JPH07325384A - Dielectric mask, method and device for producing the same - Google Patents

Dielectric mask, method and device for producing the same

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JPH07325384A
JPH07325384A JP11838494A JP11838494A JPH07325384A JP H07325384 A JPH07325384 A JP H07325384A JP 11838494 A JP11838494 A JP 11838494A JP 11838494 A JP11838494 A JP 11838494A JP H07325384 A JPH07325384 A JP H07325384A
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JP
Japan
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dielectric
film
multilayer thin
thin film
transparent substrate
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Application number
JP11838494A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshifumi Matsushita
嘉文 松下
Masao Izumo
正雄 出雲
Tadao Minagawa
忠郎 皆川
Hajime Nakatani
元 中谷
Atsushi Sugidachi
厚志 杉立
Takashi Eura
隆 江浦
Toshinori Yagi
俊憲 八木
Nobuyuki Zumoto
信行 頭本
Keiko Ito
慶子 伊藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a dielectric mask capable of improving reflectance by providing a light-transmitting substrate, specified metal films, dielectric multilayer thin films and plural apertures. CONSTITUTION:The dielectric mask 19 is produced by forming an reflection preventive film 16 and a metal film 17 on a transmitting substrate 1, and further alternately laminating first and second dielectric members 2, 3 having different refractive indices thereon to form a dielectric multilayer thin film 4. Plural apertures 18 are formed penetrating in a specified position in the dielectric multilayer thin film 4 and metal film 17 by abrasion processing to obtain a desired pattern. By forming the metal film 17 having high reflectance between the reflection preventive film 16 and the dielectric multilayer thin film 4, laser light transmitting through the dielectric multilayer thin film 4 is reflected to the light source side. Therefore, laser light transmitting through the mask can be reduced to a negligible degree, and the energy density for abrasion processing can be determined with high accuracy.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、レーザ光を被加工物
の表面に照射して所望のパターンを転写するために用い
られる誘電体マスク並びに該マスクの製造方法および製
造装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric mask used for irradiating a surface of an object to be processed with a laser beam to transfer a desired pattern, and a method and an apparatus for manufacturing the mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は例えば「実用レーザ技術」(19
91年4月1日・共立出版株式会社発行)に示される従
来の誘電体マスクの構成を示す断面図、図11は図9に
おける誘電体マスクの製造工程を示す図である。図にお
いて、1は紫外線が透過可能な例えば石英、蛍石(Ca
2)等で形成された透光性基板、2は例えば酸化ハフ
ニウム(HfO2)、酸化アルミニウム(AlO3)等の
ような屈折率の高い第1の誘電体部材、3は例えば酸化
けい素(SiO2)のような屈折率の低い第2の誘電体
部材であり、これら第1および第2の誘電体部材2、3
を透光性基板1上に交互に積層して誘電体多層薄膜4が
形成される。5は誘電体多層薄膜4の所定の位置に貫通
して形成され、所望のパターンを形成する複数の開口で
あり、これら透光性基板1、誘電体多層薄膜4および複
数の開口5で誘電体マスク6が構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows, for example, "Practical laser technology" (19
(April 1, 1991, published by Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.), which is a cross-sectional view showing the structure of a conventional dielectric mask, and FIG. 11 is a diagram showing a manufacturing process of the dielectric mask in FIG. In the figure, 1 is, for example, quartz or fluorite (Ca
A transparent substrate made of F 2 ), 2 is a first dielectric member having a high refractive index such as hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (AlO 3 ), and 3 is silicon oxide It is a second dielectric member having a low refractive index such as (SiO 2 ), and these first and second dielectric members 2, 3
Are alternately laminated on the transparent substrate 1 to form the dielectric multilayer thin film 4. Reference numeral 5 denotes a plurality of openings penetrating through the dielectric multilayer thin film 4 at predetermined positions to form a desired pattern. The transparent substrate 1, the dielectric multilayer thin film 4 and the plurality of openings 5 serve as a dielectric material. The mask 6 is configured.

【0003】次に、上記のように構成される従来の誘電
体マスクの製造方法を図11に基づいて説明する。ま
ず、図11(A)に示すように透光性基板1上にフォト
レジスト7を形成した後、図11(B)に示すようにこ
のレジスト7の上にフォトマスク8を載置し、上方から
フォトマスク8を介してレジスト7上に電子ビーム9を
照射する。この時、フォトレジスト7は図11(C)に
示すように電子ビーム9が照射された部分7aのみが変
質する。
Next, a conventional method for manufacturing a dielectric mask having the above structure will be described with reference to FIG. First, a photoresist 7 is formed on the transparent substrate 1 as shown in FIG. 11A, and then a photomask 8 is placed on the resist 7 as shown in FIG. Then, the resist 7 is irradiated with the electron beam 9 through the photomask 8. At this time, as shown in FIG. 11C, the photoresist 7 is altered only in the portion 7a irradiated with the electron beam 9.

【0004】次いで、図11(D)に示すように変質し
た部分7a以外の残部7bをエッチングにより除去し、
変質した部分7aのみを残してパターンを形成する。そ
して、この変質した部分7aによって形成されたパター
ン上に、図11(E)に示すように誘電体多層薄膜4を
形成した後、最後に、変質した部分7aおよびこの部分
7aに対応した誘電体多層薄膜4の一部をエッチングに
より除去して、図11(F)に示すように複数の開口5
を設けることにより所望のパターンを形成し、誘電体マ
スク6が完成する。
Next, as shown in FIG. 11D, the remaining portion 7b other than the altered portion 7a is removed by etching,
A pattern is formed by leaving only the altered portion 7a. Then, after the dielectric multilayer thin film 4 is formed on the pattern formed by the altered portion 7a as shown in FIG. 11E, finally, the altered portion 7a and the dielectric material corresponding to this portion 7a are formed. A part of the multilayer thin film 4 is removed by etching, and a plurality of openings 5 are formed as shown in FIG.
By forming a desired pattern, the dielectric mask 6 is completed.

【0005】尚、エキシマレーザ等のエネルギー単価は
非常に高価なものであるためレーザ光は有効に利用する
必要がある。そのため、図12に示すようにレーザ発振
器10から送出され、レンズ11により平行ビームにさ
れたレーザ光12の一部12aのように、誘電体マスク
6を通過してレンズ13により被加工物14上に結像さ
れることなく、誘電体マスク6で反射されるレーザ光1
2の残部12bを、図10に示すように高反射ミラー1
5で反射させ、誘電体マスク6との間で繰り返し反射さ
せて利用する所謂多重反射によって有効利用を図ってい
る。
Since the energy unit price of an excimer laser or the like is very expensive, it is necessary to effectively use laser light. Therefore, as shown in FIG. 12, the laser beam is emitted from the laser oscillator 10 and passes through the dielectric mask 6 and passes through the dielectric mask 6 on the workpiece 14 like the part 12a of the laser beam 12 which is collimated by the lens 11. Laser light 1 reflected by the dielectric mask 6 without being focused on
As shown in FIG. 10, the remaining portion 12b of the high reflection mirror 1 is
The effective use is achieved by so-called multiple reflection in which the light is reflected at 5 and repeatedly reflected between the dielectric mask 6 and the mask.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の誘電体マスクは
以上のように構成され、また製造されており、誘電体多
層薄膜4を形成後、透光性基板1とともにエッチング液
に浸漬してエッチングを行っているため、誘電体多層薄
膜4の耐レーザ性は初期値の半分近くまで低下すること
もあり、その結果、誘電体マスク6表面の反射率が低下
したり薄膜が損傷を受ける等して、機能の低下ならびに
寿命が短くなるという問題点があった。
The conventional dielectric mask is constructed and manufactured as described above, and after the dielectric multilayer thin film 4 is formed, it is immersed in an etching solution together with the transparent substrate 1 for etching. Therefore, the laser resistance of the dielectric multilayer thin film 4 may be reduced to nearly half of the initial value, and as a result, the reflectance of the surface of the dielectric mask 6 may be reduced or the thin film may be damaged. Therefore, there is a problem that the function is deteriorated and the life is shortened.

【0007】又、高反射ミラー15を用いてレーザ光の
有効利用を図る多重反射の技術はくり返し反射回数が多
いので、わずかな反射率損失が最終光利用効率を大きく
低下させる。従って出来る限り高い反射率を有すること
が望ましい。しかしながら、現状では反射率改善が十分
に達成されていないという問題点があった。
Further, since the technique of multiple reflection for effectively utilizing the laser light by using the high-reflecting mirror 15 has a large number of repeated reflections, a slight reflectance loss greatly reduces the final light utilization efficiency. Therefore, it is desirable to have a reflectance as high as possible. However, there has been a problem that the improvement of reflectance has not been sufficiently achieved at present.

【0008】さらに又、誘電体マスク6は所定のパター
ンに配置された複数の開口5を介してレーザ光12aを
通過させるようにしたものであるが、開口5以外の誘電
体多層薄膜4の部分からも図12に示すように1%程度
のレーザ光12cが透過するため、加工面上の照射エネ
ルギー密度を正確に設定できなくなり、加工精度に誤差
を生じさせるという問題点があった。
Further, the dielectric mask 6 is designed to allow the laser beam 12a to pass through the plurality of openings 5 arranged in a predetermined pattern, but the portion of the dielectric multilayer thin film 4 other than the openings 5 is formed. Also, as shown in FIG. 12, since about 1% of the laser beam 12c is transmitted, there is a problem in that the irradiation energy density on the processed surface cannot be set accurately and an error occurs in the processing accuracy.

【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、機能の低下および寿命の短縮の
防止、反射率の改善ならびに加工精度の向上が可能な誘
電体マスクならびに該マスクの製造方法および製造装置
を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and a dielectric mask capable of preventing deterioration of function and shortening of life, improvement of reflectance and improvement of processing accuracy, and the mask. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus of.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る誘電体マスクは、レーザ光を透過可能な透光性基板
と、透光性基板表面に積層されレーザ光に対して高反射
率を有する金属膜と、金属膜上にそれぞれ屈折率の異な
る第1および第2の誘電体部材を交互に積層して形成さ
れる誘電体多層薄膜と、誘電体多層薄膜および金属膜を
貫通して形成され所定のパターンに配置された複数の開
口とを備えたものである。
A dielectric mask according to claim 1 of the present invention is a transparent substrate capable of transmitting a laser beam, and is laminated on the surface of the transparent substrate to have a high reflectance for the laser beam. And a dielectric multilayer thin film formed by alternately laminating first and second dielectric members having different refractive indexes on the metal film, and a dielectric multilayer thin film and a metal film penetrating the dielectric multilayer thin film. And a plurality of openings formed and arranged in a predetermined pattern.

