JPH06208088A - 光刻印装置 - Google Patents
光刻印装置Info
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- JPH06208088A JPH06208088A JP5001929A JP192993A JPH06208088A JP H06208088 A JPH06208088 A JP H06208088A JP 5001929 A JP5001929 A JP 5001929A JP 192993 A JP192993 A JP 192993A JP H06208088 A JPH06208088 A JP H06208088A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光利用効率の高いレーザ刻印装置を実現す
る。 【構成】 位相変調型液晶空間光変調器に位相分布を表
示する。この位相分布をレーザで照明し、試料上にパタ
ーンを刻印する。この時に、パターンの最大空間周波数
を考慮して、ビーム径、繰り返し露光回数、ならびにレ
ーザ出力を決める。
る。 【構成】 位相変調型液晶空間光変調器に位相分布を表
示する。この位相分布をレーザで照明し、試料上にパタ
ーンを刻印する。この時に、パターンの最大空間周波数
を考慮して、ビーム径、繰り返し露光回数、ならびにレ
ーザ出力を決める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空間光変調器を用いた
レーザ刻印装置に関する。
レーザ刻印装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶空間光変調器を可変マスクとして用
いたレーザ刻印装置の開発が進んでいる。この装置で
は、液晶空間光変調器の２次元的な光スイッチング効果
を利用して、刻印したいパターンをそのまま濃淡情報と
して液晶空間光変調器へ表示する。つぎに、レーザで液
晶空間光変調器を照明し、レンズで試料表面へパターン
を結像する。こうして、パターンが結像された試料表面
の部分がレーザの熱で蒸発して刻印される。（例えば、
特開昭60-174671、特開平1-176564）
いたレーザ刻印装置の開発が進んでいる。この装置で
は、液晶空間光変調器の２次元的な光スイッチング効果
を利用して、刻印したいパターンをそのまま濃淡情報と
して液晶空間光変調器へ表示する。つぎに、レーザで液
晶空間光変調器を照明し、レンズで試料表面へパターン
を結像する。こうして、パターンが結像された試料表面
の部分がレーザの熱で蒸発して刻印される。（例えば、
特開昭60-174671、特開平1-176564）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のレーザ
刻印装置には、液晶空間光変調器に表示された濃淡のパ
ターンを開口マスクとして用いるために大部分の光が遮
られ、光利用効率が低いという問題があった。このため
に、少数文字列や線画像などのように、刻印したいパタ
ーンの総面積が小さい場合には、大出力レーザ光源が必
要になり、レーザ刻印装置の生産効率を著しく低めてい
た。
刻印装置には、液晶空間光変調器に表示された濃淡のパ
ターンを開口マスクとして用いるために大部分の光が遮
られ、光利用効率が低いという問題があった。このため
に、少数文字列や線画像などのように、刻印したいパタ
ーンの総面積が小さい場合には、大出力レーザ光源が必
要になり、レーザ刻印装置の生産効率を著しく低めてい
た。
【０００４】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、その目的は、光利用効率が高く、高品質なパ
ターン刻印が可能なレーザ刻印装置を提供するところに
ある。
であって、その目的は、光利用効率が高く、高品質なパ
ターン刻印が可能なレーザ刻印装置を提供するところに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の光刻印装
置は、少なくとも、コヒーレント光源と、前記コヒーレ
ント光源からの光の波面を制御する空間光変調器と、前
記空間光変調器へ複素振幅データを表示する手段とを備
え、前記空間光変調器へ複素振幅データを表示する手段
は、少なくとも、再生したいパターンデータを入力する
手段と、前記再生したいパターンデータの強度がゼロで
ない部分のドット数を計数する手段と、乱数データを発
生する手段と、フーリエ変換を実行する手段とを備え、
