JP2008293029A - 最小のアポダイゼーションをもつ紫外線偏光ビームスプリッタ - Google Patents

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Abstract

【課題】紫外線フォトリソグラフィにおいて使用できる広い角度範囲にわたって比較的フラットなアポダイゼーション関数をもつビームスプリッタを提供する。
【解決手段】ビームスプリッタには第1のフッ化物プリズムと第2のフッ化物プリズムが設けられている。これら第1のフッ化物プリズムと第2のフッ化物プリズムとの間にコーティング界面が設けられており、その際、ビームスプリッタの全体的なR(s)*T(p)関数は40゜〜50°の入射範囲において±2.74%以内でしか変化しないように構成されている。
【選択図】図1A

Description

本発明は光学系に関し、詳細にはマイクロリソグラフィにおいて用いられるビームスプリッタに関する。
フォトリソグラフィ(マイクロリソグラフィとも称する)は半導体製造技術である。フォトリソグラフィは、半導体デバイス設計において微細パターンを生成するために紫外線光または可視光を使用する。フォトリソグラフィ技術を利用してダイオードやトランジスタならびに集積回路などのような多くのタイプの半導体デバイスを製造することができる。半導体製造において、エッチングなどフォトリソグラフィ技術を実行するために露光システムまたは露光ツールが使用される。露光システムには光源、レチクル、縮小光学系、ウェハアライメントステージを含めることができる。半導体パターンのイメージはレチクル(マスクとも称する)上にプリントまたは製造される。光源によってレチクルが照射され、個々のレチクルパターンのイメージが生成される。レチクルパターンの高品質のイメージをウェハに与えるために縮小光学系が用いられる。これについてはNonogaki等によるMicrolithography Fundamentals in Semiconductor Devices and Fabrication Technology, Marcel Dekker, Inc., New York, NY (1998) を参照されたい。これを本願発明の参考文献とする。
集積回路はどんどん複雑になっている。レイアウト中に存在するコンポーネントの個数ならびに集積密度が高まっている。また、最小フィーチャサイズを常に小さくしたいという要求が高い。最小フィーチャサイズ(線幅とも称する)とは、許容範囲内で製造可能な半導体フィーチャの最小寸法である。このようなことから、フォトリソグラフィシステムおよびフォトリソグラフィ技術によっていっそう高い解像度を提供することがますます重要になってきている。
解像度を改善する1つの試みは、製造時に使用される光の波長を短くすることである。縮小光学系の開口数(NA)を高めることによっても解像度が改善される。実際、市販の露光システムは光の波長を短くしかつNAを増大させることで発展してきた。
反射屈折型縮小光学系に設けられているミラーは、レチクルを通ってウェハに到達した後、結像光を反射する。システムの光路中にビームスプリッタキューブが使用される。ただし慣用のビームスプリッタキューブは入射光の約50%を透過し、入射光の約50%を反射する。したがって光路の個々のコンフィギュレーションによっては、ビームスプリッタのところでかなりの光損失が生じてしまう可能性がある。
しかしながら紫外線フォトリソグラフィにおいて重要であるのは、ほとんどあるいはまったく損失のない縮小光学系を介した高度な光透過性を維持することである。この場合、露光時間および半導体製造時間全体は、ウェハへ出射される光の強度または大きさに左右される。ビームスプリッタにおける光の損失を低減するために、偏光ビームスプリッタと1/4波長板が使用される。一般に、偏光ビームスプリッタは最大の光学的スループットが得られるよう設計されるが、その際、アポダイゼーションに対し特別に配慮されることなくそれらのビームスプリッタが投影光学系の瞳の上に置かれる。開口数の小さい光学系の場合(すなわちビームスプリッタコーティングにおける比較的小さい動作角レンジに対応する開口数の場合)、このことはたいした問題ではない。なぜならばコーティングの本来の帯域幅は要求を満たすのに一般に十分大きいからである。しかし開口数が高くなるとコーティングデザインがいっそう複雑になり、その結果、動作角度範囲にわたってパフォーマンスの不所望な変動が増大してしまう。
したがって紫外線フォトリソグラフィにおいて使用できる広い角度範囲にわたって比較的フラットなアポダイゼーション関数をもつビームスプリッタが必要とされる。
