JPH06250110A - レーザー処理方法、レーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装置 - Google Patents
レーザー処理方法、レーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装置Info
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- JPH06250110A JPH06250110A JP6298193A JP6298193A JPH06250110A JP H06250110 A JPH06250110 A JP H06250110A JP 6298193 A JP6298193 A JP 6298193A JP 6298193 A JP6298193 A JP 6298193A JP H06250110 A JPH06250110 A JP H06250110A
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- laser
- light
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- laser beam
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザー照射等の光照射において、更にビー
ム径を絞って光照射や加工用レーザー照射を行うことが
可能なレーザー処理方法、レーザー処理装置、光照射方
法、及び光照射装置を提供する。 【構成】 レーザー光により被処理体を処理するレー
ザー処理方法において、レーザー光の光路上に、レーザ
ー光の位相を異ならせしめる位相シフト部２を設け、該
位相シフト部を透過したレーザー光を少なくとも被処理
体の処理に用いる。光路上に、透過光の位相を異なら
しめる位相シフト部２を有する光透過部を備え、該光透
過部の領域を可変にした光照射方法及び装置。
ム径を絞って光照射や加工用レーザー照射を行うことが
可能なレーザー処理方法、レーザー処理装置、光照射方
法、及び光照射装置を提供する。 【構成】 レーザー光により被処理体を処理するレー
ザー処理方法において、レーザー光の光路上に、レーザ
ー光の位相を異ならせしめる位相シフト部２を設け、該
位相シフト部を透過したレーザー光を少なくとも被処理
体の処理に用いる。光路上に、透過光の位相を異なら
しめる位相シフト部２を有する光透過部を備え、該光透
過部の領域を可変にした光照射方法及び装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー処理方法、レ
ーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装置に関す
る。本発明は、各種の分野におけるレーザー処理及び光
照射の際に用いることができる。
ーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装置に関す
る。本発明は、各種の分野におけるレーザー処理及び光
照射の際に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光照射を利用した技術が知ら
れており、例えば光照射により各種処理等を行う技術が
知られている。レーザー光による加工技術はその一つで
ある。
れており、例えば光照射により各種処理等を行う技術が
知られている。レーザー光による加工技術はその一つで
ある。
【０００３】レーザー光は、半導体等の微細加工に広く
用いられている。例えばその一つとして、フォトマス
ク、ＬＣＤ、ＩＣウェーハ、サーマルヘッド等を加工す
るレーザーリペアがある。その中でもフォトマスクの欠
陥を修正するために使用されるレーザーマスクリペア
は、加工技術として実績も高く、最も定着している。よ
って、他のレーザーリペア技術は、レーザーマスクリペ
ア技術の応用と言うこともできる。
用いられている。例えばその一つとして、フォトマス
ク、ＬＣＤ、ＩＣウェーハ、サーマルヘッド等を加工す
るレーザーリペアがある。その中でもフォトマスクの欠
陥を修正するために使用されるレーザーマスクリペア
は、加工技術として実績も高く、最も定着している。よ
って、他のレーザーリペア技術は、レーザーマスクリペ
ア技術の応用と言うこともできる。
【０００４】フォトマスクは、ＩＣ等を製造するための
フォトリソグラフィ工程で使用される。一般に、石英ガ
ラス等のガラス基板上に、Ｃｒ等の金属薄膜による遮光
部のパターンが形成されていて、このパターンをステッ
パにおいてウェーハ等に転写する。従って、フォトマス
クに欠陥があると、これは全てのウェーハに転写し、全
てのチップに欠陥を生じてしまう。よって、フォトマス
クは無欠陥である必要性があるため、発生した欠陥は全
て修正しなければならない。ここで、レーザーマスクリ
ペアが欠陥の修正に用いられる。
フォトリソグラフィ工程で使用される。一般に、石英ガ
ラス等のガラス基板上に、Ｃｒ等の金属薄膜による遮光
部のパターンが形成されていて、このパターンをステッ
パにおいてウェーハ等に転写する。従って、フォトマス
クに欠陥があると、これは全てのウェーハに転写し、全
てのチップに欠陥を生じてしまう。よって、フォトマス
クは無欠陥である必要性があるため、発生した欠陥は全
て修正しなければならない。ここで、レーザーマスクリ
ペアが欠陥の修正に用いられる。
【０００５】フォトマスクの欠陥には、不必要な遮光部
が残っている欠陥（黒欠陥）と、必要な遮光部が欠けて
いる欠陥（白欠陥）の二種類がある。黒欠陥の修正はレ
