JP6469993B2 - Optical functional device, optical modulator, and exposure apparatus - Google Patents

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

この発明は、電界を受けることで分極の向きが互いに反対である分極対を発生させる光機能デバイス、当該光機能デバイスを用いた光変調器および露光装置に関するものである。   The present invention relates to an optical functional device that generates polarization pairs whose polarization directions are opposite to each other by receiving an electric field, an optical modulator using the optical functional device, and an exposure apparatus.

リチウムナイオベート(LiNbO)やリチウムタンタレート(LiTaO)等で構成された電気光学結晶基板に電界を与えると、電気光学効果が生じる。そこで、これを利用した光機能デバイスが従来より数多く提案されている。例えば、特許文献1では、分極反転構造を有する電気光学結晶基板に電界を与えることで基板内部に屈折率差を生じさせ、当該基板に入射された光との相互作用を発揮させる光機能デバイスが記載されている。より詳しくは、電気信号に応じて電気光学結晶基板に印加する電圧を制御することによって当該基板内部で発生する屈折率分布を回折格子として機能させて光を変調している。このように電気光学結晶基板を通過する光を電気信号に応じて形成される回折格子によって変調する発明が記載されている。 When an electric field is applied to an electro-optic crystal substrate composed of lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), or the like, an electro-optic effect is generated. Thus, many optical functional devices using this have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses an optical functional device that generates an index difference inside a substrate by applying an electric field to an electro-optic crystal substrate having a domain-inverted structure, and exhibits interaction with light incident on the substrate. Have been described. More specifically, light is modulated by controlling the voltage applied to the electro-optic crystal substrate in accordance with an electric signal so that the refractive index distribution generated inside the substrate functions as a diffraction grating. Thus, an invention is described in which light passing through an electro-optic crystal substrate is modulated by a diffraction grating formed in accordance with an electrical signal.

特開2012−208190号公報JP 2012-208190 A

ところで、上記光機能デバイスを光変調器として用いる場合、正電圧または負電圧を印加し続けることで一方向の電界が基板に与えられるが、これにより結晶内部に電荷が残留し、電荷の偏りが生じて回折効率の値が徐々に変化する現象、いわゆる「DCドリフト現象」が発生することがあった。そこで、上記特許文献1では、正側および負側の両側に振動する電気信号を基板に印加する、つまりバイポーラ駆動方式を採用することで結晶内部への電荷の残留を解消している。   By the way, when the optical functional device is used as an optical modulator, an electric field in one direction is applied to the substrate by continuing to apply a positive voltage or a negative voltage. A phenomenon in which the value of the diffraction efficiency gradually changes, that is, a so-called “DC drift phenomenon” may occur. Therefore, in Patent Document 1 described above, the electric signal that vibrates on both the positive side and the negative side is applied to the substrate, that is, the bipolar drive system is employed to eliminate the residual charge in the crystal.

しかしながら、バイポーラ駆動方式では電気信号を光機能デバイスに与えて駆動するための駆動回路の大規模化を招いてしまう。また、電気信号を正側および負側の両側に振動させるために、電圧幅は広がり、変調速度を高めることが難しいという問題もあった。そこで、これらの問題を発生させることなく、DCドリフト現象を効果的に抑制する新たな技術が望まれている。   However, in the bipolar drive system, the drive circuit for supplying an electric signal to the optical functional device for driving is increased. In addition, since the electric signal is vibrated on both the positive side and the negative side, there is a problem that the voltage width is widened and it is difficult to increase the modulation speed. Therefore, a new technique for effectively suppressing the DC drift phenomenon without causing these problems is desired.

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、DCドリフト現象を効果的に抑制することができる光機能デバイス、当該光機能デバイスを用いた光変調器および露光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to provide an optical functional device capable of effectively suppressing a DC drift phenomenon, an optical modulator and an exposure apparatus using the optical functional device. To do.

この発明の第1態様は、電界を受けて発生する分極の向きが互いに反対である第1分極部および第2分極部を配列した第1分極反転領域を有する光機能デバイスであって、第1分極部の体積と第2分極部の体積とが略同一であることを特徴としている。   A first aspect of the present invention is an optical functional device having a first polarization inversion region in which a first polarization part and a second polarization part in which directions of polarization generated by receiving an electric field are opposite to each other, The volume of the polarization part and the volume of the second polarization part are substantially the same.

また、この発明の第2態様は、光を変調する光変調器であって、電界を受けて発生する分極の向きが互いに反対である第1分極部および第2分極部を交互に第1周期で第1方向に配列される周期分極反転構造の第1分極反転領域を有する電気光学結晶基板と、第1分極反転領域の一方主面に設けられる第1電極と、第1分極反転領域を挟んで第1分極反転領域の一方主面と反対側の他方主面に設けられる第2電極と、第1電極と第2電極との間に電位差を与えて電界を第1分極反転領域に与えて回折格子を形成して光を変調する駆動部とを備え、第1分極部の体積と第2分極部の体積とが略同一であることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical modulator that modulates light, wherein the first polarization unit and the second polarization unit in which the directions of polarization generated by receiving an electric field are opposite to each other are alternately arranged in a first period. The electro-optic crystal substrate having the first domain-inverted region of the periodically domain-inverted structure arranged in the first direction, the first electrode provided on one main surface of the first domain-inverted region, and the first domain-inverted region sandwiched between A potential difference is applied between the second electrode provided on the other main surface opposite to the one main surface of the first domain-inverted region, and the first electrode and the second electrode, and an electric field is applied to the first domain-inverted region. And a drive section that modulates light by forming a diffraction grating, and the volume of the first polarization section and the volume of the second polarization section are substantially the same.

さらに、この発明の第3態様は、露光装置であって、光源からの光を照射する照明光学系と、照明光学系から照射される光を変調する上記光変調器と、光変調器により変調された光を被露光部に投影する投影光学系とを備えることを特徴としている。   Furthermore, a third aspect of the present invention is an exposure apparatus, which is an illumination optical system that irradiates light from a light source, the light modulator that modulates light emitted from the illumination optical system, and a light modulator that modulates the light. And a projection optical system for projecting the emitted light onto the exposed portion.

以上のように、本発明によれば、光機能デバイスの第1分極反転領域では、第1分極部および第2分極部が配列されている。これらの分極部では、電界を受けている間にDCドリフトの原因となる電荷の偏りが生じるが、分極の向きが互いに反対であり、第1分極部および第2分極部での電荷の偏り方向(偏りの符号)も互いに反対となる。しかも、第1分極部311および第2分極部312の体積は略同一であるため、第1分極部および第2分極部での電荷の偏り量はほぼ等しくなる。そのため、第1分極部および第2分極部での電荷の偏りを互いに打ち消しあい、DCドリフト現象を効果的に抑制することができる。   As described above, according to the present invention, the first polarization portion and the second polarization portion are arranged in the first polarization inversion region of the optical functional device. In these polarization parts, a charge bias that causes a DC drift occurs while receiving an electric field, but the polarization directions are opposite to each other, and the charge bias directions in the first polarization part and the second polarization part The signs of the biases are also opposite to each other. In addition, since the volumes of the first polarization unit 311 and the second polarization unit 312 are substantially the same, the amount of charge bias in the first polarization unit and the second polarization unit is substantially equal. For this reason, it is possible to cancel out the DC drift phenomenon effectively by canceling out the charge bias in the first polarization part and the second polarization part.

本発明にかかる光機能デバイスの第1実施形態を用いて形成される光変調器を装備する露光装置を示す図である。It is a figure which shows the exposure apparatus equipped with the optical modulator formed using 1st Embodiment of the optical functional device concerning this invention. 本発明にかかる光機能デバイスの第1実施形態を用いて形成される光変調器を示す図である。It is a figure which shows the optical modulator formed using 1st Embodiment of the optical functional device concerning this invention. 光変調器で用いられる電気光学結晶基板を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the electro-optic crystal substrate used with an optical modulator. 本発明にかかる光機能デバイスの第2実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the optical functional device concerning this invention. 光機能デバイスにおける電気光学結晶基板、信号電極および配線の配置関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the arrangement | positioning relationship of an electro-optic crystal substrate, a signal electrode, and wiring in an optical functional device. 本発明にかかる光機能デバイスの第3実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the optical function device concerning this invention. 本発明にかかる光機能デバイスの第4実施形態を示す図である。It is a figure which shows 4th Embodiment of the optical function device concerning this invention. 本発明を適用可能な描画装置の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the drawing apparatus which can apply this invention. 図8の描画装置の平面図である。It is a top view of the drawing apparatus of FIG. 図8の描画装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the drawing apparatus of FIG.

図1は本発明にかかる光機能デバイスの第1実施形態を用いて形成される光変調器を装備する露光装置を示す図である。また、図2は本発明にかかる光機能デバイスの第1実施形態を用いて形成される光変調器を示す図であり、同図(a)は光変調器の分解組立図であり、同図(b)は光変調器の構成を示す図である。図3は光変調器で用いられる電気光学結晶基板を模式的に示す斜視図である。この露光装置1は、光機能デバイスを用いた光変調器を装備して基板Wなどの被露光部に対して光を照射して露光するものである。この露光装置1は、光源21からの光を進行方向Zに照射する照明光学系2と、照明光学系2から照射される光を変調する光変調器3と、光変調器3により変調された光を基板W(被露光部)に投影する投影光学系4とを有している。   FIG. 1 is a view showing an exposure apparatus equipped with an optical modulator formed using the first embodiment of the optical functional device according to the present invention. FIG. 2 is a view showing an optical modulator formed by using the first embodiment of the optical functional device according to the present invention, and FIG. 2 (a) is an exploded view of the optical modulator. (B) is a figure which shows the structure of an optical modulator. FIG. 3 is a perspective view schematically showing an electro-optic crystal substrate used in the optical modulator. The exposure apparatus 1 is equipped with an optical modulator using an optical functional device, and exposes an exposed portion such as a substrate W by irradiating light. The exposure apparatus 1 is modulated by an illumination optical system 2 that irradiates light from a light source 21 in a traveling direction Z, a light modulator 3 that modulates light emitted from the illumination optical system 2, and a light modulator 3. And a projection optical system 4 that projects light onto a substrate W (exposed portion).

