JPH0671465A - Eximer laser beam machine - Google Patents

Eximer laser beam machine

Info

Publication number
JPH0671465A
JPH0671465A JP4229653A JP22965392A JPH0671465A JP H0671465 A JPH0671465 A JP H0671465A JP 4229653 A JP4229653 A JP 4229653A JP 22965392 A JP22965392 A JP 22965392A JP H0671465 A JPH0671465 A JP H0671465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
excimer laser
laser light
laser beam
condenser lens
lens group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4229653A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshitaka Saitou
利貴 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP4229653A priority Critical patent/JPH0671465A/en
Publication of JPH0671465A publication Critical patent/JPH0671465A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an eximer laser beam machine capable of reducing a size of focus through condensing eximer laser beam and machining a sub-micron pattern in short time and without mask. CONSTITUTION:A machine is composed of an eximer generator 12, which generates an eximer laser beam 6 with an unstable resonator 10, condensing lenses 16, which condenses the eximer laser beam into a focus 14 and a wave guide tube 18, which encloses in air tight a optical path between the eximer laser beam generator and condensing lenses and is filled with inert gas inside. Further, it is composed of stops 20a, 20b, 20c, which are arranged so as to stop down the eximer laser beam in the course of the wave guide or before and behind the condensing lenses, a moving table 22, which positions the working part of a object 7 to be machined on the focus of the eximer laser beam and a machining housing 24, which encloses the moving table in air tight.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エキシマレーザ光を用
いた加工装置に係わり、更に詳しくは、エキシマレーザ
光を集光して微細加工を行う加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing apparatus using excimer laser light, and more particularly to a processing apparatus for focusing excimer laser light for fine processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】エキシマレーザ光は、XeCl* ,Kr
* ,ArF* (*印は励起状態を示す)などの励起状
態の分子(エキシマ分子)が励起状態から基底状態に戻
るときに発生する波長の短い紫外光(200〜300n
m)であり、フォトンエネルギーが大きい(4〜6e
V)特徴を有している。このエキシマレーザ光を、反応
ガスに照射すると反応ガス分子の光解離や光化学反応を
誘起することができるため、この光解離や光化学反応を
介してレーザCVDによる薄膜形成、レーザドーピング
などの表層改質、レーザエッチングなどの微細加工への
適用が図られている。
2. Description of the Related Art Excimer laser light is XeCl * , Kr
Short-wavelength ultraviolet light (200 to 300 n) generated when an excited molecule (excimer molecule) such as F * , ArF * (* indicates an excited state) returns from the excited state to the ground state.
m) and the photon energy is large (4 to 6e)
V) It has a feature. When the reaction gas is irradiated with this excimer laser light, photodissociation or photochemical reaction of the reaction gas molecules can be induced. Therefore, thin film formation by laser CVD through the photodissociation or photochemical reaction, surface layer modification such as laser doping, etc. It is being applied to fine processing such as laser etching.

【0003】かかるエキシマレーザ光を用いた従来の微
細加工、例えばエッチング加工では、図4に示すよう
に、シリコン基板1の表面に酸化膜2(SiO2 )と多
結晶シリコン膜3(Si)を形成しておき、ハロゲン分
子の塩素ガス4(Cl2 )をエッチング用反応ガスとし
て流し、マスク5を介してエキシマレーザ光6を照射
し、マスク5を通過したエキシマレーザ光6が多結晶シ
リコン膜3の表層にCl-(塩素イオン)を形成し、こ
のイオンがSiと反応してSiCl4 となり気化して多
結晶シリコン膜3をエッチングするものであった。
In conventional fine processing using such excimer laser light, for example, etching processing, as shown in FIG. 4, an oxide film 2 (SiO 2 ) and a polycrystalline silicon film 3 (Si) are formed on the surface of a silicon substrate 1. After being formed, chlorine gas 4 (Cl 2 ) of halogen molecules is made to flow as a reaction gas for etching, and excimer laser light 6 is irradiated through the mask 5, and the excimer laser light 6 that has passed through the mask 5 is a polycrystalline silicon film. Cl (chlorine ion) was formed on the surface layer of No. 3, and this ion reacted with Si to become SiCl 4 and vaporized to etch the polycrystalline silicon film 3.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】エキシマレーザ光は、
高出力であるが他のレーザ光に比べて指向性、コヒーレ
ンス、単色性が劣る欠点がある。このためマスクを用い
た従来の加工装置では、マスクを通過するエキシマレー
ザ光を完全な平行光にできず、線幅が1μm以下のサブ
ミクロンパターンの加工が困難である問題点があった。
The excimer laser light is
Although it has a high output, it has a drawback that directivity, coherence, and monochromaticity are inferior to those of other laser beams. For this reason, the conventional processing apparatus using a mask has a problem that the excimer laser light passing through the mask cannot be made into a perfect parallel light and it is difficult to process a submicron pattern having a line width of 1 μm or less.