【0011】又、この発明の請求項2に係る誘電体マス
クは、レーザ光を透過可能な透光性基板と、透光性基板
表面に積層されレーザ光に対して高反射率を有する金属
膜と、金属膜の表面および透光性基板裏面にそれぞれ屈
折率の異なる第1および第2の誘電体部材を交互に積層
してそれぞれ形成される第1および第2の誘電体多層薄
膜と、第1の誘電体多層薄膜および金属膜ならびに第2
の誘電体多層薄膜をそれぞれ貫通して形成され且つそれ
ぞれ対応する位置に所定のパターンで配置された複数の
第1および第2の開口とを備えたものである。
A dielectric mask according to a second aspect of the present invention is a transparent substrate capable of transmitting a laser beam, and a metal film laminated on the surface of the transparent substrate and having a high reflectance for the laser beam. And first and second dielectric multilayer thin films formed by alternately laminating first and second dielectric members having different refractive indexes on the front surface of the metal film and the back surface of the transparent substrate, respectively. 1. Dielectric multilayer thin film and metal film, and second
And a plurality of first and second openings that are formed so as to penetrate through the dielectric multilayer thin film and that are arranged in corresponding positions in a predetermined pattern.

【0012】又、この発明の請求項3に係る誘電体マス
クは、レーザ光を透過可能な透光性基板と、透光性基板
表面に積層された反射防止膜と、反射防止膜表面に積層
され反射防止膜よりレーザ耐力が低く且つレーザ光に対
して高反射率を有する金属膜と、金属膜上にそれぞれ屈
折率の異なる第1および第2の誘電体部材を交互に積層
して形成される誘電体多層薄膜と、誘電体多層薄膜およ
び金属膜を貫通して形成され所定のパターンに配置され
た複数の開口とを備えたものである。
A dielectric mask according to a third aspect of the present invention is a transparent substrate capable of transmitting a laser beam, an antireflection film laminated on the surface of the transparent substrate, and an antireflection film surface laminated. And a metal film having a lower laser resistance than the antireflection film and a high reflectance with respect to laser light, and first and second dielectric members having different refractive indexes are alternately laminated on the metal film. And a plurality of openings formed through the dielectric multilayer thin film and the metal film and arranged in a predetermined pattern.

【0013】又、この発明の請求項4に係る誘電体マス
クは、レーザ光を透過可能な透光性基板と、透光性基板
表、裏面にそれぞれ積層された第1および第2の反射防
止膜と、第1の反射防止膜表面に積層され第1の反射防
止膜よりレーザ耐力が低く且つレーザ光に対して高反射
率を有する金属膜と、金属膜および第2の反射防止膜上
にそれぞれ屈折率の異なる第1および第2の誘電体部材
を交互に積層してそれぞれ形成される第1および第2の
誘電体多層薄膜と、第1の誘電体多層薄膜および金属膜
ならびに第2の誘電体多層薄膜をそれぞれ貫通して形成
され且つそれぞれ対応する位置に所定のパターンで配置
された複数の第1および第2の開口とを備えたものであ
る。
The dielectric mask according to a fourth aspect of the present invention is a transparent substrate capable of transmitting a laser beam, and first and second antireflection layers respectively laminated on the front and back surfaces of the transparent substrate. A film, a metal film laminated on the surface of the first antireflection film and having a laser resistance lower than that of the first antireflection film and a high reflectance to laser light, and the metal film and the second antireflection film. First and second dielectric multilayer thin films formed by alternately laminating first and second dielectric members having different refractive indexes, a first dielectric multilayer thin film and a metal film, and a second dielectric multilayer thin film. A plurality of first and second openings are formed penetrating the dielectric multilayer thin film and are arranged in corresponding positions in a predetermined pattern.

【0014】又、この発明の請求項5に係る誘電体マス
クは、レーザ光を透過可能な透光性基板と、透光性基板
表面に積層された第1の反射防止膜と、第1の反射防止
膜表面に積層され第1の反射防止膜よりレーザ耐力が低
く且つレーザ光に対して高反射率を有する金属膜と、金
属膜上にそれぞれ屈折率の異なる第1および第2の誘電
体部材を交互に積層して形成される誘電体多層薄膜と、
誘電体多層薄膜および金属膜を貫通して形成され所定の
パターンに配置された複数の開口と、透光性基板裏面に
積層された第2の反射防止膜とを備えたものである。
A dielectric mask according to a fifth aspect of the present invention is a transparent substrate capable of transmitting a laser beam, a first antireflection film laminated on the surface of the transparent substrate, and a first antireflection film. A metal film laminated on the surface of the antireflection film and having a lower laser resistance than the first antireflection film and a high reflectance to laser light; and first and second dielectrics having different refractive indexes on the metal film. A dielectric multilayer thin film formed by alternately stacking members,
It is provided with a plurality of openings penetrating the dielectric multilayer thin film and the metal film and arranged in a predetermined pattern, and a second antireflection film laminated on the back surface of the transparent substrate.

【0015】又、この発明の請求項6に係る誘電体マス
クは、請求項1ないし5のいずれかにおいて、第1の誘
電体部材には酸化ハフニウム(HfO2)または酸化ア
ルミニウム(Al23)を、第2の誘電体部材には酸化
けい素(SiO2)をそれぞれ用いたものである。
The dielectric mask according to claim 6 of the present invention is the dielectric mask according to any one of claims 1 to 5, wherein the first dielectric member is hafnium oxide (HfO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3). ) And silicon oxide (SiO 2 ) is used for the second dielectric member.

【0016】又、この発明の請求項7に係る誘電体マス
クは、請求項1ないし5のいずれかにおいて、透光性基
板は合成石英ガラスまたは蛍石で且つ厚さが3mm〜1
3mmに形成されたものである。
A dielectric mask according to a seventh aspect of the present invention is the dielectric mask according to any one of the first to fifth aspects, wherein the transparent substrate is synthetic quartz glass or fluorite and has a thickness of 3 mm to 1 mm.
It is formed to 3 mm.

【0017】又、この発明の請求項8に係る誘電体マス
クは、請求項3ないし5のいずれかにおいて、金属膜は
アルミニウム、クロミウム、金、銀、銅、ロジウムのい
ずれかで形成されたものである。
The dielectric mask according to claim 8 of the present invention is the dielectric mask according to any one of claims 3 to 5, wherein the metal film is formed of aluminum, chromium, gold, silver, copper or rhodium. Is.

【0018】又、この発明の請求項9に係る誘電体マス
クは、請求項2または4において、第2の開口の面積は
第1の開口の面積より5%〜20%大きく形成されたも
のである。
The dielectric mask according to claim 9 of the present invention is the dielectric mask according to claim 2 or 4, wherein the area of the second opening is larger than the area of the first opening by 5% to 20%. is there.

【0019】又、この発明の請求項10に係る誘電体マ
スクは、請求項1ないし9のいずれかにおいて、透光性
基板の側面を鏡面研磨したものである。
A dielectric mask according to a tenth aspect of the present invention is the dielectric mask according to any one of the first to ninth aspects, wherein the side surface of the transparent substrate is mirror-polished.

【0020】又、この発明の請求項11に係る誘電体マ
スクは、請求項10において、透光性基板の鏡面研磨さ
れた側面に反射防止膜を形成したものである。
The eleventh aspect of the present invention is the dielectric mask according to the tenth aspect, wherein an antireflection film is formed on the mirror-polished side surface of the translucent substrate.

【0021】又、この発明の請求項12に係る誘電体マ
スクの製造装置は、透光性基板上の誘電体多層薄膜表面
にレーザ光をマスク原板を介して所望のパターンで照射
してアブレーション加工を行うレーザ光源と、加工面を
介して透過されるレーザ光の透過光量を検出する透過光
量検出手段と、透過光量検出手段で検出される透過光量
から所定のレーザ強度を順次演算するとともにレーザ光
源から照射されるレーザ光のレーザ強度を所望の値に制
御するレーザ強度制御手段とを備えたものである。
In the dielectric mask manufacturing apparatus according to the twelfth aspect of the present invention, the surface of the dielectric multilayer thin film on the transparent substrate is irradiated with laser light in a desired pattern through the mask original plate to perform ablation processing. A laser light source that performs the above, a transmitted light amount detection unit that detects the amount of transmitted light of the laser light that is transmitted through the processed surface, a predetermined laser intensity is sequentially calculated from the transmitted light amount that is detected by the transmitted light amount detection unit, and a laser light source And a laser intensity control means for controlling the laser intensity of the laser beam emitted from the device to a desired value.

【0022】又、この発明の請求項13に係る誘電体マ
スクの製造方法は、透光性基板上の誘電体多層薄膜表面
に照射されるレーザ光の第1ショット目の光エネルギー
密度を誘電体多層薄膜の加工しきい値の100%〜20
0%の範囲に設定し、第2ショット目以降の光エネルギ
ー密度は加工しきい値の80%〜100%程度まで低下
させるとともに透光性基板および反射防止膜の加工しき
い値以下の値に設定してレーザ光を照射するようにした
ものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a dielectric mask, wherein the optical energy density of the first shot of the laser beam irradiated on the surface of the dielectric multilayer thin film on the transparent substrate is set to the dielectric. 100% to 20% of processing threshold of multilayer thin film
The light energy density after the second shot is set to 0% to about 80% to 100% of the processing threshold value and is set to a value equal to or lower than the processing threshold value of the transparent substrate and the antireflection film. The laser light is set and emitted.

【0023】又、この発明の請求項14に係る誘電体マ
スクの製造方法は、透光性基板上の誘電体多層薄膜表面
にレーザ光の吸収係数が誘電体多層薄膜より十分大きい
材質でなる保護膜を形成してレーザ光を照射するように
したものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a dielectric mask, the surface of the dielectric multilayer thin film on the transparent substrate is made of a material having a laser light absorption coefficient sufficiently larger than that of the dielectric multilayer thin film. A film is formed and laser light is irradiated.

【0024】又、この発明の請求項15に係る誘電体マ
スクの製造方法は、請求項14において、保護膜はポリ
スチレン、エポキシ系レジストまたはポリアミック酸の
いずれかを塗布して形成したものである。
The dielectric mask manufacturing method according to a fifteenth aspect of the present invention is the method according to the fourteenth aspect, wherein the protective film is formed by coating any one of polystyrene, an epoxy resist or polyamic acid.

【0025】[0025]

【作用】この発明の請求項1における誘電体マスクの金
属膜は、誘電体多層薄膜を透過して表面に到達するレー
ザ光を、反射させてレーザ光源側に戻す。
The metal film of the dielectric mask according to the first aspect of the present invention reflects the laser light which has passed through the dielectric multilayer thin film and reaches the surface thereof, and returns it to the laser light source side.

【0026】又、この発明の請求項2における誘電体マ
スクの金属膜は開口以外の部分を透過して表面に到達す
るレーザ光を、反射させてレーザ光源側に戻す。
Further, the metal film of the dielectric mask according to the second aspect of the present invention reflects the laser light which has passed through the portion other than the opening and reaches the surface, and returns it to the laser light source side.

【0027】又、この発明の請求項3における誘電体マ
スクの金属膜は、誘電体多層薄膜を透過して表面に到達
するレーザ光を、反射させてレーザ光源側に戻す。
Further, the metal film of the dielectric mask according to claim 3 of the present invention reflects the laser light which has passed through the dielectric multilayer thin film and reaches the surface thereof, and returns it to the laser light source side.