照明光学系2の光源21としては、ガウス分布のビーム形状(TEM00基本横モード)を持つ通常のレーザ光源、面発光光源、点発光光源を複数配列した光源、あるいは半導体レーザを一次元に配列したレーザアレイ等を用いることができる。照明光学系2では、光源21から射出された光が3枚のシリンドリカルレンズ22〜24を介して光変調器3に入射する。 As the light source 21 of the illumination optical system 2, a normal laser light source having a Gaussian distribution beam shape (TEM 00 basic transverse mode), a surface light source, a light source in which a plurality of point light sources are arranged, or a semiconductor laser is arranged in one dimension. The laser array etc. which were made can be used. In the illumination optical system 2, the light emitted from the light source 21 enters the light modulator 3 through the three cylindrical lenses 22 to 24.

これらのうちシリンドリカルレンズ22はX方向にのみ負のパワーを有しており、シリンドリカルレンズ22を通過した光は光軸OAに垂直な光束断面が円形から次第にX方向に長い楕円形へと変化する。一方、光軸OAおよびX方向に垂直なY方向に関して、シリンドリカルレンズ22を通過した光の光束断面の幅は(ほぼ)一定とされる。また、シリンドリカルレンズ23はX方向にのみ正のパワーを有しており、シリンドリカルレンズ22を通過した光はシリンドリカルレンズ23によりビーム整形される。つまり、シリンドリカルレンズ23を通過した光は、光束断面がX方向に長い一定の大きさの楕円形とされてシリンドリカルレンズ24へと入射する。このシリンドリカルレンズ24は、Y方向にのみ正のパワーを有し、Y方向のみに着目した場合には、図2(b)に示すように、シリンドリカルレンズ24を通過した光LIは集光しつつ光変調器3の電気光学結晶基板31の(−Z)側の端面(以下、「入射面」という)31aへと入射する。また、X方向に関しては、シリンドリカルレンズ24から射出される光LIは平行光として光変調器3の電気光学結晶基板31に入射する。   Among these, the cylindrical lens 22 has a negative power only in the X direction, and the light passing through the cylindrical lens 22 changes from a circular cross section perpendicular to the optical axis OA to an ellipse that is gradually longer in the X direction. . On the other hand, with respect to the optical axis OA and the Y direction perpendicular to the X direction, the width of the light beam cross section of the light passing through the cylindrical lens 22 is (almost) constant. The cylindrical lens 23 has a positive power only in the X direction, and the light that has passed through the cylindrical lens 22 is beam-shaped by the cylindrical lens 23. That is, the light that has passed through the cylindrical lens 23 is made into an elliptical shape having a constant cross-section with a long cross section in the X direction, and is incident on the cylindrical lens 24. The cylindrical lens 24 has a positive power only in the Y direction. When attention is paid only to the Y direction, the light LI passing through the cylindrical lens 24 is condensed as shown in FIG. The light enters the end surface (hereinafter referred to as “incident surface”) 31 a of the electro-optic crystal substrate 31 of the optical modulator 3 on the (−Z) side. In the X direction, the light LI emitted from the cylindrical lens 24 is incident on the electro-optic crystal substrate 31 of the optical modulator 3 as parallel light.

光変調器3は、図2(b)に示す駆動部32から信号電極33(図1、図2(a))に印加する電圧を調整することで電気光学結晶基板31内に回折格子を形成し、光変調を行う。以下、図1、図2および図3を参照しつつ光変調器3の構成について説明する。   The optical modulator 3 forms a diffraction grating in the electro-optic crystal substrate 31 by adjusting the voltage applied to the signal electrode 33 (FIGS. 1 and 2A) from the drive unit 32 shown in FIG. Then, light modulation is performed. Hereinafter, the configuration of the optical modulator 3 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3.

光変調器3では、5本の信号電極33がベース部34の上面に設けられている。これらの信号電極33はいずれもZ方向と平行な短冊形状を有しており、互いに所定間隔だけ離間しながらX方向に配列され、それぞれ独立して駆動部32から配線35を介して電圧印加を受ける。そして、これらの信号電極33の上面に対して電気光学結晶基板31の一方主面31bが当接するように、電気光学結晶基板31が配置される。   In the optical modulator 3, five signal electrodes 33 are provided on the upper surface of the base portion 34. Each of these signal electrodes 33 has a strip shape parallel to the Z direction, is arranged in the X direction while being spaced apart from each other by a predetermined distance, and independently applies a voltage from the drive unit 32 via the wiring 35. receive. Then, the electro-optic crystal substrate 31 is arranged so that the one main surface 31 b of the electro-optic crystal substrate 31 is in contact with the upper surfaces of these signal electrodes 33.

本実施形態では、電気光学結晶基板31はスラブ形状のリチウムナイオベート(LiNbO)(すなわち、ニオブ酸リチウムであり、LNと略称される。)の単結晶にて形成されている。電気光学結晶基板31では、図3に示すように、電界を受けて発生する分極の向きが互いに反対である第1分極部311および第2分極部312が交互に配列されており、電気光学結晶基板31は分極反転構造を有している。この実施形態では、第1分極部311および第2分極部312はいずれも光Lの進行方向Zと平行に延びる帯状形状を有し、進行方向Zと直交する配列方向Xにおいて同一幅を有している。また、互いに隣接配列された第1分極部311および第2分極部312からなる分極対313が所定周期(周期Λ)で配列方向Xに配列されている。このように第1実施形態では、電気光学結晶基板31の全体に分極対313が配列され、電気光学結晶基板31全体が本発明の「第1分極反転領域」として機能する。 In the present embodiment, the electro-optic crystal substrate 31 is formed of a single crystal of slab-shaped lithium niobate (LiNbO 3 ) (that is, lithium niobate, abbreviated as LN). In the electro-optic crystal substrate 31, as shown in FIG. 3, the first polarization portions 311 and the second polarization portions 312 that are opposite in direction of polarization generated by receiving an electric field are alternately arranged. The substrate 31 has a polarization inversion structure. In this embodiment, each of the first polarization unit 311 and the second polarization unit 312 has a strip shape extending in parallel with the traveling direction Z of the light L, and has the same width in the arrangement direction X orthogonal to the traveling direction Z. ing. In addition, polarization pairs 313 including the first polarization unit 311 and the second polarization unit 312 arranged adjacent to each other are arranged in the arrangement direction X at a predetermined period (period Λ). As described above, in the first embodiment, the polarization pair 313 is arranged on the entire electro-optic crystal substrate 31, and the entire electro-optic crystal substrate 31 functions as the “first polarization inversion region” of the present invention.

このように構成された電気光学結晶基板31は、図2(a)中の右部分に示すように、その他方主面31cが共通電極36を介して支持プレート37に支持されている。より詳しくは、支持プレート37を上方(+Y方向側)より見ると、矩形形状を有しており、そのZ方向幅は電気光学結晶基板31と同一であるのに対してX方向長さは電気光学結晶基板31よりも若干長くなっている。この支持プレート37の下面全体には、共通電極36が形成されている。そして、共通電極36に電気光学結晶基板31の他方主面31cが取り付けられて中間構造体38が作製された後で、当該中間構造体38は、電気光学結晶基板31の一方主面31bが信号電極33上に位置するように配置される。なお、本実施形態では、各信号電極33および各分極対313はともにZ方向と平行に延びた形状を有し、各信号電極33上に分極対配列方向Xにて連続する3つの分極対313が位置するように配置される。信号電極33および分極対313の位置関係がこれに限定されるものではなく、例えば各信号電極33に2または4以上の分極対313が位置するように構成してもよい。   As shown in the right part of FIG. 2A, the other principal surface 31 c of the electro-optic crystal substrate 31 thus configured is supported by the support plate 37 via the common electrode 36. More specifically, when the support plate 37 is viewed from above (+ Y direction side), it has a rectangular shape, and its Z-direction width is the same as that of the electro-optic crystal substrate 31, whereas the X-direction length is electrical. It is slightly longer than the optical crystal substrate 31. A common electrode 36 is formed on the entire lower surface of the support plate 37. Then, after the other main surface 31c of the electro-optic crystal substrate 31 is attached to the common electrode 36 to produce the intermediate structure 38, the one main surface 31b of the electro-optic crystal substrate 31 is signaled by the intermediate structure 38. It arrange | positions so that it may be located on the electrode 33. FIG. In the present embodiment, each signal electrode 33 and each polarization pair 313 both have a shape extending in parallel with the Z direction, and three polarization pairs 313 continuous in the polarization pair arrangement direction X on each signal electrode 33. Is arranged to be positioned. The positional relationship between the signal electrode 33 and the polarization pair 313 is not limited to this. For example, two or more polarization pairs 313 may be positioned on each signal electrode 33.

