DE2638474A1

DE2638474A1 - METHOD OF MANUFACTURING A PHOTOMASK

Info

Publication number: DE2638474A1
Application number: DE19762638474
Authority: DE
Inventors: Mikio Hongo; Junichi Nakabayashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-08-27
Filing date: 1976-08-26
Publication date: 1977-03-10
Also published as: JPS5324787B2; GB1554296A; DE2638474C3; JPS5227372A; DE2638474B2; NL7609502A

Description

Verfahren zur Herstellung einer FotomaskeMethod of making a photomask

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung eines auf einem transparenten Substrat aufgebrachten Metallfilmes, insbesondere auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Entfernung eines Fotomasken-Metallfilms auf einem transparenten Substrat in einem vorbestimmten Bereich.The invention relates to a method for removing a material applied to a transparent substrate Metal film, in particular to a method and an apparatus for removing a photomask metal film on a transparent substrate in one predetermined range.

Zur Entfernung von Teilen eines dünnen Metallfilms einer Fotomaske wurde bereits in herkömmlicher Weise Laserstrahlung einzusetzen versucht. Die Fotomaske besteht im allgemeinen aus einem transparenten SubstratConventional methods have been used to remove parts of a thin metal film of a photomask Tried to use laser radiation. The photomask generally consists of a transparent substrate

8l-(Al804-03)-SFSl8l- (Al804-03) -SFSl

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wie etwa einer Glasplatte und einer opaken dünnen Metallschicht wie etwa einer auf dem Substrat aufgebrachten Chromschicht. Bei der Belichtung der entsprechenden exponierten Oberflächenbereiche der dünnen Metallschicht mit dem Laserstrahl beginnt die Metallschicht von der äußeren, belichteten Oberfläche her nach innen zu schmelzen. Neben der Verdampfung des Metalls vermischt sich das geschmolzene Metall der dünnen Schicht aufgrund der thermischen Leitfähigkeit mit Teilen des Glassubstrats. Ein Teil der dünnen Metallschicht verbleibt infolgedessen auf dem Glassubstrat, d. h. auf dem transparenten Substrat. Nachjdem versuchsweise herkömmlich eingesetzten Laserverfahren zur Verarbeitung von Fotomasken ist es entsprechend unmöglich, unerwünschte Bereiche der dünnen Metallschicht vollständig vom Substrat zu entfernen und dadurch ein bestimmtes Muster der dünnen Metallschicht lediglich an den hierfür vorgesehenen Bereichen entstehen zu lassen.such as a glass plate and an opaque thin metal layer such as one deposited on the substrate Chrome layer. When exposing the corresponding exposed surface areas of the thin metal layer with the laser beam, the metal layer begins to melt inwards from the outer, exposed surface. Besides the evaporation of the metal, the molten metal of the thin layer mixes due to the thermal Conductivity with parts of the glass substrate. As a result, part of the thin metal layer remains on the glass substrate, d. H. on the transparent substrate. After each experimentally conventionally used laser process For the processing of photo masks it is accordingly impossible to remove undesired areas of the thin metal layer completely removed from the substrate and thereby only a certain pattern of the thin metal layer to create the designated areas.

In der japanischen Veröffentlichung 'Irradiation Characteristics of Focused Q-switches YAG Laser Beam¹, Journal of the Japan Society of Precision Engineering, Okt. 197O, S. 690-96, insbesondere S. 693, ist ein Verfahren zur Bestrahlung eines Chromfilms durch ein Glassubstrat hindurch mit einem YAG-Laserstrahl angegeben. Die Druckschrift bezieht sich jedoch im wesentlichen nur auf die Vermeidung der Beschädigung einer Fokussierungslinse durch Explosion oder Verteilung von Chrom in der Vorrichtung.In the Japanese publication 'Irradiation Characteristics of Focused Q-switches YAG Laser Beam ¹ , Journal of the Japan Society of Precision Engineering, Oct. 197O, pp. 690-96, in particular p. 693, a method for irradiating a chrome film by a Glass substrate indicated through it with a YAG laser beam. However, the document essentially only relates to the avoidance of damage to a focusing lens by explosion or distribution of chromium in the device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung von Fotomasken anzugeben, mit dem die unerwünschten Bereiche der die Fotomaske aufbauenden Schicht vollständig entfernt werden können, wobei ferner auch Teile einer dünnen Schicht ' entfernt werden können, die größer sind als der Durchmesser des zur Bearbeitung herangezogenen Laserstrahls. Das Verfahren soll dabei auch zur Entfernung unerwünsch-The invention is based on the object of a method for producing and processing photomasks indicate with which the undesired areas of the layer forming the photomask are completely removed can, in addition, parts of a thin layer can be removed, which are larger than the diameter of the laser beam used for processing. The method is also intended to remove undesirable

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ter Bereiche dünner Schichten anwendbar sein, die aus Metall bestehen, wobei in gleicher Weise Teile dünner Metallschichten entfernt werden können, die größer sind als der Strahlfleckdurchmesser des zur Bearbeitung herangezogenen Laserstrahls, so daß nach dieser Behandlung ein vorbestimmtes Muster der dünnen Metallschicht zurückbleibt; das Verfahren soll ferner die Entstehung von Rauhigkeit unterdrücken, wobei die Tiefe der Löcher oder Vertiefungen der behandelten Glasoberfläche unter 0,1 /Um und allgemein so gering wie möglich sein soll.ter areas of thinner layers may be applicable that consist of Metal exist, whereby parts of thin metal layers can be removed in the same way, the larger ones are than the beam spot diameter of the laser beam used for processing, so that after this treatment leaving a predetermined pattern of the thin metal layer; the procedure is also intended to prevent the emergence of Suppress roughness, the depth of the holes or depressions of the treated glass surface below 0.1 / µm and should generally be as low as possible.

Erfindungsgemäß soll daneben eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Fotomasken angegeben werden, mit der die unerwünschten Bereiche einer dünnen Metallschicht automatisch entfernt werden können und Teile der dünnen Metallschicht entfernbar sind, die größer sind als der Strahlfleckdurchmesser des zur Bearbeitung herangezogenen Laserstrahls, während zugleich die Entstehung von Rauhigkeit verhindert und das Kollabieren der Oberfläche des bearbeiteten Glassubstrats bzw. die Tiefe ihrer Oberflächenvertiefungen unter 0,1 /um und allgemein so gering wie möglich bleiben.According to the invention, a device for processing photo masks is also to be specified with which the undesired areas of a thin metal layer can be removed automatically and parts of the thin metal layer can be removed that are larger than the beam spot diameter of the laser beam used for processing, while at the same time the development of roughness prevented and the collapse of the surface of the processed glass substrate or the depth of its surface depressions below 0.1 / µm and generally remain as small as possible.

Die Erfindung gibt ein Verfahren zur Herstellung und Bearbeitung von Fotomasken an, das folgende Schritte umfaßt:The invention provides a method for producing and processing photomasks, comprising the following steps includes:

1. Herstellung einer aus einem transparenten Substrat und einer darauf aufgebrachten dünnen Schicht bestehenden Fotomaske und1. Production of a from a transparent substrate and a thin layer applied thereon existing photo mask and

2. Bestrahlung der dünnen Schicht der Fotomaske im hierfür vorgesehenen Bereich von der Seite des transparenten Substrats her und durch dieses hindurch mit einem gepulsten Laserstrahl unter zweidimensionalem2. Irradiation of the thin layer of the photomask in the area provided for this from the side of the transparent substrate and through it with a pulsed laser beam under two-dimensional

