DE69031884T2

DE69031884T2 - Schmalband-Laservorrichtung

Info

Publication number: DE69031884T2
Application number: DE69031884T
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Furuya; Naoya Horiuchi; Takeo Miyata; Takuhiro Ono; Keiichiro Yamanaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2010-03-02
Also published as: KR930002821B1; DE69031884D1; CA2011361A1; EP0402570B1; EP0402570A3; KR910002053A; CA2011361C; US4985898A; EP0402570A2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Schmalband- Laservorrichtung.
Der Excimerlaser hat als eine Lichtquelle zur Fotolithographie Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Der Excimerlaser kann einen Laserlichtstrahl, der eine wirksame Kraft zum Belichten eines Fotoresistfilms auf einem Halbleiterwafer hat, mit mehreren Wellenlängen zwischen 353 nm bis 193 nm durch ein Lasermedium ausgeben, das ein Edelgas wie beispielsweise Krypton- oder Xenongase, und ein Halogengas, wie beispielsweise Flur- und Chlorgase aufweist. Eine Verstärkungsbandbreite des Excimerlasers ist annähernd ein nm, was für die Belichtungslichtquelle zur Fotolithographie zu groß ist. Eine Bandbreite des Ausgangslaserlichts des Excimerlasers ist ungefähr 0,5 nm (volle Breite bei halben Maximum). Wenn ein derartiges relativ breitbandiges Laserlicht zum Belichten verwendet wird, ist ein achromatisches Belichtungsoptiksystem in einer Belichtungsvorrichtung zur Fotolithographie notwendig. Im ultravioletten Bereich unter 350 nm ist jedoch eine Achromatisierung schwierig, weil nur wenige Arten von optischen Materialien bestehen, die für ein Fokusierlinsen system verwendet werden können. Es ist gewünscht, eine Bandbreite des Excimerlasers zu schmälern, der als eine Belichtungslichtquelle verwendet wird, deren Bandbreite ungefähr 0,005 nm ist. Eine derartige Belichtungslichtquelle ermöglicht ein Fokusierlinsensystem, ohne daß eine Achromatisierung zu verwenden ist, so daß eine Vereinfachung des optischen Systems der Belichtungsvorrichtung zur Fotolithographie und eine Miniaturisierung sowie eine Absenkung der Kosten der Belichtungsvorrichtung verwirklicht werden kann.
Eine Laservorrichtung zur Belichtung, das ein Wellenlängenauswahlelement aufweist, das in ihrem optischen Resonator zum Schmälern einer Bandbreite des Laserlichts ohne eine Schwächung der Ausgangsleistung vorgesehen ist, ist in der JP A-63-160287 beschrieben, die nachstehend beschrieben wird.
Fig. 7 ist eine Vorderansicht des Schmalband-Excimerlasers des vorstehend erwähnten Stands der Technik. In Fig. 7 weist diese herkömmliche Laservorrichtung einen optischen Resonator auf, der einen Totalreflexionsspiegel 102, einen Halbspiegel 103 und eine Entladeröhre 101, die in einer Lichtbahn des optischen Resonators angeordnet sind, sowie ein Fabry-Perot-Etalon 104 als ein Wellenlängenauswahlelement aufweist. Bei dieser Laservorrichtung wird nur Licht, dessen Wellenlänge durch das Fabry-Perot-Etalon 104 ausgewählt wird, verstärkt und in Schwingung versetzt, so daß ein extrem schmalbandiger Laserlichtstrahl erzielt wird.
Bei einer derartigen Excimerlaservorrichtung besteht jedoch ein Nachteil darin, daß, weil Licht mit hoher Energie ununterbrochen in dem optischen Resonator vorherrscht, sich das Wellenlängenauswahlelement verschlechtert oder verformt, so daß sich die Auswahlwellenlänge verändern oder eine Ausgangsleistung abfallen wird. Wenn eine derartige Excimerlaservorrichtung als eine Lichtquelle zur Belichtung verwendet wird, werden fehlerhafte Produkte aus integrierten Schaltungen hergestellt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die maximale Leistung des Excimerlasers durch die Beständigkeit des Auswahlelements gegen Licht hoher Energie begrenzt.
Weitere Schmalband-Laservorrichtungen sind aus der FR-A-2 402 320 und EP-A-310 000 bekannt. Die WO-A-86 03 066 offenbart einen Laser der eine optische Dreheinrichtung, einen Polarisationsstrahlteiler und eine Pockels-Zelle aufweist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schmalband- Laservorrichtung zu schaffen, mit der eine hohe Ausgangsleistung erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst, wie sie in unabhängigen Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4 definiert ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Das Wellenlängenauswahlelement weist ein oder mehrere Fabry- Perot-Etalons, Gitter oder Prismen auf. Das Strahlpolarisationsumwandlungselement weist eine Viertelwellenplatte, ein Phasenverzögerungsprisma oder einen Phasenverzögerungsspiegel auf. Das Polarisationsstrahlteilelement weist einen Polarisationsstrahlteiler oder ein Polarisationsstrahlteilprisma auf. Der Polarisationsstrahlteiler oder das Phasenverzögerungsprisma können einen Feineinstellmechanismus haben, um ihre optischen Achsen einzustellen, so daß eine gewünschte Charakteristik erzielt wird. Ein Echellegitter oder ein Echelongitter kann anstelle des ersten Reflexionsspiegels und des Fabry-Perot-Etalons verwendet werden. Ein Phasenverzögerungsspiegel kann anstelle des zweiten Spiegels und der Wellenlängenphasenplatte verwendet werden. Ein Polarisationsstrahlteilprisma kann als ein Polarisationsstrahlteilelement und Wellenlängenauswahlelement in Kombination mit einem Fabry-Perot-Etalon verwendet werden.
Die Aufgabe und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden leichter aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten zeichnungen zu nehmen ist:
Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Laservorrichtung der Erfindung;
Fig. 2 ist ein erklärendes Diagramm zum ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht eines dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 5 ist eine Vorderansicht eines vierten Ausführungsbeispiels;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels;
Fig. 7 ist eine Vorderansicht einer herkömmlichen Laservorrichtung und
Fig. 8 ist ein erklärendes Diagramm zum Stand der Technik.
Fig. 9 ist eine Vorderansicht eines fünften Ausführungsbeispiels;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Fig. 9;
Fig. 11A ist eine Vorderansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels;
Fig. 11B ist eine Seitenansicht eines Abschnitts der Fig. 11A;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Fig. 11A;
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht eines Mechanismus des sechsten Ausführungsbeispiels;
Fig. 14 ist eine Vorderansicht eines siebten Ausführungsbeispiel;
Fig. 15 ist eine teilweise vergrößerte Vorderansicht eines Gitters des siebten Ausführungsbeispiels;
Fig. 16 ist eine Vorderansicht eines achten Ausführungsbeispiels;
Fig. 17 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts der Fig. 16;
Fig. 18 ist ein erklärendes Diagramm zum achten Ausführungsbeispiel;
Fig. 19 ist eine Vorderansicht eines neunten Ausführungsbeispiels;
Fig. 20 ist eine Vorderansicht eines zehnten Ausführungsbeispiels;
Fig. 21 ist eine Vorderansicht eines elften Ausführungsbeispiels;
Fig. 22 ist eine Vorderansicht eines zwölften Ausführungsbeispiels;
Fig. 23 ist eine Unteransicht eines Abschnitts der Fig. 22;
Fig. 24 ist eine Vorderansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des Polarisationsstrahlteilers des Ausführungsbeispiels; und
Fig. 25 ist eine Vorderansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des Polarisationsstrahlteilers des Ausführungsbeispiels.
Dieselben oder entsprechenden Elemente oder Teile sind mit ähnlichen Bezugszeichen in allen Zeichnungen bezeichnet.
Nun wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, wobei Fig. 1 eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schmalband-Excimerlaservorrichtung der Erfindung ist.
