JPH08248641A - レーザ描画装置 - Google Patents
レーザ描画装置Info
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- JPH08248641A JPH08248641A JP7052360A JP5236095A JPH08248641A JP H08248641 A JPH08248641 A JP H08248641A JP 7052360 A JP7052360 A JP 7052360A JP 5236095 A JP5236095 A JP 5236095A JP H08248641 A JPH08248641 A JP H08248641A
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- laser
- light
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- optical fiber
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、光の回折限界以下の微細パターン
を描画することができるレーザ描画装置を提供する。 【構成】 本発明に係るレーザ描画装置は、レーザ光を
発するレーザ光源１と、このレーザ光源１からのレーザ
光の波長より小さな開口部を設けた光ファイバー５と、
この光ファイバー５の開口部から射出されるレーザ光を
被描画材１１に対して走査する走査手段とを有するもの
である。
を描画することができるレーザ描画装置を提供する。 【構成】 本発明に係るレーザ描画装置は、レーザ光を
発するレーザ光源１と、このレーザ光源１からのレーザ
光の波長より小さな開口部を設けた光ファイバー５と、
この光ファイバー５の開口部から射出されるレーザ光を
被描画材１１に対して走査する走査手段とを有するもの
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は微細パターンを形成する
レーザ描画装置に関する。
レーザ描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザビームを描画に用いるレー
ザ描画装置として、光源としてＨｅ−Ｎｅレーザ、Ｈｅ
−ＣｄレーザやＬＤ（レーザダイオード）等がある。最
近はパターンの微細化が求められ、光学系の最適化や高
精度位置決め機構等によりパターンの微細化対策が提案
されている。
ザ描画装置として、光源としてＨｅ−Ｎｅレーザ、Ｈｅ
−ＣｄレーザやＬＤ（レーザダイオード）等がある。最
近はパターンの微細化が求められ、光学系の最適化や高
精度位置決め機構等によりパターンの微細化対策が提案
されている。
【０００３】例えば、特開平４−１０９４３８号公報に
開示されている微細パターン描画装置があり、この微細
パターン描画装置は、ＬＤを光源として用い、レーザビ
ームの進行方向の光路中に透光性の位相変化用光学素子
を取り付けるという構成で、レーザビームの位相の空間
分布を帯状に変化させることでレーザビームの集光スポ
ット径を縮小させている。位相変化用光学素子として
は、透明基板の片面に中央部と周辺部とで屈折率が異な
る２種の透光層を均一な厚さに積層形成したものを用い
ている。
開示されている微細パターン描画装置があり、この微細
パターン描画装置は、ＬＤを光源として用い、レーザビ
ームの進行方向の光路中に透光性の位相変化用光学素子
を取り付けるという構成で、レーザビームの位相の空間
分布を帯状に変化させることでレーザビームの集光スポ
ット径を縮小させている。位相変化用光学素子として
は、透明基板の片面に中央部と周辺部とで屈折率が異な
る２種の透光層を均一な厚さに積層形成したものを用い
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
微細パターン描画装置を用いてもレーザビームの集光ス
ポット径は本来のレーザビームの径の２分の１程度にし
かならない。光の回折によりビーム径を光学系で絞って
集光させても限界があるためである。 ＮＡや波長に
よっても異なるが現在光源として利用されているものを
考えるとレーザビームの径は、略１μｍかその数分の１
であり、従来の微細パターン描画装置によっても０．１
μｍ以下の微細パターンの描画は困難である。
微細パターン描画装置を用いてもレーザビームの集光ス
ポット径は本来のレーザビームの径の２分の１程度にし
かならない。光の回折によりビーム径を光学系で絞って
集光させても限界があるためである。 ＮＡや波長に
よっても異なるが現在光源として利用されているものを
考えるとレーザビームの径は、略１μｍかその数分の１
であり、従来の微細パターン描画装置によっても０．１
μｍ以下の微細パターンの描画は困難である。
【０００５】本発明は、光の回折限界以下の微細パター
ンを描画することができるレーザ描画装置を提供するこ
とを目的とする。
ンを描画することができるレーザ描画装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ描画
装置は、レーザ光を発する光源と、この光源からのレー
ザ光の波長より小さな開口部を設けた導光手段と、この
導光手段の開口部から射出されるレーザ光を被描画材に
対して走査する走査手段とを有することを特徴とするも
のである。
装置は、レーザ光を発する光源と、この光源からのレー
ザ光の波長より小さな開口部を設けた導光手段と、この
導光手段の開口部から射出されるレーザ光を被描画材に
対して走査する走査手段とを有することを特徴とするも
のである。
【０００７】前記導光手段の開口部は、光ファイバーに
おいて先端をレーザ光の波長以下に尖鋭化した後、先端
部以外に遮光層を設けて形成したり、ゲルマニウム酸化
物をドープしたコアを有するシングルモード光ファイバ
ーの先端を、液相エッチングによりレーザ光の波長以下
に尖鋭化した後、遮光層をコートし、プラズマエッチン
グ、液相エッチング又は放電加工により先端の遮光層を
除去して形成することができる。また、前記導光手段の
開口部は、ゲルマニウム酸化物をドープしたコアを有す
るシングルモード光ファイバーの先端を、液相エッチン
グによりレーザ光の波長以下に尖鋭化した後、真空蒸着
