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JP3283085B2 - Laser beam control method - Google Patents
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JP3283085B2 - Laser beam control method - Google Patents

Laser beam control method

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JP3283085B2
JP3283085B2 JP00804993A JP804993A JP3283085B2 JP 3283085 B2 JP3283085 B2 JP 3283085B2 JP 00804993 A JP00804993 A JP 00804993A JP 804993 A JP804993 A JP 804993A JP 3283085 B2 JP3283085 B2 JP 3283085B2
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laser
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photosensitive
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智徳 市川
康浩 安間
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームの焦点合
わせを制御するレーザビーム制御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 laser beam control method for controlling focusing of a laser beam.

【0002】光集積回路パターンやホログラムなどの微
細なパターンを描画するレーザ描画装置は、ビーム径を
自動的に焦点合わせすることが要求されている。
2. Description of the Related Art A laser drawing apparatus for drawing a fine pattern such as an optical integrated circuit pattern and a hologram is required to automatically focus a beam diameter.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、レーザビーム描画装置のオートフ
ォーカスは、描画用の対物レンズの上方に近赤外半導体
レーザを用いたレーザ干渉計を配置し、基板との間の距
離を所定距離になるように調整していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an autofocus of a laser beam drawing apparatus, a laser interferometer using a near-infrared semiconductor laser is disposed above a drawing objective lens, and a distance between the laser and the substrate is set to a predetermined distance. Was adjusted as follows.

【0004】また、レーザビーム描画装置を用いて例え
ば所望の線幅の導波路パターンをフォトレジスト上に描
画するためにレーザ光を線幅と同適度の大きさに調整す
る必要がある。従来は、フォトレジスト上に感光性のレ
ーザ光を当ててこの調整を行っていた。
In addition, in order to draw a waveguide pattern having a desired line width on a photoresist using a laser beam drawing apparatus, for example, it is necessary to adjust a laser beam to a size as large as the line width. Conventionally, this adjustment has been performed by irradiating a photosensitive laser beam onto the photoresist.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って、上述した前者
のレーザ干渉計を用いたオートフォーカス系は、非常に
測定分解能が高いという特徴を持っているが、光学系が
複雑になり、情報をフィードバックし、移動させるZス
テージの重量負荷が大きくなり、価格も高価なものにな
る。また、非常にエネルギ密度の高いビームを照射し続
けることはフォトレジストに悪影響を与えるという問題
があった。
Therefore, the above-mentioned autofocus system using the laser interferometer has the feature that the measurement resolution is very high, but the optical system becomes complicated and information is fed back. However, the weight load of the Z stage to be moved increases, and the price becomes expensive. In addition, there is a problem that continuing irradiation with a beam having a very high energy density adversely affects the photoresist.

【0006】また、上述した後者のレーザ光をフォトレ
ジスト上に照射して焦点合わせを行う方法は、パターニ
ングを始める位置でHe−Cdレーザでフォトレジスト
に当てて焦点合わせを行うため、この位置のフォトレジ
ストの感光量が多くなり、所望の線幅よりも大きくな
り、特に線同士が接近するようなパターニングができな
くなってしまうという問題があった。
In the latter method of performing the focusing by irradiating the photoresist with the laser beam, the focusing is performed by applying the He-Cd laser to the photoresist at the position where the patterning is started. There has been a problem that the photosensitivity of the photoresist is increased and becomes larger than a desired line width, and in particular, it becomes impossible to perform patterning such that the lines come close to each other.

【0007】本発明は、これらの問題を解決するため、
レーザ光を被描画体に照射したときの面積をもとに自動
焦点合わせを行い、非常に簡易かつ軽量な光学系で自動
焦点合わせを可能にすると共に、更に非感光性のレーザ
光を使用して自動焦点合わせを行った後に感光性のレー
ザ光により描画し、自動焦点時の感光による非所望のパ
ターン幅の増大を無くして均一な線幅のパターンの描画
を可能にすることを目的としている。
[0007] The present invention solves these problems,
Automatic focusing is performed based on the area when the object is irradiated with the laser beam, enabling automatic focusing with a very simple and lightweight optical system, and using a non-photosensitive laser beam. It is intended to make it possible to draw a pattern with a uniform line width by eliminating an undesired pattern width increase due to exposure at the time of auto focus after performing auto-focusing with a photosensitive laser beam. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】図1、図2、図5および
図10を参照して課題を解決するための手段を説明す
る。
Means for solving the problem will be described with reference to FIGS. 1, 2, 5 and 10.

【0009】図1、図2、図5および図10において、
検出器14は、レーザビームを対物レンズ12により被
描画体8に照射し、反射してきたレーザを検出するもの
である。
Referring to FIGS. 1, 2, 5 and 10,
The detector 14 irradiates the object 8 with a laser beam through the objective lens 12 and detects the reflected laser.

【0010】面積測定部21は、検出器14からの信号
をもとに被描画体8上のビームスポット面積S1、S
1’を測定するものである。Z調整処理部24は、測定
したビームスポット面積S1と指定した面積S0とを比
較してその誤差分に対応するZ方向の移動量ΔZを算出
したりなどするものである。
The area measuring unit 21 determines the beam spot areas S 1, S 1 on the object 8 based on a signal from the detector 14.
1 ′ is measured. The Z adjustment processing unit 24 compares the measured beam spot area S1 with the designated area S0, and calculates a movement amount ΔZ in the Z direction corresponding to the error.

【0011】Z調整処理部27は、非感光性の測定した
ビームスポット面積S1’と指定した面積S0’とを比
較してその誤差分に対するZ方向の移動量ΔZを算出し
たりなどするものである。
The Z-adjustment processing section 27 compares the non-photosensitive measured beam spot area S1 'with the designated area S0' and calculates the Z-direction movement amount ΔZ for the error. is there.

【0012】高さテーブル29は、Z調整処理部27に
よって被描画体8の全体の所定位置について算出した移
動量ΔZを設定するものである。位置検出部31は、パ
ターンの分岐点を検出して位置(X、Y、Z)を記憶す
るものである。
The height table 29 is for setting a movement amount ΔZ calculated by the Z adjustment processing section 27 for a predetermined position of the whole drawing object 8. The position detecting section 31 detects a branch point of the pattern and stores the position (X, Y, Z).

【0013】再描画処理部32は、パターンの分岐点か
ら再描画を行うものである。
The redrawing processing section 32 performs redrawing from the branch point of the pattern.

【0014】[0014]

【作用】本発明は、図1、図2および図5に示すよう
に、レーザビームを対物レンズ12により被描画体8に
照射し、反射してきたレーザを検出器14が検出し、面
積測定部21が検出器14からの信号をもとに被描画体
8上のビームスポット面積S1を測定し、Z調整処理部
24が測定したビームスポット面積S1と指定した面積
S0とを比較してその誤差分に対応するZ方向の移動量
ΔZを算出し、この算出した移動量ΔZだけ対物レンズ
12と被描画体8との距離を移動するようにしている。
According to the present invention, as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 5, a laser beam is applied to the object to be drawn 8 by an objective lens 12, a reflected laser is detected by a detector 14, and an area measuring unit is provided. Numeral 21 measures the beam spot area S1 on the object 8 based on the signal from the detector 14, compares the beam spot area S1 measured by the Z adjustment processing unit 24 with the designated area S0, and calculates the error. The movement amount ΔZ in the Z direction corresponding to the minute is calculated, and the distance between the objective lens 12 and the object 8 is moved by the calculated movement amount ΔZ.

【0015】この際、レーザビームの照射する位置を所
定距離移動する毎に、移動量ΔZを算出して対物レンズ
12と被描画体8との距離を移動するようにしている。
また、非感光性のレーザビームにより対物レンズ12を
介して被描画体8に照射し、反射してきたレーザを検出
器14が検出し、面積測定部21が検出器14からの信
号をもとに被描画体8上の非感光性のビームスポット面
積S1’を測定し、Z調整処理部27が測定したビーム
スポット面積S1’と指定した面積S0’とを比較して
その誤差分に対応するZ方向の移動量ΔZを算出し、こ
の算出した移動量ΔZだけ対物レンズ12と被描画体8
との距離を移動するようにしている。
At this time, every time the irradiation position of the laser beam is moved by a predetermined distance, the movement amount ΔZ is calculated to move the distance between the objective lens 12 and the object 8 to be drawn.
The object to be drawn 8 is irradiated with a non-photosensitive laser beam through the objective lens 12, and the reflected laser is detected by the detector 14, and the area measuring unit 21 detects the reflected laser based on the signal from the detector 14. The non-photosensitive beam spot area S1 'on the object 8 is measured, and the beam spot area S1' measured by the Z adjustment processing unit 27 is compared with the designated area S0 '. The movement amount ΔZ in the direction is calculated, and the objective lens 12 and the object to be drawn 8 are moved by the calculated movement amount ΔZ.
And try to move the distance.

【0016】また、高さテーブル29を設けて、Z調整
処理部27によって被描画体8の全体の所定位置につい
て移動量ΔZをそれぞれ算出して設定しておき、感光性
のレーザビームを照射して被描画体8にパターンを描画
する際に、この高さテーブル29に設定された位置に対
応するΔZを取り出して対物レンズ12と被描画体8と
の距離を移動するようにしている。
Further, a height table 29 is provided, and a movement amount ΔZ is calculated and set for each predetermined position of the whole drawing object 8 by the Z adjustment processing section 27, and a photosensitive laser beam is irradiated. When a pattern is drawn on the object 8 by drawing, ΔZ corresponding to the position set in the height table 29 is taken out and the distance between the objective lens 12 and the object 8 is moved.

