KR100498831B1 - 조사거리 자동조절방법 및 그의 장치 - Google Patents

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KR100498831B1 KR10-2003-0018133A KR20030018133A KR100498831B1 KR 100498831 B1 KR100498831 B1 KR 100498831B1 KR 20030018133 A KR20030018133 A KR 20030018133A KR 100498831 B1 KR100498831 B1 KR 100498831B1
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Abstract

(과제) 결정화용 레이저광 및 거리계측용 광 양자를 동일 광축 위에 안내하기 때문에, 양쪽 광의 간섭 등이 발생하기 쉬울 뿐만 아니라, 하프미러를 투과할 때에 반사광 또는 투과광을 발생시켜 강도저하를 발생시킨다.
(해결수단) 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대이동시키는 승강구동장치 (30) 와, 펄스ㆍ레이저 (4) 로부터 소정 거리 L 를 두고 설치되고, 피조사물 (5) 의 조사면과의 거리 h 를 차례차례 측정하여, 검출값 hn 을 출력하는 거리계 (31) 와, 피조사물 (5) 과 대물렌즈 (3) 사이의 적정한 거리에 대응하는 기본제어값 H 를 출력하는 기본제어값 설정수단 (32) 을 갖고, 기본제어값 H 와 검출값 hn 의 차이값 Δn 을 차례차례 구하는 동시에, 전회에 구한 차이값 Δn-1 과 금회에 구한 차이값 Δn 의 차이로 이루어지는 제어차이값 δ 을 구하고, 이 제어차이값 δ을 소정 거리 L 을 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜 출력시키고, 제어차이값 δ에 따라 승강구동장치 (30) 를 구동시켜, 거리를 제어한다.

Description

조사거리 자동조절방법 및 그의 장치{A METHOD AND AN APPARATUS FOR AUTOMATICALLY ADJUSTING IRRADIATION DISTANCE}
본 발명은 조사거리 자동조절방법 및 그 장치에 관한 것으로, 상세하게는 레이저 발진장치로부터의 펄스ㆍ레이저를 집속시키는 대물렌즈와 스테이지에 탑재된 피조사물 사이의 조사거리 자동조절방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래, 박막트렌지스터의 결정화 규소의 제조시에, 유리기판 위에 얇은 a-Si (비정질 규소) 막을 형성한 피조사물에 레이저광을 조사하여, a-Si 막을 결정화하여 얇은 p-Si (폴리규소) 막으로 하고 있다. 이 a-Si 막에 레이저광을 조사하는 방법 중 하나로서, 균일한 강도의 레이저광을 레티클 (마스크) 에 쏘아, 그것을 광학기기의 대물렌즈로 피조사물의 s-Si 막에 투영하여 결상시켜 조사하는 방법이 있다 (예를 들어 일본특허 제 3204986 호).
이는 엑시머 레이저를 발생시키는 레이저 발진장치에서 발생시킨 레이저광을 광학기기로 안내하고, 반사미러에 의해 적당히 방향 변환시키는 동시에, 정형하여 강도를 균일화시킨 후, 레티클 및 대물렌즈를 통과시킴으로써, 방형의 라인빔 (펄스ㆍ레이저) 으로 정형하고, 피조사물에 조사하여 전사하고 있다. 피조사물은 레이저 어닐장치의 진공실내에 설치되어 있다.
이같은 경우에서, 대물렌즈로 레티클의 이미지를 충실히 피조사물에 결상시키는 방법으로서 크게 구분하면 3 가지 방법이 있다.
첫 번째로는 레티클의 위치를 변화시킴으로써 레티클과 대물렌즈의 거리를 적절하게 하여 피조사물로 결상시키는 방법이다. 두 번째로는 대물렌즈의 위치를 변화시킴으로써 레티클과 대물렌즈의 거리를 적절하게 하여 피조사물로 결상시키는 방법이다. 세 번째로는 레티클과 대물렌즈의 거리는 일정하게 해두고, 피조사물의 위치를 변화시킴으로써 대물렌즈로부터의 피조사물까지의 거리를 적절하게 하여 피조사물에 결상시키는 방법이다.
첫 번째 및 두번째는 결상되는 이미지의 크기가 변화되는 결점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 세 번째 방법을 채택한다. 여기에서, 스테이지의 정밀도 및 피조사물의 형상수치가 좋으면 문제는 발생되지 않지만, 현실적으로 스테이지 자체에 관하여 말하면, 상하방향이동 (Z 축) 을 정지시켜 수평방향 (X) 으로만 이동시킨 경우, 최대 10 ㎛ 정도 변화한다. 또, 피조사물의 두께는 최대 30 ㎛ 정도 변화한다. 즉, 합계 40 ㎛ 정도의 변화가 발생한다. 이 때문에, 스테이지를 상하시켜 대물렌즈로부터 피조사물의 결상면까지의 거리를 일정하게 유지할 필요가 있다.
그러나, 피조사물의 전체면에 적절한 결상을 얻기 위해, 대물렌즈와 피조사물의 광축 위에서의 거리를 계측하여 제어할 필요가 있다. 이를 실현하는 종래의 방법은 몇 가지 있다.
그 대표예를 도 5 에 나타낸다. 이는 레이저 발진장치에서 발생시킨 펄스ㆍ레이저 (80) 를 레티클 (70) 에 통과시키고, 반사미러 (71) 및 하프미러로 이루어지는 반사미러 (72) 에 의해 적당하게 방향 전환시켜 대물렌즈 (73) 를 통과시킨 후, 피조사물 (74) 의 표면에 조사하고 있다.
한편, 적당한 광에 의해 대물렌즈 (73) 와 피조사물 (74) 의 광축 위에서의 거리를 계측하고 있다. 즉, 광 (81) 을 원통렌즈 (76) 에 통과시킨 후에 하프미러로 이루어지는 반사미러 (77) 로 반사시키는 동시에, 반사미러 (72) 를 투과시시켜서 대물렌즈 (73) 를 통과시켜 집속시키고, 피조사물 (74) 의 표면을 조사하여 그 반사광을 대물렌즈 (73) 및 반사미러 (72, 77) 을 통과시켜 측정기 (78) 에 수광시키고 있다.
