JPH05204136A - マスクミラーの製造方法 - Google Patents

マスクミラーの製造方法

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JPH05204136A
JPH05204136A JP1287492A JP1287492A JPH05204136A JP H05204136 A JPH05204136 A JP H05204136A JP 1287492 A JP1287492 A JP 1287492A JP 1287492 A JP1287492 A JP 1287492A JP H05204136 A JPH05204136 A JP H05204136A
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JP
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dielectric thin
thin film
mirror
light beam
absorption layer
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JP1287492A
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Masao Izumo
正雄 出雲
Nobuyuki Zumoto
信行 頭本
Toshinori Yagi
俊憲 八木
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電体薄膜ミラー30の吸収層15にピンホール
板２の開口を結像させ、その結像に対応する吸収層15の
部分と誘電体薄膜12の部分を完全に除去して被加工物の
表面にピンホール板２の開口の像を正確に転写できるマ
スクミラー31の製造方法を提供する。 【構成】 透光性基板11の片表面に光ビームの吸収層15
を被着形成し、その上に高屈折膜12a と低屈折膜12b を
交互に積層した誘電体薄膜12を被着形成した誘電体薄膜
ミラー30を得る工程、所定のパターンに対応する形状に
した光ビームを集光し、誘電体薄膜ミラー30の透光性基
板11を透過して吸収層15に結像させ、光ビームを吸収し
た吸収層15の体積膨張により結像に対応する吸収層15の
部分と誘電体薄膜12の部分を除去して誘電体薄膜12にそ
のパターンを形成したマスクミラー31を得る工程を備え
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えば、紫外レーザ光
ビームを照射して被加工物の表面に所定のパターンを転
写するのに用いるマスクミラの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は透光性基板の表面に誘電体薄膜を
形成したすでに周知の誘電体薄膜ミラの構成を示す断面
図、図５は図４の誘電体薄膜ミラに紫外レーザ光ビーム
を照射して所定のパターンを形成したマスクミラの製造
方法を図解する説明図、図６は図５に図解するマスクミ
ラの製造方法によったマスクミラを示す断面図である。
図４〜６において、１は紫外レーザ光ビームを出力する
エキシマレーザ発振器、２は開口を有するピンホール
板、３は入射した紫外レーザ光ビームを所定方向に反射
するベンドミラ、４は入射した紫外レーザ光ビームを集
光する結像レンズ、11は透光性基板で合成石英あるいは
螢石からなる。12は透光性基板11の表面に被着形成した
誘電体薄膜、12ａは酸化ハフニウム（Ｈf Ｏ2 ）などの
屈折率の高い物質からなる高屈折膜、12ｂは酸化硅素
（Ｓi Ｏ2 ）などの屈折率の低い物質からなる低屈折
膜、13は紫外レーザ光ビームの照射により飛散する誘電
体薄膜12のごく一部が飛散せずに残って透光性基板11と
一体になった凹凸部、20は透光性基板11の表面に誘電体
薄膜12を被着形成した誘電体薄膜ミラ、21は誘電体薄膜
12にピンホール板２の開口を結像させてその開口のパタ
ーンを形成したマスクミラである。
【０００３】従来のマスクミラの製造方法は以上のよう
に構成され透光性基板11の片表面に酸化ハフニウムの高
屈折膜12ａと酸化硅素の低屈折膜12ｂを交互にそれぞれ
紫外レーザ光の波長のほぼ 1/4の膜厚で数10層積層した
誘電体薄膜12を被着形成して誘電体薄膜ミラ20にする。