【0017】また、レーザビームを対物レンズ12によ
り被描画体8に照射し、反射してきたレーザを検出器1
4が検出し、面積測定部21が検出器14からの信号を
もとに被描画体8上のビームスポット面積S1を測定
し、Z調整処理24が測定したビームスポット面積S1
と指定された面積S0とを比較してその誤差分に対応す
るZ方向の移動量ΔZを算出し、描画開始点でこの算出
したZ方向の移動量ΔZだけ対物レンズ12と被描画体
8との距離を移動した後、パターンの描画を開始してビ
ームスポット面積S1が指定された面積S0となるよう
にZ方向調整を行い、位置検出部31がパターンの分岐
点のときにZ座標Zi(iは分岐点)を記憶しておき、
再描画処理部32がパターンの分岐点から再描画を開始
する際にこの記憶しておいたZ座標Ziを設定して分岐
パターンの描画を開始するようにしている。
The object 8 is irradiated with a laser beam by the objective lens 12 and the reflected laser is detected by the detector 1.
4, the area measuring unit 21 measures the beam spot area S1 on the object 8 based on the signal from the detector 14, and the beam spot area S1 measured by the Z adjustment processing 24.
Is compared with the designated area S0 to calculate a movement amount ΔZ in the Z direction corresponding to the error. At the drawing start point, the objective lens 12 and the object 8 are moved by the calculated movement amount ΔZ in the Z direction. , The pattern writing is started, and the Z direction is adjusted so that the beam spot area S1 becomes the designated area S0. When the position detection unit 31 is at the branch point of the pattern, the Z coordinate Zi ( i is a branch point)
When the redrawing processing unit 32 starts redrawing from the branch point of the pattern, the stored Z coordinate Zi is set to start drawing the branch pattern.

【0018】従って、レーザ光を被描画体8に照射した
ときの面積をもとに自動焦点合わせを行うことにより、
非常に簡易かつ軽量な光学系で自動焦点合わせを行うこ
とが可能となる。また、非感光性のレーザ光を被描画体
8に照射したときの面積をもとに自動焦点合わせを行っ
て高さテーブル29に記憶してこれを参照しつつ感光性
のレーザ光を使用して描画することにより、非常に簡易
かつ軽量な光学系、しかも自動焦点時の感光による非所
望のパターン幅の増大を無くして均一な線幅のパターン
を描画することが可能となる。
Therefore, by performing automatic focusing based on the area when the object 8 is irradiated with the laser light,
Automatic focusing can be performed with a very simple and lightweight optical system. In addition, automatic focusing is performed based on the area when the non-photosensitive laser beam is applied to the object 8 to be drawn, stored in the height table 29, and the photosensitive laser beam is used while referring to the table. By drawing the image by using a very simple and lightweight optical system, it is possible to draw a pattern having a uniform line width without increasing an undesired pattern width due to exposure at the time of automatic focusing.

【0019】また、分岐パターンを描画する際に、分岐
点の位置(X、Y、Z)を記憶しておき、この分岐点か
ら再描画時にこの記憶しておいた位置(X、Y、Z)を
設定して迅速に描画開始することが可能となる。
When the branch pattern is drawn, the position (X, Y, Z) of the branch point is stored, and the stored position (X, Y, Z) is used when redrawing from this branch point. ) Can be set to start drawing quickly.

【0020】[0020]

【実施例】まず、図1から図4用いて本発明の実施例の
構成および動作を順次詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the configuration and operation of an embodiment of the present invention will be sequentially described in detail with reference to FIGS.

【0021】図1は、本発明の1実施例構成図を示す。
図1において、光学ヘッド1は、被描画体8上に細く絞
ったビームスポットを照射し、当該被描画体8上の感光
材料を露光して微細なパターンを描画するものであっ
て、図1の(b)に示すように構成を持つものである。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an optical head 1 irradiates a finely focused beam spot on a drawing target 8 and exposes a photosensitive material on the drawing target 8 to draw a fine pattern. (B).

【0022】Xステージ2、Yステージ3は、基板9上
に配置した被描画体8を水平方向のX方向、Y方向に移
動させる移動機構である。Zステージ4は、基板上に配
置した被描画体8と、対物レンズ12の間の距離(Z方
向の距離)を任意に移動(調整)する機構である。
The X stage 2 and the Y stage 3 are moving mechanisms for moving the object 8 placed on the substrate 9 in the horizontal X and Y directions. The Z stage 4 is a mechanism for arbitrarily moving (adjusting) the distance (distance in the Z direction) between the object 8 placed on the substrate and the objective lens 12.

【0023】ステージコントローラ5は、Xステージ
2、Yステージ3、Zステージ4を移動制御する機構で
ある。He−Cdレーザ6は、被描画体8であるフォト
レジストを露光させる感光性のレーザ光を発生するもの
である。
The stage controller 5 is a mechanism for controlling the movement of the X stage 2, the Y stage 3, and the Z stage 4. The He-Cd laser 6 generates a photosensitive laser beam for exposing the photoresist as the object to be drawn 8.

【0024】光強度変調器7は、He−Cdレーザ6か
ら放射されたレーザ光の光強度を変調するものである。
ミラーは、レーザ光を反射するものである。
The light intensity modulator 7 modulates the light intensity of the laser light emitted from the He-Cd laser 6.
The mirror reflects the laser light.

【0025】コンピュータシステム20は、プログラム
に従って各種制御を行うものであり、ここでは、ステー
ジコントローラ5に指令してXステージ2、Yステージ
3、Zステージ4を移動制御したり、光学ヘッド1内の
検出器14によって検出した被描画体8上のビームスポ
ットの面積S1が指定した面積S0に等しくなるよよう
にZステージ4を制御して自動焦点合わせしたりなどの
制御を行うものである。このコンピュータシステム20
は、ここでは、面積測定部21、光強度変調部22、光
強度検出部23、Z調整処理部24、面積−Z変換部2
5および制御部26などから構成されるものである。
The computer system 20 performs various controls in accordance with a program. Here, a command is issued to the stage controller 5 to control the movement of the X stage 2, the Y stage 3, and the Z stage 4, and to control the movement of the optical head 1. The Z stage 4 is controlled so that the beam spot area S1 on the object 8 detected by the detector 14 becomes equal to the designated area S0 to perform control such as automatic focusing. This computer system 20
Here, the area measurement unit 21, the light intensity modulation unit 22, the light intensity detection unit 23, the Z adjustment processing unit 24, the area-Z conversion unit 2
5 and a control unit 26.

【0026】面積測定部21は、検出器14からの信号
をもとに被描画体8上のビームスポット面積S1を測定
するものであって、例えば撮像素子(CCDなど)から
の信号をもとに“1”の値の画素数を計測するものであ
る。
The area measuring section 21 measures a beam spot area S1 on the object 8 based on a signal from the detector 14, and for example, based on a signal from an image pickup device (CCD or the like). The number of pixels having a value of "1" is measured.

【0027】光強度変調部22は、光強度変調器7から
の出力光を強度変調するものである。光強度検出部23
は、光強度検出器20への入力光について、その光強度
を検出するものである。
The light intensity modulating section 22 modulates the intensity of the output light from the light intensity modulator 7. Light intensity detector 23
Is for detecting the light intensity of the input light to the light intensity detector 20.

【0028】Z調整処理部24は、Zステージ4の高さ
(ΔZ)を調整(移動制御)するものである。面積−Z
変換部25は、面積測定部21によって測定した被描画
体8上のビームスポットの面積(“1”の画素数)と、
指定した面積S0との誤差が許容誤差以上のときに、当
該S1をS0にするために面積−ΔZの変換を行うもの
である(図4参照)。
The Z adjustment processing section 24 adjusts (moves and controls) the height (ΔZ) of the Z stage 4. Area-Z
The conversion unit 25 calculates the area of the beam spot on the object 8 measured by the area measurement unit 21 (the number of “1” pixels),
When the error from the designated area S0 is equal to or more than the allowable error, the area-ΔZ conversion is performed to make S1 into S0 (see FIG. 4).

【0029】制御部26は、各種統括制御を行うもので
ある。図2は、図1の光学ヘッド1の詳細構成図を示
す。図2において、光学ヘッド1は、被描画体8上に細
く絞ったビームスポットを照射し、当該被描画体8上の
感光材料を露光して微細なパターンを描画するものであ
って、対物レンズ12、ハーフミラー13、検出器14
などから構成されるものである。
The control section 26 performs various general controls. FIG. 2 shows a detailed configuration diagram of the optical head 1 of FIG. In FIG. 2, an optical head 1 irradiates a finely focused beam spot on a drawing target 8 and exposes a photosensitive material on the drawing target 8 to draw a fine pattern. 12, half mirror 13, detector 14
And so on.

【0030】対物レンズ12は、ハーフミラー13で反
射されたレーザ光を被描画体8上に細く絞って照射する
ものであって、ここで、所定の面積を持つビームスポッ
トによって被描画体8を照射するように絞るものであ
る。
The objective lens 12 is for irradiating the laser beam reflected by the half mirror 13 on the object 8 to be drawn narrowly. Here, the object 8 is irradiated with a beam spot having a predetermined area. It squeezes to irradiate.

【0031】ハーフミラー13は、レーザ光を反射して
対物レンズ12に入射したり、被描画体8によって反射
して対物レンズ12から入射したレーザ光を検出器14
に入射したりするものである。
The half mirror 13 reflects the laser light to be incident on the objective lens 12 or reflects the laser light reflected by the object 8 and incident from the objective lens 12 to a detector 14.
Or the like.

【0032】検出器14は、ビームスポット面積を検出
するものであって、例えばMOS型固体撮像素子であ
る。このMOS固体撮像素子は、微小な素子(フォトセ
ンサ)が例えば244×244個、縦横に規則正しく配
列したものである。この微小な素子は、入射光に比例し
た電荷を蓄え、カメラ内部で発生する同期パルス(水
平、垂直方向)に同期して順次信号線より複合映像信号
(アナログ)として送出する。この複合映像信号をディ
ジタル信号に変換し、コンピュータシステム20に入力
する。そして、面積測定部21が被描画体8上のビーム
スポットの面積を測定、即ち明るい“1”の値を持つ画
素数を数えて面積を測定する。
The detector 14 detects a beam spot area and is, for example, a MOS type solid-state image sensor. This MOS solid-state imaging device is a device in which, for example, 244 × 244 minute elements (photo sensors) are regularly and vertically arranged. These minute elements store charges proportional to the incident light, and sequentially transmit them as composite video signals (analog) from signal lines in synchronization with synchronization pulses (horizontal and vertical directions) generated inside the camera. The composite video signal is converted into a digital signal and input to the computer system 20. Then, the area measuring unit 21 measures the area of the beam spot on the drawing target object 8, that is, counts the number of pixels having a bright “1” value to measure the area.