그리고, 측정기 (78) 에서 수광한 광 (81) 의 형상으로부터 대물렌즈 (73) 와 피조사물 (74) 의 광축 위에서의 거리의 적합 여부를 판정하는 동시에 적정상태가 되도록 도시하지 않은 승강구동장치에 의해 스테이지 (79) 및 피조사물 (74) 을 승강 이동시킨다. 대물렌즈 (73) 와 피조사물 (74) 의 광축 위에서의 거리 오차 (B-A) 는 5 ㎛ 이내가 바람직하다. 측정기 (78) 에서 수광한 광 (81) 의 형상은 도 6 에 나타내는 바와 같고, 도 6 의 (a) 는 대물렌즈 (73) 가 피조사물 (74) 에 가까워짐을, 도 6 의 (b) 는 적정상태, 도 6 의 (c) 는 대물렌즈 (73) 가 피조사물 (74) 로부터 멀어짐을 나타낸다.
그러나, 박막트렌지스터의 결정화 규소의 제조를 위해 레이저광을 조사시키는 경우에서는 매우 강한 강도의 레이저광 (80) 이 필요한데, 하프미러로 이루어지는 반사미러 (72) 등에서의 반사에 의해 강도저하를 발생시킨다. 또, 거리계측용 광 (81) 이 하프미러로 이루어지는 반사미러 (72, 77) 를 투과할 때에, 반사광 또는 투과광을 발생시켜 강도저하를 발생시키는 경향이 있을 뿐만 아니라, 거리계측용 광 (81) 이 자외선 등의 파장이 짧은 것인 경우에는 레이저광 (80) 과의 간섭 등이 발생되기 쉽기 때문에, 채택하기 어려운 면이 있었다. 또한, 반사미러 (72, 77) 로서 소정 파장의 광 (81) 을 통과시키는 하프미러를 사용한 경우라도 반사미러 (77) 는 동일 파장의 광 (81) 을 반사 및 투과시키는 것이기 때문에, 투과광 또는 반사광을 반생시켜 강도저하를 발생시킨다. 더불어, 레이저광 (80) 및 광 (81) 이 상이한 파장을 갖기 때문에, 대물렌즈 (73) 를 통과한 후의 결상위치가 어긋나 정확하게 거리의 적합 여부를 판정하는 것이 곤란하다. 이는 결정화용 레이저광 (80) 및 거리계측용 광 (81) 의 양자를 동일 광축 위에 안내하는 것에 기인하고 있다.
본 발명은 피조사물을 상대이동시키면서 레이저를 조사하는 경우에서, 펄스ㆍ레이저의 광축으로부터 떨어진 위치에 거리계를 설치하고, 상기 서술한 과제를 해결한 조사거리 자동조절방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은 이같은 종래의 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 구성은 다음과 같다.
청구항 1 의 발명은 레이저 발진장치 (1) 와, 피조사물 (5) 을 탑재시킨 스테이지 (10) 와, 스테이지 (10) 를 레이저 발진장치 (1) 에 대해 소정 방향 (X) 으로 상대이동시키는 이동장치 (20) 를 구비하고, 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 를 순차적으로 통과시켜 대물렌즈 (3) 에 의해 집속시킨 레이저 발진장치 (1) 로부터의 펄스ㆍ레이저 (4) 를 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 에 소정 간격마다 조사시키는 조사거리 자동조절방법에 있어서,
레이저 발진장치 (1), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대적으로 승강이동시키는 승강구동장치 (30) 와,
펄스ㆍ레이저 (4) 의 상기 피조사물 (5) 로의 조사위치로부터 스테이지 (10) 의 진행방향 후측에 소정 거리 (L) 를 두고 레이저 발진장치 (1) 측에 설치되고, 상기 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면과의 거리 (h) 를 차례차례 측정하여 검출값 (hn) 을 출력하는 거리계 (31) 와, 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 과 대물렌즈 (3) 사이의 적정한 거리에 대응하는 기본제어값 (H) 을 출력하는 기본제어값 설정수단 (32) 을 갖고,
기본제어값 (H) 과 검출값 (hn) 의 차이값 (Δn) 을 차례차례 구하는 동시에, 전에 구한 차이값 (Δn-1) 과 그 다음에 구한 차이값 (Δn) 의 차이로 이루어지는 제어차이값 (δ) 을 구함과 동시에, 이 제어차이값 (δ) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜 출력시키도록 하고,
제어차이값 (δ) 에 따라 승강구동장치 (30) 를 구동시킴으로써 레티클 (21) 과 대물렌즈 (3) 의 간격을 일정하게 유지한 채, 대물렌즈 (3) 와 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면의 거리를 제어하는 것을 특징으로 하는 조사거리 자동조절방법이다.
