JPS6313687A - レ−ザ−書き込み法におけるシステムの信頼性を向上させる方法とその装置 - Google Patents

レ−ザ−書き込み法におけるシステムの信頼性を向上させる方法とその装置

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JPS6313687A
JPS6313687A JP62130042A JP13004287A JPS6313687A JP S6313687 A JPS6313687 A JP S6313687A JP 62130042 A JP62130042 A JP 62130042A JP 13004287 A JP13004287 A JP 13004287A JP S6313687 A JPS6313687 A JP S6313687A
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JP
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signal
circuit
control logic
pattern
logic circuit
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JP62130042A
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マインラート・ケムプテル
パウル・グラウゼル
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RASAREI HOLDING AG
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    • H10W46/00Marks applied to devices, e.g. for alignment or identification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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】 この特許出願は、レーザーパターン発生器によるレーザ
ー書き込み法における信軌性を向上させる方法とその装
置に関するもので、ここでは、加工される加工部品の表
面によって影響を受けたプローブレーザ−光を少なくと
も1個のプローブレーザ−光検出器で検知している。
レーザーパターン発生器とその駆動方法を従来している
ヨーロッパ特許第0168351号公報は公知である。
書き込みレーザー光とプローブレーザ−光とが使用され
、後者のプローブレーザ−光は、チップ(加工部品)の
表面を走査し、少なくとも1個の検出器の中に反射され
る。前処理した加工部品は、金属処理した網目を取り付
けである非金属材料から成る板を有する。加工部品を処
理する場合、書き込みレーザー光を正しい向きにする必
要がある。従来、検出器で検知したアナログ信号を直接
演算処理して来た。この方法の欠点は、何よりも、加工
部品の金属処理した被膜には、見かけ上のステップのあ
る区域があり、そのため、プローブレーザ−光が遮断さ
れて信号化する点にある。そこにある構造は大きさにし
てO,1〜1゜0メtmであるため、ステップであるが
どうが確定できるには、走査の際、非常に早い判定を行
う必要がある。このことは、ステップに進入後、遅くと
も1〜2μmには、はっきりと識別される必要がある。
しかしながら、走査する表面に何らかの乱れがあると、
望ましくない判定を招き、結局、例えば、金属処理した
面上に誤ったレーザー光の入射をもたらすと言う危険が
ある。
この発明の課題は、上記の欠点を除去し、走査される加
工部品の表面粗さによって影響を受けるプローブレーザ
−光の評価処理の誤りを防止する冒頭に述べた種類の方
法と装置を捉供することにある。
上記の課題は、この発明によって以下のようにし解決さ
れている。即ち、加工部品の端部に入射符号を取り付け
ておき、この加工部品によって影響を受け、プローブレ
ーザ−光検出器によって検出されるプローブレーザ−光
の信号を2進信号に変換し、この2進信号を制御論理回
路と同期回路に導入し、この制御論理回路を制御信号に
よってトレースパターン記憶器につなぎ、次いで、この
制御論理回路が記憶してあるトレースパターンの出力を
制御し、このパターンを同期回路に導入し、この同期回
路によってプローブレーザ−光の2進検出器信号と合成
信号を比較し、書き込みレーザー光と加工部品の相対運
動を制御する大切な受は入れ信号を出力することである
。このことは、チップ上にある綱目、即ち、金属メシュ
をパターンにして記憶器中に収納し、入射符号の助けに
よって走査に対して同期するように配設してあることを
意味している。検出器で受信した信号を、記憶したパタ
ーンに一致しているかどうか調べる。比較の結果は、ト
レースの位置付は用に使用される。
この利点は、たまたま存在している表面の粗さがレーザ
ーパターン発生器に対して誤った指令をもたらささない
ことに見出せる。例として述べた金属メソシュの代わり
に、非金属のメソシュ又は投影されたメソシュ状の像も
問題になる。
特許請求の範囲第2項によると、2進の検出器信号を距
離パルスでシフトレジスタの中に周期的に入力する場合
には、このシフトレジスタの各桁の位置から出力信号が
供給され、各出力信号の内容に従って数値指定され、シ
フトレジスタの数値指定された全ての出力信号の和を最
大許容誤差信号と比較し、比較器の中でこの許容誤差信
号のしき値を下まわったとき、2進の同期信号を発生す
ると合理的である。この解決策は、誤りのある配列構造
を有利に識別させてくれる。シフトレジスタの出力信号
は、予定した信号レベルのときに出力信号をOになるよ
うに選択されている。
この発明の方法を実施する装置は、特許請求の範囲第3
