JP3469668B2 - レーザリペア機能付顕微鏡 - Google Patents
レーザリペア機能付顕微鏡Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LCD液晶モジュー
ル,ITO(透明電極)基板,カラーフィルタ等のIT
O,Crのショートやカラーフィルタの凸起(突起)等
の不良部分をレーザを用いて修正する機能を備えた顕微
鏡に関し、特に、試料の欠陥の種類・程度に応じて幅広
く修正対応が可能であり、しかも修正作業の効率を向上
させることができるようにした顕微鏡に関する。
ル,ITO(透明電極)基板,カラーフィルタ等のIT
O,Crのショートやカラーフィルタの凸起(突起)等
の不良部分をレーザを用いて修正する機能を備えた顕微
鏡に関し、特に、試料の欠陥の種類・程度に応じて幅広
く修正対応が可能であり、しかも修正作業の効率を向上
させることができるようにした顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイの製造工程中に、LC
D液晶モジュール,ITO基板,カラーフィルタのIT
O,Cr基板の配線等が何らかの原因でショート等し
て、基板の配線パターンに薄膜が残留する等の欠陥が発
生することがある。このような場合には、レーザ光を照
射してその欠陥部分を修正するレーザリペア機能を備え
た顕微鏡が用いられている。図6は、従来のこの種のレ
ーザリペア機能付顕微鏡におけるレーザヘッド内の可変
スリットから試料(リペア対象物)までの基本光学系を
示しており、この基本光学系には、加工用レーザ光によ
る試料の照射範囲を調整可能な可変スリット2と、例え
ば図6においては結像レンズ3と対物レンズ4との組合
わせからなる結像光学系とが備わっている。
D液晶モジュール,ITO基板,カラーフィルタのIT
O,Cr基板の配線等が何らかの原因でショート等し
て、基板の配線パターンに薄膜が残留する等の欠陥が発
生することがある。このような場合には、レーザ光を照
射してその欠陥部分を修正するレーザリペア機能を備え
た顕微鏡が用いられている。図6は、従来のこの種のレ
ーザリペア機能付顕微鏡におけるレーザヘッド内の可変
スリットから試料(リペア対象物)までの基本光学系を
示しており、この基本光学系には、加工用レーザ光によ
る試料の照射範囲を調整可能な可変スリット2と、例え
ば図6においては結像レンズ3と対物レンズ4との組合
わせからなる結像光学系とが備わっている。
【0003】可変スリット2は、その開口幅を加工の必
要に応じて調整することによって上記レーザ光による試
料の照射範囲を調節することができるようになってい
る。また、可変スリット2は、試料5表面上との関係に
おいて、結像光学系に対して、物点と像点の関係になる
ように配置されており、図示しないガイド光源より出射
された可視光線のガイド光及びレーザ発振管1より発振
されたレーザ光により照明されたスリットの像が、図6
に示すように結像光学系を介して試料5表面上に結像さ
れるような位置関係に配置されている。従って、ガイド
光により試料5表面上に結像されたスリット2の開口幅
がレーザ光の照射範囲を示すようになっている。
要に応じて調整することによって上記レーザ光による試
料の照射範囲を調節することができるようになってい
る。また、可変スリット2は、試料5表面上との関係に
おいて、結像光学系に対して、物点と像点の関係になる
ように配置されており、図示しないガイド光源より出射
された可視光線のガイド光及びレーザ発振管1より発振
されたレーザ光により照明されたスリットの像が、図6
に示すように結像光学系を介して試料5表面上に結像さ
れるような位置関係に配置されている。従って、ガイド
光により試料5表面上に結像されたスリット2の開口幅
がレーザ光の照射範囲を示すようになっている。
【0004】上記のような構成の顕微鏡を用いて、試料
5上の不良箇所を修正する場合について説明すると、ま
ず、図示しない観察光学系の接眼レンズより試料5を観
察し、図6に示す試料表面5の所望の修正箇所がスリッ
ト2の像に合うように試料5を位置調整しながら、結像
せしめられた可変スリット2の像を試料の欠陥の大きさ
に合わせて可変スリット2の開口幅を調整した後に、レ
ーザを発振させる。レーザ発振管1より発振されたレー
ザ光は、可変スリット2により、その開口幅に通過する
平行光束が調整せしめられ、結像光学系を通過し試料5
上の可変スリット2の結像範囲を照射して熱エネルギー
に変換されて欠陥部分を除去する。かくして、試料5は
加工修正される。
5上の不良箇所を修正する場合について説明すると、ま
ず、図示しない観察光学系の接眼レンズより試料5を観
察し、図6に示す試料表面5の所望の修正箇所がスリッ
ト2の像に合うように試料5を位置調整しながら、結像
せしめられた可変スリット2の像を試料の欠陥の大きさ
に合わせて可変スリット2の開口幅を調整した後に、レ
ーザを発振させる。レーザ発振管1より発振されたレー
ザ光は、可変スリット2により、その開口幅に通過する
