KR101187610B1 - 파장 변환 광학계, 레이저 광원, 노광 장치, 피검물 검사장치, 및 고분자 결정의 가공 장치 - Google Patents

파장 변환 광학계, 레이저 광원, 노광 장치, 피검물 검사장치, 및 고분자 결정의 가공 장치 Download PDF

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KR101187610B1 KR1020060068364A KR20060068364A KR101187610B1 KR 101187610 B1 KR101187610 B1 KR 101187610B1 KR 1020060068364 A KR1020060068364 A KR 1020060068364A KR 20060068364 A KR20060068364 A KR 20060068364A KR 101187610 B1 KR101187610 B1 KR 101187610B1
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아키라 도쿠히사
요시노리 오시타
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

과제
종래의 광학계보다도 간단한 광학계에서 8 배파를 형성할 수 있는 레이저 장치를 제공한다.
해결 수단
P 편광의 기본파로부터 2 배파 형성 광학 소자 (3), 3 배파 형성 광학 소자 (4), 5 배파 형성 광학 소자 (6) 를 경유하여 5 배파를 형성함과 함께, P 편광의 기본파로부터 2 배파 형성 광학 소자 (9) 에 의해서, P 편광의 2 배파를 형성한다. S 편광의 기본파는, 다이크로익 미러 (13) 에 의해 상기 서술한 P 편광의 2 배파와 합성되고, 또한 P 편광의 5 배파, 상기 S 편광의 기본파, P 편광의 2 배파는 다이크로익 미러 (10) 로 합성되어, 7 배파 형성 광학 소자 (11) 에 입사한다. P 편광의 2 배파와 5 배파로부터 S 편광의 7 배파가 형성되고, S 편광의 기본파와 함께 8 배파 형성 광학 소자 (12) 에 입사하여 합성되어, P 편광의 8 배파가 형성된다.
S 편광, P 편광, 다이크로익 미러, 광학계, 레이저

Description

파장 변환 광학계, 레이저 광원, 노광 장치, 피검물 검사 장치, 및 고분자 결정의 가공 장치{WAVELENGTH CONVERSION OPTICAL SYSTEM, LASER LIGHT SOURCE, EXPOSURE APPARATUS, OBJECT INSPECTION DEVICE, AND POLYMER CRYSTAL PROCESSING APPARATUS}
도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태인 레이저 장치의 광학계의 개요를 나타내는 도면이다.
도 2(a) 는 제 1 실시 형태의 2 배파의 피크 파워에 대한 5 배파로부터 7 배파로의 변환 효율을 나타내는 도면이고, 도 2(b) 는, 기본파의 피크 파워에 대한 7 배파로부터 8 배파로의 변환 효율을 나타내는 도면이다.
도 3 은 기본파의 펄스 폭이 10ps 일 때에, 기본파, 2 배파, 5 배파, 7 배파가 7 배파 형성 광학 소자 및 8 배파 형성 광학 소자를 통과하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시 형태인 레이저 장치의 광학계의 개요를 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 실시 형태인 레이저 장치를 사용한 노광 장치의 개요를 나타내는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 실시 형태인 레이저 장치를 사용한 마스크 결함 검사 장 치의 개요를 나타내는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 실시 형태인 레이저 장치를 사용한 고분자 결정의 가공 장치의 개요를 나타내는 도면이다.
도 8 은 본 발명의 실시 형태인 레이저 장치를 사용한 고분자 결정의 가공 장치를 광학 현미경과 조합하여 사용하는 예를 나타내는 도면이다.
도 9 는 종래의 레이저 장치의 광학계의 개요를 나타내는 도면이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1… 제 1 EDFA 2… 제 2 EDFA
3… 제 1 의 2 배파 발생 광학 소자 4… 3 배파 형성 광학 소자
5… 2 파장 파장판 6… 5 배파 형성 광학 소자
7… 실린더리컬 렌즈 8… 실린더리컬 렌즈
9… 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자 10… 다이크로익 미러
11… 7 배파 형성 광학 소자 12… 8 배파 형성 광학 소자
13… 다이크로익 미러 14… 제 3 EDAF 증폭기
15… 제 1 Delay 장치 16… 제 2 Delay 장치
17… 제 3 Delay 장치 18… 제 4 EDFA
19… 제 3 의 2 배파 형성 광학 소자 20… 다이크로익 미러
21… 레이저 장치
〔특허 문헌 1〕일본 공개특허공보 제2001-353176호
본 발명은, 주로 장파장의 반도체 레이저광으로부터 그 8 배파 (기본파의 n 배의 주파수를 갖는 광을 n 배파라고 한다) 를 발생시키는 파장 변환 광학계, 그것을 사용한 레이저 광원, 및 이 레이저 광원을 이용한 노광 장치, 피검물 검사 장치, 및 고분자 결정의 가공 장치에 관한 것이다.
