JP2792385B2 - High reflection dielectric mask and method of manufacturing the same - Google Patents
High reflection dielectric mask and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えば紫外レーザ光
等のようなレーザ光を、被加工物の表面に照射して所望
のパターンを転写するために用いられる高反射誘電体マ
スクおよびその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly reflective dielectric mask used for transferring a desired pattern by irradiating a surface of a workpiece with a laser beam such as an ultraviolet laser beam, and a method of manufacturing the same. It is about the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は例えば「実用レーザ技術」(19
91年4月1日・共立出版株式会社発行)に示される周
知の高反射誘電体ミラーの構成を示す断面図、図5は図
4に示す高反射誘電体ミラーを応用して形成される従来
の高反射誘電体マスクの構成を示す断面図、図6は図5
における高反射誘電体マスクの製造工程を示す図であ
る。図4において、1は紫外線が透過可能な例えば石
英、蛍石(CaF2)等で形成された透光性基板、2は
例えば酸化ハフニウム(HfO2)、酸化アルミニウム
(Al 2 O 3 )等のような屈折率の高い第1の誘電体部
材、3は例えば酸化けい素(SiO2)のような屈折率
の低い第2の誘電体部材であり、これら第1および第2
の誘電体部材2、3を透光性基板1上に交互に積重して
誘電体多層薄膜4が形成される。5は誘電体多層薄膜4
を透光性基板1で担持して構成される高反射誘電体ミラ
ーである。2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a well-known high-reflection dielectric mirror shown in FIG. 5 on April 1, 1991, issued by Kyoritsu Shuppan Co., Ltd. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the highly reflective dielectric mask of FIG.
FIG. 6 is a view showing a manufacturing process of the high reflection dielectric mask in FIG. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a light-transmitting substrate formed of, for example, quartz or fluorite (CaF 2 ) that can transmit ultraviolet rays, and 2 denotes, for example, hafnium oxide (HfO 2 ) or aluminum oxide.
The first dielectric member 3 having a high refractive index such as (Al 2 O 3 ) is a second dielectric member having a low refractive index such as silicon oxide (SiO 2 ). And the second
The dielectric members 2 and 3 are alternately stacked on the translucent substrate 1 to form a dielectric multilayer thin film 4. 5 is a dielectric multilayer thin film 4
Is a highly reflective dielectric mirror configured to be carried by the light transmitting substrate 1.
【0003】又、図5において、図4に示す高反射誘電
体ミラーと同様な部分は同一符号を付して説明を省略す
る。6は誘電体多層薄膜4の所定の位置に貫通して形成
され、所望のパターンを形成する複数の穴であり、これ
ら透光性基板1、誘電体多層薄膜4および複数の穴6で
高反射誘電体マスク7が構成されている。[0005] In FIG. 5, the same parts as those of the high-reflection dielectric mirror shown in FIG. Reference numeral 6 denotes a plurality of holes which are formed through predetermined positions of the dielectric multilayer thin film 4 to form a desired pattern, and which are highly reflective by the light transmitting substrate 1, the dielectric multilayer thin film 4 and the plurality of holes 6. A dielectric mask 7 is formed.
【0004】次に、上記のように構成される従来の高反
射誘電体マスクの製造方法を図6に基づいて説明する。
まず、図6(A)に示すように透光性基板1上にフォト
レジスト8を形成した後、図6(B)に示すようにこの
レジスト8の上にフォトマスク9を載置し、上方からフ
ォトマスク9を介してレジスト8上に電子ビーム10を
照射する。この時、フォトレジスト8は図6(C)に示
すように電子ビーム10が照射された部分8aのみが変
質する。Next, a method for manufacturing a conventional highly reflective dielectric mask configured as described above will be described with reference to FIG.
First, a photoresist 8 is formed on the translucent substrate 1 as shown in FIG. 6A, and a photomask 9 is placed on the resist 8 as shown in FIG. Then, the resist 8 is irradiated with the electron beam 10 through the photomask 9. At this time, only the portion 8a of the photoresist 8 irradiated with the electron beam 10 is deteriorated as shown in FIG.
【0005】次いで、図6(D)に示すように変質した
部分8a以外の残部8bをエッチングにより除去し、変
質した部分8aのみを残してパターンを形成する。そし
て、この変質した部分8aによって形成されたパターン
上に、図6(E)に示すように誘電体多層薄膜4を形成
した後、最後に、変質した部分8aおよびこの部分8a
に対応した誘電体多層薄膜4の一部をエッチングにより
除去して、図6(F)に示すように複数の穴を設けるこ
とにより所望のパターンを形成し、高反射誘電体マスク
7が完成する。Next, as shown in FIG. 6D, the remaining portion 8b other than the altered portion 8a is removed by etching to form a pattern while leaving only the altered portion 8a. Then, after forming the dielectric multilayer thin film 4 on the pattern formed by the altered portion 8a as shown in FIG. 6E, finally, the altered portion 8a and this portion 8a
6F, a desired pattern is formed by providing a plurality of holes as shown in FIG. 6F to complete the high-reflection dielectric mask 7. .