【0033】次に、図3のフローチャートに示す順序に
従い、図1および図2の構成の動作を詳細に説明する。
図3において、A21は、X、Yステージを用いて被描
画体8を光学ヘッド1の位置へ移動する。これは、図1
のXステージ2、Yステージ3を用いて、被描画体8を
光学ヘッド1によってレーザビームを照射してパターン
を描画する位置へ移動する。
Next, the operation of the configuration of FIGS. 1 and 2 will be described in detail according to the order shown in the flowchart of FIG.
In FIG. 3, A21 moves the object 8 to the position of the optical head 1 using the X and Y stages. This is shown in FIG.
By using the X stage 2 and the Y stage 3, the object 8 is moved to a position where a pattern is drawn by irradiating a laser beam by the optical head 1 with a laser beam.

【0034】A22は、レーザ照射開始する。これは、
左側に記載したように、光強度変調部22が光強度変調
器7に指示してHe−Cdレーザ6からのレーザ光を光
学ヘッド1に入射し、対物レンズ12によって縮小した
ビームスポットを被描画体8に照射開始する。
In A22, laser irradiation starts. this is,
As described on the left side, the light intensity modulator 22 instructs the light intensity modulator 7 to enter the laser beam from the He-Cd laser 6 into the optical head 1 and draw a beam spot reduced by the objective lens 12. The irradiation of the body 8 is started.

【0035】A23は、ビームスポット面積S0を入力
する。これは、被描画体8上のビームスポット面積S0
の基準値を入力する。A24は、Zステージの移動方向
を指定する。これは、後述する図4に示すように、検出
した面積S1をA23で指示された面積S0に等しくす
るときのZステージの移動方向を指定する。例えば図4
の例では、Zステージの位置をZ1からZ0へ移動する
と、面積がS1からS0になるという移動方向を指定す
る。
A23 inputs the beam spot area S0. This corresponds to the beam spot area S0 on the object 8 to be drawn.
Enter the reference value for. A24 specifies the moving direction of the Z stage. This specifies the moving direction of the Z stage when the detected area S1 is made equal to the area S0 specified by A23, as shown in FIG. 4 described later. For example, FIG.
In the example, when the position of the Z stage is moved from Z1 to Z0, a movement direction in which the area is changed from S1 to S0 is designated.

【0036】A29は、ビームスポット面積S1を検出
する。これは、図2で、レーザ光をハーフミラー13、
対物レンズ12によって収束して被描画体8に照射し、
反射したレーザ光を対物レンズ12およびハーフミラー
13を介して検出器14によって検出する。この検出し
た信号を、面積測定部21が光強度“1”の画素数を計
測し、対物レンズ12の倍率などを考慮し、被描画体8
上のビームスポットの面積S1を算出する。
A29 detects the beam spot area S1. This is shown in FIG.
It is converged by the objective lens 12 and irradiates the object 8 to be drawn,
The reflected laser light is detected by the detector 14 via the objective lens 12 and the half mirror 13. Based on the detected signal, the area measurement unit 21 measures the number of pixels having the light intensity “1”, and takes into account the magnification of the objective lens 12 and the like, and
The area S1 of the upper beam spot is calculated.

【0037】A30は、S0とS1を比較する。|(S
0−S1)/S0|≦E(許容誤差)の場合は、面積S
1がS0に許容誤差範囲内で等しいので、A31、A3
2をZステージ移動を行うことなく、A33に進む。一
方、|(S0−S1)/S0|>E(許容誤差)の場合
は、面積S1がS0に許容誤差以上であるので、A31
に進む。
A30 compares S0 and S1. | (S
0−S1) / S0 | ≦ E (tolerance), the area S
Since A1 is equal to S0 within the allowable error range, A31, A3
No. 2 proceeds to A33 without moving the Z stage. On the other hand, in the case of | (S0−S1) / S0 |> E (allowable error), the area S1 is larger than the allowable error of S0, so A31
Proceed to.

【0038】A31は、S1をf(S)に代入してΔZ
を算出する。これは、例えば図4の面積S1からZ1を
求める式f(S)に代入してZ1を求め、このZ1と、
基準となる面積S0のときのZ0との差ΔZを算出す
る。
A31 substitutes S1 for f (S) to obtain ΔZ
Is calculated. This is obtained by substituting into an equation f (S) for obtaining Z1 from the area S1 in FIG.
The difference ΔZ from the reference area S0 to Z0 is calculated.

【0039】A32は、ZステージをZ0に移動してS
0にする。これは、図1のZ調整処理部24が算出した
ΔZだけ、Zステージ4を移動させる。A33は、X、
Yステージ一が終了位置となるまで繰り返す。これは、
あるX、Y位置においてΔZを移動して、被描画体8上
の面積がS0となるようにZ方向の調整を行ったので、
次のX、Y位置について繰り返し、被描画体8上の面積
がS0となるようにZ方向の調整を行う。
A32 moves the Z stage to Z0 and sets S
Set to 0. This moves the Z stage 4 by ΔZ calculated by the Z adjustment processing unit 24 in FIG. A33 is X,
This operation is repeated until the first stage reaches the end position. this is,
Since ΔZ was moved at certain X and Y positions and the Z direction was adjusted so that the area on the drawing target body 8 became S0,
The next X and Y positions are repeated, and the adjustment in the Z direction is performed so that the area on the object 8 becomes S0.

【0040】以上によって、レーザ光を対物レンズ12
によって適度に絞った、指定された面積S0で被描画体
8を照射するようにZ方向の調整を行い、いわゆる自動
的に焦点合わせを行うことが可能となる。特に、本発明
では、被描画体8をレーザ光のビームスポットが照射す
る面積がS0となるように、対物レンズ12と被描画体
8との距離を調整して自動焦点合わせを行うことが可能
となる。この際、検出した面積S1を指定された基準の
面積S0に等しくするようにしているため、ビームスポ
ットの径を検出する場合に比し、測定感度を大幅に向上
させ、精度高くかつ確実に自動焦点合わせできる。
As described above, the laser beam is emitted from the objective lens 12.
Thus, adjustment in the Z direction is performed so as to irradiate the drawing target body 8 with the designated area S0 which is appropriately narrowed, and so-called automatic focusing can be performed. In particular, in the present invention, it is possible to perform the automatic focusing by adjusting the distance between the objective lens 12 and the object 8 so that the area of the object 8 to be irradiated by the laser beam spot is S0. Becomes At this time, since the detected area S1 is made equal to the designated reference area S0, the measurement sensitivity is greatly improved as compared with the case where the diameter of the beam spot is detected, and the accuracy and the accuracy are automatically increased. Can focus.

【0041】(1) 許容誤差EとΔZの例について説
明する。 ・対物レンズ12の倍率を40倍 ・描画パワー5μW ・ビームスポット面積S0=100画素 と設定した場合、測定したビームスポット面積S1は、 ・E=5%の場合 ・S1=105ならΔZ=0.14μm ・S1=95ならΔZ=0.10μm ・E=3%の場合 ・S1=103ならΔZ=0.06μm ・S1=97ならΔZ=0.09μm となる。ここで、Zステージ4の最小分解能を0.1μ
mとすると、E=5%の場合、ΔZ≧0.1μmとな
り、ビームスポット面積をS0に制御することが可能で
ある。一方、E=3%の場合、ΔZ<0.1μmとな
り、ビームスポット面積をS0に制御することが不可能
になる。EとΔZはこのような関係があるため、Eをあ
る閾値以上にする必要がある。
(1) An example of the allowable error E and ΔZ will be described. When the magnification of the objective lens 12 is set to 40 times, when the drawing power is 5 μW, when the beam spot area S0 is set to 100 pixels, the measured beam spot area S1 is: When E = 5%, when S1 = 105, ΔZ = 0. 14 μm ・ S1 = 95, ΔZ = 0.10 μm ・ E = 3% ・ S1 = 103, ΔZ = 0.06 μm ・ S1 = 97, ΔZ = 0.09 μm Here, the minimum resolution of the Z stage 4 is 0.1 μm.
Assuming that m, when E = 5%, ΔZ ≧ 0.1 μm, and the beam spot area can be controlled to S0. On the other hand, when E = 3%, ΔZ <0.1 μm, and it becomes impossible to control the beam spot area to S0. Since E and ΔZ have such a relationship, it is necessary to set E to a certain threshold or more.

【0042】(2) 面積による制御の長所 例えば ・ビーム径を1μm ・ビーム径の変化分をΔrμm とすると、ビーム面積の変化分は、 π(1+Δr)2=π(1+2Δr+Δr2)≒π(1+
2Δr) から2πΔrとなる(Δr2は、Δr=0.1μm程度
であり、0(零)とした)。従って、面積を測定してビ
ーム径を制御した方が、直接にビーム径を測定して制御
した場合に比し、感度が2π倍≒6.28倍だけ良くな
る。更に、面積を用いて測定した場合には、検出器14
の画素数が少なくて荒い場合でも、ビーム径を精度高く
かつ感度高く検出できる利点もある。
(2) Advantages of control by area For example, if the beam diameter is 1 μm and the change in beam diameter is Δrμm, the change in beam area is π (1 + Δr) 2 = π (1 + 2Δr + Δr 2 ) ≒ π (1+
2Δr) to 2πΔr (Δr 2 is about 0.1 μm, and is set to 0 (zero)). Therefore, when the beam diameter is controlled by measuring the area, the sensitivity is improved by 2π ≒ 6.28 times as compared with the case where the beam diameter is directly measured and controlled. Further, when measurement is performed using the area, the detector 14
There is also an advantage that the beam diameter can be detected with high accuracy and high sensitivity even when the number of pixels is small and rough.

