JP2003133210A - コヒーレンス低減装置、及び、コヒーレンス低減方法 - Google Patents
コヒーレンス低減装置、及び、コヒーレンス低減方法Info
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- JP2003133210A JP2003133210A JP2001328166A JP2001328166A JP2003133210A JP 2003133210 A JP2003133210 A JP 2003133210A JP 2001328166 A JP2001328166 A JP 2001328166A JP 2001328166 A JP2001328166 A JP 2001328166A JP 2003133210 A JP2003133210 A JP 2003133210A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】可干渉性の低減化を実現し、残存可干渉成分の
可干渉性を徹底的に同一光軸上で低減し、且つ、装置系
を小型化する。 【解決手段】単一光源１から出射するレーザービーム２
−１，２−ｊを二光束に分束する分束器５−１，５−ｊ
と、二光束を一光束に集束する集束器２，１，２−ｊ
と、二光束の光路差を可干渉性距離より長くする光路差
形成光学系３−１とから形成されている。分束と集束と
により、同一光軸上で干渉性レーザを非干渉ビームに変
換するので、変換後の光を単一ビームの単一光源光とし
て利用することができる。集束器５−１から出射する非
可干渉性光は、微細なパターニングを行う照明器の照明
光としてそのままに用いることができる。分束器５と集
束器５とは共用され、残存可干渉成分の可干渉性を徹底
的に同一光軸上で低減し、且つ、装置系を小型化するこ
とができる。
可干渉性を徹底的に同一光軸上で低減し、且つ、装置系
を小型化する。 【解決手段】単一光源１から出射するレーザービーム２
−１，２−ｊを二光束に分束する分束器５−１，５−ｊ
と、二光束を一光束に集束する集束器２，１，２−ｊ
と、二光束の光路差を可干渉性距離より長くする光路差
形成光学系３−１とから形成されている。分束と集束と
により、同一光軸上で干渉性レーザを非干渉ビームに変
換するので、変換後の光を単一ビームの単一光源光とし
て利用することができる。集束器５−１から出射する非
可干渉性光は、微細なパターニングを行う照明器の照明
光としてそのままに用いることができる。分束器５と集
束器５とは共用され、残存可干渉成分の可干渉性を徹底
的に同一光軸上で低減し、且つ、装置系を小型化するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザーのコヒー
レンスを低減するコヒーレンス低減装置、及び、コヒー
レンス低減方法に関する。
レンスを低減するコヒーレンス低減装置、及び、コヒー
レンス低減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザーは、高エネルギー密度性、単一
波長性、可干渉性（コヒーレンス）にその特徴がある。
レーザー光源は、その高エネルギー密度性が利用されて
照明用光源として用いられ、特に、局所的な照明が必要
である半導体基板製造用照明光源として用いられる。固
体レーザーは、効率、寿命、ハンドリングの点で運転コ
ストの低減化が可能であり、半導体基板製造用照明光源
として好適である。照明用レーザーには、その狭スペク
トル幅が求められる。固体レーザー発振源から狭スペク
トル幅のレーザーを得るためには、その発振装置を単一
縦モードであり且つ単一横モードであるような単一モー
ドで運転することが必要である。このような運転により
得られるレーザーは、その可干渉性が極めて高い。半導
体基板面で一様な光強度を得るために、半導体基板製造
用照明光源では、照明光のランダムな混ぜ合わせより光
強度の均一性を高めているが、コヒーレンスが高いレー
ザー光にこの混ぜ合わせの技術を適用した場合、その過
程で光の干渉が生じ、その面上でスペックルパターンが
出現する。このようなスペックルパターンは、エネルギ
ー密度の局所的非均一性を生じさせ、回路パターンの焼
きつけを均一に行う上で重大な障害になっている。
波長性、可干渉性（コヒーレンス）にその特徴がある。
レーザー光源は、その高エネルギー密度性が利用されて
照明用光源として用いられ、特に、局所的な照明が必要
である半導体基板製造用照明光源として用いられる。固
体レーザーは、効率、寿命、ハンドリングの点で運転コ
ストの低減化が可能であり、半導体基板製造用照明光源
として好適である。照明用レーザーには、その狭スペク
トル幅が求められる。固体レーザー発振源から狭スペク
トル幅のレーザーを得るためには、その発振装置を単一
縦モードであり且つ単一横モードであるような単一モー
ドで運転することが必要である。このような運転により
得られるレーザーは、その可干渉性が極めて高い。半導
体基板面で一様な光強度を得るために、半導体基板製造
用照明光源では、照明光のランダムな混ぜ合わせより光
強度の均一性を高めているが、コヒーレンスが高いレー
ザー光にこの混ぜ合わせの技術を適用した場合、その過
程で光の干渉が生じ、その面上でスペックルパターンが
出現する。このようなスペックルパターンは、エネルギ
ー密度の局所的非均一性を生じさせ、回路パターンの焼
きつけを均一に行う上で重大な障害になっている。
【０００３】可干渉性の低減化が求められる。残存可干
渉成分の可干渉性の徹底した低減化が更に求められる。
徹底した低減化のために装置系が長くなることの回避が
更に望まれる。光源として用いるために、同一光軸上で
干渉性を低減することが必要である。
渉成分の可干渉性の徹底した低減化が更に求められる。
徹底した低減化のために装置系が長くなることの回避が
更に望まれる。光源として用いるために、同一光軸上で
干渉性を低減することが必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、可干
渉性の低減化を実現することができるコヒーレンス低減
装置、及び、コヒーレンス低減方法を提供することにあ
る。本発明の他の課題は、残存可干渉成分の可干渉性の
徹底した低減化を実現することができるコヒーレンス低
減装置、及び、コヒーレンス低減方法を提供することに
ある。本発明の更に他の課題は、同一光軸上で干渉性を
低減することができるコヒーレンス低減装置、及び、コ
ヒーレンス低減方法を提供することにある。本発明の更
に他の課題は、装置系が小型化され得るコヒーレンス低
減装置、及び、コヒーレンス低減方法を提供することに
ある。
渉性の低減化を実現することができるコヒーレンス低減
装置、及び、コヒーレンス低減方法を提供することにあ
る。本発明の他の課題は、残存可干渉成分の可干渉性の