In Fig. 1 weist eine Entladeröhre 1 ein gemischtes Gas aus Edelund Halogengasen als ein Lasermedium auf. Ein optischer Resona tor weist Totalreflexionsspiegel 2 und 3 auf und die Entladeröhre 1 ist in der Lichtbahn des optischen Resonators zwischen den Totalreflexionsspiegeln 2 und 3 angeordnet. Wenn die Entladeröhre 1 angeregt wird, wird d6rt ein Laserstrahl im Ultravioletten erzeugt. Eine Viertelwellenplatte 4 als ein Polarisationsumwand lungselement zum Verändern eines Verhältnisses der P- zu S- Polarisationskomponenten und ein Polarisationsstrahlteiler 5 als ein Polarisationsstrahlteilelement sind in der Lichtbahn des optischen Resonators wie gezeigt vorgesehen. Ein Ausgangslichtstrahl 8, der durch das Lasermedium der Entladeröhre 1 verstärkt wird, wird in einen polarisierten Lichtstrahl 7, der nach außen abgegeben wird, und einen anderen polarisierten Lichtstrahl 9 durch den Polarisationsstrahlteiler 5 aufgetrennt.
Ein Fabry-Perot-Etalon 6 als ein Wellenlängenauswahlelement ist zwischen dem Polarisationsstrahlteiler und dem Totalreflexionsspiegel 2 vorgesehen, so daß nur ein spezieller schmalbandiger Lichtstrahl in dem optischen Resonator in Schwingung versetzt wird.
Nachfolgend wird der Betrieb der Laservorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Der durch das Lasermedium der Entladeröhre 1 verstärkte Lichtstrahl 8 wird gemäß den Polarisationskomponenten aufgeteilt. Eine Polarisationskomponente wird als ein Ausgangslichtstrahl 7 abgegeben. Ein anderer Komponentenlichtstrahl, d.h. ein Lichtstrahl 9, wird durch den Polarisationsstrahlteiler 5 übertragen. Der Lichtstrahl 9 unterliegt einer Wellenlängenauswahl durch das Fabry-Perot-Etalon 6 und wird dann am Totalreflexionsspiegel 2 reflektiert. Der reflektierte Lichtstrahl 10 wird durch das Fabry-Perot-Etalon 6 und den Polarisationsstrahlteiler 5 wieder übertragen und durch das Lasermedium verstärkt. Der verstärkte Lichtstrahl 11 tritt in die Viertelwellenplatte 4 ein. Der Lichtstrahl 11 wird über den Totalreflexionsspiegel 3 zweimal durch die Viertelwellenplatte 4 übertragen, um einen Reflexionslichtstrahl 12 zu bilden. Diese zweifache Übertragung durch die Viertelwellenplatte 4 entspricht einer Übertragung durch eine Halbwellenplatte. Somit wird der in eine Richtung polarisierte Lichtstrahl 11 in den Reflexionslichtstrahl 12 mit beiden Polarisationskomponenten umgewandelt. Im allgemeinen ist es möglich, ein Verhältnis zwischen beiden Polarisationskomponenten des reflektierten Lichtstrahls 12 dadurch einzurichten, daß eine Drehposition der Viertelwellenplatte 4 um die Mitte der Achse der Lichtbahn verändert wird. Das reflektierte Licht 12 wird durch das Lasermedium der Entladeröhre 1 verstärkt, um den Lichtstrahl 8 zu erzeugen. Eine Polarisationskomponente des Lichtstrahls 8 wird am Polarisationsstrahlteiler 5 als der Ausgangslichtstrahl 7 reflektiert. Die andere Komponente wird durch den Polarisationsstrahlteiler 5 als der Lichtstrahl 9 übertragen, der in Schwingung versetzt bleibt. Hier kann ein Laserkopplungsverhält nis des Ausgangslichtstrahls 8 verändert werden, in dem ein Verhältnis zwischen den Intensitäten des Ausgangslichtstrahls 7 und des übertragenen Lichtstrahls 9 variiert wird, indem die Viertelwellenplatte 4 gedreht wird. Wie vorstehend erwähnt ist, ist eine Intensität des Ausgangslichtstrahls 7 größer als die des Lichtstrahls 9 in dem Ausmaß einer Verstärkung des Lasermediums, so daß eine Verformung oder Verschlechterung des Fabry-Perot- Etalons 6 beträchtlich verringert ist.
Fig. 2 zeigt ein experimentelles Ergebnis, das eine Beziehung zwischen einer Ausgangslaserlichtintensität Iaus und einer Lichtintensität IE am Fabry-Perot-Etalon 6 des ersten Ausführungsbeispiels bezüglich des Reflexionsgrades einer P-Komponente der Polarisationsstrahlteiler zeigt, d.h. ein Kopplungsverhältnis zur Laseroszillation. Das Ergebnis wird unter Verwendung des KrF- Excimerlasers der Fig. 1 erzielt. Das gemischte Gas des Lasermediums weist 0,22% F&sub2;, 4,4% Kr und als Rest He auf. Ein voller Druck ist 1800 mb. Eine Laseroszillation wird durch Aufbringen einer Zufuhrspannung von 28 KV auf die Entladeröhre 1 ausgeführt. Das Ergebnis zeigt Iaus und eine Fabry-Perot-Etalon-Last IE pro Puls unter dieser Bedingung. Fig. 8 zeigt ein anderes experimentelles Ergebnis unter derselben Bedingung, das dieselbe Beziehung bezüglich eines Reflexionsgrades R eines Halbspiegels 103 des Stands der Technik der Fig. 7 zeigt. In Fig. 2 ist die maximale Ausgangslaserlichtintensität Iaus ungefähr 44 mJ und gleichzeitig ist die Fabry-Perot-Etalon-Last Iaus ungefähr 10 mJ. Anderseits ist in der Fig. 8 des Stands der Technik die maximale Ausgangslaserlichtintensität Iaus ungefähr 14 mJ und gleichzeitig die Etalonlast IE ungefähr 23 mJ. Daher ist die Ausgangslichtintensität Iaus des ersten Ausführungsbeispiels ungefähr 3 mal so groß wie die des Stands der Technik der Fig. 7, wobei andererseits die Fabry-Perot-Etalon-Last IE ungefähr 58% des Stands der Technik ist.
Bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel wird das Fabry- Perot-Etalon 6 als ein Wellenlängenauswahlelement verwendet. Es können jedoch andere Wellenlängenauswahlelemente verwendet werden. Nachfolgend wird ein derartiger Aufbau beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In Fig. 3, die eine Vorderansicht des zweiten Ausführungsbeispiel ist, ist der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels gleich wie der des ersten Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, daß ein Gitter 20 anstelle des Fabry-Perot- Etalons 6 vorgesehen ist. Das Gitter 20 als ein Wellenlängenauswahlelement, das zwischen dem Polarisationsstrahlteiler 5 vorgesehen ist, wählt eine vorbestimmte Wellenlänge durch Beugung von Licht aus, wobei das gebeugte Licht durch den Totalreflexionsspiegel reflektiert wird. Somit ist das Resonanzlicht aus dem durch das Gitter 20 gebeugten Licht gebildet. Funktionen von anderen Abschnitten sind gleich wie des ersten Ausführungsbeispiels. Somit wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In Fig. 4, die eine Vorderansicht des dritten Ausführungsbeispiels ist, ist ein Aufbau dieses Ausführungsbeispiels gleich wie der des ersten Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, daß Prismen 30a und 30b anstelle des Fabry- Perot-Etalons 6 vorgesehen sind. Die Prismen 30a und 30b, die zwischen dem Polarisationsstrahlteiler 5 und dem Totalreflexionsspiegel 2 vorgesehen sind, wählen eine spezielle Wellenlänge durch Brechung von Licht aus, das in der Lichtbahn des Resonators vorgesehen ist. Die Resonatorlichtbahn ist zwischen den Totalreflexionsspiegeln 2 und 3 durch die Prismen 30a und 30b gebildet. Funktionen von anderen Abschnitten sind gleich wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Somit wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.
Wie vorstehend erwähnt ist, sind Ausführungsbeispiele beschrieben, die ein Fabry-Perot-Etalon, ein Gitter 20 und Prismen 30a und 30b als ein Wellenlängenauswahlelement verwenden. Wenn das Fabry-Perot-Etalon verwendet wird, ist zu berücksichtigen, daß dessen Reflexionsebenen, in denen eine hohe Energie durch Mehrfachreflexion zwischen gegenüberliegenden Reflexionsebenen eingefangen ist, dazu neigen, sich zu verschlechtern. Dies liegt darin, daß dieses optische Element eine Wellenlänge durch Inter ferenz zwischen zwei gegenüberliegenden Reflexionsebenen auswählt. Wenn andererseits das Gitter 20 oder die Prismen 30a und 30b verwendet werden, die beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, wird eine Verschlechterung verringert, weil die Wellenlängenauswahl durch Reflexion oder Brechung ausgeführt wird, so daß eine Beständigkeit gegen Licht mit hoher Energie dieser Elemente die des Fabry-Perot-Etalons um ein Mehrfaches übersteigt. Daher kann eine Ausgangsleistung eines Laserstrahls über 20W gemäß dem zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Fig. 5 ist eine Vorderansicht des vierten Ausführungsbeispiels der Schmalband-Laservorrichtung. In Fig. 5 wird eine Emission von Laserstrahlung im ultravioletten Bereich durch einen optischen Resonator ausgeführt, der Totalreflexionsspiegel 2 und 3 und eine Entladeröhre 1 aufweist, die ein gemischtes Gas aus Edel- und Halogengasen als ein Lasermedium umfaßt, das zwischen den Totalreflexionsspiegeln 2 und 3 vorgesehen ist. In einer Lichtbahn des Resonators sind ein Phasenverzögerungsspiegel 40 und ein Polarisationsstrahlteiler 5 vorgesehen. Der Ausgangslichtstrahl 7, der durch das Lasermedium der Entladeröhre 1 verstärkt wird, wird über den Polarisationsstrahlteiler 5 abgegeben. In der Lichtbahn zwischen dem Polarisationsstrahlteiler und dem Totalreflexionsspiegel 2 ist ein Fabry-Perot-Etalon 6 als ein Wellenlängenauswahlelement vorgesehen, so daß es der optische Resonator ermöglicht, daß das spezielle Schmalbandlicht dort hindurch verläuft, um einen Schmalbandlaserstrahl zu erzeugen. Beim vierten Ausführungsbeispiel wird der Phasenverzögerungsspiegel anstelle der Viertelwellenplatte 4 verwendet, die beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird. Somit wird dieser Abschnitt detailliert beschrieben, aber andere Abschnitte werden weggelassen.