레이저광은 최근에 여러 가지의 용도로 사용되고 있고, 예를 들어, 금속의 절단이나 가공을 행하거나, 반도체 제조 장치에 있어서의 포토리소그래피 장치의 광원으로서 사용되거나, 각종 측정 장치에 사용되거나, 외과, 안과, 치과 등의 수술 및 치료 장치에 사용되고 있다.
그러나, ArF 엑시머 레이저 발진 장치는, 챔버 내에 아르곤 가스, 불소 가스, 네온 가스 등을 봉입하여 구성되는 것이고, 이들 가스를 밀봉할 필요가 있다. 또한, 각 가스의 충전, 회수를 행할 필요도 있고, 장치가 대형화 또한 복잡화되기 쉽다는 문제가 있다. 또한, ArF 엑시머 레이저 발진 장치는, 소정의 레이저광 발생 성능을 유지하기 위해서, 정기적으로 내부 가스의 교환을 행하거나, 오버 홀을 행할 필요가 있다는 문제도 있다.
따라서, 레이저 광원으로서는 이러한 엑시머 레이저가 아니라, 고체 레이저를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 고체 레이저로부터 방출되는 레이저광의 파장은 가시 영역으로부터 적외 영역이고, 예를 들어 검사 장치에 사용하기 위 해서는, 파장이 지나치게 길어 적합하지 않다. 그래서, 이러한 고체 레이저로부터 방출되는 장파장의 광을, 비선형 광학 결정을 사용함으로써 단파장의 자외광 (예를 들어, 8 배파) 으로 변환하여 사용하는 방법이 개발되고, 예를 들어 일본 공개특허공보 제2001-353176호 (특허 문헌 1) 에 기재되어 있다.
이러한 레이저 장치의 광학계의 개요를 도 9 에 나타낸다. 도면에 있어서, 타원형으로 나타나는 것은 칼러메이터 (Collimator) 렌즈나 집광 렌즈이고, 그 설명을 생략한다. 또한, P 편광을 화살표로, S 편광을 ○ 안에 점이 있는 표시로 나타내고, 기본파를 ω, n 배파를 nω 로 나타낸다.
이 예에 있어서는, 도시하지 않은 DFB 레이저로부터 방출되는 기본광 (파장 1547nm) 을, EDFA 광증폭기 (51) 로 증폭하고, P 편광으로 한 후에 2 배파 형성 광학 소자 (PPLN 결정; 52) 에 입사시킨다. 2 배파 형성 광학 소자 (52) 로부터는, 기본파와 함께 P 편광의 2 배파가 발생한다.
이 기본파와 2 배파를, 3 배파 형성 광학 소자 (LBO 결정; 53) 에 입사시킨다. 3 배파 형성 광학 소자 (53) 로부터는, 기본파와 2 배파와 함께, S 편광의 3 배파가 발생한다. 이들의 광을, 다이크로익 미러 (54) 를 투과시킴으로써, 기본파와, 2 배파ㆍ3 배파로 분리한다. 분리된 2 배파ㆍ3 배파는, 2 파장 파장판 (55) 을 투과하고, 그 때, 2 배파가 S 편광으로 변환된다. 함께 S 편광이 된 2 배파와 3 배파를, 5 배파 형성 광학 소자 (LBO 결정; 56) 에 입사시킨다. 5 배파 형성 광학 소자 (56) 로부터는, 2 배파와 3 배파와 함께 P 편광의 5 배파가 발생한다.
이들의 2 배파, 3 배파, 5 배파를 다이크로익 미러 (57) 를 투과시킴으로써, 2 배파와 5 배파를 분리한다. 분리된 5 배파는, 미러 (58) 에서 반사되고, 실린더리컬 렌즈 (59, 60) 에서 빔 정형된다. 일반적으로 5 배파 형성 광학 소자 (56) 로부터 발생하는 5 배파는, 워크오프로 인해, 단면이 타원형의 형상을 하고 있고, 그대로는 집광성이 나빠서 다음 파장 변환에는 사용할 수 없다. 따라서, 실린더리컬 렌즈 (59, 60) 에 의해, 이 타원형의 단면 형상을 원형으로 정형한다.