【0005】また、従来の加工装置ではエキシマレーザ
光を拡げてマスクを通過した光だけを被加工物に照射す
るため、被加工物の加工面におけるエキシマレーザ光の
強度が弱く、加工に時間がかかる問題点があった。更
に、従来の加工装置ではマスクが不可欠であるため、マ
スクなしでの自由な加工、例えば回路パターンの修復に
おけるエッチング、成膜、アブレーション等の微細加工
には適用できない問題点があった。
Further, in the conventional processing apparatus, since the excimer laser light is expanded and only the light passing through the mask is irradiated to the work piece, the intensity of the excimer laser light on the work surface of the work piece is weak and the processing time is long. There was such a problem. Further, since a mask is indispensable in the conventional processing apparatus, there is a problem that it cannot be applied to free processing without a mask, for example, fine processing such as etching, film formation and ablation in repairing a circuit pattern.

【0006】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、マ
スクを用いることなく1μm以下のサブミクロンパター
ンの加工を短時間でできるエキシマレーザ加工装置を提
供することにある。
The present invention was devised to solve such problems. That is, an object of the present invention is to provide an excimer laser processing apparatus capable of processing a submicron pattern of 1 μm or less in a short time without using a mask.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、不安定
共振器を有しエキシマレーザ光を発生するエキシマレー
ザ発生器と、エキシマレーザ光を焦点に集光する集光レ
ンズ群と、前記エキシマレーザ発生器と前記集光レンズ
群との間の光路を気密に囲み、内部を不活性ガスで満た
された導波管と、前記導波管の途中、及び前記集光レン
ズ群の前後にエキシマレーザ光の光束を狭めるように取
付けられた絞りと、前記エキシマレーザ光の焦点に被加
工物の加工部分を位置決めする移動テーブルと、前記移
動テーブルを気密に囲む加工ハウジングと、からなるこ
とを特徴とするエキシマレーザ加工装置が提供される。
According to the present invention, an excimer laser generator having an unstable resonator for generating excimer laser light, a condenser lens group for concentrating the excimer laser light at a focal point, and A waveguide that hermetically surrounds the optical path between the excimer laser generator and the condenser lens group, and is filled with an inert gas inside, and in the middle of the waveguide and before and after the condenser lens group. An aperture stop attached so as to narrow the light flux of the excimer laser light, a moving table for positioning a processed portion of the workpiece at the focal point of the excimer laser light, and a processing housing that hermetically surrounds the moving table. A featured excimer laser processing apparatus is provided.

【0008】本発明の実施例によれば、前記導波管の長
さは、エキシマレーザ光の入口から集光レンズ群による
焦点までの距離が少なくとも2mであるように設定され
ている、ことが好ましい。また、前記導波管は、水平部
と垂直部とからなり、該水平部と垂直部とが交差する位
置に、エキシマレーザ光を直角に屈折させるミラーが取
付けられている、ことが好ましい。更に、前記移動テー
ブルは更に、被加工物を加熱するためのヒータを備え
る、ことが好ましい。
According to an embodiment of the present invention, the length of the waveguide is set so that the distance from the entrance of the excimer laser light to the focal point of the condenser lens group is at least 2 m. preferable. Further, it is preferable that the waveguide includes a horizontal portion and a vertical portion, and that a mirror that refracts the excimer laser light at a right angle is attached to a position where the horizontal portion and the vertical portion intersect. Furthermore, it is preferable that the moving table further includes a heater for heating the workpiece.