Der Phasenverzögerungsspiegel 40 wirkt als ein Polarisationsumwandlungselement. Der Phasenverzögerungsspiegel 40 weist eine dielektrische dünne Filmschicht auf einer Fläche eines Reflexionsspiegels auf und erzeugt ein S-polarisiertes und P- polarisiertes Licht, die zwischen sich als Komponenten eine Phasendifferenz von 90º haben, aus einem darauf schräg einfallenden Licht. Der Phasenverzögerungsspiegel 40 ist in der Lichtbahn des optischen Resonators vorgesehen, die durch die Totalreflexionsspiegel 2 und 3 definiert ist und verändert Richtungen von Polarisationsebenen. Das Verhältnis Rpp der P-polarisierten Komponente des einfallenden Lichts zur P-polarisierten Ausgangskomponente verändert sich mit einem Winkel θ&sub1; (siehe Fig. 6 der Seitenansicht) zwischen der Einfallsebene des Polarisationsstrahlteilers und der Lichtbahn, die durch den Phasenverzögerungsspiegel 40 und den Totalreflexionsspiegel 3 gebildet ist. Dieses Verhältnis verändert ein Kopplungsverhältnis zur Laseroszillation. Der Phasenverzögerungsspiegel 40 mit einem großen Durchmesser kann einfach hergestellt werden, widersteht einem Laserstrahl mit hoher Leistung und erzeugt weniger mehrfach reflektiertes Licht. Somit ist er geeignet als ein Polarisationsumwandlungselement, das in der Schmalband-Laservorrichtung für eine Belichtungslichtquelle verwendet wird. Ein Gitter 20 oder Prismen 30a und 30b, die beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können als ein Wellenlängenauswahlelement bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Wie zuvor erwähnt ist, gibt es zahlreiche Arten von Polarisationsumwandlungselementen zum Erzeugen von Polarisationskomponenten, wobei jede Komponente eine zur anderen unterschiedliche Polarisationsebene hat, wie beispielsweise ein Fresnel-Rhomboid- Prisma, eine ultra-achromatische Viertelwellenplatte mit dreimaliger Totalreflexion, usw.. Um einen Strahl mit großem Durchmesser zur Belichtung zu erzielen, ist eine Viertelwellenplatte erster Ordnung oder mehrfacher Ordnung geeignet, die eine Kristallquarzplatte verwendet. Darüber hinaus ist es notwendig, daß die Viertelwellenplatte nicht fehlerlos ist. Anders ausgedrückt, kann eine Viertelwellenplatte 4 verwendet werden, die dazu in der Lage ist, das Verhältnis zwischen den Polarisationskomponenten S und P zu verändern.
Des weiteren kann ein Mehrschichtenwürfelpolarisationselement, eine transparente Platte mit einem Brewster'schen Winkel, ein Wollaston-Prisma, usw. als ein Polarisationsstrahlteilelement verwendet werden, das vorstehend erwähnt ist. Zur Erzielung eines Strahls mit großem Durchmesser zur Belichtung ist ein Polarisationsstrahlteilspiegel hervorragend.
Bei den vorstehend erwähnten Ausführungsbeispielen ist darüber hinaus das Wellenlängenauswahlelement zwischen dem Polarisationsstrahlteiler 5 und dem Totalreflexionsspiegel 2 vorgesehen. Das Wellenlängenauswahlelement kann jedoch an einer anderen Stelle mit der Ausnahme der Lichtbahn vom Lasermedium zum Polarisationsstrahlteiler vorgesehen sein, in der der Ausgangslaserstrahl der stärkste Lichtstrahl ist.
Es ist nicht notwendig, daß die bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel verwendeten Totalreflexionsspiegel einen Reflexionsgrad von 100% haben, sondern es kann auch ein Reflexionsgrad sein, der eine optische Resonanz aufrecht erhält.
Nachfolgend wird ein fünftes Ausführungsbeispiel beschrieben. Fig. 9 ist eine Vorderansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der Laservorrichtung. In Fig. 9 ist der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels gleich wie der des zweiten Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, daß ein Polarisationsstrahlteilprisma 25 anstelle des Polarisationsstrahlteilers 5 vorgesehen ist. Das Polarisationsstrahlteilprisma 25 trennt den Lichtstrahl 21, der durch die Entladeröhre 1 verstärkt wird, in zwei Strahlen in Übereinstimmung mit Polarisationskomponenten in der ähnlichen Weise auf, die beim zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Funktionen von anderen Abschnitten sind gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel Somit wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.
Eine Lichtlast in dem Gitter 20 als einem Wellenlängenauswahlelement kann beträchtlich verringert werden, weil eine Intensität des Ausgangslichtstrahls 22 größer als des Lichtstrahls 21 in dem Ausmaß einer Verstärkung des Lasermediums ist, so daß eine Verformung und Verschlechterung des Gitters 20 beträchtlich verringert ist. Insbesondere wird die Funktion des Polarisationsstrahlteilprismas 25 beschrieben.
Das Polarisationsstrahlteilprisma 25 hat drei Kombinationsfunktionen. Die erste Funktion ist nämlich eine Aufteilung einer Fortpflanzungsrichtung eines Lichtstrahls gemäß einer Polarisationskomponente, die zweite Funktion ist die Auswahl einer Wellenlänge, weil es ein Prisma ist, und die dritte Funktion liegt darin, daß es eine Lichtstrahlbreite aufweitet (anamorphotische Prismafunktion). Im allgemeinen ist es bekannt, daß mit Zunahme der Größe des auf das Gitter 20 einfallenden Lichtstrahls 27 das Wellenlängenauflösungsvermögen höher wird, das durch das Gitter 20 gezeigt wird, weil die Breite des auf das Gitter 20 einfallenden Lichtstrahls 27 aufgeweitet wird. Wie vorstehend erwähnt ist, vereint die Verwendung des Polarisationsprismas 25 die vorstehend erwähnten drei Funktionen, um einen Aufbau und ein Einstellen einer optischen Achse der Vorrichtung zu vereinfachen sowie einen optischen Verlust zu verringern. Dies liegt daran, daß nicht drei unterschiedliche diskrete Elemente kombiniert werden, so daß die Anzahl an optischen Flächen verringert ist. Aus den zuvor erwähnten Gründen wird klar, daß mehrere Vorteile für den Fall bestehen, daß das Polarisationsprisma verwendet wird, als bei dem Fall, bei dem ein diskreter Polarisationsseparator und ein herkömmliches Prisma in einem kombinierten Zustand verwendet werden.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht des vorstehend erwähnten Polarisationsstrahlteilprismas 25. Ein Material des Prismas 25 ist transparenter Quarz oder CaF&sub2; für ein Excimerlaserlicht und eine Polarisationsstrahlteilfläche 51 ist durch eine dielektrische Mehrfachschicht an einer Fläche 51 ausgebildet, auf die der Lichtstrahl 21 einfällt. Im allgemeinen kann durch Auswahl des Aufbaus und der Dicke der dielektrischen Schicht die Mehrfachschicht so ausgebildet werden, daß eine P- Polarisationskomponente übertragen wird und eine S- Polarisationskomponente reflektiert wird. Somit überträgt das Polarisationsstrahlteilprisma 25 nur die P- Polarisationskomponente des Lichtstrahls 21 und reflektiert die S-Polarisationskomponente, um einen Lichtstrahl 22 abzugeben. Eine Antireflexions-Beschichtungsfläche (AR-Beschichtungsfläche) 52 ist an einer Ausgangsfläche des Lichtstrahls 22 ausgebildet. Der Lichtstrahl 27 tritt aus der Fläche 52 unter einem Winkel θt aus. Der Winkel θt ist derart ausgewählt, daß er im Vergleich zum Einfallswinkel θi gering ist, indem ein Scheitelwinkel φ des Prismas 52 ausgewählt wird. Beispielsweise wird θi zwischen 50º bis 85º ausgewählt und θt liegt ungefähr zwischen 0º und 10º. Dies läßt die Breite des Lichtstrahls 27 im Vergleich zu der des einfallenden Lichtstrahls 21 aufweiten. Der in Fig. 9 gezeigte Lichtstrahl 28 verläuft weiter in der entgegengesetzten Richtung zu den Lichtstrahlen 27 und 21 durch das Polarisationsstrahlteilprisma 25.