다이크로익 미러 (57) 에서 분리된 2 배파는, 1/2 파장판 (61) 을 통과함으로써 P 편광으로 변환되고, 미러 (62) 에서 반사되어, 다이크로익 미러 (63) 에 의해 상기 5 배파와 광로를 동일하게 한다. 다이크로익 미러 (63) 는, 2 배파를 투과하고, 5 배파를 반사하는 것이다. 이들 2 배파와 5 배파를, 7 배파 형성 광학 소자 (CLBO 결정; 64) 에 입사시킨다. 7 배파 형성 광학 소자 (64) 로부터는, 2 배파와 5 배파와 함께 S 편광의 7 배파가 발생한다. 이 7 배파도, 워크오프로 인해, 단면이 타원형의 형상을 하고 있고, 그대로는 집광성이 나빠서 다음 파장 변환에는 사용할 수 없다. 따라서, 실린더리컬 렌즈 (65, 66) 에 의해, 이 타원형의 단면 형상을 원형으로 정형한다.
한편, 다이크로익 미러 (54) 에서 분리된 기본파는, 미러 (67) 에서 반사되고, 1/2 파장판 (68) 을 통과함으로써 S 편광으로 변환되고, 다이크로익 미러 (69) 에 의해, 상기 7 배파와 광로를 동일하게 한다. 다이크로익 미러 (69) 는, 기본파를 투과하고, 7 배파를 반사하는 것이다. 이들 기본파와 7 배파를, 8 배파 형성 광학 소자 (CLBO 결정; 70) 에 입사시킨다. 8 배파 형성 광학 소자 (70) 로부터는, 기본파와 7 배파와 함께, P 편광의 8 배파가 발생한다.
그러나, 도 9 에 나타내는 광학계에 있어서는, 사용되고 있는 광학 요소가 많아서 복잡한 것 외에, 기본파와 7 배파의 합성을 위한 다이크로익 미러 (69) 가 필요하다는 문제점이 있다. 파장이 193nm 인 8 배파를 형성하는 경우, 7 배파의 파장은 221nm 가 된다. 이러한 심자외광에 대해서는, 일반의 다이크로익 미러는 내구성에 문제가 있다. 또한, 기본파와 7 배파를 다이크로익 미러 (69) 로 중첩하기 위한 조정이 필요하고, 이 작업이 곤란하다는 문제점도 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 종래의 광학계보다도 간단한 광학계에 있어서 8 배파를 형성할 수 있는 파장 변환 광학계, 이에 덧붙여 기본파와 7 배파의 중첩을 필요로 하지 않는 파장 변환 광학계, 이들의 파장 변환 광학계를 사용한 레이저 광원, 및 이 레이저 광원을 사용한 노광 장치, 마스크 검사 장치, 및 고분자 결정의 가공 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 1 수단은, 제 1 기본파로부터 적어도 1 개의 파장 변환 광학 소자를 거쳐 5 배파를 형성하는 제 1 파장 변환 광학계, 제 2 기본파로부터 2 배파를 형성하는 2 배파 형성 광학 소자, 제 3 기본파와 상기 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 2 배파를 동일 광로에 합성하는 제 1 광학 부재, 상기 제 3 기본파와 상기 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 2 배파와 상기 제 1 파장 변환 광학계로부터 출사한 상기 5 배파를 동일 광로에 합성하는 제 2 광학 부재, 상기 2 배파와 상기 5 배파로부터 7 배파를 형성하는 7 배파 형성 광학 소자, 및 상기 7 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 3 기본파와 상기 7 배파로부터 8 배파를 형성하는 8 배파 형성 광학 소자를 갖고 이루어지는 파장 변환 광학계이다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 2 수단은, 제 1 기본파로부터 제 1 의 2 배파를 형성하는 제 1 의 2 배파 형성 광학 소자, 상기 제 1 의 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 1 기본파와 상기 2 배파로부터 3 배파를 형성하는 3 배파 형성 광학 소자, 상기 3 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 2 배파와 상기 3 배파로부터 5 배파를 형성하는 5 배파 형성 광학 소자, 제 2 기본파로부터 제 2 의 2 배파를 형성하는 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자, 제 3 기본파와 상기 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 2 의 2 배파를 동일 광로에 합성하는 제 1 광학 부재, 상기 제 3 기본파와 상기 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 2 의 2 배파와 상기 5 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 5 배파를 동일 광로에 합성하는 제 2 광학 부재, 상기 제 2 의 2 배파와 상기 5 배파로부터 7 배파를 형성하는 7 배파 형성 광학 소자, 및 상기 7 