ーザー光を欠陥部に照射することで、不必要な金属薄膜
を蒸発除去することで行われる。また、白欠陥の修正は
マスク上に反応性のＣｒ（ＣＯ）6 等のガスを流し、欠
陥部にレーザー光を選択的に照射し、照射部にガスの反
応による堆積膜からなる遮光部を形成することで行われ
る。こうして、フォトマスクのレーザーリペアによる欠
陥修正が行われるが、欠陥の発生位置、大きさ、形状は
一定ではなく、周辺の正常なパターンに影響を及ぼして
はならないため、レーザー光を任意の大きさ、形状に整
形しなければならない。また、レーザーの照射範囲にお
いて均一な加工を行うためには、レーザー光の強度分布
は均一でなければならない。
が残っている欠陥（黒欠陥）と、必要な遮光部が欠けて
いる欠陥（白欠陥）の二種類がある。黒欠陥の修正はレ
ーザー光を欠陥部に照射することで、不必要な金属薄膜
を蒸発除去することで行われる。また、白欠陥の修正は
マスク上に反応性のＣｒ（ＣＯ）6 等のガスを流し、欠
陥部にレーザー光を選択的に照射し、照射部にガスの反
応による堆積膜からなる遮光部を形成することで行われ
る。こうして、フォトマスクのレーザーリペアによる欠
陥修正が行われるが、欠陥の発生位置、大きさ、形状は
一定ではなく、周辺の正常なパターンに影響を及ぼして
はならないため、レーザー光を任意の大きさ、形状に整
形しなければならない。また、レーザーの照射範囲にお
いて均一な加工を行うためには、レーザー光の強度分布
は均一でなければならない。
【０００６】図１１，図１２に示すのが、レーザーリペ
アの光学系の原理図である。図１１に示すように、発振
したレーザー光Ａは結像レンズＢにより加工面に集光
し、加工面にスリット像Ｃを与える。詳しくは、図１２
の如く、濃度フィルタ４２を通ったレーザー光は、ビー
ムエキスパンダ４３により拡大コリメートされる。これ
は、光学上結像特性が良いためシングルモードのレーザ
ー光が用いられるが、このレーザー光の強度分布はガウ
ス分布をしているため、均一なビームを得るために、ビ
ーム径を拡大しての中央部のみを使うからである。こう
して拡大されたレーザービームはスリット１０に入射
し、スリット１０の開口部を通過したレーザー光が結像
レンズ４４によって試料４５上に集光する。即ち試料４
５上のビームは、スリット像が試料上で結像したもので
ある。よってスリット１０の開口部の大きさ、形状を変
化させることで試料上のビームの大きさ形状を制御する
ことができる。なお４１はエーミング用光源、４６はＳ
ＨＧ、４７はＱスイッチ（ＹＡＧレーザー）である。
アの光学系の原理図である。図１１に示すように、発振
したレーザー光Ａは結像レンズＢにより加工面に集光
し、加工面にスリット像Ｃを与える。詳しくは、図１２
の如く、濃度フィルタ４２を通ったレーザー光は、ビー
ムエキスパンダ４３により拡大コリメートされる。これ
は、光学上結像特性が良いためシングルモードのレーザ
ー光が用いられるが、このレーザー光の強度分布はガウ
ス分布をしているため、均一なビームを得るために、ビ
ーム径を拡大しての中央部のみを使うからである。こう
して拡大されたレーザービームはスリット１０に入射
し、スリット１０の開口部を通過したレーザー光が結像
レンズ４４によって試料４５上に集光する。即ち試料４
５上のビームは、スリット像が試料上で結像したもので
ある。よってスリット１０の開口部の大きさ、形状を変
化させることで試料上のビームの大きさ形状を制御する
ことができる。なお４１はエーミング用光源、４６はＳ
ＨＧ、４７はＱスイッチ（ＹＡＧレーザー）である。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】近年、ＩＣの微細化
に伴い、フォトマスクにおいて修正しなければならない
欠陥が小さくなってきている。よってこれを修正するた
めには、レーザービームをより小さく絞る必要がある。
現在レーザーリペアでは、レーザービームを試料上にお
いて設計上は一辺１μｍ以下に絞ることができるように
なっているが、実際にはレーザービームは回折の影響に
より、試料上において光強度が図１３に示す如くビーム
のエッジ部分が中心部より高くなり、その外側がテーパ
ー状に広がるため、加工できる大きさがビームの設計サ
イズより大きくなっしまう問題があった。
に伴い、フォトマスクにおいて修正しなければならない
欠陥が小さくなってきている。よってこれを修正するた
めには、レーザービームをより小さく絞る必要がある。
現在レーザーリペアでは、レーザービームを試料上にお
いて設計上は一辺１μｍ以下に絞ることができるように
なっているが、実際にはレーザービームは回折の影響に
より、試料上において光強度が図１３に示す如くビーム
のエッジ部分が中心部より高くなり、その外側がテーパ
ー状に広がるため、加工できる大きさがビームの設計サ
イズより大きくなっしまう問題があった。
【０００８】またこれと共に、ビーム径を小さく絞った
時に、スリット上ではビーム形状が矩形であっても、試
料上では円みを帯びる問題があった。
時に、スリット上ではビーム形状が矩形であっても、試
料上では円みを帯びる問題があった。
【０００９】実際に使用されているレーザーリペアで
は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの第二高調波（波長０．５３
μｍ）が使用されていて、これは加工分解能は０．７μ
ｍである。しかしこれでは０．５μｍの欠陥修正を必要
とするフォトリソグラフィの要求を満たさない。加工分
解能を更に向上するには、レーザーの短波長化や開口数
を大きくするといったことで対処できるが、反面レーザ
