JPH0658873B2 - 加工物上にパタ−ンを発生させる装置 - Google Patents

加工物上にパタ−ンを発生させる装置

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JPH0658873B2
JPH0658873B2 JP61164877A JP16487786A JPH0658873B2 JP H0658873 B2 JPH0658873 B2 JP H0658873B2 JP 61164877 A JP61164877 A JP 61164877A JP 16487786 A JP16487786 A JP 16487786A JP H0658873 B2 JPH0658873 B2 JP H0658873B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザおよび放射エネルギーに応答する膜を
用いるパターン発生の分野に関するもので、特にフォト
リソグラフィに関連するものである。
［従来の技術］ 集積回路のフォトリソグラフィによる製造においては、
放射エネルギー又は粒子エネルギーに応答する膜が所定
のパターンに露光されて回路の諸特徴を定める。ある場
合には、パターンを有するマスクを通して半導上のフォ
トレジスト膜を選択的に露光する。他の場合には、その
膜はマスク基板上に付着され、マスク製作の工程でその
膜が露光される。さらに別の場合には、膜にパターンを
形成するために放射エネルギー自体の向きが制御され
る。これはマスクを製作することの一部として行うこと
ができ、また半導体ウエハーを覆うフオトレジスト膜に
直接書込むことがある。
上記直接書き込むためのエネルギー源としては紫外線
源、可視光源、コヒーレントな光源、Ｘ線源および電子
ビーム（Ｅビーム）源を含む多様なエネルギー源が用い
られている。
フォトリソグラフィ処理技術の非常に初期の段階におい
ては、最後に得られる回転と比較して非常に大きなパタ
ーンを手動で作成し、それを最後のマスクを作るために
フォトリソグラフィを用いて縮小していた。今日では、
Ｅビームを用いて最後の尺度でパターンを形成すること
もできる。
レーザビームを移動させるか加工物を移動させるかいず
れかによってマスクを製作することが試みられている。
しかし、それらの試みのいずれも商業的には用いられて
いない。後でわかるように、本発明はこの領域にむけら
れている。
一般的なパターン発生が米国特許第３，４６５，０９１
号、同第４，０６０，８１６号、同第４，４６４，０３
０号の各明細書に開示されている。紫外線マスク製作技
術のある面が米国特許第４，２９３，６２４号、同第
４，３２９，４１０号の各明細書に記載されている。Ｅ
ビーム技術が米国特許第３，６７９，４９７号、同第
３、８５７、０４１号、同第４，４４５，０３９号の各
明細書に開示されている。レーザパターン発生が米国特
許第３、５３７、８５４号、同第３，６２２，７４２
号、同第３，７９７，９３５号、同第３，９２５，７８
５号、同第４，１１０，５９４号、同第４，４２２，０
８３号の各明細書に記載されている。
本発明はレーザビームを変調するために音響−光変調器
（ＡＯＭ）を用いる。それらの変調器においては、結晶
中を伝わる音波が光を回折させ、それにより光を変調さ
せることができる。この現象はかなり以前から知られて
おり、例えばアイ・イー・イー・７４レジオン６コンフ
ァレンス（ＩＥＥＥ７４Ｒｅｇｉｏｎ ６ Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ）７０ページ以降に記載されているウオルタ
ー・バロニアン（Ｗａｌｔｅｒ Ｂａｒｏｎｉａｎ）に
よる論文「音響−光ブラッグ回折装置およびその応用
（Ａｃｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃ Ｂｒａｇｇ Ｄｉｆｆ
ｒａｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」において論じられてい