徹底した低減化を実現することができるコヒーレンス低
減装置、及び、コヒーレンス低減方法を提供することに
ある。本発明の更に他の課題は、同一光軸上で干渉性を
低減することができるコヒーレンス低減装置、及び、コ
ヒーレンス低減方法を提供することにある。本発明の更
に他の課題は、装置系が小型化され得るコヒーレンス低
減装置、及び、コヒーレンス低減方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。
【０００６】本発明によるコヒーレンス低減装置は、単
一光源（１）から出射するレーザービーム（２−１，２
−ｊ、以下２で代表される）を二光束に分束する分束器
（５−１，５−ｊ）と、二光束を一光束に集束する集束
器（２，１，２−ｊ）と、二光束の光路差を可干渉性距
離より長くする光路差形成光学系（３−１）とから形成
されている。分束と集束とにより、同一光軸上で干渉性
レーザを非干渉ビームに変換するので、変換後の光を単
一ビームの単一光源光として利用することができる。集
束器（５）から出射する非可干渉性光は、微細なパター
ニングを行う照明器の照明光としてそのままに用いるこ
とができる。分束器（５）と集束器（５）とは、共用さ
れることがことが好ましい。分束と集束のためには、常
套手段である偏光板（４−１）と偏光ビームスプリッタ
（５−１）が用いられる。詳細には、この偏光板には通
常λ／２波長板と呼ばれる光の位相をシフトさせる素子
が用いられ、光の偏光の向きを連続的に最大９０゜に回
転させることができる。また、偏光ビームスプリッタ
は、入射すると光の偏光の向きに応じて透過と反射に分
離することができる素子である。光の可干渉距離を形成
する光学系の部品として２個のプリズム（６）を用いる
ことにより、その光学系の長さを短縮することができ
る。
一光源（１）から出射するレーザービーム（２−１，２
−ｊ、以下２で代表される）を二光束に分束する分束器
（５−１，５−ｊ）と、二光束を一光束に集束する集束
器（２，１，２−ｊ）と、二光束の光路差を可干渉性距
離より長くする光路差形成光学系（３−１）とから形成
されている。分束と集束とにより、同一光軸上で干渉性
レーザを非干渉ビームに変換するので、変換後の光を単
一ビームの単一光源光として利用することができる。集
束器（５）から出射する非可干渉性光は、微細なパター
ニングを行う照明器の照明光としてそのままに用いるこ
とができる。分束器（５）と集束器（５）とは、共用さ
れることがことが好ましい。分束と集束のためには、常
套手段である偏光板（４−１）と偏光ビームスプリッタ
（５−１）が用いられる。詳細には、この偏光板には通
常λ／２波長板と呼ばれる光の位相をシフトさせる素子
が用いられ、光の偏光の向きを連続的に最大９０゜に回
転させることができる。また、偏光ビームスプリッタ
は、入射すると光の偏光の向きに応じて透過と反射に分
離することができる素子である。光の可干渉距離を形成
する光学系の部品として２個のプリズム（６）を用いる
ことにより、その光学系の長さを短縮することができ
る。
【０００７】本発明によるコヒーレンス低減装置は、単
一光源（１）から出射するレーザービームを第１二光束
に分束する第１分束器（５−１）と、その二光束を第１
一光束に集束する第１集束器（５−１）と、二光束の光
路差を第１可干渉性距離Ｄ１より長くする第１光路差形
成光学系（３−１）と、第１集束器（５−１）から出射
する第１コヒーレンス低減光を第２二光束に分束する第
２分束器（５−２）と、第２二光束を第２一光束に集束
する第２集束器（５−２）と、第２二光束の光路差を第
２可干渉性距離Ｄ２より長くする第２光路差形成光学系
（３−２）とから構成される。ここで、ｎは、３を含み
３より大きい自然数である。光路差形成光学系の２段連
鎖により、同一光軸上で、その干渉性がより低減する光
に変換することができる。更に、多段連鎖化が行われ、
第（ｎ−１）集束器（５−（ｎ−１））から出射する第
（ｎ−１）コヒーレンス低減光を第ｎ二光束に分束する
第ｎ分束器（５−ｎ）と、第ｎ二光束を第ｎ一光束に集
束する第ｎ集束器（５−ｎ）と、第ｎ二光束の光路差を
第ｎ可干渉性距離Ｄｎより長くする第ｎ光路差形成光学
系（３−ｎ）とが更に追加される。このような連鎖によ
り、干渉性低減率を等比級数的に高くすることができ
る。例えば、２Ｄｎ≦Ｄｎ＋１が充足され、連鎖的に干
渉性が低減される。この場合、１０より大きいｎは、半
導体回路基板のパターニングのために有用なレベルにな
る。
一光源（１）から出射するレーザービームを第１二光束
に分束する第１分束器（５−１）と、その二光束を第１
一光束に集束する第１集束器（５−１）と、二光束の光
路差を第１可干渉性距離Ｄ１より長くする第１光路差形
成光学系（３−１）と、第１集束器（５−１）から出射
する第１コヒーレンス低減光を第２二光束に分束する第
２分束器（５−２）と、第２二光束を第２一光束に集束
する第２集束器（５−２）と、第２二光束の光路差を第
２可干渉性距離Ｄ２より長くする第２光路差形成光学系
（３−２）とから構成される。ここで、ｎは、３を含み
３より大きい自然数である。光路差形成光学系の２段連
鎖により、同一光軸上で、その干渉性がより低減する光
に変換することができる。更に、多段連鎖化が行われ、
第（ｎ−１）集束器（５−（ｎ−１））から出射する第
（ｎ−１）コヒーレンス低減光を第ｎ二光束に分束する
第ｎ分束器（５−ｎ）と、第ｎ二光束を第ｎ一光束に集
束する第ｎ集束器（５−ｎ）と、第ｎ二光束の光路差を
第ｎ可干渉性距離Ｄｎより長くする第ｎ光路差形成光学
系（３−ｎ）とが更に追加される。このような連鎖によ
り、干渉性低減率を等比級数的に高くすることができ
る。例えば、２Ｄｎ≦Ｄｎ＋１が充足され、連鎖的に干
渉性が低減される。この場合、１０より大きいｎは、半
導体回路基板のパターニングのために有用なレベルにな
る。
【０００８】第ｎ光路差形成光学系（３−ｎ）は、ビー
ムスプリッタ（５−ｎ）と、平行ではない対向鏡面の一
方ずつをそれぞれに有する２体の反射鏡（１７Ａ，１７
Ｂ）とを備えている。第ｊ光路差形成光学系は、ビーム
スプリッタ（５−ｊ）と、平行ではない対向鏡面の一方
ずつをそれぞれに有する２体の反射鏡（１７Ａ，１７
Ｂ）と、第ｊ二光束のうち光路が長い方の光束の径を縮
径する望遠鏡（１５）とを備えている。ここで、２＜ｊ
≦ｎである。この場合にも、２Ｄｎ≦Ｄｎ＋１が充足さ
れることが好ましく、ｎは１０より大きくて実用的にな
る。
ムスプリッタ（５−ｎ）と、平行ではない対向鏡面の一
方ずつをそれぞれに有する２体の反射鏡（１７Ａ，１７
Ｂ）とを備えている。第ｊ光路差形成光学系は、ビーム
スプリッタ（５−ｊ）と、平行ではない対向鏡面の一方
ずつをそれぞれに有する２体の反射鏡（１７Ａ，１７
Ｂ）と、第ｊ二光束のうち光路が長い方の光束の径を縮
径する望遠鏡（１５）とを備えている。ここで、２＜ｊ