前記空間光変調器へ表示する複素振幅データを作成する
過程は、前記再生したいパターンデータと前記乱数デー
タを掛け合わせる過程と、得られたデータを前記フーリ
エ変換を実行する手段によりフーリエ変換して求める過
程とを有することを特徴とする。
置は、少なくとも、コヒーレント光源と、前記コヒーレ
ント光源からの光の波面を制御する空間光変調器と、前
記空間光変調器へ複素振幅データを表示する手段とを備
え、前記空間光変調器へ複素振幅データを表示する手段
は、少なくとも、再生したいパターンデータを入力する
手段と、前記再生したいパターンデータの強度がゼロで
ない部分のドット数を計数する手段と、乱数データを発
生する手段と、フーリエ変換を実行する手段とを備え、
前記空間光変調器へ表示する複素振幅データを作成する
過程は、前記再生したいパターンデータと前記乱数デー
タを掛け合わせる過程と、得られたデータを前記フーリ
エ変換を実行する手段によりフーリエ変換して求める過
程とを有することを特徴とする。
【０００６】本発明の第２の光刻印装置は、前記第１の
光刻印装置において、前記乱数データは、前記空間光変
調器の１フレーム単位で、互いに無相関であることを特
徴とする。
光刻印装置において、前記乱数データは、前記空間光変
調器の１フレーム単位で、互いに無相関であることを特
徴とする。
【０００７】本発明の第３の光刻印装置は、前記第１の
光刻印装置において、前記複素振幅データを表示する手
段は、前記再生したいパターンデータにおける最大空間
周波数を判定する手段と、前記再生したいパターンの最
大空間周波数に応じて前記コヒーレント光源からの出射
ビーム径を調節する手段と、繰り返し露光回数を加減す
る手段とを備えていることを特徴とする。
光刻印装置において、前記複素振幅データを表示する手
段は、前記再生したいパターンデータにおける最大空間
周波数を判定する手段と、前記再生したいパターンの最
大空間周波数に応じて前記コヒーレント光源からの出射
ビーム径を調節する手段と、繰り返し露光回数を加減す
る手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】本発明の第４の光刻印装置は、前記第１の
光刻印装置において、前記複素振幅データを表示する手
段は、前記再生したいパターンデータにおける最大空間
周波数を判定する手段と、前記再生したいパターンの最
大空間周波数に応じて前記コヒーレント光源からの出射
ビーム径を調節する手段と、繰り返し露光回数を加減す
る手段と、前記コヒーレント光源の出力を調節する手段
とを備えていることを特徴とする。
光刻印装置において、前記複素振幅データを表示する手
段は、前記再生したいパターンデータにおける最大空間
周波数を判定する手段と、前記再生したいパターンの最
大空間周波数に応じて前記コヒーレント光源からの出射
ビーム径を調節する手段と、繰り返し露光回数を加減す
る手段と、前記コヒーレント光源の出力を調節する手段
とを備えていることを特徴とする。
【０００９】本発明の第５の光刻印装置は、前記第１の
光刻印装置において、前記空間光変調器と前記パターン
を再生したい場所との間に、フーリエ変換レンズを備え
ていることを特徴とする。
光刻印装置において、前記空間光変調器と前記パターン
を再生したい場所との間に、フーリエ変換レンズを備え
ていることを特徴とする。
【００１０】本発明の第６の光刻印装置は、前記第１の
光刻印装置において、前記空間光変調器が位相変調型液
晶空間光変調器であることを特徴とする。
光刻印装置において、前記空間光変調器が位相変調型液
晶空間光変調器であることを特徴とする。
【００１１】
【実施例】以下、実施例により本発明の詳細を示す。
【００１２】（実施例１）図１に本発明のレーザ刻印装
置の構成を示す。レーザ光源１０１から出射されたビー
ムは、光学系１０２により拡大された平行光となり、位
相変調型液晶空間光変調器１０３へ入射する。そして、
液晶空間光変調器に表示された位相分布の作用により、
ビーム波面の位相が２次元的に変調される。この変調さ
れた波面をレンズ１０４でフーリエ変換することによ
り、試料１０５の表面に所定のパターンが結像再生され
る。レーザ光が照射された試料表面の部分は熱により蒸
発または変質して、パターンが刻印される。図１で、１
０６はレーザの駆動電源、１０７は液晶空間光変調器の
駆動回路、１０８はこれらを制御するための制御装置で
ある。刻印すべき文字やパターンは入力装置１０９から
入力される。本実施例では、波長1.064μｍのＹＡＧレ
ーザを光源に用いた。