ー出力の低下や、焦点深度が浅くなるといった悪影響が
ある。
は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの第二高調波（波長０．５３
μｍ）が使用されていて、これは加工分解能は０．７μ
ｍである。しかしこれでは０．５μｍの欠陥修正を必要
とするフォトリソグラフィの要求を満たさない。加工分
解能を更に向上するには、レーザーの短波長化や開口数
を大きくするといったことで対処できるが、反面レーザ
ー出力の低下や、焦点深度が浅くなるといった悪影響が
ある。
【００１０】上記のように、レーザー加工技術を例にと
って上述したように、光照射利用技術にあっては、更に
照射光のビーム径を絞って、微細な光照射を行うことが
要請されているのである。
って上述したように、光照射利用技術にあっては、更に
照射光のビーム径を絞って、微細な光照射を行うことが
要請されているのである。
【００１１】
【発明の目的】本発明は上記問題点を解決して、レーザ
ー照射等の光照射において、更にビーム径を絞って光照
射や加工用レーザー照射を行うことが可能なレーザー処
理方法、レーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装
置を提供することを目的とする。
ー照射等の光照射において、更にビーム径を絞って光照
射や加工用レーザー照射を行うことが可能なレーザー処
理方法、レーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装
置を提供することを目的とする。
【００１２】
【問題点を解決するための手段】本発明の請求項１の発
明は、レーザー光により被処理体を処理するレーザー処
理方法において、レーザー光の光路上に、レーザー光の
位相を異ならせしめる位相シフト部を設け、該位相シフ
ト部を透過したレーザー光を少なくとも被処理体の処理
に用いることを特徴とするレーザー処理方法であって、
これにより上記目的を達成するものである。
明は、レーザー光により被処理体を処理するレーザー処
理方法において、レーザー光の光路上に、レーザー光の
位相を異ならせしめる位相シフト部を設け、該位相シフ
ト部を透過したレーザー光を少なくとも被処理体の処理
に用いることを特徴とするレーザー処理方法であって、
これにより上記目的を達成するものである。
【００１３】本発明の請求項２の発明は、レーザー光に
より被処理体を処理するレーザー処理装置において、レ
ーザー光の光路上に、レーザー光の位相を異ならせしめ
る位相シフト部を有するスリットを設け、該スリットを
透過したレーザー光を少なくとも被処理体の処理に用い
ることを特徴とするレーザー処理装置であって、これに
より上記目的を達成するものである。
より被処理体を処理するレーザー処理装置において、レ
ーザー光の光路上に、レーザー光の位相を異ならせしめ
る位相シフト部を有するスリットを設け、該スリットを
透過したレーザー光を少なくとも被処理体の処理に用い
ることを特徴とするレーザー処理装置であって、これに
より上記目的を達成するものである。
【００１４】本発明の請求項３の発明は、光を被照射体
に照射する光照射方法であって、光路上に、透過光の位
相を異ならしめる位相シフト部を有する光透過部を備
え、該光透過部の領域を可変にしたことを特徴とする光
照射方法であって、これにより上記目的を達成するもの
である。
に照射する光照射方法であって、光路上に、透過光の位
相を異ならしめる位相シフト部を有する光透過部を備
え、該光透過部の領域を可変にしたことを特徴とする光
照射方法であって、これにより上記目的を達成するもの
である。
【００１５】本発明の請求項４の発明は、レーザー光を
照射することにより、レーザー処理を行うものであるこ
とを特徴とする請求項３に記載の光照射方法であって、
これにより上記目的を達成するものである。
照射することにより、レーザー処理を行うものであるこ
とを特徴とする請求項３に記載の光照射方法であって、
これにより上記目的を達成するものである。
【００１６】本発明の請求項５の発明は、光を被照射体
に照射する光照射装置であって、光路上に、透過光の位
相を異ならしめる位相シフト部を有する光透過部を備
え、該光透過部の領域を可変にしたことを特徴とする光
照射装置であって、これにより上記目的を達成するもの
である。
に照射する光照射装置であって、光路上に、透過光の位
相を異ならしめる位相シフト部を有する光透過部を備
え、該光透過部の領域を可変にしたことを特徴とする光
照射装置であって、これにより上記目的を達成するもの
である。
【００１７】本発明の請求項６の発明は、レーザー光を
照射することにより、レーザー処理を行うものであるこ
とを特徴とする請求項５に記載の光照射装置であって、
これにより上記目的を達成するものである。
照射することにより、レーザー処理を行うものであるこ
とを特徴とする請求項５に記載の光照射装置であって、
これにより上記目的を達成するものである。
【００１８】
【作 用】本発明によれば、光路上に位相シフト部を設
け、あるいはスリットに位相シフト部を設け、あるいは
位相シフト部を有する光透過領域を可変に構成したの
で、レーザー照射等の光照射において、更にビーム径を
絞って光照射や加工用レーザー照射を行うことが可能と
なる。
け、あるいはスリットに位相シフト部を設け、あるいは
位相シフト部を有する光透過領域を可変に構成したの
で、レーザー照射等の光照射において、更にビーム径を
絞って光照射や加工用レーザー照射を行うことが可能と
なる。
【００１９】
【実施例】次に図面を参照して、本発明の実施例につい