【0028】又、この発明の請求項4における誘電体マ
スクの金属膜は開口以外の部分を透過して表面に到達す
るレーザ光を、反射させてレーザ光源側に戻す。
Further, the metal film of the dielectric mask according to claim 4 of the present invention reflects the laser light which has passed through the portion other than the opening and reaches the surface, and returns it to the laser light source side.

【0029】又、この発明の請求項5における誘電体マ
スクの第2の反射防止膜は、第1の反射防止膜と協働し
て開口を介して透過するレーザ光の透過効率を向上させ
る。
Further, the second antireflection film of the dielectric mask according to the fifth aspect of the present invention cooperates with the first antireflection film to improve the transmission efficiency of the laser beam transmitted through the opening.

【0030】又、この発明の請求項6における誘電体マ
スクの第1および第2の誘電体部材でなる誘電体多層薄
膜は、表面に照射されるレーザ光を高レーザ耐性且つ高
反射率で反射させレーザ光源側に戻す。
Further, the dielectric multilayer thin film composed of the first and second dielectric members of the dielectric mask according to claim 6 of the present invention reflects the laser light with which the surface is irradiated with high laser resistance and high reflectance. Then return to the laser light source side.

【0031】又、この発明の請求項7における誘電体マ
スクの透光性基板は、反りが数μm以内に抑制される。
Further, in the transparent substrate of the dielectric mask according to the seventh aspect of the present invention, the warp is suppressed within several μm.

【0032】又、この発明の請求項8における誘電体マ
スクの金属膜は、反射防止膜を形成する部材よりレーザ
耐性が低く、アブレーションによる開口形成時に反射防
止膜を損傷させることなく開口が形成される。
The metal film of the dielectric mask according to claim 8 of the present invention has lower laser resistance than the member forming the antireflection film, and the opening is formed without damaging the antireflection film when forming the opening by ablation. It

【0033】又、この発明の請求項9における誘電体マ
スクの第2の開口は、第1の開口より大きく形成される
ことにより、透光性基板の裏面側におけるレーザ光の拡
がりに対処するとともに、表、裏面における機械的位置
ずれを緩和する。
Further, the second opening of the dielectric mask according to claim 9 of the present invention is formed larger than the first opening, so as to cope with the spread of the laser beam on the back surface side of the transparent substrate. , Alleviate mechanical displacement on the front and back surfaces.

【0034】又、この発明の請求項10における誘電体
マスクの透光性基板の鏡面研磨された側面は、透光性基
板の上面または下面が接する光学的境界面で、レーザ光
の一部が反射して透光性基板内に滞留する散乱光を外部
に放散する。
Further, the mirror-polished side surface of the transparent substrate of the dielectric mask according to claim 10 of the present invention is an optical boundary surface where the upper surface or the lower surface of the transparent substrate is in contact, and a part of the laser light is The scattered light that is reflected and stays in the transparent substrate is radiated to the outside.

【0035】又、この発明の請求項11における誘電体
マスクの透光性基板の鏡面研磨された側面に形成された
反射防止膜は、透光性基板の上面または下面が接する光
学的境界面で、レーザ光の一部が反射して透光性基板内
に滞留する散乱光をさらに効率良く外部に放散する。
In the eleventh aspect of the present invention, the antireflection film formed on the mirror-polished side surface of the transparent substrate of the dielectric mask is an optical boundary surface where the upper surface or the lower surface of the transparent substrate contacts. The scattered light that reflects a part of the laser light and stays in the transparent substrate is more efficiently radiated to the outside.

【0036】又、この発明の請求項12における誘電体
マスクの製造装置のレーザ強度制御手段は、加工面を介
して透過されるレーザ光の光量から所定のレーザ強度を
順次演算して、レーザ光源から照射されるレーザ光のレ
ーザ強度を所望の値に制御する。
Further, the laser intensity control means of the dielectric mask manufacturing apparatus according to the twelfth aspect of the present invention sequentially calculates a predetermined laser intensity from the light amount of the laser beam transmitted through the processed surface to obtain a laser light source. The laser intensity of the laser light emitted from is controlled to a desired value.

【0037】又、この発明の請求項13における誘電体
マスクの製造方法は、透光性基板上の誘電体多層薄膜表
面に照射されるレーザ光の第1ショット目の光エネルギ
ー密度を誘電体多層薄膜の加工しきい値の100%〜2
00%の範囲に設定し、第2ショット目以降の光エネル
ギー密度は加工しきい値の80%〜100%程度まで低
下させるとともに透光性基板および反射防止膜の加工し
きい値以下の値に設定してレーザ光を照射することによ
り、透光性基板および反射防止膜を損傷することなく開
口をアブレーションにより形成する。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a dielectric mask, the optical energy density of the first shot of the laser beam irradiated on the surface of the dielectric multilayer thin film on the transparent substrate is adjusted to the dielectric multilayer. 100% to 2 of thin film processing threshold
The optical energy density after the second shot is set to a value of 80% to 100% of the processing threshold and is set to a value equal to or lower than the processing threshold of the translucent substrate and the antireflection film. By setting and irradiating with laser light, an opening is formed by ablation without damaging the transparent substrate and the antireflection film.

【0038】又、この発明の請求項14における誘電体
マスクの製造方法は、透光性基板上の誘電体多層薄膜表
面にレーザ光の吸収係数が誘電体多層薄膜より十分大き
い材質でなる保護膜を形成してレーザ光を照射すること
により、アブレーション時に発生する飛散物がマスク面
に付着するのを防止する。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a dielectric mask, the surface of the dielectric multilayer thin film on the transparent substrate is made of a protective film made of a material having a laser light absorption coefficient sufficiently larger than that of the dielectric multilayer thin film. By forming the film and irradiating it with laser light, scattered matter generated during ablation is prevented from adhering to the mask surface.

【0039】又、この発明の請求項15における誘電体
マスクの製造方法は、透光性基板上の誘電体多層薄膜表
面にレーザ光の吸収係数が誘電体多層薄膜より十分大き
いポリスチレン、エポキシ系レジストまたはポリアミッ
ク酸のいずれかを塗布して保護膜を形成しレーザ光を照
射することにより、アブレーション時に発生する飛散物
がマスク面に付着するのを防止する。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a dielectric mask, the surface of the dielectric multi-layered thin film on the transparent substrate has a polystyrene or epoxy resist having a laser light absorption coefficient sufficiently larger than that of the dielectric multi-layered thin film. Alternatively, by coating any of polyamic acid to form a protective film and irradiating with a laser beam, scattered matter generated during ablation is prevented from adhering to the mask surface.

【0040】[0040]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図1はこの発明の実施例1における誘電体マスク
の構成を示す断面図である。図において、図9に示す従
来の誘電体マスクと同様な部分は同一符号を付して説明
を省略する。16は透光性基板1上に例えば酸化アルミ
ニウム(Al23)とフッ化マグネシウム(MgF2
を光学膜厚n・d=λ/4(但しnは屈折率、dは膜
厚、λは使用波長)の厚さで積層して形成された反射防
止膜、17はこの反射防止膜16と誘電体多層薄膜4の
間に積層される金属膜で、反射防止膜16を形成する酸
化アルミニウム(Al23)およびフッ化マグネシウム
(MgF2)よりレーザ耐性が低く、且つレーザに対す
る反射率が高い例えば、アルミニウム、クロミウム、
金、銀、銅およびロジウムの内のいずれかで形成されて
いる。18は誘電体多層薄膜4および金属膜17をアブ
レーションにより貫通して形成され、所定のパターンに
配置された複数の開口、19はこれら透光性基板1、反
射防止膜16、金属膜17、誘電体多層薄膜4および開
口18で構成される誘電体マスクである。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a sectional view showing the structure of a dielectric mask according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the conventional dielectric mask shown in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 16 is, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and magnesium fluoride (MgF 2 ) on the transparent substrate 1.
Is an antireflection film formed by laminating optical thickness n · d = λ / 4 (where n is the refractive index, d is the film thickness, and λ is the wavelength used), and 17 is the antireflection film 16. It is a metal film laminated between the dielectric multilayer thin films 4 and has a lower laser resistance than aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and magnesium fluoride (MgF 2 ) forming the antireflection film 16 and has a laser reflectivity. High eg aluminum, chromium,
It is made of one of gold, silver, copper and rhodium. A plurality of openings 18 are formed by penetrating the dielectric multilayer thin film 4 and the metal film 17 by ablation, and a plurality of openings 19 are arranged in a predetermined pattern, and 19 are the transparent substrate 1, the antireflection film 16, the metal film 17, and the dielectric film. This is a dielectric mask composed of the body multilayer thin film 4 and the opening 18.

【0041】上記のように構成された実施例1における
誘電体マスク19は透光性基板1上に反射防止膜16お
よび金属膜17を形成し、その上に屈折率の異なる第1
および第2の誘電体部材2、3を交互に積層して誘電体
多層薄膜4を形成するとともに、この誘電体多層薄膜4
および金属膜17に、アブレーション加工により所定の
位置を貫通して複数の開口を設け、所望のパターンを作
成することによって完成されている。
The dielectric mask 19 according to the first embodiment having the above-described structure has the antireflection film 16 and the metal film 17 formed on the transparent substrate 1, and the first antireflection film 16 and the metal film 17 having different refractive indexes are formed thereon.
And the second dielectric members 2 and 3 are alternately laminated to form the dielectric multilayer thin film 4, and the dielectric multilayer thin film 4 is formed.
And, the metal film 17 is completed by forming a desired pattern by providing a plurality of openings through predetermined positions by ablation processing.

【0042】このように上記実施例1によれば、反射防
止膜16と誘電体多層薄膜4の間に反射率の高い金属膜
17を形成して、誘電体多層薄膜4を透過してくるレー
ザ光を反射させて光源側に戻すようにしているので、透
過レーザ光を無視できる程度まで減少させることがで
き、アブレーション加工のためのエネルギー密度を高精
度に設定することができるようになるため、反射率の改
善ならびに加工精度の向上が可能になるという効果が得
られる。
As described above, according to the first embodiment, the metal film 17 having a high reflectance is formed between the antireflection film 16 and the dielectric multilayer thin film 4, and the laser which transmits through the dielectric multilayer thin film 4 is formed. Since the light is reflected and returned to the light source side, the transmitted laser light can be reduced to a negligible level, and the energy density for ablation processing can be set with high accuracy. It is possible to obtain the effect that the reflectance and the processing accuracy can be improved.

【0043】実施例2.尚、上記実施例1では、透光性
基板1の上に反射防止膜16を備えた誘電体マスク19
の場合について説明したが、反射防止膜16を備えてお
らず透光性基板1上に直接誘電体多層薄膜4が形成され
たものに適用しても同様の効果を得ることができる。
Example 2. In the first embodiment, the dielectric mask 19 having the antireflection film 16 on the transparent substrate 1 is used.
Although the case has been described, the same effect can be obtained by applying it to the one in which the dielectric multilayer thin film 4 is directly formed on the transparent substrate 1 without the antireflection film 16.