【0043】図4は、本発明の面積−Z変換の説明図を
示す。図4において、Z=f(S)は、被描画体8上の
面積(画素数)Sを代入してそのときのZ(対物レンズ
12と被描画体8との間のZ方向の距離)を算出する、
予め測定して求めた関係式である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the area-Z conversion according to the present invention. In FIG. 4, Z = f (S) is Z (distance between the objective lens 12 and the object 8 in the Z direction) by substituting the area (number of pixels) S on the object 8. Calculate
This is a relational expression obtained by measurement in advance.

【0044】ビームウェストは、対物レンズ12によっ
てレーザ光を一番細く絞った状態のときである。このビ
ームウェストの面積のときのZ方向の位置をZ=0と
し、デフォーカスしたときのビームスポットの面積とZ
との関係を予め測定(計算)して図示のように求めてお
く。
The beam waist is a state in which the laser beam is narrowed to the minimum by the objective lens 12. The position in the Z direction at the area of the beam waist is Z = 0, and the area of the beam spot at the time of defocus and Z
Is measured (calculated) in advance and determined as shown in the figure.

【0045】これにより、既述したように、例えば被描
画体8上のビームスポット面積がS1のときにZ1と求
まり、指定された基準となる面積S0のときのZ0との
差ΔZ=|Z1−Z0|が算出できる。そして、ΔZ
(=|Z1−Z0|)だけ、Zステージ4を移動させる
と、ビームスポットの面積がS0となり、Z方向の自動
焦点合わせが一度の操作によって迅速に実行可能とな
る。この際、既述したように、面積S1を求め、自動焦
点合わせに使用しているため、検出感度が従来のビーム
スポット径を検出する場合に比し、大幅に改善できり、
精度高くかつ迅速に自動焦点合わせができる。
Thus, as described above, for example, when the beam spot area on the drawing target body 8 is S1, Z1 is obtained, and the difference ΔZ = | Z1 from Z0 when the designated reference area S0 is obtained. −Z0 | can be calculated. And ΔZ
When the Z stage 4 is moved by (= | Z1−Z0 |), the area of the beam spot becomes S0, and automatic focusing in the Z direction can be quickly performed by a single operation. At this time, as described above, since the area S1 is obtained and used for automatic focusing, the detection sensitivity can be greatly improved as compared with the case where the conventional beam spot diameter is detected.
Automatic focusing can be performed accurately and quickly.

【0046】次に、図5から図9を用いて本発明の他の
実施例の構成および動作を順次詳細に説明する。図5
は、本発明の他の実施例構成図を示す。これは、感光性
のレーザ光を放射するHe−Cdレーザ6の他に、自動
焦点合わせ用の非感光性のレーザ光を放射するHe−N
eレーザ61を新たに設けると共に、事前に当該非感光
性のレーザ光を用いて非描画体8と対物レンズ12の距
離ΔZを予め測定するZ調整処理部27、面積−Z変換
部28、および高さテーブル29を設けた場合の構成で
ある。ここで、2、3、4、5、6、7、21、22、
23、30は図1の同一番号のものと同一であるので説
明を省略する。また、光学ヘッド1は、図1の(b)の
構成と同一であり、検出器14が非感光性のHe−Ne
レーザ61から放射されたレーザ光の被描画体8上の面
積を信号として検出する点が異なるのみで他は同じであ
るので構成を省略する。
Next, the configuration and operation of another embodiment of the present invention will be sequentially described in detail with reference to FIGS. FIG.
Shows a configuration diagram of another embodiment of the present invention. This is because, in addition to the He-Cd laser 6 that emits a photosensitive laser beam, the He-Nd that emits a non-photosensitive laser beam for automatic focusing is used.
an e-laser 61 is newly provided, and a Z adjustment processing unit 27 for previously measuring a distance ΔZ between the non-drawing object 8 and the objective lens 12 using the non-photosensitive laser light in advance, an area-Z conversion unit 28, and This is a configuration when a height table 29 is provided. Here, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 21, 22,
23 and 30 are the same as those of the same numbers in FIG. The optical head 1 has the same configuration as that shown in FIG. 1B, and the detector 14 has a non-photosensitive He-Ne
The only difference is that the area of the laser light emitted from the laser 61 on the object 8 to be drawn is detected as a signal.

【0047】図5において、He−Neレーザ61は、
被描画体8であるフォトレジストに対する非感光性のレ
ーザ光を放射するものであって、対物レンズ12と当該
被描画体8との間の距離Zを自動調整するためのもので
ある。
In FIG. 5, the He—Ne laser 61 is
A non-photosensitive laser beam is emitted to the photoresist, which is the object to be drawn 8, and is for automatically adjusting the distance Z between the objective lens 12 and the object to be drawn 8.

【0048】コンピュータシステム20は、プログラム
に従って各種制御を行うものであり、ここでは、ステー
ジコントローラ5に指令してXステージ2、Yステージ
3、Zステージ4を移動制御したり、光学ヘッド1内の
検出器14によって検出した被描画体8上の非感光性の
ビームスポットの面積S1’が指定した面積S0’(感
光性のビームスポット面積S0に対応する非感光性のビ
ームスポット面積S0’)に等しくなるようにZステー
ジ4を制御して自動焦点合わせしたりなどの制御を行う
ものである。このコンピュータシステム20は、ここで
は、面積測定部21、光強度変調部22、光強度検出部
23、Z調整処理部27、面積−Z変換部28、高さテ
ーブル29および制御部26などから構成されるもので
ある。
The computer system 20 performs various controls in accordance with a program. Here, the computer system 20 instructs the stage controller 5 to control the movement of the X stage 2, the Y stage 3, and the Z stage 4 and to control the movement of the optical head 1. The area S1 'of the non-photosensitive beam spot on the drawing target 8 detected by the detector 14 becomes the designated area S0' (the non-photosensitive beam spot area S0 'corresponding to the photosensitive beam spot area S0). The Z stage 4 is controlled so as to be equal to each other, and controls such as automatic focusing are performed. The computer system 20 includes an area measurement unit 21, a light intensity modulation unit 22, a light intensity detection unit 23, a Z adjustment processing unit 27, an area-Z conversion unit 28, a height table 29, a control unit 26, and the like. Is what is done.

【0049】面積測定部21は、検出器14からの信号
をもとに被描画体8上のビームスポット面積S1’を測
定するものであって、例えば撮像素子(CCDなど)か
らの信号をもとに“1”の値の画素数を計測するもので
ある。
The area measuring section 21 measures the beam spot area S1 'on the object 8 based on the signal from the detector 14, and also measures the signal from an image pickup device (CCD or the like). At this time, the number of pixels having a value of "1" is measured.

【0050】光強度変調部22は、光強度変調器7から
の出力光を強度変調するものである。光強度検出部23
は、光強度検出器30への入力光について、その光強度
を検出するものである。
The light intensity modulator 22 modulates the intensity of the output light from the light intensity modulator 7. Light intensity detector 23
Is for detecting the light intensity of the input light to the light intensity detector 30.

【0051】Z調整処理部27は、Zステージ4の高さ
(ΔZ)を調整(移動制御)するものであって、ここで
は、非感光性のレーザ光のビームスポットの被描画体8
上の面積S1’を測定し、これを指定された面積S0’
(感光性のビームスポット面積S0に対応する非感光性
のビームスポット面積S0’)に等しくなるよようにZ
ステージ4を制御して自動焦点合わせしたりなどの制御
を行うものである(図6、図7を用いて後述する)。
The Z-adjustment processing section 27 adjusts (moves and controls) the height (ΔZ) of the Z-stage 4. Here, the object 8 to be drawn is a beam spot of a non-photosensitive laser beam.
The upper area S1 'is measured, and the measured area S0'
Z so as to be equal to (non-photosensitive beam spot area S0 'corresponding to photosensitive beam spot area S0).
The stage 4 is controlled to perform control such as automatic focusing (to be described later with reference to FIGS. 6 and 7).

【0052】面積−Z変換部28は、面積測定部21に
よって測定した被描画体8上の非感光性のビームスポッ
トの面積(“1”の画素数)S1’と、指定した面積S
0’との誤差が許容誤差以上のときに、当該S1’をS
0’にするために面積−ΔZの変換を行うものである
(図8参照)。
The area-Z converter 28 calculates the area (number of pixels of “1”) S1 ′ of the non-photosensitive beam spot on the object 8 measured by the area measuring section 21 and the specified area S
When the error from 0 ′ is equal to or larger than the allowable error,
The conversion of the area−ΔZ is performed to make it 0 ′ (see FIG. 8).

【0053】制御部26は、各種統括制御を行うもので
ある。次に、図6のフローチャートに示す順序に従い、
図5の構成の全体動作を説明する。
The control unit 26 performs various general controls. Next, according to the order shown in the flowchart of FIG.
The overall operation of the configuration in FIG. 5 will be described.

【0054】図6において、B1は、X、Yステージを
用いて被描画体8を光学ヘッド1の位置へ移動する。こ
れは、図5のXステージ2、Yステージ3を用いて、被
描画体8を光学ヘッド1によってレーザビームを照射し
てパターンを描画する位置へ移動する。
In FIG. 6, B1 moves the object 8 to the position of the optical head 1 using the X and Y stages. In this case, the object 8 is moved to a position where a pattern is drawn by irradiating a laser beam with the optical head 1 using the X stage 2 and the Y stage 3 in FIG.

