2009-04-30 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡の照明装置 |
| JP4869606B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2012-02-08 | オリンパス株式会社 | レーザ光照射装置およびレーザ光照射装置付顕微鏡装置 |
| JP2012135807A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Omron Corp | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
| WO2021166037A1 (ja) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工機 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP07289595A patent/JP3469668B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08271791A (ja) | 1996-10-18 |
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