法により先端部以外を遮光層でコートして形成すること
ができる。
おいて先端をレーザ光の波長以下に尖鋭化した後、先端
部以外に遮光層を設けて形成したり、ゲルマニウム酸化
物をドープしたコアを有するシングルモード光ファイバ
ーの先端を、液相エッチングによりレーザ光の波長以下
に尖鋭化した後、遮光層をコートし、プラズマエッチン
グ、液相エッチング又は放電加工により先端の遮光層を
除去して形成することができる。また、前記導光手段の
開口部は、ゲルマニウム酸化物をドープしたコアを有す
るシングルモード光ファイバーの先端を、液相エッチン
グによりレーザ光の波長以下に尖鋭化した後、真空蒸着
法により先端部以外を遮光層でコートして形成すること
ができる。
【０００８】前記走査手段は、レーザ光照射による被描
画材表面に局材するエバネッセント光を検出して３次元
走査を行う。また、別の走査手段は、光ファイバーと被
描画材との間に発生する原子間力を検出して３次元走査
を行う。
画材表面に局材するエバネッセント光を検出して３次元
走査を行う。また、別の走査手段は、光ファイバーと被
描画材との間に発生する原子間力を検出して３次元走査
を行う。
【０００９】さらに、前記導光手段の開口部を、ゲルマ
ニウム酸化物をドープしたコアを有するシングルモード
光ファイバーの先端を、液相エッチングによりレーザ光
の波長以下に尖鋭化した後、側面にＩＴＯ等の透明導電
膜を形成し、更に遮光層をコートし、プラズマエッチン
グ、液相エッチング又は放電加工により先端の遮光層を
除去することで構成し、前記走査手段を、光ファイバー
と被描画材に電位差を与えたときに発生するトンネル電
流を検出して前記導光手段の３次元走査を行う構成とす
ることもできる。
ニウム酸化物をドープしたコアを有するシングルモード
光ファイバーの先端を、液相エッチングによりレーザ光
の波長以下に尖鋭化した後、側面にＩＴＯ等の透明導電
膜を形成し、更に遮光層をコートし、プラズマエッチン
グ、液相エッチング又は放電加工により先端の遮光層を
除去することで構成し、前記走査手段を、光ファイバー
と被描画材に電位差を与えたときに発生するトンネル電
流を検出して前記導光手段の３次元走査を行う構成とす
ることもできる。
【００１０】
【作用】本発明のレーザ描画装置によれば、レーザ光
は、被描画材に近接した導光手段の先端にあるこのレー
ザ光の波長以下、即ちこのレーザ光の回折限界以下の大
きさに制限された開口部を通して被描画材に照射される
ので、レーザ光の波長以下の領域にのみ照射されること
になる。これにより、レーザ光の波長以下の微細パター
ンを被描画材に描画することができる。
は、被描画材に近接した導光手段の先端にあるこのレー
ザ光の波長以下、即ちこのレーザ光の回折限界以下の大
きさに制限された開口部を通して被描画材に照射される
ので、レーザ光の波長以下の領域にのみ照射されること
になる。これにより、レーザ光の波長以下の微細パター
ンを被描画材に描画することができる。
【００１１】以下に本発明の作用をさらに詳述する。導
光手段としての光ファイバーは、先端をレーザ光の波長
以下に尖鋭化した後、先端部以外に遮光層を設ける。遮
光層としてはアルミニウムや銀と金といった金属膜又は
誘電体の多層膜さらにはそれらの複合膜がある。
光手段としての光ファイバーは、先端をレーザ光の波長
以下に尖鋭化した後、先端部以外に遮光層を設ける。遮
光層としてはアルミニウムや銀と金といった金属膜又は
誘電体の多層膜さらにはそれらの複合膜がある。
【００１２】前記光ファイバーは、ゲルマニウム酸化物
をドープしたコアを有するシングルモード光ファイバー
を用いて液相エッチングにより先端をレーザ光の波長以
下に尖鋭化する。その上にアルミニウムや銀と金といっ
た金属等を遮光層としてコートし、さらにプラズマエッ
チングや液相エッチングや放電加工により先端のコート
層を微小径となるように除去してレーザ光の波長以下の
開口部を形成する。これにより、レーザ光の波長以下の
光を開口部から射出することができる。
をドープしたコアを有するシングルモード光ファイバー
を用いて液相エッチングにより先端をレーザ光の波長以
下に尖鋭化する。その上にアルミニウムや銀と金といっ
た金属等を遮光層としてコートし、さらにプラズマエッ
チングや液相エッチングや放電加工により先端のコート
層を微小径となるように除去してレーザ光の波長以下の
開口部を形成する。これにより、レーザ光の波長以下の
光を開口部から射出することができる。
【００１３】また別の手段では、光ファイバーは、ゲル
マニウム酸化物をドープしたコアを有するシングルモー
ド光ファイバーを用い、液相エッチングによりその先端
をレーザ光の波長以下に尖鋭化した後、真空蒸着法によ
り先端部以外を遮光層でコートしてレーザ光の波長以下
の開口部を形成する。これにより、レーザ光の波長以下
の光を開口部から射出することができる。
マニウム酸化物をドープしたコアを有するシングルモー
ド光ファイバーを用い、液相エッチングによりその先端
をレーザ光の波長以下に尖鋭化した後、真空蒸着法によ
り先端部以外を遮光層でコートしてレーザ光の波長以下
の開口部を形成する。これにより、レーザ光の波長以下
の光を開口部から射出することができる。
【００１４】走査手段については、レーザ光照射による
被描画材表面に局在するエバネッセント光を検出して光
ファイバーを被描画材に対して３次元走査する。また別
の走査手段は、光ファイバーと被描画材との間に発生す
る原子間力を検出して光ファイバーを被描画材に対して
３次元走査する。このような走査手段を用いることで精
度の良い３次元走査を実現できる。
被描画材表面に局在するエバネッセント光を検出して光
ファイバーを被描画材に対して３次元走査する。また別
の走査手段は、光ファイバーと被描画材との間に発生す
る原子間力を検出して光ファイバーを被描画材に対して
３次元走査する。このような走査手段を用いることで精
度の良い３次元走査を実現できる。
【００１５】更に別の手段では、光ファイバーとして、
ゲルマニウム酸化物をドープしたコアを有するシングル
モード光ファイバーを用い、液相エッチングによりその
先端をレーザ光の波長以下に尖鋭化した後、側面にＩＴ
Ｏ等の透明導電膜を形成し、金属、誘電体又はこれらの
複合膜等からなる遮光層をコートし、その後プラズマエ