【0044】実施例3.図2はこの発明の実施例3にお
ける誘電体マスクの構成を示す断面図である。図におい
て、図1に示す実施例1と同様な部分は同一符号を付し
て説明を省略する。20は反射防止膜16と同様に、例
えば酸化アルミニウム(Al23)とフッ化マグネシウ
ム(MgF2)を光学膜厚λ/4の厚さで透光性基板1
の裏面に積層して形成された第2の反射防止膜である。
Example 3. FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the dielectric mask according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. As in the antireflection film 16, the reference numeral 20 indicates, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and magnesium fluoride (MgF 2 ) with an optical film thickness of λ / 4.
Is a second antireflection film formed by laminating on the back surface of.

【0045】尚、上記実施例2におけるように、反射防
止膜を備えていない場合には透光性基板1上で約4%の
反射が発生する。したがって、開口18の透過率を4%
上昇させる目的で反射防止膜16が設けられているわけ
であるが、この実施例3では、透光性基板1の裏面にも
第2の反射防止膜20が設けられているので、反射防止
効果は倍増され透過効率はさらに向上される。
When the antireflection film is not provided as in the second embodiment, about 4% of reflection occurs on the transparent substrate 1. Therefore, the transmittance of the opening 18 is 4%.
Although the antireflection film 16 is provided for the purpose of raising it, in the third embodiment, since the second antireflection film 20 is also provided on the back surface of the transparent substrate 1, the antireflection effect is obtained. Is doubled and the transmission efficiency is further improved.

【0046】実施例4.図3はこの発明の実施例4にお
ける誘電体マスクの構成を示す断面図である。図におい
て、上記各実施例と同様な部分は同一符号を付して説明
を省略する。21、22は透光性基板1の表、裏面上に
例えば酸化アルミニウム(Al23)とフッ化マグネシ
ウム(MgF2)を光学膜厚λ/4の厚さでそれぞれ積
層して形成された第1および第2の反射防止膜、23は
第1の反射防止膜21の表面に積層された金属膜で、第
1および第2の反射防止膜21、22を形成する酸化ア
ルミニウム(Al23)およびフッ化マグネシウム(M
gF2)よりレーザ耐性が低く、且つレーザに対する反
射率が高い例えばアルミニウム、クロミウム、金、銀、
銅およびロジウムの内のいずれかで形成されている。
Example 4. Third Embodiment FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a dielectric mask according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in each of the above-described embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Reference numerals 21 and 22 are formed by laminating, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and magnesium fluoride (MgF 2 ) on the front and back surfaces of the transparent substrate 1 with an optical film thickness of λ / 4. The first and second antireflection films 23 are metal films laminated on the surface of the first antireflection film 21, and are made of aluminum oxide (Al 2 O 3) forming the first and second antireflection films 21 and 22. 3 ) and magnesium fluoride (M
laser resistance lower than gF 2 ) and higher laser reflectivity, such as aluminum, chromium, gold, silver,
It is formed of either copper or rhodium.

【0047】25、26は金属膜23および第2の反射
防止膜22上に第1および第2の誘電体部材2、3を交
互に積層してそれぞれ形成される第1および第2の誘電
体多層薄膜、27、28はこれら第1および第2の誘電
体多層薄膜25、26ならびに金属膜23をアブレーシ
ョンによりそれぞれ貫通して形成され、それぞれ対応す
る位置に所定のパターンで配置された複数の第1および
第2の開口で、第2の開口28の面積は第1の開口27
の面積より5%〜20%程度大きく形成されている。2
9はこれら透光性基板1、第1および第2の反射防止膜
21、22、金属膜23、第1および第2の誘電体多層
薄膜25、26ならびに第1および第2の開口27、2
8で構成される誘電体マスクである。
Reference numerals 25 and 26 are first and second dielectrics formed by alternately laminating the first and second dielectric members 2 and 3 on the metal film 23 and the second antireflection film 22, respectively. The multilayer thin films 27 and 28 are formed by ablation penetrating the first and second dielectric multilayer thin films 25 and 26 and the metal film 23, respectively. In the first and second openings, the area of the second opening 28 is equal to that of the first opening 27.
5% to 20% larger than the area. Two
Reference numeral 9 denotes these translucent substrate 1, first and second antireflection films 21 and 22, metal film 23, first and second dielectric multilayer thin films 25 and 26, and first and second openings 27 and 2.
8 is a dielectric mask constituted by 8.

【0048】このように上記実施例4によれば、透光性
基板1の表、裏面に第1および第2の誘電体多層薄膜2
5、26が形成されているため、取扱いの過程で誘電体
マスク29のマスク表面、すなわち第1の誘電体多層薄
膜25が機械的損傷を受けて、その部分からレーザ光が
漏洩しても、裏面側の第2の誘電体多層薄膜26でこれ
を遮光することができるので、加工面上に悪影響を与え
るのを防止することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the first and second dielectric multilayer thin films 2 are formed on the front and back surfaces of the transparent substrate 1.
Since 5 and 26 are formed, even if the mask surface of the dielectric mask 29, that is, the first dielectric multilayer thin film 25 is mechanically damaged in the course of handling and laser light leaks from that part, Since this can be shielded by the second dielectric multilayer thin film 26 on the back surface side, it is possible to prevent the processed surface from being adversely affected.

【0049】又、第2の開口28の面積が第1の開口2
7の面積より5%〜20%大きく形成されているため、
レーザビームの回折の影響、数ミリラジアンの発散角等
の原因で、レーザ光が裏面側で拡がっても、又、表裏面
で機械的な位置ずれが発生しても、第1の開口27を透
過するレーザ光を遮ることなく加工面上に到達させるこ
とができる。さらに又、透光性基板1の表、裏面に第1
および第2の誘電体多層薄膜25、26がほぼ対称の状
態で形成されているため、透光性基板1に作用する膜応
力は相殺されるので、反りも少なく平面度の低下を防止
することができる。
The area of the second opening 28 is smaller than that of the first opening 2.
Since it is formed 5% to 20% larger than the area of 7,
Even if the laser beam spreads on the back side due to the influence of the laser beam diffraction, the divergence angle of several milliradians, etc., or the mechanical displacement occurs on the front and back sides, it passes through the first opening 27. It is possible to reach the processed surface without interrupting the laser light. Furthermore, the translucent substrate 1 has a first surface on the front and the back surface.
Since the second dielectric multilayer thin films 25 and 26 are formed in a substantially symmetrical state, the film stress acting on the translucent substrate 1 is offset, so that the warpage is small and the reduction of the flatness is prevented. You can

【0050】実施例5.図4はこの発明の実施例5にお
ける誘電体マスクの構成を示す断面図である。図におい
て、図1に示す実施例1と同様な部分は同一符号を付し
て説明を省略する。30は紫外線が透過可能な例えば石
英、蛍石(CaF2)等で形成された透光性基板で、側
面が鏡面に研磨されている。31は透光性基板30の鏡
面研磨された側面に形成された反射防止膜で、反射防止
膜16と同様に例えば酸化アルミニウム(Al23)と
フッ化マグネシウム(MgF2)を光学膜厚λ/4の厚
さで積層して形成されている。
Example 5. Fourth Embodiment FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a dielectric mask according to a fifth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. Reference numeral 30 denotes a translucent substrate formed of, for example, quartz, fluorite (CaF 2 ) or the like, through which ultraviolet rays can pass, and its side surface is mirror-polished. Reference numeral 31 denotes an antireflection film formed on the mirror-polished side surface of the translucent substrate 30, and like the antireflection film 16, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and magnesium fluoride (MgF 2 ) are used as an optical film. It is formed by laminating with a thickness of λ / 4.

【0051】このように上記実施例5によれば、透光性
基板30の側面を鏡面研磨するとともに、その上に反射
防止膜31を形成しているため、透光性基板30の上面
または下面が接する光学的境界面で、図4に示すように
入射したレーザ光の一部が反射して透光性基板30内に
発生する散乱光を、側面から反射防止膜31を介して効
率良く放散することができるので、散乱光が透光性基板
30内に滞留し光学的損失によって、透光性基板30の
温度を上昇させる等といった弊害を防止することができ
る。
As described above, according to the fifth embodiment, since the side surface of the transparent substrate 30 is mirror-polished and the antireflection film 31 is formed on the side surface, the upper surface or the lower surface of the transparent substrate 30. As shown in FIG. 4, a part of the incident laser light is reflected at the optical boundary surface which is in contact with the scattered light generated in the transparent substrate 30 through the antireflection film 31 from the side surface efficiently. Therefore, it is possible to prevent the harmful effects such as the scattered light staying in the transparent substrate 30 and the optical loss causing the temperature of the transparent substrate 30 to rise.

【0052】実施例6.尚、上記実施例5では、透光性
基板30の側面を鏡面研磨しその上に反射防止膜31を
形成した場合について説明したが、透光性基板30の側
面を鏡面研磨するだけで、反射防止膜31が形成されて
いないものでも、鏡面研磨された側面から散乱光を効率
良く放散することができるので、上記実施例5と同様の
効果を得ることができる。
Example 6. In the fifth embodiment, the case where the side surface of the transparent substrate 30 is mirror-polished and the antireflection film 31 is formed thereon has been described. However, when the side surface of the transparent substrate 30 is mirror-polished, the reflection is prevented. Even in the case where the prevention film 31 is not formed, the scattered light can be efficiently diffused from the mirror-polished side surface, so that the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained.

【0053】実施例7.従来の技術において図10で説
明したように、誘電体マスク6と高反射ミラー15との
間でレーザ光12の一部を多重反射させる場合、反射レ
ーザ光の光量を減衰させないことが重要である。この光
学特性を改善する手段として、透光性基板1の平面度を
十分に管理する必要がある。一方、透光性基板1はレー
ザ光の透過度という点では厚みを薄くした方が良いが、
表面に形成される膜の膜応力によって反りが発生する。
例えば、寸法が100mm×100mmで厚みが1mm
〜2mmの透光性基板1に、膜厚8000オングストロ
ームの誘電体多層膜4を蒸着した場合、端部と中央部で
200μm程度の反りが発生することもあり、誘電体マ
スク6として使用する場合には多重反射による光有効利
用率に影響がでる。
Example 7. As described with reference to FIG. 10 in the related art, when a part of the laser light 12 is multiply reflected between the dielectric mask 6 and the high reflection mirror 15, it is important not to attenuate the quantity of the reflected laser light. . As a means for improving this optical characteristic, it is necessary to sufficiently control the flatness of the transparent substrate 1. On the other hand, the translucent substrate 1 should have a small thickness in terms of laser beam transmittance.
Warpage occurs due to the film stress of the film formed on the surface.
For example, the dimensions are 100 mm x 100 mm and the thickness is 1 mm.
When the dielectric multilayer film 4 having a film thickness of 8000 angstrom is vapor-deposited on the translucent substrate 1 having a thickness of up to 2 mm, warping of about 200 μm may occur at the end portion and the central portion, and thus when used as the dielectric mask 6. Influences the effective light utilization due to multiple reflections.

