JP2007279084A - Wavelength conversion optical system, laser light source, exposure device, inspection object inspecting device, and processing device for polymer crystal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波長変換光学系、レーザ光源、露光装置、被検物検査装置、及び高分子結晶の加工装置に関するものである。 The present invention relates to a wavelength conversion optical system, a laser light source, an exposure apparatus, a test object inspection apparatus, and a polymer crystal processing apparatus.
レーザ光は近年において種々の用途に用いられており、例えば、金属の切断や加工を行ったり、半導体製造装置におけるフォトリソグラフィー装置の光源として用いられたり、各種測定装置に用いられたり、外科、眼科、歯科等の手術および治療装置に用いられたりしている。 In recent years, laser light has been used for various applications, for example, cutting and processing metal, used as a light source of a photolithography apparatus in a semiconductor manufacturing apparatus, used in various measuring apparatuses, surgery, ophthalmology. It is used for surgery and treatment equipment such as dentistry.
ところが、ArFエキシマレーザ発振装置は、チャンバー内にアルゴンガス、フッ素ガス、ネオンガス等を封入して構成されるものであり、これらガスを密封する必要がある。さらに、各ガスの充填、回収を行う必要もあり、装置が大型化且つ複雑化しやすいという問題がある。又、ArFエキシマレーザ発振装置は、所定のレーザ光発生性能を保持するために、定期的に内部ガスの交換を行ったり、オーバーホールを行ったりする必要があるという問題もある。 However, the ArF excimer laser oscillation apparatus is configured by sealing argon gas, fluorine gas, neon gas, or the like in a chamber, and it is necessary to seal these gases. Furthermore, it is necessary to fill and collect each gas, and there is a problem that the apparatus tends to be large and complicated. In addition, the ArF excimer laser oscillation apparatus also has a problem that it is necessary to periodically exchange internal gas or perform overhaul in order to maintain predetermined laser light generation performance.
よって、レーザ光源としてはこのようなエキシマレーザでなく、固体レーザを用いることが好ましい。ところが、固体レーザから放出されるレーザ光の波長は、可視領域から赤外領域であり、例えば検査装置に使用するには、波長が長すぎて高い分解能を得ることができない。そこで、このような固体レーザから放出される長波長の光を、非線形光学結晶からなる波長変換光学素子を用いることにより短波長の紫外光(例えば8倍波)に変換して用いる方法が開発され、例えば特開2001−353176号公報(特許文献1)に記載されている。 Therefore, it is preferable to use a solid-state laser as the laser light source instead of such an excimer laser. However, the wavelength of the laser light emitted from the solid-state laser is from the visible region to the infrared region. For example, the wavelength is too long to be used in an inspection apparatus, so that high resolution cannot be obtained. Therefore, a method has been developed in which long-wavelength light emitted from such a solid-state laser is converted into short-wavelength ultraviolet light (for example, eighth harmonic wave) by using a wavelength conversion optical element made of a nonlinear optical crystal. For example, it describes in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-353176 (patent document 1).