置の構成を示す。レーザ光源１０１から出射されたビー
ムは、光学系１０２により拡大された平行光となり、位
相変調型液晶空間光変調器１０３へ入射する。そして、
液晶空間光変調器に表示された位相分布の作用により、
ビーム波面の位相が２次元的に変調される。この変調さ
れた波面をレンズ１０４でフーリエ変換することによ
り、試料１０５の表面に所定のパターンが結像再生され
る。レーザ光が照射された試料表面の部分は熱により蒸
発または変質して、パターンが刻印される。図１で、１
０６はレーザの駆動電源、１０７は液晶空間光変調器の
駆動回路、１０８はこれらを制御するための制御装置で
ある。刻印すべき文字やパターンは入力装置１０９から
入力される。本実施例では、波長1.064μｍのＹＡＧレ
ーザを光源に用いた。
【００１３】光学系１０２は倍率可変なビームコリメー
タであって、制御装置１０８からの信号にしたがって、
液晶空間光変調器１０３に入射するビームの径を調節す
る機能を有する。光学系１０２の構成としては、例え
ば、図２に示すようなものが考えられる。制御装置１０
８からの信号によりレンズ群を支持するステージを移動
して、レンズ間距離（図中のｄ1、ｄ2）を調節すること
により、ビームの拡大倍率を設定する。
タであって、制御装置１０８からの信号にしたがって、
液晶空間光変調器１０３に入射するビームの径を調節す
る機能を有する。光学系１０２の構成としては、例え
ば、図２に示すようなものが考えられる。制御装置１０
８からの信号によりレンズ群を支持するステージを移動
して、レンズ間距離（図中のｄ1、ｄ2）を調節すること
により、ビームの拡大倍率を設定する。
【００１４】本実施例で用いた液晶空間光変調器は、反
平行配向のＥＣＢ（電界制御複屈折）モードの液晶パネ
ルを有し、光の振幅を変化させることなく、位相だけを
線形に２π以上変調できる（第５１回応物秋季講演、26
a-H-10(1990)参照）。この液晶空間光変調器は、各画素
にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を備え、アクティブマト
リックス駆動方式により、少なくともビデオレートでの
書き換えが可能である。画素数は１２８×１２８、画素
ピッチは８０μｍ×８０μｍ、開口率は５０％である。
レーザが入射する側の基板表面には、表示領域には減反
射コートが、非表示領域には増反射コートが、それぞれ
施されている。液晶空間光変調器の位相変調特性を図４
に示す。ＥＣＢモードの液晶パネルは、液晶のダイレク
タと平行な偏光成分の位相だけを変調する。そこで、光
源には直線偏光のＹＡＧレーザを使い、出射ビームの偏
光方向を液晶のダイレクタと平行にした。
平行配向のＥＣＢ（電界制御複屈折）モードの液晶パネ
ルを有し、光の振幅を変化させることなく、位相だけを
線形に２π以上変調できる（第５１回応物秋季講演、26
a-H-10(1990)参照）。この液晶空間光変調器は、各画素
にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を備え、アクティブマト
リックス駆動方式により、少なくともビデオレートでの
書き換えが可能である。画素数は１２８×１２８、画素
ピッチは８０μｍ×８０μｍ、開口率は５０％である。
レーザが入射する側の基板表面には、表示領域には減反
射コートが、非表示領域には増反射コートが、それぞれ
施されている。液晶空間光変調器の位相変調特性を図４
に示す。ＥＣＢモードの液晶パネルは、液晶のダイレク
タと平行な偏光成分の位相だけを変調する。そこで、光
源には直線偏光のＹＡＧレーザを使い、出射ビームの偏
光方向を液晶のダイレクタと平行にした。
【００１５】本発明の刻印装置では、１次元あるいは２
次元の位相分布を液晶空間光変調器へ表示して、この位
相分布からパターンを再生する。この点が、液晶空間光
変調器を単なる開口マスクとして用いる従来方式との大
きな違いである。以下では、液晶空間光変調器へ記録す
る位相分布として、キノフォーム（IBM J. Res. Dev.,1
3, 150-155(1969)参照）を例にあげて、 （１）再生パターンにおけるスペックルノイズの低減 （２）光利用効率の向上 という観点から、本発明の特徴を説明する。
次元の位相分布を液晶空間光変調器へ表示して、この位
相分布からパターンを再生する。この点が、液晶空間光
変調器を単なる開口マスクとして用いる従来方式との大
きな違いである。以下では、液晶空間光変調器へ記録す
る位相分布として、キノフォーム（IBM J. Res. Dev.,1