平行光束が調整せしめられ、結像光学系を通過し試料5
上の可変スリット2の結像範囲を照射して熱エネルギー
に変換されて欠陥部分を除去する。かくして、試料5は
加工修正される。
【0005】ところで、一般にITOやCr等の配線パ
ターンのショートによって残留した薄膜等を除去するよ
うな修正をする場合には、上述のようにスリットを利用
してレーザ光の照射範囲を調整して行うのが基板の配線
パターンに合わせて修正し易いので望ましい。しかし、
例えば、クローム蒸着によるブラックマトリクスの製造
の際にカラーフィルタに生じた凸起だけを加工,或いは
Cr地に図形をトリミング等をする場合には、レーザ光
の照射範囲を調整するだけでなく、小面積の照射範囲に
照射エネルギーを集中させて微細な加工をすることが望
まれる。即ち、試料の不良の種類によってはレーザ光の
照射エネルギーを集中してスポット加工を行った方が、
効率よく不良部分を修正することができる場合がある。
ターンのショートによって残留した薄膜等を除去するよ
うな修正をする場合には、上述のようにスリットを利用
してレーザ光の照射範囲を調整して行うのが基板の配線
パターンに合わせて修正し易いので望ましい。しかし、
例えば、クローム蒸着によるブラックマトリクスの製造
の際にカラーフィルタに生じた凸起だけを加工,或いは
Cr地に図形をトリミング等をする場合には、レーザ光
の照射範囲を調整するだけでなく、小面積の照射範囲に
照射エネルギーを集中させて微細な加工をすることが望
まれる。即ち、試料の不良の種類によってはレーザ光の
照射エネルギーを集中してスポット加工を行った方が、
効率よく不良部分を修正することができる場合がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の顕微鏡を用いたのでは、スポット加工が十分にで
きないという欠点があった。即ち、図6の光学系では、
可変スリットの開口幅を調整すれば、レーザ光による試
料5上の照射範囲を変えることができるが、スリットが
そのまま試料5上に投影されるように構成され、スリッ
ト2の開口面積でのレーザ光のエネルギー分布がそのま
ま試料5表面に伝達されることから、単位面積当たりの
照射エネルギー量はスリット2の開口幅にかかわらず一
定となる。このため、小面積の欠陥個所を高エネルギー
でレーザ加工しようとしても、スリット2の開口を絞る
とスリット2によりレーザ光がカットされるために高エ
ネルギーでの加工に対応できなかった。
従来の顕微鏡を用いたのでは、スポット加工が十分にで
きないという欠点があった。即ち、図6の光学系では、
可変スリットの開口幅を調整すれば、レーザ光による試
料5上の照射範囲を変えることができるが、スリットが
そのまま試料5上に投影されるように構成され、スリッ
ト2の開口面積でのレーザ光のエネルギー分布がそのま
ま試料5表面に伝達されることから、単位面積当たりの
照射エネルギー量はスリット2の開口幅にかかわらず一
定となる。このため、小面積の欠陥個所を高エネルギー
でレーザ加工しようとしても、スリット2の開口を絞る
とスリット2によりレーザ光がカットされるために高エ
ネルギーでの加工に対応できなかった。
【0007】本発明は、上述の事情に鑑みてなされたも
のであり、レーザ光の照射範囲を調整可能とすることに
加え、小面積の箇所に照射エネルギーを集中して高エネ
ルギー化による微細な加工が望まれる場合にも対応可能
として、試料の欠陥の種類等に応じて幅広くリペア対処
可能なレーザリペア機能付顕微鏡を提供することを目的
としている。
のであり、レーザ光の照射範囲を調整可能とすることに
加え、小面積の箇所に照射エネルギーを集中して高エネ
ルギー化による微細な加工が望まれる場合にも対応可能
として、試料の欠陥の種類等に応じて幅広くリペア対処
可能なレーザリペア機能付顕微鏡を提供することを目的
としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のレーザリペア機能付顕微鏡は、基板上の修
正個所に加工用レーザを照射して修正するレーザリペア
機能を備えた顕微鏡において、加工用レーザ光を発振す
るレーザ光源と、前記レーザ光源から発振された前記レ
ーザ光の照射範囲を調整する可変スリットと、前記可変
スリットの像を前記基板上の修正個所に結像させる対物
レンズを有する結像光学系と、前記可変スリットと前記
対物レンズの間に挿脱可能に配置され、前記修正個所に
結像された前記スリットの像を前記修正個所上にスポッ
ト状に集光させるレーザ集光手段と、を備えたことを特
徴とするものである。
に、本発明のレーザリペア機能付顕微鏡は、基板上の修
正個所に加工用レーザを照射して修正するレーザリペア
機能を備えた顕微鏡において、加工用レーザ光を発振す
るレーザ光源と、前記レーザ光源から発振された前記レ
ーザ光の照射範囲を調整する可変スリットと、前記可変
スリットの像を前記基板上の修正個所に結像させる対物
レンズを有する結像光学系と、前記可変スリットと前記
対物レンズの間に挿脱可能に配置され、前記修正個所に