Nachfolgend wird ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 11A und 11B zeigen das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung einer Schmalband-Laservorrichtung. Die Fig. 11A ist eine Vorderansicht der Schmalband-Laservorrichtung und die Fig. 11B ist eine linksseitige Ansicht eines Phasenverzögerungsprismas. In den Fig. 11A und 11B dient das Phasenverzögerungsprisma als die Viertelwellenplatte 4 und der zweite Totalreflexionsspiegel 3, die beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Das Gitter 60 dient als das Gitter 6 und der Totalreflexionsspiegel 2 des fünften Ausführungsbeispiels Der Aufbau von ande ren Abschnitten ist gleich wie der des fünften Ausführungsbeispiels.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht des Phasenverzögerungsprismas 40. Das Phasenverzögerungsprisma ist aus einem hochdurchlässigen Material wie beispielsweise synthetisiertem Quarz und CaF&sub2; hergestellt. Eine Antireflexions- Beschichtungsfläche (AR-Beschichtungsfläche) ist auf einer Fläche 43 ausgebildet, durch die ein Lichtstrahl 29 in das Phasenverzögerungsprisma 40 eintritt und durch die ein Lichtstrahl 26 austritt. Des weiteren ist diese Fläche 43 um ungefähr 2º geneigt, so daß der einfallende Lichtstrahl 29, der direkt an dieser Fläche 43 reflektiert wird, nicht mit dem Ausgangslichtstrahl 26 vermischt wird. Somit hat dieses Prisma 40 Scheitelwinkel von 45º, 47º und 88º im Unterschied zu einem normalen Prisma in 45º-Bauart. Eine Fläche 42 reflektiert den Lichtstrahl unter einem rechten Winkel. Eine dielektrische Mehrfachschicht ist auf der Fläche 42 ausgebildet, die P- und S- Polarisationskomponenten, die einen Phasenunterschied von 90º zwischen sich haben, in Übereinstimmung mit dem Aufbau und der Dicke der dielektrischen Schichten erzeugt, und entspricht optisch der Viertelwellenplatte 4. Der an der Fläche 42 reflektierte Lichtstrahl wird an einer Totalreflexionsfläche 41 normal reflektiert und in der entgegengesetzten Richtung (als ein Lichtstrahl 26) abgegeben. Die Totalreflexionsspiegelfläche 41 kann einfach durch eine dielektrische Mehrfachschicht ausgebildet werden.
Wie zuvor erwähnt ist, dient das Phasenverzögerungsprisma 40 gemäß diesem Ausführungsbeispiel als die Viertelwellenplatte 4 und der zweite Totalreflexionsspiegel 3 und somit wird der Aufbau der Vorrichtung einfach und eine Einstellung leicht gemacht.
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer Halterung für das vorstehend erwähnte Phasenverzögerungsprisma 40. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, ist das Phasenverzögerungsprisma 40 auf einer Drehbühne 61 montiert, die auf einer Feineinstellbühne 62 gelagert ist. Somit können das Phasenverzögerungsprisma 40 und die Drehbühne bezüglich einer Lichtbahn 65 gedreht werden. Ein Verhältnis der P- zu S-Polarisationskomponenten des Ausgangslichts 26 des Phasenverzögerungsprismas 40 kann durch Variation des Drehwinkels θ&sub2; verändert werden, der dem θ&sub2; entspricht, das in Fig. 11B gezeigt ist. Diese Einstellung ist äquivalent zu der der Variation des Verhältnisses der P- zu S-Polarisationskomponenten durch die Viertelwellenplatte 4 des vorstehend erwähnten ersten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 1 gezeigt ist. Die Feineinstellbühne 62 und das Phasenverzögerungsprisma 40 werden durch feine Mikrometer 63 und 64 eingestellt, so daß die optische Achse der Vorrichtung durch Feineinstellung der Winkel θ und φ bezüglich der Lichtbahn 65 eingestellt wird.
Das vorstehend erwähnte Gitter 60, das in Fig. 11A gezeigt ist, gibt einen Lichtstrahl 78 derart ab, daß die Lichtbahn des Ausgangslichtstrahls 78 mit der des einfallenden Lichtstrahls zusammenfällt. Es handelt sich beispielsweise um ein Echelle- Gitter und ein Echelon-Gitter. Beispielsweise reflektiert eine Reflexionsfläche 61 den einfallenden Lichtstrahl 77 unter einem rechten Winkel, um den Lichtstrahl 78 abzugeben, wie in Fig. 15 gezeigt ist. Ein derartiges Gitter 60 dient als das Gitter 6 des vorstehend erwähnten ersten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 1 gezeigt ist, und als der erste Totalreflexionsspiegel 2. Dieser Aufbau erzielt eine Vereinfachung des Aufbaus und sieht ein leichte Einstellung vor.
Nachfolgend wird ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Fig. 14 ist eine Vorderansicht einer Schmalband- Laservorrichtung des siebten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Fabry-Perot-Etalon 70 zusätzlich zu dem Gitter 60 verwendet, das als das Gitter 6 als ein Wellenlängenauswahlelement und der erste Totalreflexionsspiegel 2 wie beim vorstehend erwähnten sechsten Ausführungsbeispiel dient, das in Fig. 11A gezeigt ist. Ein Aufbau von anderen Abschnitten ist gleich wie der des sechsten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 11A gezeigt ist. Im allgemeinen hat das Fabry-Perot-Etalon 70 ein gutes Schmalband-Auflösungsvermögen im Vergleich zum Gitter 60. Im Fall des Fabry-Perot-Etalons besteht jedoch eine Neigung, daß Fehllicht erzeugt wird, weil eine n-1te und eine n+1te Oszillation um die n-te Resonanzoszillation besteht. Daher führt bei diesem Ausführungsbeispiel das Gitter 60 eine relativ grobe Wellenlängenauswahl und das Fabry-Perot- Etalon 70 eine feine Wellenlängenauswahl aus, so daß es möglich ist, einen schmalbandigen Laserlichtstrahl ohne Fehllicht zu erzielen. Somit kann dieses Ausführungsbeispiel eine Laservorrichtung verwirklichen, die einen schmalbandigen Laserstrahl abgibt, dessen Wellenlängenbreite weniger als 2 nm ist, nämlich durch einen KrF Excimerlaser, ohne einen Abfall der Ausgangsleistung. Darüber hinaus ist es möglich, ein Wellenlängenauflösungsvermögen unter Verwendung von mehreren Fabry-Perot-Etalons 70 zu verbessern.
Nachfolgend wird ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Fig. 16 ist eine Vorderansicht des achten Ausführungsbeispiels. Die Schmalband-Laservorrichtung des achten Ausführungsbeispiels hat im wesentlichen denselben Aufbau wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Es besteht nur ein Unterschied in dem Feineinstellmechanismus eines Einfallswinkels des Polarisationsstrahlteilers 5. Dieser Mechanismus ist zur Kompensation der Polarisationsstrahlteilcharakteristik vorgesehen, die sich mit Abweichungen bei der Herstellung der dielektrischen Mehrfachschicht des Polarisationsstrahlteilers 5 verändert.
Es ist gewünscht, daß die dielektrische Mehrfachschicht ideal ausgebildet wird. Tatsächlich ist es schwierig, die dielektrischen Mehrfachschichten nach dem Entwurf auszubilden. Somit verändert sich ein Verhältnis der S- zu P-Polarisationskomponenten, die von dem Excimerlaserlicht aufgetrennt werden. Als Folge daraus verringert sich die Intensität des Ausgangslichtstrahls 7, der an dem Polarisationsstrahlteiler 5 reflektiert wird. Andererseits wird ein Verlust bei dem oszillierten Lichtstrahl 10 nach der Übertragung durch den Polarisationsstrahlteiler 5 und das Fabry-Perot-Etalon 6 als ein Wellenlängenauswahlelement größer und eine Last auf das Fabry-Perot-Etalon verändert sich stark.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Optimierung des Verhältnisses zwischen den P- und S-Polarisationskomponenten derart ausgeführt, daß eine Neigung des Polarisationsstrahlteilers 5 durch einen Feineinstellmechanismus 13 verändert wird, um einen Einfallswinkel des Polarisationsstrahlteilers 5 zu verändern, wie in den Fig. 16 und 17 gezeigt ist. In Fig. 16 ist der Polarisationsstrahlteiler 5 auf einem Polarisationsstrahlteilerhalter 14 befestigt. Der Polarisationsstrahlteilerhalter 14 ist durch eine Stütze 15 gelagert, die eine Winkeleinstellung des Polarisationsstrahlteilerhalters 14 ermöglicht. Der Polarisationsstrahlteilerhalter 14 hat drei Einstellschrauben 17 und Schraubenfedern 19, die koaxial jeweils um die Einstellschrauben wie gezeigt vorgesehen sind, wobei jeder Satz aus der Einstellschraube 17 und der Schraubenfeder 19 zur Einstellung eines Raums zwischen dem Halter 14 und der Stütze 15 getrennt vorgesehen ist. Somit kann der Winkel θ&sub3; des auf den Polarisationsstrahlteiler 5 einfallenden Lichtstrahls durch getrenntes Verdrehen der Einstellschrauben verändert werden. Dies ruft eine Veränderung eines Neigungswinkels des Polarisationsstrahlteilers 5 und des Polarisationsstrahlteilerhalters 14 bezüglich der Stütze 15 hervor.