3, 150-155(1969)参照）を例にあげて、 （１）再生パターンにおけるスペックルノイズの低減 （２）光利用効率の向上 という観点から、本発明の特徴を説明する。
【００１６】はじめに、キノフォームのデータ作成につ
いて簡単に説明しておく。振幅分布として与えられた画
像データにランダムな位相分布を重ねフーリエ変換し
て、フーリエ変換像の位相成分だけを取り出す。この位
相成分を量子化したものがキノフォームのデータであ
り、これを液晶空間光変調器へ表示する。このキノフォ
ームをコリメートされたレーザ光で照明すれば、液晶空
間光変調器の後方に、再生像が得られる。ただし、スペ
ックルノイズが目立つので、この再生像をそのまま刻印
の目的で使用することは難しい。
いて簡単に説明しておく。振幅分布として与えられた画
像データにランダムな位相分布を重ねフーリエ変換し
て、フーリエ変換像の位相成分だけを取り出す。この位
相成分を量子化したものがキノフォームのデータであ
り、これを液晶空間光変調器へ表示する。このキノフォ
ームをコリメートされたレーザ光で照明すれば、液晶空
間光変調器の後方に、再生像が得られる。ただし、スペ
ックルノイズが目立つので、この再生像をそのまま刻印
の目的で使用することは難しい。
【００１７】本発明では、キノフォームからの再生像を
積分してスペックルのコントラストを低めることによ
り、再生像質を改善することにした（光学連合シンポジ
ウム’９２論文集、p.25-26）。キノフォームデータの
作成において、原画像に重ねるランダム位相は０とπの
２値で十分な効果があることが判っている。この方法に
よれば、位相のとびに起因する強度の誤差、ならび
に、液晶空間光変調器の画素間の特性ばらつきに起因
する強度誤差を吸収できるため、高い画質の再生像が得
られる。
積分してスペックルのコントラストを低めることによ
り、再生像質を改善することにした（光学連合シンポジ
ウム’９２論文集、p.25-26）。キノフォームデータの
作成において、原画像に重ねるランダム位相は０とπの
２値で十分な効果があることが判っている。この方法に
よれば、位相のとびに起因する強度の誤差、ならび
に、液晶空間光変調器の画素間の特性ばらつきに起因
する強度誤差を吸収できるため、高い画質の再生像が得
られる。
【００１８】しかし、レーザのエネルギーを有効利用す
るためには、液晶空間光変調器を照明するビーム径とキ
ノフォームサイズの関係について考察することが必要で
あり、先に引用した文献（光学連合シンポジウム’９２
論文集、p.25-26）では、この点について全くふれてい
ない。
るためには、液晶空間光変調器を照明するビーム径とキ
ノフォームサイズの関係について考察することが必要で
あり、先に引用した文献（光学連合シンポジウム’９２
論文集、p.25-26）では、この点について全くふれてい
ない。
【００１９】本発明では、光利用効率を高めることを目
的に、原画像に含まれる最大空間周波数を考慮して再生
ビームの径を決定する方法と、それを実現する具体的手
段を提示する。
的に、原画像に含まれる最大空間周波数を考慮して再生
ビームの径を決定する方法と、それを実現する具体的手
段を提示する。
【００２０】まず、本発明の基盤となる実験事実につい
て述べておく。図５に、再生ビーム径（１／ｅ2）とキ
ノフォームサイズとの関係を示す。再生ビームの強度分
布はガウシアンである。光利用効率を３水準（９９％、
９０％、８０％）選び、それぞれに対応するビーム径ｗ
（１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ）を選んで再生実験を
おこない、スペックルコントラストと積分数の関係を調
べた（図６）。その結果、ビーム径が細くなる（光利用
効率は高くなる）につれて、スペックルコントラスト
（強度のばらつき）は大きくなることが判った。さら
に、積分後の解像度を調べるために、細かいストライプ
パターン（周期：２サンプル点）を再生し、その強度分
布を測定した。この測定から、ビーム径が細くなる（光
利用効率は高くなる）につれて、ストライプの白黒が区
別しにくくなることが判った。例として、積分数が５０
の時の結果を図７に示す。
て述べておく。図５に、再生ビーム径（１／ｅ2）とキ
ノフォームサイズとの関係を示す。再生ビームの強度分
布はガウシアンである。光利用効率を３水準（９９％、
９０％、８０％）選び、それぞれに対応するビーム径ｗ
（１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ）を選んで再生実験を
