JPH0497201A - ビームエキスパンド装置および回折格子の製造方法 - Google Patents
ビームエキスパンド装置および回折格子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0497201A JPH0497201A JP2212845A JP21284590A JPH0497201A JP H0497201 A JPH0497201 A JP H0497201A JP 2212845 A JP2212845 A JP 2212845A JP 21284590 A JP21284590 A JP 21284590A JP H0497201 A JPH0497201 A JP H0497201A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- excimer laser
- light
- diffraction
- expanding device
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- Pending
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、エキシマレーザステッパ、エキシマレーザ加
工機に用いられるビームエキスパンド装置とエキシマレ
ーザ用回折格子の製造方法に関する。
工機に用いられるビームエキスパンド装置とエキシマレ
ーザ用回折格子の製造方法に関する。
従来の技術
近年、半導体製造技術の向上から、エキシマレーザ光で
マスクパターンを作成する技術が主流になってきている
。また、微細加工の要求からエキシマレーザを用いた加
工機が出現している。上記の２つの装置にはともに大口
径のビーム径が必要である。ステッパの場合、露光エリ
アの大きさは製造工程上から２０Ｉｌｌ１口以上必要で
ある。加工機の場合、ビーム径を小さ（絞るために、レ
ーザ光の波長を短くするか、光束径を大きくする必要が
あるが、エキシマレーザ光を使用し、さらに光束径を大
きくすれば、よりビーム径を小さく絞ることができる。
マスクパターンを作成する技術が主流になってきている
。また、微細加工の要求からエキシマレーザを用いた加
工機が出現している。上記の２つの装置にはともに大口
径のビーム径が必要である。ステッパの場合、露光エリ
アの大きさは製造工程上から２０Ｉｌｌ１口以上必要で
ある。加工機の場合、ビーム径を小さ（絞るために、レ
ーザ光の波長を短くするか、光束径を大きくする必要が
あるが、エキシマレーザ光を使用し、さらに光束径を大
きくすれば、よりビーム径を小さく絞ることができる。
以上の理由よりエキシマレーザ光をエキスバンドする装
置が必要である。近年、般にビームエキスパンド装置は
レンズ要素で構成されている。
置が必要である。近年、般にビームエキスパンド装置は
レンズ要素で構成されている。
以下図面を参照しながら、上述した従来のビームエキス
パンド装置の一例について説明する。
パンド装置の一例について説明する。
第７図に従来のエキシマステッパのビームエキスパンド
装置の構成を示す。第５図に示すように、従来のビーム
エキスパンド装置はエキシマレーザ光３．アナモフィッ
クズーム６、ズームエキスバンド７、第１インテグレー
タ９．第２インテグレータ９．レチクルブラインド投影
レンズ１２゜レチクル１４などにより構成されている。
装置の構成を示す。第５図に示すように、従来のビーム
エキスパンド装置はエキシマレーザ光３．アナモフィッ
クズーム６、ズームエキスバンド７、第１インテグレー
タ９．第２インテグレータ９．レチクルブラインド投影
レンズ１２゜レチクル１４などにより構成されている。
以上のように構成されたビームエキスパンド装置につい
て、以下その動作を説明する。まずエキシマレーザ光３
が装置内に入射する。アナモフィックズーム６より長方
形状の光束が円形状の光束になり、ズームエキスバンド
７により細い光束が太い光束になる。つぎにインテグレ
ータ８，９により縦横方向の光強度を均一化する。レン
ズ１０゜１３とレチクルブラインド投影レンズ１２の組
み合わせにより、レチクル１４に均一な光度を持った光
を投影する構成である。
て、以下その動作を説明する。まずエキシマレーザ光３
が装置内に入射する。アナモフィックズーム６より長方
形状の光束が円形状の光束になり、ズームエキスバンド
７により細い光束が太い光束になる。つぎにインテグレ
ータ８，９により縦横方向の光強度を均一化する。レン
ズ１０゜１３とレチクルブラインド投影レンズ１２の組
み合わせにより、レチクル１４に均一な光度を持った光
を投影する構成である。
発明が解決しようとする課題
このような従来の構成では、収差を少なくするためにア
ナモフィックズーム６とズームビームエキスパンド７に
複数枚のレンズが必要である。エキシマレーザ（Ｋｎ−
Ｆ）の場合、２４８ｎｍのレーザ光を発振するが、レン