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Abtasten bzw. Abrastern der relativen Position des Strahlflecks des gepulsten Laserstrahls, wodurch die dünne Schicht der Fotomaske im vorgesehenen Bereich entfernt wird. Der Laserstrahl besitzt dabei eine Impulsbreite von höchstens 2C ns, wobei die Schwingungsfrequenz des gepulsten Laserstrahls so kontrolliert sind, daß eine Überlagerungszahl der Laserstrahlflecke bis zu 15 erzielt wird, wodurch die dünne Schicht im vorgesehnen Bereich entfernt wird.Scanning or scanning the relative position of the beam spot of the pulsed laser beam, which removes the thin layer of the photomask in the intended area will. The laser beam has a pulse width of at most 2C ns, with the oscillation frequency of the pulsed laser beam are controlled in such a way that an overlap number of the laser beam spots of up to 15 is achieved, whereby the thin layer in the intended area is removed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Fotomasken aus einem transparenten Substrat und einer darauf aufgebrachten dünnen Schicht umfaßtThe inventive device for producing photomasks from a transparent substrate and a thin layer applied thereon

einen Laseroszillator zur intermittierenden Erzeugung eines gepulsten Laserstrahls,a laser oscillator for the intermittent generation of a pulsed laser beam,

eine Abtasteinrichtung zur zweidimensionalen Abtastung der Fotomaske mit dem vom Laseroszillator erzeugten gepulsten Laserstrahl,a scanning device for two-dimensional scanning of the photomask with that generated by the laser oscillator pulsed laser beam,

eine optische Kondensor- und Fokussierungseinrichtung zum Sammeln und Einstrahlen des gepulsten Laserstrahls durch das transparente Substrat der Fotomaske hindurch auf die dünne Schicht undan optical condenser and focusing device for collecting and emitting the pulsed laser beam through the transparent substrate of the photomask onto the thin layer and

eine Kontrolleinrichtung zur Steuerung der Abtastgeschwindigkeit des gepulsten Laserstrahls auf der dünnen Schicht durch die Abtasteinrichtung und der Oszillatorfrequenz (Wiederholungsfrequenz)des vom Laseroszillator erzeugten gepulsten Laserstrahls,a control device for controlling the scanning speed of the pulsed laser beam on the thin Layer through the scanning device and the oscillator frequency (repetition frequency) of the laser oscillator generated pulsed laser beam,

wodurch die Überlagerungszahl der Laserstrahlflecke im Bereich bis zu 15 eingestellt wird.whereby the number of superimpositions of the laser beam spots is set in the range up to 15.

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Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Fotomasken aus einem transparenten Substrat und einer darauf aufgebrachten dünnen Schicht eine Vorrichtung zur Erzeugung eines gepulsten Laserstrahls einer Impulsbreite von höchstens ?0 ns,According to a further embodiment of the invention, the device according to the invention comprises for production of photomasks made from a transparent substrate and a thin layer applied thereon for generating a pulsed laser beam with a pulse width of no more than? 0 ns,

eine Abtasteinrichtung zur zweidimensionalen Abtastung des auf dem transparenten Substrat aufgebrachten dünnen Metallfilms mit den von der Lasererzeugungseinrichtung erzeugten gepulsten Laserstrahl,a scanning device for two-dimensional scanning of the thin metal film deposited on the transparent substrate with that of the laser generating device generated pulsed laser beam,

eine optische Kondensoreinrichtung zum Sammeln des gepulsten Laserstrahls, mit dem ein hierfür vorgesehenes Gebiet der dünnen Schicht durch das transparente Substrat hindurch mit der Abtasteinrichtung abgetastet wird,an optical condenser device for collecting the pulsed laser beam, with the one provided for this purpose Area of the thin layer scanned through the transparent substrate with the scanning device will,

eine Einrichtung zur Anordnung der Fotomaske in der Weise, daß sich die von der optischen Kondensoreinrichtung bestrahlte dünne Schicht auf der Rückseite des transparenten Substrats in bezug auf die optische Kondensoreinrichtung befindet, unda device for arranging the photomask in the Way that the from the optical condenser device irradiated thin layer on the back of the transparent substrate with respect to the optical condenser means located, and

eine Kontrolleinrichtung zur-Steuerung der Erzeugung des gepulsten Laserstrahls von der Lasererzeugungseinrichtung in Synchronisation mit der Abtastung durch den gepulsten Laserstrahl, der von der Abtasteinrichtung gesteuert wird,a control device for controlling the generation of the pulsed laser beam from the laser generating device in synchronization with the scanning the pulsed laser beam, which is controlled by the scanning device,

Die Erfindung gibt also ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Herstellung von Fotomasken·The invention therefore provides a method and a corresponding device for the production of photomasks

70.8810/0838 orig.naumspected70.8810 / 0838 orig.naumspected

an; beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein .Laserstrahl einer Impulsbreite von 10 - 20 ns auf eine auf einem transparenten Substrat erzeugte dünne Metallschicht von der Seite des transparenten Substrats her und durch dieses hindurch eingestrahlt und relativ zum Substrat zweidimensional abgetastet, wobei eine Überlagerungszahl der Laserstrahlflecke bis zu höchstens 15 eingestellt und dadurch der entsprechend vorgesehene Bereich der dünnen Metallschicht entfernt wird.at; in the method according to the invention, a .laserstrahl a pulse width of 10-20 ns onto a thin metal layer of the side of the transparent substrate and irradiated through it and relative to the substrate scanned two-dimensionally, with an overlay number the laser beam spot is set up to a maximum of 15 and thereby the correspondingly provided area of the thin metal layer is removed.

Die bestrahlte Metallschicht beginnt von der Substratseite zu schmelzen und wird unter Zurücklassen eines im wesentlichen unangegriffenen Substrats von diesem schlagartig entfernt.The irradiated metal layer starts from the substrate side to melt and abruptly leave a substantially unaffected substrate therefrom removed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:The invention is described below with reference to the drawing explained in more detail; show it:

Fig. 1 eine Teilansicht einer Fotomaske;Fig. 1 is a partial view of a photomask;

Fig. 2 eine Teilansicht einer Fotomaske mit einer stellenweise fehlerhaften verbleibenden Chromschicht;Fig. 2 is a partial view of a photomask with a locally defective remaining one Chrome layer;

Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Fotomasken;Figure 5 is a schematic block diagram of an embodiment the device according to the invention for the production of photomasks;

Fig. K eine vergrößerte Querschnittsansicht einer durch Vakuum auf einer Vakuumeinspannvorrichtung angesaugten Fotomaske;Fig. K is an enlarged cross-sectional view of a photomask being vacuum drawn onto a vacuum chuck;

Fig. 5 sin schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der Abtastspur des Laserstrahls, mit dem eine dünne Chromschicht in einem hierfür vorgesehenen Bereich zweidimensional abgetastet wird;5 is a schematic diagram to illustrate the scanning track of the laser beam with which a thin chromium layer is scanned two-dimensionally in an area provided for this purpose;

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Fig. 6 ein Diagramm zur Veranschaulichtung der zweidimensional en überlagerung ^der Laserstrahlflecke; 6 shows a diagram to illustrate the two-dimensional superposition of ^the laser beam spots;

Fig. 7a eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche von der Überlagerungszahl der Laserstrahlflecke; 7a shows a graphic representation of the dependency of the roughness of the machined surface on the number of superimpositions of the laser beam spots;

Fig. 7b eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche vom Spitzenwert der Energiedichte des Laserstrahlimpulses; 7b shows a graphic representation of the dependency of the roughness of the machined surface the peak value of the energy density of the laser beam pulse;

Fig. 8a eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Tiefe von Oberflächenvertiefungen der behandelten Oberfläche von der Überlagerungszahl der LaserstrahlfleckeFIG. 8a shows a graphic representation of the dependence of the depth on surface depressions in FIG treated surface on the number of superimpositions of the laser beam spots

sowieas

Fig. 8b eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Tiefe von Oberflächenvertiefungen der bearbeiteten Oberfläche vom Spitzenwert der Energiedichte des Laserstrahlimpulses.FIG. 8b shows a graphic representation of the dependence of the depth on surface depressions in FIG machined surface from the peak value of the energy density of the laser beam pulse.