おこない、スペックルコントラストと積分数の関係を調
べた（図６）。その結果、ビーム径が細くなる（光利用
効率は高くなる）につれて、スペックルコントラスト
（強度のばらつき）は大きくなることが判った。さら
に、積分後の解像度を調べるために、細かいストライプ
パターン（周期：２サンプル点）を再生し、その強度分
布を測定した。この測定から、ビーム径が細くなる（光
利用効率は高くなる）につれて、ストライプの白黒が区
別しにくくなることが判った。例として、積分数が５０
の時の結果を図７に示す。
【００２１】これらの実験結果から、原画像に含まれる
最大空間周波数を考慮して再生ビームの径を決定するこ
とにより、（１）レーザ出力を調節して露光過剰を防止
することにより、再生ビームのエネルギーを最大限有効
に利用できることと、（２）積分数を加減することによ
り、再生ビーム径に依らずに同品質な刻印が実現でき
る、ことが理解できる。
最大空間周波数を考慮して再生ビームの径を決定するこ
とにより、（１）レーザ出力を調節して露光過剰を防止
することにより、再生ビームのエネルギーを最大限有効
に利用できることと、（２）積分数を加減することによ
り、再生ビーム径に依らずに同品質な刻印が実現でき
る、ことが理解できる。
【００２２】この方法を実現する具体的手段をつぎに示
そう。図３に本実施例に用いた制御装置１０８の構成を
示す。なお、以下の処理をタイミングを合わせて効率よ
く実効するために、必要に応じて制御回路３０１から各
回路に制御信号を送る。
そう。図３に本実施例に用いた制御装置１０８の構成を
示す。なお、以下の処理をタイミングを合わせて効率よ
く実効するために、必要に応じて制御回路３０１から各
回路に制御信号を送る。
【００２３】入力装置１０９から入力された画像データ
はフォントＲＯＭ３０２でドットマトリックスデータに
変換してから（はじめからドットマトリックスデータで
与えられていればそのまま）入力バッファ２０３に保存
する。このバッファから１フレーム分のデータ毎にメモ
リ３０６に読み出す。一方、乱数発生回路３０４によ
り、２値（本実施例では１と−１）データをランダムに
発生させる。この２値データを画像データのドット数と
同じ数毎に組にしてメモリ３０５に保存する。
はフォントＲＯＭ３０２でドットマトリックスデータに
変換してから（はじめからドットマトリックスデータで
与えられていればそのまま）入力バッファ２０３に保存
する。このバッファから１フレーム分のデータ毎にメモ
リ３０６に読み出す。一方、乱数発生回路３０４によ
り、２値（本実施例では１と−１）データをランダムに
発生させる。この２値データを画像データのドット数と
同じ数毎に組にしてメモリ３０５に保存する。
【００２４】メモリ３０５と３０６のデータを乗算回路
３０８で各ドット毎にかけあわせ、メモリ３０９に保存
する。このデータを２次元複素高速フーリエ変換回路３
１０でフーリエ変換し、複素振幅データをメモリ３１１
に保存する。このデータから逆正接演算回路３１２によ
って位相データを取り出し、量子化演算回路３１３で量
子化（本実施例では１６階調）してキノフォームデータ
を作成する。このデータを出力バッファ３１４に保存
し、１フレーム毎に液晶空間光変調器の駆動回路１０７
に送る。
３０８で各ドット毎にかけあわせ、メモリ３０９に保存
する。このデータを２次元複素高速フーリエ変換回路３
１０でフーリエ変換し、複素振幅データをメモリ３１１
に保存する。このデータから逆正接演算回路３１２によ
って位相データを取り出し、量子化演算回路３１３で量
子化（本実施例では１６階調）してキノフォームデータ
を作成する。このデータを出力バッファ３１４に保存
し、１フレーム毎に液晶空間光変調器の駆動回路１０７
に送る。
【００２５】本実施例の制御装置は約３０ｍｓでひとつ
のキノフォーム（１２８×１２８ドット）を計算でき
る。液晶空間光変調器の応答に合わせてほぼビデオレー
トでキノフォームを書き換え、これにタイミングを合わ
せてレーザ駆動用の電源１０７にトリガー信号を送り、
ＹＡＧレーザをパルス発振させる。
のキノフォーム（１２８×１２８ドット）を計算でき
る。液晶空間光変調器の応答に合わせてほぼビデオレー
トでキノフォームを書き換え、これにタイミングを合わ
せてレーザ駆動用の電源１０７にトリガー信号を送り、
ＹＡＧレーザをパルス発振させる。
【００２６】先に述べたように、画像データに含まれる
最大空間周波数を考慮して再生ビーム径を決定すること
により、再生ビームのエネルギーを最大限有効に利用で