ッチングや液相エッチングや放電加工により先端の遮光
層を除去してレーザ光の波長以下の開口部を形成すると
ともに、走査手段については、光ファイバーと被描画材
との間に電位差を与えたときに発生するトンネル電流を
検出して光ファイバーを被描画材に対して３次元走査す
るものである。このように作用により、被描画材の表面
形状に沿って３次元的に、かつ、精度良くレーザ光の波
長以下の光を射出して描画を行うことができる。
ゲルマニウム酸化物をドープしたコアを有するシングル
モード光ファイバーを用い、液相エッチングによりその
先端をレーザ光の波長以下に尖鋭化した後、側面にＩＴ
Ｏ等の透明導電膜を形成し、金属、誘電体又はこれらの
複合膜等からなる遮光層をコートし、その後プラズマエ
ッチングや液相エッチングや放電加工により先端の遮光
層を除去してレーザ光の波長以下の開口部を形成すると
ともに、走査手段については、光ファイバーと被描画材
との間に電位差を与えたときに発生するトンネル電流を
検出して光ファイバーを被描画材に対して３次元走査す
るものである。このように作用により、被描画材の表面
形状に沿って３次元的に、かつ、精度良くレーザ光の波
長以下の光を射出して描画を行うことができる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１７】（第１実施例）本発明の第１の実施例を図
１、図２を用いて説明する。レーザ描画装置は、レーザ
光を発する光源としてのエキシマを用いたレーザ光源１
と、光変調器３と、集光レンズ４と、前記レーザ光源１
からのレーザ光２の波長より小さな開口部である出射端
７を設けた導光手段としての光ファイバー５と、被描画
材１１を走査する図示していないスライド機構、制御装
置からなる走査手段とを具備し、光ファイバー５の開口
部である出射端７から射出されるレーザ光を被描画材１
１に対して照射するようになっている。
１、図２を用いて説明する。レーザ描画装置は、レーザ
光を発する光源としてのエキシマを用いたレーザ光源１
と、光変調器３と、集光レンズ４と、前記レーザ光源１
からのレーザ光２の波長より小さな開口部である出射端
７を設けた導光手段としての光ファイバー５と、被描画
材１１を走査する図示していないスライド機構、制御装
置からなる走査手段とを具備し、光ファイバー５の開口
部である出射端７から射出されるレーザ光を被描画材１
１に対して照射するようになっている。
【００１８】前記光ファイバー５は、ゲルマニウム酸化
物をドープしたコアを有するシングルモード光ファイバ
ーである。図２は光ファイバー５の尖鋭化した出射端７
の拡大図を示すものであり、出射端７に対して、弗酸と
水と弗化アンモニウムの混合液による選択エッチングに
よりレーザ光の波長以下の大きさの先端部を有する円錐
部８を形成した。尖鋭化した光ファイバー５の出射端７
に真空蒸着法によりアルミニウムをコートして遮光層９
を形成した後、プラズマエッチングにより円錐部８の先
端の遮光層９を除去して直径５０nmの開口部１０を形成
した。この出射端７は描画可能な距離になるまで被描画
材１１に近接配置される。
物をドープしたコアを有するシングルモード光ファイバ
ーである。図２は光ファイバー５の尖鋭化した出射端７
の拡大図を示すものであり、出射端７に対して、弗酸と
水と弗化アンモニウムの混合液による選択エッチングに
よりレーザ光の波長以下の大きさの先端部を有する円錐
部８を形成した。尖鋭化した光ファイバー５の出射端７
に真空蒸着法によりアルミニウムをコートして遮光層９
を形成した後、プラズマエッチングにより円錐部８の先
端の遮光層９を除去して直径５０nmの開口部１０を形成
した。この出射端７は描画可能な距離になるまで被描画
材１１に近接配置される。
【００１９】このようなレーザ描画装置により、直径５
０nmの開口部１０から出射したレーザ光２を被描画材１
１に照射して、被描画材１１を走査手段により走査する
ことによりその任意領域を描画する。本実施例による
と、平面上にレーザ光の波長以下である５０nm程度の線
幅からなる描画領域を被描画材１１上に形成できる。
０nmの開口部１０から出射したレーザ光２を被描画材１
１に照射して、被描画材１１を走査手段により走査する
ことによりその任意領域を描画する。本実施例による
と、平面上にレーザ光の波長以下である５０nm程度の線
幅からなる描画領域を被描画材１１上に形成できる。
【００２０】（第２実施例）本発明の第２実施例におい
ては、円錐部８（図２参照）の形成方法以外は第１の実
施例と同様である。図３は本実施例の光ファイバー５の
尖鋭化した出射端７の拡大図を示している。本実施例で
は出射端７に対して、弗酸と水と弗化アンモニウムの混
合液による選択エッチングにより第１のエッチングを行
い、細径部１２を形成する。その後第２のエッチングに
よりレーザ光の波長以下の大きさの先端部を有する円錐
部８を形成するものである。
ては、円錐部８（図２参照）の形成方法以外は第１の実
施例と同様である。図３は本実施例の光ファイバー５の
尖鋭化した出射端７の拡大図を示している。本実施例で
は出射端７に対して、弗酸と水と弗化アンモニウムの混
合液による選択エッチングにより第１のエッチングを行
い、細径部１２を形成する。その後第２のエッチングに
よりレーザ光の波長以下の大きさの先端部を有する円錐
部８を形成するものである。
【００２１】本実施例によると、エッチングを２段階に
分けることにより、鋭角で非常に小さい先端部を有する
円錐部８を形成できるので、大きさ１０nm程度の開口部
１０を形成することが可能であり、被描画材１１上にレ
ーザ光の波長以下である１０nm程度の線幅からなる描画
領域を形成できる。
分けることにより、鋭角で非常に小さい先端部を有する
円錐部８を形成できるので、大きさ１０nm程度の開口部
１０を形成することが可能であり、被描画材１１上にレ
ーザ光の波長以下である１０nm程度の線幅からなる描画
領域を形成できる。
【００２２】（第３実施例）本発明の第３の実施例にお
いては、開口部１０の形成方法以外は上述した第１の実
施例の場合と同様である。本実施例の開口部１０におい
ては、尖鋭化した光ファイバー５の出射端７に対して真
空蒸着法によりアルミニウムをコートして図２に示すよ
うな遮光層９を形成した後、エッチング液により円錐部
８の先端の遮光層９を除去して大きさ５０nmの開口部１