これは、固体レーザから放出される近赤外の光(基本波)を光増幅した上で、波長変換光学素子を使用した波長変換光学系により、基本波の2倍波、3倍波を発生させ、2倍波と3倍波から5倍波を発生させ、この5倍波と2倍波から7倍波を発生させ、最後にこの7倍波と基本波より8倍波を発生させるものである。
このような、波長変換に使用される波長変換光学素子においては、ポインティング変動と呼ばれる光路の変動又は変化がある。この原因は、
(1)波長変換光学素子(波長変換結晶)の熱的な特性変動
(2)波長変換光学素子(波長変換結晶)の加工誤差(素子の交換時に生じる素子の個体差による違い)
(3)大気の揺らぎによる光軸の変化
(4)光学調整に伴う光軸の変化
などであり、通常の状態では避けられない問題である。波長変換の途中における波長変換光学素子でポインティング変動が起こると、次に入射する波長変換光学素子への入射角が変わり、そのため波長変換効率の変化が発生したり、さらにポインティング変動を発生させる。又、波長変換光学系の出力である最終段の波長変換光学素子からの出射光の方向が変化したり変動したりすると、その出力を使用している光学系に不都合を生じる場合がある。
In such a wavelength conversion optical element used for wavelength conversion, there is an optical path variation or change called pointing variation. This is because
(1) Thermal characteristics fluctuation of wavelength conversion optical element (wavelength conversion crystal)
(2) Processing error of wavelength conversion optical element (wavelength conversion crystal) (difference due to individual differences of elements that occur during element replacement)
(3) Changes in the optical axis due to atmospheric fluctuations
(4) Changes in the optical axis associated with optical adjustment, which are unavoidable problems under normal conditions. If a pointing variation occurs in the wavelength conversion optical element in the middle of wavelength conversion, the incident angle to the next incident wavelength conversion optical element changes, so that a change in wavelength conversion efficiency occurs, and further a pointing variation occurs. Further, if the direction of the light emitted from the final stage wavelength conversion optical element, which is the output of the wavelength conversion optical system, changes or fluctuates, there may be inconveniences in the optical system using the output.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、出力光の出射方向の変化が小さい波長変換光学系、それを使用したレーザ光源、さらには、このレーザ光源を使用した露光装置、被検物検査装置、及び高分子結晶の加工装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. A wavelength conversion optical system in which a change in the output direction of output light is small, a laser light source using the same, an exposure apparatus using the laser light source, and a test object are disclosed. It is an object to provide an object inspection device and a polymer crystal processing device.
前記課題を解決するための第1の手段は、波長変換光学素子を使用して、前記波長変換光学素子に入射する2つの入射光から、これら2つの光の周波数の和の周波数を有する出射光を発生させる波長変換光学系であって、出射する光の方向をモニタするモニタ装置と、前記入射光のうち少なくとも一つの、前記波長変換光学素子への入射方向を変える入射方向変更装置と、前記モニタ装置でモニタされた前記出射光の出射方向が一定となるように、前記入射方向変更装置を操作する出射光方向制御装置とを有することを特徴とする波長変換光学系である。 The first means for solving the above-mentioned problem is that the wavelength conversion optical element is used, and the outgoing light having a frequency that is the sum of the frequencies of these two lights from the two incident lights incident on the wavelength conversion optical element. A wavelength conversion optical system that generates a monitor device that monitors the direction of the emitted light, at least one of the incident light, an incident direction changing device that changes an incident direction to the wavelength conversion optical element, and A wavelength conversion optical system comprising: an outgoing light direction control device that operates the incident direction changing device so that an outgoing direction of the outgoing light monitored by a monitor device is constant.
前記課題を解決するための第2の手段は、前記第1の手段であって、第1の基本波から少なくとも一つの波長変換光学素子を経て5倍波を形成する第1の波長変換光学系と、第2の基本波から2倍波を形成する2倍波形成光学素子と、第3の基本波と前記2倍波形成光学素子から出射した前記2倍波とを同一光路に合成する第1の光学部材と、前記第3の基本波と前記2倍波形成光学素子から出射した前記2倍波と前記第1の波長変換光学系から出射した前記5倍波とを同一光路に合成する第2の光学部材と、前記2倍波と前記5倍波とから7倍波を形成する7倍波形成光学素子と、前記7倍波形成光学素子から出射した前記第3の基本波と前記7倍波とから8倍波を形成する8倍波形成光学素子とを有することを特徴とする波長変換光学系である。 A second means for solving the above-mentioned problem is the first means, and a first wavelength conversion optical system that forms a fifth harmonic wave from the first fundamental wave through at least one wavelength conversion optical element. A second harmonic wave forming optical element that forms a second harmonic wave from the second fundamental wave, and a third fundamental wave and the second harmonic wave emitted from the second harmonic wave forming optical element in the same optical path. 1 optical member, the third fundamental wave, the second harmonic wave emitted from the second harmonic wave forming optical element, and the fifth harmonic wave emitted from the first wavelength conversion optical system are combined in the same optical path. A second optical member; a seventh harmonic wave forming optical element that forms a seventh harmonic wave from the second harmonic wave and the fifth harmonic wave; the third fundamental wave emitted from the seventh harmonic wave forming optical element; A wavelength conversion optical system comprising: an eighth harmonic wave forming optical element that forms an eighth harmonic wave from the seventh harmonic wave A.