きる。ここでは、判定回路２０７によってメモリ２０６
にある画像データに含まれる最大空間周波数を判定して
いる。そして、判定結果に対応する信号を図１の光学系
１０２ならびに図３の制御回路３０１へ送り、ビーム拡
大倍率を調節するとともに繰り返し露光回数を設定す
る。例えば、画像データに含まれる最大空間周波数が高
い場合は、再生ビーム径を２０ｍｍ（光利用効率８０
％）、繰り返し露光回数を３０回に設定し、画像データ
に含まれる最大空間周波数が低い場合は、再生ビーム径
を１０ｍｍ（光利用効率９９％）、繰り返し露光回数を
５０回に設定する。
最大空間周波数を考慮して再生ビーム径を決定すること
により、再生ビームのエネルギーを最大限有効に利用で
きる。ここでは、判定回路２０７によってメモリ２０６
にある画像データに含まれる最大空間周波数を判定して
いる。そして、判定結果に対応する信号を図１の光学系
１０２ならびに図３の制御回路３０１へ送り、ビーム拡
大倍率を調節するとともに繰り返し露光回数を設定す
る。例えば、画像データに含まれる最大空間周波数が高
い場合は、再生ビーム径を２０ｍｍ（光利用効率８０
％）、繰り返し露光回数を３０回に設定し、画像データ
に含まれる最大空間周波数が低い場合は、再生ビーム径
を１０ｍｍ（光利用効率９９％）、繰り返し露光回数を
５０回に設定する。
【００２７】さらに、画像データに含まれる最大空間周
波数を判定した結果を図１のレーザ駆動電源へ帰還し
て、レーザ出力を調節する。すなわち、再生ビーム径を
細くするとともにレーザ出力を低めることにより、露光
過剰を防止してレーザエネルギーを有効に利用する。
波数を判定した結果を図１のレーザ駆動電源へ帰還し
て、レーザ出力を調節する。すなわち、再生ビーム径を
細くするとともにレーザ出力を低めることにより、露光
過剰を防止してレーザエネルギーを有効に利用する。
【００２８】本発明によれば、刻印したい画像データに
含まれる最大空間周波数を考慮して再生ビーム径ならび
に積分数（繰り返し露光回数）を決定することにより、
（１）レーザのエネルギーを最大限有効に利用して、
（２）スペックルノイズに影響されない高品質な刻印を
実現することが可能になった。
含まれる最大空間周波数を考慮して再生ビーム径ならび
に積分数（繰り返し露光回数）を決定することにより、
（１）レーザのエネルギーを最大限有効に利用して、
（２）スペックルノイズに影響されない高品質な刻印を
実現することが可能になった。
【００２９】
【発明の効果】本発明のレーザ刻印装置により、以下の
効果が生まれる。
効果が生まれる。
【００３０】（１）位相変調型液晶空間光変調器へ表示
した位相分布からパターンを再生することにより、きわ
めて高い光利用効率で、パターンを刻印できる。
した位相分布からパターンを再生することにより、きわ
めて高い光利用効率で、パターンを刻印できる。
【００３１】（２）再生ビーム径を調節し、所要のパタ
ーン解像度を確保しながら、きわめて高い光利用効率で
パターンを刻印することができる。
ーン解像度を確保しながら、きわめて高い光利用効率で
パターンを刻印することができる。
【００３２】（３）積分数（繰り返しの露光数）を加減
することにより、再生ビーム径に依らずに、強度ばらつ
きの少ない高品質な刻印ができる。
することにより、再生ビーム径に依らずに、強度ばらつ
きの少ない高品質な刻印ができる。
【図１】 本発明の刻印装置の構成を示す側面図であ
る。
る。
【図２】 拡大率可変なコリメート光学系の構成を示す
平面図である。
平面図である。
【図３】 本発明の刻印装置に用いた制御装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図４】 液晶空間光変調器の位相変調特性を示す図で
ある。
ある。
【図５】 再生ビーム径とキノフォームサイズの関係を
示す図である。
示す図である。
【図６】 スペックルコントラストと積分数の関係を示
す図である。
す図である。
【図７】 ストライプパターンの再生像（積分後）を示
す図である。
す図である。
１０１ レーザ光源 １０２ 光学系 １０３ 位相変調型液晶空間光変調器 １０４ フーリエ変換レンズ １０５ 試料 １０６ レーザ駆動電源 １０７ 液晶空間光変調器の駆動回路 １０８ 制御装置 １０９ 入力装置 ２０１ レンズ ２０２ レンズ ２０３ レンズ ３０１ 制御回路 ３０２ フォントＲＯＭ ３０３ 入力バッファ ３０４ 数発生回路 ３０５ メモリ ３０６ メモリ ３０７ 判定回路 ３０８ 乗算回路 ３０９ メモリ ３１０ 高速フーリエ変換回路 ３１１ メモリ ３１２ 逆正接演算回路 ３１３ 量子化演算回路 ３１４ 出力バッファ