【0006】なお、紫外レーザ光はフオトンコストが高
いので、紫外レーザ光を照射して被加工物の表面に所望
のパターンを転写するのに用いられるマスクには、反射
率とレーザ耐力の極めて高い誘電体薄膜を適用し、図7
に示すように、レーザ光源11から発射されマスク12
に入射される紫外レーザ光13のマスク12の表面で反
射された光13aを、マスク12の表面と反射ミラー1
8とによって多重反射させ有効利用を図っている。この
ため、高反射率を有してパターニングされたマスク、す
なわち、高反射誘電体マスク7はますます必要となって
くる。又、14はレンズ、15は被加工物である。[0006] Since ultraviolet laser light has a high photon cost, a mask used for transferring a desired pattern onto the surface of a workpiece by irradiating the ultraviolet laser light has a dielectric and extremely high dielectric strength. Fig. 7
As shown in FIG.
Of the ultraviolet laser light 13 incident on the surface of the mask 12
The emitted light 13a is transmitted to the surface of the mask 12 and the reflecting mirror 1
8 and multiple reflections for effective use. For this reason, a mask patterned with high reflectivity, that is, a highly reflective dielectric mask 7 is increasingly required. Reference numeral 14 denotes a lens, and reference numeral 15 denotes a workpiece.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来の高反射誘電体マ
スクは以上のように構成され、また製造されており、誘
電体多層薄膜4を形成後、透光性基板1とともにエッチ
ング液に浸漬してエッチングを行っているため、誘電体
多層薄膜4のレーザ耐力は初期値の半分近くまで低下す
ることもあり、その結果、高反射誘電体マスク7表面の
反射率が低下したり薄膜が損傷を受ける等して、機能の
低下ならびに寿命が短くなる等という問題点があった。The conventional highly reflective dielectric mask is constructed and manufactured as described above. After forming the dielectric multilayer thin film 4, it is immersed in an etching solution together with the light-transmitting substrate 1. Laser etching of the dielectric multilayer thin film 4 may be reduced to almost half of the initial value, and as a result, the reflectance of the surface of the high-reflection dielectric mask 7 is reduced or the thin film is damaged. For example, there is a problem that the function is reduced and the life is shortened.
【0008】この発明は上記のような問題点を解消する
ために成されたもので、機能の低下ならびに寿命の短縮
を防止することが可能な高反射誘電体マスクおよびその
製造方法を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a highly reflective dielectric mask capable of preventing a decrease in function and a shortened life and a method of manufacturing the same. It is intended for.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る高反射誘電体マスクは、それぞれ屈折率の異なる第1
および第2の誘電体部材を交互に積重して形成された誘
電体多層薄膜と、この誘電体多層薄膜を担持し且つレー
ザ光を透過可能な透光性基板と、誘電体多層薄膜と透光
性基板との間に介挿され誘電体多層薄膜を形成する両誘
電体部材よりレーザ耐力の低い第3の誘電体部材で形成
された誘電体薄膜と、誘電体多層薄膜および誘電体薄膜
を貫通して形成され所定のパターンに配置された複数の
穴とを備えたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a high-reflection dielectric mask comprising first and second reflective masks each having a different refractive index.
A dielectric multilayer thin film formed by alternately stacking a plurality of dielectric members and a second dielectric member; a light-transmitting substrate carrying the dielectric multilayer thin film and transmitting laser light; A dielectric thin film formed of a third dielectric member having a lower laser resistance than both dielectric members interposed between the optical substrate and the dielectric member forming the dielectric multilayer thin film; and a dielectric multilayer thin film and a dielectric thin film. And a plurality of holes formed therethrough and arranged in a predetermined pattern.
【0010】又、この発明の請求項2に係る高反射誘電
体マスクは、第1の誘電体部材には酸化ハフニウム(H
fO2)または酸化アルミニウム(Al 2 O 3 )を、第2
の誘電体部材には酸化けい素(SiO2)を、第3の誘
電体部材には酸化ジルコニウム(ZrO2)をそれぞれ
用いたものである。In the high-reflection dielectric mask according to a second aspect of the present invention, the first dielectric member is formed of hafnium oxide (H).
fO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 )
The dielectric member is made of silicon oxide (SiO 2 ), and the third dielectric member is made of zirconium oxide (ZrO 2 ).