る。電子印刷のために音響−光変調器を用いることがプ
ロシーディング・オブ・ザ・イー・イー・イー（Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ）７０巻６
号、１９８２年６月、５９７ページ以降に記載されてい
る「電子印刷用のレーザ走査（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎ
ｉｎｇ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｒｉｎｔｉ
ｎｇ）」において論じられている。
〔発明の概要〕
放射エネルギーに応答する膜を含む加工物上にパターン
を発生させる装置について説明する。放射エネルギー源
のためにレーザが用いられ、レーザからのビームが複数
のビームに分割される。それらのビームは、パターンを
定める電気信号を受ける音響−光変調器を通される。加
工物の動きと共に走査パターンで変調器からビームを加
工物へ向ける複数の反射小片を有する回転鏡が用いられ
る。したがって、加工物にラスタ走査に似た走査で書き
込まれる。
回転鏡の後ろにＦ−θレンズが設けられ、パターンの拡
大された中間映像平面が得られる。装置を制御するため
にその平面から光が取り出される。この平面中にビーム
分割器を設け、ビームの一部を反射させ、それを検出し
て回転鏡の回転に同期したタイミング信号を得る。加工
物から反射されたビームを倍増型電子管へ向けるために
同じビーム分割器が用いられる。このビームは加工物の
場所を決定する（例えば較正のため）ために用いられ
る。
この明細書においては、集積回路の製造に用いられるフ
ォトレジスト層のような感光層を選択的に感光するのに
特に適したレーザーパターンを発生させる装置について
説明する。以下の説明においては、本発明を完全に理解
できるようにするために、特定の波長、レンズなどのよ
うな具体的な数値を詳しく述べるが、そのような具体例
とは無関係に本発明を実施できることが当業者には明か
であろう。他の場合には、本発明を不必要に曖味なもの
としないために、周知の構造、指示部材など、本発明に
取って必要でないものは説明を省略した。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明を詳しく説明する。
発明の概観 本発明のパターン発生装置は、放射感知膜を露光させる
ためにレーザビームを用いる。ブラシを作るためにレー
ザビームが８本のビームに分割される。そのブラシが回
転鏡を用いて加工物を走査する。ブラシの各ビームは音
響−光変調器を用いて変調される。それらの変調器に結
合された電気信号が、発生される特定のパターンを決定
する。変調器へ電気信号を与えるために用いられる「ラ
スタ化器」装置が、本特許出願人に譲渡された１９８５
年１０月４日づけの米国特許出願第７８４，８５６号の
明細書に記載されている。
走査中に１本の軸（ストライプ軸）に沿って動く可動台
上に、感光膜を含む加工物が装着される。その可動台
は、書込みが行われないときは、走査軸に沿っても動く
ことができる。干渉計がそれらの軸に沿う加工物の動き
を検出する。ビームの位置に対する加工物の位置の決定
は、テッレセントリック的に拡大された映像平面の反射
光によって行われる。反射小片の検出のためにその同じ
平面が用いられ、それによって音響−光変調器に対して
のデータの同期化を行うことができる。
本発明装置の光路 まず図１を参照する。この実施例においては、３６３．
８ｎｍの振動数の放射１００〜２００ミリワットの出力
で与える持続波レーザ１０が用いられる。レーザ１０か
らのビームが通常のビーム圧縮器１２により圧縮され
て、分割のためのビームを用意する。
多重ビーム分割装置１３がレーザ１０からのビームを８
本のビームに分割する。この分割を行う特殊な装置は第
３図および第４図を参照して説明される。
多重ビーム分割装置１３からの８本のビーム（時にはま
とめて「ブラシ」と呼ばれる）がリレーレンズ１４を通