【0055】B2は、ビームスポット面積S0を入力す
る。これは、被描画体8上のここでは、感光性のビーム
スポット面積S0の基準値を入力する。B3は、Zステ
ージの移動方向を指定する。これは、後述する図8に示
すように、検出した面積S1’をB2で指示された面積
S0(この面積S0に対応する非感光性のビームスポッ
トの面積S0’)に等しくするときのZステージの移動
方向を指定する。例えば図8の例ではZステージの位置
をZ1からZ0へ移動すると、面積がS1からS0にな
るという移動方向を指定する。
In B2, the beam spot area S0 is input. In this case, a reference value of the photosensitive beam spot area S0 on the object 8 is input here. B3 specifies the moving direction of the Z stage. This is because, as shown in FIG. 8, which will be described later, the Z stage when the detected area S1 'is equal to the area S0 designated by B2 (the area S0' of the non-photosensitive beam spot corresponding to the area S0). Specify the moving direction of. For example, in the example of FIG. 8, when the position of the Z stage is moved from Z1 to Z0, a movement direction in which the area is changed from S1 to S0 is designated.

【0056】B4は、He−Neレーザ61の照射を開
始する。これは、非感光性の自動焦点合わせ用のHe−
Neレーザ61の照射を開始する。B5は、Zステージ
をZ0に移動してビームスポット面積をS0’に設定す
る。これは、B4で非感光性のレーザ光を被描画体8で
あるフォトレジストに照射してそのときの面積S1’を
測定し、当該面積S1’を指定された面積S0’に等し
くするために、図8の曲線上のZ0になるようにΔZだ
けZステージ4を移動する(図8参照)。
In step B4, irradiation with the He-Ne laser 61 is started. This is a non-photosensitive He-
The irradiation of the Ne laser 61 is started. B5 moves the Z stage to Z0 and sets the beam spot area to S0 '. This is to irradiate a non-photosensitive laser beam on the photoresist as the object to be drawn 8 in B4, measure the area S1 ′ at that time, and make the area S1 ′ equal to the designated area S0 ′. Then, the Z stage 4 is moved by ΔZ so as to be Z0 on the curve in FIG. 8 (see FIG. 8).

【0057】B6は、He−Neレーザ61を消す。こ
れは、B4でHe−Neレーザの照射を開始してB5で
被描画体8と対物レンズ12との距離Zの自動調整を終
了、あるいは各X、Y位置におけるΔZを高さテーブル
29に記憶(設定)することを終了したので、当該He
−Neレーザ61を消す。
B6 turns off the He-Ne laser 61. This means that the He-Ne laser irradiation is started in B4 and the automatic adjustment of the distance Z between the object 8 and the objective lens 12 is ended in B5, or ΔZ at each X and Y position is stored in the height table 29. (Setting) has been completed.
-Turn off the Ne laser 61.

【0058】B7は、He−Cdレーザ6の照射を開始
する。これは、感光性のレーザ光を放射するHe−Cd
レーザ6の照射を開始する。B8は、描画を開始する。
これは、B5で非感光性のレーザ光を用いて予め自動焦
点合わせしたり、あるいは更に高さテーブル29に設定
したΔZの値を参照しつつ、Zステージ4を制御して自
動焦点合わせした状態で、感光性のビームスポットを用
いて被描画体8上に所望のパターンを描画する。
At B7, irradiation of the He-Cd laser 6 is started. This is He-Cd that emits a photosensitive laser beam.
The irradiation of the laser 6 is started. B8 starts drawing.
This is a state in which automatic focusing is performed in advance using a non-photosensitive laser beam in B5, or the Z stage 4 is controlled automatically while referring to the value of ΔZ set in the height table 29. Then, a desired pattern is drawn on the object 8 using the photosensitive beam spot.

【0059】以上によって、非感光性のレーザ光を用い
て予め被描画体8上で指定されたビームスポットS0’
(感光性のレーザ光のときはS0)となるようにΔZを
求めて高さテーブル29に設定した後、感光性のレーザ
光を用いて当該高さテーブル29を参照して自動焦点合
わせして常に被描画体8上でビームスポットS0となる
状態で所望のパターンの描画を行う。これにより、特に
描画開始時に感光性のレーザ光を用いて自動焦点合わせ
するときに発生する開始点が非所望に大きくなって近接
するパターンが接触してしまう問題を解決し、描画開始
時から所望の幅のパターンを描画することが可能となる
(図9の説明参照)。
As described above, the beam spot S0 'specified in advance on the object 8 using the non-photosensitive laser beam
(S0 for photosensitive laser light) is set in the height table 29 to obtain ΔZ, and then automatic focusing is performed with reference to the height table 29 using photosensitive laser light. A desired pattern is always drawn on the drawing object 8 in a state of the beam spot S0. This solves the problem that the starting point, which occurs when performing auto-focusing using a photosensitive laser beam at the start of drawing, is undesirably large, and the adjacent patterns come into contact with each other. (See FIG. 9).

【0060】次に、図7のフローチャートに示す順序に
従い、自動焦点合わせについて詳細に説明する。図7に
おいて、B11は、X、Yステージを用いて被描画体8
を光学ヘッド1の位置へ移動する。
Next, the automatic focusing will be described in detail according to the sequence shown in the flowchart of FIG. In FIG. 7, B11 denotes the object 8 to be drawn using the X and Y stages.
Is moved to the position of the optical head 1.

【0061】B12は、ビームスポット面積S0を入力
する。B13は、Zステージの移動方向を指定する。B
14は、He−Neレーザ61の照射を開始する。これ
は、非感光性のレーザビームをHe−Neレーザ61が
照射を開始する。
In B12, the beam spot area S0 is input. B13 specifies the moving direction of the Z stage. B
14 starts irradiation of the He-Ne laser 61. That is, the He-Ne laser 61 starts irradiating the non-photosensitive laser beam.

【0062】B15は、X、Yステージの移動を開始す
る。B16は、X、Yステージの位置およびZステージ
の増分を高さテーブル29に設定する。
At B15, the movement of the X and Y stages is started. B16 sets the position of the X and Y stages and the increment of the Z stage in the height table 29.

【0063】B17は、X、Yステージ位置が終了位置
となるまで繰り返す。これらB15、B16、B17
は、既述した図6のB5で説明したように、あるX、Y
位置で非感光性のレーザビームを被描画体8に照射して
反射したときの面積S1’を測定し、これを指定された
面積S0’(B12で指定された感光性のレーザビーム
の面積S0に対応する非感光性のレーザビームによる面
積S0’、図8参照)と等しくするために必要なZ方向
の移動量ΔZを図8を用いて算出し、このΔZだけZス
テージ4を移動する。これにより、非感光性のレーザビ
ームを被描画体8に照射したときに面積S0’と等しく
なる。このときのΔZをX、Yに対応づけて高さテーブ
ル29に設定して記憶しておく。そして、この操作を
X、Y位置が所定距離移動する毎に繰り返し、被描画体
8の全面について行う。
Step B17 is repeated until the X, Y stage position reaches the end position. These B15, B16, B17
Is a certain X, Y as described in B5 of FIG.
The area S1 'when the non-photosensitive laser beam is irradiated to the object to be drawn 8 at the position and reflected is measured, and the measured area S1' is designated as an area S0 '(the area S0 of the photosensitive laser beam designated as B12). Is calculated using FIG. 8, and the Z stage 4 is moved by ΔZ necessary to make the area equal to the area S0 ′ of the non-photosensitive laser beam corresponding to the above (see FIG. 8). As a result, the area becomes equal to the area S0 'when the object 8 is irradiated with the non-photosensitive laser beam. ΔZ at this time is set and stored in the height table 29 in association with X and Y. Then, this operation is repeated every time the X and Y positions move by a predetermined distance, and the operation is performed on the entire surface of the object 8 to be drawn.

【0064】B18は、He−Neレーザ61を消す。
これは、非感光性のレーザビームによる、被描画体8上
の全面のX、Yに対応づけてΔZを高さテーブル29に
設定して記憶したので、He−Neレーザ61を消す。
B18 turns off the He-Ne laser 61.
This is because the He-Ne laser 61 is turned off because ΔZ is set and stored in the height table 29 in association with X and Y on the entire surface of the object 8 to be rendered by the non-photosensitive laser beam.

【0065】B19は、He−Cdレーザ6の照射を開
始する。B20は、描画を開始する。B21は、ステー
ジコントローラ5からX、Y座標を受信する。
In step B19, irradiation of the He-Cd laser 6 is started. B20 starts drawing. B21 receives the X and Y coordinates from the stage controller 5.

【0066】B22は、高さテーブル29と比較する。
これらB21、B22は、図5のステージコントローラ
5から現在の被描画体8のX、Y座標をZ調整処理部2
7が受信し、このX、Y座標について、高さテーブル2
9に設定されているX、Y座標と比較する。一致すると
きは、B23で高さテーブル29からΔZを取り出して
ステージコントローラ5に渡し、当該ΔZだけZステー
ジを移動して自動焦点合わせを行い、B24に進む。一
方、一致しないときは、B24に進む。
B22 is compared with the height table 29.
These B21 and B22 are used by the stage controller 5 of FIG.
7 receives the X and Y coordinates, the height table 2
The X and Y coordinates set to 9 are compared. If they match, in step B23, the controller extracts the Z from the height table 29, passes it to the stage controller 5, moves the Z stage by the Z, performs automatic focusing, and proceeds to B24. On the other hand, if they do not match, the process proceeds to B24.