前記課題を解決するための第3の手段は、前記第2の手段であって、前記モニタ装置が、前記8倍波形成光学素子からの前記8倍波の出射方向をモニタするものであり、前記入射方向変更装置は、前記8倍波形成光学素子への前記第3の基本波の入射方向を変えるものであることを特徴とするものである。 Third means for solving the problem is the second means, wherein the monitor device monitors the emission direction of the eighth harmonic wave from the eighth harmonic wave forming optical element, The incident direction changing device changes the incident direction of the third fundamental wave to the eighth harmonic wave forming optical element.
前記課題を解決するための第4の手段は、前記第1の基本波、第2の基本波、第3の基本波を発振する少なくとも1つのレーザ光源と、前記3つの基本波をそれぞれ増幅する複数の光ファイバー増幅器と、前記3つの基本波のうちの少なくとも2つの基本波が前記各光ファイバー増幅器に入射するタイミングをそれぞれ制御する複数の遅延装置と、前記第の手段又は第3の手段である波長変換光学系を有することを特徴とするレーザ光源である。 A fourth means for solving the above-described problems is that at least one laser light source that oscillates the first fundamental wave, the second fundamental wave, and the third fundamental wave, and amplifies the three fundamental waves, respectively. A plurality of optical fiber amplifiers, a plurality of delay devices for controlling the timing at which at least two of the three fundamental waves are incident on each of the optical fiber amplifiers, and a wavelength that is the first means or the third means A laser light source having a conversion optical system.
前記課題を解決するための第5の手段は、前記第4の手段であるレーザ光源と、所定の露光パターンが設けられたフォトマスクを保持するマスク支持部と、露光対象物を保持する対象物保持部と、前記レーザ光源から出射される紫外光を前記マスク支持部に保持されたフォトマスクに照射させる照明光学系と、前記照明光学系を介して前記フォトマスクに照射されてここを通過した照射光を前記対象物保持部に保持された露光対象物に照射させる投影光学系とを有することを特徴とする露光装置である。 A fifth means for solving the above-mentioned problems is a laser light source as the fourth means, a mask support part for holding a photomask provided with a predetermined exposure pattern, and an object for holding an exposure object. A holding unit, an illumination optical system that irradiates the photomask held by the mask support unit with ultraviolet light emitted from the laser light source, and the photomask that has passed through the illumination optical system. An exposure apparatus comprising: a projection optical system configured to irradiate an exposure object held by the object holding unit with irradiation light.
前記課題を解決するための第6の手段は、前記第4の手段であるレーザ光源と、被検物を保持する支持部と、前記被検物からの光を検出する検出器と、前記レーザ光源から出射される紫外光を前記被検物に照射させる照明光学系と、前記被検物からの光を前記検出器に導く光学系とを有することを特徴とする被検物検査装置である。 A sixth means for solving the above-mentioned problems includes a laser light source as the fourth means, a support part for holding the test object, a detector for detecting light from the test object, and the laser. A test object inspection apparatus comprising: an illumination optical system that irradiates the test object with ultraviolet light emitted from a light source; and an optical system that guides light from the test object to the detector. .
前記課題を解決するための第7の手段は、高分子結晶を加工する高分子結晶の加工装置であって、前記第4の手段であるレーザ光源と、当該レーザ光源から放出されるレーザ光を、被加工物である高分子結晶に導き、当該高分子結晶の被加工場所に集光させる光学系と、前記光学系と前記高分子結晶の相対位置を変化させる機構を有することを特徴とする高分子結晶の加工装置である。 A seventh means for solving the above-described problem is a polymer crystal processing apparatus for processing a polymer crystal, the laser light source being the fourth means, and the laser light emitted from the laser light source. And an optical system that guides the polymer crystal as a workpiece and focuses the polymer crystal on a processing place of the polymer crystal, and a mechanism that changes a relative position between the optical system and the polymer crystal. This is a processing apparatus for polymer crystals.