る。この３枚構成レンズ（第２図に示されている）が多
重ビーム分割装置１３からのビームを集束し、ほぼ２分
の１に縮める。
市販の音響−光変調器（ＡＯＭ）１６を用いて光ビーム
を変調する。この実施例においては１個の結晶の表面に
８個のトランスデューサが形成される。１６０ＭＨｚの
搬送波が用いられる。すなわち、その搬送波の存否によ
りビームが結晶を通って加工物上に回折されるか否かが
決定され、搬送波の振幅によりビームの強さが決定され
る。零次のビームは使用されない。
８種類の搬送周波数が用いられる場合には、１つのＡＯ
Ｍを用いて１本のビームから８本の変調されたビームを
得ることができる。ＡＯＭからの偏向は周波数の関数で
あり、各搬送周波数が別のビームを形成する。あるい
は、ＡＯＭの代わりに電気−化学的変調器を用いること
ができる。この実施例においてはそれらのいずれも用い
られない。
ＡＯＭからの８本のビームがドーブプリズム１７を通じ
て送られる。このプリズムはビームのブラシを後述のよ
うに回転させるために用いられ、且つ第１図では容易に
示すことはできないが、実際にはビームは図の紙面から
傾けられる。プリズム１７からの回転に加えて、各ビー
ムの動作の間の時間遅れを利用して、ビームにより形成
される最終的なブラシをビームの間の干渉なしに各ビー
ムの重なり合う投影とすることができる。もしこれが行
われないとすると、フォトレジストの一様な露光が行わ
れない結果となることがある。
プリズム１７からのビームは１枚のリレーレンズを通っ
て、ステアリング鏡２０の上に集束する。この実施例に
おいてはその集束した光点の直径は約1.5ｍｍである。
ステアリング鏡２０は、多数の反射小片で構成されてい
る回転鏡２４の反射小片の上に正確にビームを集中させ
るためにビームの角度を調整するように電気的にその動
きを制御できる鏡である。このステアリング鏡２０から
反射されたビームはズームレンズ２２を通る。このズー
ムレンズは第２図に示すように４枚のレンズで構成され
る。このズームレンズにより、加工物に入射するビーム
を拡大および相互に引き離すこと、又はそれらのビーム
を縮小および相互に接近させることができる。そのズー
ムレンズは各加工物に対して電気的に制御され、設定さ
れる。
回転鏡２４は、この実施例においては、２４個の反射小
片を有する。各反射小片はズームレンズ２２からのビー
ムをＦ−θレンズ２６へ向かって反射させる。ビームを
走査するのはこの鏡である。この実施例では、回転鏡２
４は１２０００ないし２００００ｒｐｍで回転するか
ら、走査は１秒当たり４８〜８０ＫＨｚの早さで行われ
る。しかし、この回転鏡２４は、与えられたパターンに
対して一定の早さで回転する。
回転鏡２４からのビームは、第１図に示すように、走査
後の中間映像平面（１０倍の映像平面）を構成するよう
に拡大される。この平面の一端でこの平面を形成するＦ
−θレンズ２６が用いられ、他端では最後のビームを与
えるための縮小レンズ３２が用いられる。Ｆ−θレンズ
装置のレンズと縮小レンズ３２が第５図に示されてい
る。
１０倍映像平面内にビーム分割器２８が配置されてい
る。後でわかるように、各走査の前に１本のビームが動
作させられて回転鏡の反射小片を検出するのに用いられ
る。そのビームはビーム分割器２８から反射小片検出回
路へ反射させられる。その検出回路は反射小片の位置を
示すパルスを与える。これにより、ＡＯＭ１６へ与えら
れるパターンデータを鏡の回転に同期させることができ
る。加工物３４（又はその部品保持器）から反射された
ビームは、ビーム分割器によっても反射されて、増倍型
電子管内に集束される。それらの反射は、後で説明する
ように、較正およびその他の目的のために用いられる。
シャッタ３０が１０倍映像平面内で動作する。このシャ
ッタは、走査中、又は較正時のような他の選択された時
間を除き、光が加工物に達することを阻止する。
第２図には現在実現されている実際の光路が示されてい
る。レーザ、レンズ、回転鏡などが頑丈な金属フレーム
４５に装着される。このフレームは、動きを最小限に抑