【0009】[0009]

【作用】前述のように、エキシマレーザ光は指向性、コ
ヒーレンス、単色性が劣る欠点があり、このため従来の
加工装置における光学系では完全な平行光を作ることが
できなかった。従って、かかるエキシマレーザ光をレン
ズを用いて集光させても焦点の大きさを1μm以下まで
小さくすることができず、1μm以下のサブミクロンパ
ターンの加工ができなかった。
As described above, the excimer laser light has the drawback of being inferior in directivity, coherence, and monochromaticity. For this reason, the optical system in the conventional processing apparatus cannot produce perfect parallel light. Therefore, even if the excimer laser light is condensed using a lens, the size of the focal point cannot be reduced to 1 μm or less, and a submicron pattern of 1 μm or less cannot be processed.

【0010】本発明は、不安定共振器を有するエキシマ
レーザ発生器を用いてエキシマレーザ光を発生させるこ
とにより光軸上にそろった、比較的指向性の良いエキシ
マレーザ光を発生させ、更にこのエキシマレーザ光を不
活性ガスが密封された導波管を介して集光レンズ群まで
導くためエキシマレーザ光の減衰が少なく、かつ導波管
の途中にエキシマレーザ光の光束を狭めるように取付け
られた絞りを有するためエキシマレーザ光の指向性が向
上し、更に集光レンズ群の前後にエキシマレーザ光の光
束を狭めるように取付けられた絞りを有するので、集光
レンズ群の収差の影響を極めて小さくしたものである。
The present invention uses an excimer laser generator having an unstable resonator to generate excimer laser light, thereby generating excimer laser light with relatively good directivity aligned on the optical axis. Since the excimer laser light is guided to the condenser lens group through the waveguide in which the inert gas is sealed, there is little attenuation of the excimer laser light, and it is mounted in the middle of the waveguide so as to narrow the light flux of the excimer laser light. The directivity of the excimer laser light is improved because it has a stop, and the stop attached before and after the condenser lens group to narrow the luminous flux of the excimer laser light greatly reduces the influence of aberration of the condenser lens group. It is a small one.

【0011】すなわち、本発明は、エキシマレーザ光の
欠点を複数の手段を複合的に用いることにより改善した
ものであり、この結果、エキシマレーザ光の指向性を改
善し、集光レンズの収差の影響を小さくして、焦点の大
きさを1μm以下まで小さくすることができ、短時間
に、かつマスクを用いることなく線幅が1μm以下のサ
ブミクロンパターンの加工を行うことができる。
That is, the present invention improves the drawbacks of the excimer laser light by using a plurality of means in combination, and as a result, improves the directivity of the excimer laser light and reduces the aberration of the condenser lens. By reducing the influence, the size of the focal point can be reduced to 1 μm or less, and a submicron pattern having a line width of 1 μm or less can be processed in a short time without using a mask.

【0012】更に、本発明の構成によれば、エキシマレ
ーザ光の焦点に被加工物の加工部分を位置決めする移動
テーブルと、この移動テーブルを気密に囲む加工ハウジ
ングとを備えるので、加工ハウジング内に適当な反応ガ
ス(例えばエッチング用ガス)を導入し、内部を最適な
圧力、温度に設定し、被加工物、例えば集積回路の基板
を微細加工することができる。従って、マスクなしでの
自由な加工、例えば回路パターンの修復におけるエッチ
ング、成膜、アブレーション等の微細加工が可能にな
る。
Further, according to the structure of the present invention, since the moving table for positioning the processing portion of the workpiece at the focal point of the excimer laser beam and the processing housing which hermetically surrounds the moving table are provided, the processing housing is provided in the processing housing. An appropriate reaction gas (for example, etching gas) is introduced, the inside pressure is set to an optimum pressure and temperature, and a work piece, for example, a substrate of an integrated circuit can be finely processed. Therefore, it is possible to perform free processing without a mask, for example, fine processing such as etching, film formation, and ablation in repairing a circuit pattern.

【0013】[0013]