【0011】又、この発明の請求項3に係る高反射誘電
体マスクは、第3の誘電体部材は屈折率の大なる方の第
1の誘電体部材と同一材料のものが用いられるとともに
形成時の条件調整によりレーザ耐力を第1の誘電体部材
のレーザ耐力より低くなされたものである。In the high-reflection dielectric mask according to a third aspect of the present invention, the third dielectric member is made of the same material as the first dielectric member having the larger refractive index. The laser proof strength is made lower than the laser proof strength of the first dielectric member by adjusting the conditions at the time.
【0012】又、この発明の請求項4に係る高反射誘電
体マスクの製造方法は、レーザ光を透過可能な透光性基
板上に第3の誘電体部材でなる誘電体薄膜を形成する工
程と、誘電体薄膜上にそれぞれ屈折率の異なる第1およ
び第2の誘電体部材を交互に積重して誘電体多層薄膜を
形成する工程と、ピンホール板の開口を介して透光性基
板側からレーザを照射し誘電体薄膜内に開口を結像する
とともに結像点におけるエネルギー密度を第1および第
2の誘電体部材のレーザ耐力より低く且つ第3の誘電体
部材のレーザ耐力より高く調整して誘電体薄膜および誘
電体多層薄膜の所定の部分を貫通するように除去して複
数の穴を形成することにより所望のパターンを形成する
工程とを包含したものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a highly reflective dielectric mask, comprising the steps of: forming a dielectric thin film made of a third dielectric member on a transparent substrate capable of transmitting laser light. Forming a dielectric multilayer thin film by alternately stacking first and second dielectric members having different refractive indexes on the dielectric thin film; and forming a light-transmitting substrate through the opening of the pinhole plate. A laser is irradiated from the side to form an image of the opening in the dielectric thin film, and the energy density at the image forming point is lower than the laser proof strength of the first and second dielectric members and higher than the laser proof strength of the third dielectric member. Adjusting and removing the dielectric thin film and the dielectric multilayer thin film so as to penetrate predetermined portions to form a plurality of holes, thereby forming a desired pattern.
【0013】[0013]
【作用】この発明の請求項1における高反射誘電体マス
クの誘電体薄膜は、透光性基板を透過して照射されるレ
ーザ光の結像によりレーザダメージを受け、アブレーシ
ョン(光分解除去)現象によりレーザダメージを受けた
部分は、その上方に積重された誘電体多層薄膜の上記レ
ーザダメージを受けた部分に対応する部分共々除去され
る。According to the first aspect of the present invention, the dielectric thin film of the highly reflective dielectric mask receives laser damage due to the image formation of laser light transmitted through the light-transmitting substrate and is abraded. portion receiving the laser damage by (photolysis removal) phenomenon, stacked dielectric multilayer thin film of the record in its upper
The part corresponding to the damaged part is removed together.
【0014】又、この発明の請求項2における高反射誘
電体マスクの酸化ジルコニウムで形成された誘電体薄膜
は、照射されるレーザ光によりレーザダメージを受け、
アブレーション現象によりレーザダメージを受けた部分
は、その上方に積重された酸化ハフニウムおよび酸化け
い素の薄膜でなる誘電体多層薄膜の上記レーザダメージ
を受けた部分に対応する部分共々除去される。Further, the dielectric thin film formed of zirconium oxide of the high-reflection dielectric mask according to claim 2 of the present invention suffers laser damage by the irradiated laser light,
The portions damaged by the laser due to the ablation phenomenon are removed together with the portions corresponding to the laser-damaged portions of the dielectric multilayer thin film composed of a thin film of hafnium oxide and silicon oxide stacked thereon. Is done.
【0015】又、この発明の請求項3における高反射誘
電体マスクの誘電体薄膜は、形成時の条件調整によりレ
ーザ耐力を、同一材料でなる誘電体多層薄膜の屈折率の
大なる方の誘電体部材のレーザ耐力より低くなされる。[0015] The dielectric thin film of high reflection dielectric mask in claim 3 of the present invention is the condition adjustment during formation
The laser proof strength is made lower than the laser proof strength of the dielectric member having the larger refractive index of the dielectric multilayer thin film made of the same material.
【0016】又、この発明の請求項4における高反射誘
電体マスクの製造方法は、ピンホール板の開口を介して
透光性基板側からレーザを照射し誘電体薄膜内に開口を
結像するとともに結像点におけるエネルギー密度を第1
および第2の誘電体部材のレーザ耐力より低く且つ第3
の誘電体部材のレーザ耐力より高く調整して誘電体薄膜
および誘電体多層薄膜の所定の部分を貫通するように除
去して複数の穴を形成することにより、エッチングを行
うことなく所望のパターンを形成できる。In the method of manufacturing a highly reflective dielectric mask according to a fourth aspect of the present invention, a laser is irradiated from the light transmitting substrate side through the opening of the pinhole plate to form an image in the dielectric thin film. Together with the energy density at the imaging point
And lower than the laser proof stress of the second dielectric member and the third dielectric member.