ズ硝材はこの遠紫外線光を透過する材料として石英ある
いは蛍石が用いられレンズ製作コストが高価になるとい
う問題点を有していた。また、多数枚のレンズを使用す
るため、装置全体が大型化する問題点も有していた。
ナモフィックズーム６とズームビームエキスパンド７に
複数枚のレンズが必要である。エキシマレーザ（Ｋｎ−
Ｆ）の場合、２４８ｎｍのレーザ光を発振するが、レン
ズ硝材はこの遠紫外線光を透過する材料として石英ある
いは蛍石が用いられレンズ製作コストが高価になるとい
う問題点を有していた。また、多数枚のレンズを使用す
るため、装置全体が大型化する問題点も有していた。
本発明はこのような課題を解決するもので、高価なレン
ズを多数使っていた光学系を安価な材料で２枚構成の回
折格子に置き換えたズームエキスバンド装置とそれに用
いる回折格子の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
ズを多数使っていた光学系を安価な材料で２枚構成の回
折格子に置き換えたズームエキスバンド装置とそれに用
いる回折格子の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明はエキシマレーザビー
ムを前方にある第１の回折格子にあて縦方向にビームを
拡張し、その後、後方にある第２の回折格子により横方
向にビームを拡張するように２枚の直交した回折格子を
備えたものである。
ムを前方にある第１の回折格子にあて縦方向にビームを
拡張し、その後、後方にある第２の回折格子により横方
向にビームを拡張するように２枚の直交した回折格子を
備えたものである。
また、本発明のビームエキスパンド装置に用いる回折格
子をホログラム干渉方法とウェットエツチングまたはド
ライエツチング工程によりＳｉＯ２板を加工し、回折格
子を形成するものである。
子をホログラム干渉方法とウェットエツチングまたはド
ライエツチング工程によりＳｉＯ２板を加工し、回折格
子を形成するものである。
作用
この構成により、エキシマレーザ光源から出たレーザ光
を第１の回折格子と第１の回折格子に直交する第２の回
折格子によりビームを光軸と垂直な面内の２方向へ均一
に拡大することにより、均一で広いエリアを持つ正方形
の光束を得られるようにしたものである。この結果、ビ
ームエキスパンド装置を構成する光学部品点数が、多数
枚の高価な光学レンズの代わりに２枚の回折格子のみで
従来の装置と同じ機能を持つビームエキスパンド装置が
実現できる。
を第１の回折格子と第１の回折格子に直交する第２の回
折格子によりビームを光軸と垂直な面内の２方向へ均一
に拡大することにより、均一で広いエリアを持つ正方形
の光束を得られるようにしたものである。この結果、ビ
ームエキスパンド装置を構成する光学部品点数が、多数
枚の高価な光学レンズの代わりに２枚の回折格子のみで
従来の装置と同じ機能を持つビームエキスパンド装置が
実現できる。
また、従来のホトレジストによる回折格子を形成する方
法で作成された回折格子では、エキシマレーザ光が回折
格子を形成するレジストにほとんど吸収されてしまうた
めレーザ光の伝達効率が低下する。エキシマ光の伝達効
率の低下を防止するため、光学板をエツチング処理を行
うことによって、基板上にグレー・ティングが作成され
る。その結果、回折格子がエキシマ光を吸収するレジス
トではな（、石英ｏｒ蛍石自身に回折格子を形成してい
るために、回折格子によるエキシマ光の吸収がなくなり
、エキシマ光の伝達効率が良（なる。
法で作成された回折格子では、エキシマレーザ光が回折
格子を形成するレジストにほとんど吸収されてしまうた
めレーザ光の伝達効率が低下する。エキシマ光の伝達効
率の低下を防止するため、光学板をエツチング処理を行
うことによって、基板上にグレー・ティングが作成され
る。その結果、回折格子がエキシマ光を吸収するレジス
トではな（、石英ｏｒ蛍石自身に回折格子を形成してい
るために、回折格子によるエキシマ光の吸収がなくなり
、エキシマ光の伝達効率が良（なる。
実施例
以下、本発明の実施例のビームエキスパンド装置を図面
を参照しながら説明する。第１図に本発明の第１の実施
例のエキスバンド装置の構成を示す。第１図に示すよう
に第１の反射型回折格子１ａと、第２の反射型回折格子
２ａとが直交するように配置され、この回折格子により
、拡張される前のエキシマレーザ光３は正方形に拡張さ
れたレーザ光４となる。
を参照しながら説明する。第１図に本発明の第１の実施
例のエキスバンド装置の構成を示す。第１図に示すよう
に第１の反射型回折格子１ａと、第２の反射型回折格子
２ａとが直交するように配置され、この回折格子により
、拡張される前のエキシマレーザ光３は正方形に拡張さ
れたレーザ光４となる。
以上のように構成されたビームエキスパンド装置につい
てその動作を説明する。エキ−シマレーザ光３（波長２
４８ ｎｍ）は長方形にビームをカットされ、第１の反
