JPH0511454A - Hologram plotting device - Google Patents
Hologram plotting deviceInfo
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- JPH0511454A JPH0511454A JP3165880A JP16588091A JPH0511454A JP H0511454 A JPH0511454 A JP H0511454A JP 3165880 A JP3165880 A JP 3165880A JP 16588091 A JP16588091 A JP 16588091A JP H0511454 A JPH0511454 A JP H0511454A
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- hologram
- pattern
- photosensitive material
- drawing apparatus
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70408—Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、可視光、紫外光、Ｘ
線、エレクトロンビーム、イオンビーム等のエネルギー
束の照射領域を感光材料上で走査することによりパター
ンを描画する描画装置に関し、特に、ホログラムを用い
た描画装置に関する。The present invention relates to visible light, ultraviolet light, X-ray
The present invention relates to a drawing device that draws a pattern by scanning an irradiation region of an energy flux such as a line, an electron beam, or an ion beam on a photosensitive material, and particularly to a drawing device that uses a hologram.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、エネルギー束の照射領域を感光材
料上で走査することにより、集積回路マスクパターン等
を描画する装置としては、ＥＢ（エレクトロンビーム）
描画装置、レーザービーム描画装置等が知られている。
そして、レーザービーム描画装置は、光ディスクの原版
の記録用としてもよく用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, an EB (electron beam) has been used as an apparatus for drawing an integrated circuit mask pattern or the like by scanning an irradiation area of energy flux on a photosensitive material.
Drawing devices, laser beam drawing devices and the like are known.
The laser beam drawing apparatus is often used for recording the original plate of the optical disc.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この中、ＥＢ描画装置
は高価であり、描画の際、真空状態にする必要があり、
また、大面積は描画できない。これに対し、レーザービ
ーム描画装置は、安価で真空を要しないが、従来の装置
はレーザービームの平面波をレンズで集光して描画して
いるので、以下のような欠点を有する。Among these, the EB drawing apparatus is expensive, and it is necessary to make a vacuum state at the time of drawing.
Also, a large area cannot be drawn. On the other hand, the laser beam drawing apparatus is inexpensive and does not require a vacuum, but the conventional apparatus has the following drawbacks because the plane wave of the laser beam is focused and drawn by the lens.
【０００４】・描画するビーム形が円形に固定される。
・強度分布がガウス形状を有し、レーザー発振条件が定
め難いという問題点がある。
・ビーム径が固定されているため、大面積の領域を描画
する場合にも細いビームで何回も走査する必要があり、
描画に長時間を要する。
・開口数の異なるレンズを交換したり、レンズ等の組み
合わせにより、照射領域の大面積化を図ることも可能で
あるが、強度分布がガウス形状による不均一を避けるこ
とは難しい。
・最近は、微細化を図るために、光源として短波長の紫
外光を用いる傾向にあるが、通常のガラスは紫外光を通
し難いため、石英ガラス等の特殊なガラスを使用する必
要がある。ところが、石英ガラスは強度の点で加工し難
く、高価になるという欠点がある。
・また、精度のよいレンズを作るには、複数枚のレンズ
を組み合わせる必要があり、より高価になる。The beam shape for drawing is fixed in a circular shape. -The intensity distribution has a Gaussian shape, and it is difficult to determine the laser oscillation conditions.・ Because the beam diameter is fixed, it is necessary to scan with a thin beam many times when drawing a large area,
It takes a long time to draw. -It is possible to increase the area of the irradiation area by exchanging lenses with different numerical apertures or combining lenses, but it is difficult to avoid non-uniformity in the intensity distribution due to the Gaussian shape. -Recently, for the purpose of miniaturization, there is a tendency to use ultraviolet light of short wavelength as a light source, but since ordinary glass is difficult to pass ultraviolet light, it is necessary to use special glass such as quartz glass. However, quartz glass has the drawback that it is difficult to process in terms of strength and is expensive. -Moreover, in order to make a lens with high accuracy, it is necessary to combine a plurality of lenses, which is more expensive.
【０００５】以上のように、従来のレーザービーム描画
装置は、種々の問題点を有している。As described above, the conventional laser beam drawing apparatus has various problems.
【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、レンズの代わりに任意のパタ
ーンを形成することができるホログラムを用いて、高速
に正確に描画可能なホログラム描画装置を提供すること
である。The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to draw a hologram capable of accurately drawing at high speed by using a hologram capable of forming an arbitrary pattern instead of a lens. It is to provide a device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラム描画装置は、感光材料上に局在するエネ
ルギー束の照射領域を形成し、感光材料と照射領域を相
対的に移動させることによりパターンを描画する装置に
おいて、ホログラムを用いて照射領域にエネルギー束を
結像させるようにしたことを特徴とするものである。In the hologram drawing apparatus of the present invention which achieves the above object, an irradiation area of a localized energy flux is formed on a photosensitive material, and the photosensitive material and the irradiation area are relatively moved. In the device for drawing a pattern by means of the above method, the hologram is used to form an image of the energy flux in the irradiation region.