上記配置構成を採用した本実施形態では、電気光学結晶基板31は5本の信号電極33と共通電極36とで挟まれている。これらの電極のうち共通電極36は接地されている。このため、電気光学結晶基板31内では、駆動部32から所定電圧(0[V]以外の電圧)が印加されて電位差が発生すると、信号電極33に対応する領域でのみ信号電極33と共通電極36の間で生じる電界により分極方位に従った屈折率変化が発生して回折格子が形成される。その結果、上記領域を進む光が電気光学結晶基板31により回折され、回折光として電気光学結晶基板31から射出される。一方、信号電極33への電圧印加を行わない領域では電界は発生せず、当該領域を進む光はそのまま真っ直ぐに電気光学結晶基板31内を直進して電気光学結晶基板31から0次光(非回折光)として出射する。このように5本の信号電極33に対する電圧印加をそれぞれ制御することで5チャンネル分の光変調を行うことが可能となっている。   In this embodiment employing the above arrangement, the electro-optic crystal substrate 31 is sandwiched between five signal electrodes 33 and a common electrode 36. Of these electrodes, the common electrode 36 is grounded. Therefore, in the electro-optic crystal substrate 31, when a predetermined voltage (a voltage other than 0 [V]) is applied from the driving unit 32 and a potential difference is generated, the signal electrode 33 and the common electrode are only in a region corresponding to the signal electrode 33. A refractive index change in accordance with the polarization direction is generated by the electric field generated between 36 and a diffraction grating is formed. As a result, the light traveling through the region is diffracted by the electro-optic crystal substrate 31 and emitted from the electro-optic crystal substrate 31 as diffracted light. On the other hand, an electric field is not generated in a region where voltage application to the signal electrode 33 is not performed, and light traveling through the region travels straight through the electro-optic crystal substrate 31 as it is, and is transmitted from the electro-optic crystal substrate 31 to zero-order light (non-light). (Diffracted light). Thus, by controlling the voltage application to the five signal electrodes 33, it is possible to perform optical modulation for five channels.

図1に戻って露光装置1の構成説明を続ける。電気光学結晶基板31の光の射出側(図1の右手側)に設けられた投影光学系4では、レンズ41、アパーチャ板42およびレンズ43がこの順番で配置されている。レンズ41の前側焦点は、電気光学結晶基板31の射出端31dの位置に設定され、レンズ41の後側焦点にアパーチャ板42が設けられており、電気光学結晶基板31の射出端31dから光軸OA(進行方向Z)に平行に射出された0次光Loはアパーチャ板42のアパーチャ421を通過してレンズ43に入射する。さらに、レンズ43の前側焦点はアパーチャ板42の位置に設定され、レンズ43の後側焦点は基板Wの表面上に設定されており、0次光Loはレンズ43を介して基板Wの表面上に照射される。これに対して、電気光学結晶基板31から射出された回折光は光軸OAに対して傾いた状態で電気光学結晶基板31から射出されるため、アパーチャ421を通過できずにアパーチャ板42で遮蔽される。こうして、0次光Loのみが基板Wの表面に照射され、基板Wに対する露光処理が実行される。   Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the exposure apparatus 1 will be continued. In the projection optical system 4 provided on the light emission side (right hand side in FIG. 1) of the electro-optic crystal substrate 31, a lens 41, an aperture plate 42, and a lens 43 are arranged in this order. The front focal point of the lens 41 is set at the position of the exit end 31 d of the electro-optic crystal substrate 31, and the aperture plate 42 is provided at the rear focus of the lens 41, and the optical axis extends from the exit end 31 d of the electro-optic crystal substrate 31. The 0th-order light Lo emitted in parallel with OA (traveling direction Z) passes through the aperture 421 of the aperture plate 42 and enters the lens 43. Further, the front focal point of the lens 43 is set at the position of the aperture plate 42, the rear focal point of the lens 43 is set on the surface of the substrate W, and the zero-order light Lo passes through the lens 43 on the surface of the substrate W. Is irradiated. On the other hand, the diffracted light emitted from the electro-optic crystal substrate 31 is emitted from the electro-optic crystal substrate 31 in a state inclined with respect to the optical axis OA, and therefore cannot pass through the aperture 421 and is shielded by the aperture plate 42. Is done. In this way, only the 0th-order light Lo is irradiated onto the surface of the substrate W, and an exposure process for the substrate W is executed.

以上のように、第1実施形態では、図3に示すように、電気光学結晶基板31は一定厚み(Y方向高さ)を有する板形状に仕上げられ、当該電気光学結晶基板31内に第1分極部311および第2分極部312はX方向に交互に配列されている。また、これら第1分極部311および第2分極部312は同一のX方向幅およびZ方向長さを有している。したがって、第1分極部311および第2分極部312を上方側(+Y方向側)から見たときの面積は略同一であり、第1分極部311および第2分極部312の体積も略同一である。なお、「略同一」とは、電気光学結晶基板31に分極部311、312を作り込む際にある程度のばらつきが生じることを考慮し、当該ばらつきが生じる不均一性の範囲内に含まれるという意味である。   As described above, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, the electro-optic crystal substrate 31 is finished into a plate shape having a constant thickness (the height in the Y direction), and the first electro-optic crystal substrate 31 has a first shape. The polarization units 311 and the second polarization units 312 are alternately arranged in the X direction. The first polarization part 311 and the second polarization part 312 have the same X-direction width and Z-direction length. Therefore, the area when the first polarization part 311 and the second polarization part 312 are viewed from the upper side (+ Y direction side) is substantially the same, and the volumes of the first polarization part 311 and the second polarization part 312 are also substantially the same. is there. Note that “substantially the same” means that a certain degree of variation occurs when the polarization portions 311 and 312 are formed in the electro-optic crystal substrate 31, and is included in the range of non-uniformity in which the variation occurs. It is.

このように構成された電気光学結晶基板31を信号電極33と共通電極36とで挟み込み、駆動部32により信号電極33に所定電圧を印加すると、電気光学結晶基板31の内部にDCドリフトの原因となる電荷の偏りが生じる。しかしながら、本実施形態では、電気光学結晶基板31には、上記したように電圧を印加している領域の中に結晶軸の方位が反転する(周期)分極反転構造が設けられているため、結晶軸の向き(分極の方位)に応じて互いに反対符号の電荷の偏りが発生する。しかも、上記したように第1分極部311および第2分極部312の体積は略同一であり、電圧を印加したときの非分極反転領域と分極反転領域の体積は等しい。したがって、第1分極部311および第2分極部312のそれぞれで発生する電荷の偏りは、符号が反対で量が等しくなり、その結果、互いに打ち消しあい相殺される。よって、DCドリフト現象を効果的に抑制することができる。   When the electro-optic crystal substrate 31 configured in this manner is sandwiched between the signal electrode 33 and the common electrode 36 and a predetermined voltage is applied to the signal electrode 33 by the drive unit 32, the cause of DC drift is caused in the electro-optic crystal substrate 31. The resulting charge bias occurs. However, in this embodiment, the electro-optic crystal substrate 31 is provided with a (periodic) domain-inverted structure in which the orientation of the crystal axis is reversed in the region to which the voltage is applied as described above. Depending on the direction of the axis (direction of polarization), charge biases with opposite signs occur. Moreover, as described above, the volumes of the first polarization unit 311 and the second polarization unit 312 are substantially the same, and the volumes of the non-polarization inversion region and the polarization inversion region when a voltage is applied are equal. Therefore, the electric charge biases generated in the first polarization part 311 and the second polarization part 312 are opposite in sign and equal in amount, so that they cancel each other and cancel each other. Therefore, the DC drift phenomenon can be effectively suppressed.

本実施形態では、電気光学結晶基板31、信号電極33および共通電極36により本発明の「光機能デバイス」が構成され、当該光機能デバイスを駆動部32と組み合わせることで光変調器3として機能させている。このため、光変調を適切に行うことができる。すなわち、DCドリフト現象が生じると、信号電極33に印加する電圧を0[V]に設定しているにもかかわらず、残留電荷による電界が電気光学結晶基板31内に発生する。このため、回折格子の回折効率がゼロにならずオフセットを持ってしまうことがある。これに対し、第1実施形態にかかる光機能デバイス(=電気光学結晶基板31+信号電極33+共通電極36)を用いて光変調器3を構成すると、DCドリフト現象を抑制することができ、回折格子の回折効率のオフセットを抑えることができ、良好な光変調が可能となる。   In this embodiment, the “optical functional device” of the present invention is configured by the electro-optic crystal substrate 31, the signal electrode 33, and the common electrode 36, and the optical functional device is combined with the driving unit 32 to function as the optical modulator 3. ing. For this reason, light modulation can be performed appropriately. That is, when a DC drift phenomenon occurs, an electric field due to residual charges is generated in the electro-optic crystal substrate 31 even though the voltage applied to the signal electrode 33 is set to 0 [V]. For this reason, the diffraction efficiency of the diffraction grating may not become zero and may have an offset. On the other hand, when the optical modulator 3 is configured using the optical functional device (= electro-optic crystal substrate 31 + signal electrode 33 + common electrode 36) according to the first embodiment, the DC drift phenomenon can be suppressed, and the diffraction grating The diffraction efficiency offset can be suppressed, and good light modulation is possible.