本発明によれば、出力光の出射方向の変化が小さい波長変換光学系、それを使用したレーザ光源、さらには、このレーザ光源を使用した露光装置、被検物検査装置、及び高分子結晶の加工装置を提供することができる。 According to the present invention, a wavelength conversion optical system with a small change in the emission direction of output light, a laser light source using the same, an exposure device using the laser light source, a test object inspection device, and a polymer crystal A processing apparatus can be provided.
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明するが、その前に、本発明の波長変換光学系において、出力光の射出方向を一定に制御する方法の原理を図1を用いて説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Before that, FIG. 1 shows the principle of a method for controlling the emission direction of output light constant in the wavelength conversion optical system of the present invention. It explains using.
波長λ1とλ2の光から、それらの周波数の和の周波数に対応する波長λ3の光を発生させる場合、波長変換光学素子における位相整合条件は、それぞれの光の波数ベクトルをK1、K2、K3とするとき、
K1+K2=K3
となる。この関係を図1(a)に示す。
When light having a wavelength λ3 corresponding to the sum of these frequencies is generated from light having wavelengths λ1 and λ2, the phase matching condition in the wavelength conversion optical element is that the wave number vectors of the respective lights are K1, K2, and K3. and when,
K1 + K2 = K3
It becomes. This relationship is shown in FIG.
ここで、図1(b)に示すように発生する光の進行方向が変化し、波数ベクトルK3がK3’に変化したとする。このとき、λ2の光の波数ベクトルK2’をK2”に変化させ、波数ベクトルK3’を波数ベクトルK3に戻す方法を考える。波数ベクトルK2”を、
K2”=K3−K3’+K2’
が成り立つ方向にすれば、調整することができる。波数ベクトルK2’をK2”に変化させることは、波長λ2の入射光の入射方向を変化させることにより実現できる。
Here, it is assumed that the traveling direction of the generated light changes as shown in FIG. 1B and the wave vector K3 changes to K3 ′. At this time, consider a method of changing the wave number vector K2 ′ of the light of λ2 to K2 ″ and returning the wave number vector K3 ′ to the wave number vector K3.
K2 "= K3-K3 '+ K2'
If the direction is established, it can be adjusted. Changing the wave vector K2 ′ to K2 ″ can be realized by changing the incident direction of the incident light having the wavelength λ2.
図2は、本発明の実施の形態である波長変換光学系、及びレーザ装置の光学系の概要を示す図である。図2においては、楕円形で示されるのはコリメータレンズや集光レンズであり、その説明を省略する。又、P偏光を矢印で、S偏光を○中に点のある印で示し、基本波をω、n倍波をnωで示す。 FIG. 2 is a diagram showing an outline of the wavelength conversion optical system and the optical system of the laser apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, a collimator lens and a condensing lens are indicated by an ellipse, and the description thereof is omitted. Further, P-polarized light is indicated by an arrow, S-polarized light is indicated by a dot with a circle, a fundamental wave is indicated by ω, and an n-fold wave is indicated by nω.
この実施の形態においては、図示しない1つのDFBレーザから放出される基本波(波長1547nm)を、3つに分岐して第1のEDFA1と第2のEDFA2と第3のEDFA14でそれぞれ増幅しているが、3つのDFBレーザから放出される基本波をそれぞれEDFAにより増幅してもよい。 In this embodiment, a fundamental wave (wavelength 1547 nm) emitted from one DFB laser (not shown) is divided into three and amplified by the first EDFA 1, the second EDFA 2, and the third EDFA 14, respectively. However, the fundamental waves emitted from the three DFB lasers may be amplified by EDFAs.