０を形成した。本実施例によると、第１実施例と同様に
被描画材１１上にレーザ光の波長以下である５０nm程度
の線幅からなる描画領域を形成できる。
いては、開口部１０の形成方法以外は上述した第１の実
施例の場合と同様である。本実施例の開口部１０におい
ては、尖鋭化した光ファイバー５の出射端７に対して真
空蒸着法によりアルミニウムをコートして図２に示すよ
うな遮光層９を形成した後、エッチング液により円錐部
８の先端の遮光層９を除去して大きさ５０nmの開口部１
０を形成した。本実施例によると、第１実施例と同様に
被描画材１１上にレーザ光の波長以下である５０nm程度
の線幅からなる描画領域を形成できる。
【００２３】（第４実施例）本発明の第４の実施例にお
いては、開口部１０の形成方法以外は第１の実施例と同
様である。本実施例の開口部１０においては、尖鋭化し
た光ファイバー５の出射端７に対して真空蒸着法により
アルミニウムをコートして遮光層９を形成した後、放電
加工により円錐部８の先端の遮光層９を除去して大きさ
５０nmの開口部１０を形成した。本実施例によると、第
１実施例と同様に被描画材１１上にレーザ光の波長以下
である５０nm程度の線幅からなる描画領域を形成でき
る。
いては、開口部１０の形成方法以外は第１の実施例と同
様である。本実施例の開口部１０においては、尖鋭化し
た光ファイバー５の出射端７に対して真空蒸着法により
アルミニウムをコートして遮光層９を形成した後、放電
加工により円錐部８の先端の遮光層９を除去して大きさ
５０nmの開口部１０を形成した。本実施例によると、第
１実施例と同様に被描画材１１上にレーザ光の波長以下
である５０nm程度の線幅からなる描画領域を形成でき
る。
【００２４】（第５実施例）本発明の第５の実施例にお
いては、開口部１０の形成方法以外は第１の実施例と同
様である。本実施例の開口部１０においては、エッチン
グにより尖鋭化した光ファイバーの出射端７に対して、
蒸着源から飛来する蒸着粒子が開口部１０に付着しない
ように光ファイバー５を傾けたり、あるいは光ファイバ
ー５を冷却して付着粒子の面内移動を抑えたり、または
飛来する蒸着粒子を荷電した後電界により飛来する蒸着
粒子の行路を屈折させたりした。このようにして開口部
１０に蒸着粒子が付着しないように真空蒸着法によりア
ルミニウムや銀と金といった金属を成膜して遮光層９を
形成とし、大きさ５０nmの開口部１０を形成した。本実
施例によると、被描画材１１上にレーザ光の波長以下で
ある５０nm程度の線幅からなる描画領域を形成できる。
また開口部１０の形成において遮光層９のエッチング工
程を不要にできるという利点がある。
いては、開口部１０の形成方法以外は第１の実施例と同
様である。本実施例の開口部１０においては、エッチン
グにより尖鋭化した光ファイバーの出射端７に対して、
蒸着源から飛来する蒸着粒子が開口部１０に付着しない
ように光ファイバー５を傾けたり、あるいは光ファイバ
ー５を冷却して付着粒子の面内移動を抑えたり、または
飛来する蒸着粒子を荷電した後電界により飛来する蒸着
粒子の行路を屈折させたりした。このようにして開口部
１０に蒸着粒子が付着しないように真空蒸着法によりア
ルミニウムや銀と金といった金属を成膜して遮光層９を
形成とし、大きさ５０nmの開口部１０を形成した。本実
施例によると、被描画材１１上にレーザ光の波長以下で
ある５０nm程度の線幅からなる描画領域を形成できる。
また開口部１０の形成において遮光層９のエッチング工
程を不要にできるという利点がある。
【００２５】（第６実施例）本発明の第６の実施例を図
４、図５を用いて説明する。炭酸ガスを用いたレーザ光
源１からでたレーザ光２は、光変調器３を通り、集光レ
ンズ４によりマスク１３の被描画材側面１４に集光され
る。図５にマスク１３の被描画材側面１４の拡大図を示
す。マスク１３はガラスからなる基板の片面にクロム等
の遮光膜１５を形成した後、リソグラフィーによって開
口部１６を形成したものである。開口部１６の大きさは
０．０６μｍである。被描画材１１は開口部１６より描
画可能な距離まで近接される。被描画材１１は図示しな
いスライド機構、制御装置からなる走査手段によりＸＹ
方向に駆動される。このような構成により開口部１６か
ら出射したレーザ光２を被描画材１１に照射して、か
つ、被描画材１１を走査することによりその任意領域を
描画できる。本実施例によると、被描画材１１上にレー
ザ光の波長以下である６０nm程度の線幅からなる描画領
域を形成できる。
４、図５を用いて説明する。炭酸ガスを用いたレーザ光
源１からでたレーザ光２は、光変調器３を通り、集光レ
ンズ４によりマスク１３の被描画材側面１４に集光され
る。図５にマスク１３の被描画材側面１４の拡大図を示
す。マスク１３はガラスからなる基板の片面にクロム等
の遮光膜１５を形成した後、リソグラフィーによって開
口部１６を形成したものである。開口部１６の大きさは
０．０６μｍである。被描画材１１は開口部１６より描
画可能な距離まで近接される。被描画材１１は図示しな
いスライド機構、制御装置からなる走査手段によりＸＹ
方向に駆動される。このような構成により開口部１６か
ら出射したレーザ光２を被描画材１１に照射して、か
つ、被描画材１１を走査することによりその任意領域を
描画できる。本実施例によると、被描画材１１上にレー
ザ光の波長以下である６０nm程度の線幅からなる描画領
域を形成できる。
【００２６】（第７実施例）本発明の第７の実施例を図
６を用いて説明する。第１実施例と同様に、レーザ光源
１から出たレーザ光２は、光変調器３を通り、集光レン
ズ４により光ファイバー５に入射端６に入射される。光
ファイバー５の出射端７は第１実施例と同様にして形成
されている。本実施例では大きさ３０nmの開口部１０を
形成した。一方被描画材１７はプリズム１８上に設置さ
れている。このプリズム１８にはレーザ光源１９からレ
ーザ光２０が照射されている。レーザ光２０照射により
被描画材１７表面に局在化したエバネッセント光は、光
ファイバー５の開口部１０から光ファイバー５、集光レ
ンズ４を通過した後、セパレータ２１により検出器２２
に入射する。検出器２２に入射したエバネッセント光強
度により、被描画材１７と光ファイバー５の先端の開口
部１０との距離が検出される。