By forming a plurality of holes by adjusting the dielectric strength of the dielectric member to be higher than the laser proof strength and penetrating a predetermined portion of the dielectric thin film and the dielectric multilayer thin film, a desired pattern can be formed without performing etching. Can be formed.
【0017】[0017]
【実施例】実施例1. 以下、この発明の実施例を図について説明する。図1は
この発明の実施例1における高反射誘電体マスクの構成
を示す断面図である。図において、従来のものと同様な
部分は同一符号を付して説明を省略する。16は第1お
よび第2の誘電体部材2、3を交互に積重して形成され
る誘電体多層薄膜4と、透光性基板1との間に介挿され
る誘電体薄膜で、例えば酸化ジルコニウム(ZrO2)
等のように第1および第2の誘電体部材よりレーザ耐力
の低い第3の誘電体部材で形成されている。17は誘電
体薄膜16および誘電体多層薄膜4を所定の位置で貫通
することにより、所望のパターンを形成する複数の穴で
あり、これら透光性基板1、誘電体薄膜16、誘電体多
層薄膜4および複数の穴17で高反射誘電体マスク20
を構成している。[Embodiment 1] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a highly reflective dielectric mask according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, parts similar to those of the related art are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Reference numeral 16 denotes a dielectric thin film interposed between the dielectric multilayer thin film 4 formed by alternately stacking the first and second dielectric members 2 and 3 and the light-transmitting substrate 1, for example, an oxidized film. Zirconium (ZrO 2 )
The third dielectric member has a lower laser proof strength than the first and second dielectric members. Reference numeral 17 denotes a plurality of holes for forming a desired pattern by penetrating the dielectric thin film 16 and the dielectric multilayer thin film 4 at predetermined positions, and the transparent substrate 1, the dielectric thin film 16, and the dielectric multilayer thin film. A highly reflective dielectric mask 20 with four and a plurality of holes 17;
Is composed.
【0018】次に、上記のように構成された実施例1に
おける高反射誘電体マスクの製造方法を説明する。ま
ず、図1に示すように、透光性基板1の表面に実際に使
用する紫外レーザ光よりも高いレベルのレーザ耐力を有
する第3の誘電体部材としての酸化ジルコニウム(Zr
O2)を、光学膜厚で使用レーザ波長のほぼ1/2波長
分被着させて誘電体薄膜16を形成する。次に、この誘
電体薄膜16上に高屈折率の第1の誘電体部材2として
の酸化ハフニウム(HfO2)および低屈折率の第2の
誘電体部材3としての酸化けい素(SiO2)を、それ
ぞれ光学膜厚で使用レーザ波長のほぼ1/4波長分交互
に数十層積重被着させて誘電体多層薄膜4を形成する。
なお、この段階で上記従来の技術の項で述べた高反射誘
電体ミラー5に相当するものが構成される。Next, a method of manufacturing the high-reflection dielectric mask according to the first embodiment configured as described above will be described. First, as shown in FIG. 1, zirconium oxide (Zr) as a third dielectric member having a higher laser proof strength than the ultraviolet laser light actually used is formed on the surface of the translucent substrate 1.
O 2 ) is applied with an optical film thickness of approximately 波長 wavelength of the used laser wavelength to form the dielectric thin film 16. Next, hafnium oxide (HfO 2 ) as the first dielectric member 2 having a high refractive index and silicon oxide (SiO 2 ) as the second dielectric member 3 having a low refractive index are formed on the dielectric thin film 16. Are alternately deposited in an optical film thickness of approximately 波長 wavelength of the used laser wavelength in a stack of several tens of layers to form a dielectric multilayer thin film 4.
At this stage, a mirror corresponding to the high-reflection dielectric mirror 5 described in the section of the related art is configured.
【0019】次いで、図2に示すように、エキシマレー
ザ発振器21から出力される紫外レーザ光22をピンホ
ール板23に照射させる。そして、このピンホール板2
3の開口23aを通過した紫外レーザ光22を、ベンド
ミラー24で反射させた後結像レンズ25により透光性
基板1を介して誘電体薄膜16内に照射し、誘電体薄膜
16内にピンホール板23の開口23aを結像させる。Next, as shown in FIG. 2, the pinhole plate 23 is irradiated with an ultraviolet laser beam 22 output from an excimer laser oscillator 21. And this pinhole plate 2
3 of the ultraviolet laser beam 22 having passed through the opening 23a, through the light transmitting substrate 1 by Koyuizo lens 25 is reflected by the bend mirror 24 is irradiated to the dielectric thin film 16, the pin in the dielectric thin film 16 The opening 23a of the hole plate 23 is imaged.