청구항 2 의 발명은 레이저 발진장치 (1) 와, 피조사물 (5) 을 탑재시킨 스테이지 (10) 와, 스테이지 (10) 를 레이저 발진장치 (1) 에 대해 소정 방향 (X) 으로 상대이동시키는 이동장치 (20) 를 구비하고, 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 를 순차적으로 통과시켜 대물렌즈 (3) 에 의해 집속시킨 레이저 발진장치 (1) 로부터의 펄스ㆍ레이저 (4) 를 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 에 소정 간격마다 조사시키는 조사거리 자동조절장치에 있어서,
레이저 발진장치 (1), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대적으로 승강이동시키는 승강구동장치 (30) 와,
펄스ㆍ레이저 (4) 의 상기 피조사물 (5) 로의 조사위치로부터 스테이지 (10) 의 진행방향 후측에 소정 거리 (L) 를 두고 레이저 발진장치 (1) 측에 설치되고, 상기 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면과의 거리 (h) 를 차례차례 측정하여 검출값 (hn) 을 출력하는 거리계 (31) 와,
스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 과 대물렌즈 (3) 사이의 거리에 대응하는 기본제어값 (H) 을 출력하는 기본제어값 설정수단 (32) 과,
기본제어값 (H) 과 검출값 (hn) 의 차이값 (Δn) 을 차례차례 구하는 제 1 연산수단 (33) 과,
전에 구한 차이값 (Δn-1) 을 기억시키는 기억수단 (35) 과,
전에 구한 차이값 (Δn-1) 과 그 다음에 구한 차이값 (Δn) 의 차이로 이루어지는 제어차이값 (δ) 을 구하는 제 2 연산수단 (36) 과,
이 제어차이값 (δ) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜 출력시키기 위한 지연수단 (34) 을 갖고,
제어차이값 (δ) 에 따라 승강구동장치 (30) 를 구동시켜, 레티클 (21) 과 대물렌즈 (3) 의 간격을 일정하게 유지한 채, 대물렌즈 (3) 와 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면의 거리를 제어하는 것을 특징으로 하는 조사거리 자동조절장치이다.
청구항 3 의 발명은 지연수단 (34) 이 제 1 FIFO 메모리 (45) 에 의해 구성되고, 검출값 (hn) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜서 출력시켜 제어차이값 (δ) 의 출력을 지연시키는 것을 특징으로 하는 청구항 2 의 조사거리 자동조절장치이다.
청구항 4 의 발명은 기억수단 (35) 이 제 2 FIFO 메모리 (46) 에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 청구항 2 또는 3 의 조사거리 자동조절장치이다.
발명의 실시형태
도 1 ∼ 도 4 는 본 발명에 관련되는 조사거리 자동조절장치의 1 실시형태를 나타낸다. 도면 중에서 부호 10 은 스테이지이고, 도 3 에 나타내는 바와 같이 기판으로 이루어지는 피조사물 (5) 을 스테이지 (10) 위에 탑재시킨 상태에서, 이동장치 (20) 에 의해 스테이지 (10) 를 레이저 발진장치 (1) 로부터의 펄스ㆍ레이저 (4) 에 대해 수평인 소정 방향 (X) (스캔하는 X 축 방향) 으로 상대적으로 이동시킨다. 또한, 실제로는 스테이지 (10) 를 소정 방향 (X) 으로 왕복 이동시킨다.
레이저 발진장치 (1) 는 도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이 기초대 (22) 에 고정설치되어 펄스ㆍ레이저로 이루어지는 엑시머 레이저를 발생시키고, 발생시킨 레이저광 (A1) 을 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 를 포함하는 광학기기 (9) 로 안내하여 반사미러 (7) 로 방향전환시키고, 장축 호모지나이저 (2a) 및 단축 호모지나이저 (2b) 를 통과시켜 정형하여 강도를 균일화시킨 후, 다시 반사미러 (8) 로 방향전환시켜 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 를 통과시킴으로써 방형의 라인빔으로 이루어지는 펄스ㆍ레이저 (4) 로 정형하고, 스테이지 (10) 위에 탑재된 피조사물 (5) 에 투영ㆍ결상되도록 조사하고 있다. 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 는 광축을 일치시켜 소정 간격으로 고정하여 배치되고, 이 광축이 피조사물 (5) 의 조사면과 직교하고 있다. 피조사물 (5) 은 레이저 어닐장치의 진공실내에 설치되어 있다.
피조사물 (5) 은 도 4 에 나타내는 바와 같이 유리기판 (6) 위에 얇은 a-Si (비정질 규소) 막 (5a) 을 형성한 것으로, 이 a-Si 막 (5a) 에 펄스ㆍ레이저 (4) 를 조사시킴으로써 a-Si 막 (5a) 을 결정화하여 얇은 p-Si (폴리규소) 막 (5b) 으로 되어 있다. 스테이지 (10) 를 왕복 이동시키면서 피조사물 (5) 의 소정 방향 (X) 의 전체 폭에 걸쳐 펄스ㆍ레이저 (4) 를 조사시킨다. 실제로는 그 후, 스테이지 (10) 를 소정 방향 (X) 과 직교하는 방향으로 변위시키고, 피조사물 (5) 의 소정 방향 (X) 의 전체 폭에 걸쳐 펄스ㆍ레이저 (4) 를 조사시킴으로써 피조사물 (5) 의 전체면에 펄스ㆍ레이저 (4) 를 조사시키고, 전체면이 소정 조사회수 (10 ∼ 20 회) 에 도달한 피조사물 (5) 을 교환하여 차례차례 피조사물 (5) 에 펄스ㆍ레이저 (4) 를 조사시킨다.
이동장치 (20) 는 구체적으로 도 3 에 나타내는 X 축 서보 (55) 를 갖고 있다. 즉, 서보모터 (40) 를 구비하고, 서보모터 (40) 의 정역 회전에 의해 도시하지 않은 볼나사기구를 통해 스테이지 (10) 를 소정 간격마다 간헐적 또는 연속적으로 이동시킨다.
이동장치 (20) 의 서보모터 (40) 는 도 3 에 나타내는 구동신호 (R4) 에 기초하여 서보제어장치 (60) 에 의해 구동되고, 구동신호 (R4) 로부터 이동신호 (Zn) 를 감산시켜 제로가 되었을 때에 정지되고, 스테이지 (10) 및 피조사물 (5) 도 정지된다. 실제로는 그 후, 서보모터 (40) 가 역회전 구동되고, 구동신호 (R4) 로부터 이동신호 (Zn) 를 감산시켜 제로가 되었을 때에 다시 정지되고, 스테이지 (10) 및 피조사물 (5) 도 정지된다. 이 반복에 의해 스테이지 (10) 위의 피조사물 (5) 이 레이저 발진장치 (1) 로부터의 펄스ㆍ레이저 (4) 에 대해 소정 방향 (X) 으로 상대 왕복 이동한다. 이 때문에, 후술하는 거리계 (31) 는 실제로는 펄스ㆍ레이저 (4) 의 상기 피조사물 (5) 로의 조사위치, 다시 말해 레티클 및 대물렌즈 (3) 의 광축으로부터 스테이지 (10) 의 진행방향의 전후 양측에 대칭으로 설치된다.
