JPH05273761A - パターン形成装置 - Google Patents

パターン形成装置

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JPH05273761A
JPH05273761A JP4067573A JP6757392A JPH05273761A JP H05273761 A JPH05273761 A JP H05273761A JP 4067573 A JP4067573 A JP 4067573A JP 6757392 A JP6757392 A JP 6757392A JP H05273761 A JPH05273761 A JP H05273761A
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JP
Japan
Prior art keywords
curved surface
pattern
pattern forming
forming apparatus
surface portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP4067573A
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English (en)
Inventor
Shigekazu Nagai
茂和 永井
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SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】光を照射することにより円柱状部材の曲面部に
パターンを形成する装置を提供することを目的とする。 【構成】円柱状部材Aの曲面部Bを走査位置に位置決め
する位置決め手段12と、パターン情報を供給する制御
手段16と、光源24から射出された光を偏向するポリ
ゴンミラー26とからなるパターン形成装置10によ
り、レーザ光を走査することにより前記曲面部B上にパ
ターンを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パターン形成装置に関
し、一層詳細には、光を含む電磁波を照射することによ
り変性する材料からなる曲面部材に電気回路、LSI、
VLSI、センサ、アクチュエータ、マイクロメカニズ
ム等のパターンを形成するパターン形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路を組み込んだ装置の普及が著し
い。特に、装置の小型化と演算時間の高速化を達成する
ために該集積回路に描出される回路パターンの微小化が
要求され、従来の手段によってこの種の回路パターンを
より精緻に得ることは困難となりつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特に三次元半導体装置
を形成するための具体的方法は、未だ開示されていな
い。
【0004】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであって、集積度を向上させ、しかも迅速
且つ正確にパターンを形成することが可能なパターン形
成装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、光を照射することにより変性する材料か
らなる部材の曲面部に電気回路等のパターンを形成する
パターン形成装置であって、前記曲面部を位置決めして
保持する位置決め手段と、前記曲面部に光を照射する光
源と、前記光源から射出された光を偏向し前記曲面部に
対して走査する露光手段と、前記光源または露光手段を
制御して該曲面部のパターンを所望の形状に形成する制
御手段と、を備えることを特徴とする。
【0006】また、本発明は、円柱状の部材の曲面部に
電気回路等のパターンを形成するパターン形成装置であ
って、少なくとも一以上の加工手段を連続して配列する
ことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明に係るパターン形成装置では、光を照射
することにより変性する材料からなる曲面部にパターン
を形成する際に、曲面部を走査位置に位置決めする位置
決め手段により、パターンを形成する位置を特定する。
そして、光源から射出された光を偏向走査することによ
りパターンを形成する。
【0008】また、本発明に係るパターン形成装置で
は、複数の加工手段を連続して配列することにより、円
柱状の部材の曲面部にパターンを形成するための一連の
工程を連続的に処理することができる。
【0009】
【実施例】次に、本発明のパターン形成装置について好
適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
【0010】図1に第1の実施例を示す。パターン形成
装置10は、基本的には、位置決め手段12と、露光手
段14と、制御手段16と、電源18とからなる。
【0011】位置決め手段12は、光を照射することに
より変性する材料からなる円柱状部材Aの長手方向の一
端部を挟持するピエゾ素子を用いたメカニカルハンド部
20と、このメカニカルハンド部20に機械的に連結さ
れて、該メカニカルハンド部20を回転させるモータ2
2を含む。前記モータ22としては、ACモータ、DC
モータ、超音波モータ、ピエゾモータ等が好適に用いら
れる。メカニカルハンド部20は、前記円柱状部材Aの
曲面部Bの一部を露光手段14に臨ませて位置決めす
る。
【0012】露光手段14は、光源24から射出された
光を偏向して前記曲面部Bの走査位置に走査するポリゴ
ンミラー26を含む。
【0013】制御手段16は、モータ22、光源24お
よびポリゴンミラー26に対し、制御信号を送信し、位
置決め手段12と露光手段14とを連動させることによ