射型回折格子により長方形の短辺方向が拡張される方向
から照射する。照射された光は第１の回折格子１ａによ
り回折され、第１の回折格子１ａの回折方向と３のエキ
シマレーザ光の入射方向と垂直な方向に回折するように
置かれた第２の反射型回折格子２ａに照射する。照射さ
れた光はさらに回折しレーザ光４として、レチクルを照
射する。第２図は第１図の第１の反射型回折格子１ａの
作用を示す図であって、エキシマレーザ光３が直角に１
次回折してビーム光５ａになる。この時、エキシマレー
ザ光３の１部は反射光５ｂとなる。具体的には、エキシ
マレーザ光３の波長をλ（２４８ｎｍ） 、入射角をθ
τ、−次の回折角をθｄｉｔとすれば、回折格子ピッチ
ｄはｓｉｎθｒ ＋ｓｉｎ ｅ ｄｉｔ−λ／ｄθτ゛
θｄ１ｔ′″丁 で与えられ、拡大倍率ｍはｍ＝ｔａｎθτとなる。
てその動作を説明する。エキ−シマレーザ光３（波長２
４８ ｎｍ）は長方形にビームをカットされ、第１の反
射型回折格子により長方形の短辺方向が拡張される方向
から照射する。照射された光は第１の回折格子１ａによ
り回折され、第１の回折格子１ａの回折方向と３のエキ
シマレーザ光の入射方向と垂直な方向に回折するように
置かれた第２の反射型回折格子２ａに照射する。照射さ
れた光はさらに回折しレーザ光４として、レチクルを照
射する。第２図は第１図の第１の反射型回折格子１ａの
作用を示す図であって、エキシマレーザ光３が直角に１
次回折してビーム光５ａになる。この時、エキシマレー
ザ光３の１部は反射光５ｂとなる。具体的には、エキシ
マレーザ光３の波長をλ（２４８ｎｍ） 、入射角をθ
τ、−次の回折角をθｄｉｔとすれば、回折格子ピッチ
ｄはｓｉｎθｒ ＋ｓｉｎ ｅ ｄｉｔ−λ／ｄθτ゛
θｄ１ｔ′″丁 で与えられ、拡大倍率ｍはｍ＝ｔａｎθτとなる。
第１図の第２反射型回折格子も上記と同様の作用で光束
が拡大される。以上の実施例によって光束断面が直方形
のエキシマレーザ光は２回の回折により正方形の光束を
得ることができる。
が拡大される。以上の実施例によって光束断面が直方形
のエキシマレーザ光は２回の回折により正方形の光束を
得ることができる。
つぎに、本発明の第２の実施例を図面を参照しながら説
明する。第３図に本発明の第２の実施例のビームエキス
パンド装置を示す。第４図は第１の透過型回折格子の機
能を示す図である。第１の実施例と興なる点は、２枚の
反射型回折格子の代わりに、２枚の透過型回折格子が用
いられている点である。なお、第１図、第２図と同一部
材には同じ番号を付して説明を省略する。上記のように
構成されたビームエキスパンド装置について動作を説明
する。
明する。第３図に本発明の第２の実施例のビームエキス
パンド装置を示す。第４図は第１の透過型回折格子の機
能を示す図である。第１の実施例と興なる点は、２枚の
反射型回折格子の代わりに、２枚の透過型回折格子が用
いられている点である。なお、第１図、第２図と同一部
材には同じ番号を付して説明を省略する。上記のように
構成されたビームエキスパンド装置について動作を説明
する。
レーザ光を回折格子により偏向する作用は第１の実施例
と全く同じである。回折格子が透過型であるため、回折
方向が第４図に示すように第１の実施例と鏡面対称にな
る。
と全く同じである。回折格子が透過型であるため、回折
方向が第４図に示すように第１の実施例と鏡面対称にな
る。
また、本発明の第３の実施例について図面を参照にしな
がら説明する。
がら説明する。
第５図および第６図は本発明の回折格子の製造工程での
回折格子の断面図である。第５図に示すようにＳｉＯ２
基板１５上にレジスト１６でマスクが形成されている。
回折格子の断面図である。第５図に示すようにＳｉＯ２
基板１５上にレジスト１６でマスクが形成されている。
第５図までの製造工程を説明する。ＳｉＯ２基板１５上
に、ポジ型ホトレジストをスピンナーで回転塗布し、Ａ
ｒレーザによる２光束干渉露光を行う。回折格子のピッ
チは前記の第１の実施例で求めた値ｄになるように露光
する。ホトレジストを現像すると第５図のようなホトレ
ジストの格子が形成される。
に、ポジ型ホトレジストをスピンナーで回転塗布し、Ａ
ｒレーザによる２光束干渉露光を行う。回折格子のピッ
チは前記の第１の実施例で求めた値ｄになるように露光
する。ホトレジストを現像すると第５図のようなホトレ
ジストの格子が形成される。
つぎに、第６図にエツチング後のＳｉＯ２基板１７のレ
リーフ格子を示す。第５図のレリーフ格子をウェットエ
ツチングあるいはドライエツチングを行い、レジストを
除去すると第６図に示すレリーフが形成される。ここで
のエツチングはＨＦとＣＦ４を使用している。このよう
なエツチング加工することによりエキシマレーザ光に対
して伝達効率のよい回折格子が形成され、安価なビーム
エキスパンド装置が実現できる。
リーフ格子を示す。第５図のレリーフ格子をウェットエ
ツチングあるいはドライエツチングを行い、レジストを