≦ｎである。この場合にも、２Ｄｎ≦Ｄｎ＋１が充足さ
れることが好ましく、ｎは１０より大きくて実用的にな
る。
【０００９】第ｋ光路差形成光学系は、ビームスプリッ
タ（５−２）と、２つのプリズム（６−２Ａ，６−２
Ｂ）と、２つのプリズム（６−２Ａ，６−２Ｂ）の間に
追加的に介設される偏光器（８）を備えている。偏光器
（８）の追加は、同じ光学系内で光路差を２倍に延長す
ることができる。このような偏光器は、既述の偏光板
（４−ｊ）と同じく、通常、λ／２波長板が用いられ
る。
タ（５−２）と、２つのプリズム（６−２Ａ，６−２
Ｂ）と、２つのプリズム（６−２Ａ，６−２Ｂ）の間に
追加的に介設される偏光器（８）を備えている。偏光器
（８）の追加は、同じ光学系内で光路差を２倍に延長す
ることができる。このような偏光器は、既述の偏光板
（４−ｊ）と同じく、通常、λ／２波長板が用いられ
る。
【００１０】第ｓ又は第ｊ光路差形成光学系は、ビーム
スプリッタ（５−ｊ）と、第１反射系と、第２反射系
と、第３反射系を備えている。第１反射系は、２体の第
１反射体（１３Ａ，１３Ｂ）と、２体の第１反射体（１
３Ａ，１３Ｂ）の間に追加的に介設される偏光器（１
４）とを含んでいる。この偏光器にも、既述の偏光板
（４−ｊ）と同じく通常λ／２波長板が用いられる。第
２反射系は、非平行に対向する反射面をそれぞれに有す
る２体の第２反射体（１６Ａ，１６Ｂ）を含み、第３反
射体は、非平行に対向する反射面をそれぞれに有する２
体の第３反射体（１７Ａ，１７Ｂ）を含んでいる。第１
反射系の２体の第１反射体（１３Ａ，１３Ｂ）のうちの
１体（１３Ａ）で反射する光は、第２反射系を介して、
第３反射系に進入し、第３反射系の２体の第３反射体
（１７Ａ，１７Ｂ）の間で多数回反射し、更に、第２反
射系の第２反射体１６Ａ，１６Ｂのうちの他の１体（１
６Ｂ）で反射し、更に、第１反射系の２体の第１反射体
（１３Ａ，１３Ｂ）のうちの他の１体（１３Ｂ）で反射
して、第（ｓ−１）集束器から出射する第（ｓ−１）コ
ヒーレンス低減光に合流する。この場合、第１反射体
（１３Ａ，１３Ｂ）はプリズムであり、第２反射体（１
６Ａ，１６Ｂ）は反射鏡であり、第３反射体（１７Ａ，
１７Ｂ）は反射鏡であることが好ましい。平行ではない
第３反射体（１７Ａ，１７Ｂ）は、光を複数回に反射さ
せて、光路差を任意に延長することができ、且つ、反射
しながら進行する光を元の方向に戻すことができる。
スプリッタ（５−ｊ）と、第１反射系と、第２反射系
と、第３反射系を備えている。第１反射系は、２体の第
１反射体（１３Ａ，１３Ｂ）と、２体の第１反射体（１
３Ａ，１３Ｂ）の間に追加的に介設される偏光器（１
４）とを含んでいる。この偏光器にも、既述の偏光板
（４−ｊ）と同じく通常λ／２波長板が用いられる。第
２反射系は、非平行に対向する反射面をそれぞれに有す
る２体の第２反射体（１６Ａ，１６Ｂ）を含み、第３反
射体は、非平行に対向する反射面をそれぞれに有する２
体の第３反射体（１７Ａ，１７Ｂ）を含んでいる。第１
反射系の２体の第１反射体（１３Ａ，１３Ｂ）のうちの
１体（１３Ａ）で反射する光は、第２反射系を介して、
第３反射系に進入し、第３反射系の２体の第３反射体
（１７Ａ，１７Ｂ）の間で多数回反射し、更に、第２反
射系の第２反射体１６Ａ，１６Ｂのうちの他の１体（１
６Ｂ）で反射し、更に、第１反射系の２体の第１反射体
（１３Ａ，１３Ｂ）のうちの他の１体（１３Ｂ）で反射
して、第（ｓ−１）集束器から出射する第（ｓ−１）コ
ヒーレンス低減光に合流する。この場合、第１反射体
（１３Ａ，１３Ｂ）はプリズムであり、第２反射体（１
６Ａ，１６Ｂ）は反射鏡であり、第３反射体（１７Ａ，
１７Ｂ）は反射鏡であることが好ましい。平行ではない
第３反射体（１７Ａ，１７Ｂ）は、光を複数回に反射さ
せて、光路差を任意に延長することができ、且つ、反射
しながら進行する光を元の方向に戻すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図に対応して、本発明によるコヒ
ーレンス低減装置の実施の形態は、第１光路差形成光学
系がレーザー光源（単一）とともに設けられている。そ
のレーザー光源１から出射する最高可干渉性レーザー２
は、図１に示されるように、その第１光路差形成光学系
３に入射する。最高可干渉性レーザー２は、以下、第１
光学系干渉性レーザー２−１と呼ばれる。第１光路差形
成光学系３は、後述されるように、複数の他の光路差形
成光学系とともに用いられることになって、第１光路差
形成光学系要素３−１と呼ばれる。第１光路差形成光学
系要素３−１は、２個の偏光回転要素（以下、偏光板と
呼ばれる）と１個のビームスプリッタと、２個のプリズ
ムとから構成されている。第１光学系干渉性レーザー２
−１は、互いに直交する横偏光（以下、Ｐ偏光と呼ばれ
る）成分と縦偏光（以下、Ｓ偏光と呼ばれる）成分とが
概ね半分ずつで合成された合成光である。このような合
成光は、図中に、直交矢ａで示されている。
ーレンス低減装置の実施の形態は、第１光路差形成光学
系がレーザー光源（単一）とともに設けられている。そ
のレーザー光源１から出射する最高可干渉性レーザー２
は、図１に示されるように、その第１光路差形成光学系
３に入射する。最高可干渉性レーザー２は、以下、第１
光学系干渉性レーザー２−１と呼ばれる。第１光路差形
成光学系３は、後述されるように、複数の他の光路差形
成光学系とともに用いられることになって、第１光路差
形成光学系要素３−１と呼ばれる。第１光路差形成光学
系要素３−１は、２個の偏光回転要素（以下、偏光板と
呼ばれる）と１個のビームスプリッタと、２個のプリズ
ムとから構成されている。第１光学系干渉性レーザー２
−１は、互いに直交する横偏光（以下、Ｐ偏光と呼ばれ
る）成分と縦偏光（以下、Ｓ偏光と呼ばれる）成分とが
概ね半分ずつで合成された合成光である。このような合
成光は、図中に、直交矢ａで示されている。
【００１２】第１光学系干渉性レーザー２−１は、その
２個の偏光板のうちの１つである第１光学系偏光板４−
１に入射してそれを透過する。第１偏光板４−１に入射
するレーザービームは、コリメータ（図示されず）によ
り第１光学系干渉性レーザー２−１が拡径されれいるこ
とが好ましい。レーザービームの合成比率が既述の合成
比率である場合、第１光学系偏光板４−１は１／２λ板
が用いられ、第１光学系偏光板４−１は、Ｐ偏光とＳ偏
光をそれぞれに４５゜の角度で回転させることができ
る。このような偏光角度の変更を受けたレーザービーム
は、斜交直交矢ｂで示されている。
２個の偏光板のうちの１つである第１光学系偏光板４−
１に入射してそれを透過する。第１偏光板４−１に入射
するレーザービームは、コリメータ（図示されず）によ
り第１光学系干渉性レーザー２−１が拡径されれいるこ
とが好ましい。レーザービームの合成比率が既述の合成