이동신호 (Zn) 는 서보모터 (40) 의 회전수 (회전각도) 를 로터리 인코더 (41) 에 의해 검출하고, 그 검출펄스가 제 1 카운터 (42) 에 의해 계수되고, 스테이지 (10) 의 이동 길이가 소정값이 될 때마다 펄스신호로서 얻어진다. 따라서, 이동신호 (Zn) 는 1 개의 펄스마다 스테이지 (10) 의 소정 이동 길이에 대응하고 있다.
X 축 서보 (55) 에 의해 도 2 위에서 우측에서 좌측으로 이동하는 스테이지 (10) 의 구체적인 속도는 100 ∼ 800 ㎜/sec 정도이다. 간헐적으로 조사되는 펄스ㆍ레이저 (4) 는 예를 들어 매초 50 ∼ 1,000 회 발광하고, 그 발광하고 있는 시간은 2 nsec ∼ 10 μsec 정도이다. 이같이 스테이지 (10) 의 이동속도와 비교하여 펄스ㆍ레이저 (4) 가 발광하고 있는 시간은 매우 짧기 때문에, 스테이지 (10) 를 연속 이동시키면서라도 X 축 서보 (55) 에 형성되어 소정 방향 (X) 의 위치를 나타내는 제 1 카운터 (42) 의 값에 의해 펄스ㆍ레이저 (4) 를 등간격으로 조사할 수 있다. 즉, 서보모터 (40) 에 의한 스테이지 (10) 의 구동은 하나하나 조사하는 장소에서 일단 정지시켜 조사시키는 간헐적 조사를 하지 않아도 사실상 문제없이 조사할 수 있다.
이 이동신호 (Zn) 는 제 2 카운터 (43) 에 의해 계수되고, 계수값 1/N1 이 될 때마다 스테이지 (10) 의 소정 간격의 이동마다로 하여 펄스ㆍ레이저 (4) 를 발진시키는 신호 (I) 를 출력하고, 이 신호 (I) 에 의해 레이저 발진장치 (1) 를 구동시켜 펄스ㆍ레이저 (4) 를 조사시킨다. 따라서, 스테이지 (10) 위의 피조사물 (5) 에 대해 소정 간격의 거리ㆍ위치에 차례차례 펄스ㆍ레이저 (4) 가 조사된다.
그리고, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 승강구동장치 (30), 거리계 (31), 기본제어값 설정수단 (32), 제 1 연산수단 (33), 지연수단 (34), 기억수단 (35) 및 제 2 연산수단 (36) 을 설치한다.
승강구동장치 (30) 는 레이저 발진장치 (1), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대적으로 승강이동시키는 기능을 갖고, 도 2 에 나타내는 정역으로 회전 구동되는 서보모터 (36) 에 의해, 볼ㆍ스크류기구 (37) 를 통해 제 1 경사블록 (38) 을 수평방향으로 진퇴구동시킨다. 이로써, 제 1 경사블럭 (38) 에 경사면으로 걸어맞추는 제 2 경사블럭 (39) 이 승강되므로, 제 2 경사블록 (39) 과 일체인 스테이지 (10) 가 승강된다. 제 1 경사블럭 (38) 은 기초대 (22) 측에 수평방향의 슬라이딩이 자유롭게 지지되고, 스테이지 (10) 는 기초대 (22) 측에 상하방향의 슬라이딩이 자유롭게 지지되고 있다.
거리계 (31) 는 도 2 에 나타내는 바와 같이 펄스ㆍ레이저 (4) 의 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 로의 조사위치로부터 스테이지 (10) 의 진행방향 후측에 소정 거리 (L) 를 두고, 기초대 (22) 측이 되는 레이저 발진장치 (1) 측에 설치되고, 상기 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 조사면과의 거리 (h) 를 측정한다. 거리계 (31) 에 의해 측정되는 거리 (h) 는 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 를 통과한 후, 피조사물 (5) 에 조사되는 펄스ㆍ레이저 (4) 의 광축과 평행하게 위치하고 있다. 이 거리계 (31) 에 의해 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면과의 거리 (h) 가 소정 간격으로 차례차례로 측정되어 검출값 (hn) 이 차례차례 출력된다.
기본제어값 설정수단 (32), 지연수단 (34), 제 1 연산수단 (33), 기억수단 (35) 및 제 2 연산수단 (36) 은 마이크로 컴퓨터에 의해 구성된다. 기본제어값 설정수단 (32) 은 피조사물 (5) 의 표면이 요철이 없는 평탄일 때에, 균일 두께의 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 과 대물렌즈 (3) 사이의 적정한 거리에 대응하는 기본제어값 (H) 을 출력한다. 다시 말해, 기본제어값 (H) 은 레티클 (21) 이 피조사물 (5) 위에 올바르게 결상되어 있을 때의 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 의 초기상태의 위치설정값으로, 한 번 설정하면 변경할 필요는 없다. 이 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면과 대물렌즈 (3) 사이의 적정한 거리는 거리계 (31) 에 의해 계측되는 적정한 거리 (h) 와 대응하고 있다.
지연수단 (34) 은 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 소정 시간만큼 지연시켜 출력한다. 다만, 지연수단 (34) 은 최종적으로 후술하는 제어차이값 (δ) 을 소정 시간만큼 지연시켜 승강구동장치 (30) 에 출력하도록 설치하면 된다. 따라서, 지연수단 (34) 은 제 2 연산수단 (36) 과 승강구동장치 (30) 사이에 배치하는 것도 가능하다.