えるために、１つの花こう岩製の部材上に装着されてい
る金属支持体４６、４７により支持される。板すなわち
加工物が部品保持器に固定され、後で説明するように縮
小レンズ３２の下側を動く。
第２図に示す光路においては、記号「Ｌ」がレンズを示
し、記号「Ｆ」が焦点を示し、記号「ＡＦ」が無限焦点
を示す。
レーザからのビームは、第１図に示すビーム圧縮器であ
るレンズＬ１、Ｌ２とを通り、多重ビーム分割装置１３
上に集束させられる。この多重ビーム分割装置１３につ
いては第３図と第４図を参照して後で説明する。
第１図のリレーレンズ１４はレンズＬ３，Ｌ４，Ｌ５に
より形成され、レンズＬ４とＬ５の間に無限焦点ＡＦ１
を有する。ＡＯＭ１６がレンズ１４からの８本のビーム
を受ける。ＡＯＭからの変調された光がドーズプリズム
１７と、ビーム曲げプリズム３７と、リレーレンズ１８
（Ｌ６）と、ビーム曲げプリズム３８とを通ってステア
リング鏡２０に入射する。そのステアリング鏡により反
射されたビームは鏡３９に入射して反射され、ビーム曲
げプリズムにより曲げられて、レンズＬ７，Ｌ８，Ｌ
９，Ｌ１０とプリズム４１で構成されたズームレンズ組
立体へ入射する。焦点Ｆ３がプリズム４１内に存在す
る。ズームレンズ組立体からでたビームは鏡４８により
回転鏡２４へ入射する。
走査後の光学装置も第２図に示されている。この光学装
置はＦ−θレンズ２６と、ビーム分割器２８と、シャッ
タ３０と、縮小レンズ３２とを備えている。
上記した全てのレンズは市販されている。
第１図と第２図の多重ビーム分割装置 第４図は多重ビーム分割装置において用いられる３枚の
類似した板の内の１枚を示す。ボデー５５はビームを伝
えるガラスのような通常のボデーである。このボデーの
上面には反射防止膜（ＡＲＣ）５２が施される。その反
射防止膜の一部に５０％反射膜５３が被覆される。ボデ
ー５５の下面には１００％反射膜５１が付着される。
図からわかるように、５０％反射膜５３に入射したビー
ム５８はビーム５９で示されるように反射される。その
ビーム５８の一部であるビーム６０がボデー５５の中に
入り反射膜５１により反射されてビーム６１になる。ビ
ーム６１が板５０をでるときは５０％反射防止膜５３に
は当たらないことに注意されたい。
第４図の板５０のような板が３枚第３図に示されており
（板５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）、それらの板は、ここで
説明している実施例においては、８本のビームを得るた
めに用いられる。板５０ｂの厚さは板５０ａの厚さの２
倍であり、板５０ｃの厚さは板５０ｂの厚さの２倍であ
る。ここで説明している実施例においては、それらの板
は相互に平行に設けれる。
第３図からわかるように、ビーム６３はまず板５０ａに
入射して２本のビームになる。これは第４図にも示され
ている。それらの２本のビームは板５０ｂの５０％反射
膜５３に入射する。各ビームの半分が５０％反射膜５３
から反射される。５０％反射膜５３を透過したビームは
１００％反射膜５１により反射されてさらに２本のビー
ムに分けられるので、全部で４本のビームが板５０ｂを
でる。同様にして板５０ｂをでた全部で４本のビームが
板５０ｃの５０％反射膜５３から部分的に反射され、５
０％反射したビーム部分が１００％反射膜５１により反
射されるから、板５０ｃからは全部で８本のビームがで
ることになる。
１０倍映像平面光学系 本発明装置の１つの面は、走査光学装置に続いて拡大映
像平面を使用することにある。本実施例では回転鏡と加
工物の間に１０倍映像平面が用いられる。この中間のテ
レセントリック映像平面は反射小片検出、較正、加工物
の位置の決定（特に直接書込み用）を助ける。
次に第５図を参照する。中間平面はＦ−θレンズ２６に
より形成される。公知のＦ−−θレンズ技術が、回転鏡
に続いて中間平面を形成するために用いられる。
Ｆ−θレンズの後の光路にビーム分割器２８が設けられ
ている。このビーム分割器２８は、加工物に向けられた
光のわずかな部分を反射小片検出器６７へ向けるために