ところで、上記第1実施形態では、電気光学結晶基板31全体に周期分極反転構造を形成し、本発明の「第1分極反転領域」として機能させているが、光機能デバイスとして機能する第1分極反転領域を電気光学結晶基板31の一部にのみ形成してもよい。例えば信号電極33に対応して第1分極反転領域を設けるとともに配線35に対応して第1分極反転領域と異なる第2分極反転領域を設けてもよい。というのも、信号電極33に電圧を印加するために配線35と共通電極36との間に発生する電界が第1分極反転領域に掛ると、信号電極33と共通電極36とで挟まれた結晶部分以外の結晶部分に回折格子が形成される可能性があるからである。そこで、次に説明するように、電気光学結晶基板31に対し、第1分極反転領域と、第1分極反転領域と異なる第2分極反転領域とを設け、当該第2分極反転領域に配線35が掛るように構成してもよい。以下、図4および図5を参照しつつ本発明の第2実施形態について説明する。   By the way, in the first embodiment, the periodic polarization inversion structure is formed on the entire electro-optic crystal substrate 31 and functions as the “first polarization inversion region” of the present invention. However, the first polarization functions as an optical functional device. The inversion region may be formed only on a part of the electro-optic crystal substrate 31. For example, a first polarization inversion region may be provided corresponding to the signal electrode 33 and a second polarization inversion region different from the first polarization inversion region may be provided corresponding to the wiring 35. This is because when an electric field generated between the wiring 35 and the common electrode 36 to apply a voltage to the signal electrode 33 is applied to the first domain-inverted region, the crystal sandwiched between the signal electrode 33 and the common electrode 36. This is because a diffraction grating may be formed in a crystal part other than the part. Therefore, as will be described next, the electro-optic crystal substrate 31 is provided with a first polarization inversion region and a second polarization inversion region different from the first polarization inversion region, and the wiring 35 is provided in the second polarization inversion region. You may comprise so that it may hang. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

図4は本発明にかかる光機能デバイスの第2実施形態を示す図である。また、図5は図4の光機能デバイスにおける電気光学結晶基板、信号電極および配線の配置関係を模式的に示す図である。第2実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、電気光学結晶基板31が第1分極反転領域31eおよび第2分極反転領域31fを含む点と、配線35上に第2分極反転領域31fに配置される点とである。なお、その他の構成および露光装置1への適用は基本的に第1実施形態と同様である。したがって、以下においては相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。   FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the optical functional device according to the present invention. FIG. 5 is a diagram schematically showing the arrangement relationship of the electro-optic crystal substrate, the signal electrode, and the wiring in the optical functional device of FIG. The second embodiment is greatly different from the first embodiment in that the electro-optic crystal substrate 31 includes the first polarization inversion region 31e and the second polarization inversion region 31f and the second polarization inversion region 31f on the wiring 35. It is a point arranged in. Other configurations and application to the exposure apparatus 1 are basically the same as those in the first embodiment. Accordingly, the following description will focus on the differences, and the same components will be assigned the same reference numerals and description thereof will be omitted.

第2実施形態では、図4に示すように、電気光学結晶基板31の中央部分に第1分極反転領域31eが形成されるとともに、第1分極反転領域31eを取り囲むように額縁状の第2分極反転領域31fが形成されている。第1分極反転領域31eでは、第1実施形態と同様に、第1分極部311および第2分極部312からなる分極対313が配列方向Xに配列されて周期分極反転構造を形成している。一方、第2分極反転領域31fでは、電界を受けて発生する分極の向きが互いに反対である第3分極部315および第4分極部315が交互に配列されており、互いに隣接配列された第3分極部314および第4分極部315からなる分極対316が分極対313の周期と異なる周期で、しかもX方向と直交するY方向に配列されている。   In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the first polarization inversion region 31e is formed in the central portion of the electro-optic crystal substrate 31, and the frame-shaped second polarization is formed so as to surround the first polarization inversion region 31e. An inversion region 31f is formed. In the first polarization inversion region 31e, as in the first embodiment, the polarization pairs 313 including the first polarization unit 311 and the second polarization unit 312 are arranged in the arrangement direction X to form a periodic polarization inversion structure. On the other hand, in the second domain-inverted region 31f, the third polarization units 315 and the fourth polarization units 315 whose polarization directions generated by receiving an electric field are opposite to each other are alternately arranged, and the third polarization units 315 are arranged adjacent to each other. A polarization pair 316 including the polarization unit 314 and the fourth polarization unit 315 is arranged in a Y direction that is different from the period of the polarization pair 313 and that is orthogonal to the X direction.

このように構成された電気光学結晶基板31は、図4に示すように、その他方主面31cが共通電極36を介して支持プレート37に支持されている。ここで、電気光学結晶基板31、共通電極36および支持プレート37の形状、大きさおよび配置関係などは第1実施形態と同様であり、これらを一体化した中間構造体は次の配置関係で信号電極33および配線35上に配置される。すなわち、第1分極反転領域31e全体が信号電極33上に位置するとともに第2分極反転領域31fの一部が配線35上に位置するように、電気光学結晶基板31はベース部34に対して配置される。なお、第2実施形態では、各信号電極33は第1分極反転領域31eの平面サイズに対応しサイズに仕上げられ、各信号電極33および各分極対313はともにZ方向と平行に延びた形状を有し、各信号電極33上に分極対配列方向Xにて連続する3つの分極対313(図3参照)が位置するように配置される。   As shown in FIG. 4, the other principal surface 31 c of the electro-optic crystal substrate 31 configured in this way is supported by the support plate 37 through the common electrode 36. Here, the shape, size, arrangement relationship, and the like of the electro-optic crystal substrate 31, the common electrode 36, and the support plate 37 are the same as those in the first embodiment. Arranged on the electrode 33 and the wiring 35. That is, the electro-optic crystal substrate 31 is arranged with respect to the base portion 34 so that the entire first polarization inversion region 31 e is located on the signal electrode 33 and a part of the second polarization inversion region 31 f is located on the wiring 35. Is done. In the second embodiment, each signal electrode 33 is finished to a size corresponding to the planar size of the first polarization inversion region 31e, and each signal electrode 33 and each polarization pair 313 have a shape extending in parallel with the Z direction. And three polarization pairs 313 (see FIG. 3) that are continuous in the polarization pair arrangement direction X are positioned on each signal electrode 33.

上記配置構成を採用した本実施形態では、電気光学結晶基板31のうち第1分極反転領域31eのみが5本の信号電極33と共通電極36とで挟まれている。そして、第1分極反転領域31e内では、駆動部32から所定電圧(0[V]以外の電圧)が印加された信号電極33に対応する領域でのみ信号電極33と共通電極36の間で生じる電界により分極方位に従った屈折率変化が発生して回折格子が形成される。その結果、入射光LIのうち上記領域を進む光が電気光学結晶基板31により回折され、回折光として電気光学結晶基板31から射出される。このとき、第2分極反転領域31fにおいて、上記信号電極33を駆動部32に電気的に接続するための配線35と共通電極36との間で電界が発生するが、上述のように第2分極反転領域31fを構成する分極対316は、第1分極反転領域31e内の分極対313と異なる周期および配列方向を有しているため、上記電界により回折格子は形成されず、第2分極反転領域31fを進む光はそのまま第1分極反転領域31eに向かって直進する。つまり、配線35と共通電極36との間で発生する電界の影響を受けることなく、信号電極33への電圧印加により光変調を良好に行うことができる。もちろん、信号電極33への電圧印加を行わない場合には、信号電極33と共通電極36との間のみならず、配線35と共通電極36との間においても電界は発生せず、光はそのまま真っ直ぐに電気光学結晶基板31内を直進して電気光学結晶基板31から0次光(非回折光)として出射する。このように、配線35と共通電極36との間で発生する電界の影響を受けることなく、5本の信号電極33に対する電圧印加をそれぞれ制御することで5チャンネル分の光変調を良好に行うことが可能となっている。   In this embodiment employing the above arrangement, only the first domain-inverted region 31 e of the electro-optic crystal substrate 31 is sandwiched between the five signal electrodes 33 and the common electrode 36. In the first domain-inverted region 31e, the signal is generated between the signal electrode 33 and the common electrode 36 only in a region corresponding to the signal electrode 33 to which a predetermined voltage (a voltage other than 0 [V]) is applied from the drive unit 32. A refractive index change according to the polarization direction is generated by the electric field, and a diffraction grating is formed. As a result, light that travels in the region of the incident light LI is diffracted by the electro-optic crystal substrate 31 and is emitted from the electro-optic crystal substrate 31 as diffracted light. At this time, in the second polarization inversion region 31f, an electric field is generated between the wiring 35 for electrically connecting the signal electrode 33 to the driving unit 32 and the common electrode 36. As described above, the second polarization is reversed. Since the polarization pair 316 constituting the inversion region 31f has a different period and arrangement direction from the polarization pair 313 in the first polarization inversion region 31e, a diffraction grating is not formed by the electric field, and the second polarization inversion region The light traveling through 31f travels straight toward the first domain-inverted region 31e as it is. That is, light modulation can be favorably performed by applying a voltage to the signal electrode 33 without being affected by an electric field generated between the wiring 35 and the common electrode 36. Of course, when no voltage is applied to the signal electrode 33, an electric field is not generated not only between the signal electrode 33 and the common electrode 36 but also between the wiring 35 and the common electrode 36, and the light remains as it is. It goes straight through the electro-optic crystal substrate 31 and is emitted from the electro-optic crystal substrate 31 as zero-order light (non-diffracted light). In this way, light modulation for five channels can be performed satisfactorily by controlling the voltage application to the five signal electrodes 33 without being affected by the electric field generated between the wiring 35 and the common electrode 36. Is possible.

また、第2分極反転領域31fにおいても、駆動部32により配線35を介して信号電極33に所定電圧を印加すると、結晶内部にDCドリフトの原因となる電荷の偏りが生じるが、第1実施形態と同様の理由により、DCドリフト現象を効果的に抑制することができる。つまり、第2分極反転領域31fを構成する第3分極部314および第4分極部315の体積は略同一であり、電圧を印加したときの非分極反転領域と分極反転領域の体積は等しくなる。したがって、第3分極部314および第4分極部315のそれぞれで発生する電荷の偏りは、符号が反対で量が等しくなり、その結果、互いに打ち消しあい相殺される。   Also, in the second domain-inverted region 31f, when a predetermined voltage is applied to the signal electrode 33 via the wiring 35 by the driving unit 32, a bias of charge that causes DC drift occurs in the crystal, but the first embodiment For the same reason, the DC drift phenomenon can be effectively suppressed. That is, the volumes of the third polarization unit 314 and the fourth polarization unit 315 constituting the second polarization inversion region 31f are substantially the same, and the volumes of the non-polarization inversion region and the polarization inversion region when voltage is applied are equal. Therefore, the charge bias generated in each of the third polarization unit 314 and the fourth polarization unit 315 has the opposite sign and the same amount, and as a result, cancels each other and cancels out.