結像された前記スリットの像を前記修正個所上にスポッ
ト状に集光させるレーザ集光手段と、を備えたことを特
徴とするものである。
【0009】
【0010】
【0011】本発明の概念を説明する。本発明のレーザ
リペア機能付顕微鏡によれば、試料の不良状態によっ
て、通常のスリット調整によるレーザリペアに加えてス
ポット加工の選択修正が可能になる。レーザ光をスポッ
ト集光可能にする手段を選択した場合、レーザ発振する
ことにより試料がスポット加工される。また、上記手段
を選択しない場合には、可変スリットにより調整された
照射範囲で試料がレーザ加工される。更に、スポット加
工の際に併せて可変スリットの開口幅を調整すれば、ス
ポットに照射される単位面積当たりのレーザ光のエネル
ギー強度を調整することができるので、レーザ加工によ
る修正対象を拡大することができる。
リペア機能付顕微鏡によれば、試料の不良状態によっ
て、通常のスリット調整によるレーザリペアに加えてス
ポット加工の選択修正が可能になる。レーザ光をスポッ
ト集光可能にする手段を選択した場合、レーザ発振する
ことにより試料がスポット加工される。また、上記手段
を選択しない場合には、可変スリットにより調整された
照射範囲で試料がレーザ加工される。更に、スポット加
工の際に併せて可変スリットの開口幅を調整すれば、ス
ポットに照射される単位面積当たりのレーザ光のエネル
ギー強度を調整することができるので、レーザ加工によ
る修正対象を拡大することができる。
【0012】図1に、本発明によるレーザリペア機能付
顕微鏡におけるレーザヘッド内の可変スリットから試料
(リペア対象物)までの基本光学系の基本概略図を示
す。図1に示す顕微鏡の基本光学系は、図6に示した顕
微鏡の基本光学系の構成に加えて、結像レンズ3と可変
スリット2との間に、レーザ光を試料5表面の所望の修
正部分に集光させるレーザ集光レンズ6を配置して構成
されている。また、図示を省略するが、レーザ集光レン
ズ6を着脱可能に光路に出し入れ自在ならしめる手段も
備えている。
顕微鏡におけるレーザヘッド内の可変スリットから試料
(リペア対象物)までの基本光学系の基本概略図を示
す。図1に示す顕微鏡の基本光学系は、図6に示した顕
微鏡の基本光学系の構成に加えて、結像レンズ3と可変
スリット2との間に、レーザ光を試料5表面の所望の修
正部分に集光させるレーザ集光レンズ6を配置して構成
されている。また、図示を省略するが、レーザ集光レン
ズ6を着脱可能に光路に出し入れ自在ならしめる手段も
備えている。
【0013】本発明によれば、レーザ集光レンズ6を光
路に入れない場合には、通常のスリットを用いたレーザ
リペアが可能である。このとき、可変スリット2の開口
幅を調節して、試料5上におけるレーザ光の照射面積を
変えることができる。また、レーザ集光レンズ6を光路
に入れた場合には、レーザ光を試料5の所望の修正部分
に集光させて、スポット加工することが可能になる。な
お、対物レンズ4が作るスリット像と集光スポットは対
物レンズのピント位置に結像できるように、着脱可能な
手段が備えられたレーザ集光レンズ6は光学設計されて
いる。一般にこのようなレーザ集光レンズの焦点距離は
中間像とこのレーザ集光レンズ6との間の距離と等しく
なる。また、スポット径δは、対物レンズのNA(開口
数)がもつ集光能力の式 によって決まるので、対物レンズの倍率を切り換える場
合において、スポット径を大きくするには開口数(N
A)の小さな、即ち、倍率の小さな対物レンズに変換す
る必要がある。なお、スポット加工を行う場合には、ス
リットの開口幅を絞ってもスポット径は大きくなるが、
その場合は対物レンズの倍率を切り換える場合に比べ
て、スリットを通過するレーザ光量が減少するので単位
面積当たりの照射エネルギー強度は落ちる。しかし、こ
の性質を用いて照射エネルギー調整をNDフィルタとの
組合せで行っても良い。このように、試料の不良の程
度、種類に応じて、作業効率を良くするために、スポッ
ト加工による修正を行うか選択することができ、修正範
囲,単位面積当たりの照射エネルギー強度等を調整しな
がら修正できる。
路に入れない場合には、通常のスリットを用いたレーザ
リペアが可能である。このとき、可変スリット2の開口
幅を調節して、試料5上におけるレーザ光の照射面積を
変えることができる。また、レーザ集光レンズ6を光路
に入れた場合には、レーザ光を試料5の所望の修正部分
に集光させて、スポット加工することが可能になる。な
お、対物レンズ4が作るスリット像と集光スポットは対
物レンズのピント位置に結像できるように、着脱可能な
手段が備えられたレーザ集光レンズ6は光学設計されて
いる。一般にこのようなレーザ集光レンズの焦点距離は
中間像とこのレーザ集光レンズ6との間の距離と等しく
なる。また、スポット径δは、対物レンズのNA(開口
数)がもつ集光能力の式 によって決まるので、対物レンズの倍率を切り換える場
合において、スポット径を大きくするには開口数(N
A)の小さな、即ち、倍率の小さな対物レンズに変換す