除去すると第６図に示すレリーフが形成される。ここで
のエツチングはＨＦとＣＦ４を使用している。このよう
なエツチング加工することによりエキシマレーザ光に対
して伝達効率のよい回折格子が形成され、安価なビーム
エキスパンド装置が実現できる。
発明の効果
以上の実施例の説明からも明らかなように、本発明によ
れば、エキシマレーザ光と交差する２枚の回折格子を備
えることにより、低コストで、コンパクトなビームエキ
スパンド装置を提供することができる。
れば、エキシマレーザ光と交差する２枚の回折格子を備
えることにより、低コストで、コンパクトなビームエキ
スパンド装置を提供することができる。
また、回折格子の製造方法として、ドライエツチングま
たはウェットエツチング方法によりＳｉＯ２の基板表面
にグレーティングを形成することにより、エキシマレー
ザ光を吸収しない、伝達効率のよい回折格子が実現され
る。
たはウェットエツチング方法によりＳｉＯ２の基板表面
にグレーティングを形成することにより、エキシマレー
ザ光を吸収しない、伝達効率のよい回折格子が実現され
る。
第１図は本発明の反射型ビームエキスパンド装置の斜視
図、第２図は同反射型回折格子の作用を示す図、第３図
は同透過型ビームエキスパンド装置の斜視図、第４図は
同透過型回折格子の作用を示す図、第５図、第６図は同
製造工程中の回折格子の断面図、第７図は従来のビーム
エキスパンド装置の構成図である。 ｌａ、２ａ・・・・・・反射型回折格子、Ｉｂ、２ｂ・
・・・・・透過型回折格子、３・・・・・・エキシマレ
ーザ光、４・・・・・・拡大レーザ光、５ａ・・・・・
・１次回折光、５ｂ・・・・・・反射光、１５・・・・
・・ＳｉＯ２基板、１６・・・・・・ホトレジスト、１
７・・・・・・ＳｉＯ２回折格子。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 斗 功次Ｌ−丁°丸
図、第２図は同反射型回折格子の作用を示す図、第３図
は同透過型ビームエキスパンド装置の斜視図、第４図は
同透過型回折格子の作用を示す図、第５図、第６図は同
製造工程中の回折格子の断面図、第７図は従来のビーム
エキスパンド装置の構成図である。 ｌａ、２ａ・・・・・・反射型回折格子、Ｉｂ、２ｂ・
・・・・・透過型回折格子、３・・・・・・エキシマレ
ーザ光、４・・・・・・拡大レーザ光、５ａ・・・・・
・１次回折光、５ｂ・・・・・・反射光、１５・・・・
・・ＳｉＯ２基板、１６・・・・・・ホトレジスト、１
７・・・・・・ＳｉＯ２回折格子。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 斗 功次Ｌ−丁°丸
Claims (3)
- （１）エキシマレーザと、レーザ光を拡張する回折格子
と、投影装置とからなるビームエキスパンド装置であっ
て、レーザ光を均一に拡張する２枚の回折格子を回折方
向が直交するよう配置したビームエキスパンド装置。 - （２）透過型または反射型のいずれかの回折格子をレー
ザビームの回折に用いる請求項１記載のビームエキスパ
ンド装置。 - （３）エキシマレーザを透過あるいは反射させる蛍石板
またはＳｉＯ＿２板をエッチングして回折格子を形成す
る回折格子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212845A JPH0497201A (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | ビームエキスパンド装置および回折格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212845A JPH0497201A (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | ビームエキスパンド装置および回折格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0497201A true JPH0497201A (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=16629287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2212845A Pending JPH0497201A (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | ビームエキスパンド装置および回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0497201A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4425358A1 (de) * | 1993-08-04 | 1995-02-09 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur optischen Isolation einer Laserstrahlquelle und optischer Isolator, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens |
| US6833955B2 (en) * | 2001-10-09 | 2004-12-21 | Planop Planar Optics Ltd. | Compact two-plane optical device |
| US7492512B2 (en) | 2004-07-23 | 2009-02-17 | Mirage International Ltd. | Wide field-of-view binocular device, system and kit |
| US7499216B2 (en) | 2004-07-23 | 2009-03-03 | Mirage Innovations Ltd. | Wide field-of-view binocular device |
| US7573640B2 (en) | 2005-04-04 | 2009-08-11 | Mirage Innovations Ltd. | Multi-plane optical apparatus |
| US7625882B2 (en) | 2003-05-27 | 2009-12-01 | Vascular Biogenics Ltd. | Oxidized lipids and uses thereof in the treatment of inflammatory diseases and disorders |
| USRE42992E1 (en) | 2003-02-19 | 2011-12-06 | Mirage Innovations Ltd. | Chromatic planar optic display system |
| JP2013536469A (ja) * | 2010-08-18 | 2013-09-19 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | 体積ブラッグ回折格子の作製方法ならびに装置 |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP2212845A patent/JPH0497201A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4425358A1 (de) * | 1993-08-04 | 1995-02-09 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur optischen Isolation einer Laserstrahlquelle und optischer Isolator, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens |
| DE4425358C2 (de) * | 1993-08-04 | 2002-04-25 | Fraunhofer Ges Forschung | Optische Isolator-Vorrichtung zur Anordnung im Strahlengang zwischen einer Laserstrahlquelle und einem Objekt |
| US7893291B2 (en) | 2000-11-24 | 2011-02-22 | Vascular Biogenics Ltd. | Methods employing and compositions containing defined oxidized phospholipids for prevention and treatment of atherosclerosis |
| US6833955B2 (en) * | 2001-10-09 | 2004-12-21 | Planop Planar Optics Ltd. | Compact two-plane optical device |
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| US7902176B2 (en) | 2003-05-27 | 2011-03-08 | Vascular Biogenics Ltd. | Oxidized lipids and uses thereof in the treatment of inflammatory diseases and disorders |
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