本発明によれば、比較的フラットなアポダイゼーション関数をもつビームスプリッタを提供する技術が実現される。
本発明の1つの実施形態によれば、P透過率とS透過率の積が比較的フラットであるビームスプリッタが提供される。
本発明の別の実施形態によれば、紫外線と遠紫外線のフォトリソグラフィの用途に利用可能な上述の特性をもつビームスプリッタが提供される。
本発明の1つの観点によれば、第1のフッ化物プリズムと第2のフッ化物プリズムをもつビームスプリッタが提供される。第1のフッ化物プリズムと第2のフッ化物プリズムとの間にコーティング界面が設けられており、この場合、ビームスプリッタのR(s)*T(p)関数全体は、40〜50度の入射角度範囲内で±2.74%よりも大きくは変動しない。
以下の説明において本発明のその他の特徴や利点について述べる。それらは部分的には以下の説明から明らかになるであろうし、あるいは本発明の実施にあたり学ぶことのできるものである。本発明の目標ならびにその他の利点はたとえば、ここで述べる説明および特許請求の範囲ならびに添付の図面に示された構造によって実現されることになる。
これらのことやさらにその他の利点を本発明の目的に従って達成するために、添付の図面が用いられる。添付の図面には以下の説明とともに本発明が示されており、これは本発明の原理を説明するのに役立ち、当業者であればこれによって本発明を実施して利用することができる。
次に、添付の図面を参照しながら本発明について説明する。図中、同じ素子または機能的に類似の素子には同じ参照符号が付されている。さらに参照符号中、一番左側の数字はその参照符号が最初に現れた図面を示している。
ここでは本発明を特定の用途に関する実施形態に基づき説明するけれども、本発明はこれに限定されるものではない。当業者であればここで説明したことからさらに付加的な変形実施形態や用途ならびに本発明の範囲内の実施形態、さらには本発明がきわめて有用となる付加的な分野を見出すことができる。
用語
本発明に関連して用いられる用語「ビームスプリッタ」または「キューブ」は幅広い意味をもっており、限定されるものではないけれども、キューブ形状全般、立方体形状または面取りされたキューブ形状あるいはそれらに近い形状をもつビームスプリッタのことを指す。
用語「共役遠端」とは、縮小光学系における物体またはレチクルの端部における平面のことである。
用語「共役近端」とは、縮小光学系のイメージまたはウェハの端部における平面のことである。
用語「ウェハ」とは、半導体製造におけるベース材料のことであり、これは一連のフォトマスクステップ、エッチングステップおよび/または実装ステップを経たものである。
用語「波長板」とは、複屈折性をもつ材料から成るリターデイションプレートまたは移相器のことである。
図1Aおよび図1Bには、慣用の反射屈折型の慣用の縮小光学系において使用される慣用の偏光ビームスプリッタキューブ100が例示されている。偏光ビームスプリッタキューブ100は、2つのプリズム110,150とコーティング界面120を有している。プリズム120,150は石英ガラスないしは融解ガラスから成り、これは248nmと193nmの波長において透過性である。コーティング界面120は多層積層体である。多層積層体は交互に配置された薄膜層である。この交互配置薄膜層は、比較的高い屈折率と比較的低い屈折率(nとn)をもつ複数のフィルムによって構成されている。この交互配置薄膜層およびそれらの個々の屈折率は、MacNeille条件(Brewster条件とも称する)が満たされるように選定される。1つの例を挙げると、高屈折率材料は酸化アルミニウムであり、低屈折率材料はフッ化アルミニウムである。スタック製造中に保護層を加えることができる。交互配置層のうちの1つを界面152のところでプリズム150に取り付けるために、あるいは界面112のところでプリズム110に保護層を取り付けるために、セメントまたはグルーが含まれている。図2Aに示されているように(U.S. Pat. No. 2,403,731に記載されているように)MacNeille条件とは、多層積層体に入射される光がそれぞれ異なる偏光状態で2つのビーム260,280に分割されるときの条件である。たとえば出射ビーム260はS偏光されたビームであり、出射ビーム280はP偏光されたビームである(あるいは互いに90度偏光されたビームである)。図2Bには、光の損失を最小にするために反射屈折型縮小光学系において偏光ビームスプリッタを使用する利点が示されている。入射光200(通常はS偏光とP偏光をもつ)は1/4波長板210を通過する。1/4波長板210は入射光200をすべてS偏光状態の直線偏光ビームに変換する。ビームスプリッタキューブ100はS偏光のすべてをまたは一部分を1/4波長板220およびミラー225へ反射する。