【0020】この時、誘電体薄膜16を形成する第3の
誘電体部材としての酸化ジルコニウムは、誘電体多層薄
膜4を形成し高屈折率を有する第1の誘電体部材2とし
ての酸化ハフニウムよりも光吸収が大きいために、この
結像された部分はナノ秒(nsec)オーダの瞬間的な
レーザダメージをパルス的に受け、アブレーション現象
により、誘電体薄膜16のレーザダメージを受けた部分
および、この部分に対応する誘電体多層薄膜4の一部分
が透光性基板1から剥離して除去され穴が形成される。
そして、このような動作を繰り返すことによって、複数
の穴17が所定の位置に明けられ、所望のパターンが形
成されて高反射誘電体マスク20が完成する。At this time, the zirconium oxide as the third dielectric member forming the dielectric thin film 16 is made of hafnium oxide as the first dielectric member 2 forming the dielectric multilayer thin film 4 and having a high refractive index. Because of the large light absorption, this imaged part has an instantaneous order of nanoseconds (nsec).
The laser-damaged portion of the dielectric thin film 16 and the portion of the dielectric multilayer thin film 4 corresponding to the laser-damaged portion are removed from the light-transmitting substrate 1 by the ablation phenomenon. Is formed.
Then, by repeating such an operation, a plurality of holes 17 are formed at predetermined positions, a desired pattern is formed, and the high-reflection dielectric mask 20 is completed.
【0021】上記実施例1によれば、透光性基板1と誘
電体多層薄膜4との間に、誘電体多層薄膜4を形成する
部材のうち、屈折率の高い方の第1の誘電体部材2より
レーザ耐力の低い誘電体薄膜16を形成し、この誘電体
薄膜16に紫外レーザ光22を、ピンホール板23の開
口23aを介して照射することによって開口23aを結
像させ、これにより誘電体薄膜16にレーザダメージを
パルス的に与え、アブレーション現象によって誘電体薄
膜16のレーザダメージを与えられた部分および、この
部分に対応する誘電体多層薄膜4の一部を透光性基板1
から剥離することによって複数の穴17をあけ、パター
ンを形成するようにしているので、エッチングを行う必
要がなくなり、誘電体多層薄膜4のレーザ耐力を低下さ
せることもなくなる。According to the first embodiment, among the members forming the dielectric multilayer thin film 4 between the translucent substrate 1 and the dielectric multilayer thin film 4, the first dielectric having the higher refractive index is used. From member 2
A dielectric thin film 16 having a low laser proof stress is formed, and the dielectric thin film 16 is irradiated with an ultraviolet laser beam 22 through an opening 23a of a pinhole plate 23 to form an image on the opening 23a. The laser-damaged portion of the dielectric thin film 16 and the part of the dielectric multilayer thin film 4 corresponding to this portion are subjected to laser damage by the ablation phenomenon.
Since a plurality of holes 17 are formed by peeling from the substrate to form a pattern, there is no need to perform etching, and the laser proof strength of the dielectric multilayer thin film 4 does not decrease.
【0022】実施例2. なお、上記実施例1によれば、誘電体多層薄膜4を構成
する第1および第2の誘電体部材2、3を、光学膜厚で
使用レーザ波長のほぼ1/4波長分で交互に積重するこ
とにより、理論上の反射率を最高の状態にしているが、
第1および第2の誘電体部材2、3の光学膜厚を1/4
波長分から若干ずらすようにすれば、実用上の反射率を
ほとんど低下させることなしに、電界強度を減少させる
ことができるという効果を得ることができる。Embodiment 2 FIG. According to the first embodiment, the first and second dielectric members 2 and 3 constituting the dielectric multilayer thin film 4 are alternately stacked at an optical film thickness by about 1 / wavelength of the used laser wavelength. By weighing, the theoretical reflectance is at its highest,
The optical thickness of the first and second dielectric members 2 and 3 is reduced to 1/4
By slightly deviating from the wavelength, it is possible to obtain the effect that the electric field intensity can be reduced without substantially reducing the practical reflectance.
【0023】実施例3. 又、実施例2では、電界強度を減少させるために、第1
および第2の誘電体部材2、3の光学膜厚を、1/4波
長分から若干ずらすようにした場合について説明した
が、誘電体多層薄膜4の最上層に酸化けい素等のような
低屈折率の物質を、光学膜厚で1/2波長分形成するこ
とによりレーザ耐力を向上させることが可能になる。Embodiment 3 FIG. Further, in the second embodiment, in order to reduce the electric field strength, the first
Also, the case where the optical film thickness of the second dielectric members 2 and 3 is slightly shifted from 波長 wavelength has been described, but the uppermost layer of the dielectric multilayer thin film 4 has a low refractive index such as silicon oxide. the rate of material, this is half wavelength formed by the optical film thickness
This makes it possible to improve the laser proof stress .