上記第2実施形態では、電気光学結晶基板31の他方主面31cの全体が共通電極36を介して支持プレート37に支持されるように構成されているが、図6に示す第3実施形態のように支持プレート37の下面のうち第2分極反転領域31fの(+Z)側端部および(−Z)側端部と対向する部位への共通電極36の形成を省略してもよい。このように構成した場合、配線35と共通電極36とが第2分極反転領域31fの(−Z)側端部を挟んで対向するのを回避することができ、配線35と共通電極36との間で発生する電界の影響をさらに抑えることができる。   In the second embodiment, the other main surface 31c of the electro-optic crystal substrate 31 is configured to be supported by the support plate 37 via the common electrode 36. However, in the third embodiment shown in FIG. As described above, the formation of the common electrode 36 at the portion facing the (+ Z) side end and the (−Z) side end of the second domain-inverted region 31 f in the lower surface of the support plate 37 may be omitted. When configured in this manner, the wiring 35 and the common electrode 36 can be prevented from facing each other across the (−Z) side end portion of the second polarization inversion region 31 f, and the wiring 35 and the common electrode 36 can be prevented from facing each other. The influence of the electric field generated between them can be further suppressed.

上記したように、第1実施形態ないし第3実施形態では、第1分極部311および第2分極部312からなる分極対313の周期Λおよび配列方向Xがそれぞれ本発明の「第1周期」および「第1方向」の一例に相当している。また、第2実施形態および第3実施形態では、第3分極部314および第4分極部315からなる分極対316の周期および配列方向Yがそれぞれ本発明の「第2周期」および「第2方向」の一例に相当している。また、信号電極33および共通電極36がそれぞれ本発明の「第1電極」および「第2電極」の一例に相当している。さらに、第2実施形態および第3実施形態では、電気光学結晶基板31の一方主面31bが本発明の「第1分極反転領域の一方主面」の一例に相当し、他方主面31cが本発明の「第1分極反転領域の他方主面」の一例に相当している。   As described above, in the first to third embodiments, the period Λ and the arrangement direction X of the polarization pair 313 including the first polarization unit 311 and the second polarization unit 312 are the “first period” of the present invention and This corresponds to an example of “first direction”. In the second embodiment and the third embodiment, the period and the arrangement direction Y of the polarization pair 316 composed of the third polarization unit 314 and the fourth polarization unit 315 are the “second period” and “second direction” of the present invention, respectively. Is equivalent to an example. Further, the signal electrode 33 and the common electrode 36 correspond to examples of the “first electrode” and the “second electrode” of the present invention, respectively. Furthermore, in the second and third embodiments, the one principal surface 31b of the electro-optic crystal substrate 31 corresponds to an example of “one principal surface of the first domain-inverted region” of the present invention, and the other principal surface 31c is the main surface. This corresponds to an example of “the other main surface of the first domain-inverted region” of the invention.

<その他>
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、第1分極反転領域の一方主面を信号電極33上に直接配置することで信号電極33を本発明の「第1電極」として機能させているが、第1分極反転領域の一方主面と第1電極とを直接接触させることは光機能を発揮させる上での必須構成事項ではなく、例えば絶縁層を介して第1電極上に第1分極反転領域を配置してもよい。この点に関しては、第1分極反転領域の他方主面と第2電極(共通電極36)との配置関係についても同様である。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the embodiment described above, the signal electrode 33 functions as the “first electrode” of the present invention by directly arranging one main surface of the first polarization inversion region on the signal electrode 33. Direct contact between one main surface of the first electrode and the first electrode is not an essential component for exerting the optical function. For example, even if the first domain-inverted region is disposed on the first electrode via an insulating layer, Good. In this regard, the same applies to the arrangement relationship between the other main surface of the first domain-inverted region and the second electrode (common electrode 36).

また、上記第2実施形態および第3実施形態では、配線35と共通電極36との間で発生する電界の影響を抑制して光を直進させるために、2つの条件を満足させている。つまり、第2分極反転領域31fを構成する分極対316の周期(本発明の「第2周期」に相当)が第1分極反転領域31eを構成する分極対313の周期(本発明の「第1周期」に相当)と異なるという第1条件と、分極対316の配列方向が分極対313の配列方向と異なるという第2条件とをともに満足させている。ただし、上記電界の影響を抑制するためには、いずれか一方のみを満足させてもよい。また、例えば図7に示すように分極対316を構成する第3分極部314および第4分極部315の比率が分極対313を構成する第1分極部311および第2分極部312の比率と異なるという第3条件を満足させてもよい。要は、上記第1条件ないし第3条件のうちの少なくとも一つを満足させればよい。   In the second embodiment and the third embodiment, two conditions are satisfied in order to suppress the influence of the electric field generated between the wiring 35 and the common electrode 36 so that the light travels straight. That is, the period of the polarization pair 316 constituting the second domain-inverted region 31f (corresponding to the “second period” of the present invention) is the period of the polarization pair 313 constituting the first domain-inverted region 31e (“first” of the present invention Both of the first condition and the second condition that the arrangement direction of the polarization pair 316 is different from the arrangement direction of the polarization pair 313 are satisfied. However, in order to suppress the influence of the electric field, only one of them may be satisfied. Further, for example, as shown in FIG. 7, the ratio of the third polarization part 314 and the fourth polarization part 315 constituting the polarization pair 316 is different from the ratio of the first polarization part 311 and the second polarization part 312 constituting the polarization pair 313. The third condition may be satisfied. In short, it is only necessary to satisfy at least one of the first to third conditions.

また、上記第2実施形態および第3実施形態では、第1分極反転領域31eを取り囲むように第2分極反転領域31fを形成しているが、第2分極反転領域31fの構成はこれに限定されるものではない。すなわち、第1分極反転領域31eに隣接して第2分極反転領域31fを設け、第2分極反転領域31fを配線35上に配置するように構成することで第2実施形態および第3実施形態と同様の作用効果が得られる。ちなみに、このように配線35と共通電極36との間で発生する電界の影響を抑制するための構成については、分極対を構成する分極部が1:n(ただし、nは1以外)の体積比で形成された光機能デバイスや光変調器などにも適用可能である。   In the second and third embodiments, the second domain-inverted region 31f is formed so as to surround the first domain-inverted region 31e. However, the configuration of the second domain-inverted region 31f is limited to this. It is not something. In other words, the second polarization inversion region 31f is provided adjacent to the first polarization inversion region 31e, and the second polarization inversion region 31f is arranged on the wiring 35, so that the second embodiment and the third embodiment can be achieved. Similar effects can be obtained. Incidentally, in the configuration for suppressing the influence of the electric field generated between the wiring 35 and the common electrode 36 in this way, the polarization part constituting the polarization pair has a volume of 1: n (where n is other than 1). The present invention can also be applied to optical functional devices and optical modulators formed with a ratio.

また、上記実施形態では、光機能デバイス(=電気光学結晶基板31+信号電極33+共通電極36)を駆動部32と組み合わせて光変調器3として機能させているが、当該光機能デバイスの適用対象はこれに限定されるものではなく、例えば光偏向機能を発揮する光機能デバイスに対して適用してもよい。   In the above embodiment, the optical functional device (= electro-optic crystal substrate 31 + signal electrode 33 + common electrode 36) is combined with the drive unit 32 to function as the optical modulator 3, but the application target of the optical functional device is For example, the present invention may be applied to an optical functional device that exhibits an optical deflection function.

また、上記実施形態では、上記光機能デバイスを用いた光変調器3を露光装置1に適用しているが、露光装置1については種々の装置に適用可能である。例えば、上記露光装置1をパターン描画装置に適用してもよく、この適用によって高精度なパターン描画が可能となる。以下、図8ないし図10を参照しつつ本発明にかかる露光装置を用いたパターン描画の一例について説明する。   Moreover, in the said embodiment, although the optical modulator 3 using the said optical functional device is applied to the exposure apparatus 1, the exposure apparatus 1 is applicable to various apparatuses. For example, the exposure apparatus 1 may be applied to a pattern drawing apparatus, and this application enables high-precision pattern drawing. Hereinafter, an example of pattern drawing using the exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図8は本発明を適用可能な描画装置の一例を示す正面図である。図9は図8の描画装置の平面図である。図10は図8の描画装置の電気的構成を示すブロック図である。描画装置は、プリアライメント処理された半導体ウエハなどの基板Wを処理ステージ101に搬送し、当該処理ステージ101で基板Wを保持したまま光を基板Wの表面に照射してパターンを描画する装置である。   FIG. 8 is a front view showing an example of a drawing apparatus to which the present invention is applicable. FIG. 9 is a plan view of the drawing apparatus of FIG. FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of the drawing apparatus of FIG. The drawing apparatus is an apparatus for drawing a pattern by transporting a substrate W such as a semiconductor wafer subjected to pre-alignment processing to the processing stage 101 and irradiating the surface of the substrate W with light while holding the substrate W on the processing stage 101. is there.