【0054】そして、この多重反射の光有効利用率は、
誘電体マスクと高反射ミラー15との角度を数10μr
ad単位で調整しているため、透光性基板1の反りは数
μm程度に抑える必要がある。 したがって、この実施
例7では透光性基板1の材質として、レーザ光が透過可
能で耐レーザ性のある合成石英ガラスまたは蛍石(弗化
カルシウム)を使用し、厚さを3mm以上にすることに
より反りを数μm以下に抑えることができることを確認
した。一方、厚さの上限は透過レーザ光の減衰の許容限
界値として13mmを確認した。
The light effective utilization factor of this multiple reflection is
The angle between the dielectric mask and the high reflection mirror 15 is several tens of μr.
Since the adjustment is made in ad units, it is necessary to suppress the warpage of the transparent substrate 1 to about several μm. Therefore, in this Example 7, synthetic quartz glass or fluorite (calcium fluoride), which is transparent to laser light and has laser resistance, is used as the material of the transparent substrate 1, and the thickness is set to 3 mm or more. Therefore, it was confirmed that the warp can be suppressed to several μm or less. On the other hand, the upper limit of the thickness was confirmed to be 13 mm as an allowable limit value for attenuation of transmitted laser light.

【0055】このように上記実施例7によれば、透光性
基板1に合成石英ガラスまたは蛍石(弗化カルシウム)
を使用し、厚さを3mm〜13mmに形成したので、透
過レーザ光の透過度を許容限界内に保持し且つ反りを数
μm以内に抑えることができ、高反射ミラー15との間
で多重反射を効率良く行わせることができる。
As described above, according to the seventh embodiment, the transparent substrate 1 is made of synthetic quartz glass or fluorite (calcium fluoride).
Since the thickness is formed to 3 mm to 13 mm by using, the transmittance of the transmitted laser light can be kept within the allowable limit and the warp can be suppressed within several μm, and multiple reflection with the high reflection mirror 15 is possible. Can be performed efficiently.

【0056】実施例8.図5はこの発明の実施例8にお
ける誘電体マスクの製造装置の構成を示す機能系統図で
ある。図において、32はレーザ光源としてのレーザ発
振器、33はこのレーザ発振器32から発振されるレー
ザ光を平行ビームにするレンズ、34は所定のパターン
に形成された開口34aを有するマスク原板、35はこ
のマスク原板34で反射されたレーザ光を多重反射させ
る高反射ミラー、36はマスク原板34の開口34aを
通過したレーザ光を曲げるベントミラー、37はこのベ
ントミラー37で曲げられたレーザ光を、誘電体マスク
38を構成する誘電体多層薄膜38a上に照射して結像
するレンズ、39は加工面を介して透過されるレーザ光
の光量を検出する透過光量検出手段としての透過光モニ
タ、40はこの透過光モニタ39で検出される透過光量
から、所定のレーザ強度を順次演算するとともにレーザ
発振器32から照射されるレーザ光のレーザ強度を所望
の値に制御するレーザ強度制御手段としてのレーザ強度
制御装置である。
Example 8. FIG. 5 is a functional system diagram showing the structure of a dielectric mask manufacturing apparatus according to Embodiment 8 of the present invention. In the figure, 32 is a laser oscillator as a laser light source, 33 is a lens for making a laser beam emitted from the laser oscillator 32 into a parallel beam, 34 is a mask original plate having an opening 34a formed in a predetermined pattern, and 35 is this. A high-reflecting mirror that multiple-reflects the laser light reflected by the original mask plate 34, a bent mirror 36 that bends the laser light that has passed through the opening 34a of the original mask plate 34, and a dielectric mirror 37 that bends the laser light that has been bent by the bent mirror 37. A lens which irradiates and forms an image on the dielectric multilayer thin film 38a that constitutes the body mask 38, 39 is a transmitted light monitor as a transmitted light amount detecting means for detecting the amount of laser light transmitted through the processed surface, and 40 is A predetermined laser intensity is sequentially calculated from the transmitted light amount detected by the transmitted light monitor 39, and the laser oscillator 32 irradiates the laser light. The laser intensity of the laser beam is a laser intensity control device as a laser intensity control means for controlling to a desired value.

【0057】上記のように構成された実施例8における
誘電体マスクの製造装置は、高分子フィルムやグリーン
シート等のアブレーション加工を行うアブレーション加
工装置に、機能を付加してアブレーション加工用の誘電
体マスクを加工できるようにしたものである。
The dielectric mask manufacturing apparatus according to the eighth embodiment configured as described above has a function added to the ablation processing apparatus for performing ablation processing of polymer films, green sheets, etc. The mask can be processed.

【0058】次に、上記のように構成された誘電体マス
クの製造装置の動作を説明する前に、誘電体多層薄膜を
形成する材料の加工しきい値と照射エネルギー密度の関
係を説明する。誘電体マスクはレーザ耐性の良い材料が
選択されているため、例えばエキシマレーザによるアブ
レーション加工を行うためには、高分子フィルムやグリ
ーンシート等の加工とは異なる高エネルギー密度で加工
する必要がある。
Next, before explaining the operation of the dielectric mask manufacturing apparatus configured as described above, the relationship between the processing threshold value of the material for forming the dielectric multilayer thin film and the irradiation energy density will be described. Since a material having good laser resistance is selected for the dielectric mask, it is necessary to process the dielectric mask at a high energy density different from the processing of a polymer film or a green sheet in order to perform ablation processing by an excimer laser.

【0059】一般的な誘電体多層薄膜を形成する材料の
エキシマレーザ耐性は、成膜方法によっても異なるが2
〜3J/cm2程度(中心帯はほぼ2.5J/cm2であ
るが、膜全体では±20%のばらつきがある)であり、
これが誘電体多層薄膜を形成する材料の加工しきい値に
対応する。又、加工しきい値が2〜3J/cm2の誘電
体多層薄膜をアブレーション加工する場合、一度加工し
きい値以上のエネルギー密度で照射した後は、当初の加
工しきい値の80%〜100%程度のエネルギー密度で
加工すれば良いことを確認した。
The excimer laser resistance of a general material for forming a dielectric multilayer thin film varies depending on the film forming method.
~ 3 J / cm 2 (the central zone is approximately 2.5 J / cm 2 , but there is a variation of ± 20% in the entire film),
This corresponds to the processing threshold of the material forming the dielectric multilayer thin film. Further, when ablation processing a dielectric multilayer thin film having a processing threshold value of 2 to 3 J / cm 2 , 80% to 100% of the original processing threshold value is applied after irradiation with an energy density higher than the processing threshold value. It was confirmed that processing should be performed with an energy density of about%.

【0060】次いで、上記のように構成された誘電体マ
スクの製造装置の動作について図6に示すフローに基づ
いて説明する。まず、図5における誘電体多層薄膜38
a上に、誘電体多層薄膜38aの加工しきい値の100
%〜200%に設定されたエネルギー密度のレーザ光
を、レーザ発振器32より照射(ステップS1)して結
像すると、結像された部分はレーザダメージを瞬間的に
受け、アブレーション現象により誘電体多層薄膜38a
の最上層から下層へと除去が進む。
Next, the operation of the dielectric mask manufacturing apparatus configured as described above will be described based on the flow shown in FIG. First, the dielectric multilayer thin film 38 in FIG.
a, the processing threshold of the dielectric multilayer thin film 38a is 100
When the laser beam having the energy density set to 100% to 200% is irradiated from the laser oscillator 32 (step S 1 ) to form an image, the imaged portion is instantaneously damaged by the laser and a dielectric material is generated by the ablation phenomenon. Multilayer thin film 38a
The removal proceeds from the top layer to the bottom layer.

【0061】そして、透過光モニタ39によって検出さ
れるレーザ光の透過光量が予め設定された所定値の10
%以内と判断(ステップS2)される間は、レーザ強度
制御装置40の制御によりレーザ発振器32から、誘電
体多層薄膜38aの加工しきい値以下の80%〜100
%程度に設定されたエネルギー密度のレーザ光を照射
(ステップS3)する。さらに除去が進んで、透過光量
が所定値の10%を越え80%以内と判断(ステップS
4)される間は、順次前照射時の透過レーザ光量と比較
しながら、透過光量が所定値に近づくようにレーザ発振
器32の出力が制御され、調整されたエネルギー密度の
レーザ光が照射(ステップS5)される。そして、透過
光量が所定値に到達したと判断(ステップS6)される
と、レーザ発振器32は停止され加工が終了する。
Then, the transmitted light amount of the laser light detected by the transmitted light monitor 39 is 10 which is a preset value.
While it is judged to be within the range of 100% (step S 2 ), the laser intensity is controlled by the laser oscillator 32 from the laser oscillator 32 to 80% to 100% below the processing threshold of the dielectric multilayer thin film 38a.
The irradiation (Step S 3) the laser beam of the set energy density of about%. As the removal progresses further, it is determined that the amount of transmitted light exceeds 10% of the predetermined value and is within 80% (step S
4 ), the output of the laser oscillator 32 is controlled so that the amount of transmitted light approaches a predetermined value while sequentially comparing with the amount of transmitted laser light at the time of pre-irradiation, and laser light having an adjusted energy density is irradiated (step S 5 ). When the amount of transmitted light is determined to have reached the predetermined value (Step S 6), the laser oscillator 32 is stopped processing is terminated.

【0062】このように上記実施例8によれば、透過モ
ニタ39によって誘電体マスク38の加工面を透過する
レーザ光の透過光量を常に検出しながら、この透過光量
に応じて照射されるレーザ光のエネルギー密度を調整す
るようにしているので、透光性基板や反射防止膜を損傷
させることなく所望のパターンに開口を形成することが
でき、又、既製のアブレーション加工装置に機能を付加
して装置を完成させているので、装置が安価になるとい
う実用上優れた効果を得ることができる。
As described above, according to the eighth embodiment, while the transmission monitor 39 constantly detects the transmitted light amount of the laser light transmitted through the processed surface of the dielectric mask 38, the laser light emitted according to the transmitted light amount. Since the energy density is adjusted, an opening can be formed in a desired pattern without damaging the translucent substrate or the antireflection film, and a function is added to a ready-made ablation processing device. Since the device is completed, it is possible to obtain a practically excellent effect that the device is inexpensive.

【0063】実施例9.図7はこの発明の実施例9にお
ける誘電体マスクの製造装置の動作を示すフロー図であ
る。まず、上記実施例8の場合と同様に、図5における
誘電体多層薄膜38a上に、1ショット目として誘電体
多層薄膜38aの加工しきい値の100%〜200%、
好ましくは150%〜200%に設定されたエネルギー
密度のレーザ光を照射(ステップS11)する。次いで2
ショット目として上記加工しきい値の80%〜100%
程度で、透光性基板や反射防止膜の加工しきい値よりも
低い値に設定されたエネルギー密度のレーザ光を照射
(ステップS12)する。そして、この2ショット目以降
は、予め設定されたプログラムによって、ショット数に
それぞれ応じたエネルギー密度のレーザ光が、レーザ強
度制御装置40に制御されて順次照射され、ショット数
が規定数に到達(ステップS3)すると、加工が終了し
たものと判断してレーザ発振器32は停止される。
Example 9. FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the dielectric mask manufacturing apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. First, as in the case of Example 8 above, 100% to 200% of the processing threshold value of the dielectric multilayer thin film 38a was taken as the first shot on the dielectric multilayer thin film 38a in FIG.
Preferably irradiated (step S 11) the laser beam energy density is set to 150% to 200%. Then 2
80% to 100% of the above processing threshold as a shot
Irradiation with laser light having an energy density set to a value lower than the processing threshold of the translucent substrate or the antireflection film (step S 12 ). Then, after the second shot, a laser beam having an energy density corresponding to the number of shots is controlled by the laser intensity control device 40 and sequentially irradiated by a preset program, and the number of shots reaches a prescribed number ( step S 3) then, the laser oscillator 32 is stopped it is determined that the processing has been completed.