제 1 연산수단 (33) 은 기본제어값 설정수단 (32) 에 의해 설정되는 기본제어값 (H) 과 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 의 차이값 (Δn) 을 H - hn = Δn 에 의해 구하여 차이값 (Δn) 을 출력한다.
기억수단 (35) 은 제 1 연산수단 (33) 으로부터 차례차례 출력되는 차이값 (Δn) 중, 전회에 구한 차이값 (Δn-1) 을 차례차례 기억한다. 제 2 연산수단 (36) 은 기억수단 (35) 에 기억시킨 전에 구한 차이값 (Δn-1) 과 그 다음에 구한 차이값 (Δn) 의 차이로 이루어지는 제어차이값 (δ) 을 Δn - (Δn-1) = δ 에 의해 연산한다.
그리고, 제어차이값 (δ) 에 따라 승강구동장치 (30) 를 구동하고, 레티클 (21) 과 대물렌즈 (3) 사이의 거리를 일정하게 유지한 채, 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면과의 거리 (h), 또한 대물렌즈 (3) 와 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면의 거리를 적정해지도록 제어한다.
조사거리 자동조절장치의 구체적인 구성에 대해 도 3 을 참조하여 설명한다. 조사거리 자동조절장치는 제 1 FIFO (First In First Out) 메모리 (45) 및 제 2 FIFO 메모리 (46) 를 사용한 신호처리부 (57), 스테이지 (10) 를 상하방향으로 구동시키는 Z 축 서보 (56) 및 거리계 (31) 를 갖는다. FIFO 메모리 (45, 46) 는 필드화상메모리라고도 일컬어지며, 데이터를 저장하고 꺼내어 사용하는 경우에, 저장한 순서대로 앞선 데이터부터 꺼낼 수 있는 메모리이다.
FIFO 메모리 (45, 46) 를 사용한 신호처리부 (57) 에서는 미리 상기 이동신호 (Zn) 가 제 3 카운터 (44) 에 의해 계수되고, 계수값 1/N2 이 될 때마다 펄스신호 (J) 를 출력하고, 펄스신호 (J) 가 출력되었을 때에, 신호처리부 (57) 가 동작하여 FIFO 메모리 (45, 46) 를 사용한 계산 등을 실행한다. 따라서, 펄스신호 (J) 는 구동신호 (R4) 에 기초하여 발생한다.
여기에서, 이동장치 (20) 에 의해 스테이지 (10) 를 소정 방향 (X) (X 축 방향) 으로 이동시키면, 이동신호 (Zn) 의 펄스가 발생하고, 1 펄스 (P) 당 스테이지 (10) 의 이동거리는 0.01 ∼ 10 ㎛/P 정도이다. 예를 들어, 이동신호 (Zn) 가 1 ㎛/P 인 경우에서 설명을 계속한다. 제 2 카운터 (43) 는 이동신호 (Zn) 의 펄스를 계수하여 N1 카운트마다 펄스신호 (I) 를 하나 레이저 발진장치 (1) 로 출력하여 펄스ㆍ레이저 (4) 를 발광시킨다. 구체예로서 N1 은 1,000 이며 1 ㎜ 간격으로 펄스ㆍ레이저 (4) 를 조사시킨다. 한편, 제 3 카운터 (44) 는 N2 카운트마다 펄스신호 (J) 를 출력하고, 펄스신호 (J) 가 출력되었을 때에 신호처리부 (57) 의 계산 등을 실행한다.
일반적으로 제 1 FIFO 메모리 (45) 의 단수 (도 3 의 제 1 FIFO 메모리 (45) 에서는 4 단) 를 M 으로 하고, 도 2 의 거리 L ㎜ 로부터 L/M ㎜ 마다 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 을 제 1 FIFO 메모리 (45) 로부터 꺼내어 계산시키면, 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜 계산시킬 수 있다. 따라서, 제 3 카운터 (44) 의 카운트수 N2 의 값을 L/M/1㎛ 로 설정하면, 스테이지 (10) 의 이동에 맞추어 승강구동장치 (30) 의 구동을 실행할 수 있다. N2 의 값을 N1 의 값에 일치시켜 동일하게 하면, 펄스ㆍ레이저 (4) 의 발광에 맞추어 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 에 기초하는 승강구동장치 (30) 의 구동을 실행할 수 있다. 다만, 펄스ㆍ레이저 (4) 의 발광에 맞추어 승강구동장치 (30) 의 구동을 실행하는 것은 필수는 아니다.
제 1 FIFO 메모리 (45) 는 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 이 소정 시간경과마다 (N2 카운트마다) 입력되고, 이것이 순차척으로 M1, M2, M3, M4 로 이동하며, 검출값 (hn) 이 소정 시간만큼 지연되어 M4 로부터 출력시킨다. 따라서, 제 1 FIFO 메모리 (45) 는 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜 출력시키는 지연수단 (34) 으로서 기능한다. 다만, 이 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 은 후에 제어차이값 (δ) 으로 변환되기 때문에, 제어차이값 (δ) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜 출력시켜도 작용은 동일하다.
제 1 FIFO 메모리 (45) 로부터 꺼내진 검출값 (hn) 은 도 3 에 나타내는 제 1 연산수단 (33) 에 도달하고, 기본제어값 설정수단 (32) 으로부터 출력되는 기본제어값 (H) 과 검출값 (hn) 의 차이값 (Δn) 을 H - hn = Δn 으로서 차례차례 구한다.