図2に示すように、第1のEDFA1で増幅されたP偏光の基本波は、第1の2倍波形成光学素子(PPLN結晶)3に入射し、第1の2倍波形成光学素子3からは、基本波と共にP偏光の2倍波が発生する。この基本波と2倍波を、3倍波形成光学素子(LBO結晶)4に入射させる。3倍波形成光学素子4からは、基本波と2倍波と共に、S偏光の3倍波が発生する。なお、2倍波形成光学素子3としては、PPLN結晶に限らず、PPKTP結晶、PPSLT結晶、LBO結晶等を用いることもできる。 As shown in FIG. 2, the P-polarized fundamental wave amplified by the first EDFA 1 is incident on the first second harmonic wave forming optical element (PPLN crystal) 3, and the first second harmonic wave forming optical element 3. , A double wave of P-polarized light is generated along with the fundamental wave. The fundamental wave and the second harmonic wave are incident on the third harmonic wave forming optical element (LBO crystal) 4. From the third harmonic wave forming optical element 4, a third harmonic wave of S-polarized light is generated together with the fundamental wave and the second harmonic wave. Note that the second harmonic wave forming optical element 3 is not limited to a PPLN crystal, and a PPKTP crystal, a PPSLT crystal, an LBO crystal, or the like can also be used.
これらの光を、2波長波長板5を通すことにより、2倍波だけをS偏光に変換する。2波長波長板として、例えば結晶の光学軸と平行にカットした一軸性の結晶の平板からなる波長板が用いられる。一方の波長の光(2倍波)に対しては、偏光を回転させ、他方の波長の光に対しては、偏光が回転しないように、波長板(結晶)の厚さを一方の波長の光に対しては、λ/2の整数倍で、他方の波長の光に対しては、λの整数倍になるようにカットする。そして、共にS偏光となった2倍波と3倍波を、5倍波形成光学素子(LBO結晶)6に入射させる。5倍波形成光学素子6からは、2倍波と3倍波と共にP偏光の5倍波が発生する。なお、P偏光の基本波はそのまま5倍波形成光学素子6を透過する。
By passing these lights through the two-wavelength wave plate 5, only the second harmonic wave is converted into S-polarized light. As the two-wavelength wave plate, for example, a wave plate made of a uniaxial crystal flat plate cut parallel to the optical axis of the crystal is used. For light of one wavelength (double wave), the polarization is rotated, and for the light of the other wavelength, the thickness of the wavelength plate (crystal) is adjusted to that of one wavelength so that the polarization does not rotate. The light is cut to be an integral multiple of λ / 2, and the light of the other wavelength is cut to be an integral multiple of λ. Then, the second and third harmonic waves, both of which are S-polarized light, are incident on the fifth harmonic wave forming optical element (LBO crystal) 6. From the fifth harmonic wave forming
5倍波形成光学素子6から発生する5倍波は、ウォークオフのため、断面が楕円形の形状をしており、そのままでは集光性が悪くて、次の波長変換には使用できない。よって、シリンドリカルレンズ7、8により、この楕円形の断面形状を円形に整形する。なお、5倍波形成光学素子6としては、BBO結晶、CBO結晶を用いることもできる。