【0024】実施例4. さらに又、上記実施例1によれば、図2に示すように紫
外レーザ光22を、ベンドミラー24で一旦反射させた
後、結像レンズ25を介して誘電体薄膜16に導く構成
としているが、ベンドミラー24を介すことなく直接導
くように構成しても実施例1と同様の効果を奏すること
は言うまでもない。Embodiment 4 FIG. Furthermore, according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, the ultraviolet laser light 22 is once reflected by the bend mirror 24, and then guided to the dielectric thin film 16 via the imaging lens 25. Needless to say, the same effect as in the first embodiment can be obtained even if the structure is adopted in which the light is guided directly without passing through the bend mirror 24.
【0025】実施例5. 図3はこの発明の実施例5における高反射誘電体マスク
の構成を示す断面図である。図において、図1に示す実
施例1と同様な部分は同一符号を付して説明を省略す
る。26は透光性基板1と誘電体多層薄膜4との間に介
挿される誘電体薄膜で、誘電体多層薄膜4を形成する部
材のうち、高屈折率の第1の誘電体部材と同一の材質の
部材が用いられ、又、誘電体多層薄膜4を構成する第1
および第2の誘電体部2、3共々真空蒸着により形成さ
れている。そして、真空蒸着時の条件、例えば透光性基
板1の温度、蒸着速度等を変えることによって、レーザ
耐力を少なくとも第1の誘電体部材2のレーザ耐力より
も低く調整されている。Embodiment 5 FIG. FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a high-reflection dielectric mask according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. Reference numeral 26 denotes a dielectric thin film interposed between the light-transmitting substrate 1 and the dielectric multilayer thin film 4, and is the same as the first dielectric member having a high refractive index among the members forming the dielectric multilayer thin film 4. The first member constituting the dielectric multilayer thin film 4 is made of a material member.
The second dielectric portions 2 and 3 are both formed by vacuum evaporation. By changing the conditions at the time of vacuum deposition, for example, the temperature of the translucent substrate 1, the deposition rate, and the like, the laser
The proof strength is adjusted to be lower than at least the laser proof strength of the first dielectric member 2.
【0026】上記実施例5によれば、誘電体薄膜26を
形成する誘電体部材を、第1の誘電体部材2と同一材質
のものにしているので、上記各実施例と同様の効果を奏
することは勿論のこと、誘電体薄膜26を形成するため
にわざわざ別の部材を用いることなく、第1および第2
の誘電体部材2、3の2種類を用意すれば良く、又、蒸
着準備から蒸着完了までの一連の作業が簡素化されると
いう効果を発揮する。According to the fifth embodiment, since the dielectric member forming the dielectric thin film 26 is made of the same material as the first dielectric member 2, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained. Needless to say, the first and second members need not be separately used to form the dielectric thin film 26.
It is sufficient to prepare two types of dielectric members 2 and 3, and an effect that a series of operations from preparation for vapor deposition to completion of vapor deposition is simplified.
【0027】実施例6. 上記実施例1では、紫外レーザ光22を用いて誘電体薄
膜16内にピンホール板23の開口23aを結像させる
ようにしているが、これに限定されるものではなく他の
レーザ光を用いても、上記実施例1と同様の効果を得る
ことは言うまでもない。Embodiment 6 FIG. In the first embodiment, the ultraviolet laser light 22 is used to form an image of the opening 23a of the pinhole plate 23 in the dielectric thin film 16. However, the present invention is not limited to this, and another laser light may be used. However, it goes without saying that the same effect as in the first embodiment is obtained.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
ればそれぞれ屈折率の異なる第1および第2の誘電体部
材を交互に積重して形成された誘電体多層薄膜と、この
誘電体多層薄膜を担持し且つレーザ光を透過可能な透光
性基板と、誘電体多層薄膜と透光性基板との間に介挿さ
れ誘電体多層薄膜を形成する両誘電体部材よりレーザ耐
力の低い第3の誘電体部材で形成された誘電体薄膜と、
誘電体多層薄膜および誘電体薄膜を貫通して形成され所
定のパターンに配置された複数の穴とを備え、As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided a dielectric multilayer thin film formed by alternately stacking first and second dielectric members having different refractive indexes. dielectric and multi-layered thin film permeable to carrying and laser light a light-transmitting substrate, the laser-resistant from both the dielectric member to form a dielectric multilayer film interposed between the dielectric multilayer film and the transparent substrate
A dielectric thin film formed of a third dielectric member having low force ;
With a plurality of holes formed through the dielectric multilayer thin film and the dielectric thin film and arranged in a predetermined pattern,
【0029】又、この発明の請求項2によれば第1の誘
電体部材には酸化ハフニウム(HfO2)または酸化ア
ルミニウム(Al 2 O 3 )を、第2の誘電体部材には酸化
けい素(SiO2)を、第3の誘電体部材には酸化ジル
コニウム(ZrO2)をそれぞれ用い、According to a second aspect of the present invention, hafnium oxide (HfO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is used for the first dielectric member, and silicon oxide is used for the second dielectric member. (SiO 2 ) and zirconium oxide (ZrO 2 ) for the third dielectric member, respectively.