【0064】このように上記実施例9によれば、2ショ
ット目以降を、予め設定されたプログラムによりそれぞ
れショット数に応じたエネルギー密度のレーザ光を照射
し、ショット数が規定数に達すると加工終了と判断する
ようにしているので、上記実施例8と同様の効果を発揮
できることは勿論のこと、実施例8における透過光モニ
タ39を不要とし構造的に簡素化されるという効果を得
ることもできる。
As described above, according to the ninth embodiment, the second and subsequent shots are irradiated with the laser beam having the energy density corresponding to the number of shots by the preset program, and the processing is performed when the number of shots reaches the specified number. Since it is determined that the process is finished, the same effects as those of the above-described eighth embodiment can be exerted, and the transmitted light monitor 39 in the eighth embodiment is not necessary and the structure can be simplified. it can.

【0065】実施例10.図8はこの発明の実施例10
における誘電体マスクの製造方法の一工程を示す断面図
で、図1に示す実施例1における誘電体マスクに適用し
た場合を示す。図において、41は誘電体マスク19の
表面に形成された保護膜で、エキシマレーザ光の吸収係
数が誘電体多層薄膜4の吸収係数より十分高い、ポリス
チレン、エポキシ系レジストまたはポリアミック酸を1
00℃でベークしたものの内の何れかを塗布して形成さ
れている。
Example 10. FIG. 8 is a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing one step of the method of manufacturing the dielectric mask in FIG. 1, showing the case where the method is applied to the dielectric mask in the example 1 shown in FIG. In the figure, reference numeral 41 is a protective film formed on the surface of the dielectric mask 19, and is made of polystyrene, epoxy resist, or polyamic acid having an absorption coefficient of excimer laser light sufficiently higher than that of the dielectric multilayer thin film 4.
It is formed by applying any one of those baked at 00 ° C.

【0066】この実施例10は、上記のように誘電体マ
スク19の表面に、保護膜41を形成した状態でレーザ
光を照射し、アブレーション加工を行う。そしてアブレ
ーション終了後は、例えばポリスチレンはアセトン、ト
ルエン、ベンゼン等の溶剤で、エポキシ系レジストは水
酸化テトラメチルアンモニウムの溶剤で、ポリアミック
酸はN−メチル−2−ピロリドンの溶剤等でそれぞれ除
去する。
In the tenth embodiment, laser light is applied to the surface of the dielectric mask 19 with the protective film 41 formed as described above to perform ablation processing. After completion of the ablation, for example, polystyrene is removed with a solvent such as acetone, toluene, and benzene, the epoxy resist is removed with a solvent of tetramethylammonium hydroxide, and the polyamic acid is removed with a solvent of N-methyl-2-pyrrolidone.

【0067】このように上記実施例10によれば、レー
ザ光を照射してアブレーション加工を行うに当たり、誘
電体多層薄膜4の表面に予め保護膜41を形成している
ので、アブレーション加工時に発生する飛散物がマスク
表面に付着して汚損するのを防止して、高い反射率を有
する誘電体マスクの製造が可能になる。
As described above, according to the tenth embodiment, since the protective film 41 is previously formed on the surface of the dielectric multilayer thin film 4 when performing the ablation process by irradiating the laser beam, it occurs during the ablation process. It is possible to prevent the scattered matter from adhering to the surface of the mask and contaminating it, and to manufacture a dielectric mask having a high reflectance.

【0068】尚、高反射率の誘電体マスクはエキシマレ
ーザによるアブレーション加工装置に使用するものであ
り、その製造は同じ装置に拠って製造することが望まし
い。高分子フィルムやグリーンシートなどのアブレーシ
ョン加工では、これらの分子構造であるC−C結合とC
−H結合を断切るエネルギーを供給する必要がある。C
−C結合エネルギーは3.5eV、C−H結合エネルギ
ーは4.3eVであるため、エキシマレーザ装置はこれ
らの結合エネルギーより大きい光エネルギー5eVを持
つKrFガスを使用したエキシマレーザ装置を使用して
いる。ArFガスを使用したエキシマレーザの光エネル
ギーは6.4eVで上記結合エネルギーより大きい値を
示すが、真空中で使用することになって制約を受けるた
め、大気中で加工できるKrFガスを使用したエキシマ
レーザ装置が望ましい。
The high-reflectance dielectric mask is used for an ablation processing apparatus using an excimer laser, and it is desirable to manufacture it by the same apparatus. In the ablation process of polymer films and green sheets, these molecular structures are C-C bonds and C bonds.
It is necessary to supply energy for breaking the -H bond. C
Since the -C bond energy is 3.5 eV and the C-H bond energy is 4.3 eV, the excimer laser device uses an excimer laser device using KrF gas having a light energy 5 eV larger than these bond energies. . The light energy of the excimer laser using ArF gas is larger than the above binding energy at 6.4 eV, but it is restricted in using in vacuum, so the excimer using KrF gas that can be processed in the atmosphere is used. Laser devices are preferred.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
ればレーザ光を透過可能な透光性基板と、透光性基板表
面に積層されレーザ光に対して高反射率を有する金属膜
と、金属膜上にそれぞれ屈折率の異なる第1および第2
の誘電体部材を交互に積層して形成される誘電体多層薄
膜と、誘電体多層薄膜および金属膜を貫通して形成され
所定のパターンに配置された複数の開口とを備えたの
で、反射率の改善が可能な誘電体マスクを提供すること
ができる。
As described above, according to claim 1 of the present invention, a transparent substrate capable of transmitting a laser beam and a metal laminated on the surface of the transparent substrate and having a high reflectance for the laser beam. The first and second films having different refractive indexes on the film and the metal film, respectively.
Since the dielectric multilayer thin film formed by alternately laminating the dielectric members and the plurality of openings formed through the dielectric multilayer thin film and the metal film and arranged in a predetermined pattern are provided, It is possible to provide a dielectric mask capable of improving the above.

【0070】又、この発明の請求項2によれば、レーザ
光を透過可能な透光性基板と、透光性基板表面にそれぞ
れ積層されレーザ光に対して高反射率を有する金属膜
と、金属膜の表面および透光性基板裏面にそれぞれ屈折
率の異なる第1および第2の誘電体部材を交互に積層し
てそれぞれ形成される第1および第2の誘電体多層薄膜
と、第1の誘電体多層薄膜および金属膜ならびに第2の
誘電体多層薄膜金属膜をそれぞれ貫通して形成され且つ
それぞれ対応する位置に所定のパターンで配置された複
数の第1および第2の開口とを備えたので、反射率の改
善が可能であることは勿論のこと、マスク表面に損傷を
受けても加工面上に悪影響を与えることのない誘電体マ
スクを提供することができる。
According to a second aspect of the present invention, a translucent substrate capable of transmitting a laser beam, a metal film laminated on the surface of the translucent substrate and having a high reflectance for the laser beam, respectively. First and second dielectric multilayer thin films formed by alternately stacking first and second dielectric members having different refractive indexes on the front surface of the metal film and the back surface of the transparent substrate, respectively. A plurality of first and second openings formed respectively penetrating the dielectric multilayer thin film and the metal film and the second dielectric multilayer thin film metal film and arranged in corresponding positions in a predetermined pattern. Therefore, it is possible to provide a dielectric mask which can improve the reflectance and does not adversely affect the processed surface even if the mask surface is damaged.

【0071】又、この発明の請求項3によれば、レーザ
光を透過可能な透光性基板と、透光性基板表面に積層さ
れた反射防止膜と、反射防止膜表面に積層され反射防止
膜よりレーザ耐力が低く且つレーザ光に対して高反射率
を有する金属膜と、金属膜上にそれぞれ屈折率の異なる
第1および第2の誘電体部材を交互に積層して形成され
る誘電体多層薄膜と、誘電体多層薄膜および金属膜を貫
通して形成され所定のパターンに配置された複数の開口
とを備えたので、反射率の改善が可能な誘電体マスクを
提供することができる。
According to a third aspect of the present invention, a transparent substrate capable of transmitting a laser beam, an antireflection film laminated on the surface of the transparent substrate, and an antireflection film laminated on the surface of the antireflection film. A dielectric film formed by alternately laminating a metal film having a laser resistance lower than that of the film and having a high reflectance for laser light, and first and second dielectric members having different refractive indexes on the metal film. Since the multilayer thin film and the plurality of openings formed through the dielectric multilayer thin film and the metal film and arranged in a predetermined pattern are provided, it is possible to provide a dielectric mask capable of improving the reflectance.

【0072】又、この発明の請求項4によれば、レーザ
光を透過可能な透光性基板と、透光性基板表、裏面にそ
れぞれ積層された第1および第2の反射防止膜と、第1
の反射防止膜表面に積層され第1の反射防止膜よりレー
ザ耐力が低く且つレーザ光に対して高反射率を有する金
属膜と、金属膜および第2の反射防止膜上にそれぞれ屈
折率の異なる第1および第2の誘電体部材を交互に積層
してそれぞれ形成される第1および第2の誘電体多層薄
膜と、第1の誘電体多層薄膜および金属膜ならびに第2
の誘電体多層薄膜をそれぞれ貫通して形成され且つそれ
ぞれ対応する位置に所定のパターンで配置された複数の
第1および第2の開口とを備えたので、反射率の改善が
可能であることは勿論のこと、マスク表面に損傷を受け
ても加工面上に悪影響を与えることのない誘電体マスク
を提供することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, a transparent substrate capable of transmitting a laser beam, first and second antireflection films respectively laminated on the front and back surfaces of the transparent substrate, First
Of a metal film having a lower laser resistance than the first antireflection film and having a high reflectance with respect to laser light, and a different refractive index on the metal film and the second antireflection film. First and second dielectric multilayer thin films formed by alternately laminating first and second dielectric members, first dielectric multilayer thin film and metal film, and second
Since it has a plurality of first and second openings formed through the dielectric multi-layered thin film and arranged at corresponding positions in a predetermined pattern, it is possible to improve the reflectance. As a matter of course, it is possible to provide a dielectric mask that does not adversely affect the processed surface even if the mask surface is damaged.