り曲面部Bに形成されるパターンの形状を決定する。
【0014】本発明の第1の実施例に係るパターン形成
装置10は、基本的には以上のように構成されるもので
あり、次にその作用並びに効果について説明する。
【0015】先ず、予め円柱状部材Aの曲面部B表面に
単結晶シリコン層を積層したワークを装着する。次い
で、円柱状部材Aの長尺方向の一端部をメカニカルハン
ド部20で挟持する。これによって円柱状部材Aの初期
的な位置決めが達成される。このような準備を経た後、
モータ22を回転させると共に、この回転に連動させて
光源24からレーザ光を射出する。このレーザ光は、高
速度で回転するポリゴンミラー26で偏向させ、曲面部
Bの面上を走査する。この時、制御手段16を介し、モ
ータ22と光源24とポリゴンミラー26は互いに連動
して所望のパターン形状でレーザ光を照射する。
【0016】前記曲面部Bを形成した円柱状部材Aを複
数本平行に立設して、複数本の円柱状部材Aの曲面部B
に同時にパターンを形成する実施例を図2に示す。この
場合、円柱状部材Aを複数本立設する際には、図3に示
すように、ワークである円柱状部材Aを保持するピエゾ
ハンド21と、モータ22により円柱状部材Aを回転さ
せるピエゾクランプ23とを用いる。
【0017】ピエゾハンド21は、複数のピエゾ素子2
1bが積層収納され、ベアリング21cを介して回転自
在な回転部21aを有し、前記ピエゾ素子21bの変位
によって円柱状部材Aの上端部を把持する。また、ピエ
ゾクランプ23は、複数のピエゾ素子23bが積層収納
され、モータ22により回転する回転部23aを有し、
前記ピエゾ素子23bの変位によって円柱状部材Aの下
端部を把持する。
【0018】さらに、前記露光手段14を円柱状部材A
の曲面部Bを囲繞する円周に沿って複数個配設し、一本
の円柱状部材Aの曲面部Bの複数箇所に同時に作用さ
せ、パターン形成の迅速化を図ることが可能である。
【0019】他の実施例として、前記ポリゴンミラー2
6と、前記曲面部Bの走査位置との間に開閉自在なスリ
ットを画成した遮光手段15を配設し、前記スリットを
開閉して露光位置の調節を図ることもできる(図4参
照)。
【0020】次に、本発明に係るパターン形成装置の第
2の実施例について説明する。図5において、参照符号
30は、第2の実施例に係るパターン形成装置を示す。
該パターン形成装置30は、円柱状部材Dを所定の光照
射位置に保持する保持手段32と、遮光手段34と、露
光手段36と、制御手段38と、電源40とからなる。
遮光手段34は、屈曲形状、長方形、十字状等のパター
ンからなるスリット34aを有し、保持手段32は、図
示しない治具台に配設されたメカニカルハンド32aに
よって、円柱状部材Dの長尺方向の一端を保持する。遮
光手段34は、前記円柱状部材Dの外周を囲繞する中空
円筒状を呈し、円筒状の露光手段36の内側に配置され
ている。
【0021】露光手段36は、前記円柱状部材Dの曲面
部Eをスリット34aを介して露光すべく、例えば周方
向並びに軸方向に沿って複数個の光源を有する。
【0022】該露光手段36には、制御手段38が接続
され、この制御手段38により円柱状部材Dの光源への
電流が制御されて露光量が調節され、所望のパターンが
形成される。
【0023】なお、当該第2実施例の遮光手段34によ
りウエハへの縮小露光を行うことも可能である。さらに
は、レンズ手段を加えることにより、より縮小した倍率
での縮小露光を行うことも可能である。
【0024】本発明の第2の実施例に係るパターン形成
装置30は、以上のように構成されるものであり、次に
その作用並びに効果について説明する。
【0025】円柱状部材Dの曲面部Eの表面に単結晶シ
リコン層を積層したワークに集積回路としての回路パタ
ーンを形成する際には、先ず、円柱状部材Dを中空円筒
状の遮光手段34内に遊嵌し所定の露光位置に位置決め
し、該円柱状部材Dの一端部をメカニカルハンド32a
で保持する。次いで、制御手段38により好適な露光量
が得られるよう調節された電流が露光手段36を構成す
る光源に供給され、曲面部Eに光が照射される。
【0026】前記光は、前記遮光手段34に貫設された
スリット34aを通過して、曲面部Eの所望の部位全体
に同時に照射され、所望の形状での露光が行われる。
【0027】なお、本実施例では、パターン形成装置1
0または30を用いて集積回路を形成しているが、本発
明は、これらの用途に限定されることなく、例えば、繊
維に新たな機能を付与すべく原糸の形状の加工や蛋白
質、遺伝子、DNA、RNA、細胞膜、神経軸索等の生
体物質を応用したマイクロマシン等に利用される微細な
シリコン部材および上記生体物質との複合体の加工等に
も広範に応用することが可能である。
【0028】また、ワークとして、円柱状部材にシリコ
ンを貼着することなく、図6に示すように、シリコンの
単結晶のみからなる円柱状のシリコン部材50を用いる
ことも可能である。該シリコン部材50を得るために
は、溶融状態のシリコン51に種材55を入れ、直径が
10mmオーダから数nmオーダまでの円柱状の形状と
なるように引き上げることにより、高純度の単結晶シリ
コンからなる円柱状のシリコン部材50を容易に得るこ
とができる。
【0029】図7に、前記円柱状のシリコン部材50の
曲面部50aにパターンを形成するパターン形成装置5
2を示す。当該パターン形成装置52は、図8に示すよ
うに、円柱状のシリコン部材50に連続的にパターンを
形成するために必要な加工を施す加工手段P1 乃至P4
を配列し、シリコン部材50へのパターンの形成に必要
な一連の工程を連続的に施し、効率的にパターンの形成
を行うことができる。前記加工手段P1 乃至P4 は、必
要に応じて、リソグラフィ法による露光手段、PVD、
CVD、エッチング、酸化、洗浄等の加工手段を組み合
わせることが可能である。
【0030】なお、ワークである円柱状のシリコン部材