Claims (6)
- 【請求項１】光を用いたパターン刻印装置に関し、少な
くとも、コヒーレント光源と、前記コヒーレント光源か
らの光の波面を制御する空間光変調器と、前記空間光変
調器へ複素振幅データを表示する手段とを備え、前記空
間光変調器へ複素振幅データを表示する手段は、少なく
とも、再生したいパターンデータを入力する手段と、乱
数データを発生する手段と、フーリエ変換を実行する手
段とを備え、前記空間光変調器へ表示する複素振幅デー
タを作成する過程は、前記再生したいパターンデータと
前記乱数データを掛け合わせる過程と、得られたデータ
を前記フーリエ変換を実行する手段によりフーリエ変換
して求める過程とを有することを特徴とする光刻印装
置。 - 【請求項２】前記乱数データは、前記空間光変調器の１
フレーム単位で、互いに無相関であることを特徴とする
請求項１に記載の光刻印装置。 - 【請求項３】前記複素振幅データを表示する手段は、前
記再生したいパターンデータにおける最大空間周波数を
判定する手段と、前記再生したいパターンの最大空間周
波数に応じて前記コヒーレント光源からの出射ビーム径
を調節する手段と、繰り返し露光回数を加減する手段と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光刻印
装置。 - 【請求項４】前記複素振幅データを表示する手段は、前
記再生したいパターンデータにおける最大空間周波数を
判定する手段と、前記再生したいパターンの最大空間周
波数に応じて前記コヒーレント光源からの出射ビーム径
を調節する手段と、繰り返し露光回数を加減する手段
と、前記コヒーレント光源の出力を調節する手段とを備
えていることを特徴とする請求項１に記載の光刻印装
置。 - 【請求項５】前記空間光変調器と前記パターンを再生し
たい場所との間に、フーリエ変換レンズを備えているこ
とを特徴とする請求項１に記載の光刻印装置。 - 【請求項６】前記空間光変調器が位相変調型液晶空間光
変調器であることを特徴とする請求項１に記載の光刻印
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00192993A JP3430531B2 (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 光刻印装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00192993A JP3430531B2 (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 光刻印装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06208088A true JPH06208088A (ja) | 1994-07-26 |
| JP3430531B2 JP3430531B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=11515301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00192993A Expired - Lifetime JP3430531B2 (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 光刻印装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430531B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1993
- 1993-01-08 JP JP00192993A patent/JP3430531B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US10350705B2 (en) | 2014-07-01 | 2019-07-16 | Qiova | Micromachining method for patterning a material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3430531B2 (ja) | 2003-07-28 |
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