1/4波長板220は二重に通過させれば半波長板のように動作する。1/4波長板220はS偏光された光を円偏光された光に変換し、ミラー225から反射した後、P偏光された光に変換する。P偏光された光はビームスプリッタキューブ100を透過し、P偏光ビーム290としてウェハへ向かって出射される。このようにして偏光ビームスプリッタ100と1/4波長板210,220とによって、ミラー225を含む反射屈折型縮小光学系における光損失が回避される。なお、代案として、ミラー225と1/4波長板220をキューブ100の界面Aではなく界面Bのところに配置することもでき、これによってもコンパクトな光路長を介した同様の完全な光透過性またはほぼ完全な光透過性が達成される。
以下で説明する本発明を、反射屈折型フォトリソグラフィシステムに使用することができる。ビームスプリッタが所定の角度範囲にわたって使用され、光がこのビームスプリッタを2回、直交偏光のかたちで通過するようないかなる偏光ビームスプリッタシステムにおいても使用できる。
図1A〜図2Bを参照しながらこれまで説明した典型的な偏光ビームスプリッタは光学的スループットが最大になるよう設計されているけれども、アポダイゼーションに対して特別に配慮されることなくそれらが投影光学系の瞳の上におかれる。開口数の小さいシステム(すなわちビームスプリッタコーティングにおける動作角の範囲が比較的小さいシステム)では、このことはさしたる問題とはならない。そのようなシステムの場合にはコーティングの本来の帯域幅が要求を満たすために十分に大きい。開口数が大きくなるとコーティング設計がいっそう複雑になり、その結果、動作角範囲にわたって望ましくないパフォーマンスの変動が増加してしまう。
本発明のビームスプリッタの場合には光はビームスプリッタを2回通過し、1回目はS偏光になり2回目は再びP偏光になる。2つのパフォーマンス曲線(角度の関数としてのSおよびP)が互いにかけ合わせられて、コーティングが系の瞳に引き起こすアポダイゼーション全体が決定される。低い瞳アポダイゼーションをもつコーティングを設計するためのこれまでの努力は、Sパフォーマンス曲線とPパフォーマンス曲線を個々にフラットにすることに焦点を当ててきた。ビームスプリッタコーティングの設計の場合、S偏光のパフォーマンスを変える方が簡単であり、P偏光のパフォーマンスを変える方が難しい。システム内でビームスプリッタを2回通過させれば、S偏光パフォーマンスが逆の「痕跡」をもつコーティングによってP偏光パフォーマンスの変動を補償することができる。2つの関数R(s)とT(p)をいっしょにかけ合わせれば、それによって比較的フラットなアポダイゼーション関数R(s)*T(p)が生成される。
比較的フラットなR(s)*T(p)関数を実現するため、本発明によれば紫外線(UV)偏光ビームスプリッタが提供される。UV偏光ビームスプリッタは200nm以下の波長の光に対し透過性であり、たとえば193nmまたは157nmの波長の光に対し透過性である。UV偏光ビームスプリッタは、反射率と透過率の広い角度にわたって高品質の入射光で結像させることができる。さらにUV偏光ビームスプリッタは、ウェハ平面における開口数が0.6よりも大きくたとえば0.75である縮小光学系における発散光に適応できる。種々の実施形態においてUV偏光ビームスプリッタにキューブ形状、立方体形状、面取りされたキューブ形状あるいはそれらに近い形状をもたせることができる。
1つの実施形態によれば、UV偏光ビームスプリッタキューブは1対のプリズムとコーティングインタフェースを有している。プリズムは少なくとも1つのフッ化物材料から成り、たとえばフッ化カルシウム(CaF)またはフッ化バリウム(BaF)から成る。コーティング界面は薄膜フッ化物材料から成る複数の層を有している。1つの実施形態によればコーティング界面は、薄膜フッ化物材料が交互に配置された層から成る多層積層体である。薄膜フッ化物材料が交互に配置された層は、第1のフッ化物材料と第2のフッ化物材料から成る。これら第1のフッ化物材料と第2のフッ化物材料は、それぞれ第1の屈折率と第2の屈折率を有する。この場合、第1の屈折率は第2の屈折率よりも高い。本発明の1つの特徴によれば、第1および第2の屈折率によって比較的高い屈折率と比較的低い屈折率をもつフッ化物材料から成る積層体が形成され、これによればコーティング界面により、2つの偏光された状態に依存してUV光が分離される(このUV光には200nmよりも短い波長の光たとえば193nmまたは157nmが含まれる)。