【0067】B24は、X、Yステージ位置が終了位置
となるまで、B21以降を繰り返し行う。終了位置にな
ったときに終了する。以上によって、非感光性のレーザ
ビームを使用して被描画体8の全面に渡ってΔZを算出
してX、Yに対応づけて高さテーブル29に設定して記
憶しておき、次に感光性のレーザビームを使用して被描
画体8に実際にパターンを描画する際に、高さテーブル
29を参照してX、Y座標に対応するΔZを取り出して
Zステージを移動制御し、常にビームスポットが指定さ
れた面積S0となるように制御することが可能となる。
特に、パターンの描画開始位置で面積S1を測定して面
積S0となるようにΔZだけ移動させる操作が必要な
く、開始点でパターンが太くなって隣接する隣のパター
ンと接触する事態の発生を防止できる。
In B24, B21 and subsequent steps are repeated until the X and Y stage positions reach the end position. It ends when it reaches the end position. As described above, ΔZ is calculated over the entire surface of the drawing target body 8 using the non-photosensitive laser beam, set in the height table 29 in association with X and Y, and stored. When actually drawing a pattern on the drawing object 8 using a laser beam having different properties, ΔZ corresponding to the X and Y coordinates is taken out by referring to the height table 29 and the movement of the Z stage is controlled, and It is possible to control the spot so as to have the designated area S0.
In particular, there is no need to measure the area S1 at the pattern drawing start position and move the area S0 by ΔZ so as to become the area S0, thereby preventing the pattern from becoming thick at the start point and coming into contact with an adjacent pattern adjacent thereto. it can.

【0068】図8は、本発明の他の動作説明図を示す。
図8の(a)は、面積−Z変換の説明図を示す。図8の
(a−1)は、He−Neレーザの場合を示す。これ
は、非感光性のレーザビームを照射するHe−Neレー
ザ61を使用し、図5の構成のもとで、被描画体8と対
物レンズ12との間のZ方向の距離を調整する(自動焦
点合わせする)ときの様子を示したものである。ここ
で、面積S0’は、図6のB2(図7のB12)で指定
された面積S0(感光性ビームのときの面積S0)に対
応する、非感光性のレーザビームのときの面積である。
面積S1’は、非感光性のレーザビームを被描画体8に
照射したときに測定した面積である。従って、ここで
は、面積S1’を面積S0’にするには、ΔZだけZス
テージ4を移動させればよい。
FIG. 8 is a diagram for explaining another operation of the present invention.
FIG. 8A is an explanatory diagram of the area-Z conversion. (A-1) of FIG. 8 shows a case of a He-Ne laser. This uses a He-Ne laser 61 for irradiating a non-photosensitive laser beam, and adjusts the distance in the Z direction between the object 8 and the objective lens 12 under the configuration of FIG. FIG. 9 illustrates a state when automatic focusing is performed. Here, the area S0 ′ is an area for a non-photosensitive laser beam corresponding to the area S0 (area S0 for a photosensitive beam) designated by B2 in FIG. 6 (B12 in FIG. 7). .
The area S1 ′ is an area measured when a non-photosensitive laser beam is applied to the object 8 to be drawn. Therefore, in this case, the Z stage 4 may be moved by ΔZ to change the area S1 ′ to the area S0 ′.

【0069】図8の(a−2)は、He−Cdレーザの
場合を示す。これは、感光性のレーザビームを照射する
He−Cdレーザ6を使用し、図5の構成のもとで、被
描画体8に所望のパターンを描画するときの様子を示し
たものである。ここで、面積S0は、図6のB2(図7
のB12)で指定した面積である。このS0のとき、ビ
ームウェストの位置(レーザビームを対物レンズ12に
よって最も絞ったときの位置を0とする)からの距離が
Z0である。
FIG. 8A-2 shows the case of a He-Cd laser. This shows a state in which a desired pattern is drawn on the object to be drawn 8 using the He-Cd laser 6 for irradiating a photosensitive laser beam under the configuration of FIG. Here, the area S0 is B2 in FIG.
Area designated by B12). At S0, the distance from the position of the beam waist (the position when the laser beam is most narrowed down by the objective lens 12 is set to 0) is Z0.

【0070】従って、ビームスポット面積S0が指定さ
れた場合、非感光性のビームスポートで測定した面積S
1’のとき、これを面積S0’にするようにΔZだけZ
ステージ4を移動させることを高さテーブル29に記憶
しておき、感光性のレーザビームを被描画体8に照射す
るときに当該ΔZだけZステージを移動させることによ
り、面積S0のビームスポットで被描画体8を照射し、
描画することが可能となる。
Therefore, when the beam spot area S0 is designated, the area S0 measured by the non-photosensitive beam sport is used.
When it is 1 ′, Z is set by ΔZ so that the area becomes S0 ′.
The movement of the stage 4 is stored in the height table 29, and when the photosensitive laser beam is applied to the object 8 to be drawn, the Z stage is moved by ΔZ to cover the area S0 with the beam spot. Irradiate the drawing body 8,
It is possible to draw.

【0071】図8の(b)は、高さテーブル例を示す。
この高さテーブル29は、図示のように、X位置、Y位
置に対応づけてZ増分(ΔZ)を非感光性のビームスポ
ットによって測定して設定するテーブルである。ここ
で、X位置、Y位置の設定は、右側に模式的に記載した
ように、位置A(X0、Y0)から位置B(X1、Y
1)に直線的に移動したとき、両者の距離をΔLとし、
ステージの移動速度をVとすると、制御間隔Δtは、 Δt=ΔL/V 但し、ΔL={(X0−X1)2+(Y0−Y1)2
1/2 となる。従って、Δt毎にそのときのX位置、Y位置に
対応づけてそのときのΔZを高さテーブル29に設定し
て記憶する。そして、実際に感光性のレーザビームを使
用してパターンを描画するときの、高さテーブル29か
らこのときのΔZを取り出してZステージ4を移動制御
し、常に面積S0のビームスポットでパターンを描画す
ることが可能となる。
FIG. 8B shows an example of a height table.
As shown, the height table 29 is a table for measuring and setting a Z increment (ΔZ) with a non-photosensitive beam spot in association with the X position and the Y position. Here, the X position and the Y position are set from the position A (X0, Y0) to the position B (X1, Y
When moving linearly in 1), let the distance between them be ΔL,
Assuming that the moving speed of the stage is V, the control interval Δt is Δt = ΔL / V where ΔL = {(X0−X1) 2 + (Y0−Y1) 2 }.
1/2 . Therefore, ΔZ at that time is set and stored in the height table 29 in association with the X position and the Y position at that time for each Δt. Then, when actually writing a pattern using a photosensitive laser beam, ΔZ at this time is taken out from the height table 29 to control the movement of the Z stage 4 and always draw a pattern with a beam spot having an area S0. It is possible to do.

【0072】図9は、描画方法によるパターン例を示
す。ここで、右方向は、被描画体8に対する光学ヘッド
1の相対的な進行方向を示す。図9の(a)は、描画開
始点で焦点合わせした後、描画を開始する例を示す。こ
の場合には、描画開始点で、自動焦点合わせを行うこと
によりビームパターンが図示のように拡大してしまう。
焦点合わを完了した後、右方向に同じ線幅で描画する。
FIG. 9 shows an example of a pattern by a drawing method. Here, the right direction indicates the relative traveling direction of the optical head 1 with respect to the object 8 to be drawn. FIG. 9A shows an example in which drawing is started after focusing at the drawing start point. In this case, the beam pattern expands as shown in the drawing by performing automatic focusing at the drawing start point.
After the focusing is completed, it is drawn in the right direction with the same line width.

【0073】図9の(b)は、非感光性のビームスポッ
トを使用して自動焦点合わせしてそのときのΔZを高さ
テーブル29に設定し、これを用いて描画したときの例
を示す。これは、図6から図8を用いて説明した本発明
の他の実施例の場合のものであって、常に開始点から同
一の線幅でパターンを描画することが可能となる。
FIG. 9B shows an example in which automatic focusing is performed using a non-photosensitive beam spot, ΔZ at that time is set in the height table 29, and drawing is performed using this. . This is the case of the other embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 6 to 8, and it is possible to always draw a pattern with the same line width from the start point.

【0074】図9の(c)は、図9の(a)の描画方法
によって、近接するパターンを描画したとき、描画開始
点で接触してしまう様子を示す。図9の(d)は、図9
の(b)の描画方法によって、近接するパターンを描画
したとき、描画開始点で接触することなく同じ線幅でパ
ターンを描画する様子を示す。このように、図6から図
8で説明した本発明の他の実施例によれば、描画開始点
から同一の線幅でパターン描画でき、特に近接する隣り
のパターンに接触することを防止できる。
FIG. 9 (c) shows a state in which a pattern is approached at the drawing start point when a close pattern is drawn by the drawing method of FIG. 9 (a). (D) of FIG.
FIG. 7B shows a state in which a pattern is drawn with the same line width without contacting at the drawing start point when drawing a close pattern by the drawing method of FIG. As described above, according to the other embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 6 to 8, it is possible to draw a pattern with the same line width from the drawing start point, and it is possible to particularly prevent the adjacent pattern from coming into contact.

【0075】次に、図10から図12を用いて本発明の
他の実施例の構成および動作を詳細に説明する。図10
は、本発明の他の実施例構成図を示す。これは、感光性
のレーザ光を放射するHe−Cdレーザ6を用いて分岐
パターンを描画するときに、位置検出部31および再描
画処理部32を新たに設けた場合の構成である。ここ
で、1、2、3、4、5、6、7、20、21、22、
23、24、25は図1の同一番号のものと同一である
ので説明を省略する。
Next, the configuration and operation of another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG.
Shows a configuration diagram of another embodiment of the present invention. This is a configuration in which a position detection unit 31 and a re-drawing processing unit 32 are newly provided when drawing a branch pattern using the He-Cd laser 6 that emits a photosensitive laser beam. Here, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 20, 21, 22,
23, 24, and 25 are the same as those in FIG.

【0076】図10において、位置検出部31は、パタ
ーンの分岐点を検出して位置(X、Y、Z)を記憶する
ものであって、後述する例えば折れ曲がりパターン1の
分岐点におけるビームスポットの面積S1が指定した面
積S0と等しくなるようにΔZを調整したときの位置
(X、Y、Z)を記憶するものである。この分岐点の位
置(X、Y、Z)を記憶しておき、当該分岐点からパタ
ーンの描画を開始するときに即当該位置(X、Y、Z)
に設定し、焦点合わせを行うことなく描画を開始するこ
とが可能となる(図11、図12参照)。
In FIG. 10, a position detecting section 31 detects a branch point of the pattern and stores the position (X, Y, Z). For example, a position of the beam spot at the branch point of the bent pattern 1 described later is detected. The position (X, Y, Z) when ΔZ is adjusted so that the area S1 becomes equal to the designated area S0 is stored. The position (X, Y, Z) of this branch point is stored, and the position (X, Y, Z) is immediately set when pattern drawing is started from the branch point.
And drawing can be started without performing focusing (see FIGS. 11 and 12).