る必要がある。なお、スポット加工を行う場合には、ス
リットの開口幅を絞ってもスポット径は大きくなるが、
その場合は対物レンズの倍率を切り換える場合に比べ
て、スリットを通過するレーザ光量が減少するので単位
面積当たりの照射エネルギー強度は落ちる。しかし、こ
の性質を用いて照射エネルギー調整をNDフィルタとの
組合せで行っても良い。このように、試料の不良の程
度、種類に応じて、作業効率を良くするために、スポッ
ト加工による修正を行うか選択することができ、修正範
囲,単位面積当たりの照射エネルギー強度等を調整しな
がら修正できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例につき具体的に図示説
明する。第1実施例 図2は、本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第1
実施例の概略構成を示す。レーザ発振管1は、加工用レ
ーザを発振させるための光源である。可変スリット2
は、レーザ発振管1より発振されたレーザの照射範囲を
調整するための手段である。結像レンズ3,無限遠設計
対物レンズ4は、結像光学系を構成している。プリズム
12は、2個のプリズムからなり、光路に出し入れして
切換え可能な機構になっており、その透過率は直筒:接
眼で比率が100:0,及び0:100となっている。
また、レーザ集光レンズ6と光路延長レンズ16は運動
案内機構としてアリを用いた台に固定されており、エア
シリンダ11の作用によって交互に光路に出し入れ出来
るようになっている。なお、運動案内機構としては、ボ
ールガイド,ローラガイド等を用いてもよく、また、ア
クチュエータとしては、ソレノイド,モーターと送りね
じ機構等を用いてもよい。また、光路延長レンズ16
は、後述のように結像レンズとスリットとの距離を長く
するために使用している。光路延長レンズ16は可変ス
リット2の像位置を延長させて、試料5の表面上に結像
させるように光学調整されている。また、レーザ集光レ
ンズ6は、レーザ光を試料5の上に集光させるように光
学調整されている。なお、リレーレンズ13,プリズム
14,接眼レンズ15は、接眼観察光学系を構成してい
る。また、ハーフミラー18は、レーザ光又は後述のガ
イド光を透過させるとともに、試料5からの反射光を反
射し後述するTV観察用光学系により、観察可能となる
ように配置されている。リレーレンズ19,ミラー2
0,TVカメラ17は、TV観察用光学系を構成してい
る。また、ビームスプリッター21は、レーザ光を透過
させ又後述のガイド光を反射させて試料5上に光が照射
するように配置されている。ガイド光源22は、可変ス
リット2を試料5上に照明して接眼観察光学系により可
変スリット2の像を観察できるように可視光線を出射す
るようになっている。また、照明光源23がハーフミラ
ー24を介して試料5上に照射されるようにして備えら
れている。
明する。第1実施例 図2は、本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第1
実施例の概略構成を示す。レーザ発振管1は、加工用レ
ーザを発振させるための光源である。可変スリット2
は、レーザ発振管1より発振されたレーザの照射範囲を
調整するための手段である。結像レンズ3,無限遠設計
対物レンズ4は、結像光学系を構成している。プリズム
12は、2個のプリズムからなり、光路に出し入れして
切換え可能な機構になっており、その透過率は直筒:接
眼で比率が100:0,及び0:100となっている。
また、レーザ集光レンズ6と光路延長レンズ16は運動
案内機構としてアリを用いた台に固定されており、エア
シリンダ11の作用によって交互に光路に出し入れ出来
るようになっている。なお、運動案内機構としては、ボ
ールガイド,ローラガイド等を用いてもよく、また、ア
クチュエータとしては、ソレノイド,モーターと送りね
じ機構等を用いてもよい。また、光路延長レンズ16
は、後述のように結像レンズとスリットとの距離を長く
するために使用している。光路延長レンズ16は可変ス
リット2の像位置を延長させて、試料5の表面上に結像
させるように光学調整されている。また、レーザ集光レ
ンズ6は、レーザ光を試料5の上に集光させるように光
学調整されている。なお、リレーレンズ13,プリズム
14,接眼レンズ15は、接眼観察光学系を構成してい
る。また、ハーフミラー18は、レーザ光又は後述のガ
イド光を透過させるとともに、試料5からの反射光を反
射し後述するTV観察用光学系により、観察可能となる
ように配置されている。リレーレンズ19,ミラー2
0,TVカメラ17は、TV観察用光学系を構成してい
る。また、ビームスプリッター21は、レーザ光を透過
させ又後述のガイド光を反射させて試料5上に光が照射
するように配置されている。ガイド光源22は、可変ス
リット2を試料5上に照明して接眼観察光学系により可
変スリット2の像を観察できるように可視光線を出射す
るようになっている。また、照明光源23がハーフミラ