【実施例】以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。図1は本発明によるエキシマレーザ加工
装置の全体構成図であり、図2は加工ハウジングの断面
図である。図1において、本発明によるエキシマレーザ
加工装置は、不安定共振器10を有しエキシマレーザ光
6を発生するエキシマレーザ発生器12と、エキシマレ
ーザ光6を焦点14に集光する集光レンズ群16と、エ
キシマレーザ発生器12と集光レンズ群16との間の光
路を気密に囲み、内部に不活性ガスが密封された導波管
18と、導波管18の途中、及び集光レンズ群16の前
後にエキシマレーザ光6の光束を狭めるように取付けら
れた絞り20a、20b、20cと、エキシマレーザ光
の焦点14に被加工物7の加工部分を位置決めする移動
テーブル22と、移動テーブル22を気密に囲む加工ハ
ウジング24と、からなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an excimer laser processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a processing housing. In FIG. 1, an excimer laser processing apparatus according to the present invention includes an excimer laser generator 12 having an unstable resonator 10 for generating an excimer laser beam 6 and a condenser lens group for converging the excimer laser beam 6 at a focal point 14. 16, a waveguide 18 that hermetically surrounds the optical path between the excimer laser generator 12 and the condenser lens group 16 and is sealed with an inert gas, and the middle of the waveguide 18 and the condenser lens. Stops 20a, 20b, 20c mounted to narrow the luminous flux of the excimer laser light 6 before and after the group 16, a moving table 22 for positioning the processed portion of the workpiece 7 at the focal point 14 of the excimer laser light, and a moving table. A processing housing 24 that hermetically surrounds 22.

【0014】不安定共振器10は、例えば図示のように
2枚の対向する凸面ミラー10a、10bからなり、通
常の共振器のように2枚のミラーの間をレーザ光が往復
してレーザ光の増幅が行われるが、ミラー面が凸面であ
るため光軸から離れた位置のレーザ光は共振器外に散乱
され、光軸に極く近い細い光のみが不安定共振器10に
より増幅されて放射されるものである。なお、不安定共
振器10は、例示以外の構成、例えば凹面ミラーを用い
たものでもよい。また、エキシマレーザ発生器12は、
XeCl* 、KrF* 、ArF* 、その他のエキシマ分
子を利用して波長の短い紫外光を発生するレーザ発生装
置であり、励起方法は、電子ビーム励起、放電励起、そ
の他のいずれであってもよい。
The unstable resonator 10 is composed of, for example, two opposed convex mirrors 10a and 10b as shown in the figure, and the laser light reciprocates between the two mirrors like a normal resonator so that the laser light is emitted. However, since the mirror surface is convex, the laser light at a position away from the optical axis is scattered outside the resonator, and only the thin light very close to the optical axis is amplified by the unstable resonator 10. It is radiated. The unstable resonator 10 may have a structure other than the illustrated one, for example, one using a concave mirror. Further, the excimer laser generator 12 is
XeCl * , KrF * , ArF * , or any other excimer molecule is used to generate ultraviolet light having a short wavelength, and the excitation method may be electron beam excitation, discharge excitation, or any other method. .

【0015】導波管18は、図示のように、左端からエ
キシマレーザ光6が水平に導入される細長い水平部18
aと、水平部18aの右端に接続し上方に延びた垂直部
18bと、垂直部18bの上端に接続し水平に延びた水
平部18cと、水平部18cの右端に接続し下端が集光
レンズ群16に接続した垂直部18dとからなる。ま
た、水平部18a、18cと垂直部18b、18dとが
交差する位置には、エキシマレーザ光6を直角に屈折さ
せるように平面ミラー19が斜めに取付けられている。
かかる構成により、水平に導入されたエキシマレーザ光
6を集光レンズ群16を介して被加工物7に垂直に照射
することができる。
As shown in the figure, the waveguide 18 is an elongated horizontal portion 18 into which the excimer laser light 6 is horizontally introduced from the left end.
a, a vertical portion 18b that is connected to the right end of the horizontal portion 18a and extends upward, a horizontal portion 18c that is connected to the upper end of the vertical portion 18b and extends horizontally, and is connected to the right end of the horizontal portion 18c and the lower end is a condenser lens. The vertical portion 18d is connected to the group 16. Further, a plane mirror 19 is obliquely attached at a position where the horizontal portions 18a and 18c and the vertical portions 18b and 18d intersect each other so that the excimer laser light 6 is refracted at a right angle.
With such a configuration, the excimer laser light 6 introduced horizontally can be vertically irradiated to the workpiece 7 via the condenser lens group 16.