1つの実施例によれば比較的フラットなR(s)*T(p)関数を実現するため、コーティング界面は(H L) H または(H L) のかたちの多層設計を有している。ここでHは比較的高い屈折率をもつ第1のフッ化物材料の層を表す。第1のフッ化物材料には以下の材料を含めることができる。ただしこれに限定されるものではない:三フッ化ガドリニウム(GdF)、三フッ化ランタン(LaF)、フッ化サマリウム(SmF)、フッ化ユウロピウム(EuF)、フッ化テルビウム(TbF)、フッ化ジスプロシム(DyF)、フッ化ホルミウム(HoF)、フッ化エルビウム(ErF)、フッ化ツリウム(TmF)、フッ化イッテルビウム(YbF)、フッ化ルテチウム(LuF)、フッ化ジルコニウム(ZrF)、フッ化ハフニウム(HfF)、フッ化イットリウム(YF)、フッ化ネオジム(NdF)、その他のランタニド系列の三フッ化物、金属フッ化物、あるいは高屈折率の紫外線透過材料のいずれか。Lは比較的低い屈折率をもつ第2のフッ化物材料の層を表す。第2のフッ化物材料には以下の材料を含めることができる。ただしこれに限定されるものではない:フッ化マグネシウム(MgF)、三フッ化アルミニウム(AlF)、フッ化バリウム(BaF)、フッ化ストロンチウム(SrF)、フッ化カルシウム(CaF)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ソジウム(NaF)、あるいは他の低屈折率の紫外線透過性材料。さらに値nは、ベースとなる(H L)グループを多層積層体においてn回繰り返すことを表し、ここでnは1またはそれよりも大きい整数である。
さらに別の特徴によれば、プリズムとコーティング界面はオプティカルコンタクトによって接合される。セメントの使用を阻むものではないが、ここではそれは不要である。
さらに多層の設計を、コンピュータによる反復デザインによって形成することができる。また、光の入射角の変化を補償する目的でいかなる点においても層の厚さを調整するため、多層積層体における各層をプリズムの斜面にわたり段階づけることができる。
本発明によれば、偏光状態に基づき入射光ビームを分割する方法が提供される。この方法には、複数のフッ化物材料層をもつコーティング界面を入射光に対し相対的な角度で配向するステップが含まれており、これによればコーティング界面は入射光を第1の偏光状態で透過させ、入射光を第2の偏光状態で反射する。1つの実施例によればこの方法はさらに、交互に配置された薄膜層の厚さならびにそれらの個々の屈折率を選択するステップが設けられており、これによればコーティング界面は200nm以下の波長の入射光を第1の偏光状態で透過させ、200nm以下の波長の入射光を第2の偏光状態で反射する。
UV偏光ビームスプリッタ
図3Aには、本発明の1つの実施形態によるUV偏光ビームスプリッタキューブ300の斜視図が示されている。UV偏光ビームスプリッタキューブ300は一組のプリズム310,350とコーティング界面320を有している。プリズム310,350がフッ化物材料から成ると有利である。コーティング界面320は複数の薄膜フッ化物材料層を有している。
図3Aに示されている実施例の場合、プリズム310は5つの面をもつ直角プリズムであり、これら5つの面は2つの側面と2つの端面と1つの斜面とから成る。2つの側面はそれらの境界で直角(またはほぼ直角)を成しており、直角のコーナー314,316を共有している。図3Aには一方の側面Bが示されており、他方の側面は示されていない。2つの端面はともに直角三角形である。図3Aに示されている一方の端面Aは、コーナー314における90°(または約90°)の角度と、このコーナー314に対向する2つの45°(または約45°)の角度とによって、その周囲で直角三角形を成している。他方の端面(図示せず)は、コーナー316における90°(または約90°)の角度と、このコーナー316に対向する2つの45°(または約45°)の角度とによって、その周囲で直角三角形を成している。斜面は平坦な面312であり、これは直角のコーナー314,316に対向する直角プリズム310の斜辺上にある。プリズム350もはやり5つの面をもつ直角プリズムであり、これら5つの面は2つの側面と2つの端面と1つの斜面とから成る。2つの側面はそれらの境界で直角(またはほぼ直角)を成しており、直角のコーナー354と356を共有している。図3Aには一方の側面Dが示されており、他方の側面は示されていない。2つの端面はともに直角三角形である。図3Aに示されている一方の端面Cは、コーナー354における90°(または約90°)の角度と、このコーナー354に対向する2つの45°(または約45°)の角度とによって、その周囲で直角三角形を成している。他方の端面(図示せず)は、コーナー356における90°(または約90°)の角度と、このコーナー356に対向する2つの45°(または約45°)の角度とによって、直角三角形を成している。