JPS62502148A - 干渉計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 干渉計 本発明は干渉計、とくに物体上、普通にはホトレジスト薄膜を被覆したガラスの ディスク上に正確に結像される密接間隔の干渉縞を発生するために使用される干 渉計に関する。

複数個の溝、つまり突起列などの形をした規則的構造性表面を有する放射怒応層 が被覆されているディスクをメモリ素子に使用する光メモリ装置は周知である。

この種の光メモリ用ディスクは、たとえばヨーロッパ特許公告第０１０７３７９ 号に記載されている。

この光メモリ用ディスク、及びこれに類似のディスクの表面構造性パターンに必 要な寸法はごく微小な規模のものであり、従って光メモリ用ディスクのレプリカ を取るために使用されるマスターディスクを製作する際に種々の問題を生じるこ とがある。

ホトレジストが感光性を示す波長の光でホトレジストを照射し、ホトレジスト上 に干渉図形を形成することは周知である。しかしながら、１μｍ、又はそれ以下 の間隔をもつ同心円状の縞から成る干渉図形を形成することは非常に難かしい。

本発明によれば、＋１）単一のコヒーレントな光源、（２）該コヒーレントな光 源の光軸上に配置した第１の収束レンズ、（３）上記第１の収束レンズから該レ ンズの焦点距離よりも大きな距離を隔てて該光軸上に配置したビームスプリンタ ー光学系、（４）上記光軸上に配置したレンズであって、使用時に該ビームスプ リンター光学系から発する２つのビームを受けると共に、該ビームを焦点に収束 させる第２の収束レンズ、及び（５）ミラー光学系であって、該第２の収束レン ズによって収束されたビームを該光学系に入射させると共に、該光学系からの反 射ビームを焦点において上記２つのビームの主光線が大技角をなすように交差さ せるように配置したミラ−光学系から成る干渉計が提供される。

ビームスブリック−光学系は偏光系を伴ったウオーラストンプリズムを包含する ことが好ましい。コヒーレントな光源は、゛便宜上、約４５０ｎｍ、又はそれ以 下の光を発生するレーザーとする。

第１の収束レンズは約４０１１乃至５０龍の焦点距離を有するのが好ましく、第 ２の収束レンズは顕微鏡の対物レンズとするのが好都合である。たとえば、開口 数が０．２５の顕微鏡の対物レンズで４５０ｎｍの波長のレーザービームを焦点 に収束させると、ビーム強度が半分になる位置におけるビーム幅は約９００ｎｍ となり、又ビームスプリンター光学系とミラー光学系が上記２つのビームを９０ °の交角で交差させるようにすると、かかる２つのビームは約３００ｎｍの間隔 をもった直線状干渉縞を焦点に形成する。かかる２つのビームの交角は少なくと も４５°、より好ましくは少なくとも９０°であることが好ましい、　１添付図 面を参照して、以下に本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の光学系を略示する図、第２図は第１図に示す光学系の部分の作 用を図示する略光線追跡図である。

図面について説明する。レーザー（図示せず）により発生させられたビームＢは 、焦点距離４５鶴の第１の収束レンズＬ１により収束されて、直径２０μｍ乃至 ２５μｍのピンホールにおけるビームウェストにビームスポットを形成する。図 示のように、プリズムＲをレンズＬ１とピンホールＡとの間に配置する。このピ ンホールＡはレーザービームから迷光を除去するためのものであるが、使用する レーザー光の純度が充分に高いときは省略してもよい、いずれにしても、ピンホ ール、すなわちビームウェストが光学系の残余によって結像されることになる物 体となる。

第１の半波長板Ｐ、をピンホールＡとウォラストンプリズムＷを含むビームスプ リッタ−光学系との間に介在させて配置する。

半波長板Ｐ＋　はレーザービームの偏光面を回転させて該偏光面がウォラストン プリズムＷの直線偏光分離面（この面は紙面と一致している）に対して４５゛の 角度をなすようにする。ウォラストンプリズムＷはたとえば、水晶又は方角石で 作られるが、プリズム角は前者の場合は６３°であり、後者の場合は６．６°で ある。

プリズムに使用する材料に固有のプリズム角は±１．２°の範囲内に収まるよう に正確に形成しなければならない。同じ偏りで、しかも等しい強さの偏光成分を 選択できるようにするため、偏光子Ｐ２をウォラストンプリズムの直線偏光分離 面に対し４５“の角度に設定する。第２の半波長板Ｐ、は、この共通偏光面を回 転させ偏光の電気ベクトルＥの方向が紙面に垂直となるようにするためのもので ある。こうすることによって、最大のコントラストを有する干渉縞が確実に得ら れることになる。