The fifth harmonic wave generated from the fifth harmonic wave forming
一方、第1のDelay装置15で遅延され、第2のEDFA2で増幅されたP偏光の基本波は、第2の2倍波形成光学素子(PPLN結晶)9に入射し、第2の2倍波形成光学素子9からは、基本波と共にP偏光の2倍波が発生する。なお、PPLN結晶に代えてPPKTP結晶、PPSLT結晶、LBO結晶等を使用してもよい。なお、可能な限り基本波から2倍波への変換効率が高く、耐久性に優れたもの好ましい。
On the other hand, the P-polarized fundamental wave delayed by the
さらに、第2のDelay装置16で遅延され、第3のEDFA14で増幅されたS偏光の基本波は、ダイクロイックミラー13により前述のP偏光の2倍波と合成される。この例ではダイクロイックミラー13は、基本波を透過し、2倍波を反射するようなものとなっている。合成されたS偏光の基本波とP偏光の2倍波を、前述のP偏光の5倍波と、ダイクロイックミラー10により合成する。この例では、ダイクロイックミラー10は、基本波と2倍波を透過し、5倍波を反射するようなものとなっている。この光の合成には、バルク型光学素子を用いることが可能であり、例えば、色分解・合成ミラー(ダイクロイックミラー)、反射型及び透過型回折光学素子を用いることが可能である。
Further, the S-polarized fundamental wave delayed by the
合成されたS偏光の基本波、P偏光の2倍波、P偏光の5倍波は、7倍波形成光学素子(CLBO結晶)11に入射し、7倍波形成光学素子11からは、これらの光と共に、S偏光の7倍波が発生する。これらの光は、8倍波形成光学素子(CLBO結晶)12に入射し、ここでS偏光の基本波とS偏光の7倍波が合成されてP偏光の8倍波が発生する。もし、8倍波のみを8倍波形成光学素子12から放出される他の波長の光から分離したい場合は、ダイクロイックミラーや偏光ビームスプリッタ、プリズムを使用することにより、これらを分離すればよい。
The combined fundamental wave of S-polarized light, second harmonic wave of P-polarized light, and fifth harmonic wave of P-polarized light are incident on the seventh harmonic wave forming optical element (CLBO crystal) 11, and the seventh harmonic wave forming optical element 11 A 7th harmonic wave of S-polarized light is generated. These lights are incident on an eighth harmonic wave forming optical element (CLBO crystal) 12 where the S-polarized fundamental wave and the S-polarized seventh harmonic wave are combined to generate a P-polarized eighth harmonic wave. If it is desired to separate only the 8th harmonic wave from the light of other wavelengths emitted from the 8th harmonic wave forming
8倍波形成光学素子12から出射した8倍波は、ハーフミラー17によってその一部が分離され、モニタ装置18に入射する。モニタ装置18は、2次元CCD等の位置検出素子を有し、光がこれらの撮像素子に入射する位置から、8倍波の射出方向を算出して、出射光方向制御装置19に送る。出射光方向制御装置19は、8倍波の射出方向が予め定められた方向になるように、レンズ位置制御装置20に指令を送り、レンズLの姿勢を変えて、ダイクロイックミラー13、ダイクロイックミラー10、7倍波形成光学素子11を経て8倍波形成光学素子12に入射する基本波の入射方向を制御する。これにより、図1を使用して説明した原理に基づいて、8倍波の射出方向が予め定められた方向になるように制御される。なお、図示を省略しているがレンズLとダイクロイックミラー13との間には、基本波折り返し用ミラーが配置される場合があり、その場合には、このミラーの姿勢を変化させることにより、8倍波形成光学素子12に入射する基本波の入射方向を制御するようにしてもよい。
A part of the eighth harmonic wave emitted from the eighth harmonic wave forming
以上の説明においては、8倍波形成光学素子12における波長変換を例にとって説明したが、図2に示す光学系においては、2倍波、又は5倍波の入射方向を変化させることにより、7倍波形成光学素子11における7倍波の射出方向を制御することも可能である。