【０００８】この場合、エネルギー束はレーザー光であ
るのが最も典型的なものである。また照射領域は矩形で
ある場合もあり、描画するパターンに応じてホログラム
を交換可能に構成してもよく、ホログラムにより結像さ
れる照射領域が強度分布を有するようにしてもよい。な
お、ホログラムとしてコンピュータ・ジェネレイテッド
・ホログラムを用いるようにしてもよい。In this case, the energy flux is most typically laser light. The irradiation area may be rectangular, and the hologram may be exchangeable according to the pattern to be drawn, or the irradiation area formed by the hologram may have an intensity distribution. A computer generated hologram may be used as the hologram.
【０００９】[0009]
【作用】本発明においては、ホログラムを用いて照射領
域にエネルギー束を結像させるようにしたので、任意の
形状、大きさの照射領域を形成でき、高速に正確に描画
ができる。また、ホログラムの交換により、照射領域の
交換が容易に行え、均一な強度の照射領域が作れ、ま
た、石英ガラス等を基材とすれば紫外線に対しても使用
可能な描画装置を構成できる。なお、ホログラムは、例
えばレリーフ型にすることにより複製が容易で、安価に
描画装置を構成できる。In the present invention, since the energy flux is imaged in the irradiation area by using the hologram, the irradiation area having an arbitrary shape and size can be formed and accurate drawing can be performed at high speed. Further, by exchanging the hologram, the irradiation area can be easily exchanged, an irradiation area having a uniform intensity can be formed, and if quartz glass or the like is used as a base material, a drawing apparatus that can be used with respect to ultraviolet rays can be configured. The hologram can be easily duplicated by making it a relief type, for example, and the drawing device can be constructed at low cost.
【００１０】[0010]
【実施例】次に、図面を参照にして本発明のホログラム
描画装置について説明する。ホログラムは、よく知られ
ているように、集光結像性を有する。そこで、本発明に
おいては、従来のレンズの代わりに、目標とする照射領
域に集光するように、照射領域パターンと強度分布が記
録されたホログラムを用いる。このようなホログラムと
しては、一般的に、光の干渉によって記録したものでも
よく、また、計算によりコンピュータ・ジェネレイテッ
ド・ホログラム（ＣＧＨ）として作成したものでもよ
い。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a hologram drawing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. The hologram has a condensing image forming property as is well known. Therefore, in the present invention, instead of the conventional lens, a hologram in which the irradiation area pattern and the intensity distribution are recorded so as to be focused on the target irradiation area is used. As such a hologram, in general, a hologram recorded by light interference may be used, or a hologram generated by calculation as a computer generated hologram (CGH) may be used.
【００１１】このようなレンズの代わりに用いるホログ
ラムを光束の干渉によって作成する場合の基本的な配置
を図１に示す。レーザー１からのビームをミラーＭ１を
経てハーフミラー２により２本に分割し、一方の光束
は、レンズ３、４により拡大され、拡散板５、マスク６
を透過して物体光７としてホログラム用の記録材料８に
達する。他方の光束は、ミラーＭ２を経てレンズ９、１
０で拡大されて、参照光１１として感光材料８に達す
る。感光材料８上で２本のビーム７、１１は干渉し、そ
の干渉縞が記録される。ここで、マスク６の開口は、描
画装置の照射領域のパターンに相当する形状を有するも
のであり、例えば、端子の形のものである。また、照射
パターン内の強度分布を調節したい場合は、マスク６の
前又は後に透過率分布フィルタを挿入する。FIG. 1 shows a basic arrangement when a hologram used in place of such a lens is produced by interference of light beams. The beam from the laser 1 passes through the mirror M1 and is split into two by the half mirror 2, and one light beam is expanded by the lenses 3 and 4, and the diffuser plate 5 and the mask 6 are used.
And reaches the recording material 8 for hologram as object light 7. The other light flux passes through the mirror M2 and the lenses 9, 1
It is magnified at 0 and reaches the photosensitive material 8 as reference light 11. The two beams 7 and 11 interfere with each other on the photosensitive material 8 and the interference fringes are recorded. Here, the opening of the mask 6 has a shape corresponding to the pattern of the irradiation region of the drawing device, and has, for example, a terminal shape. Further, when it is desired to adjust the intensity distribution in the irradiation pattern, a transmittance distribution filter is inserted before or after the mask 6.