用いられる。この反射小片検出器６７としては通常の光
ダイオードなどが適当である。第５図のビーム６６はビ
ーム分割器２８の表面２８ａから反射されて、反射小片
検出器６７に入射する様子が示されている。後で詳しく
説明するように、１つのビーム・チャネルが加工物の各
走査の前にＡＯＭを通じてターンオンされる。反射小片
検出器はこのビームを検出し、その情報がＡＯＭに結合
されているデータのタイミングを図るために用いられ
る。この様子が第１０図に示されている。加工物から反
射されたビームの一部を分割するために、ビーム分割器
２８の他の表面２８ｂが用いられる。増倍型電子管（Ｐ
ＭＴ）７１に結合されたそのビームは較正および位置検
出のために用いられる。
第５図に示すように、中間映像平面内にシャッタ３０が
設けられる。ＡＯＭは、オフ状態にされている間の、小
量の（例えば１％）光を依然として加工物の方へ回折さ
せている。加工物を支持している台が停止させられる
と、光ビームがフォトレジストを希望しないのに露光さ
せることがある。加工物上の走査が起こらないときに電
気的に動作させられるシャッタが閉じられる。前記した
ように、反射小片検出のための実際の走査の前にターン
オンされるチャネルのビームは加工物に入射しない。
台を移動させるために反射小片検出信号が用いられるか
ら、シャッタ３０はビーム分割器２８の後ろに設けられ
る。シャッタが光路のさらに上流側に設けられると、シ
ャッタが閉じられているときは反射小片検出信号が受け
られないから、台を移動させるために用いられるタイミ
ング信号の発生が阻止される。
縮小レンズ組立体３２は、１０倍平面からのビームを加
工物上に集束させる市販の縮小レンズである。
加工物書込み形式 走査パターンと加工物の動きによりほとんど任意のパタ
ーンを書くことができる。どのような書込み形式（フォ
ーマット）を採用するかは光路に取っては重要なことで
はないが、書込み形式について説明することは本発明の
全体の動作を理解する助けとなる。
パターンは第８図に示されているブロック６８のような
ブロックで加工物上に発生される。各ブロックは、走査
軸に２５６Ｋのアドレス・ユニットを用い、ストライプ
軸に２５６Ｋのアドレス・ユニットを用いる。両方の軸
における１つのアドレスが０．５ミクロン平方を定め
る。
ビームは回転鏡により走査軸方向に走査させられる。８
本のビームが円６９内に示されている。それらのビーム
により形成されたブラシが円７３内に示されている走査
線７０を描く。この走査が行われると、加工物はドライ
ブ方向に動かされる。このようにして走査はラスタのよ
うにして行われる。本実施例では各走査線は４０９６ア
ドレス・ユニット幅であり、各ビームを制御するために
１ビットが各アドレス・ユニットにおいて使用される。
従って、走査線自体は８ビット幅である。そのそれぞれ
のビームをターンオンし、又はターンオフさせるために
２進コードが用いられる。オン状態とオフ状態の間で段
階的な変化が行われるように各ビームに複数のビットが
組み合わされるように、グレイスケールを用いることも
できる。
このパターン発生装置で用いられるラスタ化器において
は、ストライプ軸方向の長さが１０２４アドレス・ユニ
ットであるフレームが発生される。しかし、フレームの
輪郭はビーム又は台の動き自体の中では検出できず、ラ
スタ化器に限定される。長方形７２により定められるよ
うなパスを与えるために複数のフレームが用いられる。
パス中のフレーム数は任意である。
説明のために、ブロック６８内に４個の同一のパターン
（パターン２）を描くものと仮定する。ここで説明して
いる実施例においては、パス７２が最初にブロック７４
に書き込まれ、それからそのパスに含まれている同じ情
報をブロック７３、７６、７５に書き込むように台が動
かされる。その後ブロック６８内に全体のパターンが書
かれるまで各ブロック内に別のパターンが作られる。ブ
ロック６８の左側のパターン１で示されるように、ブロ
ック６８に隣接するブロックで加工物に別のパターンを
書くことができる。第８図のパターン１又は２は、例え