Bei der Bearbeitung von Chrom-Fotomasken bei der IC-Herstellung werden zwei Verfahrensweisen unterschieden; die Korrektur fehlerhafter Bereiche eines vorherbestimmten Schaltungsbilds (Bereiche mit unbeabsichtigtem Schichtauftrag) sowie die Entfernung eines hierfür vorgesehenen Musters aus einem einheitlichen Chromfilm unter Zurücklassen des entsprechenden Schaltungsbilds.When processing chrome photomasks in IC production, a distinction is made between two methods; the correction of defective areas of a predetermined circuit diagram (areas with unintentional Layer application) as well as the removal of a pattern provided for this purpose from a uniform chrome film leaving the corresponding circuit diagram.

Im folgenden werden Ausführungsweisen für das Verfahren der Korrektur fehlerhafter Bereiche von Chrom-Fotomasken zur IC-Herstellung beschrieben. Eine Chrom-The following are modes of operation for the method of correcting defective areas of chromium photomasks for IC manufacturing. A chrome

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Fotomaske 3 besteht allgemein aus einem Glassubstrat 1 und einer darauf durch Vakuumbedampfung aufgebrachtenPhoto mask 3 generally consists of a glass substrate 1 and one applied thereon by vacuum evaporation

ο dünnen Chromschicht 2 einer Schichtdicke von etwa 700 A und einem dem negativen Schaltungsbild entsprechenden Muster, wie aus Fig. 1 hervorgeht. Eine solche dünne Metallschicht 2 kann dabei herausragende fehlerhafte Stellen 4, inselartige Fehler 5 sowie sandartig verteilte Fehler 6 aufweisen, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Diese fehlerhaften Stellen sollten entsprechend vom Substrat 1 vollständig entfernt werden. Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Korrektur dieser Fehler wird unter Bezug auf Fig. 3 beschrieben.ο thin chrome layer 2 with a layer thickness of about 700 A and one that corresponds to the negative circuit diagram Pattern as shown in FIG. 1. Such a thin metal layer 2 can be outstandingly defective Points 4, island-like defects 5 and sand-like defects 6, as can be seen from FIG. 2. These Defective locations should accordingly be completely removed from the substrate 1. One embodiment of a Apparatus for correcting these errors will be described with reference to FIG.

In Fig. 3 ist eine Argonipnen-Laserquelle 7 dargestellt, die einen gepulsten Laserstrahl 10 schmaler Impulsbreite erzeugt, d. h. mit einer Impulsbreite bei halber Peakhöhe der Intensität (Halbwertsbreite) im Bereich von 10 - 20 ns. Der Laseroszillator 7 wird von einem durch einen Impulsgenerator 9 betriebenen Treiber 8 optoakustisch gesteuert. Der Laserstrahl 10 wird vom Abtastsystem 11 in zur Zeichenebene senkrechter Richtung zur Abtastung abgelenkt. Das Abtastsystem kann aus einem rotierenden Prisma oder einem rotierenden Spiegel bestehen. Ein beispielsweise aus konvexen Linsen od. dgl. gebildetes optisches System 12 bündelt den von der Laserquelle 7 erzeugten Laserstrahl 10, der vom Abtastsystem 11 über eine vorbestimmte Ebene hinweg abgelenkt wird. Eine Fotomaske 3 mit einer dünnen Chromschicht 2 ist auf einer Vakuumhaiterung 13 befestigt, wobei die Chromschicht 2 zur Vakuumhalterung 13 gerichtet ist. Die Vakuumhalterung 13 ist ihrerseits auf der Oberfläche eines federnden oder elastischen Tischs 14 befestigt, der an den einen Enden elastischer, dünner Metallstäbe 14a befestigt ist, die mit den anderen Enden auf einem Y-Tisch 17a befestigt sind. Der elastische Tisch 14 kann in waagerechter Richtung gemäß der Figur über einen Varschubmotor 16 durch einen feinenIn Fig. 3, an argon pen laser source 7 is shown, which produces a pulsed laser beam 10 of narrow pulse width, d. H. with a pulse width at half the peak height of the intensity (half width) in the range of 10 - 20 ns. The laser oscillator 7 is controlled by a driver 8 operated by a pulse generator 9 opto-acoustically. The laser beam 10 is deflected by the scanning system 11 in a direction perpendicular to the plane of the drawing for scanning. The scanning system can consist of a rotating prism or a rotating mirror. One made of convex lenses, for example Od. The like. Formed optical system 12 bundles the laser beam 10 generated by the laser source 7, the is deflected by the scanning system 11 over a predetermined plane. A photo mask 3 with a thin chrome layer 2 is attached to a vacuum holder 13, wherein the chromium layer 2 is directed towards the vacuum holder 13 is. The vacuum holder 13 is in turn on the surface of a resilient or elastic table 14 attached, which is attached to the one ends of elastic, thin metal rods 14a, which with the other ends are mounted on a Y table 17a. The elastic one Table 14 can in the horizontal direction according to the figure via a Varschubmotor 16 by a fine

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ein Signal zur Steuerung der Osziria"törTre^:'qü§h^ de's"'¹ ■-" Impulsgenerators 9 in Synchronisation mit dem vom Abtastsystem 11 erhaltenen Äbtastsighäl:entsprechend der 'Größe des Fehlers der Chromschicht, in y-Ricntung, wobei der " Antriebsmotor Ϊ6 ent sprechend'der Größe* des Fehlers' in ''"'" der Ghromschicht'Un'x-Richtung "ein entsprechendes Steüe'r-" signal erhält. Die 'Kori^rolfeihri'cliturig 19 lieTert' ferrief ein Signal zur S'cliw'ingUngsüh^e'rbrechuhg -"an "äen impüls'-a signal for controlling the oscillation "törTre ^: 'qü§h ^ de's"' ¹ ■ - "pulse generator 9 in synchronization with the scanning signal received from scanning system 11: corresponding to the size of the defect in the chrome layer, in y-direction, with the" Drive motor Ϊ6 corresponding to the size * of the error in ''"'" of the chromium layer'Un'x direction "receives a corresponding control signal. The 'Kori ^ rolfeihri'cliturig 19 lieTert' ferrief a signal to the S'cliw'ingUngsüh ^ e'rbrechuhg - "an" äen impüls'-

generätor'9/ nä'chciem "<äer" ied^nde^ Tisöh 'i^'ufn einen" generätor'9 / nah'chciem "<äer" ied ^ nde ^ Tisöh 'i ^' ufn ein "

entsprechend' vOfSestimmt'en Betrag fein hachgefuhrt wurde.' Hie'r"wlracier"' öPc 3er"'fehlerhaTteli'S%ell¥'de'r ciünngri"' ' ^v\"'' Chromschi'cht" T der Fotomaske ~$ von einem' (hi'cht¹ gezöich-""" neten)"'tietektbr vorläufig ermifet;"eit', worauf die Kontroil^ einrichturig' 1'9 ätle Äntriebsmotoren Ü8ä ünd^L l'Sb' antreibt" und den Y^-Tisci^ita'und den'X-^sch 17b auf' der'feasls" """' des Positionsermlttiungssignais so''positioniert, daß ' die fehlerhafte Steile der duhrien'Chromschicht in das Abtastgebiet 'des"^b^ästsy¥tems'lT undin den Feirivdr- ' Schubbereich^ des"federnden'" 'TiSCh^-S 14* fällt'.according to the 'vOfSestimmen' amount has been finely carried out. 'Hie'r"wlracier"' öPc 3er "'FehlerhaTteli'S% ell ¥ 'de'r ciünngri"'' ^v \ "''Chromschi'cht" T of the photo mask ~ $ from a' (referring ¹ drawn """ neten) "'tietektbr provisionally ermifet;"eit', whereupon the Kontroil ^ einrichturig '1'9 ätle drive motors Ü8ä and ^L l'Sb' drives "and the Y ^ -Tisci ^ ita 'and the' X- ^ sch 17b 'der'feasls """"' of the position detection signal so '' positioned that 'the defective part of the duhrien' chrome layer in the scanning area 'of the "^ b ^ aest system'lT and in the Feirivdr-' thrust area ^ of the" springy ""'TiSCh ^- S 14 * falls'.

Als' A'btastsystem Kann beispieisweise ein" In der* " US-Patentanmeldung 627 279 angegebenes System verwendet werden. -.As an 'A' scanning system, an "In the *" U.S. Patent Application No. 627,279 is used will. -.