Fig. 18 zeigt eine charakteristische Kurve, die einen Reflexionsgrad des Polarisationsstrahlteilers 5, auf dem ein Mehrfachschichtdielektrikfilm ausgebildet ist, bezüglich einer Wellenlänge wiedergibt. Ein Wellenlängenbereich, in dem eine S- Polarisationskomponente ausreichend reflektiert wird und eine P- Polarisationskomponente ausreichend übertragen wird, ist schmal, wie durch strichlierte Linien in Fig. 18 gezeigt ist. In diesem Beispiel liegt dieser Wellenlängenbereich zwischen 247 nm bis 249,3 nm. Die Excimerlaservorrichtung mit KrF oszilliert bei 248 nm. Somit kann der vorstehend erwähnte Polarisationsstrahlteiler einen Polarisationsstrahl abtrennen. Wie jedoch zuvor erwähnt wurde, treten, wenn die Polarisationsstrahlteiler 5 tatsächlich hergestellt werden, Abweichungen der Dicke der dielektrischen Mehrfachschicht auf, so daß sich der Wellenlängenbereich, der eine gute Strahlteilcharakteristik zeigt, die durch die vorstehend erwähnten strichlierten Linien gezeigt ist, in dem Ausmaß von ± mehreren Nanometern verändern wird. Als Folge daraus nimmt die Produktivität des Polarisationsstrahlteilers 5 ab. Eine Feineinstellung des Einfallswinkels (60º bei diesem Beispiel) innerhalb ± einiger Grade verändert jedoch die Mitte des Wellenlängenbereiches um einige ± nm mehr als 10 nm, ohne daß sich die in Fig. 18 gezeigte Charakteristik stark verändert. Somit ist es möglich, die Wellenlängencharakteristik des Polarisationsstrahlteilers 5 auf den Laserlichtstrahl abzustimmen. Somit verbessert sich die Produktivität des Polarisationsstrahlteilers 5 und diese Tatsache ist ein großer Vorteilsnutzen bei der tatsächlichen Verwendung.
Wie erwähnt ist, ist es gemäß dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel, selbst wenn Abweichungen bei der Ausbildung der dielektrischen Mehrfachschicht des Polarisationsstrahlteilers 5 auftreten, möglich, ein Verhältnis zwischen den S- und P- Polarisationskomponenten zu optimieren, indem der Einfallswinkel des Polarisationsstrahlteilers 5 mit einem einfachen Vorgang eingestellt wird. Des weiteren ist eine Lichtlast des Fabry- Perot-Etalons 6 als ein Wellenlängenauswahlelement verringert und somit stabilisiert sich eine Ausgangsleistung der Laservorrichtung.
Nachfolgend wird ein neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschrieben.
Fig. 19 ist eine Vorderansicht des neunten Ausführungsbeispiels einer Schmalband-Laservorrichtung. In Fig. 19 weist ein optischer Resonator Totalreflexionsspiegel 2 und 3 auf und eine Entladeröhre 1 ist in der Lichtbahn des optischen Resonators zwischen den Totalreflexionsspiegeln 2 und 3 vorgesehen, die ein gemischtes Gas aus Edel- und Halogengasen als ein Lasermedium enthält. Wenn die Entladeröhre 1 angeregt wird, wird dort ein Laserstrahl im Ultravioletten erzeugt. In einer Lichtbahn des Resonators ist ein Polarisationsstrahlteiler 81 zwischen der Entladeröhre 1 und dem ersten Totalreflexionsspiegel 2 vorgesehen. Ein Polarisationsstrahlteiler 5 ist zwischen der Entladeröhre 1 und dem zweiten Totalreflexionsspiegel 3 vorgesehen. Der Polarisationsstrahlteiler 81 trennt Fortpflanzungsrichtungen von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Polarisationskomponenten auf. Ein Abschnitt einer Polarisationskomponente wird jedoch an dem Polarisationsstrahlteiler 81 reflektiert, wobei der andere Abschnitt durch den Polarisationsstrahlteiler übertragen wird. Beispielsweise reflektiert der Polarisationsstrahlteiler 81 100% der S-Polarisationskomponente, aber er überträgt ein Verhältnis T der P-Polarisationskomponente und reflektiert ein Verhältnis(1-T) der P-Polarisationskomponente. Das Verhältnis T reicht un gefähr von 0,005 bis 0,8. Der Polarisationsstrahlteiler 5 trennt eine Fortpflanzungsrichtung von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen auf. Beispielsweise überträgt er 100% des P-polarisierten Lichts und reflektiert 100% des S- polarisierten Lichts. Ein Fabry-Perot-Etalon 6 ist zwischen dem Polarisationsstrahlteiler 81 und dem ersten Totalreflexionsspiegel 2 als ein Wellenlängenauswahlelement vorgesehen. Eine Viertelwellenplatte 4 und ein dritter Totalreflexionsspiegel sind in der Lichtbahn vorgesehen, die an dem Polarisationsstrahlteiler 81 abgetrennt wird, d.h. der Lichtbahn, die sich von der Lichtbahn des Resonators zur Aufrechterhaltung einer Oszillation unterscheidet.
Nachfolgend wird ein Betrieb des vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Der Polarisationsstrahlteiler 81 überträgt teilweise den darauf einfallenden verstärkten P- polarisierten Strahl 14. Der übertragene P-polarisierte Lichtstrahl 89 tritt in das Fabry-Perot- Etalon 6 als ein Wellenlängenauswahlelement ein, das nur eine vorbestimmte Wellenlängekomponente von dem Lichtstrahl 89 auswählt. Dann wird der durch das Fabry-Perot-Etalon 6 übertragene Lichtstrahl an dem ersten Totalreflexionsspiegel 2 reflektiert. Der Polarisationsstrahlteiler 81 überträgt einen Abschnitt des Lichtstrahls 90 (einen Lichtstrahl 91), weil der Lichtstrahl 90 ein P-polarisierter Strahl ist. Die Entladeröhre 1 verstärkt den Lichtstrahl 91, um einen Lichtstrahl 92 auszugeben. Der Polarisationsstrahlteiler 5 überträgt den Lichtstrahl 92, weil der Lichtstrahl 1-2 P-polarisiert-ist. Der übertragene Lichtstrahl wird am zweiten Totalreflexionsspiegel 3 reflektiert und dann durch den Polarisationsstrahlteiler 5 wieder als ein Lichtstrahl 93 übertragen. Der Lichtstrahl 93 wird durch die Entladeröhre 1 verstärkt, um einen Lichtstrahl 94 abzugeben. Ein Abschnitt des Lichtstrahls 94 wird durch den Polarisationsstrahlteiler 81 als ein Lichtstrahl 89 übertragen, der eine Oszillation in derselben Weise wie zuvor erwähnt aufrechterhält Der andere Abschnitt des Lichtstrahls 94 wird am Polarisationsstrahlteiler 81 als ein Lichtstrahl 95 reflektiert. Der Lichtstrahl 95 wird durch die Viertelwellenplatte 4 übertragen. Der übertragene Lichtstrahl wird am dritten Totalreflexionsspiegel 88 reflektiert und durch die Viertelwellenplatte 4 wieder übertragen, in der ein P- polarisierter Strahl in einen S-polarisierten Strahl, d.h. in einen Lichtstrahl 96 umgewandelt wird. Diese zweimalige Übertragung durch die Viertelwellenplatte 4 ist äquivalent zu einer Übertragung durch eine Halbwellenplatte. Es ist bekannt, daß, wenn eine optische Achse der Viertelwellenplatte 4 derart eingerichtet ist, daß ihr optischer Winkel einen Neigungswinkel von 45º bezüglich der Polarisationsebene des einfallenden Lichts hat, das P-polarisierte einfallende Licht total in ein S- polarisiertes Licht umgewandelt wird. Der Polarisationsstrahlteiler 81 reflektiert 100% des S-polarisierten Lichtstrahls 96, um einen S-polarisierten Lichtstrahl 97 zu erzeugen, der durch die Entladeröhre 1 verstärkt wird. Der verstärkte S-polarisierte Lichtstrahl 98 wird zu 100% am Polarisationsstrahlteiler 5 reflektiert, um den S-polarisierten Ausgangslichtstrahl 99 abzugeben.
Wie vorstehend erwähnt ist, verringert sich eine Verformung und Verschlechterung des Fabry-Perot-Etalon 6 beträchtlich, weil eine Intensität des Ausgangslichtstrahls 99 um die verstärkung des Lasermediums größer als die des auf das Fabry-Perot-Etalon 6 einfallenden Lichtstrahls 89 ist, d.h. der Ausgangslichtstrahl wird entnommen, nachdem er durch die Entladeröhre 1 verstärkt wird. Die Verformung und Verschlechterung des Fabry-Perot-Etalon 6 bei diesem Ausführungsbeispiel nimmt im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel weiter ab, weil der Lichtstrahl 90, dessen Wellenlänge ausgewählt ist, durch die Entladeröhre 1 dreimal verstärkt wird, während andererseits der Lichtstrahl 10, dessen wellenlänge ausgewählt ist, zweimal verstärkt wird.