ば５倍のマスク又は１０倍のマスクとしてもよく、又は
半導体ウエハ上に直接発生される回路素子としてもよ
い。
本実施例ではビームはストライプ軸の動きと共に書くだ
けであり、台が走査軸に沿って動かされるときには書込
みは行われない。例えば各パスに対して加工物を元へ戻
すために、走査軸に沿う加工物の動きが起こる。
走査線ビーム 第８図の円６９内では、各走査線でパターンを描く８本
のビームが互いに重なりあっていることが示されてい
る。実際には、ビームの加工物上への射影は重なってい
てもビーム自体は重なり合わない。これを実現するため
に第１図のドーブプリズム１７が用いられる。このドー
ププリズム１７で個々のビームの位置をずらす。その状
態が第９図のビーム７７で示されている。７７で示され
る個々のビームは７８の位置にきたときに情報に応じて
オンとされる。動作時には、ビームを制御するデータ信
号が第１図のＡＯＭ１６へ順次与えられる。線７８に沿
ってビームがターンオンされるように、各信号は適切な
時間だけ遅らされる。これによりビーム自体が重ならい
でビームの射影を重ねることができる。ビーム自体が重
なると制御できない干渉が生じて「きれい」な走査線で
描くことができない。
台組立体 次に、第７図を参照する。部品保持器により保持されて
いる板３４を３本の軸に沿って動かすことができる。縮
小レンズ３２（Ｚ軸）に対する接近および離脱の動きは
図示していない。この動きは集束のために動かされる。
前記のように、パターン発生中には、ストライプ段８２
に取り付けられている板３４と部品保持器がモータ８３
によりストライプ軸に沿って動かされる。第７図におい
てはそのストライプ軸は紙面に垂直である。ストライプ
段８２は走査段８０の上に載せられているから、走査段
８０が動くと板３４が動かされる。走査段８０はモータ
８１により走査軸に沿って動かされる。前記したよう
に、この動きは走査中には行われず、各パスごとに元の
位置へ戻すために、例えば走査と走査の間に行われる。
ビームに対して加工物が傾かないように部品保持器を調
整（傾斜）させることもできる。
次に第６、７図を参照する。鏡８８がストライプ段８２
に垂直に取り付けられ、鏡９９２が同様にストライプ軸
に垂直に取り付けられている。同様に鏡４３が縮小レン
ズ３２にストライプ軸に垂直に取り付けられている。ス
トライプ段８２と縮小レンズ３２の間の走査方向におけ
る相対運動は差動干渉計８９により検出される。この差
動干渉計は各鏡４４、８８からの一対のビームを反射す
る。同様に、鏡４３と９２から光が反射されるから、ス
トライプ方向の相対運動が差動干渉計９４により検出さ
れる。板３４の正確な相対運動を測定するために、板３
４のレベルにおいて光が鏡８２と９２から反射される。
差動干渉計８９、９４は市販のものである。それらの干
渉計は、加工物から反射された光を受ける第５図の増倍
型電子管とともに（第４図のビーム分割器２８の表面２
８ｂを参照）、装置の較正および加工物の位置決定に重
要な役割を演ずる。
部品保持器の上面に較正マーク９７、９８が付けられ
る。それらの較正マークは板自体にも（例えばクローム
配置工程（ｃｈｒｏｍｅ ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ）お
よびエッチング工程で）付けることができるる。これら
のマークはパターンの原点から既知の距離だけ離れてい
る。パターンのデータはその原点に対して発生される。
８本のビームの内の１本がターンオンされると、マーク
９７又は９８からの反射を増倍型電子管により検出でき
る。これにより、パターンの原点およびビームの相対的
な位置についての正確なデータが得られる。加工物が走
査方向又はストライプ方向に動かされると、干渉計から
正確な位置データを得ることができ、それにより位置デ
ータの連続した流れが得られる。
干渉計および増倍型電子管からのデータの組合せの用途
は他に数多くある。例えば、前記のように走査線の長さ
は４０９６アドレス・ユニットである。アドレス・ユニ
ット１に対するビーム１を最初にアクティブにすること