て説明する。なお当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定されるものではない。
て説明する。なお当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定されるものではない。
【００２０】実施例１ この実施例は、本発明をレーザーリペアを行うレーザー
加工技術に適用したものである。即ち、レーザーを用い
た半導体の製造もしくは修正加工装置において、レーザ
ースポット形状を整形するスリット開口部の周辺に、レ
ーザー光の位相を異ならせしめる（好ましくは１８０°
異ならしめる）光透過領域（位相シフト部）を設け、こ
れを用いたレーザー光による半導体製造装置として具体
化したものである。
加工技術に適用したものである。即ち、レーザーを用い
た半導体の製造もしくは修正加工装置において、レーザ
ースポット形状を整形するスリット開口部の周辺に、レ
ーザー光の位相を異ならせしめる（好ましくは１８０°
異ならしめる）光透過領域（位相シフト部）を設け、こ
れを用いたレーザー光による半導体製造装置として具体
化したものである。
【００２１】本実施例では、レーザービームをより小さ
く絞り、ビームぼけ、強度の不均一性を低減する手段と
して、スリットの開口部の外側に、レーザー光の位相を
異ならせるような屈折率と厚さを持つ透過性の物質（シ
フター）のパターンを形成する。この位相シフト部（シ
フター部）を通過したレーザー光は試料上において開口
部を通過したレーザー光のエッジのピーク部分とテーパ
ー状の部分と干渉し、これを低減させる。これによっ
て、ビームを小さく絞ることができると共に、試料上で
のビーム形状が、スリット開口部の形状と等しくなる。
く絞り、ビームぼけ、強度の不均一性を低減する手段と
して、スリットの開口部の外側に、レーザー光の位相を
異ならせるような屈折率と厚さを持つ透過性の物質（シ
フター）のパターンを形成する。この位相シフト部（シ
フター部）を通過したレーザー光は試料上において開口
部を通過したレーザー光のエッジのピーク部分とテーパ
ー状の部分と干渉し、これを低減させる。これによっ
て、ビームを小さく絞ることができると共に、試料上で
のビーム形状が、スリット開口部の形状と等しくなる。
【００２２】こうして、これにより、現行の装置でレー
ザー波長や開口数を変えることなく、レーザー出力や焦
点深度を保ったまま、加工分解能を現在の装置の２／３
〜３／４に向上することができる。０．３５μｍレベル
での加工は充分可能である。
ザー波長や開口数を変えることなく、レーザー出力や焦
点深度を保ったまま、加工分解能を現在の装置の２／３
〜３／４に向上することができる。０．３５μｍレベル
での加工は充分可能である。
【００２３】更に詳しくは、本実施例では、レーザーリ
ペアのスリットに、図１のような開口部１と位相シフト
部２（シフター）を配置する。符号３はＣｒ等による遮
光部である。シフターによる位相差は１８０°になるよ
うに、屈折率と膜厚を調整する。図２（ａ）は、この断
面図である。ここで、スリットとなる開口部１を通過し
たレーザー光と、位相シフト部２（シフター）を通過し
たレーザー光は、位相が反転しているため、試料上で振
幅が正負逆になる（図２（ｂ）のＡ及びＢ１，Ｂ２参
照）。これは、干渉により打ち消し合うため、光強度の
分布は図２（ｃ）のようになり、Ｃ１，Ｃ２で示すよう
にシャープになる。実施例１の効果として、ビームが円
みを帯びるのを防止し、ビーム強度をより均一にする効
果がある。 ー波長，ｎ：シフター屈折率）とする。
ペアのスリットに、図１のような開口部１と位相シフト
部２（シフター）を配置する。符号３はＣｒ等による遮
光部である。シフターによる位相差は１８０°になるよ
うに、屈折率と膜厚を調整する。図２（ａ）は、この断
面図である。ここで、スリットとなる開口部１を通過し
たレーザー光と、位相シフト部２（シフター）を通過し
たレーザー光は、位相が反転しているため、試料上で振
幅が正負逆になる（図２（ｂ）のＡ及びＢ１，Ｂ２参
照）。これは、干渉により打ち消し合うため、光強度の
分布は図２（ｃ）のようになり、Ｃ１，Ｃ２で示すよう
にシャープになる。実施例１の効果として、ビームが円
みを帯びるのを防止し、ビーム強度をより均一にする効
果がある。 ー波長，ｎ：シフター屈折率）とする。
【００２４】即ち、具体的には、位相シフト部２（シフ
ター）の材質は、レーザーの波長に対する透過率が高い
ことが必要である。１例としてＮｄ：ＹＡＧレーザーの
第二高調波（波長０．５３μｍ）を使用したレーザーリ
ペアに石英ガラス（屈折率１．４６、透過率９７％）の
シフター適用例を挙げる。ここで、膜厚は、ｄ＝λ／２
（ｎ−１）より、０．５７６１μｍとなる。しかし、こ
のような厚さの石英ガラスは形成できないため、位相差
が１８０＊（２Ｎ−１）°になるように（Ｎは自然数）
シフターを形成する。つまり、ここで石英ガラスによる
シフター部は、０．５７６１＊（２Ｎ−１）（μｍ）を
満たす厚さになる。
ター）の材質は、レーザーの波長に対する透過率が高い
ことが必要である。１例としてＮｄ：ＹＡＧレーザーの
第二高調波（波長０．５３μｍ）を使用したレーザーリ
ペアに石英ガラス（屈折率１．４６、透過率９７％）の
シフター適用例を挙げる。ここで、膜厚は、ｄ＝λ／２
（ｎ−１）より、０．５７６１μｍとなる。しかし、こ
のような厚さの石英ガラスは形成できないため、位相差
が１８０＊（２Ｎ−１）°になるように（Ｎは自然数）
シフターを形成する。つまり、ここで石英ガラスによる
シフター部は、０．５７６１＊（２Ｎ−１）（μｍ）を
満たす厚さになる。
【００２５】なおここでガラスの厚さの精度は、±０．