描画装置は、露光ユニット100、プリアライメントユニット200、搬送ユニット300およびデータ作成ユニット500を有している。そして、これらのうち露光ユニット100、プリアライメントユニット200および搬送ユニット300の主要構成要素が、本体フレーム601で構成される骨格の天井面および周囲面にカバーパネル(図示省略)が取り付けられることによって形成される本体内部に配置されている。   The drawing apparatus includes an exposure unit 100, a pre-alignment unit 200, a transport unit 300, and a data creation unit 500. Of these, the main components of the exposure unit 100, the pre-alignment unit 200, and the transport unit 300 are formed by attaching cover panels (not shown) to the ceiling surface and the peripheral surface of the skeleton formed by the main body frame 601. Placed inside the main body.

描画装置の本体内部は、処理領域602と受け渡し領域603とに区分されている。これらの領域のうち処理領域602には、主として、露光ユニット100の主要構成である処理ステージ101、ステージ移動部102、ステージ位置計測部103、光学ユニット104、アライメント部105が配置されている。そして、露光ユニット100の露光制御部106が露光ユニット100の各部を制御することで光ビームを基板Wに露光してパターンを描画する。一方、受け渡し領域603には、図9に示すようにプリアライメントユニット200および搬送ユニット300が配置されている。プリアライメントユニット200は、プリアライメント処理を行う。また、搬送ユニット300は処理領域602に対する基板Wの搬出入を行う搬送ロボット301を有している。   The inside of the main body of the drawing apparatus is divided into a processing area 602 and a delivery area 603. Of these areas, the processing area 602 mainly includes a processing stage 101, a stage moving unit 102, a stage position measuring unit 103, an optical unit 104, and an alignment unit 105, which are the main components of the exposure unit 100. The exposure control unit 106 of the exposure unit 100 controls each part of the exposure unit 100 to expose the light beam onto the substrate W and draw a pattern. On the other hand, the pre-alignment unit 200 and the transport unit 300 are arranged in the delivery area 603 as shown in FIG. The pre-alignment unit 200 performs pre-alignment processing. In addition, the transfer unit 300 includes a transfer robot 301 that loads and unloads the substrate W with respect to the processing region 602.

また、描画装置の本体外部には、図8に示すようにアライメント部105に照明光を供給する照明部107が配置される。また、図8および図9への図示を省略しているが、同本体外部には上記露光制御部106およびデータ作成ユニット500が配置されている。   Further, an illumination unit 107 that supplies illumination light to the alignment unit 105 is disposed outside the main body of the drawing apparatus as shown in FIG. Although not shown in FIGS. 8 and 9, the exposure control unit 106 and the data creation unit 500 are disposed outside the main body.

さらに、描画装置の本体外部で、受け渡し領域603に隣接する位置には、キャリアCを載置するためのキャリア載置部604が配置される。そして、搬送ロボット301がキャリアC、プリアライメントユニット200および処理ステージ101にアクセスして基板Wを次のように搬送する。つまり、搬送ロボット301は、キャリア載置部604に載置されたキャリアCに収容された未処理の基板Wを取り出し、プリアライメントユニット200に搬入する。このプリアライメントユニット200は、プリアライメント処理を行って基板Wの外周部に形成されるノッチWa(図9)が予め設定した基準方向に向くように基板Wを位置決めする。こうしてプリアライメント処理を受けた基板Wを当該プリアライメントユニット200から処理ステージ101に搬送し、描画を行う。そして、描画終了後に描画処理済の基板Wを処理ステージ101からキャリアCに搬出する。   Further, a carrier placement portion 604 for placing the carrier C is disposed outside the main body of the drawing apparatus at a position adjacent to the transfer area 603. Then, the transfer robot 301 accesses the carrier C, the pre-alignment unit 200 and the processing stage 101 and transfers the substrate W as follows. That is, the transfer robot 301 takes out the unprocessed substrate W accommodated in the carrier C placed on the carrier placement unit 604 and carries it into the pre-alignment unit 200. The pre-alignment unit 200 performs pre-alignment processing and positions the substrate W so that a notch Wa (FIG. 9) formed on the outer peripheral portion of the substrate W faces a preset reference direction. The substrate W thus subjected to the pre-alignment process is transported from the pre-alignment unit 200 to the processing stage 101, and drawing is performed. Then, after the drawing is finished, the substrate W on which the drawing process has been performed is carried out from the processing stage 101 to the carrier C.

処理ステージ101は、平板状の外形を有し、その上面に基板Wを水平姿勢に載置して保持する保持部である。処理ステージ101の上面には、複数の吸引孔(図示省略)が形成されており、この吸引孔に負圧(吸引圧)を付与することによって、処理ステージ101上に載置された基板Wを処理ステージ101の上面に固定保持することができるようになっている。そして、処理ステージ101はステージ移動部102により移動させる。   The processing stage 101 is a holding unit that has a flat outer shape and places and holds the substrate W in a horizontal posture on the upper surface thereof. A plurality of suction holes (not shown) are formed on the upper surface of the processing stage 101. By applying a negative pressure (suction pressure) to the suction holes, the substrate W placed on the processing stage 101 is removed. It can be fixedly held on the upper surface of the processing stage 101. Then, the processing stage 101 is moved by the stage moving unit 102.

ステージ移動部102は、処理ステージ101を主走査方向(Y軸方向)、副走査方向(X軸方向)、及び回転方向(Z軸周りの回転方向(θ軸方向))に移動させる機構である。ステージ移動部102は、支持プレート122上で処理ステージ101を鉛直軸Z回りに微小回転させる回転機構121と、支持プレート122を支持するベースプレート124と、支持プレート122を副走査方向Xに移動させる副走査機構123と、ベースプレート124を主走査方向Yに移動させる主走査機構125とを備える。副走査機構123および主走査機構125は露光制御部106からの指示に応じて処理ステージ101を移動させる。なお、このようなステージ移動部102としては、従来多用されているX−Y−θ軸移動機構を用いることができる。   The stage moving unit 102 is a mechanism that moves the processing stage 101 in the main scanning direction (Y-axis direction), the sub-scanning direction (X-axis direction), and the rotation direction (rotation direction around the Z axis (θ-axis direction)). . The stage moving unit 102 is a rotating mechanism 121 that rotates the processing stage 101 about the vertical axis Z on the support plate 122, a base plate 124 that supports the support plate 122, and a sub-movement that moves the support plate 122 in the sub-scanning direction X. A scanning mechanism 123 and a main scanning mechanism 125 that moves the base plate 124 in the main scanning direction Y are provided. The sub-scanning mechanism 123 and the main scanning mechanism 125 move the processing stage 101 in response to an instruction from the exposure control unit 106. As such a stage moving unit 102, a conventionally used XY-θ axis moving mechanism can be used.

ステージ位置計測部103は、処理ステージ101の位置を計測する機構である。ステージ位置計測部103は、露光制御部106と電気的に接続されており、露光制御部106からの指示に応じて処理ステージ101の位置を計測する。ステージ位置計測部103は、例えば処理ステージ101に向けてレーザ光を照射し、その反射光と出射光との干渉を利用して、処理ステージ101の位置を計測する機構により構成されているが、その構成動作はこれに限定されるものではない。   The stage position measurement unit 103 is a mechanism that measures the position of the processing stage 101. The stage position measurement unit 103 is electrically connected to the exposure control unit 106 and measures the position of the processing stage 101 in accordance with an instruction from the exposure control unit 106. The stage position measurement unit 103 is configured by a mechanism that irradiates the processing stage 101 with laser light and measures the position of the processing stage 101 using interference between the reflected light and the emitted light, for example. The configuration operation is not limited to this.

光学ユニット104は、2つの露光ヘッド1a、1bを有している。露光ヘッド1a、1bは図1に示す露光装置1と同一構成を有しており、光源21から射出された光ビームをCAD(Computer
Aided Design)データで記述されたパターンに対応する描画データに基づき変調する。なお、ここでは、第1実施形態にかかる光機能デバイスを用いた露光装置を露光ヘッドとして用いているが、その他の実施形態にかかる光機能デバイスを用いた露光装置を用いてもよいことは言うまでもない。また、露光ヘッドの設置数はこれに限定されず任意である。
The optical unit 104 has two exposure heads 1a and 1b. The exposure heads 1a and 1b have the same configuration as the exposure apparatus 1 shown in FIG. 1, and the light beam emitted from the light source 21 is converted into a CAD (Computer).
Aided Design) is modulated based on drawing data corresponding to a pattern described by data. Although the exposure apparatus using the optical functional device according to the first embodiment is used as the exposure head here, it goes without saying that the exposure apparatus using the optical functional device according to other embodiments may be used. Yes. Further, the number of exposure heads is not limited to this and is arbitrary.

アライメント部105は基板Wの表面に形成されるアライメントマーク(図示省略)を撮像する。アライメント部105は、鏡筒、対物レンズ、およびCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサを有する撮像部151を備える。本実施形態では、CCDイメージセンサとしてエリアイメージセンサ(二次元イメージセンサ)を用いているが、これに限定されるものではない。また、アライメント部105は、図示しない昇降機構によって所定の範囲内で昇降可能に支持されている。   The alignment unit 105 images an alignment mark (not shown) formed on the surface of the substrate W. The alignment unit 105 includes an imaging unit 151 having a lens barrel, an objective lens, and a CCD (Charge Coupled Device) image sensor. In this embodiment, an area image sensor (two-dimensional image sensor) is used as the CCD image sensor, but the present invention is not limited to this. Moreover, the alignment part 105 is supported so that raising / lowering is possible within the predetermined range by the raising / lowering mechanism which is not shown in figure.