50に対してパターンを連続的に形成するには、図9に
示すように、前記加工手段P1 乃至P4 が真空状態とな
るように外覆部材60を設ければよい。
【0031】前記外覆部材60は、加工手段P1 乃至P
4 の配設部位に到るワーク通路62にワークである円柱
状のシリコン部材50に当接するOリング62aや磁性
流体シール62b等が複数個設けられるとともに、ワー
ク通路62並びに加工手段P 1 乃至P4 の配設部位に真
空引きするための複数の管路66、68、70、72が
配設されている。
【0032】前記管路66、68、70、72は、前記
管路66が図示しない超高真空用ポンプに、管路68が
高真空用ポンプに、管路70が中真空用ポンプに、管路
72が低真空用ポンプに接続する。従って、各々のポン
プで真空引きすることにより、加工手段P1 乃至P4
配設部位に所望の真空状態が得られる。この結果、円柱
状のシリコン部材50の曲面部50aへの加工に際し
て、粉塵等の影響を排除することができるので、高精度
のパターンを形成することができる。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明に係るパターン形成
装置では、円柱状部材の曲面部に、光源から射出された
光を露光手段を介して照射して前記円柱状部材の曲面部
を所望のパターンに露光させる。従って、迅速、且つ、
正確にパターンを形成する効果が得られる。
【0034】また、複数の加工手段を連続して配列する
ことにより、円柱状の部材の曲面部にパターンを形成す
るための一連の工程を連続的に処理することができるの
で、パターンを形成する時間を大幅に短縮化することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るパターン形成装置の第1の実施例
を示す概念説明図である。
【図2】図1に示したパターン形成装置を基本構成とす
る実施例の斜視図である。
【図3】図2に示した実施例に用いられるメカニカルハ
ンド部の縦断面図である。
【図4】図1に示したパターン形成装置を基本構成とす
る実施例の説明図である。
【図5】本発明に係るパターン形成装置の第2の実施例
を示す概念説明図である。
【図6】シリコンからなる円柱状部材を得る方法の説明
図である。
【図7】円柱状のシリコン部材にパターンを形成するた
めのパターン形成装置の概念図である。
【図8】本発明に係るパターン形成装置を含む加工手段
の配列の説明図である。
【図9】図7に示すパターン形成装置の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
10…パターン形成装置 12…位置決め手段 14…露光手段 15…遮光手段 16…制御手段 18…電源 20…メカニカルハンド部 21…ピエゾハンド 22…モータ 23…ピエゾクランプ 24…光源 26…ポリゴンミラー 30…パターン形成装置 32…保持手段 32a…メカニカルハンド 34…遮光手段 36…露光手段 38…制御手段 40…電源 50…シリコン部材 52…パターン形成装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光を照射することにより変性する材料から
    なる部材の曲面部に電気回路等のパターンを形成するパ
    ターン形成装置であって、 前記曲面部を位置決めして保持する位置決め手段と、 前記曲面部に光を照射する光源と、 前記光源から射出された光を偏向し前記曲面部に対して
    走査する露光手段と、 前記光源または露光手段を制御して該曲面部のパターン
    を所望の形状に形成する制御手段と、 を備えることを特徴とするパターン形成装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の装置において、当該パター
    ン形成装置は、前記露光手段に代えて、光照射位置に保
    持された前記曲面部の外周位置に配設され、前記曲面部
    に対応する部位に所望のパターン孔を貫設した中空円筒
    状のスリット部を備えることを特徴とするパターン形成
    装置。
  3. 【請求項3】円柱状の部材の曲面部に電気回路等のパタ
    ーンを形成するパターン形成装置であって、 少なくとも一以上の加工手段を連続して配列することを
    特徴とするパターン形成装置。
JP4067573A 1992-03-25 1992-03-25 パターン形成装置 Pending JPH05273761A (ja)

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JP4067573A JPH05273761A (ja) 1992-03-25 1992-03-25 パターン形成装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003026368A1 (fr) * 2001-09-11 2003-03-27 Daiken Chemical Co., Ltd. Procede permettant de former une image sur la surface d'un objet, notamment un substrat de circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003026368A1 (fr) * 2001-09-11 2003-03-27 Daiken Chemical Co., Ltd. Procede permettant de former une image sur la surface d'un objet, notamment un substrat de circuit
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