０３２μｍ以内である必要がある。これはシミュレーシ
ョンにより、焦点深度、解像度（エッジ・プロファイ
ル）を保つには、位相誤差を±１０°以内にしなければ
ならないことが確かめられているからである。
０３２μｍ以内である必要がある。これはシミュレーシ
ョンにより、焦点深度、解像度（エッジ・プロファイ
ル）を保つには、位相誤差を±１０°以内にしなければ
ならないことが確かめられているからである。
【００２６】本実施例によれば、レーザービームをより
小さく絞ることができ、スリットの開口部の形状に近
い、ビームぼけのないレーザービームが得られる。ま
た、より強度が均一なビームが得られる。更に、上記の
効果を、レーザー出力や焦点深度を低下させることなく
得ることができる。
小さく絞ることができ、スリットの開口部の形状に近
い、ビームぼけのないレーザービームが得られる。ま
た、より強度が均一なビームが得られる。更に、上記の
効果を、レーザー出力や焦点深度を低下させることなく
得ることができる。
【００２７】実施例２ 本実施例では、レーザーリペアのスリットに図３のよう
な開口部１と、この４辺に沿う位相シフト部２１〜２４
を配置する。シフターによる位相差は１８０°である。
スリットの断面、試料上でのレーザー光の振幅、強度
は、図４のようになる。この実施例においても、前記実
施例１と同様の作用により、ビームが円みを帯びるのを
防止し、ビーム強度をより均一にする効果がある。
な開口部１と、この４辺に沿う位相シフト部２１〜２４
を配置する。シフターによる位相差は１８０°である。
スリットの断面、試料上でのレーザー光の振幅、強度
は、図４のようになる。この実施例においても、前記実
施例１と同様の作用により、ビームが円みを帯びるのを
防止し、ビーム強度をより均一にする効果がある。
【００２８】実施例３ 図５に示したスリットは実施例１の変形であり、これは
円形の開口部１のまわりを環状の位相シフト部２が囲
い、その他は遮光部３となっている構造のものである。
位相シフト部２（シフター）による位相のずれは、１８
０°である。実施例１と同様の断面形状、試料上での光
振幅、強度を持ち、同様の効果がある。
円形の開口部１のまわりを環状の位相シフト部２が囲
い、その他は遮光部３となっている構造のものである。
位相シフト部２（シフター）による位相のずれは、１８
０°である。実施例１と同様の断面形状、試料上での光
振幅、強度を持ち、同様の効果がある。
【００２９】実施例４ 図６に示したスリットは実施例１の変形であり、これは
五角形状の開口部１の周辺を囲う形状で位相シフト部２
が配置され、その他は遮光部３となっている構造のもの
である。位相シフト部２（シフター）による位相のずれ
は、１８０°である。実施例１と同様の断面形状、試料
上での光振幅、強度を持ち、同様の効果がある。
五角形状の開口部１の周辺を囲う形状で位相シフト部２
が配置され、その他は遮光部３となっている構造のもの
である。位相シフト部２（シフター）による位相のずれ
は、１８０°である。実施例１と同様の断面形状、試料
上での光振幅、強度を持ち、同様の効果がある。
【００３０】実施例５ 本実施例は、図７に示すように、透過材料（ここでは石
英を使用）に段差１２を形成して、凹部１０を開口部と
し、その他の部分を位相シフト部２としたものである。
図２（ａ）に示した構造では、位相シフト部２（石英
等）のエッジ部において乱反射や屈折により透過率が落
ちる懸念があるが、本実施例の構造であると、そのおそ
れがない。
英を使用）に段差１２を形成して、凹部１０を開口部と
し、その他の部分を位相シフト部２としたものである。
図２（ａ）に示した構造では、位相シフト部２（石英
等）のエッジ部において乱反射や屈折により透過率が落
ちる懸念があるが、本実施例の構造であると、そのおそ
れがない。
【００３１】この場合、光透過材料１１の段差が、０．
５７６１＊（２Ｎ−１）になるが、Ｎ＝１でも加工でき
る。ここでは、光透過材料１１として石英を用いて、光
の厚さを十分にとれるため、強度的に不安はない。なお
前記したように、シミュレーションにより、焦点深度、
解像度（エッジ・プロファイル）を保つには、位相誤差
を±１０°以内にしなければならないので、段差の精度
は±０．０３２μｍ以内とする。
５７６１＊（２Ｎ−１）になるが、Ｎ＝１でも加工でき
る。ここでは、光透過材料１１として石英を用いて、光
の厚さを十分にとれるため、強度的に不安はない。なお
前記したように、シミュレーションにより、焦点深度、
解像度（エッジ・プロファイル）を保つには、位相誤差
を±１０°以内にしなければならないので、段差の精度
は±０．０３２μｍ以内とする。
【００３２】実施例６ 本実施例では、図８に示すように、透過光の位相を異な
らしめる位相シフト部２を有する光透過部１０の領域を
可変に構成した。即ち、図９に示すように、２枚のスリ
ット（いずれも石英を透過材料として形成した）を組み
合わせて、開口部１０の重なり部を開口スリットとし、
その位相シフト部２を位相シフト領域として、スリット
可変に構成したものである。
らしめる位相シフト部２を有する光透過部１０の領域を
可変に構成した。即ち、図９に示すように、２枚のスリ
ット（いずれも石英を透過材料として形成した）を組み
合わせて、開口部１０の重なり部を開口スリットとし、
その位相シフト部２を位相シフト領域として、スリット
可変に構成したものである。
【００３３】本実施例により、更なるビームの縮小が可
能となる。
能となる。
【００３４】実施例７ 本実施例は、図１０に示すように、４枚のスリットによ
り、上記実施例６と同様に、スリットを可変に構成した