照明部107は鏡筒とファイバ71を介して接続され、アライメント部105に対して照明用の光を供給する。照明部107から延びるファイバ171によって導かれる光は、撮像部151の鏡筒を介して基板Wの上面に導かれ、その反射光は、対物レンズを介してCCDイメージセンサで受光される。これによって、基板Wの上面が撮像されて撮像データが取得されることになる。撮像部151はマーク位置計測部152と電気的に接続されており、取得した撮像データをマーク位置計測部152に出力する。マーク位置計測部152は当該撮像データに基づいてアライメントマークの座標位置を求め、露光制御部106に出力する。   The illumination unit 107 is connected to the lens barrel via the fiber 71, and supplies illumination light to the alignment unit 105. The light guided by the fiber 171 extending from the illumination unit 107 is guided to the upper surface of the substrate W through the lens barrel of the imaging unit 151, and the reflected light is received by the CCD image sensor through the objective lens. As a result, the upper surface of the substrate W is imaged and image data is acquired. The imaging unit 151 is electrically connected to the mark position measurement unit 152, and outputs the acquired imaging data to the mark position measurement unit 152. The mark position measurement unit 152 obtains the coordinate position of the alignment mark based on the imaging data, and outputs it to the exposure control unit 106.

データ作成ユニット500は、CPU(Central Processing Unit)や記憶部510等を有するコンピュータで構成されており、露光制御部106とともに電装ラック内に配置されている。また、データ作成ユニット500内のCPUが所定のプログラムに従って演算処理することにより、データ作成部520、アライメント座標導出部530およびラスタライズ部540が実現される。本実施形態では、基板Wの表面に重ね合わせて描画するパターンは外部のCAD等により生成されたベクトル形式の設計データで記述されており、その設計データがデータ作成ユニット500に入力されると、記憶部510に書き込まれて保存される。そして、データ作成部520が設計データ511を補正して補正設計データを作成し、アライメント座標導出部530およびラスタライズ部540に送る。   The data creation unit 500 includes a computer having a CPU (Central Processing Unit), a storage unit 510, and the like, and is arranged in the electrical rack together with the exposure control unit 106. In addition, the data creation unit 520, the alignment coordinate deriving unit 530, and the rasterizing unit 540 are realized by the CPU in the data creation unit 500 performing arithmetic processing according to a predetermined program. In the present embodiment, the pattern to be drawn superimposed on the surface of the substrate W is described in vector format design data generated by an external CAD or the like, and when the design data is input to the data creation unit 500, It is written and stored in the storage unit 510. Then, the data creation unit 520 corrects the design data 511 to create corrected design data, which is sent to the alignment coordinate deriving unit 530 and the rasterizing unit 540.

アライメント座標導出部530は上記補正設計データに含まれるアライメントマークの座標を導出し、露光制御部106に送信する。これを受けて露光制御部106はアライメント部105によるアライメント処理を実行する。   The alignment coordinate deriving unit 530 derives the coordinates of the alignment mark included in the correction design data and transmits them to the exposure control unit 106. In response to this, the exposure control unit 106 performs alignment processing by the alignment unit 105.

ラスタライズ部540は、アライメント座標導出部530によるアライメントマークの座標導出処理および露光制御部106によるアライメント処理と並行して補正設計データをラスタライズしてランレングスデータ(描画データ)512を生成して記憶部510に保存する。そして、露光制御部106からのデータ要求に応じてランレングスデータ512が記憶部510から露光制御部106に出力され、当該ランレングスデータ512にしがたって基板Wの表面へのパターン描画が実行される。   The rasterizing unit 540 rasterizes the corrected design data in parallel with the alignment mark coordinate deriving process by the alignment coordinate deriving unit 530 and the alignment process by the exposure control unit 106 to generate run-length data (drawing data) 512 to store the data. Save to 510. In response to a data request from the exposure control unit 106, run-length data 512 is output from the storage unit 510 to the exposure control unit 106, and pattern drawing on the surface of the substrate W is executed in accordance with the run-length data 512. .

上記のように構成された描画装置では、搬送ロボット301がキャリア載置部604に載置されたキャリアCから基板Wを搬出し、プリアライメントユニット200に搬送し、プリアライメント処理を行う。プリアライメント処理が完了すると、搬送ロボット301がプリアライメントユニット200から処理ステージ101への基板Wの搬送を開始する。そして、基板搬送動作を行っている間に、データ作成ユニット500がランレングスデータを作成する。   In the drawing apparatus configured as described above, the transport robot 301 unloads the substrate W from the carrier C placed on the carrier placement unit 604, transports it to the pre-alignment unit 200, and performs pre-alignment processing. When the pre-alignment process is completed, the transport robot 301 starts transporting the substrate W from the pre-alignment unit 200 to the processing stage 101. Then, during the substrate transport operation, the data creation unit 500 creates run-length data.

そして、搬送ロボット301により基板Wが処理ステージ101に載置されて基板Wのローディング動作が完了すると、露光制御部106はアライメント処理を行う。すなわち、ステージ移動部102により処理ステージ101が撮像部151の直下位置に移動して各アライメントマークを順番に撮像部151の撮像可能位置に位置決めし、撮像部151によるマーク撮像が実行される。この撮像部151から出力される画像信号はマーク位置計測部152により処理され、アライメントマークの処理ステージ101上の位置が正確に求められる。そして、これらの計測位置情報に基づき回転機構121が作動して処理ステージ101を基板Wの表面の面法線と平行な軸、つまり鉛直軸回りに微小回転させて基板Wの表面をパターン描画に適した向きにアライメント(位置合わせ)する。   When the substrate W is placed on the processing stage 101 by the transfer robot 301 and the loading operation of the substrate W is completed, the exposure control unit 106 performs alignment processing. That is, the processing stage 101 is moved to a position immediately below the imaging unit 151 by the stage moving unit 102, and the alignment marks are sequentially positioned at the imageable positions of the imaging unit 151, and mark imaging by the imaging unit 151 is executed. The image signal output from the imaging unit 151 is processed by the mark position measurement unit 152, and the position of the alignment mark on the processing stage 101 is accurately obtained. Then, based on these measurement position information, the rotation mechanism 121 is operated, and the processing stage 101 is slightly rotated about the axis parallel to the surface normal of the surface of the substrate W, that is, the vertical axis, to pattern the surface of the substrate W. Align to the appropriate orientation.

アライメント処理が完了すると、露光制御部106はデータ作成ユニット500に対してデータ要求を行い、記憶部510から読み出されるランレングスデータ512にしがたって基板Wの表面に対するパターン描画を行う。   When the alignment process is completed, the exposure control unit 106 makes a data request to the data creation unit 500 and draws a pattern on the surface of the substrate W in accordance with the run length data 512 read from the storage unit 510.

以上のように、本発明にかかる光機能デバイスを装備する露光装置によって露光ヘッド1a、1bを構成しているため、DCドリフト現象が抑制されて描画データに基づく光変調を良好に行うことができる。その結果、基板Wの表面にパターンを高精度に描画することができる。   As described above, since the exposure heads 1a and 1b are configured by the exposure apparatus equipped with the optical functional device according to the present invention, the DC drift phenomenon is suppressed and light modulation based on the drawing data can be performed satisfactorily. . As a result, a pattern can be drawn on the surface of the substrate W with high accuracy.

この発明は、電界を受けることで分極の向きが互いに反対である分極対を発生させる光機能デバイス、当該光機能デバイスを用いた光変調器や露光装置全般に好適に用いることができる。   The present invention can be suitably used for an optical functional device that generates a polarization pair whose polarization directions are opposite to each other by receiving an electric field, an optical modulator using the optical functional device, and an exposure apparatus in general.

1…露光装置
1a、1b…露光ヘッド(露光装置)
2…照明光学系
3…光変調器
4…投影光学系
31e…第1分極反転領域
31f…第2分極反転領域
33…信号電極(第1電極)
35…配線
36…共通電極(第2電極)
311…第1分極部
312…第2分極部
313、316…分極対
314…第3分極部
315…第4分極部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exposure apparatus 1a, 1b ... Exposure head (exposure apparatus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Illumination optical system 3 ... Optical modulator 4 ... Projection optical system 31e ... 1st polarization inversion area | region 31f ... 2nd polarization inversion area | region 33 ... Signal electrode (1st electrode)
35 ... Wiring 36 ... Common electrode (second electrode)
311 ... 1st polarization part 312 ... 2nd polarization part 313, 316 ... Polarization pair 314 ... 3rd polarization part 315 ... 4th polarization part

Claims (10)