６を用いて説明する。第１実施例と同様に、レーザ光源
１から出たレーザ光２は、光変調器３を通り、集光レン
ズ４により光ファイバー５に入射端６に入射される。光
ファイバー５の出射端７は第１実施例と同様にして形成
されている。本実施例では大きさ３０nmの開口部１０を
形成した。一方被描画材１７はプリズム１８上に設置さ
れている。このプリズム１８にはレーザ光源１９からレ
ーザ光２０が照射されている。レーザ光２０照射により
被描画材１７表面に局在化したエバネッセント光は、光
ファイバー５の開口部１０から光ファイバー５、集光レ
ンズ４を通過した後、セパレータ２１により検出器２２
に入射する。検出器２２に入射したエバネッセント光強
度により、被描画材１７と光ファイバー５の先端の開口
部１０との距離が検出される。
【００２７】本実施例では光ファイバー５はＰＺＴから
なる走査手段としてのＸＹＺ駆動装置２３により被描画
材１７と独立に微動が可能であり、ＸＹＺ駆動装置２３
は検出器２２の検出データを基に被描画材１７の表面形
状に沿って３次元的に走査することが可能である。尚、
被描画材１７を取り付けたプリズム１８は図示しないス
ライド機構、制御装置を用いた走査手段によりＸＹＺ方
向に可動する。これにより広い範囲の走査が可能であ
る。このような装置により開口部１０から出射したレー
ザ光２を被描画材１７に照射して、被描画材１７を移動
することにより任意領域を描画する。また、エバネッセ
ント光を検出してＰＺＴにより走査することで高精度な
位置決めを行いつつ３次元微細形状を有する被描画材１
７に対して描画することができる。本実施例によると、
３次元形状の被描画材１７表面にレーザ光の波長以下で
ある３０nm程度の線幅からなる描画領域を形成できる。
なる走査手段としてのＸＹＺ駆動装置２３により被描画
材１７と独立に微動が可能であり、ＸＹＺ駆動装置２３
は検出器２２の検出データを基に被描画材１７の表面形
状に沿って３次元的に走査することが可能である。尚、
被描画材１７を取り付けたプリズム１８は図示しないス
ライド機構、制御装置を用いた走査手段によりＸＹＺ方
向に可動する。これにより広い範囲の走査が可能であ
る。このような装置により開口部１０から出射したレー
ザ光２を被描画材１７に照射して、被描画材１７を移動
することにより任意領域を描画する。また、エバネッセ
ント光を検出してＰＺＴにより走査することで高精度な
位置決めを行いつつ３次元微細形状を有する被描画材１
７に対して描画することができる。本実施例によると、
３次元形状の被描画材１７表面にレーザ光の波長以下で
ある３０nm程度の線幅からなる描画領域を形成できる。
【００２８】（第８実施例）本発明の第８の実施例を図
７を用いて説明する。光源であるＬＤ（レーザダイオー
ド）２４から出たレーザ光２は、光変調器３を通り、集
光レンズ４により光ファイバー５に入射端６に入射され
る。光ファイバー５の出射端７は第２実施例と同様にし
て形成されている。本実施例では大きさ２０nmの開口部
１０を形成した。一方被描画材１７はＸＹＺ駆動装置２
３によりＸＹＺ方向に可動する。これにより広い範囲の
走査が可能である。レーザ光２により被描画材１７表面
に局在化したエバネッセント光は、開口部１０により光
ファイバー５に導かれ集光レンズ４を通過した後、セパ
レータ２１により検出器２２に入射する。検出器２２に
入射したエバネッセント光の光強度により、被描画材１
７と光ファイバー５の先端の開口部１０との距離が検出
される。本実施例では、光ファイバー５はＰＺＴからな
るＸＹＺ駆動装置２３により被描画材１７と独立に微動
が可能であり、検出器２２の検出データを基にＸＹＺ駆
動装置２３を制御することによって被描画材１７の表面
形状に沿って３次元的に走査することが可能である。
７を用いて説明する。光源であるＬＤ（レーザダイオー
ド）２４から出たレーザ光２は、光変調器３を通り、集
光レンズ４により光ファイバー５に入射端６に入射され
る。光ファイバー５の出射端７は第２実施例と同様にし
て形成されている。本実施例では大きさ２０nmの開口部
１０を形成した。一方被描画材１７はＸＹＺ駆動装置２
３によりＸＹＺ方向に可動する。これにより広い範囲の
走査が可能である。レーザ光２により被描画材１７表面
に局在化したエバネッセント光は、開口部１０により光
ファイバー５に導かれ集光レンズ４を通過した後、セパ
レータ２１により検出器２２に入射する。検出器２２に
入射したエバネッセント光の光強度により、被描画材１
７と光ファイバー５の先端の開口部１０との距離が検出
される。本実施例では、光ファイバー５はＰＺＴからな
るＸＹＺ駆動装置２３により被描画材１７と独立に微動
が可能であり、検出器２２の検出データを基にＸＹＺ駆
動装置２３を制御することによって被描画材１７の表面
形状に沿って３次元的に走査することが可能である。
【００２９】このような装置により光ファイバー５の開
口部１０から出射したレーザ光２を、被描画材１７に照
射して、被描画材１７を移動することにより任意領域を
描画する。また、エバネッセント光を検出してＸＹＺ駆
動装置２３により走査することで高精度な位置決めを行
いつつ３次元微細形状を有する被描画材１７に対して描
画することができる。本実施例によると、３次元形状の
被描画材１７表面にレーザ光の波長以下である２０nm程
度の線幅からなる描画領域を形成できる。
口部１０から出射したレーザ光２を、被描画材１７に照
射して、被描画材１７を移動することにより任意領域を
描画する。また、エバネッセント光を検出してＸＹＺ駆
動装置２３により走査することで高精度な位置決めを行
いつつ３次元微細形状を有する被描画材１７に対して描
画することができる。本実施例によると、３次元形状の
被描画材１７表面にレーザ光の波長以下である２０nm程
度の線幅からなる描画領域を形成できる。
【００３０】（第９実施例）本発明の第９の実施例を図
８を参照して説明する。光源であるＨｅ−Ｎｅ光源１Ａ
からでたレーザ光２は、光変調器３を通り、集光レンズ
４により光ファイバー５の入射端６に入射される。光フ
ァイバー５の出射端７は第２実施例と同様にして形成さ
れている。また、光ファイバー５はカンチレバー２５に
取り付けられている。本実施例では大きさ１０nmの開口
部１０を形成した。一方被描画材１１はＸＹＺ駆動装置
２３によりＸＹＺ方向に移動するようになっており、こ