ー24を介して試料5上に照射されるようにして備えら
れている。
【0015】次に、本実施例の構成を用いて試料等を修
正加工する手順について説明する。先ず、顕微鏡観察に
よりレーザ加工面の位置決めを行う。その際、プリズム
12を直筒側100%透過のプリズムに切換え、光路延
長レンズ16を光路に入れておく。ガイド光源22より
出射された可視光線は、ビームスプリッター21により
反射された後、スリット2,ハーフミラー18,光路延
長レンズ16,プリズム12,結像レンズ3,対物レン
ズ4を通過することによって試料5上に可変スリット2
の像を結像させる。また、試料5からの反射光は、対物
レンズ4,結像レンズ3等の結像光学系を通過した後、
ハーフミラー18により偏向せしめられ、TVカメラ上
にスリット像を結ぶ。従って、TVモニターを介して観
察した場合に試料5上の所望の修正箇所に可変スリット
2の像が重なるように試料5を移動すれば、レーザ加工
面の位置を調整できる。また、その際、可変スリット2
の開口幅を調節することにより試料5上に結像される可
変スリット2の開口面積、即ちレーザ光の照射範囲も調
整できる。
正加工する手順について説明する。先ず、顕微鏡観察に
よりレーザ加工面の位置決めを行う。その際、プリズム
12を直筒側100%透過のプリズムに切換え、光路延
長レンズ16を光路に入れておく。ガイド光源22より
出射された可視光線は、ビームスプリッター21により
反射された後、スリット2,ハーフミラー18,光路延
長レンズ16,プリズム12,結像レンズ3,対物レン
ズ4を通過することによって試料5上に可変スリット2
の像を結像させる。また、試料5からの反射光は、対物
レンズ4,結像レンズ3等の結像光学系を通過した後、
ハーフミラー18により偏向せしめられ、TVカメラ上
にスリット像を結ぶ。従って、TVモニターを介して観
察した場合に試料5上の所望の修正箇所に可変スリット
2の像が重なるように試料5を移動すれば、レーザ加工
面の位置を調整できる。また、その際、可変スリット2
の開口幅を調節することにより試料5上に結像される可
変スリット2の開口面積、即ちレーザ光の照射範囲も調
整できる。
【0016】また、スポット加工を行う場合は、光路延
長レンズ16の代わりにレーザ集光レンズ6を光路に入
れてレーザの平行光を試料5の所望の修正箇所に集光さ
せるようにしておく。このときは、可変スリット2の開
口幅に比例して、スポット当たりの照射エネルギー強度
を調節することができる。但し、この場合、可変スリッ
ト2を絞るとスポット径は大きくなる。
長レンズ16の代わりにレーザ集光レンズ6を光路に入
れてレーザの平行光を試料5の所望の修正箇所に集光さ
せるようにしておく。このときは、可変スリット2の開
口幅に比例して、スポット当たりの照射エネルギー強度
を調節することができる。但し、この場合、可変スリッ
ト2を絞るとスポット径は大きくなる。
【0017】位置決め調整の終了後、レーザー発振管1
を発振させて加工を行う。レーザ発振管1より発振され
たレーザ光はスリット2の開口幅の平行光束で通過した
後、ハーフミラー18,光路延長レンズ16(又は、レ
ーザ集光レンズ6),結像レンズ3,対物レンズ4を通
過することによって、試料5上に結像させておいたスリ
ット2の範囲(又はスポット)を照射する。レーザが照
射され試料5上の欠陥箇所は熱加工されることにより所
望の修正が完了する。
を発振させて加工を行う。レーザ発振管1より発振され
たレーザ光はスリット2の開口幅の平行光束で通過した
後、ハーフミラー18,光路延長レンズ16(又は、レ
ーザ集光レンズ6),結像レンズ3,対物レンズ4を通
過することによって、試料5上に結像させておいたスリ
ット2の範囲(又はスポット)を照射する。レーザが照
射され試料5上の欠陥箇所は熱加工されることにより所
望の修正が完了する。
【0018】なお、このとき、TVカメラには標本の像
とスリットの像が映し出されている。即ち、試料5から
の反射光は、前記結像光学系,光路延長レンズ16(レ
ーザ集光レンズ6)を通過した後に、ハーフミラー18
で反射されてリレーレンズ19を通過し、ミラー20で
反射されて、TVカメラの撮像素子又は撮像管に結像さ
れる。また、加工後はプリズム12を接眼側100%透
過に切換え、接眼レンズ15により加工状態を目視で確
認する。
とスリットの像が映し出されている。即ち、試料5から
の反射光は、前記結像光学系,光路延長レンズ16(レ
ーザ集光レンズ6)を通過した後に、ハーフミラー18
で反射されてリレーレンズ19を通過し、ミラー20で
反射されて、TVカメラの撮像素子又は撮像管に結像さ
れる。また、加工後はプリズム12を接眼側100%透
過に切換え、接眼レンズ15により加工状態を目視で確
認する。
【0019】本実施例によれば、試料の不良状態によっ
て、通常のスポット加工によるレーザリペアと,スポッ
ト加工の選択採用が可能になる。また、スポット加工の
際に可変スリットの開口幅を大きくし、より大きな照射
エネルギーを試料上に結像させれば、試料の修正に加え