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das i^araspare^ei Sjifostirat ^^dufjfe. rfil^.^x^ dem .ülaa-_:r.das i ^ araspare ^ ei Sjifostirat ^^ dufjfe. rfil ^. ^ x ^ dem .ülaa- _{: r} .

substrat aufgebrachte dünne Chromschicht 2 beginnt f_B grund der Bestrahlung zu schmelzen und vom inneren OberfläGhente±£säiiitäßm&texizXläeliej^zwirschen de^rn und di&^ruimuentS^SM'QMt-ß-sXt: ^rd^mg^e^^^ inneren^OberfMcihei^atf allerdings.m^n rd$x\, Atmosphäre ■^i^oi^rfe/.cVQXiu-ii.eh^ei^^Inne^HGliusubstrate-applied thin chromium layer 2 begins f _B ground to melt the irradiation and from the inner OberfläGhente ± £ s äiiitäßm & texizX läeliej ^ Zwirschen de ^ rn and di & ^ ruimuentS ^ SM'QMt-ß-SXT: inner ^ rd ^ mg ^ e ^^^ ^ OberfMcihei ^ atf however .m ^ n rd $ x \ , atmosphere ■ ^ i ^ oi ^ rfe / .cVQXiu-ii.eh ^ ei ^^ Inne ^ HGliu

anwäcl|s%,;_cBi;e_s^ünn;e_: G-hr.om_T ,-,._.. rBesfer_:ahl-ung .--mi| dem^Lasf ^|fcr_;a]xl 10·^hoher Energie;-gezwungen* νγοη? de^riöne.EenjOb&rf l_;äche _: ... zur der■-äiißeren-rAtmosphäre ■a.usgesefczi^noAußenpfefrfl.äc^e ,. zu :seömßl<zen*.q¥nter;,krttischen -.Ums^gnden sehmilzt^und _{;r r} verdampft,das Chfamsaufgrund.;des erhöhten-Innendrueks,-explosionsartig und"y.ergppitzfc vom Glassub§trp.t₃ anwäcl | s% ,; _c Bi; e _s ^ ünn; e _: G-hr.om _T , -, ._ .. rBesfer _: ahl-ung .-- mi | dem ^ Lasf ^ | fcr _; a] xl 10 · ^ high energy; -forced * νγοη? de ^ riöne.EenjOb & rf l _; surface _: ... to the ■ -outer-room-atmosphere ■ a.usgesefczi ^ noOußenpfefrfl.äc ^ e,. to: seömßl <zen * .q ¥ nter;, krttischen -.Ums ^ genden sehmilzt ^ and _{; rr} evaporated, the Chfamsaufgrund.; the increased-interior pressure, -explosion-like and "y.ergppitzfc vom Glassub§trp.t ₃

substrat bleibte^substrate stayed ^

dung voniGhroBiiurid/Glasizuriiß^ir Γΐί^Λ^Γ^Ι esc ■■---rujo^ cn ·.--:dung voniGhroBiiurid / Glasizuriiß ^ ir Γΐί ^ Λ ^ Γ ^ Ι esc ■■ - --rujo ^ cn · .--:

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Die Position: SiPeS¹ ^hlerhMte^iStalle^ einer- dynnen Chromschicht 2r~elner_s-iFö£aim§}&?3i-i.&i&h halterung 1?' mit ders «uiiinen- Chppischiieht. Z₁ flach; befestigt ist, wird: araniThe position: SiPeS ¹ ^ hlerhMte ^ iStalle ^ a- thin chrome layer 2r ~ elner _s -iFö £ aim§} &? 3i-i. & I & h bracket 1? ' with the "uiiinen-Chppischee". Z ₁ flat; is attached, becomes: arani

tektor ermitfeLt,iinj*;:das p^^|tektor determined, iinj *;: the p ^^ |

lungssignal zur Kontrolleinrichtung 19 geleitet. Die Kontrolleinrichtung 19 liefert entsprechende Steuersignale an die Antriebsmotoren und positioniert die fehlerhafte Stelle der Fotomaske 5 durch Bewegen desmanagement signal passed to the control device 19. The control device 19 supplies corresponding control signals to the drive motors and positions the defective part of the photomask 5 by moving the

7 O 9 8 1 O / O 8 38 ä I 3 ? ^G ? S - ΰ l_:^_lßL > 7 O 9 8 1 O / O 8 38 ä I 3? ^ G? S - ΰ l _: ^ _lßL >

Y-Tisches 17a und des X-Tisches 17b in bezug auf den Laserstrahl 10 in das Abtastgebiet des optischen Abtastsystems 11 und in den Feinvorschubbereich des federnden Tisches 14. Hier wird der Laserstrahl 10 auf die fehlerhafte Stelle der dünnen Chromschicht 2 durch das Glassubstrat 1 hindurch fokussiert, wie aus Fig. 4 hervorgeht. Y table 17a and the X table 17b with respect to the Laser beam 10 in the scanning area of the optical scanning system 11 and in the fine feed area of the resilient Table 14. Here, the laser beam 10 is directed to the defective part of the thin chromium layer 2 through the glass substrate 1 focused through, as can be seen from FIG.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird anschließend die tatsächliche Abtastbreite Wy des gepulsten Laserstrahls innerhalb der vom Abtastsystem 11 begrenzten maximalen Abtastbreite Sy entsprechend der Größe der fehlerhaften Stelle der Chromschicht 2 in y-Richtung ermittelt. Der Impulsgenerator 9 wird durch das Steuersignal der Kontrolleinrichtung 19 in Synchronisation mit dem Abtasten des Abtastsystems in Schwingung versetzt, so daß die dünne Chromschicht in der Breite Wy durch den gepulsten Laserstrahl 10 von der Laserquelle 7 bestrahlt wird. Entsprechend der Abtastung durch den Laserstrahl 10 über das Abtastsystem 11 liefert die Kontrolleinrichtung 19 ein Antriebs-Steuersignal an den Antriebsmotor 16 zur Verschiebung des federnden Tisches 14 durch den Feinvorschubmechanismus 15> wodurch die Fotomaske 5 über die der Größe der fehlerhaften Stelle der dünnen Chromschicht 2 in x-Richtung entsprechende Breite Wx verschoben wird, wie aus Fig. 5 hervorgeht. Zur Vermeidung thermischer Einflüsse auf das Glassubstrat durch die Einstrahlung der Laserstrahlen auf ein und dieselbe Stelle wird die Abtasttiefe Py der Strahlflecken des gepulsten Laserstrahls durch die Abtastgeschwindigkeit des vom Abtastsystem 11 betriebenen gepulsten Laserstrahls 10 und die Schwingungsfrequenz (beispielsweise im Bereich 10 1000 Hz) des Impulsgenerators 9 eingestellt, der dieThen, as shown in Fig. 5, the actual scanning width Wy of the pulsed laser beam becomes within the maximum scanning width Sy limited by the scanning system 11 according to the size of the defective Determined location of the chromium layer 2 in the y-direction. The pulse generator 9 is controlled by the control signal from the control device 19 vibrated in synchronization with the scanning of the scanning system, so that the thin Chromium layer in the width Wy is irradiated by the pulsed laser beam 10 from the laser source 7. Corresponding the scanning by the laser beam 10 via the scanning system 11 is supplied by the control device 19 Drive control signal to the drive motor 16 for moving the resilient table 14 by the fine feed mechanism 15> making the photomask 5 about the size of the defective part of the thin chromium layer 2 is shifted in the x-direction corresponding width Wx, as can be seen from FIG. To avoid thermal Influences on the glass substrate due to the irradiation of the laser beams on one and the same point is the Scanning depth Py of the beam spots of the pulsed laser beam by the scanning speed of the scanning system 11 operated pulsed laser beam 10 and the oscillation frequency (for example in the range 10 1000 Hz) of the pulse generator 9 is set, which the

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Frequenz des vom Laseroszillator 7 erzeugten gepulsten Laserstrahls 10 bestimmt. Der von der Laserquelle 7 erzeugte Laserstrahl 10 bestrahlt entsprechend die fehlerhafte Stelle der dünnen Chromschicht 2 als Fleck mit einem Durchmesser d im Bereich von 2-5 /um durch das optische Kondensorsystem 12, wobei die Überlagerungszahl ny = —ii— (d = Fleckdurchmesser des zur Bearbeitung herangezogenen Strahls, Py = die Tiefe, über die die Strahlflecke des gepulsten Laserstrahls abgelenkt werden) so eingestellt wird, daß sie in Abtastrichtung (y-Richtung) ± - 10 beträgt.Frequency of the pulsed laser beam 10 generated by the laser oscillator 7 is determined. The laser beam 10 generated by the laser source 7 accordingly irradiates the defective location of the thin chromium layer 2 as a spot with a diameter d in the range of 2-5 / .mu.m through the optical condenser system 12, the superposition number ny = —ii— (d = spot diameter des used for processing the beam, Py = the depth over which the beam spots of the pulsed laser beam are deflected) is set so that it is ± - 10 in the scanning direction (y-direction).