【0016】導波管18の長さは、エキシマレーザ光6
の入口から集光レンズ群16による焦点14までの距離
が少なくとも2m、好ましくは5mであるように設定さ
れている。また、図示のように導波管18の途中、例え
ば水平部18aの左端近くに、エキシマレーザ光6の光
束を狭める絞り20aを有する。この絞り20aは、例
えば矩形の開口(アパーチャー)を有するのがよい。ま
た、絞り20aは、導波管18の途中に複数設けてもよ
い。かかる構成により、不安定共振器10を有するエキ
シマレーザ発生器12からの比較的指向性の高いエキシ
マレーザ光6を更に細く絞ることができ、集光レンズ群
16に達するエキシマレーザ光6を光軸上にそろった、
指向性の高いものとすることができる。
The length of the waveguide 18 depends on the excimer laser light 6
The distance from the entrance to the focal point 14 by the condenser lens group 16 is set to be at least 2 m, preferably 5 m. Further, as shown in the figure, a diaphragm 20a for narrowing the luminous flux of the excimer laser light 6 is provided in the middle of the waveguide 18, for example, near the left end of the horizontal portion 18a. The diaphragm 20a preferably has, for example, a rectangular opening (aperture). A plurality of diaphragms 20a may be provided in the middle of the waveguide 18. With such a configuration, the excimer laser light 6 having a relatively high directivity from the excimer laser generator 12 having the unstable resonator 10 can be further narrowed down, and the excimer laser light 6 reaching the condenser lens group 16 can be focused on the optical axis. All the above,
It can be highly directional.

【0017】導波管18の内部に密封する不活性ガス
は、例えばAr(アルゴン)、He(ヘリウム)、N2
(窒素)であり、ArF* を用いる場合には特にAr又
はHeがよい。これにより、エキシマレーザ光の減衰を
最小限にすることができる。また、経済的にはN2 を用
いることにより、運転費用を低減することができる。な
お、不活性ガスは、導波管18内に封入してもよく、流
通させて流してもよい。
The inert gas sealed in the waveguide 18 is, for example, Ar (argon), He (helium), N 2
(Nitrogen), and when ArF * is used, Ar or He is particularly preferable. Thereby, the attenuation of the excimer laser light can be minimized. Further, economically, the operating cost can be reduced by using N 2 . The inert gas may be enclosed in the waveguide 18 or may be circulated.

【0018】図2に示すように、加工ハウジング24は
エキシマレーザ光6を通す窓24aを有し、この窓を通
してエキシマレーザ光6が内部に導入される。加工ハウ
ジング24の内部には、ガスノズル(図示せず)を有す
るガス供給管25を有し、このガス供給管25から加工
に必要な反応ガスを導入し、ガス排出口24bから図示
しない排気装置によりガスを排気するようになってい
る。反応ガスは、例えばハロゲン分子の塩素ガス(Cl
2 )をエッチング用反応ガスとして用いる。また、加工
ハウジング24の内部を真空に保持することもできるよ
うになっている。
As shown in FIG. 2, the processing housing 24 has a window 24a through which the excimer laser light 6 passes, and the excimer laser light 6 is introduced through the window 24a. A gas supply pipe 25 having a gas nozzle (not shown) is provided inside the processing housing 24. A reaction gas necessary for processing is introduced from the gas supply pipe 25, and an exhaust device (not shown) is used from a gas exhaust port 24b. It is designed to exhaust gas. The reaction gas is, for example, chlorine gas (Cl
2 ) is used as a reaction gas for etching. Further, the inside of the processed housing 24 can be held in a vacuum.

【0019】加工ハウジング24の内部には、移動テー
ブル22が取り付けられている。移動テーブル22は、
真空中、或いは反応ガス中で使用でき、かつ図示しない
駆動装置により被加工物7を水平方向に二次元的に移動
させることができるようになっている。更に、垂直方向
にも移動できるのがよい。この構成により、エキシマレ
ーザ光の焦点14に被加工物7の加工部分を位置決めす
ることができる。移動テーブル22は更に、被加工物7
を加熱するためのヒータ26を備える。かかる構成によ
り、被加工物7の温度を加工に最適に設定することがで
きる。
The movable table 22 is mounted inside the processing housing 24. The moving table 22 is
It can be used in a vacuum or in a reaction gas, and the workpiece 7 can be moved two-dimensionally in the horizontal direction by a driving device (not shown). Furthermore, it is preferable that it can move in the vertical direction. With this configuration, the processed portion of the workpiece 7 can be positioned at the focal point 14 of the excimer laser light. The moving table 22 further includes the workpiece 7
A heater 26 for heating the With this configuration, the temperature of the workpiece 7 can be optimally set for machining.