て、トリミング等の加工も可能になる。
て、通常のスポット加工によるレーザリペアと,スポッ
ト加工の選択採用が可能になる。また、スポット加工の
際に可変スリットの開口幅を大きくし、より大きな照射
エネルギーを試料上に結像させれば、試料の修正に加え
て、トリミング等の加工も可能になる。
【0020】第2実施例
図3は、本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第2
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。本実施例では、図1の基本光学系におけるレーザ集
光レンズ6を設けてその着脱を行う代わりに、結像レン
ズ3そのものを脱着することにより、スポット加工と通
常のレーザリペアとの選択採用が可能になるように構成
されており、結像レンズ3を取り外すことにより、レー
ザ光が対物レンズ4を介して試料5上に集光せしめられ
るように対物レンズ4が光学調整されている。本実施例
では、第1実施例の場合と同様に顕微鏡観察により、試
料5の像を図示しない接眼レンズに結像させてレーザ加
工面の位置決めを行った後に、結像レンズ3を取り外し
てスポット加工を行う。なお、結像レンズ3の脱着手段
としては、例えば、第1実施例におけるアリとエアシリ
ンダ等を備えた運動案内機構を用いてもよい。その他の
構成は、TV観察用光学系が備えられていない点を除
き、第1実施例と略同様である。本実施例によれば、レ
ーザ集光レンズ6等を設けずに済むので顕微鏡の構成部
材をより簡略化できるという利点がある。
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。本実施例では、図1の基本光学系におけるレーザ集
光レンズ6を設けてその着脱を行う代わりに、結像レン
ズ3そのものを脱着することにより、スポット加工と通
常のレーザリペアとの選択採用が可能になるように構成
されており、結像レンズ3を取り外すことにより、レー
ザ光が対物レンズ4を介して試料5上に集光せしめられ
るように対物レンズ4が光学調整されている。本実施例
では、第1実施例の場合と同様に顕微鏡観察により、試
料5の像を図示しない接眼レンズに結像させてレーザ加
工面の位置決めを行った後に、結像レンズ3を取り外し
てスポット加工を行う。なお、結像レンズ3の脱着手段
としては、例えば、第1実施例におけるアリとエアシリ
ンダ等を備えた運動案内機構を用いてもよい。その他の
構成は、TV観察用光学系が備えられていない点を除
き、第1実施例と略同様である。本実施例によれば、レ
ーザ集光レンズ6等を設けずに済むので顕微鏡の構成部
材をより簡略化できるという利点がある。
【0021】第3実施例
図4は、有限遠設計対物レンズ4’を用いた場合の本発
明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第3実施例におけ
る基本光学系の概略構成を示す模式図である。本実施例
では、図1の基本光学系の場合とは異なり、結像レンズ
が不要である。なお、その他の構成及び作用は、TV観
察用光学系が備えられていない点を除き、第1実施例と
略同様である。
明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第3実施例におけ
る基本光学系の概略構成を示す模式図である。本実施例
では、図1の基本光学系の場合とは異なり、結像レンズ
が不要である。なお、その他の構成及び作用は、TV観
察用光学系が備えられていない点を除き、第1実施例と
略同様である。
【0022】以上のように、通常のレーザリペアとスポ
ット加工を選択できる機能をもつ基本光学系は、様々な
構成を考えることができる。なお、一般に有限遠設計の
対物レンズから中間像まで,無限遠設計の結像レンズか
ら中間像までの距離は、それぞれ160mm〜180m
mと短い。従って、図1及び第2,第3実施例の基本光
学系における上記距離は第1実施例及び図5のようなT
V観察を行う場合の基本光学系に比べて短くなってい
る。なお、図5において、P1 は、光路延長レンズ16
を光路に入れない場合の中間像の位置を示し、P2 は、
光路延長レンズ16を光路に入れた場合の中間像の位置
を示す。第1実施例及び図5に示すようなTV観察等を
行う場合の基本光学系において、スリットから結像レン
ズまでの距離Lが長くなっているのは、試料5表面上の
標本像とスリット2の像をTVカメラ17に写し出すた
めに、試料5表面上の反射光を偏向させるハーフミラー
等を入れるスペースが必要だからであり、そのため光路
延長レンズ16が使用されている。もっともこの場合ス
リットはl1 /l2 だけ小さく標本に投影される。
ット加工を選択できる機能をもつ基本光学系は、様々な
構成を考えることができる。なお、一般に有限遠設計の
対物レンズから中間像まで,無限遠設計の結像レンズか
ら中間像までの距離は、それぞれ160mm〜180m
mと短い。従って、図1及び第2,第3実施例の基本光