もので、各スリットの角度を変えることによって、任意
の４角形の位相シフト部２付きスリットを構成できるよ
うにした。
り、上記実施例６と同様に、スリットを可変に構成した
もので、各スリットの角度を変えることによって、任意
の４角形の位相シフト部２付きスリットを構成できるよ
うにした。
【００３５】なお上記した実施例以外にも、スリットの
開口部とシフターの配置には他にも様々な効果的なパタ
ーンがあり、また、シフター部による位相のずれが１８
０°以外である場合や、シフター部の透過率が１００％
以下である場合、その両者を組み合わせた場合もある。
また、レーザーマスクリペア以外のレーザーレペアやレ
ーザー加工装置にも適用することができる。
開口部とシフターの配置には他にも様々な効果的なパタ
ーンがあり、また、シフター部による位相のずれが１８
０°以外である場合や、シフター部の透過率が１００％
以下である場合、その両者を組み合わせた場合もある。
また、レーザーマスクリペア以外のレーザーレペアやレ
ーザー加工装置にも適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、レーザー
照射等の光照射において、更にビーム径を絞って光照射
や加工用レーザー照射を行うことが可能なレーザー処理
方法、レーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装置
を提供することができる。
照射等の光照射において、更にビーム径を絞って光照射
や加工用レーザー照射を行うことが可能なレーザー処理
方法、レーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装置
を提供することができる。
【図１】実施例１を示す平面図である。
【図２】実施例１を断面図で示すとともに、作用を説明
する図である。
する図である。
【図３】実施例２を示す平面図である。
【図４】実施例２を断面図で示すとともに、作用を説明
する図である。
する図である。
【図５】実施例３を示す平面図である。
【図６】実施例４を示す平面図である。
【図７】実施例５を示す断面図である。
【図８】実施例６を示す断面図である。
【図９】実施例６を示す平面図である。
【図１０】実施例７を示す平面図である。
【図１１】背景技術を示す図である。
【図１２】背景技術を示す図である。
【図１３】従来技術の問題点を示す図である。
１，１０ 開口部（スリット） ２，２１〜２４ 位相シフト部 ３ 遮光部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１１月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】図１１，図１２に示すのが、レーザーリペ
アの光学系の原理図である。図１１に示すように、発振
したレーザー光Ａは結像レンズＢにより加工面に集光
し、加工面にスリット像Ｃを与える。詳しくは、図１２
の如く、濃度フィルタ４２を通ったレーザー光は、ビー
ムエキスパンダ４３により拡大コリメートされる。これ
は、光学上結像特性が良いためシングルモードのレーザ
ー光が用いられるが、このレーザー光の強度分布はガウ
ス分布をしているため、均一なビームを得るために、ビ
ーム径を拡大しての中央部のみを使うからである。こう
して拡大されたレーザービームはスリット１０に入射
し、スリット１０の開口部を通過したレーザー光が結像
レンズ４４によって試料４５上に集光する。即ち試料４
５上のビームは、スリット像が試料上で結像したもので
ある。よってスリット１０の開口部の大きさ、形状を変
化させることで試料上のビームの大きさ形状を制御する
ことができる。なお４１はエーミング用光源、４６はＳ
ＨＧ、４７はＱスイッチＹＡＧレーザーである。
アの光学系の原理図である。図１１に示すように、発振
したレーザー光Ａは結像レンズＢにより加工面に集光
し、加工面にスリット像Ｃを与える。詳しくは、図１２
の如く、濃度フィルタ４２を通ったレーザー光は、ビー
ムエキスパンダ４３により拡大コリメートされる。これ
は、光学上結像特性が良いためシングルモードのレーザ
ー光が用いられるが、このレーザー光の強度分布はガウ
ス分布をしているため、均一なビームを得るために、ビ
ーム径を拡大しての中央部のみを使うからである。こう
して拡大されたレーザービームはスリット１０に入射
し、スリット１０の開口部を通過したレーザー光が結像
レンズ４４によって試料４５上に集光する。即ち試料４
５上のビームは、スリット像が試料上で結像したもので
ある。よってスリット１０の開口部の大きさ、形状を変
化させることで試料上のビームの大きさ形状を制御する
ことができる。なお４１はエーミング用光源、４６はＳ
ＨＧ、４７はＱスイッチＹＡＧレーザーである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】こうして、これにより、現行の装置でレー
ザー波長や開口数を変えることなく、レーザー出力や焦
点深度を保ったまま、加工分解能を現在の装置の１／２
〜３／４に向上することができる。０．３５μｍレベル
での加工は充分可能である。
ザー波長や開口数を変えることなく、レーザー出力や焦
点深度を保ったまま、加工分解能を現在の装置の１／２
〜３／４に向上することができる。０．３５μｍレベル
での加工は充分可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】更に詳しくは、本実施例では、レーザーリ
ペアのスリットに、図１のような開口部１と位相シフト
部２（シフター）を配置する。符号３はステンレス、Ｆ
ｅ、Ｍｏ等による遮光部である。シフターによる位相差