比率である場合、第１光学系偏光板４−１は１／２λ板
が用いられ、第１光学系偏光板４−１は、Ｐ偏光とＳ偏
光をそれぞれに４５゜の角度で回転させることができ
る。このような偏光角度の変更を受けたレーザービーム
は、斜交直交矢ｂで示されている。
【００１３】第１光学系偏光板４−１を透過したレーザ
ービームの光軸上に、第１光学系偏光ビームスプリッタ
５−１が配置されている。第１光学系偏光ビームスプリ
ッタ５−１は、光軸に対して４５゜の傾斜角度を持つ傾
斜反射・透過面を有し、Ｐ偏光を直進させて透過させ、
Ｓ偏光を反射させる光学的性質を有している。第１光学
系偏光ビームスプリッタ５−１で反射するＳ偏光ビーム
の光軸上に、第１光学系第１プリズム６−１Ａが配置さ
れている。その光軸の延長線上で、第１光学系偏光ビー
ムスプリッタ５−１に対して第１光学系第１プリズム６
−１Ａと反対側になる対称位置（又は反対位置）に、第
１光学系第２プリズム６−１Ｂが配置されている。
ービームの光軸上に、第１光学系偏光ビームスプリッタ
５−１が配置されている。第１光学系偏光ビームスプリ
ッタ５−１は、光軸に対して４５゜の傾斜角度を持つ傾
斜反射・透過面を有し、Ｐ偏光を直進させて透過させ、
Ｓ偏光を反射させる光学的性質を有している。第１光学
系偏光ビームスプリッタ５−１で反射するＳ偏光ビーム
の光軸上に、第１光学系第１プリズム６−１Ａが配置さ
れている。その光軸の延長線上で、第１光学系偏光ビー
ムスプリッタ５−１に対して第１光学系第１プリズム６
−１Ａと反対側になる対称位置（又は反対位置）に、第
１光学系第２プリズム６−１Ｂが配置されている。
【００１４】第１光学系偏光ビームスプリッタ５−１で
反射したＳ偏光ビーム（矢ｃで示されている）は、第１
光学系第１プリズム６−１Ａで内部反射し、更に、第１
光学系第２プリズム６−１Ｂで内部反射して、第１光学
系偏光ビームスプリッタ５−１で９０゜の偏向を受け
て、第１光学系干渉性レーザー２−１の時間的遅延部分
のＰ偏光成分であり第１光学系偏光ビームスプリッタ５
−１を透過する透過ビームに合流する。このような合流
により合成される第１合成ビーム７は、Ｐ偏光成分とＳ
偏光成分の２成分を半分ずつに持つビームとして、他の
１／２λ板である偏光板４−２に入射してそれを透過す
る。その偏光板４−２は、後述される第２光学系の入射
側偏光板として用いられ、第２光学系内で第２光学系偏
光板４−２を形成している。
反射したＳ偏光ビーム（矢ｃで示されている）は、第１
光学系第１プリズム６−１Ａで内部反射し、更に、第１
光学系第２プリズム６−１Ｂで内部反射して、第１光学
系偏光ビームスプリッタ５−１で９０゜の偏向を受け
て、第１光学系干渉性レーザー２−１の時間的遅延部分
のＰ偏光成分であり第１光学系偏光ビームスプリッタ５
−１を透過する透過ビームに合流する。このような合流
により合成される第１合成ビーム７は、Ｐ偏光成分とＳ
偏光成分の２成分を半分ずつに持つビームとして、他の
１／２λ板である偏光板４−２に入射してそれを透過す
る。その偏光板４−２は、後述される第２光学系の入射
側偏光板として用いられ、第２光学系内で第２光学系偏
光板４−２を形成している。
【００１５】第１光学系のＳ偏光ビームは、既述の時間
的遅延部分のＰ偏光ビームに対して、第１光学系偏光ビ
ームスプリッタ５−１→第１光学系第１プリズム６−１
Ａ→第１光学系第２プリズム６−１Ｂ→第１光学系偏光
ビームスプリッタ５−１の光路の光路長分だけ長い光路
を辿っている。その長い分の光路長は、ΔＬで表され
る。第１光学系干渉性レーザー２−１のスペクトル幅
は、Δνで表される。２光束が可干渉性を保持する距離
は、可干渉距離又は可干渉光路差と呼ばれる。可干渉光
路差は、Ｃ／Δνで表されることが知られている。ΔＬ
＞Ｃ／Δνであれば、その２光束の可干渉性は消失する
ことが知られている。ΔＬは、ΔＬ＞Ｃ／Δνを満足し
ている。但し、このような条件が満たされても完全に可
干渉性が消失するのではなく、それぞれの光束間では可
干渉性が残存している。しかし、スペックルパターンの
強度分布は、ランダムなスペックルパターンの二光束の
単純足し合わせになるため、平均化がなされ強度分布の
不均一性は低減する。
的遅延部分のＰ偏光ビームに対して、第１光学系偏光ビ
ームスプリッタ５−１→第１光学系第１プリズム６−１
Ａ→第１光学系第２プリズム６−１Ｂ→第１光学系偏光
ビームスプリッタ５−１の光路の光路長分だけ長い光路
を辿っている。その長い分の光路長は、ΔＬで表され
る。第１光学系干渉性レーザー２−１のスペクトル幅
は、Δνで表される。２光束が可干渉性を保持する距離
は、可干渉距離又は可干渉光路差と呼ばれる。可干渉光
路差は、Ｃ／Δνで表されることが知られている。ΔＬ
＞Ｃ／Δνであれば、その２光束の可干渉性は消失する
ことが知られている。ΔＬは、ΔＬ＞Ｃ／Δνを満足し
ている。但し、このような条件が満たされても完全に可
干渉性が消失するのではなく、それぞれの光束間では可
干渉性が残存している。しかし、スペックルパターンの
強度分布は、ランダムなスペックルパターンの二光束の
単純足し合わせになるため、平均化がなされ強度分布の
不均一性は低減する。
【００１６】本実施の形態は、２つのプリズム（反射光
学要素）を用いて１周回光路を形成することにより、光
路差は２つのプリズム間の距離の概ね２倍の長さが得ら
れ、同じ光路差を得るために光学装置系の長さを概ね半
分の長さで形成することができる。
学要素）を用いて１周回光路を形成することにより、光
路差は２つのプリズム間の距離の概ね２倍の長さが得ら
れ、同じ光路差を得るために光学装置系の長さを概ね半
分の長さで形成することができる。
【００１７】図２は、本発明によるコヒーレンス低減装
置の実施の他の形態を示している。本実施の形態は、光
路差形成光学系として、第２光路差形成光学系要素３−
２が構成されている。第２光路差形成光学系要素３−２
は、第２光学系偏光板４−２と、１個の第２光学系偏光
ビームスプリッタ５−２と、２個のプリズムである第２
光学系第１プリズム６−２Ａと第２光学系第２プリズム
６−２Ｂとから構成されている。第２光学系偏光板４−
２は、既述の実施の形態の第１光学系偏光板４−１に対
応している。
置の実施の他の形態を示している。本実施の形態は、光
路差形成光学系として、第２光路差形成光学系要素３−
２が構成されている。第２光路差形成光学系要素３−２
は、第２光学系偏光板４−２と、１個の第２光学系偏光
ビームスプリッタ５−２と、２個のプリズムである第２
光学系第１プリズム６−２Ａと第２光学系第２プリズム
６−２Ｂとから構成されている。第２光学系偏光板４−
２は、既述の実施の形態の第１光学系偏光板４−１に対
応している。
【００１８】第２光学系偏光ビームスプリッタ５−２
は、第１光学系偏光ビームスプリッタ５−１に対応して
配置されている。第２光学系第１プリズム６−２Ａは、