次いで、エキシマレーザ発振器１の出力する紫外レーザ
光ビームをピンホール板２に照射し、ピンホール板２の
開口を透過した紫外レーザ光ビームをベンドミラ３で反
射させ、結像レンズ４で集光して誘電体薄膜ミラ20の誘
電体薄膜12にピンホール板２の開口を結像させる。誘電
体薄膜12のこの結像した部分は照射する紫外レーザ光ビ
ームを吸収するが、そのエネルギ密度は結像レンズ４の
倍率を変えることにより調整することができ、誘電体薄
膜12の物質で決まる加工閾値より高くすると、紫外レー
ザ光ビームを吸収した部分は飛散して誘電体薄膜12にピ
ンホール板12の開口の像を加工したマスクミラ21が得ら
れる。
【０００４】紫外レーザ光ビームはフォトンコストが高
いので、紫外レーザ光ビームを照射して被加工物の表面
に所定のパターンを転写するのに用いるマスクミラ21に
は反射率と耐光性の極めて高い誘電体薄膜12を適用し、
マスクミラ21に入射する紫外レーザ光ビームを多重反射
させるなどその有効利用をはかるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のマスクミラの製
造方法は以上のようになっており、紫外レーザ光ビーム
をピンホール板２に照射し、その開口を透過した紫外レ
ーザ光ビームを集光して誘電体薄膜ミラ20の誘電体薄膜
12にピンホール板２の開口を結像させると、この結像し
た部分は紫外レーザ光ビームを吸収して飛散するが誘電
体薄膜12の透光性基板11に近い部分は高屈折膜12ａも低
屈折膜12ｂも融点が高いため完全に飛散せず、透光性基
板11と一体になった凹凸部13として残留するので、この
ようなマスクミラ21を用いて被加工物の表面にピンホー
ル板２の開口の像を転写すると、凹凸部13による紫外レ
ーザ光ビームの干渉縞ができ、その開口の像を正確に転
写できないと云う技術的課題があった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決しよう
とするものであり、誘電体薄膜ミラの誘電体薄膜にピン
ホール板の開口を結像させた部分を完全に除去して被加
工物の表面にピンホール板の開口の像を正確に転写でき
るマスクミラの製造方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るマスクミ
ラの製造方法は透光性基板の片表面に光ビームの吸収層
を被着形成し、さらに、この吸収層の上に屈折率の高い
物質からなる高屈折膜と屈折率の低い物質からなる低屈
折膜を交互にそれぞれ所定の膜厚で所定層数だけ積層し
た誘電体薄膜を被着形成した誘電体薄膜ミラを得る工
程、所定のパターンに対応する形状にした光ビームを集
光し、誘電体薄膜ミラの透光性基板を透過して吸収層に
結像させ、光ビームを吸収した吸収層の体積膨張により
結像に対応する吸収層の部分と誘電体薄膜の部分を除去
して誘電体薄膜にパターンを形成したマスクミラを得る
工程を備えたものである。
【０００８】
【作用】この発明における誘電体薄膜ミラを得る工程で
は透光性基板の片表面に光ビームの吸収層を被着形成し
た上に誘電体薄膜を被着形成し、マスクミラを得る工程
では所定のパターンに対応する形状にした光ビームを集
光し、誘電体薄膜ミラの透光性基板を透過して吸収層に
結像させ、光ビームを吸収した吸収層の体積膨張により
結像に対応する吸収層の部分と誘電体薄膜の部分を除去
して誘電体薄膜にパターンを形成する。
【０００９】
【実施例】
実施例１．この発明の一実施例を図について説明する。
図１はこの発明による誘電体薄膜ミラの構成を示す断面
図、図２は図１の誘電体薄膜ミラに紫外レーザ光ビーム
を照射して所定のパターンを形成したマスクミラの製造
方法を図解する説明図、図３は図２に図解するマスクミ
ラの製造方法によったマスクミラを示す断面図である。
図１〜３において、１〜４、11、12、12ａ、12ｂは従来
のマスクミラの製造方法におけるものと同じである。15
は照射した紫外レーザ光ビームを吸収する吸収層、30は
透光性基板11の表面に吸収層15を被着形成したうえ誘電
体薄膜12を被着形成した誘電体薄膜ミラ、31は誘電体薄
膜12にピンホール板２の開口のパターンを形成したマス
クミラである。
【００１０】この実施例は以上のように構成され透光性
基板11の片表面に紫外レーザ光ビームを吸収する吸収層
15を被着形成し、その上に酸化ハフニウムの高屈折膜12