【0073】又、この発明の請求項5によれば、レーザ
光を透過可能な透光性基板と、透光性基板表面に積層さ
れた第1の反射防止膜と、第1の反射防止膜表面に積層
され第1の反射防止膜よりレーザ耐力が低く且つレーザ
光に対して高反射率を有する金属膜と、金属膜上にそれ
ぞれ屈折率の異なる第1および第2の誘電体部材を交互
に積層して形成される誘電体多層薄膜と、誘電体多層薄
膜および金属膜を貫通して形成され所定のパターンに配
置された複数の開口と、透光性基板裏面に積層された第
2の反射防止膜とを備えたので、反射率の改善が可能で
あることは勿論のこと、開口における透過効率の向上が
可能な誘電体マスクを提供することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, a transparent substrate capable of transmitting laser light, a first antireflection film laminated on the surface of the transparent substrate, and a first antireflection film. A metal film, which is laminated on the surface and has a lower laser resistance than the first antireflection film and a high reflectivity with respect to laser light, and the first and second dielectric members having different refractive indexes on the metal film are alternately arranged. And a plurality of openings formed in a predetermined pattern penetrating the dielectric multilayer thin film and the metal film, and a second dielectric multilayer thin film formed on the back surface of the transparent substrate. Since it is provided with the antireflection film, it is possible to provide a dielectric mask which can improve the reflectance as well as the transmittance of the aperture.

【0074】又、この発明の請求項6によれば、請求項
1ないし5のいずれかにおいて、第1の誘電体部材には
酸化ハフニウム(HfO2)または酸化アルミニウム
(Al23)を、第2の誘電体部材には酸化けい素(S
iO2)をそれぞれ用いたので、反射率の改善が可能な
誘電体マスクを提供することができる。
According to claim 6 of the present invention, in any one of claims 1 to 5, hafnium oxide (HfO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is used for the first dielectric member. Silicon dioxide (S
Since each of iO 2 ) is used, it is possible to provide a dielectric mask whose reflectance can be improved.

【0075】又、この発明の請求項7によれば、請求項
1ないし5のいずれかにおいて、透光性基板は合成石英
ガラスまたは蛍石で且つ厚さが3mm〜13mmに形成
したので、反射率の改善が可能であることは勿論のこ
と、透過度を許容限界内に保持し且つ反りを最小限に抑
えることが可能な誘電体マスクを提供することができ
る。
According to claim 7 of the present invention, in any one of claims 1 to 5, the translucent substrate is made of synthetic quartz glass or fluorite and has a thickness of 3 mm to 13 mm. It is possible to provide a dielectric mask which can improve the transmittance and can keep the transmittance within an allowable limit and minimize the warp.

【0076】又、この発明の請求項8によれば、請求項
3ないし5のいずれかにおいて、金属膜をアルミニウ
ム、クロミウム、金、銀、銅、ロジウムのいずれかで形
成したので、反射率の改善が可能な誘電体マスクを提供
することができる。
According to claim 8 of the present invention, in any one of claims 3 to 5, the metal film is formed of any one of aluminum, chromium, gold, silver, copper and rhodium. It is possible to provide an improved dielectric mask.

【0077】又、この発明の請求項9によれば、請求項
2または4において、第2の開口の面積は第1の開口の
面積より5%〜20%大きく形成したので、第1の開口
を透過するレーザ光を遮ることなく加工面上に到達させ
ることが可能な誘電体マスクを提供することができる。
According to claim 9 of the present invention, in claim 2 or 4, the area of the second opening is formed to be 5% to 20% larger than the area of the first opening. It is possible to provide a dielectric mask capable of reaching the processed surface without blocking the laser beam that passes through.

【0078】又、この発明の請求項10によれば、請求
項1ないし9のいずれかにおいて、透光性基板の側面を
鏡面研磨したので、透光性基板内に発生する散乱光を側
面から放散し、透光性基板の温度上昇を抑制することが
可能な誘電体マスクを提供することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, since the side surface of the transparent substrate is mirror-polished, the scattered light generated in the transparent substrate is viewed from the side surface. It is possible to provide a dielectric mask that can diffuse and suppress the temperature rise of the transparent substrate.

【0079】又、この発明の請求項11によれば、請求
項10において、透光性基板の鏡面研磨された側面に反
射防止膜を形成したので、透光性基板内に発生する散乱
光を側面から効率良く放散し、透光性基板の温度上昇を
抑制することが可能な誘電体マスクを提供することがで
きる。
According to the eleventh aspect of the present invention, in the tenth aspect, since the antireflection film is formed on the mirror-polished side surface of the transparent substrate, the scattered light generated in the transparent substrate is prevented. It is possible to provide a dielectric mask capable of efficiently radiating from the side surface and suppressing the temperature rise of the transparent substrate.

【0080】又、この発明の請求項12によれば、透光
性基板上の誘電体多層薄膜表面にレーザ光をマスク原板
を介して所望のパターンで照射してアブレーション加工
を行うレーザ光源と、加工面を介して透過されるレーザ
光の透過光量を検出する透過光量検出手段と、透過光量
検出手段で検出される透過光量から所定のレーザ強度を
順次演算するとともにレーザ光源から照射されるレーザ
光のレーザ強度を所望の値に制御するレーザ強度制御手
段とを備えたので、透光性基板や反射防止膜を損傷させ
ることなく所望のパターンに開口を形成することが可能
な誘電体マスクの製造装置を提供することができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, a laser light source for performing ablation processing by irradiating the surface of the dielectric multilayer thin film on the transparent substrate with laser light in a desired pattern through the mask original plate, Transmitted light amount detecting means for detecting the transmitted light amount of the laser light transmitted through the processed surface, and laser light emitted from the laser light source while sequentially calculating a predetermined laser intensity from the transmitted light amount detected by the transmitted light amount detecting means. And a laser intensity control means for controlling the laser intensity to a desired value. Therefore, a dielectric mask capable of forming openings in a desired pattern without damaging the translucent substrate or the antireflection film. A device can be provided.

【0081】又、この発明の請求項13によれば、この
発明の請求項13に係る誘電体マスクの製造方法は、透
光性基板上の誘電体多層薄膜表面に照射されるレーザ光
の第1ショット目の光エネルギー密度を誘電体多層薄膜
の加工しきい値の100%〜200%の範囲に設定し、
第2ショット目以降の光エネルギー密度は加工しきい値
の80%〜100%程度まで低下させるとともに透光性
基板および反射防止膜の加工しきい値以下の値に設定し
てレーザ光を照射するようにしたので、透光性基板や反
射防止膜を損傷させることなく所望のパターンに開口を
形成することが可能な誘電体マスクの製造方法を提供す
ることができる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the method of manufacturing a dielectric mask according to the thirteenth aspect of the present invention is characterized in that the surface of the dielectric multi-layered thin film on the transparent substrate is irradiated with laser light. The light energy density of the first shot is set in the range of 100% to 200% of the processing threshold value of the dielectric multilayer thin film,
The light energy density after the second shot is reduced to about 80% to 100% of the processing threshold value, and is set to a value equal to or lower than the processing threshold value of the light-transmitting substrate and the antireflection film, and the laser light is irradiated. Thus, it is possible to provide a method for manufacturing a dielectric mask that can form an opening in a desired pattern without damaging the translucent substrate or the antireflection film.

【0082】又、この発明の請求項14によれば、透光
性基板上の誘電体多層薄膜表面にレーザ光の吸収係数が
誘電体多層薄膜より十分大きい材質でなる保護膜を形成
してレーザ光を照射するようにしたので、アブレーショ
ン時におけるマスク表面の汚損を防止することが可能な
誘電体マスクの製造方法を提供することができる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, a protective film made of a material having a laser light absorption coefficient sufficiently larger than that of the dielectric multi-layered thin film is formed on the surface of the dielectric multi-layered thin film on the transparent substrate. Since the light irradiation is performed, it is possible to provide a method for manufacturing a dielectric mask capable of preventing the mask surface from being contaminated during ablation.

【0083】又、この発明の請求項15によれば、請求
項14において、保護膜はポリスチレン、エポキシ系レ
ジストまたはポリアミック酸のいずれかを塗布して形成
したので、アブレーション時におけるマスク表面の汚損
を防止することが可能な誘電体マスクの製造方法を提供
することができる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, in the fourteenth aspect, since the protective film is formed by applying any one of polystyrene, epoxy resist or polyamic acid, the mask surface is not contaminated during ablation. It is possible to provide a method of manufacturing a dielectric mask that can prevent the above.

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

【図1】 この発明の実施例1における誘電体マスクの
構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a dielectric mask according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施例3における誘電体マスクの
構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a dielectric mask according to a third embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施例4における誘電体マスクの
構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a structure of a dielectric mask according to a fourth embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施例5における誘電体マスクの
構成を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a structure of a dielectric mask according to a fifth embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施例8における誘電体マスクの
製造装置の構成を示す機能系統図である。
FIG. 5 is a functional system diagram showing the configuration of a dielectric mask manufacturing apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.

【図6】 図5における誘電体マスクの製造装置の動作
を示すフロー図である。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the dielectric mask manufacturing apparatus in FIG.

【図7】 この発明の実施例9における誘電体マスクの
製造装置の動作を示すフロー図である。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the dielectric mask manufacturing apparatus according to the ninth embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施例10における誘電体マスク
の製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step in the method of manufacturing a dielectric mask according to Example 10 of the present invention.

【図9】 従来の誘電体マスクの構成を示す断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional dielectric mask.

【図10】 誘電体マスクおよび高反射ミラー間でレー
ザ光を多重反射させる状態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which laser light is multiply reflected between a dielectric mask and a high-reflection mirror.

【図11】 図9における誘電体マスクの製造工程を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a manufacturing process of the dielectric mask in FIG.

【図12】 一般的なアブレーション加工装置の構成を
示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a general ablation processing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,30 透光性基板、2 第1の誘電体部材、3 第
2の誘電体部材、4 誘電体多層薄膜、16,31 反
射防止膜、17,23 金属膜、18 開口、19,2
9,38 誘電体マスク、20,22 第2の反射防止
膜、21 第1の反射防止膜、25 第1の誘電体多層
薄膜、26 第2の誘電体多層薄膜、27 第1の開
口、28 第2の開口、32 レーザ発振器(レーザ光
源)、34 マスク原板、39 透過光モニタ(透過光
量検出手段)、40 レーザ強度制御装置(レーザ強度
制御手段)。
1, 30 translucent substrate, 2 first dielectric member, 3 second dielectric member, 4 dielectric multilayer thin film, 16, 31 antireflection film, 17, 23 metal film, 18 opening, 19, 2
9, 38 Dielectric mask, 20, 22 Second antireflection film, 21 First antireflection film, 25 First dielectric multilayer thin film, 26 Second dielectric multilayer thin film, 27 First opening, 28 Second aperture, 32 laser oscillator (laser light source), 34 mask original plate, 39 transmitted light monitor (transmitted light amount detection means), 40 laser intensity control device (laser intensity control means).

