JP2008527402A - 光学スペクトル領域の電磁界、特に、レーザビーム照射野を変化させるための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の屈折率と第1の光学的に機能する界面とを有する第1の基板であって、少なくとも部分的に湾曲し、変化させるべき電磁界が、少なくとも部分的に第1の光学的に機能する界面を通過することが可能である第1の基板と、
第2の屈折率と第2の光学的に機能する界面とを有する第2の基板であって、少なくとも部分的に湾曲し、第1の光学的に機能する界面を通過した後、変化させるべき電磁界が、少なくとも部分的に第2の光学的に機能する界面を通過することが可能である第2の基板とを有し、
第1および第2の基板の屈折率の差は、第1および第2の基板の各屈折率と空気の屈折率との間の差よりも小さく、
第1および第2の光学的に機能する界面は、第1および第2の基板の互いに向かい合った側に設けられ、
第1および第2の光学的に機能する界面の湾曲部は、少なくとも部分的に互いに対応しており、
第1の光学的に機能する界面と第2の光学的に機能する界面との間の間隙は、電磁界が主として、第1の基板から第2の基板へと、第1および第2の光学的に機能する界面とそれらのあいだにある間隙を通って伝播する場合に、主として、第1および第2の基板の屈折率の差と同じまたは小さい、1つまたは複数の屈折率の差に基づいて屈折するように形成されることを特徴とする。
第3の屈折率を有する第3の基板と、少なくとも部分的に湾曲した第3の光学的に機能する界面とを有し、変化させるべき電磁界は、少なくとも部分的に第3の光学的に機能する界面を通過することが可能であり、
第4の屈折率を有する第4の基板と、少なくとも部分的に湾曲した第4の光学的に機能する界面とを有し、変化させるべき電磁界は、第3の光学的に機能する界面を通過した後に、少なくとも部分的に第3の光学的に機能する界面を通過することが可能であり、
第3および第4の基板の屈折率の差は、第3および第4の基板の各屈折率と空気の屈折率との間の差よりも小さく、
第3および第4の光学的に機能する界面は、第3および第4の基板の互いに向かい合った側に設けられ、
第3および第4の光学的に機能する界面は、少なくとも部分的に互いに対応し、
第3の光学的に機能する界面と第4の光学的に機能する界面との間の間隙は、電磁界が、第3の基板から第4の基板へと、第3および第4の光学的に機能する界面と、その間にある間隙を通過して伝播する場合、電磁界は、主として、第3および第4の基板の屈折率差よりも小さいまたは同じである、1つまたは複数の屈折率差に基づいた屈折をするように形成される。
作業平面における電磁ビームの強度分布が測定され、
測定された強度分布が、所望の強度分布と比較され、
測定された強度分布と所望の強度分布との間の差から、第1および第2の光学的に機能する界面の形状を、計算された形状を有する第1および第2の光学的に機能する界面を、電磁界の光路中に取り込む場合、作業平面に所望の強度分布が達成されるように計算し、
第1および第2の光学的に機能する界面が計算された形状で作製される。
Claims (28)
- 光学スペクトル領域の電磁界、特に、レーザビーム照射野を変化させるための装置であって、
第1の屈折率(n2)と第1の光学的に機能する界面(5)とを有する第1の基板(3)であって、少なくとも部分的に湾曲し、変更されるべき電磁界が、少なくとも部分的に第1の光学的に機能する界面(5)を通過することが可能である第1の基板(3)と、
第2の屈折率(n3)と第2の光学的に機能する界面(6)を有する第2の基板(4)であって、少なくとも部分的に湾曲し、第1の光学的に機能する界面(5)を通過した後、変更されるべき電磁界が、少なくとも部分的に第2の光学的に機能する界面(6)を通過することが可能である第2の基板(4)とを有し、
第1および第2の基板(3,4)の屈折率(n2,n3)の差(Δn)は、第1および第2の基板(3,4)の各屈折率(n2,n3)と空気の屈折率(n1)との間の差よりも小さく、
第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)は、第1および第2の基板(3,4)の互いに対向する側に設けられ、
第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)の湾曲部は、少なくとも部分的に互いに対応しており、
第1の光学的に機能する界面(5)と第2の光学的に機能する界面(6)との間の間隙(9)は、電磁界が主として、第1の基板(3)から第2の基板(4)へと、第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)とそれらの間にある間隙(9)を通って伝播する場合に、主として、第1および第2の基板(3,4)の屈折率(n2,n3)の差(Δn)と同じまたは小さい、1つまたは複数の屈折率の差に基づいて屈折するように形成されることを特徴とする装置。 - 第1の基板(3)と第2の基板(4)とは、第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)間の距離(d)が、電磁界の平均波長よりも少なくとも部分的に小さくなるように設けられることを特徴とする請求項1記載の装置。
- 第1の基板(3)と第2の基板(4)とは、第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)間の距離(d)が、100nmより、少なくとも部分的に小さくなるように設けられることを特徴とする請求項1または2記載の装置。
- 第1の基板(3)と第2の基板(4)とは、第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)間の距離(d)が、50nmよりも少なくとも部分的に小さくなるように設けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の基板(3)と第2の基板(4)とは、第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)間の距離(d)が、10nm〜20nmとなるように設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)と第2の光学的に機能する界面(6)との間の間隙(9)には、少なくとも部分的に、屈折率が1よりも大きい物質が設けられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)と第2の光学的に機能する界面(6)との間の間隙(9)に、第1および第2の基板(3,4)の屈折率(n2,n3)のそれぞれとは、0.1未満異なる屈折率の物質が設けられることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)と第2の光学的に機能する界面(6)との間の間隙(9)には、少なくとも部分的に、第1および第2の基板(3,4)の屈折率(n2,n3)の大きい方よりも小さく、第1および第2の基板(3,4)の屈折率(n2,n3)の小さい方よりも大きい屈折率を有する物質が設けられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)と第2の光学的に機能する界面(6)との間の間隙(9)には、少なくとも部分的に、油浸油が設けられることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)の湾曲は、界面(5,6)が、比較的適切に互いにかみ合うように、第2の光学的に機能する界面(6)に対応することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の装置。
