JP2018027551A - 共焦点型ビームプロファイラー - Google Patents
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Abstract
Description
共焦点位置調整段階において用いるマスクパターンは図7の左下に示す調整用十字パターン12であり、これはアルミメッキが施されていない、すなわちレーザビームが通過する領域のパターンである。その線幅はいずれの箇所においても10μmであり、十字線の各長さは250μmである。本実施例において用いる後述の対物レンズ3による縮小投影サイズは、それぞれ、2μm、50μmとなる。
既に、前述のフォーカルスキャン加工による縮小結像光学系の調整段階において、被加工対象物41に形成した加工形状の顕微鏡観察を通し、テレセントリシティーを考慮した調整は済んでいる。そこで、今後、実際の加工において、又は光学系の経時的変化等により、縮小結像光学系の持つテレセントリシティーが乱れた場合に備え、その調整された状態を本発明に係る共焦点ビームプロファイラーにより記録しておく。具体的には、テレセントリシティーの調整された前記縮小結像光学系において、平行平面板である調整用光学部材42の表面からの第一反射光の像と裏面からの第二反射光の像を同時に二重撮像し、これを参照画像として記録する。
次に、マスク1を移動又は切り替え、調整用十字パターン12から実際の加工用マスクパターン11を用いた縮小結像光学系に変更する。そして、所定の加工プログラムにより被加工対象物41への1ショットスキャン加工を行った。
11 加工用マスクパターン
12 調整用十字パターン
13 第一反射光の像
14 第二反射光の像
2 非全反射ミラー
21 非全反射ミラーの法線
3 対物レンズ
41 非加工対象物
42 調整用光学部材
5 加工ステージ
61 撮像機器
62 解析装置
71 共焦点位置補正板
711 共焦点位置補正板の法線
72 バンドパスフィルタ
8 エキシマレーザ
Claims (8)
- 少なくとも、マスク、ミラー及び対物レンズをこの順にて含む縮小結像光学系と、被加工対象物を載置するステージとを含むレーザ加工装置に搭載され、縮小投影された結像点におけるレーザビームの横モード分布及びその結像状態をモニターする撮像機器と、撮像された画像データを解析する解析装置から成るビームプロファイラーであって、
前記ミラーは、レーザビームの一部を透過する非全反射ミラーであり、
前記撮像機器は、前記マスク上に描画されたパターンが前記対物レンズにより縮小投影され結像する位置と共益な位置に撮像面を持ち、
当該撮像面は、前記非全反射ミラーを透過した前記被加工対象物からの反射光を受光する、
ことを特徴とするビームプロファイラー。 - 前記解析装置は、レーザビーム強度の横モード分布に対するクロスセクション解析により、前記被加工対象物の被照射面における結像状態をモニターすることを特徴とする、請求項1に記載のビームプロファイラー。
- 前記撮像機器の撮像素子は、そのピクセルサイズの各辺が、縮小結像光学系の縮小率と要求される加工分解能との積の数値以下であることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のビームプロファイラー。
- 前記ビームプロファイラーは、さらに被加工対象物と切り替え可能な調整用光学部材を前記ステージ上に並置し、
当該調整用光学部材は、前記レーザビームの一部を反射し、その他を透過する材質であり、且つ
当該調整用光学部材の前記レーザビームによる被照射面の高さは、前記被加工対象物の被照射面と同一の高さである、請求項1乃至3のいずれかに記載のビームプロファイラー。 - 前記調整用光学部材は、その裏面がその表面に対し角度を持つウェッジ板である、請求項1乃至4のいずれかに記載されたビームプロファイラー。
- 前記縮小結像光学系は像側又は両側テレセントリック光学系であり、
前記調整用光学部材は平行平面板であり、
当該平行平面板の表裏各面からの2つの反射光は共に前記撮像機器にて撮像され、
前記解析装置は、撮像された当該2つの反射光の画像を解析することにより前記テレセントリック光学系の像側におけるテレセントリシティーを確認することができる請求項1乃至4のいずれかに記載されたビームプロファイラー。 - 前記非全反射ミラーと前記撮像面との間に共焦点位置補正板を有し、
当該共焦点位置補正板は、被加工対象物からの反射光が前記非全反射ミラーと同一の材質且つ厚みを有し、さらにその法線は当該非全反射ミラーの法線と光軸周りに90°回転した状態である請求項1乃至6のいずれかに記載されたビームプロファイラー。 - 前記撮像面と前記非全反射ミラーとの間にレーザ光の波長のみを透過するバンドパスフィルタを有する請求項1乃至7のいずれかに記載されたビームプロファイラー。
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