【0030】又、この発明の請求項3によれば第3の誘
電体部材は屈折率の大なる方の第1の誘電体部材と同一
材料のものが用いられるとともに形成時の条件調整によ
りレーザ耐力を第1の誘電体部材のレーザ耐力より低く
なされ、According to a third aspect of the present invention, the third dielectric member is made of the same material as that of the first dielectric member having the larger refractive index, and the laser is adjusted by adjusting the conditions at the time of formation. The proof strength is made lower than the laser proof strength of the first dielectric member,
【0031】又、この発明の請求項4によればレーザ光
を透過可能な透光性基板上に第3の誘電体部材でなる誘
電体薄膜を形成する工程と、誘電体薄膜上にそれぞれ屈
折率の異なる第1および第2の誘電体部材を交互に積重
して誘電体多層薄膜を形成する工程と、ピンホール板の
開口を介して透光性基板側からレーザを照射し誘電体薄
膜内に開口を結像するとともに結像点におけるエネルギ
ー密度を第1および第2の誘電体部材のレーザ耐力より
低く且つ第3の誘電体部材のレーザ耐力より高く調整し
て誘電体薄膜および誘電体多層薄膜の所定の部分を貫通
するように除去して複数の穴を形成することにより所望
のパターンを形成する工程とを包含したので、機能の低
下ならびに寿命の短縮を防止することが可能な高反射誘
電体マスクおよびその製造方法を提供することができ
る。According to a fourth aspect of the present invention, a step of forming a dielectric thin film made of a third dielectric member on a translucent substrate capable of transmitting a laser beam, and a step of forming a dielectric thin film on the dielectric thin film, respectively. Forming a dielectric multilayer thin film by alternately stacking first and second dielectric members having different ratios, and irradiating a laser from a light transmitting substrate side through an opening of a pinhole plate to form a dielectric thin film. dielectric thin film and dielectric to adjust the energy density higher than laser damage threshold of and lower than the laser damage threshold of the first and second dielectric members third dielectric member at the imaging point along with images the aperture within Forming a desired pattern by forming a plurality of holes by removing a predetermined portion of the multilayer thin film so as to penetrate the multilayer thin film. A reflective dielectric mask and It is possible to provide a method of manufacturing.
【図1】 この発明の実施例1における高反射誘電体マ
スクの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a highly reflective dielectric mask according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1における高反射誘電体マスクの複数の穴
を形成する過程を示す図である。FIG. 2 is a view showing a process of forming a plurality of holes of the high reflection dielectric mask in FIG.
【図3】 この発明の実施例5における高反射誘電体マ
スクの構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a high-reflection dielectric mask according to a fifth embodiment of the present invention.
【図4】 一般に使用されている高反射誘電体ミラーの
構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a generally used high reflection dielectric mirror.
【図5】 図4に示す高反射誘電体ミラーを応用して形
成される従来の高反射誘電体マスクの構成を示す断面図
である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional high-reflection dielectric mask formed by applying the high-reflection dielectric mirror shown in FIG.
【図6】 図5に示す高反射誘電体マスクの製造工程を
示す図である。FIG. 6 is a view illustrating a manufacturing process of the high-reflection dielectric mask illustrated in FIG. 5;
【図7】 マスクとミラーとを併用して被加工物の表面
に紫外レーザ光を照射して有効利用を図る一般的な構成
を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a general configuration in which a mask and a mirror are used in combination to irradiate the surface of a workpiece with ultraviolet laser light for effective use.