ａと酸化硅素の低屈折膜12ｂを交互にそれぞれ紫外レー
ザ光の波長のほぼ 1/4の膜厚で数10層積層した誘電体薄
膜12を被着形成して誘電体薄膜ミラ30にする。次いでエ
キシマレーザ発振器１の出力する紫外レーザ光ビームを
ピンホール板２に照射し、ピンホール板２の開口を透過
した紫外レーザ光ビームをベンドミラ３で反射させ、結
像レンズ４で集光して、誘電体薄膜ミラ30の透光性基板
11を透過したうえ、吸収層15にピンホール板２の開口を
結像させる。吸収層15のこの結像した部分は紫外レーザ
光ビームを吸収して急激に温度上昇し、体積膨張するの
で、吸収層15の結像した部分とその上の誘電体薄膜12の
部分は透光性基板11から剥離して除去され、誘電体薄膜
12にピンホール板２の開口の像を加工したマスクミラ31
が得られる。
【００１１】なお、実施例１では誘電体薄膜30に紫外レ
ーザ光ビームを照射したが、これに限らず、他のレーザ
光ビームであっても、またインコヒーレントの光ビーム
であってもよい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、透光性基板の片表面に光ビームの吸収層を被着形成
し、さらにその上に誘電体薄膜を被着形成した誘電体薄
膜ミラを得る工程、所定のパターンに対応する形状にし
た光ビームを集光し、誘電体薄膜ミラの透光性基板を透
過して吸収層に結像させ、光ビームを吸収した吸収層の
体積膨張によりその結像に対応する吸収層の部分と誘電
体薄膜の部分を除去して誘電体薄膜に所定のパターンを
形成したマスクミラを得る工程を備えたので、吸収層と
誘電体薄膜のそのパターンに相当する部分が完全に除去
されて被加工物の表面にピンホール板の開口の像を正確
に転写できるマスクミラが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による誘電体薄膜ミラの構成を示す断
面図である。
【図２】図１の誘電体薄膜ミラに所定のパターンを形成
したマスクミラの製造方法を図解する説明図である。
【図３】図２に図解するマスクミラの製造方法によった
マスクミラを示す断面図である。
【図４】従来の誘電体薄膜ミラの構成を示す断面図であ
る。
【図５】図４の誘電体薄膜ミラに所定のパターンを形成
したマスクミラの製造方法を図解する説明図である。
【図６】図５に図解するマスクミラの製造方法によった
マスクミラを示す断面図である。
【符号の説明】
２ ピンホール板 ４ 結像レンズ 11 透光性基板 12 誘電体薄膜 12ａ 高屈折膜 12ｂ 低屈折膜 15 吸収層 30 誘電体薄膜ミラ 31 マスクミラ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月１９日
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 マスクミラーの製造方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えば、紫外レーザ光
ビームを照射して被加工物の表面に所定のパターンを転
写するのに用いるマスクミラーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は透光性基板の表面に誘電体薄膜を
形成したすでに周知の誘電体薄膜ミラーの構成を示す断
面図、図５は図４の誘電体薄膜ミラーに紫外レーザ光ビ
ームを照射して所定のパターンを形成したマスクミラー
の製造方法を図解する説明図、図６は図５に図解するマ
スクミラーの製造方法によったマクスミラーを示す断面
図である。図４〜６において、１は紫外レーザ光ビーム
を出力するエキシマレーザ発振器、２は開口を有するピ
ンホール板、３は入射した紫外レーザ光ビームを所定方
向に反射するベンドミラー、４は入射した紫外レーザ光
ビームを集光する結像レンズ、11は透光性基板で合成石
英あるいは蛍石からなる。12は透光性基板11の表面に被
着形成した誘電体薄膜、12a は酸化ハフニウム（Ｈf Ｏ
2 ）などの屈折率の高い物質からなる高屈折膜、12b は
酸化硅素（Ｓi Ｏ2 ）などの屈折率の低い物質からなる
低屈折膜、13は紫外レーザ光ビームの照射により飛散す
る誘電体薄膜12のごく一部が飛散せずに残って透光性基
板11と一体になった凹凸部、20は透光性基板11の表面に
誘電体薄膜12を被着形成した誘電体薄膜ミラー、21は誘