Die Drehung des Antriebsmotors 16 wird in ähnlicher Weise so eingestellt, daß die Überlagerungszahl der Laserstrahlflecke auf der fehlerhaften Stelle der dünnen Chromschicht 2 in der zur Abtastrichtung senkrechten Richtung im Bereich von 1-20 liegt, alsoThe rotation of the drive motor 16 is similarly adjusted so that the number of superimpositions of the laser beam spots on the defective position of the thin chromium layer 2 in the direction perpendicular to the scanning direction Direction is in the range of 1-20, so

d
nx = Pi" ' ist.d
nx = Pi "'.

(d = Durchmesser des zur Bearbeitung verwendeten S>tr?ahL flecks, Px = Vorschubtiefe des Laserstrahls).(d = diameter of the S> tr? ahL spot used for processing, Px = feed depth of the laser beam).

Der gepulste Laserstrahl 10 mit vom Impulsgenerator bestimmter Schwingungsfrequenz und entsprechendem Schwingungsbereich wird auf diese Weise vom Laseroszillator 7 erzeugt und nach Durchgang durch das optische Kondensorsystem 12 mit einer zur Bearbeitung dienenden Strahlfleckgröße von 2-5 /um auf die fehlerhafte Stelle der dünnen Chromschicht 2 aufgestrahlt. Während der gepulste Laserstrahl 10 in der Abtastrichtung (y-Richtung) vom Abtastsystem 11 mit hoher Geschwindigkeit abgelenkt wird, wird die fehlerhafte Stelle der dünnen Chromschicht 2 durch den Antriebsmotor l6 über den Feinvorschubmechanismus 15 in Vorschubrichtung (x-Richtung) mit konstanter Geschwindigkeit über eine kurze Strecke Wx geführt. AlsThe pulsed laser beam 10 with an oscillation frequency determined by the pulse generator and a corresponding oscillation range is generated in this way by the laser oscillator 7 and after passing through the optical condenser system 12 with a beam spot size of 2-5 / .mu.m used for processing on the defective point of the thin chrome layer 2 blasted. While the pulsed laser beam 10 in the scanning direction (y-direction) from When scanning system 11 is deflected at high speed, the defective part of the thin chromium layer 2 becomes by the drive motor l6 via the fine feed mechanism 15 in the feed direction (x-direction) with a constant Speed guided over a short distance Wx. as

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Ergebnis wird der durch Wx und Wy definierte fehlerhafte Bereich der dünnen Chromschicht vom gepulsten Laserstrahl 1Θ bestrahlt und die fehlerhafte Stelle der dünnen Chromschicht 2 in diesem Gebiet vollständig entfernt.The result is the defective area of the thin chrome layer defined by Wx and Wy from the pulsed laser beam 1Θ irradiated and the defective point of the thin chromium layer 2 in this area completely removed.

Im folgenden wird auf die Rauhigkeit Rmax und die Tiefe der Vertiefungen in der bearbeiteten Glasoberfläche eingegangen, von der die dünne Chromschicht durch die Bestrahlung mit dem gepulsten Laserstrahl entfernt wurde.The following describes the roughness Rmax and the depth of the depressions in the processed glass surface received, from which the thin chrome layer was removed by irradiation with the pulsed laser beam.

ZurcErzeugung einer Spur sich überlappender Strahlflecken kann die oben beschriebene Laservorrichtung auch so betrieben werden, daß der Laserätrahlfleck auch zweimal oder mehr auf demselben Weg abgelenkt wird. So kann der Strahlfleck beispielsweise zunächst auf einem mit einer überlagerungszahl nx = 0,8 abzutastenden Weg und anschließend auf dem gleichen Weg vom Startpunkt der Abtastung aus um einen halben Gang, d. h.i Px , verschoben nochmals abgetastet werden. Die Überlagerungszahl auf dem gegebenen Weg in x-Richtung wird entsprechend insgesamt gleich 1,6. Daraus wird verständlich, daß die Untergrenze der Überlagerungszahl nx oder ny als Ergebnis der Gesamt-Abtastung über 1 liegen kann.To create a trace of overlapping beam spots The laser device described above can also be operated in such a way that the laser beam spot also twice or more is distracted on the same path. For example, the beam spot can initially be on a with an overlay number nx = 0.8 path to be scanned and then on the same path from the starting point of the scanning by half a gear, i. i.e. i Px, moved be scanned again. The number of superimpositions on the given path in the x-direction is accordingly a total of 1.6. It is understood from this that the lower limit of the superposition number nx or ny as a result the total scan can be greater than 1.

Wenn ein gepulster Laserstrahl mit einer Wiederholungsfrequenz von f> = 250 Hz vom Kondensorsystem zu einem zur Bearbeitung herangezogenen Sfeifahlfleckdurchmesser von d = 2 /um gebündelt und mit einer durch das Abtastsystem 11 gegebenen Abtastgeschwindigkeit von vy = 250 /um/s auf eine fehlerhafte Stelle eingestrahlt wird, wird die Tiefe in y-Richtung, Py, der Laserstrahlflecken 21When a pulsed laser beam with a repetition frequency of f> = 250 Hz is bundled by the condenser system to a Sfeifahlfleckfleck diameter of d = 2 / um used for processing and irradiated at a defective point with a scanning speed of vy = 250 / um / s given by the scanning system 11 becomes, the depth in the y direction, Py, becomes the laser beam spot 21

Py = ν «,,.gp» ss 1 ,Ufa _s Py = ν «,,. Gp» ss 1, Ufa _s

■Ei " /■ egg "/

und die Überlagerungszahl ny der Flecken 21 in y-Richtungand the superposition number ny of the spots 21 in the y-direction

erreicht den Wertreaches the value

ny = pjr = 2.ny = pjr = 2.

Wenn die Vorschubgeschwindigkeit der dünnen Chromschicht 2, vx, des federnden Tisches Ik- ferner zu vx = 0,6 /um/s eingestellt wird und die Abtastung des gepulsten Laserstrahls einmal pro Sekunde wechselt, resultiert eine mittlere Tiefe Px der Strahlflecken vonIf the advancing speed of the thin chromium layer 2, vx, of the resilient table Ik- is further set to vx = 0.6 / µm / s and the scanning of the pulsed laser beam changes once per second, the result is an average depth Px of the beam spots of

vx
Ex = -gr = 0,3 /um,vx
Ex = -gr = 0.3 / µm,

und die Überlagerungszahl nx der Flecken 21 in x-Richtung ergibt sich zuand the overlapping number nx of the spots 21 in the x-direction arises to