1 透光性基板、2 第1の誘電体部材、3 第2の誘
電体部材、4 誘電体多層薄膜、6、17、27 穴、
7、20、30 高反射誘電体マスク、16、26 誘
電体薄膜。REFERENCE SIGNS LIST 1 translucent substrate, 2 first dielectric member, 3 second dielectric member, 4 dielectric multilayer thin film, 6, 17, 27 holes,
7, 20, 30 High reflection dielectric mask, 16, 26 Dielectric thin film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 俊憲 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電 機株式会社 生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平4−309952(JP,A) 特開 平1−243062(JP,A) 電気学会光・量子デバイス研究会資 料、OQD−95−6、(1995)、PP. 47−55 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/027 G03F 1/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Toshinori Yagi 8-1-1, Tsukaguchi-Honmachi, Amagasaki-shi Mitsubishi Electric Corp. Production Technology Laboratory (56) References JP-A-4-309952 (JP, A) Kaihei 1-243062 (JP, A) Institute of Electrical and Electronics Engineers, Photon and Quantum Device Research Group, OQD-95-6, (1995), PP. 47-55 (58) Fields studied (Int. Cl. 6 , DB (Name) H01L 21/027 G03F 1/08
Claims (4)
の誘電体部材を交互に積重して形成された誘電体多層薄
膜と、この誘電体多層薄膜を担持し且つレーザ光を透過
可能な透光性基板と、上記誘電体多層薄膜と上記透光性
基板との間に介挿され上記誘電体多層薄膜を形成する両
誘電体部材よりレーザ耐力の低い第3の誘電体部材で形
成された誘電体薄膜と、上記誘電体多層薄膜および上記
誘電体薄膜を貫通して形成され所定のパターンに配置さ
れた複数の穴とを備えたことを特徴とする高反射誘電体
マスク。1. A first and a second, each having a different refractive index.
A dielectric multilayer thin film formed by alternately stacking the above dielectric members, a light-transmitting substrate carrying the dielectric multilayer thin film and transmitting laser light, the dielectric multilayer thin film and the light transmitting A dielectric thin film formed of a third dielectric member having lower laser resistance than both dielectric members interposed between the conductive substrate and the dielectric multilayer thin film, forming the dielectric multilayer thin film, the dielectric multilayer thin film, and the dielectric A highly reflective dielectric mask comprising a plurality of holes formed through a thin film and arranged in a predetermined pattern.
(HfO2)または酸化アルミニウム(Al 2 O 3 )を、
第2の誘電体部材には酸化けい素(SiO2)を、第3
の誘電体部材には酸化ジルコニウム(ZrO2)をそれ
ぞれ用いたことを特徴とする請求項1記載の高反射誘電
体マスク。2. The first dielectric member is made of hafnium oxide (HfO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) .
Silicon oxide (SiO 2 ) is used for the second dielectric member,
2. The highly reflective dielectric mask according to claim 1, wherein zirconium oxide (ZrO2) is used for each of said dielectric members.
第1の誘電体部材と同一材料のものが用いられるととも
に形成時の条件調整によりレーザ耐力を第1の誘電体部
材のレーザ耐力より低くなされていることを特徴とする
請求項1記載の高反射誘電体マスク。3. The third dielectric member is made of the same material as that of the first dielectric member having the larger refractive index, and the laser proof stress is reduced by adjusting the conditions at the time of formation. 2. The highly reflective dielectric mask according to claim 1, wherein the dielectric strength is lower than a laser proof stress .
3の誘電体部材でなる誘電体薄膜を形成する工程と、上
記誘電体薄膜上にそれぞれ屈折率の異なる第1および第
2の誘電体部材を交互に積重して誘電体多層薄膜を形成
する工程と、ピンホール板の開口を介して上記透光性基
板側からレーザを照射し上記誘電体薄膜内に上記開口を
結像するとともに上記結像点におけるエネルギー密度を
上記第1および第2の誘電体部材のレーザ耐力より低く
且つ上記第3の誘電体部材のレーザ耐力より高く調整し
て上記誘電体薄膜および誘電体多層薄膜の所定の部分を
貫通するように除去して複数の穴を形成することにより
所望のパターンを形成する工程とを包含したことを特徴
とする高反射誘電体マスクの製造方法。4. A step of forming a dielectric thin film made of a third dielectric member on a light-transmitting substrate capable of transmitting a laser beam, and forming a first and second dielectric films having different refractive indexes on the dielectric thin film. Forming a dielectric multilayer thin film by alternately stacking the dielectric members of the above, and irradiating a laser from the transparent substrate side through the opening of the pinhole plate to form the opening in the dielectric thin film. the dielectric thin film and the dielectric multilayer adjusted higher than the laser strength of and the third dielectric member, the energy density lower than the laser damage threshold of the first and second dielectric members in the image forming point as well as the image Forming a desired pattern by forming a plurality of holes by removing a predetermined portion of the thin film so as to penetrate the thin film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8327593A JP2792385B2 (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | High reflection dielectric mask and method of manufacturing the same |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06295850A JPH06295850A (en) | 1994-10-21 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-04-09 JP JP8327593A patent/JP2792385B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|
| 電気学会光・量子デバイス研究会資料、OQD−95−6、(1995)、PP.47−55 |
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| JPH06295850A (en) | 1994-10-21 |
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