【0020】図3は集光レンズ群16の構成図である。
この図において、集光レンズ群16は、エキシマレーザ
光6の光束を広げるビームエキスパンダー16aと、広
げられたエキシマレーザ光6を焦点14に集光する集光
レンズ16bとからなる。図示の例では、ビームエキス
パンダー16aは凹レンズと凸レンズの組合せからな
り、集光レンズ16bは単一の凸レンズであるが、本発
明はこれに限られるものではなく、例えば集光レンズ1
6bを組合せレンズとしてもよい。
FIG. 3 is a block diagram of the condenser lens group 16.
In this figure, the condenser lens group 16 is composed of a beam expander 16 a that expands the luminous flux of the excimer laser light 6 and a condenser lens 16 b that collects the expanded excimer laser light 6 at the focal point 14. In the illustrated example, the beam expander 16a is composed of a combination of a concave lens and a convex lens, and the condenser lens 16b is a single convex lens, but the present invention is not limited to this, and for example, the condenser lens 1
6b may be a combination lens.

【0021】更に図3において、集光レンズ群16の前
後に、具体的にはビームエキスパンダー16aの上方と
集光レンズ16bの下方に、エキシマレーザ光6の光束
を狭めるように絞り20b、20cが取付けられてい
る。この絞り20b、20cは、例えば矩形の開口(ア
パーチャー)を有する。開口寸法はそれぞれ例えば5m
m角、3mm角である。なお、絞りは図示のように2つ
に限られず、3つ以上であってももよく、1つでもよ
い。また、集光レンズ群の前後ではなくその中間、例え
ばビームエキスパンダー16aの下方に設けてもよい。
かかる構成により、集光レンズ16cの光軸付近を通過
したエキシマレーザ光6を集光することができ、レンズ
の収差の影響を極めて小さくすることができる。
Further, in FIG. 3, diaphragms 20b and 20c are provided in front of and behind the condenser lens group 16, specifically above the beam expander 16a and below the condenser lens 16b so as to narrow the light flux of the excimer laser light 6. Installed. The diaphragms 20b and 20c have, for example, rectangular openings (apertures). Each opening size is 5m
It is m square and 3 mm square. The number of diaphragms is not limited to two as shown in the figure, and may be three or more, or may be one. Further, it may be provided not in front of and behind the condenser lens group but in the middle thereof, for example, below the beam expander 16a.
With this configuration, the excimer laser light 6 that has passed near the optical axis of the condenser lens 16c can be condensed, and the influence of lens aberration can be made extremely small.

【0022】上述したように、本発明は、不安定共振器
10を有するエキシマレーザ発生器12を用いてエキシ
マレーザ光6を発生させることにより光軸上にそろっ
た、比較的指向性の良いエキシマレーザ光6を発生さ
せ、更にこのエキシマレーザ光6を不活性ガスが密封さ
れた導波管18を介して焦点レンズ群16まで導くため
エキシマレーザ光6の減衰が少なく、かつ導波管18の
途中にエキシマレーザ光6の光束を狭めるように取付け
られた絞り20aを有するためエキシマレーザ光6の指
向性が向上し、更に集光レンズ群16の前後にエキシマ
レーザ光6の光束を狭めるように取付けられた絞り20
b、20cを有するので、集光レンズ群16の収差の影
響を極めて小さくしたものである。
As described above, according to the present invention, the excimer laser light 6 generated by using the excimer laser generator 12 having the unstable resonator 10 is aligned on the optical axis and has a relatively good directivity. Since the laser light 6 is generated and further guided to the focusing lens group 16 through the waveguide 18 in which the inert gas is sealed, the excimer laser light 6 is less attenuated and the waveguide 18 Since the diaphragm 20a attached so as to narrow the light flux of the excimer laser light 6 is provided on the way, the directivity of the excimer laser light 6 is improved, and the light flux of the excimer laser light 6 is further narrowed before and after the condenser lens group 16. Attached diaphragm 20
Since b and 20c are provided, the influence of the aberration of the condenser lens group 16 is made extremely small.