第１光学系第１プリズム６−１Ａに対応して配置されて
いる。第２光学系第２プリズム６−２Ｂは、第１光学系
第２プリズム６−１Ｂに対応して配置されている。本実
施の形態の光学要素の離隔間隔を含む位置対応関係は、
既述の実施の形態の光学要素のその位置対応関係に同じ
である。
は、第１光学系偏光ビームスプリッタ５−１に対応して
配置されている。第２光学系第１プリズム６−２Ａは、
第１光学系第１プリズム６−１Ａに対応して配置されて
いる。第２光学系第２プリズム６−２Ｂは、第１光学系
第２プリズム６−１Ｂに対応して配置されている。本実
施の形態の光学要素の離隔間隔を含む位置対応関係は、
既述の実施の形態の光学要素のその位置対応関係に同じ
である。
【００１９】本実施の形態は、第２光学系偏光ビームス
プリッタ５−２と第２光学系第１プリズム６−２との間
に第２光学系付加偏光板（λ／２波長板）８が追加的に
介設されている点で、既述の実施の形態と異なってい
る。図１の第１光学系偏光板４−１に対応する第２光学
系偏光板４−２は、図１の第２光学系偏光板４−２がそ
のままに利用されている。第２光学系偏光板４−２に入
射するＰ偏光成分とＳ偏光成分を持つ第２光学系干渉性
レーザー２−２（第１光路差形成光学系要素３−１の出
射ビーム）のうちの第２光学系偏光ビームスプリッタ５
−２で反射するＳ偏光成分は、第２光学系付加偏光板８
を透過する間に偏光角度９０゜の偏光を受けてＰ偏光成
分になり、そのＰ偏光成分は、第２光学系第１プリズム
６−２Ａで内部反射し、次に、第２光学系第２プリズム
６−２Ｂで内部反射し、第２光学系偏光ビームスプリッ
タ５−２をそのままに透過し、第２光学系付加偏光板８
を再び透過する間にＳ偏光成分に戻り、そのＳ偏光成分
は、再び第２光学系第１プリズム６−２Ａと第２光学系
第２プリズム６−２Ｂとで内部反射する。
プリッタ５−２と第２光学系第１プリズム６−２との間
に第２光学系付加偏光板（λ／２波長板）８が追加的に
介設されている点で、既述の実施の形態と異なってい
る。図１の第１光学系偏光板４−１に対応する第２光学
系偏光板４−２は、図１の第２光学系偏光板４−２がそ
のままに利用されている。第２光学系偏光板４−２に入
射するＰ偏光成分とＳ偏光成分を持つ第２光学系干渉性
レーザー２−２（第１光路差形成光学系要素３−１の出
射ビーム）のうちの第２光学系偏光ビームスプリッタ５
−２で反射するＳ偏光成分は、第２光学系付加偏光板８
を透過する間に偏光角度９０゜の偏光を受けてＰ偏光成
分になり、そのＰ偏光成分は、第２光学系第１プリズム
６−２Ａで内部反射し、次に、第２光学系第２プリズム
６−２Ｂで内部反射し、第２光学系偏光ビームスプリッ
タ５−２をそのままに透過し、第２光学系付加偏光板８
を再び透過する間にＳ偏光成分に戻り、そのＳ偏光成分
は、再び第２光学系第１プリズム６−２Ａと第２光学系
第２プリズム６−２Ｂとで内部反射する。
【００２０】本実施の形態では、第２光学系に入射する
Ｓ偏光ビームが途中で２回の偏光変換を受けて辿る光路
長は、第２光学系干渉性レーザー２−２の時間的遅延部
分のＰ偏光ビームに対して、第２光学系偏光ビームスプ
リッタ５−２→第２光学系第１プリズム６−２Ａ→第２
光学系第２プリズム６−２Ｂ→第２光学系偏光ビームス
プリッタ５−２→第２光学系第１プリズム６−２Ａ→第
２光学系第２プリズム６−２Ｂ→第２光学系偏光ビーム
スプリッタ５−２の光路長分（２周回光路分）だけ長
い。このような光路差は、図１の既述の実施の形態の光
路差の２倍である。
Ｓ偏光ビームが途中で２回の偏光変換を受けて辿る光路
長は、第２光学系干渉性レーザー２−２の時間的遅延部
分のＰ偏光ビームに対して、第２光学系偏光ビームスプ
リッタ５−２→第２光学系第１プリズム６−２Ａ→第２
光学系第２プリズム６−２Ｂ→第２光学系偏光ビームス
プリッタ５−２→第２光学系第１プリズム６−２Ａ→第
２光学系第２プリズム６−２Ｂ→第２光学系偏光ビーム
スプリッタ５−２の光路長分（２周回光路分）だけ長
い。このような光路差は、図１の既述の実施の形態の光
路差の２倍である。
【００２１】第１光路差形成光学系要素３−１から出射
するレーザーのうちの残存可干渉性成分のＰ偏光成分と
Ｓ偏光成分は、第１光路差形成光学系要素３−１の光路
差の２倍の光路差を持って再合流して再合成されてい
る。このような再分割と再合成により、可干渉性が効果
的に低下する。このように可干渉性が低減したレーザー
ビームは、必要的・追加的に配置されている第３光学系
偏光板４−３に入射する。
するレーザーのうちの残存可干渉性成分のＰ偏光成分と
Ｓ偏光成分は、第１光路差形成光学系要素３−１の光路
差の２倍の光路差を持って再合流して再合成されてい
る。このような再分割と再合成により、可干渉性が効果
的に低下する。このように可干渉性が低減したレーザー
ビームは、必要的・追加的に配置されている第３光学系
偏光板４−３に入射する。
【００２２】図３は、本発明によるコヒーレンス低減装
置の実施の更に他の形態を示している。本実施の形態
は、光路差形成光学系として、第ｊ光路差形成光学系要
素３−ｊ（２＜ｊ＜ｎ）が構成されている。１つ前の第
（ｊ−１）光路差形成光学系要素３−（ｊ−１）から出
射する第（ｊ−１）コヒーレンス低減光Ｌ−（ｊ−１）
は、第ｊ光学系偏光板４−ｊを通って、第ｊ光学系偏光
ビームスプリッタ５−ｊで二光束に分束される。
置の実施の更に他の形態を示している。本実施の形態
は、光路差形成光学系として、第ｊ光路差形成光学系要
素３−ｊ（２＜ｊ＜ｎ）が構成されている。１つ前の第
（ｊ−１）光路差形成光学系要素３−（ｊ−１）から出
射する第（ｊ−１）コヒーレンス低減光Ｌ−（ｊ−１）
は、第ｊ光学系偏光板４−ｊを通って、第ｊ光学系偏光
ビームスプリッタ５−ｊで二光束に分束される。
【００２３】第ｊ光路差形成光学系要素３−ｊは、第ｊ
光学系偏光ビームスプリッタ５−ｊと、第１反射系と、
第２反射系と、第３反射系を備えている。その第１反射
系は、２体の第１反射体１３Ａ，１３Ｂと、２体の第１
反射体１３Ａ，１３Ｂの間に追加的に介設される第ｊ光
学系付加偏光板１４と、望遠鏡１５とから形成されてい
る。第ｊ光学系付加偏光板１４と望遠鏡１５は、第ｊ光
学系偏光ビームスプリッタ５−ｊと第１反射体１３Ａと
の間の光軸上に介設されている。２つの第１反射体１３
Ａ，１３Ｂは、ともにプリズムで形成されることが好ま
しい。
光学系偏光ビームスプリッタ５−ｊと、第１反射系と、
第２反射系と、第３反射系を備えている。その第１反射
系は、２体の第１反射体１３Ａ，１３Ｂと、２体の第１
反射体１３Ａ，１３Ｂの間に追加的に介設される第ｊ光
学系付加偏光板１４と、望遠鏡１５とから形成されてい
る。第ｊ光学系付加偏光板１４と望遠鏡１５は、第ｊ光
学系偏光ビームスプリッタ５−ｊと第１反射体１３Ａと
の間の光軸上に介設されている。２つの第１反射体１３
Ａ，１３Ｂは、ともにプリズムで形成されることが好ま