電体薄膜12にピンホール板２の開口を結像させてその開
口のパターンを形成したマスクミラーである。
【０００３】従来のマスクミラーの製造方法は以上のよ
うに構成され透光性基板11の片表面に酸化ハフニウムの
高屈折膜12a と酸化硅素の低屈折膜12b を交互にそれぞ
れ紫外レーザ光の波長のほぼ1/4 の膜厚で数10層積層し
た誘電体薄膜12を被着形成して誘電体薄膜ミラー20にす
る。次いで、エキシマレーザ発振器１の出力する紫外レ
ーザ光ビームをピンホール板２に照射し、ピンホール板
２の開口を透過した紫外レーザ光ビームをベンドミラー
３で反射させ、結像レンズ４で集光して誘電体薄膜ミラ
ー20の誘電体薄膜12にピンホール板２の開口を結像させ
る。誘電体薄膜12のこの結像した部分は照射する紫外レ
ーザ光ビームを吸収するが、そのエネルギ密度は結像レ
ンズ４の倍率を変えることにより調整することができ、
誘電体薄膜12の物質で決まる加工閾値より高くすると、
紫外レーザ光ビームを吸収した部分は飛散して誘電体薄
膜12にピンホール板12の開口の像を加工したマスクミラ
ー21が得られる。
【０００４】紫外レーザ光ビームはフォトンコストが高
いので、紫外レーザ光ビームを照射して被加工物の表面
に所定のパターンを転写するのに用いるマスクミラー21
には反射率と耐光性の極めて高い誘電体薄膜12を適用
し、マスクミラー21に入射する紫外レーザ光ビームを多
重反射させるなどその有効利用をはかるようになってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のマスクミラーの
製造方法は以上のようになっており、紫外レーザ光ビー
ムをピンホール板２に照射し、その開口を透過した紫外
レーザ光ビームを集光して誘電体薄膜ミラー20の誘電体
薄膜12にピンホール板２の開口を結像させると、この結
像した部分は紫外レーザ光ビームを吸収して飛散するが
誘電体薄膜12の透光性基板11に近い部分は高屈折膜12a
も低屈折膜12b も融点が高いため完全に飛散せず、透光
性基板11と一体になった凹凸部13として残留するので、
このようなマスクミラー21を用いて被加工物の表面にピ
ンホール板２の開口の像を転写すると、凹凸部13による
紫外レーザ光ビームの干渉縞ができ、その開口の像を正
確に転写できないと言う技術的課題があった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決しよう
とするものであり、誘電体薄膜ミラーの誘電体薄膜にピ
ンホール板の開口を結像させた部分を完全に除去して被
加工物の表面にピンホール板の開口の像を正確に転写で
きるマスクミラーの製造方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るマスクミ
ラーの製造方法は透光性基板の片表面に光ビームの吸収
層を被着形成し、さらに、この吸収層の上に屈折率の高
い物質からなる高屈折膜と屈折率の低い物質からなる低
屈折膜を交互にそれぞれ所定の膜厚で所定層数だけ積層
した誘電体薄膜を被着形成した誘電体薄膜ミラーを得る
工程、所定のパターンに対応する形状にした光ビームを
集光し、誘電体薄膜ミラーの透光性基板を透過して吸収
層に結像させ、光ビームを吸収した吸収層の体積膨張に
より結像に対応する吸収層の部分と誘電体薄膜の部分を
除去して誘電体薄膜にパターンを形成したマスクミラー
を得る工程を備えたものである。
【０００８】
【作用】この発明における誘電体薄膜ミラーを得る工程
では透光性基板の片表面に光ビームの吸収層を被着形成
した上に誘電体薄膜を被着形成し、マスクミラーを得る
工程では所定のパターンに対応する形状にした光ビーム
を集光し、誘電体薄膜ミラーの透光性基板を透過して吸
収層に結像させ、光ビームを吸収した吸収層の体積膨張
により結像に対応する吸収層の部分と誘電体薄膜の部分
を除去して誘電体薄膜にパターンを形成する。
【０００９】
【実施例】 実施例１．この発明の一実施例を図について説明する。
図１はこの発明による誘電体薄膜ミラーの構成を示す断
面図、図２は図１の誘電体薄膜ミラーに紫外レーザ光ビ
ームを照射して所定のパターンを形成したマスクミラー
の製造方法を図解する説明図、図３は図２に図解するマ
スクミラーの製造方法によったマスクミラーを示す断面
図である。図１〜図３において、１〜４、11、12、12a