【0023】すなわち、本発明は、エキシマレーザ光の
欠点を複数の手段を複合的に用いることにより改善した
ものであり、この結果、エキシマレーザ光の指向性を改
善し、集光レンズの収差の影響を小さくして、焦点の大
きさを1μm以下まで小さくすることができ、短時間
に、かつマスクを用いることなく線幅が1μm以下のサ
ブミクロンパターンの加工を行うことができる。
That is, the present invention improves the drawbacks of the excimer laser light by using a plurality of means in combination, and as a result, improves the directivity of the excimer laser light and reduces the aberration of the condenser lens. By reducing the influence, the size of the focal point can be reduced to 1 μm or less, and a submicron pattern having a line width of 1 μm or less can be processed in a short time without using a mask.

【0024】更に、本発明の構成によれば、エキシマレ
ーザ光の焦点に被加工物の加工部分を位置決めする移動
テーブルと、この移動テーブルを気密に囲む加工ハウジ
ングとを備えるので、加工ハウジング内に適当な反応ガ
ス(例えばエッチング用ガス)を導入し、内部を最適な
圧力、温度に設定し、被加工物、例えば集積回路の基板
を微細加工することができる。従って、マスクなしでの
自由な加工、例えば回路パターンの修復におけるエッチ
ング、成膜、アブレーション等の微細加工が可能にな
る。
Further, according to the structure of the present invention, since the moving table for positioning the processing portion of the workpiece at the focal point of the excimer laser light and the processing housing which hermetically surrounds the moving table are provided, the processing housing is provided in the processing housing. An appropriate reaction gas (for example, etching gas) is introduced, the inside pressure is set to an optimum pressure and temperature, and a workpiece, for example, an integrated circuit substrate can be finely processed. Therefore, it is possible to perform free processing without a mask, for example, fine processing such as etching, film formation, and ablation in repairing a circuit pattern.

【0025】[0025]

【発明の効果】従って、本発明によれば、エキシマレー
ザ光を集光して焦点の大きさを1μm以下まで小さくす
ることができ、マスクなしで線幅が1μm以下のサブミ
クロンパターンを短時間で加工することができる効果を
有する。
Therefore, according to the present invention, the size of the focal point can be reduced to 1 μm or less by condensing the excimer laser light, and a submicron pattern having a line width of 1 μm or less can be formed in a short time without a mask. It has the effect that it can be processed with.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるエキシマレーザ加工装置の全体構
成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an excimer laser processing apparatus according to the present invention.

【図2】加工ハウジングの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a processed housing.

【図3】集光レンズ系の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a condenser lens system.

【図4】エキシマレーザ光を用いた従来の微細加工の概
略説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of conventional fine processing using excimer laser light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 酸化膜 3 多結晶シリコン膜 4 塩素ガス 5 マスク 6 エキシマレーザ光 7 被加工物 10 不安定共振器 12 エキシマレーザ発生器 14 焦点 16 集光レンズ群 16a ビームエキスパンダー 16b 集光レンズ 18 導波管 18a、18c 水平部 18b、18d 垂直部 19 ミラー 20a、20b、20c 絞り 22 移動テーブル 24 加工ハウジング 24a 窓 25 ガス供給管 26 ヒータ 1 Silicon Substrate 2 Oxide Film 3 Polycrystalline Silicon Film 4 Chlorine Gas 5 Mask 6 Excimer Laser Light 7 Workpiece 10 Unstable Resonator 12 Excimer Laser Generator 14 Focus 16 Focusing Lens Group 16a Beam Expander 16b Focusing Lens 18 Conductor Wave tube 18a, 18c Horizontal part 18b, 18d Vertical part 19 Mirror 20a, 20b, 20c Aperture 22 Moving table 24 Processing housing 24a Window 25 Gas supply pipe 26 Heater

───────────────────────────────────────────────────── 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 B23K 26/12 7425−4E H01S 3/225 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location B23K 26/12 7425-4E H01S 3/225

