JPS60107828A - レ−ザビ−ム偏向装置 - Google Patents

レ−ザビ−ム偏向装置

Info

Publication number
JPS60107828A
JPS60107828A JP21397783A JP21397783A JPS60107828A JP S60107828 A JPS60107828 A JP S60107828A JP 21397783 A JP21397783 A JP 21397783A JP 21397783 A JP21397783 A JP 21397783A JP S60107828 A JPS60107828 A JP S60107828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deflection
laser beam
lens
cylindrical lens
beams
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21397783A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumio Hosaka
純男 保坂
Hidekazu Seya
英一 瀬谷
Akihiro Takanashi
高梨 明紘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP21397783A priority Critical patent/JPS60107828A/ja
Publication of JPS60107828A publication Critical patent/JPS60107828A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、試料連続移動をともなうラスタ走査方式のレ
ーザビーム偏向装置に係り、特に、AO偏向素子を用い
た高速高精度偏向に好適なレーザビーム偏向装置に関す
る。
〔発明の背景〕
従来のAO偏向素子を用い、試料連続移動にともなうラ
スタ走査型レーザビーム偏向装置では、高速偏向にとも
なうAO偏向素子の円筒レンズ効果全補正していないた
め、広い偏向範囲を高速偏向する際に高速偏向方向の結
像光学系が乱れ、微小スポットを結像しなくなるという
欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の点を鑑み、高速レーザビーム偏
向を行っても結像光学系が乱れないレーザビーム偏向装
置を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記の目的を達成するために、本発明では円筒レンズ効
果補正レンズ(逆極性の円筒レンズ)ft。
装着した。特に、円筒レンズ効果補正レンズのレンズ作
用を有する方向は大振幅高速偏向方向及び試料の連続移
動方向と直交する方向に一致するようにした。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図を用いて説
明する。
第1図は本発明をレーザパターンジェネレータに応用し
た場合の概略図を示す。図にかいて、1はレーザ源、2
は集光レンズ、3はAO変調素子、4はコンデンサレン
ズ、21.5はスリット、6は試料の連続移動にともな
うレーザビーム偏向誤差を補正するためのY方向AO偏
向素子、7はX方向AO偏向素子、21jX方向にレン
ズ作用を有する円筒レンズ効果補正レンズ(円筒レンズ
効果に対して逆極性をもつ円筒レンズ)、8はリレーレ
ンズ、9t、を集光(対物)レンズ、18は試料、11
はYテーブルζ12はXテーブル、13はY方向駆動モ
ータ(Xモータ)、14はX方向駆動モータ(Xモータ
)、15はレーザ測長器、19は制御回路、20は計算
機システムを示す。以下に動作について説明する。
レーザ源1から出射されたレーザビーム21は集光レン
ズ2でAO変調素子3の中心部に集光される。AO変調
素子3で変調されたレーザビームは全部おるいは一部が
スリン)21tニ一通過し、Y方向AO偏向素子6に入
力し、X方向偏向量に比べて小さい偏向量で偏向され、
さらに、AO偏向素子7でX方向に偏向される。この時
、AO偏向素子7で漏速偏向さ扛たレーザビーム21は
偏向方向に円筒レンズ効果が現われる。この効果はAO
偏向素子に高周波から低周波に掃引する場合、偏向方向
のみに凹レンズ作用、また、低周波から高周波に掃引す
る場合、偏向方向のみに凸レンズ作用としてレーザビー
ムに働くものである。この効果を補正するために、X方
向のAO偏向素子7の出射側に、逆極性の円筒レンズを
設置して平行ビームに補正している。
本図はX軸用AO偏向素子7に高周波から低周波に掃引
する偏向信号を入力した場合を示しており、凸レンズ作
用をもった円筒レンズを設置している。平行ビームに補
正さ詐たレーザビームはリレーレンズ8により、XY偏
向さ扛る偏向点を対物レンズ中心に投影するように働き
、アタかも対物レンズ中IL?で偏向しているかのよう
に振る舞う。
尚、投影される偏向点は大角偏向されるX方向の偏向点
にするのが望ましい。その後、対物レンズ9はレーザビ
ーム21を試料18上に結像するとともにビーム走−k
を行う。一方、レーザビームは、AO偏向素子を使用し
、試料18上で1〜2μm径に絞った場合に、約500
μm以下の領域のみ偏向されない。このような制約の中
で100w0等の広い領域でレーザビームを走査する場
合、試料の連続移動台ともなうラスク走査が最も適して
いる。即ち、−軸は試料の連続移動を行い、それに対す
る直交軸はレーザビームを走査することが望ましい。本
具体例では移動台の連続送り方向はY軸方向としてい息
。Y軸方向の連続送りはXモータ13で行われ、Yテー
ブル11上のXYミラー10及びペンダ16,17等の
光学系部品とレーザ測長器15からなるレーザ測長シス
テムによ!11. XY位置が検出される。この位置情
報により、AU偏向素子6.7のラスク走査は起動され
る。
しかし、上記の連続移動をともなうシスタ走査の場合、
試料1B上に描かれる軌跡が連続移動方向に速度成分と
して加わシ、X軸に対して小さな角度をもってレーザビ
ーム12が走査されることになる。従って、該速度成分
を打ち消すようにY方向AO偏向素子6を駆動すれば良
い。
第2図に上記の動作に基づいたAO偏向素子6゜7を印
加する信号(図中、上図はX方向、Kυ偏向素子入力信
号、下図はY方向AO偏向素子入力信号)′lr、示す
。図において高速にX方向にレーザビーム12を偏向す
る際に、Y方向の繰り返し周波数もX方向のそれと同様
となる。しかし、その信号の振幅は小さい。実際に、円
筒レンズ効果の焦点距離Fcは高周波から低周波(低周
波から高周波)への掃引時間T、掃引周波数帯域Δf。
AO素子内の音波の速度V及び使用するレーザ光の波長
λによって次式のように表わされる。
一方、Y方向AO偏向素子6に入力する掃引周波数帯域
(Δf、 )は、X方向AO偏向累子7に入力する掃引