分極の向きが互いに反対であり電界により分極方位に従った屈折率変化を発生する第1分極部および第2分極部が配列された第1分極反転領域と、
分極の向きが互いに反対であり電界により分極方位に従った屈折率変化を発生する第3分極部および第4分極部が配列された前記第1分極反転領域と異なる周期分極反転構造を有し、前記第1分極反転領域に隣接して形成された第2分極反転領域と、
前記第1分極反転領域の一方主面に設けられる第1電極と、
前記第1分極反転領域を挟んで前記第1分極反転領域の一方主面と反対側の他方主面に設けられる第2電極と
を備え、
前記第1分極反転領域は前記第1電極に対応して設けられるとともに、前記第2分極反転領域は前記第1電極に電圧を印加するための配線に対応して設けられ、
前記第3分極部および前記第4分極部からなる分極対の配列が、前記第1分極部および前記第2分極部からなる分極対の配列に対して直交し、
前記第1分極部の体積と前記第2分極部の体積とが略同一であり、
前記第3分極部の体積と前記第4分極部の体積とが略同一であることを特徴とする光機能デバイス。
A first polarization inversion region in which a first polarization part and a second polarization part in which directions of polarization are opposite to each other and a refractive index change according to a polarization direction is generated by an electric field are arranged;
Having a periodic polarization reversal structure different from the first polarization reversal region in which the third polarization part and the fourth polarization part in which the polarization directions are opposite to each other and the refractive index change is generated according to the polarization direction by the electric field, A second domain-inverted region formed adjacent to the first domain-inverted region;
A first electrode provided on one main surface of the first domain-inverted region;
A second electrode provided on the other main surface opposite to one main surface of the first polarization reversal region across the first polarization reversal region,
The first domain-inverted region is provided corresponding to the first electrode, and the second domain-inverted region is provided corresponding to a wiring for applying a voltage to the first electrode,
An array of polarization pairs composed of the third polarization part and the fourth polarization part is orthogonal to an array of polarization pairs composed of the first polarization part and the second polarization part;
The volume of the first polarization part and the volume of the second polarization part are substantially the same,
The optical functional device, wherein a volume of the third polarization part and a volume of the fourth polarization part are substantially the same.
請求項1に記載の光機能デバイスであって、
前記第1分極反転領域は、前記第1分極部および前記第2分極部が交互に第1周期で第1方向に配列された周期分極反転構造を有する光機能デバイス。
The optical functional device according to claim 1,
The first polarization inversion region is an optical functional device having a periodic polarization inversion structure in which the first polarization unit and the second polarization unit are alternately arranged in a first direction in a first period.
請求項2に記載の光機能デバイスであって、
前記電界を受けて前記第1分極反転領域に回折格子が形成される光機能デバイス。
The optical functional device according to claim 2,
An optical functional device in which a diffraction grating is formed in the first domain-inverted region upon receiving the electric field.
請求項2または3に記載の光機能デバイスであって、
前記第1分極部および前記第2分極部からなる分極対を第1分極対とし、前記第3分極部および前記第4分極部からなる分極対を第2分極対とし、
前記第2分極反転領域は、前記第3分極部および前記第4分極部を組み合わせた前記第2分極対を第2周期で第2方向に配列した分極反転構造を有し、
前記第2周期が前記第1周期と異なるという第1条件と、前記第2分極対を構成する前記第3分極部および前記第4分極部の比率が前記第1分極対を構成する前記第1分極部および前記第2分極部の比率と異なるという第3条件とのうち少なくとも一つを満足する光機能デバイス。
The optical functional device according to claim 2 or 3,
A polarization pair consisting of the first polarization part and the second polarization part is a first polarization pair, a polarization pair consisting of the third polarization part and the fourth polarization part is a second polarization pair,
The second domain-inverted region has a domain-inverted structure in which the second polarization pairs obtained by combining the third polarization unit and the fourth polarization unit are arranged in a second direction in a second period,
The first condition that the second period is different from the first period, and the ratio of the third polarization part and the fourth polarization part constituting the second polarization pair constitute the first polarization pair . An optical functional device that satisfies at least one of a third condition that the ratio is different from the ratio of the polarization part and the second polarization part .
光を変調する光変調器であって、
分極の向きが互いに反対であり電界により分極方位に従った屈折率変化を発生する第1分極部および第2分極部が交互に第1周期で第1方向に配列される周期分極反転構造の第1分極反転領域を有する電気光学結晶基板と、
前記第1分極反転領域の一方主面に設けられる第1電極と、
前記第1分極反転領域を挟んで前記第1分極反転領域の一方主面と反対側の他方主面に設けられる第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に電位差を与えて電界を前記第1分極反転領域に与えて回折格子を形成して前記光を変調する駆動部と、
分極の向きが互いに反対であり電界により分極方位に従った屈折率変化を発生する第3分極部および第4分極部が配列された前記第1分極反転領域と異なる周期分極反転構造を有し、前記第1分極反転領域に隣接して形成された第2分極反転領域と
を備え、
前記第1分極反転領域は前記第1電極に対応して設けられるとともに、前記第2分極反転領域は前記第1電極に電圧を印加するための配線に対応して設けられ、
前記第3分極部および前記第4分極部からなる分極対の配列が、前記第1分極部および前記第2分極部からなる分極対の配列に対して直交し、
前記第1分極部の体積と前記第2分極部の体積とが略同一であり、
前記第3分極部の体積と前記第4分極部の体積とが略同一であることを特徴とする光変調器。
An optical modulator for modulating light,
The first polarization unit and the second polarization unit that have opposite polarization directions and generate a refractive index change according to the polarization direction by an electric field are alternately arranged in the first direction in the first period. An electro-optic crystal substrate having one domain inversion region;
A first electrode provided on one main surface of the first domain-inverted region;
A second electrode provided on the other principal surface opposite to the one principal surface of the first polarization inversion region across the first polarization inversion region;
A driving unit that applies a potential difference between the first electrode and the second electrode to apply an electric field to the first domain-inverted region to form a diffraction grating to modulate the light;
Having a periodic polarization reversal structure different from the first polarization reversal region in which the third polarization part and the fourth polarization part in which the polarization directions are opposite to each other and the refractive index change is generated according to the polarization direction by the electric field, A second domain inversion region formed adjacent to the first domain inversion region,
The first domain-inverted region is provided corresponding to the first electrode, and the second domain-inverted region is provided corresponding to a wiring for applying a voltage to the first electrode,
An array of polarization pairs composed of the third polarization part and the fourth polarization part is orthogonal to an array of polarization pairs composed of the first polarization part and the second polarization part;
The volume of the first polarization part and the volume of the second polarization part are substantially the same,
The optical modulator, wherein a volume of the third polarization unit and a volume of the fourth polarization unit are substantially the same.
請求項5に記載の光変調器であって、
前記配線は、前記第1分極反転領域の一方主面側に設けられる光変調器。
The optical modulator according to claim 5, comprising:
The wiring is an optical modulator provided on one main surface side of the first domain-inverted region.
請求項6に記載の光変調器であって、
前記第2電極は前記第1分極反転領域および前記第2分極反転領域を前記第1分極反転領域の他方主面側より覆うように設けられる光変調器。
The optical modulator according to claim 6, comprising:
The second electrode is an optical modulator provided so as to cover the first domain-inverted region and the second domain-inverted region from the other main surface side of the first domain-inverted region.
請求項6に記載の光変調器であって、
前記第2電極は、前記第2分極反転領域を介して前記配線と対向するのを回避しながら少なくとも前記第1分極反転領域を前記第1分極反転領域の他方主面側より覆うように設けられる光変調器。
The optical modulator according to claim 6, comprising:
The second electrode is provided so as to cover at least the first polarization inversion region from the other main surface side of the first polarization inversion region while avoiding facing the wiring via the second polarization inversion region. Light modulator.
光を変調する光変調器であって、
分極の向きが互いに反対であり電界により分極方位に従った屈折率変化を発生する第1分極部および第2分極部が交互に第1周期で第1方向に配列される周期分極反転構造の第1分極反転領域を有する電気光学結晶基板と、
前記第1分極反転領域の一方主面に設けられる第1電極と、
前記第1分極反転領域を挟んで前記第1分極反転領域の一方主面と反対側の他方主面に設けられる第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に電位差を与えて電界を前記第1分極反転領域に与えて回折格子を形成して前記光を変調する駆動部とを備え、
前記第1分極反転領域に隣接して第2分極反転領域が形成され、
前記第2分極反転領域は、分極の向きが互いに反対であり電界により分極方位に従った屈折率変化を発生する第3分極部および第4分極部が配列された、前記第1分極反転領域と異なる周期分極反転構造を有し、
前記第1分極反転領域の一方主面側で、前記第1電極に電圧を印加するための配線が前記第2分極反転領域に設けられ、
前記第2電極は、前記第2分極反転領域を介して前記配線と対向するのを回避しながら少なくとも前記第1分極反転領域を前記第1分極反転領域の他方主面側より覆うように設けられ、
前記第1分極部の体積と前記第2分極部の体積とが略同一であり、
前記第3分極部の体積と前記第4分極部の体積とが略同一であることを特徴とする光変調器。
An optical modulator for modulating light,
The first polarization unit and the second polarization unit that have opposite polarization directions and generate a refractive index change according to the polarization direction by an electric field are alternately arranged in the first direction in the first period. An electro-optic crystal substrate having one domain inversion region;
A first electrode provided on one main surface of the first domain-inverted region;
A second electrode provided on the other principal surface opposite to the one principal surface of the first polarization inversion region across the first polarization inversion region;
A drive unit that modulates the light by providing a potential difference between the first electrode and the second electrode to apply an electric field to the first domain-inverted region to form a diffraction grating;
A second domain-inverted region is formed adjacent to the first domain-inverted region;
The second domain-inverted region includes a first domain-inverted region in which a third polarization unit and a fourth domain-polarized unit in which the polarization directions are opposite to each other and the refractive index changes according to the polarization direction by an electric field are arranged Have different periodically poled structures,
A wiring for applying a voltage to the first electrode is provided in the second domain-inverted region on one main surface side of the first domain-inverted region,
The second electrode is provided so as to cover at least the first polarization inversion region from the other main surface side of the first polarization inversion region while avoiding facing the wiring via the second polarization inversion region. ,
The volume of the first polarization part and the volume of the second polarization part are substantially the same,
The optical modulator, wherein a volume of the third polarization unit and a volume of the fourth polarization unit are substantially the same.
光源からの光を照射する照明光学系と、
前記照明光学系から照射される光を変調する請求項5ないし9のいずれか一項に記載の光変調器と、
前記光変調器により変調された光を被露光部に投影する投影光学系と
を備えることを特徴とする露光装置。
An illumination optical system that emits light from a light source;
The light modulator according to any one of claims 5 to 9, which modulates light emitted from the illumination optical system;
An exposure apparatus comprising: a projection optical system that projects light modulated by the light modulator onto an exposed portion.
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