제 2 FIFO 메모리 (46) 는 제 1 연산수단 (33) 으로부터 출력되는 차이값 (Δn) 을 차례차례 저장ㆍ기억한다. 그리고, 다음의 펄스신호 (J) 가 출력되었을 때에, 제 1 FIFO 메모리 (45) 로부터 금회 출력된 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 과 기본제어값의 차이값 (Δn) 이 구해지고, 이 차이값 (Δn) 이 제 2 FIFO 메모리 (46) 에 저장ㆍ기억됨과 동시에, 제 2 FIFO 메모리 (46) 을 우회하여 도 3 에 나타내는 제 2 연산수단 (36) 에 도달한다.
제 2 연산수단 (36) 에서는 제 2 FIFO 메모리 (46) 로부터 꺼내진 전회의 차이값 (Δn-1) 과 금회의 차이값 (Δn) 의 차이로 이루어지는 제어차이값 (δ) 이 Δn - (Δn-1) = δ으로서 차례차례 구해진다. 따라서, 제 2 FIFO 메모리 (46) 는 전에 구한 차이값 (Δn-1) 을 기억하는 기억수단 (35) 으로서 기능한다.
제어차이값 (δ) 은 Z 축 서보 (56) 에 입력한다. Z 축 서보 (56) 는 서보모터 (36) 를 구비하고, 서보모터 (36) 을 정 또는 역회전시켜 도 2 에 나타내는 볼나사기구 (37) 을 통해 스테이지 (10) 를 상하 이동시킨다.
Z 축 서보 (56) 의 서보모터 (36) 는 도 3 에 나타내는 제어차이값 (δ) 에 기초하여 서보제어장치 (61) 에 의해 제어되면서 구동되고, 구동신호가 되는 제어차이값 (δ) 으로부터 승강이동신호 (Zn2) 를 감산하여 제로가 되었을 때에 정지되고, 스테이지 (10) 및 피조사물 (5) 도 정지된다. 승강이동신호 (Zn2) 는 서보모터 (36) 의 회전수 (회전각도) 를 로터리 인코더 (51) 에 의해 검출하고, 그 검출펄스가 제 4 카운터 (52) 에 의해 계수되고, 스테이지 (10) 의 승강 이동 길이가 소정값이 될 때마다 펄스신호로서 얻어진다. 따라서, 승강이동신호 (Zn2) 는 1 개의 펄스마다 스테이지 (10) 의 소정 승강 이동 길이에 대응하고 있다.
다음으로, 상기 1 실시형태의 작용에 대해 설명한다.
당초, 기본제어값 설정수단 (32) 에 기본제어값 (H) 이 설정되고, 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 과 대물렌즈 (3) 사이의 거리가 기본적으로 두께가 동일한 다수장의 피조사물 (5) 에 대해 적정한 상태로 되어 있다. 따라서, 거리계 (31) 의 높이 위치는 적정한 거리 (h) 의 상태에 있고, 도 2 상에서 피조사물 (5) 의 좌단부의 거리 (h) 부터 측정을 개시한다.
그리고, 구동신호 (R4) 에 기초하여 이동장치 (20) 가 상기 서술한 바와 같이 서보제어장치 (60) 에 의해 구동되고, 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 이 도 2 상에서 좌측으로의 이동을 실행함과 동시에, 신호 (I) 에 의해 레이저 발진장치 (1) 를 구동시켜 펄스ㆍ레이저 (4) 를 조사시킨다. 거리계 (31) 는 피조사물 (5) 의 좌단부의 거리 (h) 로부터 측정을 개시하기 때문에, 펄스ㆍ레이저 (4) 는 피조사물 (5) 의 좌단으로부터 거리 (L) 만큼 떨어진 위치부터 조사가 시작된다.
한편, 거리계 (31) 에 의해 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면과의 거리 (h) 가 소정 간격으로 차례차례 측정되고, 검출값 (hn) 이 차례차례 지연수단 (34) 을 통해 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜 출력되고, 제 1 연산수단 (33) 에 입력됨과 동시에, 기본제어값 설정수단 (32) 으로부터의 기본제어값 (H) 이 제 1 연산수단 (33) 에 입력된다. 제 1 연산수단 (33) 에서는 검출값 (hn) 이 발생할 때마다 기본제어값 (H) 과 검출값 (hn) 의 차이값 (Δn) 을 차례차례 구한다.
이 차이값 (Δn) 은 기억수단 (35) 에 차례차례 기억됨과 동시에, 제 2 연산수단 (36) 에도 입력되고, 제 2 연산수단 (36) 에서 기억수단 (36) 으로부터 얻어지는 전에 구한 차이값 (Δn-1) 과 그 다음에 구한 차이값 (Δn) 의 차이로 이루어지는 제어차이값 (δ) (Δn - (Δn-1) = δ) 이 차례차례 연산된다.
그리고, 차례차례 구해지는 제어차이값 (δ) 에 기초하여 승강구동장치 (30) 가 차례차례 구동되고, 레이저 발진장치 (1), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대적으로 승강이동시켜, 스테이지 (10) 위의 피조사물 (5) 의 조사부분의 높이를 적정하게 하면서 펄스ㆍ레이저 (4) 가 조사된다.
예를 들어, 피조사물 (5) 의 조사면이 오목부를 형성하고, 차이값 (Δn) 이 마이너스값일 때에는 승강구동장치 (30) 에 의해 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대적으로 상승 이동시키고, 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사시의 피조사물 (5) 의 조사면의 높이 위치를 기본제어값 (H) 에 의한 적정 높이에 합치시킨다. 한편, 피조사물 (5) 의 조사면이 볼록부를 형성하고, 차이값 (Δn) 이 플러스값일 때에는 승강구동장치 (30) 에 의해 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대적으로 하강 이동시키고, 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사시의 피조사물 (5) 의 조사면의 높이 위치를 기본제어값 (H) 에 의한 적정 높이에 합치시킨다. 이로써, 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 피조사물 (5) 의 조사면의 높이 위치가 적정한 상태에서 펄스ㆍ레이저 (4) 가 계속 조사되게 된다.