周波数帯域(Δf、)に比べ、約l/400と小さい値
ですむ。これは(1)式からY方向AO偏向素子6の円
筒レンズ効果の焦点距離がX方向のそれに比べて約40
0倍と長いこと全意味している。実際の使用条件’ji
”v=5.5 X 10’cyrv’ S 。
λ=514.5nm、T=40μs、Jf=50MH2
(X方向Jとすると、X方向のFcは約66cmとなる
。また、これより、Y方向のFcは約263mとなシ、
Y方向AO偏向素子6の円筒レンズ効果は殆んど無視で
きる。従って、円筒レンズ効果補正レンズは1つで良く
、X方向、即ち、広い走査範囲を偏向するAO偏向素子
7の出射側に該補正レンズ25を設置すれば良い。また
、その時の補正レンズ25のレンズ作用はX方向AO偏
向素子7の偏向方向及び試料の連続移動方向と直角な方
向に一致しなければならない。
以上の説明のように、レーザビーム21がAO偏向素子
6.7により2軸偏向され、微小範囲を高速偏向すると
ともに、移動台はXモータ13で連続移動し、長方形を
した描画フィールド(例えば% 3008mX100+
+m)kレーザビームがラス。
走査する。さらに、大面積をラスタ走査するためv −
サ?’−ム走青方向にXモータ14にょシステップ移動
し、隣りの描画フィールドをラスタ走査する。このよう
にして順次、XY移動を行い、レーザビームは所望のフ
ィールド上を全てラスタ走査する。尚、ラスタ走査を起
動する同期信号は上記の移動に伴なってレーザ測長器1
5よ多位置情報が計測され、制御回路19に転送された
後、制御回路19内にて発生される。一方、パターン発
生において、所望の図形データは予め計算機システム2
0に格納され、必要に応じて計算機システム20全通し
て、制御回路19に転送される。該回路19はレーザ測
長器15からの位置情報及びラスタ走査情報よp変調信
号を時系列的に形成し。
ラスタ走査とともにレーザビーム21を変調して試料1
8上に微細パターンを発生する。
以上の説明は試料の連続移動を伴なうラスタ走査の場合
を示したが、ステップアンドリピート方式のように、試
料を静止してTV走査の様にラスタ走査全行い、上記の
方式を用いて大面積全レーザ走置する場合も考えられる
。この場合、上記の具体例と異なり円筒レンズ効果補正
レンズのレンズ作用の方向の規制は1つとなる。即ち%
X方向を高速偏向軸と考えると、Y方向は緩やかな周波
数掃引で良く、掃引時間はX方向のそれに比べ約1/4
00〜500となり、前述の具体例と同様に高速偏向用
のAO素子に円筒レンズ効果補正レンズtl−1つ使用
すれば良く、該補正レンズのレンズ作用も高速偏向方向
とすれば良いことがわかる。
尚、上記に2具体例を示したが、高速性全考慮すると、
走査範囲が狭い微小スポット領域にシ・いては、移動台
の無駄時間の少ない連続移動を伴なうラスタ走査方式の
方が高速性に優れている。
上記例ではパターンジェネレータへ適用した場合を示し
fcが、その他、マスク検査装置、欠陥検査装置など種
々のレーザビーム偏向機能金有する精密機器への適用が
可能となる。
〔発明の効果〕
以上の説明のごとく、本発明によれば、高速偏向を行っ
ても、結像光学系を乱1−ことなく微小スポットが得ら
れ、低速偏向時と同様に微細ノ(ターンを得ることがで
きる。また、高速高鞘度偏向が必要な半導体リングラフ
ィ技術へのレーザビーム応用を容易ならしめるものであ
り、種々なる利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明をパターンジェネレータに適用した例を
示す概略図、第2図は連続移動をともなうラスク走査の
場合において、第1図のX方向AO偏向累子、Y方向A
O偏向素子へ印加する信号波形を示す図である。 1・・・レーザ源、2・・・レンズ、3・・・AO変変
調子子4・・・平行ビームに直すためのレンズ系、6・
・・Y方向AU偏向素子、7・・・X方向AU偏向素子
%25・・・円筒レンズ効果補正レンズ、8・・・リレ
ーレンズ、9・・・集光(対物ンレンズ% 18・・・
試料、13・・・Yモータ% 11・・・Yテーブル、
10・・・ミラー、16゜17・・・ベンダ、15・・
・レーザ測長器、22.23・・・レーザ測長用レーザ
ビーム、19・・・制御回路、′fJ+図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 レーザビーム全微小スポットに絞り、高速高鞘度
    で大面積tレーザ走査するレーザビーム偏向装置におい
    て、レーザビームを微小スポット径に保持し、微小範囲
    をレーザ走査するため2次元レーザ偏向可能な音響光学
    (以下、AOと略す)偏向素子と、AO偏向素子の円筒
    レンズ効果を補正するための逆極性をもった補正円筒レ
    ンズと、対物レンズ中心に上記偏向点全投影するリレー
    レンズと、微小スポットに結像可能な対物レンズと、少
    なくとも2次元移動可能な高速歯JrtJ度移動台と、
    該移動台の位置検出可能な精密位置検出器と、上記各機
    能全有機的に制御し、少なくとも移動機能を用いてレー
    ザビーム?試料上の広範囲に高速高祠度走査可能な制御
    回路と、計算機システムと全具備せしめて大面積高速高
    精度レーザビーム偏向を実現することを%徴としたレー
    ザビーム偏向装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置において、広い走
    査範囲を高速に偏向するAO偏向素子のみに円筒レンズ
    効果補正レンズを上記の偏向素子の出射側に設置するこ
    とを特徴とするレーザビーム偏向装置。 3、特許請求範囲第1項記載の装置において、ラスタ走
    査とともに、試料が連続移動する際の移動方向と直交す
    る方向が広い走査範囲を高速に偏向するAO偏向素子の
    偏向方向及び該偏向素子の出射側に設置した円筒レンズ
    効果補正円筒レンズのレンズ作用を有する方向と一致す
    るように構成したことを特徴とするレーザビーム偏向装
    置。
JP21397783A 1983-11-16 1983-11-16 レ−ザビ−ム偏向装置 Pending JPS60107828A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21397783A JPS60107828A (ja) 1983-11-16 1983-11-16 レ−ザビ−ム偏向装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21397783A JPS60107828A (ja) 1983-11-16 1983-11-16 レ−ザビ−ム偏向装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60107828A true JPS60107828A (ja) 1985-06-13