学系における上記距離は第1実施例及び図5のようなT
V観察を行う場合の基本光学系に比べて短くなってい
る。なお、図5において、P1 は、光路延長レンズ16
を光路に入れない場合の中間像の位置を示し、P2 は、
光路延長レンズ16を光路に入れた場合の中間像の位置
を示す。第1実施例及び図5に示すようなTV観察等を
行う場合の基本光学系において、スリットから結像レン
ズまでの距離Lが長くなっているのは、試料5表面上の
標本像とスリット2の像をTVカメラ17に写し出すた
めに、試料5表面上の反射光を偏向させるハーフミラー
等を入れるスペースが必要だからであり、そのため光路
延長レンズ16が使用されている。もっともこの場合ス
リットはl1 /l2 だけ小さく標本に投影される。
【0023】
【発明の効果】以上、本発明のレーザリペア機能付顕微
鏡によれば、可変スリットにより照射範囲を調整する通
常のレーザリペアと高エネルギーを集中させたスポット
リペアとの選択使用が可能になる。また、高エネルギー
を照射できることによりトリミング加工が可能になる。
更に、エネルギー調整はスポット径の絞り開閉により可
能になり、更には又、スリットの開口幅の調整によって
も可能になる。従って、試料の欠陥の種類等に応じて幅
広くリペア対処でき、また、スポット加工作業の効率性
を向上させることができるので、本発明は、産業上の利
用可能性が極めて大きい。
鏡によれば、可変スリットにより照射範囲を調整する通
常のレーザリペアと高エネルギーを集中させたスポット
リペアとの選択使用が可能になる。また、高エネルギー
を照射できることによりトリミング加工が可能になる。
更に、エネルギー調整はスポット径の絞り開閉により可
能になり、更には又、スリットの開口幅の調整によって
も可能になる。従って、試料の欠陥の種類等に応じて幅
広くリペア対処でき、また、スポット加工作業の効率性
を向上させることができるので、本発明は、産業上の利
用可能性が極めて大きい。
【図1】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡におけ
る基本光学系の概略構成を示す模式図である。
る基本光学系の概略構成を示す模式図である。
【図2】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第1
実施例の概略構成図である。
実施例の概略構成図である。
【図3】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第2
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。
【図4】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡の第3
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。
実施例における基本光学系の概略構成を示す模式図であ
る。
【図5】本発明によるレーザリペア機能付顕微鏡におけ
るTV観察等を行う場合の基本光学系の概略構成を示す
模式図である。
るTV観察等を行う場合の基本光学系の概略構成を示す
模式図である。
【図6】従来のレーザリペア機能付顕微鏡における基本
光学系の概略構成を示す模式図である。
光学系の概略構成を示す模式図である。
1 レーザ発振管
2 可変スリット
3 結像レンズ
4 (無限遠設計)対物レンズ
4’ (有限遠設計)対物レンズ
5 試料
6 レーザ集光レンズ
11 エアシリンダ
12,14 プリズム
13,19 リレーレンズ
15 接眼レンズ
16 光路延長レンズ
17 TVカメラ
18 ハーフミラー
20 ミラー
21 ビームスプリッター
22 ガイド光源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G02B 21/00
B23K 26/06
Claims (8)
- 【請求項1】 基板上の修正個所に加工用レーザを照射
して修正するレーザリペア機能を備えた顕微鏡におい
て、 加工用レーザ光を発振するレーザ光源と、前記 レーザ光源から発振された前記レーザ光の照射範囲
を調整する可変スリットと、前記 可変スリットの像を前記基板上の修正個所に結像さ
せる対物レンズを有する結像光学系と、前記 可変スリットと前記対物レンズの間に挿脱可能に配
置され、前記修正個所に結像された前記スリットの像を
前記修正個所上にスポット状に集光させるレーザ集光手
段と、を備えたことを特徴とするレーザリペア機能付顕
微鏡。 - 【請求項2】前記レーザ集光手段は、前記可変スリット
の像を前記修正個所にスポット状に集光させる集光レン
ズを前記可変スリットと前記対物レンズとの間に挿脱可
能に配置したことを特徴とする請求項1記載のレーザリ
ペア機能付顕微鏡。 - 【請求項3】前記結像光学系は、前記対物レンズと前記
可変スリットの像位置を延長して前記修正個所に結像さ
せる光路延長レンズを備え、レーザ集光手段は、前記可
変スリットの像を前記修正個所にスポット状に集光させ