In the above description, the wavelength conversion in the eighth harmonic wave forming
次に、上述した本発明の実施の形態であるレーザ装置21を用いて構成され、半導体製造工程の一つであるフォトリソグラフィエ程で使用される露光装置100について、図3を参照して説明する。光リソグラフィエ程で使用される露光装置は、原理的には写真製版と同じであり、フォトマスク(レチクル)上に精密に描かれたデバイスパターンを、フォトレジストを塗布した半導体ウエハやガラス基板などの上に光学的に投影して転写する。
Next, an
この露光装置100は、上述したレーザ装置21と、照明光学系102と、フォトマスク(レチクル)110を支持するマスク支持台103と、投影光学系104と、露光対象物たる半導体ウエハ115を載置保持する載置台105と、載置台105を水平移動させる駆動装置106とを備えて構成される。
In this
この露光装置100においては、上述したレーザ装置21から出力されるレーザ光が、複数のレンズから構成される照明光学系102に入力され、ここを通ってマスク支持台103に支持されたフォトマスク110の全面に照射される。このように照射されてフォトマスク110を通過した光は、フォトマスク110に描かれたデバイスパターンの像を有しており、この光が投影光学系104を介して載置台105に載置された半導体ウエハ115の所定位置に照射される。
In this
このとき、投影光学系104によりフォトマスク110のデバイスパターンの像が半導体ウエハ115の上に縮小されて結像露光される。上記のような露光装置によれば、小型軽量で配置の自由度が高い紫外光源の特性を生かして小型でメンテナンス性、操作性の良好な露光装置を得ることができる。
At this time, the image of the device pattern of the
次に、以上説明した本発明に係るレーザ装置21を用いて構成されるマスク欠陥検査装置について、図4を参照して以下に説明する。マスク欠陥検査装置は、フォトマスク上に精密に描かれたデバイスパターンをTDIセンサ(Time Delay and Integration)上に光学的に投影し、センサ画像と所定の参照画像とを比較し、その差からパターンの欠陥を抽出する。マスク欠陥検査装置120は、上述したレーザ装置21と、照明光学系112と、フォトマスク110を支持するマスク支持台113と、マスク支持台を水平移動させる駆動装置116と、投影光学系114と、TDIセンサ125とを備えて構成される。
Next, a mask defect inspection apparatus configured using the
このマスク欠陥検査装置120においては、上述したレーザ装置21から出力されるレーザ光が、複数のレンズから構成される照明光学系112に入力され、ここを通ってマスク支持台113に支持されたフォトマスク110の所定領域に照射される。このように照射されてフオトマスク110を通過した光は、フォトマスク110に描かれたデバイスパターンの像を有しており、この光が投影光学系114を介してTDIセンサ125の所定の位置に結像される。
In this mask
なお、マスク支持台113の水平移動速度と、TDI125の転送クロックとは同期している。被検物はマスクに限られず、ウエハ、液晶パネル等の検査にも用いられる。なお、被検物がウエハの場合は、ウエハからの反射光を検出し、ウエハの欠陥を検査する。
The horizontal movement speed of the
図5は本発明のレーザ装置21を用いて構成される高分子結晶の加工装置の概要図である。レーザ装置21から放出された紫外短パルスレーザ光139は、シャッタ132、強度調整素子133、照射位置制御機構134、集光光学系135を介して試料容器136中に入れられた高分子結晶138に集光照射される。試料容器136は、ステージ137に搭載され、光軸方向をz軸として、x−y−z直交座標系でx軸、y軸、z軸の3次元方向の移動が可能とされていると共に、z軸の周りに回転可能となっている。高分子結晶138の表面に集光照射されたレーザ光により、高分子結晶の加工が行われる。
FIG. 5 is a schematic diagram of a polymer crystal processing apparatus constructed using the
ところで、高分子結晶である被加工物を加工する場合、レーザ光が被加工物の何処に照射されているかを確認する必要がある。しかし、レーザ光は、通常可視光でないことが多く、目視することができないので、光学顕微鏡と組み合わせて使用することが好ましい。 By the way, when processing a workpiece which is a polymer crystal, it is necessary to confirm where the laser beam is irradiated on the workpiece. However, since laser light is usually not visible light and cannot be visually observed, it is preferably used in combination with an optical microscope.