斜面は平坦な面352であり、これは直角のコーナー354,356に対向する直角プリズム310の斜辺上にある。コーティング界面320は斜面312と352との間にまる。UV偏光ビームスプリッタキューブ300の幅、奥行き、高さの寸法は、図3Aに示されているようにそれぞれd1,d2,d3の値をもつ。1つの実施例によればd1,d2,d3は等しく(あるいはほぼ等しく)、プリズム310と350がそれらの面312と352に沿って結合されると、全体的にみて立方体またはキューブ状の形状をもつようになる。1つの実施形態によればプリズム310,350はフッ化カルシウム(CaF)材料、フッ化バリウム(BaF)材料、またはそれらの組み合わせから成る。
コーティング界面
図3Bには、比較的フラットなR(s)*T(p)関数を達成するために使用されるコーティング界面320の一例の断面図が詳細に示されている。コーティング界面320には、薄膜フッ化材料(331〜337,341〜346)が交互に配置された層と保護層351から成る積層体が含まれている。反射防止(AR)コーティング(図示せず)をコーティング界面320に含めることもできる。保護層351とARコーティングはオプションである。また、本発明は薄膜フッ化材料が交互に配置された層が13個の層に限定されるものでもない。本明細書の記載から当業者にわかるように、一般に薄膜フッ化材料の交互に配置された層の個数をこれよりも多くしたり少なくしたりして用いることができる。さらに図3Bには、コーティング界面320がプリズム350の面352に取り付けられることが示されている。薄膜フッ化材料(331〜337,341〜346)が交互に配置された層および/または保護層から成る積層体は、慣用の薄膜技術を用いて面352上に成長させエッチングしまたは仕上げることができる。ついでプリズム310がコーティング界面320とオプティカルコンタクトされて配置される。このようにしてプリズム310と350はコーティング界面320を介して強く結合され、その結果、非常に堅牢な偏光ビームスプリッタキューブが得られる。本発明のさらに別の特徴によれば、このオプティカルコンタクト(ここでは光学素子はファン・デル・ワールス力により素子が相互に結合されるよう密に接合されている)に、プリズム310の斜面のような角度の付けられた面を含む複雑な幾何学的形状が与えられる。薄膜フッ化物材料が交互に配置された層には2つのグループの層が含まれている。第1の層グループ331〜337は第1の屈折率nを有する。第2の層グループ341〜346は第2の屈折率nを有する。本発明の1つの特徴によれば、第1および第2の屈折率nとnはそれぞれ異なる。たとえば第2の屈折率nは第1の屈折率nに比べて低い。このようにしてコーティング界面320は、比較的高い屈折率nと比較的低い屈折率nを交互にもつフッ化物材料331〜337,341〜346から成る積層体を含むようになり、これによりコーティング界面320はS偏光状態とP偏光状態のような2つの異なる偏光状態に基づき入射UV光を分離する。本発明によれば偏光ビームスプリッタキューブ300を、200nm以下の波長たとえば193nmまたは157.6nmの波長をもつ光とともに使用することができる。
上述のように、比較的フラットなR(s)*T(p)関数を達成する目的でコーティング界面320は(H L) H または(H L) のかたちの多層設計を有しており、ここでHは比較的高い屈折率をもつ第1のフッ化物材料から成る層を表す。第1のフッ化物材料には以下の材料を含めることができる。ただしこれに限定されるものではない:三フッ化ガドリニウム(GdF)、三フッ化ランタン(LaF)、フッ化サマリウム(SmF)、フッ化ユウロピウム(EuF)、フッ化テルビウム(TbF)、フッ化ジスプロシム(DyF)、フッ化ホルミウム(HoF)、フッ化エルビウム(ErF)、フッ化ツリウム(TmF)、フッ化イッテルビウム(YbF)、フッ化ルテチウム(LuF)、フッ化ジルコニウム(ZrF)、フッ化ハフニウム(HfF)、フッ化イットリウム(YF)、フッ化ネオジム(NdF)、その他のランタニド系列の三フッ化物、金属フッ化物、あるいは高屈折率の紫外線透過材料のいずれか。Lは比較的低い屈折率をもつ第2のフッ化物材料から成る層を表す。第2のフッ化物材料には以下の材料を含めることができる。ただしこれに限定されるものではない:フッ化マグネシウム(MgF)、三フッ化アルミニウム(AlF)、フッ化バリウム(BaF)、フッ化ストロンチウム(SrF)、フッ化カルシウム(CaF)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ソジウム(NaF)、あるいは他の低屈折率の紫外線透過性材料。さらに値nは、ベースとなる(H L)グループを多層積層体においてn回繰り返すことを表し、ここでnは1またはそれよりも大きい整数である。