れにより広い範囲の走査が可能である。このような装置
により開口部１０から出射したレーザ光２を被描画材１
１に照射して、被描画材１７を可動することにより任意
領域を描画する。本実施例では開口部１０を被描画材１
１に近接したときに発生する原子間力をカンチレバー２
５のたわみ量として検出することにより、開口部１０と
被描画材１１との距離を算出することが可能である。そ
の検出データを基にＸＹＺ駆動装置２３を制御すること
によって被描画材１１の表面形状に沿って３次元的に走
査することが可能である。本実施例によると、３次元形
状の被描画材１１にレーザ光の波長以下である１０nm程
度の線幅からなる描画領域を形成できる。
８を参照して説明する。光源であるＨｅ−Ｎｅ光源１Ａ
からでたレーザ光２は、光変調器３を通り、集光レンズ
４により光ファイバー５の入射端６に入射される。光フ
ァイバー５の出射端７は第２実施例と同様にして形成さ
れている。また、光ファイバー５はカンチレバー２５に
取り付けられている。本実施例では大きさ１０nmの開口
部１０を形成した。一方被描画材１１はＸＹＺ駆動装置
２３によりＸＹＺ方向に移動するようになっており、こ
れにより広い範囲の走査が可能である。このような装置
により開口部１０から出射したレーザ光２を被描画材１
１に照射して、被描画材１７を可動することにより任意
領域を描画する。本実施例では開口部１０を被描画材１
１に近接したときに発生する原子間力をカンチレバー２
５のたわみ量として検出することにより、開口部１０と
被描画材１１との距離を算出することが可能である。そ
の検出データを基にＸＹＺ駆動装置２３を制御すること
によって被描画材１１の表面形状に沿って３次元的に走
査することが可能である。本実施例によると、３次元形
状の被描画材１１にレーザ光の波長以下である１０nm程
度の線幅からなる描画領域を形成できる。
【００３１】（第１０実施例）本発明の第１０実施例を
図９、図１０を参照して説明する。Ｈｅ−Ｎｅ光源１か
らでたレーザ光２は、光変調器３を通り、集光レンズ４
により光ファイバー５に入射端６に入射される。光ファ
イバー５の出射端７は第２実施例と同様にして形成され
ている。本実施例では大きさ２０nmの開口部１０を形成
した。一方被描画材１１はＸＹＺ駆動装置２３によりＸ
ＹＺ方向に移動するようになっており、これにより広い
範囲の走査が可能である。
図９、図１０を参照して説明する。Ｈｅ−Ｎｅ光源１か
らでたレーザ光２は、光変調器３を通り、集光レンズ４
により光ファイバー５に入射端６に入射される。光ファ
イバー５の出射端７は第２実施例と同様にして形成され
ている。本実施例では大きさ２０nmの開口部１０を形成
した。一方被描画材１１はＸＹＺ駆動装置２３によりＸ
ＹＺ方向に移動するようになっており、これにより広い
範囲の走査が可能である。
【００３２】図１０は光ファイバー５の出射端７の拡大
図である。この図１０に示すように本実施例では、光フ
ァイバー５の出射端７に対して、弗酸と水と弗化アンモ
ニウムの混合液による選択エッチングによりレーザ光の
波長以下の大きさの先端部を有する円錐部８を形成し、
尖鋭化した光ファイバーの出射端７に対して真空蒸着法
あるいはスパッタリング法によりＩＴＯをコートして透
明導電層２６とする。
図である。この図１０に示すように本実施例では、光フ
ァイバー５の出射端７に対して、弗酸と水と弗化アンモ
ニウムの混合液による選択エッチングによりレーザ光の
波長以下の大きさの先端部を有する円錐部８を形成し、
尖鋭化した光ファイバーの出射端７に対して真空蒸着法
あるいはスパッタリング法によりＩＴＯをコートして透
明導電層２６とする。
【００３３】更に透明導電層２６の上に真空蒸着法によ
りクロムを５nmの膜厚で成膜してその上にアルミニウム
を１００nmの膜厚で成膜して遮光層９を形成した。その
後、プラズマエッチングにより円錐部８の先端の遮光層
９を除去して大きさ２０nmの開口部１０を形成した。本
実施例では、透明導電層２６と被描画材１１には電源２
５により所定の電圧が印加される構成である。また、光
ファイバー５はＸＹＺ駆動装置２３に取り付けられてい
る。
りクロムを５nmの膜厚で成膜してその上にアルミニウム
を１００nmの膜厚で成膜して遮光層９を形成した。その
後、プラズマエッチングにより円錐部８の先端の遮光層
９を除去して大きさ２０nmの開口部１０を形成した。本
実施例では、透明導電層２６と被描画材１１には電源２
５により所定の電圧が印加される構成である。また、光
ファイバー５はＸＹＺ駆動装置２３に取り付けられてい
る。
【００３４】このような装置により光ファイバー５の開
口部１０から出射したレーザ光２を被描画材１１に照射
して、被描画材１１を移動することにより任意領域を描
画する。本実施例では開口部１０を被描画材１１に近接
して、透明導電層２６と被描画材１１に電圧を印加させ
たときに発生するトンネル電流を検出することにより、
開口部１０と被描画材１１との距離を検出することが可
能である。その検出データをもとにＸＹＺ駆動装置２３
を制御することによって被描画材１１の表面形状に沿っ
て３次元的に走査することが可能となる。本実施例によ
ると、３次元形状の被描画材１１表面にレーザ光の波長
以下である２０nm程度の線幅からなる描画領域を形成で
きる。
口部１０から出射したレーザ光２を被描画材１１に照射
して、被描画材１１を移動することにより任意領域を描
画する。本実施例では開口部１０を被描画材１１に近接
して、透明導電層２６と被描画材１１に電圧を印加させ
たときに発生するトンネル電流を検出することにより、
開口部１０と被描画材１１との距離を検出することが可
能である。その検出データをもとにＸＹＺ駆動装置２３
を制御することによって被描画材１１の表面形状に沿っ
て３次元的に走査することが可能となる。本実施例によ
ると、３次元形状の被描画材１１表面にレーザ光の波長
以下である２０nm程度の線幅からなる描画領域を形成で
きる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
【００３６】請求項１記載の発明によれば、レーザ光の
波長以下の微細パターンを被描画材に描画することがで
きるレーザ描画装置を提供することができる。
波長以下の微細パターンを被描画材に描画することがで