しい。
【００２４】その第２反射系は、非平行に対向する反射
面をそれぞれに有する２体の第２反射体１６Ａ，１６Ｂ
とから構成されている。２体の第２反射体１６Ａ，１６
Ｂは、ともに反射鏡で形成されることが好ましい。その
第３反射系は、２体の第３反射体１７Ａ，１７Ｂで構成
されている。２体の第３反射体１７Ａ，１７Ｂは、広い
面積を持ち非平行に対向する反射面をそれぞれに有する
平面鏡でそれぞれに形成されている。
面をそれぞれに有する２体の第２反射体１６Ａ，１６Ｂ
とから構成されている。２体の第２反射体１６Ａ，１６
Ｂは、ともに反射鏡で形成されることが好ましい。その
第３反射系は、２体の第３反射体１７Ａ，１７Ｂで構成
されている。２体の第３反射体１７Ａ，１７Ｂは、広い
面積を持ち非平行に対向する反射面をそれぞれに有する
平面鏡でそれぞれに形成されている。
【００２５】第１反射系の２体の第１反射体のうちの１
体１３Ａで反射する光は、第２反射系の２体の第２反射
体１６Ａ，１６Ｂのうちの１体の第２反射体１６Ａで反
射して、第３反射系に進入する。第３反射系に進入する
光は、第３反射系の２体の第３反射体１７Ａ，１７Ｂの
間で多数回に反射する。第３反射体１７Ａ，１７Ｂは閉
じる方向に互いに傾斜して非平行であるので、第３反射
体１７Ａ，１７Ｂの間で有限回の反射を繰り返す間に進
行方向が逆転し、第３反射系から抜け出して、第２反射
系の第２反射体のうちの他の１体１６Ｂに向かう。この
ように他の１体１６Ｂに向かう光は、第１反射系の２体
の第１反射体のうちの他の１体１３Ｂで反射して、第ｊ
光学系偏光ビームスプリッタ５−ｊに入射する。第ｊ光
学系偏光ビームスプリッタ５−ｊに入射する時の光は、
第ｊ光学系付加偏光板１４を１回だけ通過しているの
で、第ｊ光学系偏光ビームスプリッタ５−ｊを透過し
て、再び第１反射体１３Ａに向かう。再び第１反射体１
３Ａに向かう光は、第１反射系から第２反射系に向か
い、更に、第３反射系に向かい、第３反射系で反射的に
再び戻されて、第２反射系に向かい、更に、第１反射系
に入射して、３度目に、第ｊ光学系偏光ビームスプリッ
タ５−ｊに向かう。その光は、第ｊ光学系偏光ビームス
プリッタ５−ｊで今回は透過せずに反射して、第（ｊ−
１）コヒーレンス低減光Ｌ−（ｊ−１）に合流する。
体１３Ａで反射する光は、第２反射系の２体の第２反射
体１６Ａ，１６Ｂのうちの１体の第２反射体１６Ａで反
射して、第３反射系に進入する。第３反射系に進入する
光は、第３反射系の２体の第３反射体１７Ａ，１７Ｂの
間で多数回に反射する。第３反射体１７Ａ，１７Ｂは閉
じる方向に互いに傾斜して非平行であるので、第３反射
体１７Ａ，１７Ｂの間で有限回の反射を繰り返す間に進
行方向が逆転し、第３反射系から抜け出して、第２反射
系の第２反射体のうちの他の１体１６Ｂに向かう。この
ように他の１体１６Ｂに向かう光は、第１反射系の２体
の第１反射体のうちの他の１体１３Ｂで反射して、第ｊ
光学系偏光ビームスプリッタ５−ｊに入射する。第ｊ光
学系偏光ビームスプリッタ５−ｊに入射する時の光は、
第ｊ光学系付加偏光板１４を１回だけ通過しているの
で、第ｊ光学系偏光ビームスプリッタ５−ｊを透過し
て、再び第１反射体１３Ａに向かう。再び第１反射体１
３Ａに向かう光は、第１反射系から第２反射系に向か
い、更に、第３反射系に向かい、第３反射系で反射的に
再び戻されて、第２反射系に向かい、更に、第１反射系
に入射して、３度目に、第ｊ光学系偏光ビームスプリッ
タ５−ｊに向かう。その光は、第ｊ光学系偏光ビームス
プリッタ５−ｊで今回は透過せずに反射して、第（ｊ−
１）コヒーレンス低減光Ｌ−（ｊ−１）に合流する。
【００２６】図３に示される角度αを小さく設定すれ
ば、反射回数は多くなる。図３の光学系は、ミラー間で
３０回の反射を２周回行うことにより１００ｍの光路差
を作り出すことができる。
ば、反射回数は多くなる。図３の光学系は、ミラー間で
３０回の反射を２周回行うことにより１００ｍの光路差
を作り出すことができる。
【００２７】図４は、既述の実施の形態と他の実施の形
態との組合せにより形成される本発明によるコヒーレン
ス低減装置の実施の更に他の形態を示している。ステッ
プＳ１からステップＳ１０までの１０ステップで、コヒ
ーレンス低減が等比級数的に遂行される。ステップ１で
は既述の図１の光学系が用いられ、ステップ２では既述
の図１の光学系で光路差が２倍に延長された光学系が用
いられ、ステップ３では既述の図１の光学系で光路差が
４倍に延長された光学系が用いられ、ステップＳ４では
既述の図１の光学系で光路差が４倍以上に延長され、望
遠鏡１５−１が追加された光学系が用いられ、ステップ
５では既述の図１の光学系で光路差が８倍以上に延長さ
れ望遠鏡１５−２が追加された光学系が用いられ、ステ
ップＳ６では既述の図３の光学系のうちの多数回反射を
行うミラー１６−１−１Ａ，１６−２−１Ａ等が用いら
れ光路差が８倍、１６倍以上に延長され望遠鏡１５−３
が追加された光学系が用いられ、ステップＳ７では既述
の図３の光学系のうちの多数回反射を行うミラー１６−
２−２Ａ，１６−２−２Ａが用いられ、２回周回を行う
ための偏光板１４−１が追加されて、光路差が３２倍又
は６４倍以上に延長され、望遠鏡１５−４が追加された
光学系が用いられ、ステップＳ８では既述の図３の光学
系のうちの多数回反射を行うミラー１６−３Ａ，１７−
１Ａが用いられ、２回周回を行うための偏光板１４−２
が追加され、光路差が１２８倍又は２５６倍以上に延長
され、望遠鏡１５−５が追加された光学系が用いられ、
ステップＳ９では既述の図３の光学系のうちの多数回反
射を行うミラー１６−４Ａ，１７−２Ａが用いられ、２
回周回を行うための偏光板１４−３が追加されて光路差
が５１２倍以上に延長され、望遠鏡１５−８が追加され
た光学系が用いられ、ステップ１０では既述の図３の光
学系のうちの多数回反射を行うミラー１６−５Ａ，１７
／３Ａが用いられ、２回周回を行うための偏光板１４−
４が追加されて光路差が１０２４倍以上に延長され、望
遠鏡１５−８が追加された光学系が用いられている。こ
のような組合せは、更に多様に組み合わせられ、多数回
周回、多数回反射、ミラー間距離増大、望遠鏡付加の組
合せにより、干渉性を等比級数的に減少させて単一ビー
ムの非可干渉光を作成することが可能である。光束径を
縮小する望遠鏡は、コリメータの光軸を逆方向にして用
いられる。
態との組合せにより形成される本発明によるコヒーレン
ス低減装置の実施の更に他の形態を示している。ステッ
プＳ１からステップＳ１０までの１０ステップで、コヒ
ーレンス低減が等比級数的に遂行される。ステップ１で
は既述の図１の光学系が用いられ、ステップ２では既述
の図１の光学系で光路差が２倍に延長された光学系が用
いられ、ステップ３では既述の図１の光学系で光路差が
４倍に延長された光学系が用いられ、ステップＳ４では