る集光レンズからなり、これら光路延長レンズと集光レ
ンズとを前記可変スリットと前記対物レンズとの間に一
方を選択挿入可能にしたことを特徴とする請求項1記載
のレーザリペア機能付顕微鏡。 - 【請求項4】前記結像光学系は、無限遠設計対物レンズ
と結像レンズからなり、前記レーザ集光手段として前記
結像レンズを挿脱可能に設け、前記結像レンズを光路か
ら脱することにより前記可変スリットの像をスポット状
に集光させるように前記対物レンズが光学調整されてい
ることを特徴とする請求項1記載のレーザリペア機能付
顕微鏡。 - 【請求項5】前記結像光学系は、有限遠設計対物レンズ
を備え、前記レーザ集光手段は、該対物レンズと前記可
変スリットとの間に前記可変スリットの像を前記修正個
所にスポット状に集光させる集光レンズを挿脱可能に設
けたことを特徴とする請求項1記載のレーザリペア機能
付顕微鏡。 - 【請求項6】前記レーザ光源と前記可変スリットとの間
に光路分割素子を介して該可変スリットの像を前記基板
面に投影するガイド光源光学系を配置したことを特徴と
する請求項1記載のレーザリペア機能付顕微鏡。 - 【請求項7】前記結像光学系の光路に光路分割素子を介
して前記基板面を観察する観察光学系を配置したことを
特徴とする請求項1記載のレーザリペア機能付顕微鏡。 - 【請求項8】前記結像光学系に前記基板上に照射される
前記レーザ光の照射エネルギー強度を調整する調光手段
を設けたことを特徴とする請求項1記載のレーザリペア
機能付顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07289595A JP3469668B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | レーザリペア機能付顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07289595A JP3469668B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | レーザリペア機能付顕微鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08271791A JPH08271791A (ja) | 1996-10-18 |
JP3469668B2 true JP3469668B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=13502553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07289595A Expired - Fee Related JP3469668B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | レーザリペア機能付顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3469668B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005077857A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Cyber Laser Kk | 複数の焦点を有する顕微鏡、該顕微鏡を具備するレーザー加工装置および該装置を用いたレーザー加工方法 |
JP4258814B2 (ja) * | 2004-11-11 | 2009-04-30 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡の照明装置 |
JP4869606B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2012-02-08 | オリンパス株式会社 | レーザ光照射装置およびレーザ光照射装置付顕微鏡装置 |
JP2012135807A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Omron Corp | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
JP6833117B1 (ja) * | 2020-02-17 | 2021-02-24 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工機 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP07289595A patent/JP3469668B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08271791A (ja) | 1996-10-18 |
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