다음으로, 거리계 (31) 의 검출값 (hn) 이 도 3 에 나타내는 제 1 FIFO 메모리 (45) 에 입력되는 경우에 대해 설명한다. 이 때는 거리계 (31) 에 의해 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면과의 거리 (h) 가 측정되고, 펄스신호 (J) 가 출력되었을 때에, 검출값 (hn) 이 차례차례 신호처리부 (57) 의 제 1 FIFO 메모리 (45) 에 입력됨과 동시에, FIFO 메모리 (45, 46) 를 사용한 계산이 실행된다. 즉, 검출값 (hn) 이 지연수단 (33) 인 제 1 FIFO 메모리 (45) 에 차례차례 입력되면서, 스테이지 (10) 및 피조사물 (5) 이 이동되고, 5 회째의 검출값 (hn) 의 입력과 동시에 제 1 FIFO 메모리 (45) 에 1 회째에 입력된 검출값 (hn) 이 출력된다. 이 지연된 검출값 (hn) 이 연산수단 (33) 에 도달하고, 기본제어값 설정수단 (32) 의 기본제어값 (H) 을 얻고, 그 차이값 (Δn) 이 연산된다. 이 차이값 (Δn) 은 기억수단 (35) 인 제 2 FIFO 메모리 (46) 에 기억된다.
계속해서, 다음의 펄스신호 (J) 가 출력되었을 때에, 제 1 FIFO 메모리 (45) 로부터 다음의 검출값 (hn) 이 출력됨과 동시에, 제 2 FIFO 메모리 (46) 에 기억된 차이값 (Δn) 이 전에 구한 차이값 (Δn-1) 으로서 제 2 연산수단 (36) 으로 들어가, 제 2 연산수단 (36) 에서 제 2 FIFO 메모리 (46) 로부터 얻어지는 전회의 차이값 (Δn-1) 과 금회의 차이값 (Δn) 의 차이로부터 제어차이값 (δ) (Δn - (Δn-1) = δ) 이 연산된다.
이 제어차이값 (δ) 에 기초하여 승강구동장치 (30) 가 구동되고, 레이저 발진장치 (1), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대적으로 승강 이동시키고, 스테이지 (10) 위의 피조사물 (5) 의 조사부분의 높이를 적정하게 제어하면서, 펄스ㆍ레이저 (4) 가 조사된다.
이로써, 레티클 (21) 과 대물렌즈 (3) 의 간격은 일정하게 유지하면서, 대물렌즈 (3) 에서 피조사물 (5) 까지의 거리를 피조사물 (5) 의 위치를 상대적으로 변화시킴으로써 조절ㆍ보정한다. 이로써, 대물렌즈 (3) 에 의해 레티클 (21) 의 이미지를 충실히 피조사물 (5) 에 결상시킬 수 있다. 또한, 거리계 (31) 를 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 의 광축으로부터 떨어뜨려 배치하고, 항상 광축 위의 대물렌즈 (3) 에서 피조사물 (5) 의 결상면 (조사면) 까지의 거리를 일정하게 제어할 수 있다.
그런데, 상기 1 실시형태에 있어서는 이동장치 (20) 에 의해 스테이지 (10) 를 레이저 발진장치 (1) 로부터의 펄스ㆍ레이저 (4) 에 대해 수평의 소정방향 (X) 로 이동시켰지만, 스테이지 (10) 를 이동시키는 대신 레이저 발진장치 (1), 광학기기 (9), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 를 일체로서 소정 반대 방향 (X) 으로 이동시키는 것도 가능하다. 또, 승강구동장치 (30) 에 의해 레이저 발진장치 (1), 광학기기 (9), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 승강 이동시켰지만, 레이저 발진장치 (1), 광학기기 (9), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 를 일체로서 승강 이동시키는 것도 가능하다.
이상의 설명에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명에 관련되는 조사거리 자동조절방법 및 그 장치에 의하면 다음의 효과를 나타낼 수 있다.
피조사물을 상대이동시키면서 레이저를 조사하는 경우에 있어서, 펄스ㆍ레이저의 광축으로부터 떨어진 위치에 거리계를 설치하고, 레티클과 대물렌즈의 간격은 일정하게 유지하면서, 피조사물의 위치를 상대적으로 변화시킴으로써, 대물렌즈로부터의 피조사물의 조사면까지의 거리를 적정하고 일정해지되도록, 조절ㆍ보정하고, 대물렌즈에 의해 레티클의 이미지를 충실히 피조사물에 결상시킬 수 있다. 그 결과, 펄스ㆍ레이저를 피조사물에 정확히 조사시켜 고품질의 제품을 얻는 것이 가능해진다.
도 1 은 본 발명의 1 실시형태에 관련되는 조사거리 자동조절장치의 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 2 는 마찬가지로 요부를 나타내는 도면이다.
도 3 은 마찬가지로 스테이지를 이동시키는 X 축 서보, 조사거리 자동조절장치를 작동시키는 Z 축 서보 및 레이저 발진장치의 구동을 관련시켜 얻기 위한 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 의 (a) 는 마찬가지로 레이저 발진장치로부터의 펄스ㆍ레이저를 스테이지 위의 피조사물에 조사하는 상태를 나타내는 정면도이다.
도 4 의 (b) 는 마찬가지로 레이저 발진장치로부터의 펄스ㆍ레이저를 스테이지 위의 피조사물에 조사하는 상태를 나타내는 우측면도이다.
도 5 는 종래의 대물렌즈와 피조사물의 광축 위에서의 거리를 계측하는 장치를 나타내는 정면도이다.