項によって次のように構成されている。
即ちプローブレーザ−光検出器にアナログ/2進値変換
器を接続し、この変換器の出力端を同期回路と制御論理
回路に接続し、この制御論理回路の信号をトレースパタ
ーン記1、a器の入力端に導入し、この記憶器の出力は
、記1.シシたデータを同期回路に接続していて、この
同期回路は制御論理回路に対する補正信号用の経路と、
レーザーパターン発生器の制御用接続経路を有する。こ
こに示す回路は、上記の課題を解決するときの見透しを
明確に呈示するために単純化されている。自明なことで
あるが、個々の構成要素はそれ自体公知であるいろいろ
な変形がある。
この発明を図面に基き詳しく説明する。
第1図には、プローブレーザ−光検出器1がある。アナ
ログ/2進値変換器2は、同期回路3及び制御論理回路
4に接続してある。この制御論理回路4はトレースパタ
ーン記憶器5の入力端に導入されている。その場合、こ
のトレースパターン記憶器5の出力端は同期回路3に接
続してある。
制御論理回路4は、更に、この回路4に対するブロック
の左側に接触している矢印として第1図に示してある距
離信号を受は取る。
第2図では、トレース計数器7中で加工部品の内部の加
算集計した走査線に対するパルスをその都度計数する。
1個のチップには、例えば500本の走査線がある。加
工部品にはいろいろなものがあることは明らかであるの
で、チップを交換した場合、トレースパルス(トラック
ステップ)信号すと呼ばれるパルスが必要である。計数
されているこれらのトレースは、トレース複号器とも呼
ばれるトレース選択回路8を介してチップ内又はレーザ
ー発生器内のパターンに割り当てられる。
隣の機能ブロックは、異なる全てのトレースパターンを
収納しているトレースパターン記憶器3である。記憶さ
れているパターンが、パターンタイミング回路10の中
に導入され、そこで、必要な時間の遅延が距離パルスの
助けを借りて行われる。
このことは、トレースパターン記憶器9の中に上記のパ
ターンを圧縮した形にして収納することができることを
意味する。パターンタイミング回路10は、原理的には
、トレースパターン記憶器9の一構成要素でもある。パ
ターン計数器11には、トレース選択回路8によって選
定されたトレースをその都度読み取り、パターンタイミ
ング回路10に導入する。加工方向(x−y選別)信号
Cは、トレースパターン記憶器9の中に直接され、次い
で対応する情報がこの加工方向信号によって与えられる
。チップの列の初めのところでは、その都度トレース計
数器7が、トレースパルス信号すの助けで0から再び計
数を始める。0.2μmの周期になるパルスfは制御論
理回路13に導入される。チップのステップ信号dは、
トレース計数器7にも制御論理回路13にも影響を与え
る。機能信号す、c、dは制御信号aを形成する。制御
論理回路13は、トレースを正しく走査するため、新し
い入射符号及びトレースパターンクロック信号gを使用
してパターン計数器11を始動させる制御と同期を引き
受ける。かくして、0.2μmの周期になるパルスfが
次のパターン信号eを供給するパターンタイミング回路
10に達する。制御論理回路13は、据え付は台が加工
部品と一緒にどの方向に移動しているかを示す進行方向
識別回路12の信号を保有している。パターンクロック
信号りによってパターンタイミング回路は影響を受ける
。同期パターン相関回路14には、記憶してある全デジ
タル情報がある。チップ端部に同期パターン相関回路1
4の助けで識別され、成る誤差を許す同期パターンがあ
る。その誤差は、例えば、精度0.5μmで許容されて
いる。同期相関回路15では、プローブレーザ−光検出
器16によって得たアナログ信号をトレースパターン記
憶器9中のパターンと比較する。これには2つの選択が
ある。即ち、デジタルのパターンを出力し、必要な場合
には、アナログ信号に対して時間的な位置を補正する。
このアナログ信号はこの場合には、まだ同期作用しかも
っていない。他方、SZN比を改善するため、デジタル
信号をアナログ信号に重畳できる。その場合には、加算
した信号が制御用のデータを与える。同期パターン相関
回路14は、必要とするパターンにできる限り一致させ
る場合に、制御論理回路13が制御する2遊間期信号を
与える。同期補正回路15では、合成2進検出器信号m
を2進検出器信号に同期することが行われる。即ち、プ
ローブレーザ−光が、網目又は加工部品自体によって、
つまり金属又は非金属によって反射されたか、あるいは
、影響を受けたかが確かめられる。合成信号は一種の窓
枠に相当する信号を予め与え、その枠内で2進検出器信
号mがステップの信号を供給する。従って、距離はそれ
に応じて補正される。全ての制御は時間に依存しなく、
距離パルスが測定システムによって形成されるか、ある
いは、各ステップ毎に1個の距離パルスを出力するステ
ッピングモータ制御によって形成される。結局、−往復
毎に一回同期を行うのでなく、個々のチップ毎に一回同
期が行われる。チップ内で入射符号を識別した後、同期
パターン相関回路14によってパターンを周期的に出し
、同期相関回路15の助けによって遅れ、引き延ばし等
を正常に戻すため、チップ内で補助的な同期が行われる
。未だ述べていない記号を付けた第2図の結合導線は、
同期i、進行方向情報j、記憶データk、2進検出器信
号m、トレース位置出しn及び有効なトレースパターン
(網目信号)0用の導線として使用されている。
第3図は、同期パターン相関回路14の実例を示してい
る。この回路は、シフトレジスタ18を有し、その場合
、引用数字18でこのシフトレジスタが全体として表示
してある。第3図の上部には、入射構造pの様子が示し
てある。距離パルスは間隔rを有する。この図面の左側
には、0.3.0.8及び1.0の値を付けた選択した
重みSが示してある。シフトレジスタ18の入力端に2
進検出器信号tが導入され、同時に距離パルスUも導入