きるレーザ描画装置を提供することができる。
【００３７】請求項２記載の発明によれば、レーザ光の
波長以下の光を射出する開口部を有する光ファイバーを
備えたレーザ描画装置を提供することができる。
波長以下の光を射出する開口部を有する光ファイバーを
備えたレーザ描画装置を提供することができる。
【００３８】請求項３記載の発明によれば、高精度に被
描画材表面の描画を実行できる走査手段を備えたレーザ
描画装置を提供することができる。
描画材表面の描画を実行できる走査手段を備えたレーザ
描画装置を提供することができる。
【図１】本発明のレーザ描画装置の第１実施例を示す全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】本発明のレーザ描画装置の第１実施例における
光ファイバーの出射端の拡大断面図である。
光ファイバーの出射端の拡大断面図である。
【図３】本発明のレーザ描画装置の第２実施例における
光ファイバーの出射端の拡大図である。
光ファイバーの出射端の拡大図である。
【図４】本発明のレーザ描画装置の第６実施例を示す全
体構成図である。
体構成図である。
【図５】本発明のレーザ描画装置の第６実施例における
被描画材側面の拡大図である。
被描画材側面の拡大図である。
【図６】本発明のレーザ描画装置の第７実施例を示す全
体構成図である。
体構成図である。
【図７】本発明のレーザ描画装置の第８実施例を示す全
体構成図である。
体構成図である。
【図８】本発明のレーザ描画装置の第９実施例を示す全
体構成図である。
体構成図である。
【図９】本発明のレーザ描画装置の第１０実施例を示す
全体構成図である。
全体構成図である。
【図１０】本発明のレーザ描画装置の第１０実施例にお
ける光ファイバーの出射端の拡大断面図である。
ける光ファイバーの出射端の拡大断面図である。
１ レーザ光源 ２ レーザ光 ３ 光変調器 ４ 集光レンズ ５ 光ファイバー ６ 入射端 ７ 出射端 １０ 開口部 １１ 被描画材 ２３ ＸＹＺ駆動装置
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ光を発する光源と、この光源から
のレーザ光の波長より小さな開口部を設けた導光手段
と、この導光手段の開口部から射出されるレーザ光を被
描画材に対して走査する走査手段とを有することを特徴
とするレーザ描画装置。 - 【請求項２】 前記導光手段の開口部は、光ファイバー
において先端をレーザ光の波長以下に尖鋭化した後、先
端部以外に遮光層を設けて形成されたことを特徴とする
請求項１記載のレーザ描画装置。 - 【請求項３】 前記走査手段は、レーザ光照射による被
描画材表面に局在するエバネッセント光を検出して導光
手段を３次元走査することを特徴とする請求項１記載の
レーザ描画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052360A JPH08248641A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | レーザ描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052360A JPH08248641A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | レーザ描画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08248641A true JPH08248641A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12912647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7052360A Pending JPH08248641A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | レーザ描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08248641A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10269602A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Samsung Electron Co Ltd | 光ファイバーを用いたマスターディスク露光装置 |
| JPH116838A (ja) * | 1997-04-23 | 1999-01-12 | Seiko Instr Inc | 光プローブおよび光プローブ製造方法および走査型プローブ顕微鏡 |
| WO2000014733A1 (fr) * | 1998-09-02 | 2000-03-16 | Hitachi, Ltd. | Enregistreur/lecteur de donnees |
| FR2827967A1 (fr) * | 2001-07-26 | 2003-01-31 | Essilor Int | Procede d'impression d'une structure stable photoinduite en champ proche,et pointe de fibre optique pour sa mise en oeuvre |
| US6683823B2 (en) | 2000-12-12 | 2004-01-27 | Hitachi, Ltd. | Method for reproducing information on a recording medium |
| US6692894B1 (en) | 1999-08-30 | 2004-02-17 | Agency Of Industrial Science And Technology | Photolithographic pattern-forming material and method for formation of fine pattern therwith |