【0077】再描画処理部32は、パターンの分岐点か
ら再描画を行うものであって、後述する例えば折れ曲が
りパターン1の分岐点で記憶した位置(X、Y、Z)に
設定して再描画を開始するものである(図11、図12
参照)。
The re-drawing processing unit 32 performs re-drawing from the branch point of the pattern. The re-drawing processing unit 32 sets the position (X, Y, Z) stored at the later-described branch point of the bent pattern 1 for re-drawing. (FIGS. 11 and 12)
reference).

【0078】次に、図11のフローチャートに示す順序
に従い、図10の構成の動作を詳細に説明する。図10
において、C1は、レーザをONする。これは、図10
のXステージ2およびYステージ3を用いて、被描画体
8を光学ヘッド1によってレーザビームを照射してパタ
ーンを描画する位置へ移動する。
Next, the operation of the configuration of FIG. 10 will be described in detail according to the order shown in the flowchart of FIG. FIG.
, C1 turns on the laser. This is shown in FIG.
By using the X stage 2 and the Y stage 3, the object 8 is moved to a position where a pattern is drawn by irradiating a laser beam with the optical head 1.

【0079】C2は、描画開始点で所定面積となるよう
に調整する。これは、被描画体8上でビームスポットの
面積S1が所定面積S0と等しくなるように、例えば図
12の(A)の折れ曲がりパターン1のaの描画開始点
の位置で面積S1が所定面積S0と等しくなるようにZ
ステージ4を調整する。
C2 is adjusted so as to have a predetermined area at the drawing start point. This is because, for example, the area S1 at the position of the drawing start point a of the bent pattern 1 in FIG. 12A is set to the predetermined area S0 so that the area S1 of the beam spot on the object 8 becomes equal to the predetermined area S0. Z to be equal to
Adjust stage 4.

【0080】C3は、パターン描画および所定面積の調
整を行う。これは、右側に記載したようにa→b→c→
dの折れ曲がりパターン1に沿ってパターン描画すると
共にビームスポットの面積S1が所定面積S0に等しく
なるように調整する。
C3 performs pattern drawing and adjustment of a predetermined area. This is a → b → c → as described on the right.
The pattern is drawn along the bent pattern 1 of d, and the beam spot area S1 is adjusted to be equal to the predetermined area S0.

【0081】C4は、分岐点か判別する。これは、C3
でパターン描画および所定面積の調整を行う際に、分岐
点か判別する。例えば図12の(A)の分岐点bか判別
する。YESの場合には、そのときのZ方向の値とし
て、ここでは、Zb(b点のZの値)を記憶する。NO
の場合には、C6に進む。
It is determined whether C4 is a branch point. This is C3
When the pattern is drawn and the predetermined area is adjusted, it is determined whether the pattern is a branch point. For example, it is determined whether it is the branch point b in FIG. In the case of YES, Zb (the value of Z at point b) is stored here as the value in the Z direction at that time. NO
In the case of, the process proceeds to C6.

【0082】C6は、描画終了か判別する。これは、例
えば図12の(A)の折れ曲がりパターン1を描画開始
し、a→b→c→dと描画してdまで描画終了したか判
別する。YESの場合には、C7に進む。NOの場合に
は、C3に戻る。
At C6, it is determined whether the drawing is completed. This is done by, for example, starting to draw the bent pattern 1 in FIG. 12A, drawing a → b → c → d, and determining whether drawing is completed to d. If YES, proceed to C7. If NO, the process returns to C3.

【0083】C7は、レーザをOFFにする。これは、
C6のYESで描画を終了したので、一旦、He−Cd
レーザ6の照射をOFFにする。C8は、描画開始点お
よびZb位置にヘッドを移動する。これは、例えば図1
2の(B)に示すように、d点まで描画した後、He−
Cdレーザ6の照射をOFFにして分岐点のbの描画開
始点に移動および記憶したZb位置に光学ヘッドを移動
する。
C7 turns off the laser. this is,
Since the drawing is completed with YES in C6, the He-Cd
The irradiation of the laser 6 is turned off. C8 moves the head to the drawing start point and the Zb position. This is, for example, FIG.
As shown in FIG. 2 (B), after drawing up to point d, He-
The irradiation of the Cd laser 6 is turned off and the optical head is moved to the drawing start point of the branch point b and moved to the stored Zb position.

【0084】C9は、レーザをONにする。これによ
り、例えば図12の(C)のb点でレーザをONにして
描画開始する。C10は、パターン描画および所定面積
の調整を行う。これは、右側に記載したようにb→e→
fの折れ曲がりパターン2に沿ってパターン描画すると
共にビームスポットの面積S1が所定面積S0に等しく
なるように調整する。
C9 turns on the laser. Thus, for example, the laser is turned on at the point b in FIG. C10 performs pattern drawing and adjustment of a predetermined area. This is, as described on the right, b → e →
The pattern is drawn along the bent pattern 2 of f, and the beam spot area S1 is adjusted to be equal to the predetermined area S0.

【0085】C11は、描画終了か判別する。これは、
例えば図12の(C)の折れ曲がりパターン2を描画開
始し、b→e→fと描画してfまで描画終了したか判別
する。YESの場合には、終了する。NOの場合には、
C10に戻し、fに到達するまでC10を繰り返す。
Step C11 decides whether or not the drawing is completed. this is,
For example, drawing of the bent pattern 2 in FIG. 12C is started, drawing is performed in the order of b → e → f, and it is determined whether the drawing is completed up to f. If YES, the process ends. In the case of NO,
Return to C10 and repeat C10 until f is reached.

【0086】以上によって、例えば図12に示す、分岐
点を持つ折れ曲がりパターンをa→b→c→dと描画お
よび所定面積の調整を行い、分岐点のときのZ方向の位
置Ziを記憶しておき、分岐点から次の折れ曲がりパタ
ーンの描画を開始するときに記憶した位置Ziを設定し
て即パターン描画を開始する。これにより、分岐点を持
つパターン、例えばY分岐パターンを描画する場合に、
分岐点で焦点合わせを行う必要がなく、迅速に描画する
ことが可能となる。
As described above, for example, the bent pattern having the branch point shown in FIG. 12 is drawn as a → b → c → d and the predetermined area is adjusted, and the position Zi in the Z direction at the branch point is stored. The position Zi stored at the start of drawing the next bent pattern from the branch point is set, and pattern drawing is started immediately. Thereby, when drawing a pattern having a branch point, for example, a Y branch pattern,
It is not necessary to perform focusing at a branch point, and it is possible to draw quickly.

【0087】図12は、本発明の他の動作説明図を示
す。これは、分岐パターンを描画するときのZ方向の調
整および分岐点のZiを記憶するときの説明図である。
図12の(A)は、折れ曲がりパターン1(レーザO
N)を示す。折れ曲がりパターン1は、ここでは、図示
のようにパターン1−1、パターン1−2、パターン1
−3から構成され、描画開始点a→b→c→dというよ
うに描画するパターンである。この描画する際に、描画
開始点aでビームスポットの面積S1が所定面積S0と
等しくなるようにZ方向の位置Ziを調整しつつ描画す
る。そして、分岐点、ここではb点のZ方向の位置Zb
を記憶しておく。
FIG. 12 is a diagram for explaining another operation of the present invention. This is an explanatory diagram when adjusting the Z direction when drawing a branch pattern and storing Zi at a branch point.
FIG. 12A shows a bent pattern 1 (laser O).
N). Here, the bent pattern 1 includes a pattern 1-1, a pattern 1-2, and a pattern 1 as shown in the figure.
-3, and is a pattern to be drawn such as drawing start point a → b → c → d. At the time of drawing, drawing is performed while adjusting the position Zi in the Z direction such that the area S1 of the beam spot at the drawing start point a becomes equal to the predetermined area S0. Then, the position Zb of the branch point, here, the point b in the Z direction
Is stored.

【0088】図12の(B)は、光学ヘッドの移動(レ
ーザOFF)を示す。これは、図12の(A)で折れ曲
がりパターン1をa→b→c→dと描画を終了した後、
レーザをOFFにして分岐点のbに移動すると共に記憶
しておいたZ方向の位置Zbに調整する。これにより、
b点でビームスポットの面積S1が所定面積S0と等し
くなるように調整する必要がなく、即再描画を開始する
ことが可能となる。
FIG. 12B shows the movement of the optical head (laser OFF). This is because, after the drawing of the bent pattern 1 in the order of a → b → c → d in FIG.
The laser is turned off to move to the branch point b, and is adjusted to the stored position Zb in the Z direction. This allows
It is not necessary to adjust the area S1 of the beam spot at the point b to be equal to the predetermined area S0, and it is possible to immediately start redrawing.

【0089】図12の(C)は、折れ曲がりパターン2
(レーザON)を示す。これは、図12の(B)で分岐
点bに光学ヘッドを移動した後、折れ曲がりパターン2
について、b→e→fに向けて描画する様子を示す。こ
の際、折れ曲がりパターン2は、パターン2−1、パタ
ーン2−2から構成され、描画開始点b→e→fという
ように描画する。
FIG. 12C shows the bent pattern 2
(Laser ON). This is because the optical head is moved to the branch point b in FIG.
Is drawn in the order of b → e → f. At this time, the bent pattern 2 is composed of a pattern 2-1 and a pattern 2-2, and is drawn in a drawing start point b → e → f.