既述の図１の光学系で光路差が４倍以上に延長され、望
遠鏡１５−１が追加された光学系が用いられ、ステップ
５では既述の図１の光学系で光路差が８倍以上に延長さ
れ望遠鏡１５−２が追加された光学系が用いられ、ステ
ップＳ６では既述の図３の光学系のうちの多数回反射を
行うミラー１６−１−１Ａ，１６−２−１Ａ等が用いら
れ光路差が８倍、１６倍以上に延長され望遠鏡１５−３
が追加された光学系が用いられ、ステップＳ７では既述
の図３の光学系のうちの多数回反射を行うミラー１６−
２−２Ａ，１６−２−２Ａが用いられ、２回周回を行う
ための偏光板１４−１が追加されて、光路差が３２倍又
は６４倍以上に延長され、望遠鏡１５−４が追加された
光学系が用いられ、ステップＳ８では既述の図３の光学
系のうちの多数回反射を行うミラー１６−３Ａ，１７−
１Ａが用いられ、２回周回を行うための偏光板１４−２
が追加され、光路差が１２８倍又は２５６倍以上に延長
され、望遠鏡１５−５が追加された光学系が用いられ、
ステップＳ９では既述の図３の光学系のうちの多数回反
射を行うミラー１６−４Ａ，１７−２Ａが用いられ、２
回周回を行うための偏光板１４−３が追加されて光路差
が５１２倍以上に延長され、望遠鏡１５−８が追加され
た光学系が用いられ、ステップ１０では既述の図３の光
学系のうちの多数回反射を行うミラー１６−５Ａ，１７
／３Ａが用いられ、２回周回を行うための偏光板１４−
４が追加されて光路差が１０２４倍以上に延長され、望
遠鏡１５−８が追加された光学系が用いられている。こ
のような組合せは、更に多様に組み合わせられ、多数回
周回、多数回反射、ミラー間距離増大、望遠鏡付加の組
合せにより、干渉性を等比級数的に減少させて単一ビー
ムの非可干渉光を作成することが可能である。光束径を
縮小する望遠鏡は、コリメータの光軸を逆方向にして用
いられる。
【００２８】各素子の透過率をビームスプリッタ５−ｊ
について０．９９８、プリズム６−ｊについて０．９９
８、偏光板４−ｊ、λ／２波長板８、偏光器１４につい
て０．９９８、反射体１６、反射体１７の反射鏡につい
て０．９９９、望遠鏡１５について０．９９８を仮定す
ると、図４の１０段の構成について、入射レーザ光の透
過率は約８０％である。これは、半導体回路製造プロセ
スにおいて２０Ｗの出力が必要であるとすると、レーザ
単体として２５Ｗ以上の出力を確保する必要があること
を意味する。
について０．９９８、プリズム６−ｊについて０．９９
８、偏光板４−ｊ、λ／２波長板８、偏光器１４につい
て０．９９８、反射体１６、反射体１７の反射鏡につい
て０．９９９、望遠鏡１５について０．９９８を仮定す
ると、図４の１０段の構成について、入射レーザ光の透
過率は約８０％である。これは、半導体回路製造プロセ
スにおいて２０Ｗの出力が必要であるとすると、レーザ
単体として２５Ｗ以上の出力を確保する必要があること
を意味する。
【００２９】
【発明の効果】本発明によるコヒーレンス低減装置、及
び、コヒーレンス低減方法は、同一光軸上で光の可干渉
性を効率的に低減することができる。
び、コヒーレンス低減方法は、同一光軸上で光の可干渉
性を効率的に低減することができる。
【図１】図１は、本発明によるコヒーレンス低減装置の
実施の形態を示す光回路図である。
実施の形態を示す光回路図である。
【図２】図２は、本発明によるコヒーレンス低減装置の
実施の他の形態を示す光回路図である。
実施の他の形態を示す光回路図である。
【図３】図３は、本発明によるコヒーレンス低減装置の
実施の更に形態を示す光回路図である。
実施の更に形態を示す光回路図である。
【図４】図４は、本発明によるコヒーレンス低減装置の
実施の更に形態を示す光回路図である。
実施の更に形態を示す光回路図である。
１…単一光源
２−１，２−ｊ…レーザービーム
３−１…第１光路差形成光学系
３−２…第２光路差形成光学系
３−ｊ…第ｊ光路差形成光学系
３−ｎ…第ｎ光路差形成光学系
４，４−１…偏光板
５−１第１分束器、第２集束器（ビームスプリッタ）
５−２…第２分束器、第２集束器（ビームスプリッタ）
５−ｊ…第ｊ分束器、第ｊ集束器（ビームスプリッタ）
５−ｎ…第ｎ分束器、第ｎ集束器（ビームスプリッタ）
６，６−２Ａ，６−２Ｂ…プリズム
８…偏光器
１３Ａ，１３Ｂ…第１反射体
１４…偏光器
１５…望遠鏡
１６Ａ，１６Ｂ…反射鏡（第２反射体）
１７Ａ，１７Ｂ…反射鏡（第３反射体）
Claims (15)
- 【請求項１】単一光源から出射するレーザービームを二
光束に分束する分束器と、 前記二光束を一光束に同一光軸上で集束する集束器と、 前記二光束の光路差を可干渉性距離より長くする光路差
形成光学系とを含むコヒーレンス低減装置。 - 【請求項２】前記集束器から出射する非可干渉性光を用
いて微細なパターニングを行う照明器を更に含むコヒー
レンス低減装置。 - 【請求項３】単一光源から出射するレーザービームを第
１二光束に分束する第１分束器と、 前記二光束を第１一光束に集束する第１集束器と、 前記二光束の光路差を第１可干渉性距離Ｄ１より長くす
る第１光路差形成光学系と、 前記第１集束器から出射する第１コヒーレンス低減光を
第２二光束に分束する第２分束器と、 前記第２二光束を第２一光束に集束する第２集束器と、 前記第２二光束の光路差を第２可干渉性距離Ｄ２より長
くする第２光路差形成光学系とを含む請求項１のコヒー
レンス低減装置。 - 【請求項４】第（ｎ−１）集束器から出射する第（ｎ−
１）コヒーレンス低減光を第ｎ二光束に分束する第ｎ分
束器と、 前記第ｎ二光束を第ｎ一光束に集束する第ｎ集束器と、 前記第ｎ二光束の光路差を第ｎ可干渉性距離Ｄｎより長
くする第ｎ光路差形成光学系とを更に含み、 前記ｎは、３を含み３より大きい自然数である請求項３
のコヒーレンス低減装置。 - 【請求項５】次式： ２Ｄｎ≦Ｄｎ＋１ が充足される請求項３又は４のコヒーレンス低減装置。
- 【請求項６】ｎは１０より大きい請求項５のコヒーレン
ス低減装置。 - 【請求項７】第ｎ光路差形成光学系は、 ビームスプリッタと、 平行ではない対向鏡面の一方ずつをそれぞれに有する２
体の反射鏡とを備えている請求項３のコヒーレンス低減
装置。 - 【請求項８】第ｊ光路差形成光学系は、 ビームスプリッタと、 平行ではない対向鏡面の一方ずつをそれぞれに有する２
体の反射鏡と、 前記第ｊ二光束のうち光路が長い方の光束の径を縮径す
る望遠鏡とを備え、 ２＜ｊ≦ｎである請求項３のコヒーレンス低減装置。 - 【請求項９】次式： ２Ｄｎ≦Ｄｎ＋１ が充足され、ｎは１０より大きい請求項７又は８のコヒ
ーレンス低減装置。 - 【請求項１０】第ｋ光路差形成光学系は、 ビームスプリッタと、 ２つのプリズムとを備える請求項３のコヒーレンス低減
装置。 - 【請求項１１】前記第ｋ光路差形成光学系は、 前記２つのプリズムの間に追加的に介設される偏光器を
更に備え、 前記ｋは前記ｎより小さい請求項１０のコヒーレンス低