は１８０°になるように、屈折率と膜厚を調整する。図
２（ａ）は、この断面図である。ここで、スリットとな
る開口部１を通過したレーザー光と、位相シフト部２
（シフター）を通過したレーザー光は、位相が反転して
いるため、試料上で振幅が正負逆になる（図２（ｂ）の
Ａ及びＢ１，Ｂ２参照）。これは、干渉により打ち消し
合うため、光強度の分布は図２（ｃ）のようになり、Ｃ
１，Ｃ２で示すようにシャープになる。実施例１の効果
として、ビームが円みを帯びるのを防止し、ビーム強度
をより均一にする効果がある。なお、位相差を１８０°
反転させるため、膜厚ｄ＝
ペアのスリットに、図１のような開口部１と位相シフト
部２（シフター）を配置する。符号３はステンレス、Ｆ
ｅ、Ｍｏ等による遮光部である。シフターによる位相差
は１８０°になるように、屈折率と膜厚を調整する。図
２（ａ）は、この断面図である。ここで、スリットとな
る開口部１を通過したレーザー光と、位相シフト部２
（シフター）を通過したレーザー光は、位相が反転して
いるため、試料上で振幅が正負逆になる（図２（ｂ）の
Ａ及びＢ１，Ｂ２参照）。これは、干渉により打ち消し
合うため、光強度の分布は図２（ｃ）のようになり、Ｃ
１，Ｃ２で示すようにシャープになる。実施例１の効果
として、ビームが円みを帯びるのを防止し、ビーム強度
をより均一にする効果がある。なお、位相差を１８０°
反転させるため、膜厚ｄ＝
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】実施例５ 本実施例は、図７に示すように、透過材料（ここでは石
英を使用）に段差１２を形成して、凹部１０を開口部と
し、その他の部分を位相シフト部２としたものである。
ここでは、光透過材料１１の段差により開口部と位相シ
フト部との位相差をつくるためには、該段差が０．５７
６１×（２Ｎ−１）μｍであればよく、光透過材料１１
の厚さには制限がない。
英を使用）に段差１２を形成して、凹部１０を開口部と
し、その他の部分を位相シフト部２としたものである。
ここでは、光透過材料１１の段差により開口部と位相シ
フト部との位相差をつくるためには、該段差が０．５７
６１×（２Ｎ−１）μｍであればよく、光透過材料１１
の厚さには制限がない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】図２（ａ）に示した場合においては、充分
な物理的強度を得るために光透過材料の厚さが必要とな
るため、位相シフト部のエッジでの乱反射等による透過
率の低減が懸念されるが、本実施例では、光透過材料１
１の厚さを充分にとると同時に、該段差を小さく、例え
ば０．５７１６μｍとすることが可能であるので、充分
な強度をもち、かつエッジでの乱反射を防ぐことが可能
である。なお、前記したように、焦点深度、及び解像度
を保つには、位相誤差を±１０％以内にしなければなら
ないので、段差の精度は±０．０３２μｍ以内とする。
な物理的強度を得るために光透過材料の厚さが必要とな
るため、位相シフト部のエッジでの乱反射等による透過
率の低減が懸念されるが、本実施例では、光透過材料１
１の厚さを充分にとると同時に、該段差を小さく、例え
ば０．５７１６μｍとすることが可能であるので、充分
な強度をもち、かつエッジでの乱反射を防ぐことが可能
である。なお、前記したように、焦点深度、及び解像度
を保つには、位相誤差を±１０％以内にしなければなら
ないので、段差の精度は±０．０３２μｍ以内とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】なお上記した実施例以外にも、スリットの
開口部とシフターの配置には他にも様々な効果的なパタ
ーンがあり、また、シフター部による位相のずれが１８
０°以外である場合や、シフター部の透過率が１００％
以下である場合、その両者を組み合わせた場合もある。
また、レーザーマスクリペア以外のレーザーリペアやレ
ーザー加工装置にも適用することができる。
開口部とシフターの配置には他にも様々な効果的なパタ
ーンがあり、また、シフター部による位相のずれが１８
０°以外である場合や、シフター部の透過率が１００％
以下である場合、その両者を組み合わせた場合もある。
また、レーザーマスクリペア以外のレーザーリペアやレ
ーザー加工装置にも適用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ 7316−2Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｂ 8934−4Ｍ
Claims (6)
- 【請求項１】レーザー光により被処理体を処理するレー
ザー処理方法において、 レーザー光の光路上に、レーザー光の位相を異ならせし
める位相シフト部を設け、該位相シフト部を透過したレ
ーザー光を少なくとも被処理体の処理に用いることを特
徴とするレーザー処理方法。 - 【請求項２】レーザー光により被処理体を処理するレー
ザー処理装置において、 レーザー光の光路上に、レーザー光の位相を異ならせし
める位相シフト部を有するスリットを設け、該スリット
を透過したレーザー光を少なくとも被処理体の処理に用
いることを特徴とするレーザー処理装置。 - 【請求項３】光を被照射体に照射する光照射方法であっ
て、 光路上に、透過光の位相を異ならしめる位相シフト部を
有する光透過部を備え、該光透過部の領域を可変にした
ことを特徴とする光照射方法。 - 【請求項４】レーザー光を照射することにより、レーザ
ー処理を行うものであることを特徴とする請求項３に記
載の光照射方法。 - 【請求項５】光を被照射体に照射する光照射装置であっ