Fig. 26 zeigt Berechnungsergebnisse, die eine Beziehung zwischen der Lichtintensität des Ausgangslichtstrahls und der Lichtintensität des Strahls 98 als eine Lichtlast des Fabry-Perot-Etalons 6 bezüglich der Durchlässigkeit für eine P-Komponente in dem Polarisationsstrahlteiler 81 zeigen. Dieses Ergebnis wird durch die Gleichungen erhalten, die beschrieben sind in "Saturation Effects in High-Gain Lasers" von W.W. RIGROD, Journal of Applied Physics, Band 36, Nr. 8, Seiten 2487 bis 2490, August 1965 (Gleichungen 7 und 11 dieser Druckschrift). Die Ergebnisse zeigen eine Ausgangslichtintensität Iaus /Is und eine Etalon- Lichtlastintensität IE/Is, die um die Sättigungslichtintensität Is normalisiert sind, bezüglich einer Durchlässigkeit für einen P- polarisierten Lichtstrahl des Polarisationsstrahlteilers 8.
Fig. 27 zeigt Berechnungsergebnisse, die eine Beziehung zwischen der Lichtintensität des Ausgangslichtstrahls und der Lichtinten sität des Strahls 108 als Lichtlast auf das Fabry-Perot-Etalon 104 des Stands der Technik der Fig. 7 zeigen. Dieses Ergebnis wird durch die Gleichungen der vorstehend erwähnten Druckschrift erhalten. Die Ergebnisse zeigen eine Ausgangslichtintensität Iaus/Is und eine Etalon-Lichtlastintensität IE/Is, die um eine Sättigungslichtintensität Is normalisiert sind, bezüglich einem Reflexionsgrad R des Halbspiegels 103.
Aus dem Vergleich des in Fig. 26 gezeigten Ergebnisses des Ausführungsbeispiels der Erfindung mit dem Ergebnis, das in Fig. 27 des Stands der Technik gezeigt ist, wird klar, daß das Ausführungsbeispiel der Erfindung denselben Iaus bei einem kleineren Wert IE als dem des Stands der Technik der Fig. 7 ausgeben kann. Anders ausgedrückt ist in Fig. 26, wenn Iaus/Is = 0,3 ist, IE/Is = 0,004. Andererseits ist in Fig. 27 IE/Is = 0,41, wobei letzteres mehr als das Hundertfache des ersteren ist. Daher ist die Lichtintensität des Einfallslichts auf das Fabry-Perot-Etalon 6 beträchtlich verringert. Daher ist ein bemerkenswertes Merkmal wie folgt:
Wenn in Fig. 27 des Stands der Technik ein Wert R = 0,15 ist, wird der maximale Ausgangswert Iaus/Is = 0,31 erzielt. Andererseits ist, wenn bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung T = 0,58 ist, der maximale Ausgang Iaus/Is = 0,83 erzielt. Die Ausgangsleistung der Erfindung ist die 2,7-fache des Stands der Technik. Das deutet an, daß die Laservorrichtung der Erfindung hervorragend als eine Laservorrichtung ist.
Wie vorstehend erwähnt ist, ist die durch das Fabry-Perot-Etalon 6 übertragende Lichtenergie bei diesem Ausführungsbeispiel stark reduziert und eine Schmalband-Laservorrichtung zeigt eine hervorragende Charakteristik beim Ausgangswirkungsgrad.
Das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel ist beschrieben, wobei ein Fabry-Perot-Etalon 6 als ein Wellenlängenauswahlelement verwendet wird. Es können jedoch andere Wellenlängenauswahlelemente bei dieser Erfindung eingesetzt werden. Nachfolgend werden andere Ausführungsbeispiele beschrieben, die derartige Elemente verwenden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 20 ist ein zehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In Fig. 20, die eine Vorderansicht des zehnten Ausführungsbeispiels ist, ist der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels gleich wie der des neunten Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, daß ein Gitter 20 anstelle des Fabry-Perot-Etalons 6 vorgesehen ist. Das Gitter 20 als ein Wellenlängenauswahlelement, das zwischen dem Polarisationsstrahlteiler 5 und dem Totalreflexionsspiegel 2 vorgesehen ist, wählt eine vorbestimmte Wellenlänge aus. Somit wird ein in Resonanz tretendes Licht aus dem durch das Gitter 20 gebeugten Licht gebildet. Funktionen von anderen Abschnitten sind gleich wie die des neunten Ausführungsbeispiels Somit wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 21 wird ein elftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In Fig. 21, die eine Vorderansicht des elften Ausführungsbeispiels ist, ist der-Aufbau dieses Ausführungsbeispiels gleich wie der des neunten Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, daß Prismen 30a und 30b anstelle des Fabry-Perot-Etalons 6 vorgesehen sind. Die Prismen 30a und 30b, die zwischen dem Polarisationsstrahlteiler 5 und dem Totalrefle xionsspiegel 2 vorgesehen sind, wählen eine vorbestimmte Wellenlänge durch Brechung von Licht aus, das in der Lichtbahn des Resonators vorgesehen ist. Die Resonatorlichtbahn ist durch Totalreflexionsspiegel 2 und 3 über die Prismen 30a und 30b gebildet. Funktionen von anderen Abschnitten sind gleich wie des neunten Ausführungsbeispiels. Somit wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.
Wie vorstehend erwähnt ist, sind Ausführungsbeispiele beschrieben, die ein Fabry-Perot-Etalon, ein Gitter und Prismen als ein Wellenlängenauswahlelement verwenden. Wenn das Fabry-Perot- Etalon verwendet wird, ist zu berücksichtigen, daß seine Reflexionsebenen, in denen hohe Energie durch Mehrfachreflexion zwischen gegenüberliegenden Reflexionsebenen gefangen ist, dazu neigen, sich zu verschlechtern. Dies liegt darin, weil dieses optische Element eine Wellenlänge durch Interferenz zwischen zwei gegenüberliegenden Reflexionsebenen auswählt. Wenn andererseits das Gitter 20 oder die Prismen 30 und 30B werden, die beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, ist eine Verschlechterung verringert, weil eine Wellenlängenauswahl durch Reflexion oder Brechung ausgeführt wird, so daß der Schwellwert dieser Elemente um das Mehrfache höher als der des Fabry-Perot-Etalons ist.
Nachfolgend wird ein zwölftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 22 und 23 zeigen das zwölfte Ausführungsbeispiel der Erfindung einer Schmalband-Laservorrichtung. Die Fig. 22 ist eine Vorderansicht der Schmalband-Laservorrichtung und die Fig. 23 ist eine Unteransicht eines Phasenverzögerungsprismas. In den Fig. 22 und 23 dient das Phasenverzögerungsprisma 40 als die Viertelwellenplatte 4 und der zweite Totalreflexionsspiegel 3, die bei dem neunten Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Ein Aufbau der anderen Abschnitte ist gleich wie der des neunten Ausführungsbeispiels.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht des Phasenverzögerungsprismas 40. In Fig. 12 ist das Phasenverzögerungsprisma 40 aus einem hochdurchlässigen Material, wie beispielsweise synthetisiertes Quarz und CaF&sub2; hergestellt. Eine Antireflexions- Beschichtungsfläche (AR-Beschichtungsfläche) ist auf einer Fläche 43 ausgebildet, durch die ein Lichtstrahl 29 in das Phasenverzögerungsprisma 40 eintritt und durch die ein Lichtstrahl 26 austritt. Des weiteren ist diese Fläche 43 um 20 geneigt, so daß der einfallende Lichtstrahl 29 direkt an dieser Fläche 43 reflektiert wird und nicht mit dem Ausgangslichtstrahl 26 vermischt wird. Somit hat dieses Prisma 40 Scheitelwinkel von 45º, 47º und 88º im Unterschied zu einem normalen Prisma in 45º- Bauart. Eine Fläche 42 reflektiert den Lichtstrahl unter einem rechten Winkel. Eine dielektrische Mehrfachschicht ist auf der Fläche 42 ausgebildet, die P- und S-Polarisationskomponenten mit einem dazwischen liegenden Phasenunterschied von 90º gemäß dem Aufbau und Dicke der dielektrischen Schichten erzeugt, und entspricht optisch der Viertelwellenplatte 4. Der an der Fläche 42 reflektierte Lichtstrahl wird an einer Totalreflexionsfläche 41 unter einem rechten Winkel reflektiert und in der entgegengesetzten Richtung abgegeben (Lichtstrahl 26). Die Totalreflexionsspiegelfläche 41 kann einfach durch eine dielektrische Mehrfachschicht ausgebildet werden.