【００１２】さて、図１の記録材料８を現像して得られ
たホログラム８を用いて描画装置を構成するには、図２
に示すように、記録の際に用いた参照光１１と反対に進
む照明光１２によってホログラム８を照明するようにす
ると、再生光１３によりマスク６の開口形状に対応する
照射領域１４が結像する。したがって、この結像面に描
画用の感光材料１５を配置し、その面内で感光材料１５
を相対的に走査するように構成することにより、所望の
描画ができる。例えば、マスク６の開口として矩形のも
のを用い、上記走査として矩形の辺に沿った連続的な移
動を行わせることにより、直線を描画することができ
る。また、端子パターンを用い、走査としてステップ移
動を行わせ、移動の停止した瞬間にホログラム８から端
子パターンを再生することにより、所望の位置に端子パ
ターンを短時間に描画することができる。そして、照射
パターンの異なるホログラム８を複数枚作製しておき、
交換可能に取り付け、それらのホログラム８を取り替え
ることにより、自由に照射パターンを変換することがで
きる。なお、ホログラム８の焦点距離（結像距離）を一
定の距離に固定しておくと、同一面上にパターンが結像
するようになるので望ましい。Now, to construct a drawing apparatus using the hologram 8 obtained by developing the recording material 8 of FIG.
As shown in FIG. 5, when the hologram 8 is illuminated by the illumination light 12 traveling in the opposite direction to the reference light 11 used at the time of recording, the irradiation area 14 corresponding to the opening shape of the mask 6 is imaged by the reproduction light 13. . Therefore, the photosensitive material 15 for drawing is arranged on this image forming plane, and the photosensitive material 15 is arranged within the plane.
A desired drawing can be performed by configuring so as to relatively scan. For example, a straight line can be drawn by using a rectangular opening for the mask 6 and performing continuous movement along the side of the rectangle as the above scanning. Further, by using the terminal pattern to perform step movement as scanning and reproducing the terminal pattern from the hologram 8 at the moment when the movement is stopped, the terminal pattern can be drawn at a desired position in a short time. Then, a plurality of holograms 8 having different irradiation patterns are prepared,
By attaching the holograms 8 exchangeably and replacing them, the irradiation pattern can be freely converted. Note that it is desirable to fix the focal length (imaging distance) of the hologram 8 to a fixed distance because the pattern is imaged on the same plane.
【００１３】さて、具体例として、光源１としてＡｒレ
ーザー、感光材料８としてＡｇｆａ−Ｇｅｖａｅｒｔ社
製８Ｅ５６ＨＤプレートを用いて、図１のような配置で
露光し、現像液ＣＷＣ−２と漂白液ＰＢＱ２により公知
の方法で処理し、透過型ホログラムレンズ８を作製し
た。マスク６は１辺１０μｍの正方形開口のものを使用
した。このホログラム８を用い、図２に示す装置で、感
光材料１５として０．７μｍ厚のフォトレジストを用
い、ステップ状の移動をしながら停止毎に露光を繰り返
すことにより、図３のような千鳥格子パターンを記録し
た。従来の通常レンズを用いた同種の描画装置と比較し
て、極めて高速で正確な描画が可能となった。As a specific example, an Ar laser is used as the light source 1 and an 8E56HD plate manufactured by Agfa-Gevaert Co., Ltd. is used as the photosensitive material 8 and exposed in the arrangement as shown in FIG. The transparent hologram lens 8 was manufactured by processing by a known method. The mask 6 has a square opening with a side of 10 μm. Using the hologram 8 and the apparatus shown in FIG. 2 with a photoresist having a thickness of 0.7 μm as the photosensitive material 15, the exposure is repeated at each stop while moving in a step-like manner. The child pattern was recorded. Compared to the same type of drawing device that uses a conventional normal lens, it is possible to draw accurately at extremely high speed.
【００１４】以上、本発明を実施例に基づいて説明して
きたが、本発明はこれら実施例に限定されず、種々の変
形が可能である。例えば、ホログラム８として多重記録
したものを用い、照明光の方向等を変えることにより照
射パターンを変更するようにすることもできる。Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments and various modifications can be made. For example, it is possible to use a hologram 8 recorded in multiplex and change the irradiation pattern by changing the direction of the illumination light.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のホログラ
ム描画装置によると、ホログラムを用いて照射領域にエ
ネルギー束を結像させるようにしたので、任意の形状、
大きさの照射領域を形成でき、高速に正確に描画ができ
る。また、ホログラムの交換により、照射領域の交換が
容易に行え、均一な強度の照射領域が作れ、また、石英
ガラス等を基材とすれば紫外線に対しても使用可能な描
画装置を構成できる。なお、ホログラムは、例えばレリ
ーフ型にすることにより複製が容易で、安価に描画装置
を構成できる。As described above, according to the hologram drawing apparatus of the present invention, the hologram is used to form an image of the energy flux in the irradiation region.