Die Überlagerung des Laserflecks 21 in der Vorschubrichtung (x-Richtung) erfolgt allerdings lediglich durch die Wirkung des aufgrund der Ablenkung hin- und herbewegten gepulsten Laserstrahls 10, da für den Laserstrahl eine Zeitverschiebung beim nochmaligen Überstreichen desselben Flecks besteht und die durch den Laserstrahl hervorgerufene thermische Wirkung nicht bis zu dem Zeitpunkt erhalten bleibt, zu dem der Laserstrahl wieder an dieselbe Stelle zurückkehrt. Wenn entsprechend die beiden Fälle miteinander verglichen werden, daß die Überlagerungszahl ny der Flecken 21 in der y-Richtung gleich 2 ist und andererseits die Überlagerungszahl nx der Flecken 21 in x-Richtung gleich 7 ist, ist die Rauhigkeit und die Tiefe der Vertiefungen in der bearbeiteten Oberfläche bei der x-Richtung besstp,und das Problem ist entsprechend auf den Fall der y-Richtung begrenzteThe superimposition of the laser spot 21 in the feed direction (x-direction), however, only takes place through the effect of the pulsed laser beam 10 moved back and forth due to the deflection, as for the laser beam a time shift when sweeping over the same again There is a stain and the thermal effect caused by the laser beam does not exist until that point in time remains, to which the laser beam returns to the same place. If accordingly the two Cases that the superposition number ny of the spots 21 in the y-direction is 2 are compared with each other and on the other hand, the superposition number nx of the spots 21 in the x direction is 7, the roughness and the Depth of the pits in the machined surface at the x-direction besstp, and the problem is corresponding limited to the case of the y-direction

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Die Rauhigkeit und die Tiefe der entstandenen Vertiefungen in der bearbeiteten Oberfläche im Hinblick auf die Überlagerung der Flecken in der y-Richtung (Abtastrichtung) wird entsprechend im folgenden näher betrachtet.The roughness and depth of the resulting depressions in the machined surface in terms of the superposition of the spots in the y-direction (scanning direction) is accordingly considered in more detail below.

Wenn die Überlagerungszahl ny der Flecken gleich 2 ist, und die Halbwertsbreite eines Outputimpulses im Bereich von 10 - 20 ns liegt und die Spitzenwert-Energie-If the superposition number ny of the spots is 2 and the half-width of an output pulse is in the range of 10 - 20 ns and the peak value energy

dichte des gepulsten Laserstrahls im Bereich von 2 · 10density of the pulsed laser beam in the range of 2 x 10

O ρO ρ

bis 8 · 10 W/cm durch entsprechende Stromeinstellung der Stromquelle und des Ausgangs des Treibers 8 variiert wurde, war die Rauhigkeit Rmax der bearbeiteten Oberfläche, von der die dünne Chromschicht entfernt wurde, konstant 0,02 /um, wie aus Fig. 7b ersichtlich ist. Entsprechend wurde festgestellt, daß zwischen der Spitzen-to 8 · 10 W / cm by appropriate current setting of the power source and the output of the driver 8 varied was the roughness Rmax of the machined surface from which the thin chrome layer was removed, constant 0.02 / µm, as can be seen from Fig. 7b. Accordingly, it was found that between the top

wert-Energiedichte (W/cm ) und der Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche in diesem Fall keine Beziehung bestand. Wenn die Spitzenwert-Energiedichte des gepulstenvalue energy density (W / cm) and the roughness of the machined surface in this case, there was no relationship. When the peak energy density of the pulsed

8 2 Laserstrahls andererseits auf 4 · 10 W/cm eingestellt und die Überlagerungszahl ny der Laserstrahlflecke in der y-Richtung von 2-20 variiert wurde, wurde festgestellt, daß die Rauhigkeit Rmax der bearbeiteten Oberfläche rasch vom Wert 0,1 /um abfiel, wenn die Überlagerungszahl ny kleiner-als 15 war. Bei einer Überlagerungszahl ny der Flecken von 2 ergab sich eine Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche von 0,02 Aim, bei einer Überlagerungszahl ny von 4 ein Wert von 0,04 /um und beieiner Überlagerungszahl ny von 8 ein Wert von 0,08 /am; bei Überlagerungszahlen nicht kleiner als 15 wurde ein nahezu konstanter Wert von 0,10 /um gefunden. Wenn ferner die Spitzenwert-Energiedichte des gepulsten Laserstrahls8 2 laser beam, on the other hand, was set to 4 x 10 5 W / cm and the superposition number ny of the laser beam spots in the y-direction was varied from 2-20, it was found that the roughness Rmax of the machined surface rapidly decreased from 0.1 / µm, if the superposition number ny was less than -15. With an overlapping number ny of the spots of 2, the roughness of the machined surface was 0.02 Aim, with an overlapping number ny of 4 a value of 0.04 / μm and with an overlapping number ny of 8 a value of 0.08 / am; in the case of superimposition numbers not smaller than 15, an almost constant value of 0.10 / μm was found. Further, when the peak energy density of the pulsed laser beam

O ρO ρ

auf 4 · 10 W/cm eingestellt und die Überlagerungszahl ny der Flecken in der y-Richtung im Bereich von 2-20 variiert wurde, wurde festgestellt, daß die Tiefe der in der Bearbeiteten Oberfläche vorliegenden Vertiefungen, d. h. des Glassubstrats, rasch unter 0,1 /um abfiel, wenn dieset to 4 x 10 6 W / cm and the superposition number ny of the spots in the y-direction varied in the range of 2-20, it was found that the depth of the in the Machined surface present depressions, d. H. of the glass substrate, quickly fell below 0.1 / µm when the

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Überlagerungszahl ny unter 15 lag. Hier betrug die Tiefe der in der bearbeiteten Oberfläche vorliegenden Vertiefungen 0,01 /um bei einer Überlagerungszahl ny der Flecken von 2, 0,07 /um bei einer Überlagerungszahl von 4 und 0,09 /um bei einer Überlagerungszahl ny von 8; die Tiefe war ferner mit 0,10 /Um nahezu konstant, wenn die Überlagerungszahl ny nicht unter 15 lag.Overlay number ny was below 15. Here the depth was of the depressions present in the machined surface 0.01 / µm with an overlap number ny of the spots of 2.07 / µm with an overlap number of 4 and 0.09 / um with an overlap number ny of 8; the depth was furthermore almost constant with 0.10 / µm if the superposition number ny was not less than 15.

Wenn die Überlagerungszahl der Flecken ny andererseits auf 2 eingestellt und die Spitzenwert-Energiedichte vonOn the other hand, when the superposition number of spots is ny set to 2 and the peak energy density of

Q ft PQ ft P

2 · 10 bis 8 * 10 W/cm variiert wurde, betrug die Tiefe der in der bearbeiteten Oberfläche vorliegenden Vertiefungen etwa 0,01 /um für Spitzenwert-Energiedichten nichtWas varied from 2 x 10 6 to 8 x 10 5 W / cm, the depth was of the pits present in the machined surface are not about 0.01 / µm for peak energy densities

ft ' P
über 4 * 10 W/cm und stieg mit steigender Spitzenwert-Energiedichte über 4 · 10 W/cm an, wie aus der Fig. 8b·ersichtlich ist.ft 'P
over 4 * 10 W / cm and increased with increasing peak value energy density over 4 * 10 5 W / cm, as can be seen from FIG. 8b.

Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, daß die Rauhigkeit und die Tiefe der Vertiefungen in der bearbeiteten Oberfläche, von der eine dünne Chromschicht entfernt wurde, von der Überlagerungszahl ny der gepulsten Laserflecke abhängig ist und durch Einstellung der Überlagerungszahl ny auf einen Wert unter I5 auf unter 0,010 /um heruntergedrückt werden kann.From the above results, it can be seen that the roughness and depth of the pits in the machined Surface from which a thin chrome layer has been removed, from the superposition number ny of the pulsed laser spots depends and by setting the number of overlays ny is depressed to a value below I5 to below 0.010 / µm can be.