される。重み付は回路Sはグラフとシフトレジスタ18
の中間に記号Sで示してある。シフトレジスタ18の共
通出力端に一個の増幅器が接続してある。この増幅器か
ら出力信号の加算値Vが比較器19に導入され、そこで
、最大誤差信号Wとの比較が行われる。そして、比較器
19から同一 11− 朋信号2が得られる。
第4図には、比較器19の中での経過がグラフにして示
してある。第4図の下部には、シフトレジスタ18の出
力信号の和Vと最大誤差信号Wが示してある。上部には
、発生した同期信号2が表示してある。
この発明による方法では、測定系は進行距離に対する基
準として使用される必要なパルスを供給する。加工部品
のx−y位置を確認することは、トレースパターン記憶
器5からチップ端部に入射した後、正規の速度でパター
ンを正確に調べるために利用される。この発明の利点は
、何よりも、欠陥の判定に導く網目の表面又は見かけ上
のステップの僅かな乱れがこの回路で阻止されることに
ある。例えば、8から13μmの網目の間隔では、2番
目のステップは、μmの精度で非常に正確に予言できる
。従って、加工部品の表面の大きさを減すこと、例えば
、ステップの幅を2μm以下にできる。このことは、間
隔をより広くして同期がとれることも可能にしてくれる
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の装置の基本構成図、第2図は、記
号を付けた結合導線を有するこの発明の装置の実施例を
示す構成図、第3図は、同期パターン相関回路の例示的
実施図、第4図は、対応する信号に対する第3図に属す
るグラフである。 図中引用記号: 1・・・プローブレーザ−光検出器。 2・・・アナログ/2進値変換器。 3・・・同期回路。 4・・・制御論理回路。 5・・・トレースパターン記憶器。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)加工部品の表面によって影響を受けたプローブレ
    ーザー光が、少なくとも1個のプローブレーザー光検出
    器(1)で検知され、レーザーパターン発生器によるレ
    ーザー書き込み法での基準データを識別する場合その信
    頼性を向上させる方法において、 加工部品の端部に入射符号を取り付けておき、この符号
    によって影響を受け、プローブレーザー光検出器(1)
    で検出されるプローブレーザー光の信号が2進値信号に
    変換され、変換された信号が制御論理回路(4)及び同
    期回路(3)に導入され、 制御論理回路(4)は制御信号によってトレースパター
    ン記憶器(5)に接続され、その後、この制御論理回路
    (4)が、記憶したトレースパターンの出力を制御し、
    このトレースパターンが同期回路(3)に導入され、同
    期回路(3)によってプローブレーザー光の2進検出器
    信号と合成信号が比較され、書き込みレーザー光と加工
    部品の相対運動の制御に関連する受信信号を出力するこ
    とを特徴とする信頼性向上用の方法。
  2. (2)2進検出器信号(t)は、距離パルス(u)によ
    ってシフトレジスタ(18)の中に周期的に導入され、
    シフトレジスタ(18)の各桁の位置から出力信号を供
    給し、各出力信号の内容に応じて数値を指定し、シフト
    レジスタ(18)の指定された全出力信号の和(v)を
    最大許容誤差信号(w)と比較し、比較器(19)の中
    でしきい値を下まわったとき、2進同期信号(z)を生
    じる(第3図及び第4図)ことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の方法。
  3. (3)プローブレーザー光検出器(1)にアナログ/2
    進値変換器(2)を接続し、この変換器(2)の出力端
    を同期回路(3)及び制御論理回路(4)に接続し、制
    御論理回路(4)をトレースパターン記憶器(5)の入
    力端に接続し、この記憶器(5)の出力端には、同期回
    路(3)で記憶したデータが接続され、この同期回路(
    3)は制御論理回路(4)に対する補正信号用の手段と
    、レーザーパターン発生器の制御用の接続手段とを配置
    してある(第1図)ことを特徴とする信頼性向上用の装
    置。
JP62130042A 1986-06-25 1987-05-28 レ−ザ−書き込み法におけるシステムの信頼性を向上させる方法とその装置 Pending JPS6313687A (ja)

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CH2565/86A CH670211A5 (ja) 1986-06-25 1986-06-25
CH02565/86-6 1986-06-25

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Publication Number Publication Date
JPS6313687A true JPS6313687A (ja) 1988-01-20

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ID=4236665

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EP (1) EP0253764B1 (ja)
JP (1) JPS6313687A (ja)
KR (1) KR880001082A (ja)
AT (1) ATE61264T1 (ja)
CH (1) CH670211A5 (ja)
DE (1) DE3768358D1 (ja)
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