【0090】図12の(D)は、分岐干渉パターン例を
示す。この分岐干渉パターンについても、分岐点b’、
b’’(あるいは分岐点b’のみ)におけるZ方向の位
置Zb’、Zb’’(あるいは位置Zb’のみ)を記憶
しておき、分岐点から再描画を開始するときに当該Z方
向の位置Zb’、Zb’’(あるいは位置Zb’)に設
定することにより、分岐点で焦点合わせが不要となり、
高速に描画開始することが可能となる。
FIG. 12D shows an example of a branch interference pattern. Regarding this branch interference pattern, the branch point b ′,
The positions Zb ′ and Zb ″ (or only the position Zb ′) in the Z direction at b ″ (or only the branch point b ′) are stored, and the position in the Z direction when redrawing is started from the branch point By setting Zb ′ and Zb ″ (or position Zb ′), focusing at the branch point becomes unnecessary,
It is possible to start drawing at high speed.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザ光を被描画体8に照射したときの面積をもとに自
動焦点合わせを行って描画したり、非感光性のレーザ光
を被描画体8に照射したときの面積をもとに自動焦点合
わせを行った後に感光性のレーザ光を使用して描画する
構成を採用しているため、非常に簡易かつ軽量な光学系
でパターンを描画できると共に、自動焦点時の感光によ
る非所望のパターン幅の増大を無くして均一な線幅のパ
ターンを描画することができる。また、分岐パターンを
描画する際に分岐点の位置(X、Y、Z)を記憶してお
き、当該分岐点から再描画するときに記憶しておいた位
置(X、Y、Z)を設定して描画を開始することによ
り、分岐点で焦点合わせする必要がなく迅速に描画を開
始することができる。これらにより、 (1) 非常に簡易な構成を用い、Zステージへの重量
負荷をかけず、十分な機能を持つレーザビーム径の制御
を行うことが可能となる。
As described above, according to the present invention,
Automatic focusing is performed based on the area when the object to be drawn 8 is irradiated with the laser light, and the image is automatically focused based on the area when the non-photosensitive laser light is applied to the object 8 to be drawn. Since the pattern is drawn by using a photosensitive laser beam after the alignment, the pattern can be drawn with a very simple and lightweight optical system, and an undesired pattern width due to exposure at the time of auto focus , And a pattern having a uniform line width can be drawn. In addition, the position (X, Y, Z) of the branch point is stored when drawing the branch pattern, and the position (X, Y, Z) stored when redrawing from the branch point is set. By starting the drawing, the drawing can be started quickly without the need for focusing at the branch point. Accordingly, (1) it is possible to control the laser beam diameter having a sufficient function by using a very simple configuration without applying a heavy load to the Z stage.

【0092】(2) 非感光性のレーザ光を用いて予め
焦点合わせしたときのΔZを高さテーブル29に設定し
て記憶しておくことにより、感光性のレーザビームのパ
ターニング時に、レーザ光による焦点合わせが不要とな
ると共に、描き始める位置で線幅が大きくならないの
で、方向性結合器のような線同士が近接するパターンを
容易に描画することが可能となる。
(2) By setting and storing in advance in the height table 29 the ΔZ when focusing is performed using a non-photosensitive laser beam, the laser beam is used for patterning the photosensitive laser beam. Since focusing is not required and the line width does not increase at the position where the drawing starts, it is possible to easily draw a pattern such as a directional coupler in which lines are close to each other.

【0093】(3) Y分岐を持つパターンの分岐点か
らの再描画時に焦点合わせを不要として迅速に描画する
ことが可能となる。
(3) When redrawing from a branch point of a pattern having a Y-branch, focusing can be made unnecessary and rapid drawing can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1実施例構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の光学ヘッドの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an optical head of the present invention.

【図3】本発明の動作説明フローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the present invention.

【図4】本発明の面積−Z変換の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of area-Z conversion according to the present invention.

【図5】本発明の他の実施例構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の動作説明フローチャート(その
1)である。
FIG. 6 is a flowchart (part 1) for explaining another operation of the present invention.

【図7】本発明の他の動作説明フローチャート(その
2)である。
FIG. 7 is a flowchart (part 2) for explaining another operation of the present invention.

【図8】本発明の他の動作説明図である。FIG. 8 is another operation explanatory diagram of the present invention.

【図9】描画方法によるパターン例である。FIG. 9 is a pattern example according to a drawing method.

【図10】本発明の他の実施例構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の動作説明フローチャートであ
る。
FIG. 11 is a flowchart illustrating another operation of the present invention.

【図12】本発明の他の動作説明図である。FIG. 12 is a diagram illustrating another operation of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:光学ヘッド 2:Xステージ 3:Yステージ 4:Zステージ 5:ステージコントローラ 6:He−Cdレーザ 61:He−Neレーザ 7:光強度変調器 20:コンピュータシステム 21:面積測定部 22:光強度変調部 23:光強度検出部 24、27:Z調整処理部 25、28:面積−Z変換部 26:制御部 29:高さテーブル 30:光強度検出器 31:位置検出部 32:再描画処理部 1: Optical head 2: X stage 3: Y stage 4: Z stage 5: Stage controller 6: He-Cd laser 61: He-Ne laser 7: Light intensity modulator 20: Computer system 21: Area measuring unit 22: Light Intensity modulation unit 23: Light intensity detection unit 24, 27: Z adjustment processing unit 25, 28: Area-Z conversion unit 26: Control unit 29: Height table 30: Light intensity detector 31: Position detection unit 32: Redraw Processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−118712(JP,A) 特開 平2−94118(JP,A) 特開 平2−303693(JP,A) 特開 平2−168295(JP,A) 実開 平2−117719(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/20 - 7/24 G03F 9/00 - 9/02 H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-118712 (JP, A) JP-A-2-94118 (JP, A) JP-A-2-3033693 (JP, A) JP-A-2- 168295 (JP, A) Hira 2-117719 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 7/ 20-7/24 G03F 9/00-9/02 H01L 21/027

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レーザピームの焦点合わせを制御するレー
ザピーム制御方法において、 非感光性のレーザビームにより対物レンズ(12)を介
して被描画体(8)に照射し、反射してきたレーザが照
射する部分に多数の微小素子を縦横に配置した検出器
(14)と、 この検出器(14)の各微小素子からのそれぞれの信号
のうちの上記レーザビームが照射された所定以上の明る
さの値を持つ信号の総数を計数して上記被描画体(8)
上の非感光性のビ―ムスポット面積S1’を測定する面
積測定部(21)と、 この測定したビームスポット面積Sl’と指定された面
積S0’とを比較してその誤差分に対応するZ方向の移
動量△Zを算出するZ調整処理部(27)とを備え、 レーザ描画の開始位置等において、この算出した移動量
△Zだけ対物レンズ(12)と被描画体(8)との距離
を移動するように構成したことを特徴とするレーザビー
ス制御方法。
In a laser beam control method for controlling focusing of a laser beam, an object to be drawn (8) is irradiated with a non-photosensitive laser beam through an objective lens (12), and the reflected laser is irradiated.
A detector (14) in which a large number of microelements are arranged vertically and horizontally on a part to be radiated, and respective signals from each microelement of the detector (14)
Of which the laser beam is illuminated or more than a predetermined brightness
The object to be drawn (8) is counted by counting the total number of signals having the same value.
The area measuring unit (21) for measuring the non-photosensitive beam spot area S1 'above compares the measured beam spot area S1' with the designated area S0 'and corresponds to the error. A Z-adjustment processing unit (27) for calculating a movement amount △ Z in the Z-direction. At the laser drawing start position and the like, the objective lens (12) and the object to be drawn (8) are moved by the calculated movement amount △ Z. A laser beam control method, wherein the laser beam is moved by a distance.
【請求項2】レーザビームの焦点合わせを制御するレー
ザビーム制御方法において、 非感光性のレーザビームにより対物レンズ(12)を介
して被描画体(8)に照射し、反射してきたレーザが照
射する部分に多数の微小素子を縦横に配置した検出器
(14)と、 この検出器(14)の各微小素子からのそれぞれの信号
のうちの上記レーザビームが照射された所定以上の明る
さの値を持つ信号の総数を計数して上記被描画体(8)
上の非感光性のビ―ムスポット面積S1’を測定する面
積測定部(21)と、 この測定したビームスポット面積Sl’と指定された面
積S0’とを比較してその誤差分に対応するZ方向の移
動量△Zを算出するZ調整処理部(27)と、 このZ調整処理部(27)によって被描画体(8)の全
体の所定位置について上記移動量△Zをそれぞれ算出し
て設定する高さテープル(29)とを備え、 感光性のレーザビームを照射して被描画体(8)にパタ
ーンを描画する際に、上記高さテープル(29)に設定
された位置に対応する△Zを取り出して対物レンズ(1
2)と被描画体(8)との距離を調整するように構成し
たことを特徴とするレーザビーム制御方法。
2. A laser beam control method for controlling the focusing of the laser beam, the laser beam of non-photosensitive via the objective lens (12) is irradiated onto the drawing object (8), laser GaTeru which has been reflected
A detector (14) in which a large number of microelements are arranged vertically and horizontally on a part to be radiated, and respective signals from each microelement of the detector (14)
Of which the laser beam is illuminated or more than a predetermined brightness
The object to be drawn (8) is counted by counting the total number of signals having the same value.
The area measuring unit (21) for measuring the non-photosensitive beam spot area S1 'above compares the measured beam spot area S1' with the designated area S0 'and corresponds to the error. A Z adjustment processing unit (27) for calculating a movement amount 移動 Z in the Z direction; and the Z adjustment processing unit (27) calculating the movement amount △ Z for a predetermined position of the whole object to be drawn (8). And a height table (29) to be set. When a pattern is drawn on the object (8) by irradiating a photosensitive laser beam, a position corresponding to the position set on the height table (29) is provided. Take out the Z and remove the objective lens (1
2) A laser beam control method characterized in that the distance between the object and the object to be drawn (8) is adjusted.
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