減装置。 - 【請求項１２】第ｓ光路差形成光学系は、 ビームスプリッタと、 第１反射系と、 第２反射系と、 第３反射系を備え、 前記第１反射系は、 ２体の第１反射体と、 前記２体の第１反射体の間に追加的に介設される偏光器
とを含み、 前記第２反射系は、 非平行に対向する反射面をそれぞれに有する２体の第２
反射体を含み、 前記第３反射体は、 非平行に対向する反射面をそれぞれに有する２体の第３
反射体を含み、 前記第１反射系の前記２体の第１反射体のうちの１体で
反射する光は、前記第２反射系を介して、前記第３反射
系に進入し、前記第３反射系の前記２体の第３反射体の
間で多数回反射し、更に、前記第２反射系の前記第２反
射体のうちの他の１体で反射し、更に、前記第１反射系
の前記２体の第１反射体のうちの他の１体で反射して、
前記第（ｓ−１）集束器から出射する第（ｓ−１）コヒ
ーレンス低減光に合流する請求項４のコヒーレンス低減
装置。 - 【請求項１３】前記第１反射体はプリズムであり、 前記第２反射体は反射鏡であり、 前記第３反射体は反射鏡である請求項１２のコヒーレン
ス低減装置。 - 【請求項１４】半導体製造プロセスの露光ステップで用
いられる請求項４〜１３から選択される１請求項のコヒ
ーレンス低減装置。 - 【請求項１５】下記ステップ：単一光束のレーザーを分
束すること、 前記分束された二光束の間に光路差を設定すること、 前記二光束を再び単一光束に集束することとから形成さ
れるプロセスを複数回繰り返すことを含むコヒーレンス
低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001328166A JP2003133210A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | コヒーレンス低減装置、及び、コヒーレンス低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001328166A JP2003133210A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | コヒーレンス低減装置、及び、コヒーレンス低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003133210A true JP2003133210A (ja) | 2003-05-09 |
Family
ID=19144273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001328166A Withdrawn JP2003133210A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | コヒーレンス低減装置、及び、コヒーレンス低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003133210A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007305979A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-22 | Asml Netherlands Bv | 干渉パターンを低減するための屈折光学器に対するビームの移動 |
| JP2008034813A (ja) * | 2006-06-14 | 2008-02-14 | Asml Netherlands Bv | 非偏光を生成するシステム及び方法 |
| US7728954B2 (en) | 2006-06-06 | 2010-06-01 | Asml Netherlands B.V. | Reflective loop system producing incoherent radiation |
| CN108957469A (zh) * | 2017-05-22 | 2018-12-07 | 江苏徕兹测控科技有限公司 | 一种激光测距仪 |
| JP2022537886A (ja) * | 2019-06-20 | 2022-08-31 | サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 出力光ビーム形成装置 |
-
2001
- 2001-10-25 JP JP2001328166A patent/JP2003133210A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007305979A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-22 | Asml Netherlands Bv | 干渉パターンを低減するための屈折光学器に対するビームの移動 |
| US7948606B2 (en) | 2006-04-13 | 2011-05-24 | Asml Netherlands B.V. | Moving beam with respect to diffractive optics in order to reduce interference patterns |
| US7728954B2 (en) | 2006-06-06 | 2010-06-01 | Asml Netherlands B.V. | Reflective loop system producing incoherent radiation |
| JP2008034813A (ja) * | 2006-06-14 | 2008-02-14 | Asml Netherlands Bv | 非偏光を生成するシステム及び方法 |
| US7649676B2 (en) | 2006-06-14 | 2010-01-19 | Asml Netherlands B.V. | System and method to form unpolarized light |
| CN108957469A (zh) * | 2017-05-22 | 2018-12-07 | 江苏徕兹测控科技有限公司 | 一种激光测距仪 |
| JP2022537886A (ja) * | 2019-06-20 | 2022-08-31 | サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 出力光ビーム形成装置 |
| JP7304434B2 (ja) | 2019-06-20 | 2023-07-06 | サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 出力光ビーム形成装置 |
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