Wie vorstehend erwähnt ist, dient gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Phasenverzögerungsprisma 40 als die Viertelwellenplatte 4 und der zweite Totalreflexionsspiegel 88 und macht somit den Aufbau der Vorrichtung einfach sowie deren Einstellung leicht.
Bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel wird ein Phasenverzögerungsprisma 40 verwendet, wobei jedoch andere Wellenlängenauswahlelemente, wie beispielsweise ein Fabry-Perot-Etalon 6, ein Prisma 30 oder ein Gitter 20 verwendet werden können.
Die vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele neun bis zwölf beschreiben eine Laservorrichtung, bei der eine Laseroszillation durch eine P-Polarisationskomponente ausgeführt wird, wobei dann die P-Polarisationskomponente in eine S-Komponente umgewandelt wird, die verstärkt wird, um einen Laserstrahl abzugeben. Im Gegensatz dazu ist es möglich, daß die Laseroszillation durch eine S-Polarisationskomponente ausgeführt wird, wobei dann die S- Polarisationskomponente in eine P-Komponente umgewandelt wird, die verstärkt wird, um einen Laserstrahl abzugeben. In einem derartigen Fall sind die Verhältnisse der Polarisationsstrahlteiler 4 und 5 umgekehrt. Daher ist es möglich, irgendeine der Polarisationskomponenten zur Oszillation oder Verstärkung auszuwählen, um eine Ausführung der vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele einfacher zu machen.
Wie zuvor erwähnt ist, bestehen zahlreiche Bauarten von Polarisationsumwandlungselementen zum Erzeugen von Polarisationskomponenten, wobei jede Komponente eine zur anderen unterschiedliche Polarisationsebene hat, wie beispielsweise ein Fresnel-Rhomboid- Prisma, eine ultra-achromatische Viertelwellenplatte mit dreifacher Totalreflexion, usw.. Um einen Strahl mit großem Durchmesser zur Belichtung zu erzielen, ist eine Viertelwerlenplatte erster Ordnung oder mehrfacher Ordnung unter Verwendung einer Kristallquarzplatte geeignet. Darüber hinaus ist es nicht notwendig, daß eine Viertelwellenplatte nicht fehlerlos ist. Anders ausgedrückt kann eine Phasenplatte verwendet werden, die dazu in der Lage ist, das Verhältnis zwischen den Polarisationskomponenten S und P zu verändern.
Des weiteren kann ein Mehrfachschicht- Würfelpolarisationselement, eine transparente Platte mit einem Brewster'schen Winkel, ein Wollaston-Prisma usw. als der vorstehend erwähnte Polarisationsstrahlteiler verwendet werden. Um einen Strahl mit großem Durchmesser zur Belichtung zu erzielen, ist ein Polarisationsstrahlteilspiegel hervorragend.
Der Polarisationsstrahlteiler 4 kann eine Kombination eines perfekten Polarisationsstrahlteilers 50 mit einem Halbspiegel 51 für dieselbe Funktion wie die des Polarisationsstrahlteilers 4 aufweisen. Wie in Fig. 25 gezeigt ist, kann der Polarisationsstrahlteiler 81 auch einen Polarisationsstrahlteilfilm 52 aufweisen, der aus einer dielektrischen Schicht hergestellt ist, die auf einer Platte aus Quarz oder CaF&sub2; ausgebildet ist, dessen andere Fläche mit einem halb-transparenten Film 53 bedeckt ist.
Des weiteren kann ein Mehrfachschichtwürfelpolarisationselement, eine transparente Platte mit einem Brewster'schen Winkel, ein Wollaston-Prisma usw. als der vorstehend erwähnte Polarisationsstrahlteiler verwendet werden. Um einen Strahl mit großem Durchmesser zur Belichtung zu erzielen, ist ein Polarisationsstrahlteilspiegel hervorragend.
Darüber hinaus ist bei den vorstehend erwähnten Ausführungsbeispielen das Wellenlängenauswahlelement zwischen dem Polarisationsstrahlteiler und dem Totalreflexionsspiegel 2 vorgesehen. Das Wellenlängenauswahlelement kann jedoch an einer anderen Position mit der Ausnahme der Lichtbahn vom Lasermedium zum Polarisationsstrahlteiler vorgesehen sein, in der der Ausgangslaserstrahl der stärkste Lichtstrahl ist.
Mehrere Fabry-Perot-Etalons 6, Gitter 20 oder Prismen 30, die bei den vorstehend erwähnten Ausführungsbeispielen verwendet werden, können als ein Wellenlängenauswahlelement verwendet werden, oder eine Kombination aus den vorstehend erwähnten Elementen kann verwendet werden. Darüber hinaus kann ein Element verwendet werden, das ein Wellenlängenauswahlelement mit einem Totalreflexionsspiegel kombiniert, wie beispielsweise ein Echellegitter oder Echelongitter, um die Wellenlängenauswahlfunktion dieser Gitter auszunutzen. Bei dem Prisma, das bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel verwendet wird, kann ein Totalreflexionsspiegel an einer seiner Flächen ausgebildet sein. Des weiteren kann die Anzahl der Elemente verringert werden, in dem die Funktion der Viertelwellenplatte mit der des Totalreflexionsspiegels 2 kombiniert wird, d.h. indem eine Totalreflexionsfläche auf einer Fläche einer Platte aus MgF&sub2; oder einer Quarzphasenplatte ausgebildet ist. Anders ausgedrückt kann die Anzahl der Elemente verringert werden, indem ein Element verwendet wird, das eine Funktion zwischen diesen Elementen für das vorstehend erwähnte Wellenlängenauswahlelement, einen Totalreflexionsspiegel, eine Viertelwellenplatte, einen Polarisationsstrahlteiler usw. kombiniert.
Das Phasenverzögerungsprisma 40, das bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel verwendet wird, kann durch einen Phasenverzögerungsspiegel ersetzt werden, dessen Reflexionsfläche eine Phasenverzögerungsfunktion zeigt, die ähnlich zu der des Phasenverzögerungsprismas 40 ist.
Es ist nicht notwendig, daß die Totalreflexionsspiegel, die bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel verwendet werden, einen Reflexionsgrad von 100% haben, sondern es kann ein Reflexionsgrad sein, der ein optische Resonanz aufrechterhält.
Wie zuvor erwähnt ist, wird erfindungsgemäß ein Abschnitt eines polarisierten Lichtstrahls durch einen Polarisationsstrahlteiler aus einem polarisierten Lichtstrahl herausgenommen; wobei der herausgenommene Strahl einer Polarisationsrichtungsumwandlung durch ein Polarisati6nsumwandlungselement unterworfen wird und dann durch das Lasermedium verstärkt wird; wobei dann der verstärkte Strahl durch einen Polarisationsstrahlteiler abgegeben wird. Daher ist eine durch das Wellenlängenauswahlelement übertragene Energie durch einen zur Verstärkung des Lasermediums umgekehrten Faktor verringert, so daß eine Verformung oder Verschlechterung des Wellenlängenauswahlelements verringert ist. Folglich ist eine Schmalband-Laservorrichtung, die für eine Belichtungslichtquelle zur Fotolithographie geeignet ist, ohne eine Schwankung bei der Wellenlängenauswahl oder eine Verringerung der Ausgangsleistung vorgesehen.
Eine Laservorrichtung weist einen optischen Resonator mit ersten und zweiten Spiegeln und ein Lasermedium auf. Ein Wellenlängenauswahlelement ist in dem Resonator vorgesehen, um eine Bandbreite zu schmälern. Ein Polarisationsumwandlungselement zum Verändern eines Verhältnisses der S- zu P-Komponenten und ein Polarisationsstrahlteiler sind zur Verstärkung eines Laserstrahls, der nach einer Wellenlängenauswahl auszugeben ist, und zur Verringerung einer Lichtlast des Wellenlängenauswahlelements vorgesehen. Das Polarisationsumwandlungselement ist in der Resonatorlichtbahn vorgesehen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Polarisationsumwandlungselement in einer Zweiglichtbahn vorgesehen, die durch ein zweites Polarisationsumwandlungselement und einen dritten Spiegel gebildet ist, in der das zweite Polarisationsumwandlungselement eine P-Komponente mit einem vorbestimmten Verhältnis reflektiert und überträgt und eine S- Komponente reflektiert. Das Wellenlängenauswahlelement weist ein Fabry-Perot-Etalon, ein Gitter oder ein Prisma auf. Das Polarisationsumwandlungselement weist eine Viertelwellenplatte oder einen Phasenverzögerungsspiegel auf. Das Polarisationsstrahlteilelement weist einen Polarisationsstrahlteiler oder ein Polarisationsstrahlteilprisma auf. Der Polarisationsstrahlteiler und das Phasenverzögerungsprisma können einen Feineinstellmechanismus haben, um jeweils seine optische Achse einzustellen, so daß eine gewünschte Charakteristik erzielt wird. Eine derartige Laservorrichtung ist als eine Belichtungslichtquelle zur Photolithographie geeignet.