また、本明細書の記載から当業者にわかるように、多層コーティング界面320,520に対する他のデザインを、コンピュータによる反復技術によって生成可能である。
次に、交互に配置された複数の層を用いて、フラットな全体的な関数R(s)*T(p)をどのようにして実現できるのかを示す。
ビームスプリッタの例1
以下で示す表には156.7nmに対するコーティング界面320の一例が示されており、これによればMgFとLaFが交互に配置された全部で27個の層(n=13)を使用して、フラットなR(s)*T(p)アポダイゼーション関数の要求が満たされる。この例によれば、35°〜55°の間の入射で比較的フラットなR(s)*T(p)が得られる。この範囲では、R(s)*T(p)関数は70.85の最大値から65.37の最小値をとり、または5.48%(±2.74%)のデルタである。
Figure 2008293029
図4にはR(s),T(p)および全体的なR(s)*T(p)関数がグラフで示されており、以下の表2にはこれらが表形式で示されている:
Figure 2008293029
ビームスプリッタの例2
以下の表3には、157.6nmに対するコーティング界面320の別の例が示されており、これによればMgFとLaFが交互に配置された全部で29個の層(n=14)を使用して、フラットなR(s)*T(p)アポダイゼーション関数の要求が満たされる。この例によれば、35°〜55°の間の入射で比較的フラットなR(s)*T(p)関数が得られる。この範囲では、R(s)*T(p)関数は67.9%の最大値から66.15%の最小値をとり、あるいはデルタ1.74%(±0.87%)である。
Figure 2008293029
図5にはR(s),T(p)および全体的なR(s)*T(p)関数がグラフで示されており、以下の表4にはそれらが表形式で示されている:
Figure 2008293029
ビームスプリッタの例3
以下の表5にはコーティング界面320の別の例が示されており、これによればMgFとLaFが交互に配置された全部で26個の層(n=13)を使用して、フラットなR(s)*T(p)アポダイゼーション関数の要求が満たされる。この例によれば、40°〜60°の間の入射で比較的フラットなR(s)*T(p)関数が得られる。この範囲では、R(s)*T(p)関数は72.69%の最大値から71.80%の最小値をとり、あるいは0.89%のデルタ(±0.445%)である。
Figure 2008293029
図6にはR(s)*T(p)および全体的なR(s)*T(p)関数がグラフで示されており、以下の表6にはそれらが表形式で示されている:
Figure 2008293029
ビームスプリッタの例4
表7にはコーティング界面320の別の例が示されており、これによればAlFとNdFが交互に配置された全部で32個の層(n=16)を使用して、フラットなR(s)T*(p)アポダイゼーション関数の要求が満たされる。この例によれば、35°〜55°の間の入射で比較的フラットなR(s)*T(p)関数が得られる。この範囲では、R(s)*T(p)関数は72.55%の最大値から71.24%の最小値をとり、あるいは1.31%(±0.655%)のデルタである。
Figure 2008293029
図7にはR(s),T(p)および全体的なR(s)*T(p)がグラフで示されており、以下の表8にはそれらが表形式で示されている:
Figure 2008293029
ビームスプリッタの例5
以下の表9には、193nmに対するコーティング界面320の別の例が示されており、これによればAlFとNdFが交互に配置された全部で30個の層(n=15)を使用して、フラットなR(s)*T(p)アポダイゼーション関数の要求が満たされる。この例によれば、35°〜55°の間の入射で比較的フラットなR(s)*T(p)関数が得られる。この範囲では、R(s)*T(p)関数は74.60%の最大値から70.38%の最小値までをとり、あるいは4.33%(±2.11%)のデルタである。
Figure 2008293029
図8にはR(s),T(p)および全体的なR(s)*T(p)関数が示されており、以下の表10にはそれらが表形式で示されている:
Figure 2008293029
ビームスプリッタの例6
以下の表11には157.6nmに対するコーティング界面320の別の例が示されており、これによればLaFおよびMgFが交互に配置された全部で21個の層を使用して、フラットなR(s)*T(p)アポダイゼーション関数の要求が満たされる。この例によれば、44°と60°の間の入射で比較的フラットなR(s)*T(p)関数が得られる。この範囲では、R(s)*T(p)関数は68.08%の最大値から67.95%の最小値をとり、あるいは0.128%(±0.064%)のデルタである。