て、 光路上に、透過光の位相を異ならしめる位相シフト部を
有する光透過部を備え、該光透過部の領域を可変にした
ことを特徴とする光照射装置。 - 【請求項６】レーザー光を照射することにより、レーザ
ー処理を行うものであることを特徴とする請求項５に記
載の光照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6298193A JPH06250110A (ja) | 1993-02-28 | 1993-02-28 | レーザー処理方法、レーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6298193A JPH06250110A (ja) | 1993-02-28 | 1993-02-28 | レーザー処理方法、レーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06250110A true JPH06250110A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=13216053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6298193A Pending JPH06250110A (ja) | 1993-02-28 | 1993-02-28 | レーザー処理方法、レーザー処理装置、光照射方法、及び光照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06250110A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10260631A1 (de) * | 2002-12-23 | 2004-04-22 | Infineon Technologies Ag | Laserbelichtungsvorrichtung für Masken und Verfahren zum Anpassen des Strahlprofils einer Laserbelichtungseinrichtung |
| JP2006122927A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Hitachi Zosen Corp | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
| JP2010188418A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-09-02 | Dainippon Printing Co Ltd | テーパ穴形成装置、およびテーパ穴形成装置で用いられる振幅変調マスクまたは位相変調マスク |
| JP2011125900A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Dainippon Printing Co Ltd | 加工装置、および加工装置で用いられる変調マスク |
| JP2017064757A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 株式会社アルバック | レーザー加工装置 |
-
1993
- 1993-02-28 JP JP6298193A patent/JPH06250110A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10260631A1 (de) * | 2002-12-23 | 2004-04-22 | Infineon Technologies Ag | Laserbelichtungsvorrichtung für Masken und Verfahren zum Anpassen des Strahlprofils einer Laserbelichtungseinrichtung |
| JP2006122927A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Hitachi Zosen Corp | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
| JP4698200B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2011-06-08 | 日立造船株式会社 | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
| JP2010188418A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-09-02 | Dainippon Printing Co Ltd | テーパ穴形成装置、およびテーパ穴形成装置で用いられる振幅変調マスクまたは位相変調マスク |
| JP2011125900A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Dainippon Printing Co Ltd | 加工装置、および加工装置で用いられる変調マスク |
| JP2017064757A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 株式会社アルバック | レーザー加工装置 |
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