Zur Belichtung beim Drucken von auf einer Fotemaske erzeugten Schaltungsbildern wird üblicherweise Licht einer Quecksilberlampe mit einer Wellenlänge vonFor exposure when printing on a photo mask generated circuit diagrams is usually light from a mercury lamp with a wavelength of

Λ ο verwendet
= 38ΟΟ A/O3ei der Belichtung und dem Druck solltenΛ ο ver turns
= 38ΟΟ A / O3 in exposure and printing should

die Oberflächenrauhigkeit und die Kanten möglicher Löcher oder Vertiefungen im transparenten Substrat, insbesondere an Stellen, die den das Schaltungsbild bildenden Löchern entsprechen, in dem Maß erzeugt werden, daß das zur Belichtung verwendete Licht nicht gestreut wird, sondern gerade durch das Substrat hindurchzugehen vermag. Zurthe surface roughness and the edges of possible holes or depressions in the transparent substrate, in particular in places corresponding to the holes forming the circuit diagram, to the extent that the for Exposure used light is not scattered, but is able to pass straight through the substrate. To the

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Vermeidung derartiger unerwünschter Streuungseffekte sqllten die Oberflächenrauhigkeit und die maximale Tiefe der Oberflächenvertiefungen entsprechend in optischer Hinsicht kleiner als 1/4 der Wellenlänge des zur Belichtung herangezogenen Lichts betragen, d. h. 0,095 /um. Im Fall der erfindungsgemäßen Ausführungsformen liegen Grenzwerte der Oberflächenrauhigkeit und der Tiefe der entsprechenden Vertiefungen von 0,1 ,um vor, was etwas über dem Wert von 0,095 /um liegt. Die obigen Grenzwerte stellen allerdings bei der praktischen Anwendung des Verfahrens keinerlei Problem dar. Insbesondere durch Einstellung der Überlagerungszahl ny der Flecken unter 5 können Rauhigkeit und Tiefe der Oberflächenvertiefungen der behandelten Oberfläche auf unter 0,05 /^um bzw. 0,08 /um verringert werden.To avoid such undesirable scattering effects, the surface roughness and the maximum depth of the surface depressions should accordingly be less than 1/4 of the wavelength of the light used for exposure, ie 0.095 μm, from an optical point of view. In the case of the embodiments according to the invention, the limit values for the surface roughness and the depth of the corresponding depressions are 0.1 μm, which is somewhat above the value of 0.095 μm. However, the above limits are in the practical application of the method any problem. In particular, by setting the overlay number of spots ny under 5 can roughness and depth of the surface indentations of the treated surface to less than 0.05 / ^um and 0.08 / to be reduced .

Durch Einstellung der Überlagerungszahl ny der Flecken auf 1 ergibt sich d = Py, d. h., daß auf den Durchmesser d begrenzte Beärbeitungsflecken"vorliegen ₉ ^: weshalb unbearbeitete Stellen im Umfangsbereich zurückbleiben und ein zweldimensionales Muster nicht kontinuierlich erzeugt werden kann. Wenn die Überlagerungszahl ny auf 2 eingestellt wird, ist Py = ·* d, werden die Laserstrahlflecken entsprechend in der y-Richtung mit einer Versetzung von -*, also dem halben Durchmesser des zur Bearbeitung herangezogenen Laserflecks, "'angelenkt, kann ein. lineares Muster bearbeitet werden fob#£-..lediglich vorstehende Bereiche von O₅I /im bei d = 2 /Um zurückbleiben. Wenn also die Überlagerungszahl ny der Laserflecken über 1,2 eingestellt wird und der Laserstrahl in y-Riehtung unter gleichzeitigem Vorschub des Substrats in x-Riehtung abgetastet wird* sind die Rauhigkeit fozw„ die Tiefe der Oberfläohenvertiefungen der behandelten Oberfläche auf die winzigen hervorstehenden Stellen unter 0_ΰ 5 /am begrenzt, die bei einer Abtastung des Laserstrahls in y-Riofotung gebildet seinBy setting the superimposing number of spots on 1 ny follows d = Py, that is, to the diameter d limited Beärbeitungsflecken "present _^9: therefore remain unmachined spots in the peripheral region and a zweldimensionales pattern can not be produced continuously if the overlay number ny to 2. is set, if Py = · * d, the laser beam spots are correspondingly articulated in the y-direction with an offset of - *, that is to say half the diameter of the laser spot used for processing, "', a. linear pattern are processed fob # £ - .. only protruding areas of O ₅ I / im at d = 2 / Um remain. So if the number of overlapping ny of the laser spots is set above 1.2 and the laser beam is scanned in the y direction while simultaneously advancing the substrate in the x direction 0 _ΰ 5 / am , which are formed when the laser beam is scanned in y-Riofotung

können, so daß ein lineares Muster einer dünnen Chromschicht vollständig vom Substrat entfernt werden kann und die zurückbleibende bearbeitete Oberfläche nur Oberflächendefekte aufweist, die auf die Belichtung und Entwicklung im wesentlichen ohne Einfluß sind.can, so that a linear pattern of a thin layer of chrome can be completely removed from the substrate and the remaining machined surface only Has surface defects which are essentially without influence on the exposure and development.

Die Überlagerungszahl ny wird vorzugsweise auf über 1,5 eingestellt. In diesem Fall liegen mögliche herausragende Stellen in der zurückbleibenden Oberfläche unter 0,5 /um, wodurch die Genauigkeit von Belichtung und Entwicklung verbessert werden kann. In diesem Zusammenhang ist ferner festzustellen, daß das oben erwähnte Problem der Oberflächenunebenheit nur in der Peripherie des bearbeiteten Gebiets auftritt.The superposition number ny is preferably over 1.5 set. In this case, any protruding spots in the remaining surface are underneath 0.5 / µm, increasing the accuracy of exposure and development can be improved. In this context, it should also be noted that the above-mentioned problem the surface roughness occurs only in the periphery of the worked area.

Bei der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform besaßen die Laserstrahlimpulse eine Impulsbreite (Halbwertsbreite der Lichtintensität) von 10 - 20 ns. Wenn andererseits Laserstrahlimpulse einer Impulsbreite in dieser Größenordnung von 100 - 200 ns eingestrahlt werden, kann das Glassubstrat leicht geschmolzen und verdampft werden und verfestigt sich in unerwünschter Form im Gemisch mit der Chromschicht, was die Eigenschaften des Glassubstrats sowie die Entwicklungseigenschaften ungünstig beeinflußt, da hierdurch fliege Löcher in der Oberfläche des Substrats zurückbleiben können. Zumindest gegenwärtig scheinen deshalb Laserjstrahlimpulse einer Impulsbreite von 10 - 20 ns Laserstrahlen höherer Impulsbreite zur Bearbeitung von. Metallschichten auf transparenten Substraten überlegen zu sein.In the embodiment of the present invention described above, the laser beam pulses had a pulse width (Half width of the light intensity) of 10 - 20 ns. On the other hand, when laser beam pulses of one pulse width irradiated in this order of magnitude of 100-200 ns, the glass substrate can easily be melted and are evaporated and solidified in an undesirable form in the mixture with the chromium layer, which the properties of the glass substrate and the development properties are adversely affected, since this would cause holes in the Surface of the substrate may remain. At least at present, laser beam pulses therefore appear to be one Pulse width of 10 - 20 ns Laser beams of higher pulse width for processing. Metal layers on transparent To be superior to substrates.

Die verwendete Fotomaske war ferner eine Chrommaske, die- aus einer dünnen,, durch Aufdampfen von Chrom auf einem Glassubstrat erzeugten ChPQsasehieht bestand! als Maske kann jedoeii in gleicher Welse auch eine AR-bsschichteteThe photomask used was also a chrome mask, die- from a thin, by vapor deposition of chrome on a Glass substrate generated ChPQsase was made! as a mask but can also be an AR-bsschichtete in the same way

Chrommaske verwendet werden, die aus einer dünnen Chromschicht besteht, die auf beiden Seiten eine halbdurchlässige Chromoxidschicht aufweist. In diesem Falle kann die zusammengesetzte Struktur auf einem Glassubstrat aufgebracht werden, was gegenüber der Verwendung einer Chromschicht allein günstiger sein kann. Gleiche Wirkungen lassen sich ferner auch durch Verwendung dünner Silicium- oder FeJd-?.-Schichten anstelle der Maske aus einer dünnen Chromschicht erzielen.Chrome mask can be used, which consists of a thin layer of chrome with a semi-permeable layer of chrome oxide on both sides. In this case, the composite structure can be applied to a glass substrate, which can be more favorable than the use of a chrome layer alone. The same effects can also be achieved by using thin silicon or FeJd ?. -Achieve layers instead of the mask from a thin layer of chrome.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform erfolgte ferner der Peinvorschub in x-Richtung durch Auslenken der federnden Metallstäbe l4a über den Feinvorschubmechanismus 15. Eine vergleichbare Wirkungsweise läßt sich jedoch auch durch ein Abtastsystem 11 zur Abtastung des Laserstrahls in x-Richtung erzielen, das dem in der US-Patentanmeldung 625 279 angegebenen Abtastsystem ähnelt. Die Erfindung ist entsprechend nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt.In the embodiment described above, was done also the fine feed in the x direction by deflecting the resilient metal rods 14a via the fine feed mechanism 15. A comparable mode of action can, however can also be achieved by a scanning system 11 for scanning the laser beam in the x direction, which is the same as in the US patent application 625 279 is similar to the specified scanning system. the The invention is accordingly not limited to the embodiment described.