도 6 은 마찬가지로 측정기에서 수광한 광의 형상을 나타내는 도면이다.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1 : 레이저 발진장치 3 : 대물렌즈
4 : 펄스ㆍ레이저 5 : 피조사물
10 : 스테이지 20 : 이동장치
21 : 레티클 30 : 승강구동장치
31 : 거리계 32 : 기본제어값 설정수단
33 : 제 1 연산수단 34 : 지연수단
35 : 기억수단 36 : 제 2 연산수단
45 : 제 1 FIFO 메모리 46 : 제 2 FIFO 메모리
H : 기본제어값 h : 거리
hn : 검출값 L : 소정 거리
X : 소정 방향 δ: 제어차이값
Δn : 차이값 Δn-1 : 전에 구한 차이값

Claims (4)

  1. 레이저 발진장치 (1) 와, 피조사물 (5) 을 탑재시키는 스테이지 (10) 와, 스테이지 (10) 를 레이저 발진장치 (1) 에 대해 소정 방향 (X) 으로 상대이동시키는 이동장치 (20) 를 구비하고, 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 를 순차적으로 통과시켜 대물렌즈 (3) 에 의해 집속시킨 레이저 발진장치 (1) 로부터의 펄스ㆍ레이저 (4) 를 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 에 소정 간격마다 조사시키는 조사거리 자동조절방법에 있어서,
    레이저 발진장치 (1), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대적으로 승강이동시키는 승강구동장치 (30) 와,
    펄스ㆍ레이저 (4) 의 상기 피조사물 (5) 로의 조사위치로부터 스테이지 (10) 의 진행방향 후측에 소정 거리 (L) 를 두고 레이저 발진장치 (1) 측에 설치되고, 상기 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면과의 거리 (h) 를 차례차례 측정하여, 검출값 (hn) 을 출력하는 거리계 (31) 와,
    스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 과 대물렌즈 (3) 사이의 적정한 거리에 대응하는 기본제어값 (H) 을 출력하는 기본제어값 설정수단 (32) 을 갖고,
    기본제어값 (H) 과 검출값 (hn) 의 차이값 (Δn) 을 차례차례 구하는 동시에, 전에 구한 차이값 (Δn-1) 과 그 다음에 구한 차이값 (Δn) 의 차이로 이루어지는 제어차이값 (δ) 을 구하는 동시에, 이 제어차이값 (δ) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜 출력시키도록 하고,
    제어차이값 (δ) 에 따라 승강구동장치 (30) 를 구동시킴으로써, 레티클 (21) 과 대물렌즈 (3) 의 간격을 일정하게 유지한 채, 대물렌즈 (3) 와 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면의 거리를 제어하는 것을 특징으로 하는 조사거리 자동조절방법.
  2. 레이저 발진장치 (1) 와, 피조사물 (5) 을 탑재시키는 스테이지 (10) 와, 스테이지 (10) 를 레이저 발진장치 (1) 에 대해 소정 방향 (X) 으로 상대이동시키는 이동장치 (20) 를 구비하고, 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 를 순차적으로 통과시켜 대물렌즈 (3) 에 의해 집속시킨 레이저 발진장치 (1) 로부터의 펄스ㆍ레이저 (4) 를 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 에 소정 간격마다 조사시키는 조사거리 자동조절장치에 있어서,
    레이저 발진장치 (1), 레티클 (21) 및 대물렌즈 (3) 에 대해 스테이지 (10) 를 상대적으로 승강이동시키는 승강구동장치 (30) 와,
    펄스ㆍ레이저 (4) 의 상기 피조사물 (5) 로의 조사위치로부터 스테이지 (10) 의 진행방향 후측에 소정 거리 (L) 를 두고 레이저 발진장치 (1) 측에 설치되고, 상기 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면과의 거리 (h) 를 차례차례 측정하여 검출값 (hn) 을 출력하는 거리계 (31) 와,
    스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 과 대물렌즈 (3) 사이의 거리에 대응하는 기본제어값 (H) 을 출력하는 기본제어값 설정수단 (32) 과,
    기본제어값 (H) 과 검출값 (hn) 의 차이값 (Δn) 을 차례차례 구하는 제 1 연산수단 (33) 과,
    전에 구한 차이값 (Δn-1) 을 기억시키는 기억수단 (35) 과,
    전에 구한 차이값 (Δn-1) 과 그 다음에 구한 차이값 (Δn) 의 차이로 이루어지는 제어차이값 (δ) 을 구하는 제 2 연산수단 (36) 과,
    이 제어차이값 (δ) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜 출력시키기 위한 지연수단 (34) 을 갖고,
    제어차이값 (δ) 에 따라 승강구동장치 (30) 를 구동시켜, 레티클 (21) 과 대물렌즈 (3) 의 간격을 일정하게 유지한 채, 대물렌즈 (3) 와 스테이지 (10) 에 탑재된 피조사물 (5) 의 펄스ㆍ레이저 (4) 의 조사면의 거리를 제어하는 것을 특징으로 하는 조사거리 자동조절장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 지연수단 (34) 이, 제 1 FIFO 메모리 (45) 에 의해 구성되고, 검출값 (hn) 을 상기 소정 거리 (L) 를 스테이지 (10) 가 이동하는 데에 필요한 시간만큼 지연시켜서 출력시켜 제어차이값 (δ) 의 출력을 지연시키는 것을 특징으로 하는 조사거리 자동조절정치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 기억수단 (35) 이 제 2 FIFO 메모리 (46) 에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 조사거리 자동조절정치.
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JP2005175211A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Sharp Corp 半導体膜の製造方法および製造装置
JP4503328B2 (ja) * 2004-03-29 2010-07-14 株式会社日本製鋼所 照射距離自動調整方法及びその装置
JP4715119B2 (ja) * 2004-07-21 2011-07-06 ソニー株式会社 レーザー加工装置
JP2007251015A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザアニール装置及びレーザアニール方法
JP4998946B2 (ja) * 2007-08-01 2012-08-15 株式会社日本製鋼所 レーザ照射方法及びその装置
US8170072B2 (en) 2008-01-07 2012-05-01 Ihi Corporation Laser annealing method and apparatus
CN102057467B (zh) * 2008-06-12 2013-02-13 株式会社Ihi 激光退火方法以及激光退火装置
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