その例を図6に示す。(a)に示す光学系においては、紫外短パルスレーザシステム141(図7の符号21、132〜134に対応)からのレーザ光を、集光光学系135を介して所定の点に集光する。ステージ137は図8において説明したような機能を有しており、高分子結晶138の入った試料容器136がステージ137上に載置されている。照明光源142からの可視光は、反射光143で反射され、試料容器136をケーラー照明する。高分子結晶138は、光学顕微鏡の対物レンズ144、接眼レンズ145を介して眼146により目視される。 光学顕微鏡の光軸位置には、十字状のマークが形成されており、光軸位置が目視できるようになっている。
An example is shown in FIG. In the optical system shown in (a), the laser light from the ultraviolet short pulse laser system 141 (corresponding to reference
そして、光学顕微鏡の焦点位置(合焦位置、すなわち目視したときピントが合う物面)は固定とされている。集光光学系135により集光されたレーザ光は、光学顕微鏡の光軸位置で、かつ光学顕微鏡の焦点位置に集光されるようになっている。よって、ステージ137上に被加工物を載置し、光学顕微鏡でその像を観察した場合、ピントが合っており、かつ十字マークの中心にある位置に、レーザシステム141からのレーザ光が集光されるようになっている。なお、レーザシステム141、集光光学系135、及び光学顕微鏡部の相対位置関係は固定されており、ステージ137のみがこれらの固定系に対して相対的に移動可能とされている。
The focus position of the optical microscope (the in-focus position, that is, the object surface that is in focus when viewed) is fixed. The laser light condensed by the condensing
よって、加工を行いたい場所が光学顕微鏡の光軸位置でかつ合焦位置となるようにステージ137を移動させながら加工を行うことにより、所望の場所の加工、及ぴ所望の形状の加工を行うことができる。もし、自動的に加工を行わせたいのであれば、光学顕微鏡に自動焦点調整装置をつけてステージ137をその指令により駆動すると共に、ステージ137の予め定められた所定部分が光学顕微鏡の光軸になるように、ステージ137を駆動するようにすればよい。または、初めに基準となる位置を合わせた後、サーボ機構によりステージ137を2次元又は3次元に駆動するようにしてもよい。
Therefore, by processing while moving the
本発明のレーザ装置は、レーザ治療装置にも使用することができるが、レーザ装置が異なるだけで、前記特許文献1に記載した技術がそのまま使用できるので、その説明を省略する。 The laser device of the present invention can also be used for a laser treatment device, but the technique described in Patent Document 1 can be used as it is only with a different laser device, and therefore the description thereof is omitted.
1…第1のEDFA、2…第2のEDFA、3…第1の2倍波発生光学素子、4…3倍波形成光学素子、5…2波長波長板、6…5倍波形成光学素子、7…シリンドリカルレンズ、8…シリンドリカルレンズ、9…第2の2倍波形成光学素子、10…ダイクロイックミラー、11…7倍波形成光学素子、12…8倍波形成光学素子、13…ダイクロイックミラー、14…第3のEDAF増幅器、15…第1のDelay装置、16…第2のDelay装置、17…ハーフミラー、18…モニタ装置、19…出射光方向制御装置、20…レンズ位置制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st EDFA, 2 ... 2nd EDFA, 3 ... 1st 2nd wave generation optical element, 4 ... 3rd wave formation optical element, 5 ... 2 wavelength plate, 6 ... 5th wave formation optical element , 7 ... Cylindrical lens, 8 ... Cylindrical lens, 9 ... Second second harmonic forming optical element, 10 ... Dichroic mirror, 11 ... 7th harmonic forming optical element, 12 ... 8th harmonic forming optical element, 13 ... Dichroic mirror , 14 ... third EDAF amplifier, 15 ... first delay device, 16 ... second delay device, 17 ... half mirror, 18 ... monitor device, 19 ... outgoing light direction control device, 20 ... lens position control device
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JP2011145493A (en) * | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Nikon Corp | Light source device |
US8573790B2 (en) | 2008-04-08 | 2013-11-05 | Nikon Corporation | Light absorbing optical element having micro-relief structure |
US8780946B2 (en) | 2010-06-17 | 2014-07-15 | Nikon Corporation | Ultraviolet laser device |
CN104570282A (en) * | 2014-12-09 | 2015-04-29 | 江苏大学 | Silver-doped defect negative refraction photonic crystal three-flat plate group detection system |
-
2006
- 2006-04-03 JP JP2006101509A patent/JP2007279084A/en active Pending
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