| US8059345B2 (en) | 2002-07-29 | 2011-11-15 | Digitaloptics Corporation East | Integrated micro-optical systems |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04370536A (ja) * | 1991-06-19 | 1992-12-22 | Nikon Corp | 光記録再生装置 |
| JPH0688724A (ja) * | 1992-09-08 | 1994-03-29 | Canon Inc | 走査型プローブ顕微鏡、メモリー装置及びリソグラフィー装置 |
| JPH06251435A (ja) * | 1993-03-01 | 1994-09-09 | Canon Inc | 記録再生装置 |
| JPH0721564A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 光記録媒体の記録再生方法およびその装置 |
| JPH07106229A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-21 | Hitachi Ltd | 光リソグラフィ方法及び装置 |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP7052360A patent/JPH08248641A/ja active Pending
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| JPH07106229A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-21 | Hitachi Ltd | 光リソグラフィ方法及び装置 |
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| JPH10269602A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Samsung Electron Co Ltd | 光ファイバーを用いたマスターディスク露光装置 |
| JPH116838A (ja) * | 1997-04-23 | 1999-01-12 | Seiko Instr Inc | 光プローブおよび光プローブ製造方法および走査型プローブ顕微鏡 |
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| US6692894B1 (en) | 1999-08-30 | 2004-02-17 | Agency Of Industrial Science And Technology | Photolithographic pattern-forming material and method for formation of fine pattern therwith |
| US6683823B2 (en) | 2000-12-12 | 2004-01-27 | Hitachi, Ltd. | Method for reproducing information on a recording medium |
| FR2827967A1 (fr) * | 2001-07-26 | 2003-01-31 | Essilor Int | Procede d'impression d'une structure stable photoinduite en champ proche,et pointe de fibre optique pour sa mise en oeuvre |
| WO2003010604A1 (fr) * | 2001-07-26 | 2003-02-06 | Essilor International Compagnie Generale D'optique | Procede d'impression d'une structure stable photoinduite en champ proche, et pointe de fibre optique pour sa mise en oeuvre |
| EP1415200A1 (fr) * | 2001-07-26 | 2004-05-06 | Essilor International Compagnie Generale D'optique | Procede d'impression d'une structure stable photoinduite en champ proche, et pointe de fibre optique pour sa mise en oeuvre |
| JP2004536465A (ja) * | 2001-07-26 | 2004-12-02 | エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック | 光誘導される近距離場の安定構造をプリントする方法、および該方法を実施するための光ファイバチップ |
| US7352384B2 (en) | 2001-07-26 | 2008-04-01 | Essilor International Compagnie Generale D'optique | Method for printing a near field photoinduced stable structure, and optical fibre tip for implementing same |
| JP4812251B2 (ja) * | 2001-07-26 | 2011-11-09 | エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック | 光誘導される近距離場の安定構造をプリントする方法、および該方法を実施するための光ファイバチップ |
| US8059345B2 (en) | 2002-07-29 | 2011-11-15 | Digitaloptics Corporation East | Integrated micro-optical systems |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040413 |