Figure 2008293029
図9にはR(s),T(p)およびR(s)*T(p)関数がグラフで示されており、以下の表12にはそれらが表形式で示されている:
Figure 2008293029
Figure 2008293029
ビームスプリッタの例7
以下の表13には157.6nmに対するコーティング界面320の別の例が示されており、これによればLaFおよびMgFが交互に配置された全部で11個の層を使用して、フラットなR(s)*T(p)アポダイゼーション関数の要求が満たされる。この例によれば、44°〜60°の間の入射で比較的フラットなR(s)*T(p)関数が得られる。この範囲では、R(s)*T(p)は63.11%の最大値から62.897%の最小値をとり、あるいは0.21%(±0.1%)のデルタである。
Figure 2008293029
図10にはR(s),T(p)およびR(s)*T(p)関数がグラフで示されており、以下の表14にはそれらが表形式で示されている:
Figure 2008293029
Figure 2008293029
これまで本発明の特定の実施形態について説明してきたが、これらは例示にすぎず、これらに限定されるものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載されているような本発明の着想ならびに範囲を逸脱することなく、形態や詳細に関して様々な変更を施すことができるのは自明である。したがって本発明の範囲は既述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の記載およびそれと同等のものによってのみ規定されるものである。
慣用の偏光ビームスプリッタキューブの斜視図である。 図1Aの偏光ビームスプリッタキューブの慣用のコーティング界面の断面図である。 図1Aの偏光ビームスプリッタキューブがどのようにして光を別個の偏光状態に分離するのかを示す図である。 図1Aの偏光ビームスプリッタキューブが透過効率改善のためどのようにして反射屈折型縮小光学系の一部分として用いることができるのかを示す図である。 本発明の1つの実施形態によるUV偏光ビームスプリッタキューブの斜視図である。 図3AのUV偏光ビームスプリッタキューブのためのコーティング界面の断面図である。 本発明によるビームスプリッタの透過性能を示す図である。 本発明によるビームスプリッタの透過性能を示す図である。 本発明によるビームスプリッタの透過性能を示す図である。 本発明によるビームスプリッタの透過性能を示す図である。 本発明によるビームスプリッタの透過性能を示す図である。 本発明によるビームスプリッタの透過性能を示す図である。 本発明によるビームスプリッタの透過性能を示す図である。
符号の説明
100 偏光ビームスプリッターキューブ、 110 プリズム、 120 コーティング界面、 150 プリズム。

Claims (13)

  1. ビームスプリッタにおいて、
    第1のフッ化物プリズムと、第2のフッ化物プリズムと、該第1のフッ化物プリズムと該第2のフッ化物プリズムとの間に設けられたコーティング界面を有しており、
    コーティング界面は第1のフッ化物材料と第2のフッ化物材料が交互に配置された層を有し、第1のフッ化物材料は第2のフッ化物材料よりも大きい屈折率を有し、
    ビームスプリッタのT(p)関数の変動よりもビームスプリッタのアポダイゼーション関数の変動が小さくなるように、ビームスプリッタのR(s)関数がビームスプリッタのT(p)関数の変動を補償することを特徴とするビームスプリッタ。
  2. 前記コーティング界面はMgFとLaFが交互に配置された層を有する、請求項1記載のビームスプリッタ。
  3. 前記コーティング界面はNdFとAlFが交互に配置された層を有する、請求項1記載のビームスプリッタ。
  4. 前記の第1および第2のプリズムにはCaFが含まれる、請求項1記載のビームスプリッタ。
  5. 前記ビームスプリッタの全体的なR(s)*T(p)関数は35°〜55°の入射範囲においてアポダイゼーション関数の最大値と最小値の平均値を基準として±2.74%以内で変化する、請求項1記載のビームスプリッタ。
  6. 前記ビームスプリッタは157.6nm付近で動作する、請求項1記載のビームスプリッタ。
  7. 前記ビームスプリッタは193nm付近で動作する、請求項1記載のビームスプリッタ。
  8. ビームスプリッタにおいて、