ができ、その座標を較正マークと増倍型電子管とともに
決定できる。そして、ビーム１を走査の４０９６アドレ
ス・ユニットに対して再びターンオンでき、この位置が
較正マークで決定される。このデータから走査線の長さ
を決定できる。同様に、ビーム１と８をアクティブにす
ることによりブラシの幅を決定できる。走査中に加工物
の動きにより引き起こされるストライプ軸のねじれも決
定でき、データがＡＯＭへ与えられる時刻を調整するこ
とにより、そのねじれを電気的に調整できる。他の用途
には光点の大きさの測定、臨界寸法の測定、回転鏡の回
転安定度試験、ステアリング鏡の位置決め、ズームレン
ズの較正、タイミングの較正、Ｆ−θ伝達関数の測定、
焦点の場の平坦性の測定、カラム（ｃｏｌｕｍｎ）直交
性の試験および自動焦点の較正が含まれる。
ビーム分割器および増倍型電子管の組合せ、干渉計およ
び動く組立体上の較正マークとにより中間映像平面のテ
セントリック構成により、通常は独立しているそれらの
ものを正確に統合できる。
データのタイミング 鏡の位置に対するデータのタイミングは重要である。回
転鏡上の反射小片の位置に対して早すぎて、または遅す
ぎてビームをターンオンさせると、１本の走査線を次の
走査線からずらすことになる。前記したように、データ
のタイミング信号とＡＯＭのイネイブリングのためのタ
イミング信号が反射小片検出器を通じて発生される。ビ
ームを加工物に対して向ける位置に反射小片がくる前
に、チャネルがターンオンされる。ビームがビーム分割
器２８から光検出器へ向かって反射されて、タイミング
パルスを発生する。このビームのターンオンが第１０図
にパルス１０５により示されている。反射小片検出が第
１０図にパルス１０６により示されている。この検出に
より、一定の遅延時間と走査修正およびねじれ修正より
なる時間的な一連の動作が開始される。全体の遅延時間
が第１０図に遅延時間１０８として示されている。
その遅延時間の後でプリント・クロック・イネイブル信
号１０７が発生し、それによってピクセル・クロック１
０９がデータ（４０９６アドレス・ユニット）をＡＯＭ
内へクロック制御して入れるための信号を発生する。波
形１１０で示されているように、そのデータはビームが
パターンをプリントすることを選択的に許可する。
複数の走査で構成されるストライプ１１１が第１０図に
示されている。線１１２はストライプ１１１のための時
間軸を表す。線１１３は線１１２に対して加えられる角
度を表す。この角度は、走査中のストライプ方向の向き
により引き起こされ、各走査線に導入されるねじれを表
す。これは遅延１０８における「ねじれ係数増分」であ
る。破線はストライプ軸に沿う信の動きからの走査方向
のずれを表す。このずれは干渉計９４により測定され
る。破線と線１１２の差は遅延１０８に対する「走査修
正」を表す。「一定」の遅延は平均予測遅延である。従
って、計算された遅延１０８により、反射小片のずれ、
走査のラスタの性質、ストライプ台の動きのずれなどが
存在しても、プリントをさせようとする場合にはプリン
トを行わせることができる。
走査中には、ストライプ軸の方向の台の動く速さが一定
でないこともある。それらの速さ変動は干渉計８９によ
り検出される。干渉計８９からの情報がステアリング鏡
２０を制御し、ストライプ方向におけるビームと加工物
の間の相対的な動きを修正するる。
以上、光路および機械的な諸サブシステムの部分とにお
いて数多くの独特の特徴を含むレーザ・パターン発生装
置について説明した。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の装置における全体の光路を示す略図、
第２図は光路中におけるレンズの場所およびそれらのレ
ンズと部品保持器との関係を主として示す本発明の装置
の略図、第３図は本発明の装置の位置実施例で用いられ
る多重ビーム分割装置の線図、第４図は第３図に示す多
重ビーム分割装置で用いられる一つの分割装置の略図、
第５図は走査後の中間映像平面に用いられるレンズを示