A large irradiation area can be formed, and accurate drawing can be performed at high speed. Further, by exchanging the hologram, the irradiation area can be easily exchanged, an irradiation area having a uniform intensity can be formed, and if quartz glass or the like is used as the base material, it is possible to construct a drawing apparatus that can be used for ultraviolet rays. The hologram can be easily duplicated by making it a relief type, for example, and the drawing device can be constructed at low cost.
【図１】本発明の描画装置に用いるホログラムを光束の
干渉によって作成する場合の基本的な配置を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a basic arrangement when a hologram used in a drawing apparatus of the present invention is created by interference of light beams.
【図２】本発明による描画装置の１実施例の概略の構成
を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a schematic configuration of an embodiment of a drawing apparatus according to the present invention.
【図３】描画パターンの１例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a drawing pattern.
１…レーザー ２…ハーフミラー ３、４、９、１０…レンズ ５…拡散板 ６…マスク ７…物体光 ８…記録材料（ホログラム） １１…参照光 １２…照明光 １３…再生光 １４…照射領域 １５…描画用感光材料 Ｍ１、Ｍ２…ミラー 1 ... Laser 2 ... Half mirror 3, 4, 9, 10 ... Lens 5 ... Diffuser 6 ... Mask 7 ... Object light 8 ... Recording material (hologram) 11 ... Reference light 12 ... Illumination light 13 ... Playback light 14 ... Irradiation area 15 ... Photographic material for drawing M1, M2 ... Mirror
Claims (6)
射領域を形成し、感光材料と照射領域を相対的に移動さ
せることによりパターンを描画する装置において、ホロ
グラムを用いて照射領域にエネルギー束を結像させるよ
うにしたことを特徴とするホログラム描画装置。1. An apparatus for forming an irradiation region of a localized energy flux on a photosensitive material and drawing a pattern by relatively moving the photosensitive material and the irradiation region, wherein an energy flux is applied to the irradiation region by using a hologram. A hologram drawing apparatus characterized in that an image is formed.
とを特徴とする請求項１記載のホログラム描画装置。2. The hologram drawing apparatus according to claim 1, wherein the energy flux is laser light.
する請求項１又は２記載のホログラム描画装置。3. The hologram drawing apparatus according to claim 1, wherein the irradiation area has a rectangular shape.
ムを交換可能に構成したことを特徴とする請求項１又は
２記載のホログラム描画装置。4. The hologram drawing apparatus according to claim 1, wherein the hologram is configured to be replaceable according to a pattern to be drawn.
域が強度分布を有することを特徴とする請求項１から４
の何れか１項記載のホログラム描画装置。5. The irradiation area imaged by the hologram has an intensity distribution.
2. The hologram drawing device according to any one of 1.
レイテッド・ホログラムからなることを特徴とする請求
項１から５の何れか１項記載のホログラム描画装置。6. The hologram drawing apparatus according to claim 1, wherein the hologram is a computer generated hologram.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165880A JPH0511454A (en) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Hologram plotting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165880A JPH0511454A (en) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Hologram plotting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511454A true JPH0511454A (en) | 1993-01-22 |
Family
ID=15820737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3165880A Pending JPH0511454A (en) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Hologram plotting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0511454A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6329105B1 (en) | 1998-04-14 | 2001-12-11 | Nec Corporation | Pattern formation method and apparatus using atomic beam holography technology |
| US6753989B2 (en) * | 2001-08-02 | 2004-06-22 | De La Rue International Limited | Recording surface relief microstructure |
| US7570281B1 (en) | 1999-11-16 | 2009-08-04 | Fujifilm Corporation | Image processing apparatus and method for detecting a main subject to be photographed |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3165880A patent/JPH0511454A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6329105B1 (en) | 1998-04-14 | 2001-12-11 | Nec Corporation | Pattern formation method and apparatus using atomic beam holography technology |
| US7570281B1 (en) | 1999-11-16 | 2009-08-04 | Fujifilm Corporation | Image processing apparatus and method for detecting a main subject to be photographed |
| US6753989B2 (en) * | 2001-08-02 | 2004-06-22 | De La Rue International Limited | Recording surface relief microstructure |
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