Obgleich sich die obige Beschreibung auf den Fall der Korrektur fehlerhafter Stellen dünner Metallschichten von Fotomasken bezog, kann die Erfindung gleichermaßen auch auf Fälle angewandt werden, in denen ein vorbestimmtes Schaltungsbild in einer gleichmäßigen, auf einem transparenten Substrat zur Erzeugung einer Fotomaske aufgedampften Metallschicht erzeugt wird.Although the above description relates to the case of correcting defective parts of thin metal layers related to photomasks, the invention can equally be applied to cases where a predetermined Circuit diagram in a uniform, on a transparent substrate for the production of a photomask vapor-deposited metal layer is generated.

Wie oben beschrieben wird erfindungsgemäß .· zunächst eine mit einer aufgetragenen dünnen Metallschicht versehene Fotomaske hergestellt und ein gepulster Laserstrahl von der Substratseite her durch das Glassubstrat hindurch auf ein vorbestimmtes Gebiet der dünnen Schicht aufgestrahlt und in bezug auf die dünne Schicht zweidimensional abgetastet, um die dünne Schicht im vorgesehenen Bereich zu entfernen. Die dünne Schicht kann so vom transparentenAs described above, according to the invention produced a photomask provided with an applied thin metal layer and a pulsed laser beam from irradiated from the substrate side through the glass substrate onto a predetermined area of the thin layer and scanned two-dimensionally with respect to the thin layer around the thin layer in the intended area to remove. The thin layer can be so of the transparent

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Substrat mit hoher Präzision und ohne Auftreten von Schmelzeffekten der dünnen Metallschicht gegenüber dem transparenten Substrat an der Peripherie der bestrahlten Bereiche entfernt werden. Hierbei ist ferner keine Veränderung der Strahlfleckgröße des gepulsten Laserstrahls und keine Einstellung der Laserausgangsleistung je nach dem zu entfernenden Bereich erforderlich; lediglich die Abtastbreite wird nach Ermessen zur Entfernung eines gegenüber der Strahlfleckgröße größeren Bereichs nach Ermessen eingestellt. Substrate with high precision and without the occurrence of melt effects the thin metal layer opposite the transparent substrate at the periphery of the irradiated areas removed. Furthermore, there is no change in the beam spot size of the pulsed laser beam and no setting the laser output power required depending on the area to be removed; only the scanning width is adjusted at discretion to remove an area larger than the beam spot size.

Ferner wird ein gepulster Laserstrahl einer Impulsbreite von bis zu höchstens 20 ns eingestrahlt und mit einer Überlagerungszahl der Strahlflecken bis zu 15 abgetastet. Die Rauhigkeit und die eingefallenen Stellen der bearbeiteten Oberfläche, von der eine dünne Schicht entfernt wurde, können entsprechend bis unter 0,1 /um unterdrückt werden. Da Größe und Ort eines zu entfernenden Bereichs einer dünnen Metallschicht zuvor durch eine Detektoreinrichtung ermittelt werden, können der Impulsgenerator zum Betrieb der Laserquelle und das Abtastsystem durch die vom Detektor erhaltene Information über Größe und Ort durch eine Kontrolleinrichtung gesteuert werden, wodurch eine automatische Entfernung dünner Schichten im vorgesehenen Gebiet ermöglicht wird.Furthermore, a pulsed laser beam with a pulse width of up to a maximum of 20 ns is irradiated and with an overlapping number of the beam spots up to 15 are scanned. The roughness and sunken areas of the machined surface from which a thin layer is removed can be suppressed to below 0.1 / µm will. Since the size and location of an area of a thin metal layer to be removed is previously determined by a Detector device can be determined, the pulse generator for operating the laser source and the scanning system controlled by the information about size and location received from the detector by a control device allowing automatic removal of thin layers in the intended area.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung beruhen zusammengefaßt darauf, daß ein Laserstrahl einer Impulsbreite von 10 - 20 ns auf eine auf einem transparenten Substrat aufgebrachte dünne Metallschicht von der Seite des transparenten Substrats her und durch dieses hindurch eingestrahlt und relativ dazu zweidimensional abgetastet wird, wobei eine Überlagerungszahl der Laserstrahlflecken von höchstens 15 eingestellt wird, wodurch ein vorbestimmterThe method according to the invention and the device according to the invention are based on the fact that a laser beam with a pulse width of 10-20 ns onto a laser beam applied to a transparent substrate thin metal layer irradiated from the side of the transparent substrate and through it and is scanned two-dimensionally relative thereto, with a superimposition number of the laser beam spots of at most 15 is set, whereby a predetermined

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Bereich der dünnen Metallschicht entfernt werden kann.Area of the thin metal layer can be removed.

Dabei beginnt die dünne Metallschicht durch die Bestrahlung von der Substratseite her abzuschmelzen und wird schlagartig vom Substrat entfernt, das im wesentlichen ohne Veränderungen zurückbleibt.The thin metal layer begins to melt away due to the irradiation from the substrate side and is abruptly removed from the substrate, which remains essentially unchanged.

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Claims

Claims. "Process for the production of a photomask, characterized by the following steps:

1. Making one from a transparent substrate and a photomask provided thereon

and

2. Irradiation of the thin layer of the photomask in the area provided for this from the side of the transparent one Substrate and through it with a pulsed laser beam with two-dimensional scanning or scanning of the relative position of the beam spot of the pulsed laser beam on the photomask, the thin layer of the photomask is removed in the intended area.

2. The method according to claim 1, characterized in that scanned in the manner with the laser beam spot becomes that a superposition number of the beam spots up to to 15 is available.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the pulsed laser beam has a pulse width of up to 20 ns.

4. The method according to claim 2, characterized in that that the number of superimpositions of the beam spots on one Total value of over 1.2 is set.

5. The method according to claim 1 and 3 * characterized in that that the oscillation frequency of the pulsed laser

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Beam and its scanning speed on the thin layer -be controlled so that the superposition number the laser beam spot is up to 15.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the thin layer consists of a Chromium layer consists.

7. The method according to claim 6, characterized in that the thin chromium layer sandwiched with chromium oxide layers is.

8. Device for the production of photomasks from a transparent substrate and one applied thereon thin layer,

marked by

(7)
a laser oscillator / for intermittent generation

a pulsed laser beam (10),

a scanning system (11) 'for two-dimensional scanning the photo mask ^ with the pulsed laser beam generated by the laser oscillator,

(12) an optical condenser device / £ ur bundling and

Irradiation of the pulsed laser beam through the

(D
transparent substrate / the photomask through onto the thin layer (2) _and d

(19)

a control device / £ ur control of the scanning speed of the pulsed laser beam on the thin layer by the scanning device and the repetition frequency of the pulsed laser beam generated by the laser oscillator for setting a superimposition number the laser beam spot in the range up to 15.

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9. Apparatus according to claim 8, characterized in that

Tf) that the pulse width of the laser oscillator / for generation

(10)
of the laser beam / can be set up to 20 ns

10. Use of the device according to claim 8 or 9 for the production of printed and / or integrated Circuits.

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