    第1のプリズムと、第2のプリズムと、該第1のプリズムと該第2のプリズムとの間に設けられたコーティング界面を有しており、
    前記の第1および第2のプリズムには石英ガラスが含まれ、
    コーティング界面は第1のフッ化物材料と第2のフッ化物材料が交互に配置された層を有し、第1のフッ化物材料は第2のフッ化物材料よりも大きい屈折率を有し、
    ビームスプリッタのT(p)関数の変動よりもビームスプリッタのアポダイゼーション関数の変動が小さくなるように、ビームスプリッタのR(s)関数がビームスプリッタのT(p)関数の変動を補償することを特徴とするビームスプリッタ。
  9. 前記コーティング界面はMgFとLaFが交互に配置された層を有する、請求項8記載のビームスプリッタ。
  10. 前記コーティング界面はNdFとAlFが交互に配置された層を有する、請求項8記載のビームスプリッタ。
  11. 前記ビームスプリッタの全体的なR(s)*T(p)関数は35°〜55°の入射範囲においてアポダイゼーション関数の最大値と最小値の平均値を基準として±2.74%以内で変化する、請求項8記載のビームスプリッタ。
  12. 前記ビームスプリッタは157.6nm付近で動作する、請求項8記載のビームスプリッタ。
  13. 前記ビームスプリッタは193nm付近で動作する、請求項8記載のビームスプリッタ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023047458A1 (ja) * 2021-09-21 2023-03-30 オリンパス株式会社 対物光学系、撮像ユニット、内視鏡及び内視鏡装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4936385B2 (ja) * 2007-06-06 2012-05-23 キヤノン株式会社 偏光素子及び露光装置
US7715101B2 (en) * 2007-09-24 2010-05-11 Asml Netherlands B.V. Electromagnetic radiation pulse duration control apparatus and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06289222A (ja) * 1993-04-01 1994-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 偏光装置および該偏光装置を用いた投写型表示装置
JPH07281024A (ja) * 1994-04-08 1995-10-27 Nikon Corp 偏光ビームスプリッタ
JP2001004840A (ja) * 1999-06-22 2001-01-12 Canon Inc 偏光ビームスプリッタ
JP2001350024A (ja) * 2001-04-04 2001-12-21 Nikon Corp 偏光ビームスプリッタ
JP2004515796A (ja) * 2000-02-24 2004-05-27 エイエスエムエル ユーエス, インコーポレイテッド マイクロリソグラフィ用の紫外線偏光ビームスプリッタ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06289222A (ja) * 1993-04-01 1994-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 偏光装置および該偏光装置を用いた投写型表示装置
JPH07281024A (ja) * 1994-04-08 1995-10-27 Nikon Corp 偏光ビームスプリッタ
JP2001004840A (ja) * 1999-06-22 2001-01-12 Canon Inc 偏光ビームスプリッタ
JP2004515796A (ja) * 2000-02-24 2004-05-27 エイエスエムエル ユーエス, インコーポレイテッド マイクロリソグラフィ用の紫外線偏光ビームスプリッタ
JP2001350024A (ja) * 2001-04-04 2001-12-21 Nikon Corp 偏光ビームスプリッタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023047458A1 (ja) * 2021-09-21 2023-03-30 オリンパス株式会社 対物光学系、撮像ユニット、内視鏡及び内視鏡装置

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