- 第1および第2の基板(3,4)の屈折率(n2,n3)の差(Δn)は、0.1よりも小さいことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の装置。
- 第1および第2の基板(3,4)の屈折率(n2,n3)の差(Δn)は、0.01よりも小さいことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の装置。
- 第1および第2の基板(3,4)の屈折率(n2,n3)の差(Δn)は、およそ0.005であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)および/または第2の光学的に機能する界面(6)の湾曲に対する構造の深さ(T2)は、10μmよりも大きいことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)および/または第2の光学的に機能する界面(6)の湾曲に対する構造の深さ(T2)は、50μmよりも大きいことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)および/または第2の光学的に機能する界面(6)は、変化させるべき照射野の平均拡散方向について、回転対称な湾曲部を少なくとも部分的に有することを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)および/または第2の光学的に機能する界面(6)は、少なくとも部分的に、部分的にシリンダ状の湾曲部を有することを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の光学的に機能する界面(5)および/または第2の光学的に機能する界面(6)は、少なくとも部分的に、非球面形状の湾曲部を有することを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の基板(3)および/または第2の基板(4)は、第1の光学的に機能する界面(5)の第2の光学的に機能する界面(6)に対する比較的適切な位置決めを可能にする位置決め手段を有することを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の装置。
- 位置決め手段は、凹部および/または細長の凸部として形成されることを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の基板(3)および/または第2の基板(4)は、光学的に機能する界面(5,6)とは反対の側においては、少なくとも部分的に平面とすることを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の装置。
- 第3の屈折率を有する第3の基板と、少なくとも部分的に湾曲した第3の光学的に機能する界面とを有し、変化させるべき電磁界は、少なくとも部分的に第3の光学的に機能する界面を通過することが可能であり、
第4の屈折率を有する第4の基板と、少なくとも部分的に湾曲した第4の光学的に機能する界面とを有し、変化させるべき電磁界は、第3の光学的に機能する界面を通過した後に、少なくとも部分的に第3の光学的に機能する界面を通過することが可能であり、
第3および第4の基板の屈折率の差は、第3および第4の基板の各屈折率と空気の屈折率(n1)との間の差よりも小さく、
第3および第4の光学的に機能する界面は、第3および第4の基板の互いに向かい合った側に設けられ、
第3および第4の光学的に機能する界面は、少なくとも部分的に互いに対応し、
第3の光学的に機能する界面と第4の光学的に機能する界面との間の間隙は、電磁界が、第3の基板から第4の基板へと、第3および第4の光学的に機能する界面と、その間にある間隙を通過して伝播する場合、電磁界は、主として、第3および第4の基板の屈折率差よりも小さいまたは同じである、1つまたは複数の屈折率差に基づいた屈折をするように形成されることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項に記載の装置。 - 第3の基板および/または第4の基板は、第4の光学的に機能する界面に対する第3の光学的に機能する界面の位置を比較的適切に位置決めすることを可能にする位置決め手段を有することを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の装置。
- 4つ以上の光学的に機能する界面(5,6)を有する4つ以上の基板(3,4)を有し、これらは、第1および第2、または第3および第4の基板と同様に配置されることを特徴とする請求項1〜23のいずれか1項に記載の装置。
- 該装置は、少なくとも2つの基板(3,4)に対して、少なくとも部分的に、作業平面への電磁界の集束を可能にする少なくとも1つのレンズ手段を有することを特徴とする請求項1〜24のいずれか1項に記載の装置。
- 少なくとも1つのレンズ手段は、少なくとも部分的に非球湾曲を有することを特徴とする請求項1〜25のいずれか1項に記載の装置。
- 請求項1〜26のいずれか1項に記載の装置の製造方法であって、
作業平面における電磁ビームの強度分布が測定され、
測定された強度分布が、所望の強度分布と比較され、
測定された強度分布と所望の強度分布との間の差から、第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)の形状を、計算された形状を有する第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)を、電磁界の光路中に取り込む場合、作業平面に所望の強度分布が達成されるように計算し、
第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)が計算された形状で作製されることを特徴とする方法。 - 第1および第2の基板(3,4)の屈折率(n2,n3)を基準として、第1および第2の光学的に機能する界面(5,6)の形状の算出が行われることを特徴とする請求項27記載の方法。
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