Claims

1. Schmalband-Laservorrichtung mit

einem optischen Resonator, der eine erste und zweite Reflexionseinrichtung (2; 3; 42) umfaßt,

einem Lasermedium, das in einer Lichtbahn des optischeh Resonators zum Aussenden von Licht vorgesehen ist, wobei das Lasermedium eine Anregungseinrichtung umfaßt,

einer Polarisationsstrahlteileinrichtung (5; 25), die zwischen der ersten Reflexionseinrichtung (2) und dem Lasermedium in der Lichtbahn vorgesehen ist, um das Licht in eine erste polarisierte Komponente (9; 27) und eine zweite polarisierte Komponente (7; 22) aufzuteilen,

einer Auswahleinrichtung (6; 20; 30a, 30b), die in der Lichtbahn an einer Position vorgesehen sind, die sich von dem Abschnitt zwischen dem Lasermedium und der Polarisationsstrahlteileinrichtung unterscheidet, um eine vorgegebene Wellenlängenkomponente aus dem Licht auszuwählen, und

einer Polarisationsumwandlungseinrichtung (4; 40), die zwischen der Polarisationsstrahlteileinrichtung und der zweiten Reflexionseinrichtung (3) in der Lichtbahn vorgesehen ist, um die erste polarisierte Komponente und die zweite polarisierte Komponente ansprechend auf das Licht zu erzeugen.

2. Schmalband-Laservorrichtung mit

einem optischen Resonator, der ein Echelle- oder Echelongitter (60) und eine zweite Reflexionseinrichtung (3; 42) umfaßt;

einem Lasermedium, das in einer Lichtbahn des optischen Resonators zum Aussenden von Licht vorgesehen ist, wobei das Lasermedium eine Anregungseinrichtung umfaßt,

einer Polarisationsstrahlteileinrichtung (5), die zwischen dem Echelle- oder Echelongitter und dem Lasermedium in der Lichtbahn vorgesehen ist, um das Licht in eine erste polarisierte Komponente (77) und eine zweite polarisierte Komponente (12; 72) aufzuteilen,

einer Polarisationsumwandlungseinrichtung (40), die zwischen der Polarisationsstrahlteileinrichtung und der zweiten Reflexionseinrichtung in der Lichtbahn vorgesehen ist, um die erste polarisierte Komponente und die zweite polarisierte Komponente ansprechend auf das Licht zu erzeugen, wobei

das Echelle- oder Echelongitter eine vorbestimmte Wellenlängenkomponente aus dem Licht auswählt.

3. Schmalband-Laservorrichtung mit

einem optischen Resonator, der eine erste und zweite Reflexionseinrichtung (2, 3) umfaßt,

einer ersten Polarisationsstrahlteileinrichtung (81), die zwischen der ersten Reflexionseinrichtung (2) und dem Lasermedium vorgesehen ist, um eine erste polarisierte Komponente (89) teilweise zu übertragen und eine zweite polarisierte Komponente (95) zu reflektieren,

einer Auswahleinrichtung (6; 20; 30a, 30b), die zwischen der ersten Reflexionseinrichtung (2) und der ersten Polarisationsstrahlteileinrichtung vorgesehen ist, um eine vorbestimmte Wellenlängenkomponente aus der ersten polarisierten Komponente (89) auszuwählen,

einer dritten Reflexionseinrichtung (88; 42), um einen Lichtstrahl von der ersten Polarisationsstrahlteileinrichtung zurück zu reflektieren,

einer Polarisationsumwandlungseinrichtung (4; 40), die zwischen der ersten Polarisationsstrahlteileinrichtung und der dritten Reflexionseinrichtung in der Lichtbahn vorgesehen ist, um die erste polarisierte Komponente in die zweite polarisierte Komponente ansprechend auf das Licht umzuwandeln, und

einer zweiten Polarisationsstrahlteileinrichtung (5), die zwischen dem Lasermedium und der zweiten Reflexionseinrichtung (3) vorgesehen ist, um das Licht in eine erste polarisierte Komponente und eine zweite polarisierte Komponente (99) aufzuteilen.

4. Schmalband-Laservorrichtung mit

einem optischen Resonator, der ein Echelle- oder Echelongitter (60) und eine zweite Reflexionseinrichtung (3) umfaßt,

einer ersten Polarisationsstrahlteileinrichtung (81), die zwischen dem Echelle- oder Echelongitter und dem Lasermedium vorqesehen ist, um eine erste polarisierte Komponente (89) teilweise zu übertragen und eine zweite polarisierte Komponente (95) zu reflektieren, wobei das Echelle- oder Echelongitter eine vorbestimmte Wellenlängenkomponente aus dem Licht auswählt,

5. Schmalband-Laservorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Auswahleinrichtung (6; 20; 30a, 30b) ein Fabry-Perot-Etalon (6) aufweist.

6. Schmalband-Laservorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Auswahleinrichtung (6; 20; 30a, 30b) ein Gitter (20) aufweist.

7. Schmalband-Laservorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Auswahleinrichtung (6; 20; 30a, 30b) ein Prisma (30a, 30b) aufweist.

8. Schmalband-Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die Polarisationsstrahlteileinrichtung (5; 25) eine dielektrische Mehrfachschicht aufweist.

9. Schmalband-Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die Polarisationsstrahlteileinrichtung (5; 25) eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des Winkels zwischen einer Lichtbahn des optischen Resonators und einer Fläche der Polarisationsstrahlteileinrichtung (5; 25) aufweist.

10. Schmalband-Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die Polarisationsstrahlteileinrichtung (5; 25) ein Polarisationsstrahlteilprisma (25) aufweist, wobei eine dielektrische Mehrfachschicht (51) auf dem Polarisationsstrahlteilprisma (25) ausgebildet ist.

11. Schmalband-Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

das Lasermedium einen Excimer aufweist, der Edel- und Halogengas umfaßt.

12. Schmalband-Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

die Polarisationsumwandlungseinrichtung (4; 40) eine Quarzplatte (4) aufweist.

13. Schmalband-Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

die zweite Reflexionseinrichtung (2; 3; 42) und die zweite Polarisationsumwandlungseinrichtung (40) durch einen Phasenverzögerungsspiegel (40) ausgebildet sind.

14. Schmalband-Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

die zweite Reflexionseinrichtung (2; 3; 42) und die Polarisationsumwandlungseinrichtung (40) durch ein Phasenverzögerungsprisma (40) gegeben sind, dessen eine Fläche mit einer Reflexionsschicht bedeckt ist.

15. Schmalband-Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Polarisationsstrahlteileinrichtung (81) einen Polarisationsstrahlteiler und einen Halbspiegel aufweist.

16. Schmalband-Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

die Polarisationsstrahlteileinrichtung (5; 25) ein Wollaston- Prisma ist.