たとえばオリンパス（Ｏｌｙｍｐｕｓ）のＤＡＩＯＸなどの顕微鏡対物レンズの 形をした第２の収束レンズ、つまりレンズ系Ｌ２を第２図に示すミラー光学系と 組合わせて使用することによって焦点への、ビームの収束を行なう、顕微鏡対物 レンズＬ、の前方に固定　′配置した透明板り、にミラーＭを接触させて配置す る。このミラー光学系は下方に向かう斜面を有する、２つの平坦部材Ｍ１及びＭ 、から成り、これらの部材の対向内壁面にはたとえばアルミニウムの薄膜などの 高反射率層が被覆されている。第２図には、ウォラストンプリズムＷから出、偏 光素子Ｐ、　、Ｐ、を通過して進む２木のビームがそれぞれの主光線Ｂｌ（！： Ｂ！とによって示されている。顕微鏡対物レンズＬ２　（第２図には図示せず） から出た後、２つのビームＢＩ及びＢｔは透明板り、を通過してミラーＭ１及び Ｍ２に向かう。各ビームの主光線の、それぞれのミラーへの入射角は６７．５° である。透明板り、は、たとえば直径２゜鶴などの手頃な大きさを持ち、顕微鏡 対物レンズの前方に固定配置されたガラス、又は溶融石英のディスクとしてもよ い、ミラーＭ、とＭ、はビームＢ１とＢ！を収束させて両ビームをこれらのミラ ーの底面から約０．１　ｍｍ下方の点Ｆにおける焦点に到達させる。

２つのビームの交差角は９０°である。焦点Ｆと透明板り、の遠いほうの表面と の間の距離は、本実施の場合、４覧ｌである。

ウオーラストンプリズムＷは偏光作用を行なう。顕微鏡対物しの距離を隔てた、 ２つの見掛の光源から発した光を受け取る。上式で、φはウオーラストンプリズ ムの偏角であって、その代表的な値は２°であり、又ｌはウォラストンプリズム からピンホールまでの距離であって、その代表的な値は約２００ｍである。この 分離距離は調整可能である。

第１の半波長板Ｐ１、第２の半波長板Ｐ、及び偏光子Ｐ２を必要とするのは、上 記２つの見掛けの光源が等しい強度を持つようにするため、及び干渉することに なる２つのビームが焦点に到達した時これら両ビームが正しい偏りを持つように するためである。

本発明の干渉計の使用に当っては、露光すべきホトレジストを焦点Ｆを含む平面 内に置く。普通には、ホトレジストを偏平な円形ディスクの表面に塗布し、この ディスクの外周面に近接して干渉図形を生ぜしめる。ついで、ディスクを回転さ せつつ、干渉縞の螺旋状トラックが形成されるように半径方向にそってディスク の翻訳を露光の行なわれている間継続して行なう。干渉計をホトレジストの表面 から上方の定距離に維持するため、ホトレジストの塗布されているディスクを光 学系に関する、その正しい位置に正確に配置する。これは、たとえば空気軸受を 使用するとか、電子式サーボ技術を使用するなどして周知の技術で行なうことが 可能である。

国際調査報告 １＋ｔｌｅ＋＋ｖｍｍｌＡ＠ｅ”ｍ”Ｍ、ＰＣＴ／ＧＢ　８６１００１０１ＡＮ ＮＥＸτＯフ＝ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　０Ｎ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＪ’ＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、　ＰＣＴ／Ｇ Ｂ　１１６１００１０１　（ＳＡ　１２３７６）Ｅ！’−Ａ−０１０７３７９０ ２１０Ｓ１５１４　ＪＰ−Ａ−５９１３５６４３０３１０Ｓ／８４ＣＢ−Ａ−１ ３７３０Ｌｌ　０６／１１／７４　Ｎｏｎｅ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．（１）単一のコヒーレントな光源、（２）該コヒーレントな光源の光軸上に 配置した第１の収束レンズ、（３）上記第１の収束レンズから該レンズの焦点距 離よりも大きな距離を隔てて該光軸上に配置したビームスプリッター光学系、（ ４）上記光軸上に配置したレンズであって、使用時に該ビームスプリッター光学 系から発する２つのビームを受けると共に該ビームを焦点に収束させる第２の収 束レンズ、及び（５）ミラー光学系てあって、該第２の収束梁によって収束され たビームを該光学系に入射させると共に、該光学系からの反射ビームを焦点にお いて上記２つのビームの主光線が大挾角をなすように交差させるように配置した ミラー光学系から成ることを特徴とする干渉計。
2. ２．ビームスプリッター光学系がウォーラストンプリズムと偏光系を包含する請 求の範囲第１項に記載の干渉計。
3. ３．上記コヒーレントな光源が約４５０ｍｍ、又はそれ以下の波長の光を発生す るレーザーである請求の範囲第１項、又は第２項に記載の干渉計。
4. ４．第１の収束レンズが約４０ｎｍ乃至５０ｎｍの焦点距離を有し、第２の収束 レンズが顕微鏡の対物レンズである請求の範囲第１項、第２項、又は第３項に記 載の干渉計。
5. ５．上記反射ビームが少なくとも４５°の交差角で交差させられるように光学素 子を配置した請求の範囲第１項、第２項、第３項、又は第４項に記載の干渉計。
6. ６．上記交差角が９０°、又はそれ以下である請求の範囲第５項に記載の干渉計 。