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 不安定共振器を有しエキシマレーザ光を
発生するエキシマレーザ発生器と、 エキシマレーザ光を焦点に集光する集光レンズ群と、 前記エキシマレーザ発生器と前記集光レンズ群との間の
光路を気密に囲み、内部を不活性ガスで満たされた導波
管と、 前記導波管の途中、及び前記集光レンズ群の前後にエキ
シマレーザ光の光束を狭めるように取付けられた絞り
と、 前記エキシマレーザ光の焦点に被加工物の加工部分を位
置決めする移動テーブルと、 前記移動テーブルを気密に囲む加工ハウジングと、から
なることを特徴とするエキシマレーザ加工装置。
1. An excimer laser generator having an unstable resonator for generating excimer laser light, a condenser lens group for converging the excimer laser light at a focal point, the excimer laser generator and the condenser lens group. A waveguide that hermetically surrounds the optical path between the inside and the inside, and is installed so as to narrow the luminous flux of the excimer laser light in the middle of the waveguide and before and after the condenser lens group. An excimer laser processing apparatus comprising: a diaphragm, a movable table that positions a processed portion of a workpiece at a focal point of the excimer laser light, and a processing housing that hermetically surrounds the movable table.
【請求項2】 前記導波管の長さは、エキシマレーザ光
の入口から集光レンズ群による焦点までの距離が少なく
とも2mであるように設定されている、ことを特徴とす
る請求項1に記載のエキシマレーザ加工装置。
2. The length of the waveguide is set so that the distance from the entrance of the excimer laser light to the focal point of the condenser lens group is at least 2 m. Excimer laser processing device described.
【請求項3】 前記導波管は、水平部と垂直部とからな
り、該水平部と垂直部とが交差する位置に、エキシマレ
ーザ光を直角に屈折させるミラーが取付けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載のエキシマレーザ加工
装置。
3. The waveguide comprises a horizontal part and a vertical part, and a mirror for refracting excimer laser light at a right angle is attached at a position where the horizontal part and the vertical part intersect.
The excimer laser processing apparatus according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記移動テーブルは更に、被加工物を加
熱するためのヒータを備える、ことを特徴とする請求項
1に記載のエキシマレーザ加工装置。
4. The excimer laser processing apparatus according to claim 1, wherein the moving table further includes a heater for heating the workpiece.
JP4229653A 1992-08-28 1992-08-28 Eximer laser beam machine Pending JPH0671465A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4229653A JPH0671465A (en) 1992-08-28 1992-08-28 Eximer laser beam machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4229653A JPH0671465A (en) 1992-08-28 1992-08-28 Eximer laser beam machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0671465A true JPH0671465A (en) 1994-03-15

Family

ID=16895576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4229653A Pending JPH0671465A (en) 1992-08-28 1992-08-28 Eximer laser beam machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0671465A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107971631A (en) * 2017-12-27 2018-05-01 常州英诺激光科技有限公司 A kind of laser welding system of the high anti-metal of short wavelength's efficient stable

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107971631A (en) * 2017-12-27 2018-05-01 常州英诺激光科技有限公司 A kind of laser welding system of the high anti-metal of short wavelength's efficient stable

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4801352A (en) Flowing gas seal enclosure for processing workpiece surface with controlled gas environment and intense laser irradiation
US6493423B1 (en) Method of generating extremely short-wave radiation, method of manufacturing a device by means of said radiation, extremely short-wave radiation source unit and lithographic projection apparatus provided with such a radiation source unit
US6304630B1 (en) Method of generating EUV radiation, method of manufacturing a device by means of said radiation, EUV radiation source unit, and lithographic projection apparatus provided with such a radiation source unit
US4749840A (en) Intense laser irradiation using reflective optics
EP0259572B1 (en) High rate laser etching technique
EP0477992B1 (en) Focused ion beam etching apparatus
US6194733B1 (en) Method and apparatus for adjustably supporting a light source for use in photolithography
US4661679A (en) Semiconductor laser processing with mirror mask
US12130555B2 (en) Method and apparatus for mitigating contamination
KR100767301B1 (en) High power gas discharge laser with helium purged line narrowing unit
JPH0671465A (en) Eximer laser beam machine
JP7221300B2 (en) LASER PROCESSING APPARATUS AND WORKING METHOD FOR PROCESSING
JPH11340160A (en) Apparatus and method for laser annealing
JP7114708B2 (en) LASER PROCESSING APPARATUS, LASER PROCESSING SYSTEM, AND LASER PROCESSING METHOD
JPS60260125A (en) Selective formation of semiconductor substrate
JP3065760B2 (en) Optical CVD equipment
JPH0697131A (en) Excimer laser etching system
JP2003033893A (en) Method and device for laser beam machining
US20230408930A1 (en) Tool mismatch reduction using aberration map of the tools
JP3069832B2 (en) Teflon processing equipment
JPH04171817A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS61234038A (en) Dry etching apparatus
JPH0970681A (en) Laser beam device
JPH02248041A (en) Laser beam irradiation device
CN118502194A (en) Mask, system for preventing particle attack and method for protecting mask