す線図、第６図は部品保持器と、その部品保持器の位置
すなわち加工物の位置の決定に用いられる干渉計に対す
る部品保持器の関係とを示す平面図、第７図は第６図の
構造および光路の短縮に対するその構造の位置を示す略
図、第８図は本発明装置の一実施例において用いられる
走査パターン（板書込みの場合）を示す線図、第９図は
「ブラシ」を形成するために用いられるレーザビームを
示す図、第１０図は本発明のある面を説明するために用
いられるタイミング図である。 １０……レーザ １３……多重ビーム分割装置 １６……音響−光変調器、 ２０……ステアリング鏡 ２４……回転鏡 ２６……Ｆ−θレンズ ２８……ビーム分割器 ３２……縮小レンズ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】放射エネルギーに応答する膜を含む加工物
    上にパターンを発生させる装置において、 放射エネルギー・ビームを与えるレーザと、 このレーザに光学的に結合され、ビームを複数のビーム
    に分割する多重ビーム分割装置と、 この多重ビーム分割装置に光学的に結合され、前記複数
    の各ビームを独立に変調する変調手段と、 前記変調手段から導かれてくるビームを前記加工物を走
    査するために反射させる複数の反射小片を備えた回転鏡
    と、 前記変調手段と回転鏡との間にあって、前記加工物とビ
    ームとの移動を補正するために前記反射小片上へのビー
    ムの位置を調整するステアリング鏡と、 を備えることを特徴とする加工物上にパターンを発生さ
    せる装置。
  2. 【請求項２】放射エネルギーに応答する膜を含む加工物
    上にパターンを発生させる装置において、 放射エネルギー・ビームを与える少なくとも一つのレー
    ザと、 このレーザに光学的に結合され、ビームを複数のビーム
    に分割する多重ビーム分割装置と、 この多重ビーム分割装置に光学的に結合され、前記複数
    の各ビームを独立に変調する変調手段と、 前記変調手段から導かれてくるビームを前記加工物を走
    査するために反射させる複数の反射小片を備えた回転鏡
    と、 この回転鏡と加工物との間に拡大された映像平面を形成
    する光学手段を備えていてこの回転鏡からの前記ビーム
    を前記加工物上に集束させる集束手段と、 前記拡大された映像平面中に設けられ、前記回転鏡の前
    記反射小片と同期する同期信号を得るために前記回転鏡
    からのビームを反射小片検出手段へ反射させるビーム分
    割器と、 を有し、前記回転鏡が加工物を走査する複数のビームを
    発生させる加工物上にパターンを発生させる装置。
  3. 【請求項３】放射エネルギーに応答する膜を含む加工物
    上にパターンを発生させる装置において、 放射エネルギー・ビームを与える少なくとも一つのレー
    ザと、 このレーザに光学的に結合され、ビームを複数のビーム
    に分割する多重ビーム分割装置と、 この多重ビーム分割装置に光学的に結合され、前記複数
    の各ビームを独立に変調する変調手段と、 前記変調手段から導かれてくるビームを前記加工物を走
    査するために反射させる複数の反射小片を備えた回転鏡
    と、 この回転鏡からの前記ビームを前記加工物上に集束させ
    る集束手段と、 前記加工物を保持して、前記走査する方向と垂直な方向
    に動くように取り付けられた部品保持器と、 前記変調手段と回転鏡との間に配置され、前記ビームと
    加工物との前記走査方向へ垂直な方向での相対的な移動
    を補償するように前記ビームを前記加工物上のパターン
    像に対応する焦点位置を調整するステアリング鏡と、 を備え、前記回転鏡と部品保持器の移動とによって加工
    物を前記走査方向に垂直な方向での所定の経路でラスタ
    走査させることを特徴とする加工物上にパターンを発生
    させる装置
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