フロントページの続き (72)発明者 中谷 元 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 杉立 厚志 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 江浦 隆 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 八木 俊憲 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 頭本 信行 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 伊藤 慶子 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内Front page continuation (72) Inventor Gen Nakatani 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Itami Works (72) Inventor Atsushi Sugitate 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki Mitsubishi Electric Itami Co., Ltd. In-house (72) Inventor Takashi Eura 8-1-1 Tsukaguchi-honmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Co., Ltd. Itami Factory (72) Inventor Toshinori Yagi 8-1-1 Tsukaguchi-honmachi, Amagasaki Mitsubishi Electric Corporation Production Technology Research In-house (72) Inventor Nobuyuki Sumoto 8-1-1 Tsukaguchi-honmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Production Technology Laboratory (72) Inventor Keiko Ito 8-1-1 Tsukaguchi-honmachi, Amagasaki Mitsubishi Electric Corporation Production Technology In the laboratory

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を透過可能な透光性基板と、上
記透光性基板表面に積層され上記レーザ光に対して高反
射率を有する金属膜と、上記金属膜上にそれぞれ屈折率
の異なる第1および第2の誘電体部材を交互に積層して
形成される誘電体多層薄膜と、上記誘電体多層薄膜およ
び上記金属膜を貫通して形成され所定のパターンに配置
された複数の開口とを備えたことを特徴とする誘電体マ
スク。
1. A transparent substrate capable of transmitting laser light, a metal film laminated on the surface of the transparent substrate and having a high reflectance for the laser light, and a metal film having a refractive index on the metal film. Dielectric multilayer thin film formed by alternately stacking different first and second dielectric members, and a plurality of openings formed in a predetermined pattern penetrating the dielectric multilayer thin film and the metal film And a dielectric mask.
【請求項2】 レーザ光を透過可能な透光性基板と、上
記透光性基板表面に積層され上記レーザ光に対して高反
射率を有する金属膜と、上記金属膜の表面および上記透
光性基板裏面にそれぞれ屈折率の異なる第1および第2
の誘電体部材を交互に積層してそれぞれ形成される第1
および第2の誘電体多層薄膜と、上記第1の誘電体多層
薄膜および金属膜ならびに上記第2の誘電体多層薄膜を
それぞれ貫通して形成され且つそれぞれ対応する位置に
所定のパターンで配置された複数の第1および第2の開
口とを備えたことを特徴とする誘電体マスク。
2. A transparent substrate capable of transmitting a laser beam, a metal film laminated on the surface of the transparent substrate and having a high reflectance for the laser beam, the surface of the metal film and the transparent film. On the back surface of the flexible substrate
Firstly formed by alternately laminating dielectric members of
And the second dielectric multilayer thin film, the first dielectric multilayer thin film and the metal film, and the second dielectric multilayer thin film, respectively. A dielectric mask having a plurality of first and second openings.
【請求項3】 レーザ光を透過可能な透光性基板と、上
記透光性基板表面に積層された反射防止膜と、上記反射
防止膜表面に積層され上記反射防止膜よりレーザ耐力が
低く且つ上記レーザ光に対して高反射率を有する金属膜
と、上記金属膜上にそれぞれ屈折率の異なる第1および
第2の誘電体部材を交互に積層して形成される誘電体多
層薄膜と、上記誘電体多層薄膜および金属膜を貫通して
形成され所定のパターンに配置された複数の開口とを備
えたことを特徴とする誘電体マスク。
3. A transparent substrate capable of transmitting a laser beam, an antireflection film laminated on the surface of the transparent substrate, a laser resistance lower than that of the antireflection film laminated on the surface of the antireflection film, and A metal film having a high reflectance for the laser beam; and a dielectric multilayer thin film formed by alternately laminating first and second dielectric members having different refractive indexes on the metal film, A dielectric mask, comprising: a dielectric multilayer thin film; and a plurality of openings formed through a metal film and arranged in a predetermined pattern.
【請求項4】 レーザ光を透過可能な透光性基板と、上
記透光性基板表、裏面にそれぞれ積層された第1および
第2の反射防止膜と、上記第1の反射防止膜表面に積層
され上記第1の反射防止膜よりレーザ耐力が低く且つ上
記レーザ光に対して高反射率を有する金属膜と、上記金
属膜および第2の反射防止膜上にそれぞれ屈折率の異な
る第1および第2の誘電体部材を交互に積層してそれぞ
れ形成される第1および第2の誘電体多層薄膜と、上記
第1の誘電体多層薄膜および金属膜ならびに上記第2の
誘電体多層薄膜をそれぞれ貫通して形成され且つそれぞ
れ対応する位置に所定のパターンで配置された複数の第
1および第2の開口とを備えたことを特徴とする誘電体
マスク。
4. A transparent substrate capable of transmitting laser light, first and second antireflection films respectively laminated on the front and back surfaces of the transparent substrate, and on the surface of the first antireflection film. A laminated metal film having a lower laser resistance than the first antireflection film and a high reflectance with respect to the laser light, and the first and the second antireflection films having different refractive indexes on the metal film and the second antireflection film, respectively. First and second dielectric multilayer thin films formed by alternately stacking second dielectric members, the first dielectric multilayer thin film and the metal film, and the second dielectric multilayer thin film, respectively. A dielectric mask, comprising: a plurality of first and second openings that are formed so as to penetrate therethrough and that are arranged in corresponding positions in a predetermined pattern.
【請求項5】 レーザ光を透過可能な透光性基板と、上
記透光性基板表面に積層された第1の反射防止膜と、上
記第1の反射防止膜表面に積層され上記第1の反射防止
膜よりレーザ耐力が低く且つ上記レーザ光に対して高反
射率を有する金属膜と、上記金属膜上にそれぞれ屈折率
の異なる第1および第2の誘電体部材を交互に積層して
形成される誘電体多層薄膜と、上記誘電体多層薄膜およ
び金属膜を貫通して形成され所定のパターンに配置され
た複数の開口と、上記透光性基板裏面に積層された第2
の反射防止膜とを備えたことを特徴とする誘電体マス
ク。
5. A transparent substrate capable of transmitting a laser beam, a first antireflection film laminated on the surface of the transparent substrate, and a first antireflection film laminated on the surface of the first antireflection film. A metal film having a lower laser resistance than the antireflection film and a high reflectance with respect to the laser beam, and first and second dielectric members having different refractive indexes are alternately laminated on the metal film. The dielectric multilayer thin film, a plurality of openings penetrating the dielectric multilayer thin film and the metal film and arranged in a predetermined pattern, and a second laminated on the back surface of the transparent substrate.
And an anti-reflection film for the dielectric mask.
【請求項6】 第1の誘電体部材には酸化ハフニウム
(HfO2)または酸化アルミニウム(Al23)を、
第2の誘電体部材には酸化けい素(SiO2)をそれぞ
れ用いたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか
に記載の誘電体マスク。
6. The first dielectric member is made of hafnium oxide (HfO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
6. The dielectric mask according to claim 1, wherein silicon oxide (SiO 2 ) is used for each of the second dielectric members.
【請求項7】 透光性基板は合成石英ガラスまたは蛍石
が用いられ厚さが3mm〜13mmに形成されているこ
とを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の誘
電体マスク。
7. The dielectric mask according to claim 1, wherein the translucent substrate is made of synthetic quartz glass or fluorite and has a thickness of 3 mm to 13 mm.
【請求項8】 金属膜はアルミニウム、クロミウム、
金、銀、銅、ロジウムのいずれかで形成されていること
を特徴とする請求項3ないし5のいずれかに記載の誘電
体マスク。
8. The metal film is made of aluminum, chromium,
The dielectric mask according to claim 3, wherein the dielectric mask is formed of any one of gold, silver, copper, and rhodium.
【請求項9】 第2の開口の面積は第1の開口の面積よ
り5%〜20%大きく形成されていることを特徴とする
請求項2または4記載の誘電体マスク。
9. The dielectric mask according to claim 2, wherein the area of the second opening is larger than the area of the first opening by 5% to 20%.
【請求項10】 透光性基板の側面は鏡面研磨されてい
ることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載
の誘電体マスク。
10. The dielectric mask according to claim 1, wherein the side surface of the transparent substrate is mirror-polished.
【請求項11】 透光性基板の鏡面研磨された側面に反
射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項10
記載の誘電体マスク。
11. An antireflection film is formed on a mirror-polished side surface of a translucent substrate.
The dielectric mask described.
【請求項12】 透光性基板上の誘電体多層薄膜表面に
レーザ光をマスク原板を介して所望のパターンで照射し
てアブレーション加工を行うレーザ光源と、加工面を介
して透過される上記レーザ光の透過光量を検出する透過
光量検出手段と、上記透過光量検出手段で検出される透
過光量から所定のレーザ強度を順次演算するとともに上
記レーザ光源から照射されるレーザ光のレーザ強度を所
望の値に制御するレーザ強度制御手段とを備えたことを
特徴とする誘電体マスクの製造装置。
12. A laser light source for performing ablation processing by irradiating a laser beam on a surface of a dielectric multilayer thin film on a transparent substrate in a desired pattern through a mask original plate, and the laser transmitted through a processed surface. Transmitted light amount detecting means for detecting the transmitted light amount of light, and a predetermined laser intensity is sequentially calculated from the transmitted light amount detected by the transmitted light amount detecting means, and the laser intensity of the laser light emitted from the laser light source is a desired value. An apparatus for manufacturing a dielectric mask, comprising:
【請求項13】 透光性基板上の誘電体多層薄膜表面に
照射されるレーザ光の第1ショット目の光エネルギー密
度を上記誘電体多層薄膜の加工しきい値の100%〜2
00%の範囲に設定し、第2ショット目以降の光エネル
ギー密度は上記加工しきい値の80%〜100%程度ま
で低下させるとともに上記透光性基板および反射防止膜
の加工しきい値以下の値に設定して上記レーザ光を照射
するようにしたことを特徴とする誘電体マスクの製造方
法。
13. The optical energy density of the first shot of the laser beam applied to the surface of the dielectric multilayer thin film on the transparent substrate is 100% to 2% of the processing threshold of the dielectric multilayer thin film.
The light energy density after the second shot is set to about 80% to 100% of the processing threshold, and the light energy density after the second shot is set to the range below the processing threshold of the transparent substrate and the antireflection film. A method of manufacturing a dielectric mask, characterized in that the laser beam is irradiated by setting the value to a value.
【請求項14】 透光性基板上の誘電体多層薄膜表面に
レーザ光の吸収係数が上記誘電体多層薄膜より十分大き
い材質でなる保護膜を形成して上記レーザ光を照射する
ようにしたことを特徴とする誘電体マスクの製造方法。
14. A protective film made of a material having a laser light absorption coefficient sufficiently larger than that of the dielectric multi-layered thin film is formed on the surface of the dielectric multi-layered thin film on the translucent substrate, and the laser beam is irradiated. A method for manufacturing a dielectric mask, comprising:
【請求項15】 保護膜はポリスチレン、エポキシ系レ
ジストまたはポリアミック酸のいずれかが塗布されたも
のであることを特徴とする請求項14記載の誘電体マス
クの製造方法。
15. The method of manufacturing a dielectric mask according to claim 14, wherein the protective film is formed by coating any one of polystyrene, an epoxy-based resist and polyamic acid.
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