、12b は従来のマスクミラーの製造方法におけるもの
と同じである。15は照射した紫外レーザ光ビームを吸収
する吸収層、30は透光性基板11の表面に吸収層15を被着
形成したうえ誘電体薄膜12を被着形成した誘電体薄膜ミ
ラー、31は誘電体薄膜12にピンホール板２の開口のパタ
ーンを形成したマスクミラーである。
【００１０】この実施例は以上のように構成され透光性
基板11の片表面に紫外レーザ光ビームを吸収する吸収層
15を被着形成し、その上に酸化ハフニウムの高屈折膜12
a と酸化硅素の低屈折膜12b を交互にそれぞれ紫外レー
ザ光の波長のほぼ1/4 の膜厚で数10層積層した誘電体薄
膜12を被着形成して誘電体薄膜ミラー30にする。次いで
エキシマレーザ発振器１の出力する紫外レーザ光ビーム
をピンホール板２に照射し、ピンホール板２の開口を透
過した紫外レーザ光ビームをベンドミラー３で反射さ
せ、結像レンズ４で集光して、誘電体薄膜ミラー30の透
光性基板11を透過したうえ、吸収層15にピンホール板２
の開口を結像させる。吸収層15のこの結像した部分は紫
外レーザ光ビームを吸収して急激に温度上昇し、体積膨
張するので、吸収層15の結像した部分とその上の誘電体
薄膜12の部分は透光性基板11から剥離して除去され、誘
電体薄膜12にピンホール板２の開口の像を加工したマス
クミラー31が得られる。
【００１１】なお、実施例１では誘電体薄膜30に紫外レ
ーザ光ビームを照射したが、これに限らず、他のレーザ
光ビームであっても、またインコヒーレントの光ビーム
であってもよい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、透光性基板の片表面に光ビームの吸収層を被着形成
し、さらにその上に誘電体薄膜を被着形成した誘電体薄
膜ミラーを得る工程、所定のパターンに対応する形状に
した光ビームを集光し、誘電体薄膜ミラーの透光性基板
を透過して吸収層に結像させ、光ビームを吸収した吸収
層の体積膨張によりその結像に対応する吸収層の部分と
誘電体薄膜の部分を除去して誘電体薄膜に所定のパター
ンを形成したマスクミラーを得る工程を備えたので、吸
収層と誘電体薄膜のそのパターンに相当する部分が完全
に除去されて被加工物の表面にピンホール板の開口の像
を正確に転写できるマスクミラーが得られる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による誘電体薄膜ミラーの構成を示す
断面図である。
【図２】図１の誘電体薄膜ミラーに所定のパターンを形
成したマスクミラーの製造方法を図解する説明図であ
る。
【図３】図２に図解するマスクミラーの製造方法によっ
たマスクミラーを示す断面図である。
【図４】従来の誘電体薄膜ミラーの構成を示す断面図で
ある。
【図５】図４の誘電体薄膜ミラーに所定のパターンを形
成したマスクミラーの製造方法を図解する説明図であ
る。
【図６】図５に図解するマスクミラーの製造方法によっ
たマスクミラーを示す断面図である。
【符号の説明】 ２ ピンホール板 ４ 結像レンズ 11 透光性基板 12 誘電体薄膜 12a 高屈折膜 12b 低屈折膜 15 吸収層 30 誘電体薄膜ミラー 31 マスクミラー
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透光性基板の片表面に光ビームの吸収層
    を被着形成し、さらに上記吸収層の上に屈折率の高い物
    質からなる高屈折膜と屈折率の低い物質からなる低屈折
    膜を交互にそれぞれ所定の膜厚で所定層数だけ積層した
    誘電体薄膜を被着形成した誘電体薄膜ミラを得る工程、
    所定のパターンに対応する形状にした上記光ビームを集
    光し、上記誘電体薄膜ミラの上記透光性基板を透過して
    上記吸収層に結像させ、上記光ビームを吸収した上記吸
    収層の体積膨張により上記結像に対応する上記吸収層の
    部分と上記誘電体薄膜の部分を除去して、上記誘電体薄
    膜に上記パターンを形成したマスクミラを得る工程を備
    えたことを特徴とするマスクミラの製造方法。
JP1287492A 1992-01-28 1992-01-28 マスクミラーの製造方法 Pending JPH05204136A (ja)

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