Family

ID=16648196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21397783A Pending JPS60107828A (ja) 1983-11-16 1983-11-16 レ−ザビ−ム偏向装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60107828A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225924A (en) * 1989-04-07 1993-07-06 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Optical beam scanning system
JP2007024912A (ja) * 1996-12-09 2007-02-01 Fujitsu Ltd 高さ検査方法及びそれを実施する高さ検査装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225924A (en) * 1989-04-07 1993-07-06 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Optical beam scanning system
JP2007024912A (ja) * 1996-12-09 2007-02-01 Fujitsu Ltd 高さ検査方法及びそれを実施する高さ検査装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4455485A (en) Laser beam scanning system
US6496292B2 (en) Method and apparatus for shaping a laser-beam intensity profile by dithering
EP0904559B1 (en) Short wavelength pulsed laser scanner
JPH01237513A (ja) 光ビーム偏向走査装置
JPH05142490A (ja) 非線形周波数特性を有するレーザ走査光学系
JPH03148616A (ja) 走査型顕微鏡
JPS60107828A (ja) レ−ザビ−ム偏向装置
JP2003318096A (ja) 光ビーム照射装置
JPS60121423A (ja) レ−ザビ−ム偏向装置
KR102655817B1 (ko) 공간 변조 스캔을 이용한 플라잉 오버 빔 패턴 스캐닝 홀로그램 현미경 장치
JP2583920B2 (ja) 光走査装置
JP2583919B2 (ja) 光走査装置
KR102655822B1 (ko) 공간 변조 스캐너와 트랜슬레이션 스테이지를 사용한 플라잉 오버 빔 패턴 스캐닝 홀로그램 현미경 장치
JP7428578B2 (ja) マルチビーム画像生成装置およびマルチビーム画像生成方法
JP2537277B2 (ja) 走査光学系
JP3191438B2 (ja) 光学記録方法及び光学記録装置
JPH0459621B2 (ja)
JPS6086528A (ja) 光偏向装置
JP3490773B2 (ja) レーザ描画装置
JPS60154238A (ja) レ−ザビ−ム偏向装置
JPH02192710A (ja) 描画装置
JP3460210B2 (ja) ビーム露光装置
JPH03212178A (ja) ピエゾアクチュエータの駆動方法
JPH01302231A (ja) レーザ走査システム
JPS609660B2 (ja) 電子線図形投影装置