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 3 기본파와 상기 7 배파로부터 8 배파를 형성하는 8 배파 형성 광학 소자를 갖고 이루어지는 파장 변환 광학계이다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 3 수단은, 상기 제 1 수단 또는 제 2 수단으로서, 상기 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자에 있어서의 상기 제 2 기본파로부터 상기 제 2 의 2 배파로의 변환 효율이 60% 이상이다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 4 수단은, 상기 제 1 수단 내지 제 3 수단으로서, 상기 제 1 기본파 내지 제 3 기본파의 펄스 폭이 50ps 이하이다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 5 수단은, 상기 제 1 수단으로부터 제 3 수단 중 어느 하나로서, 상기 7 배파 형성 광학 소자와 상기 8 배파 형성 소자 사이에, 집광 광학계를 갖지 않는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 6 수단은, 상기 제 1 기본파 내지 상기 제 3 기본파를 발진하는 적어도 1 개의 레이저 광원, 상기 제 1 기본파 내지 제 3 기본파를 각각 증폭하는 복수의 광섬유 증폭기, 상기 제 1 기본파 내지 제 3 기본파 중의 적어도 2 개의 기본파가 상기 각 광섬유 증폭기에 입사되는 타이밍을 각각 제어하는 복수의 지연 장치, 및 제 1 수단 내지 제 5 수단 중 어느 하나의 파장 변환 광학계를 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 광원이다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 7 수단은, 상기 제 6 수단인 레이저 광원, 소정의 노광 패턴이 형성된 포토마스크를 유지하는 마스크 지지부, 노광 대상물을 유지하는 대상물 유지부, 상기 레이저 광원으로부터 출사되는 자외광을 상기 마스크 지지부에 유지된 포토마스크에 조사시키는 조명 광학계, 및 상기 조명 광학계를 통하여 상기 포토마스크에 조사되어 이곳을 통과한 조사광을 상기 대상물 유지부에 유지된 노광 대상물에 조사시키는 투영 광학계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노광 장치이다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 8 수단은, 상기 제 6 수단인 레이저 광원, 피 검물을 유지하는 지지부, 상기 피검물의 투영 이미지를 검출하는 검출기, 상기 레이저 광원으로부터 출사되는 자외광을 상기 지지부에 유지된 피검물에 조사시키는 조명 광학계, 및 상기 조명 광학계를 통하여 상기 피검물에 조사되어, 통과한 조명광을 상기 검출기에 투영시키는 투영 광학계를 갖는 것을 특징으로 하는 피검물 검사 장치이다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 9 의 수단은, 상기 제 6 수단인 레이저 광원, 당해 레이저 광원으로부터 방출되는 레이저광을, 피가공물인 고분자 결정으로 유도하고, 당해 고분자 결정의 피가공 장소에 집광시키는 광학계, 및 상기 광학계와 상기 고분자 결정의 상대 위치를 변화시키는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 고분자 결정의 가공 장치이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시 형태의 예를, 도면을 사용하여 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 제 1 실시 형태인 레이저 장치의 광학계의 개요를 나타내는 도면이다. 도 1, 도 4 에 있어서는, 타원형으로 나타나는 것은 칼러메이터 렌즈나 집광 렌즈이고, 그 설명을 생략한다. 또한, P 편광을 화살표로, S 편광을 ○ 안에 점이 있는 표시로 나타내고, 기본파를 ω, n 배파를 nω 로 나타낸다.
이 실시 형태에 있어서는, 도시하지 않은 1 개의 DFB 레이저로부터 방출되는 기본파 (파장 1547nm) 를, 3 개로 분지하여 제 1 EDFA (1) 과 제 2 EDFA (2) 와 제 3 EDFA (14) 로 각각 증폭하고 있지만, 3 개의 DFB 레이저로부터 방출되는 기본파를 각각 EDFA 에 의해 증폭해도 된다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 EDFA (1) 로 증폭된 P 편광의 기본파는, 제 1 의 2 배파 형성 광학 소자 (PPLN 결정; 3) 에 입사하고, 제 1 의 2 배파 형성 광학 소자 (3) 로부터는, 기본파와 함께 P 편광의 2 배파가 발생한다. 이 기본파와 2 배파를, 3 배파 형성 광학 소자 (LBO 결정; 4) 에 입사시킨다. 3 배파 형성 광학 소자 (4) 로부터는, 기본파와 2 배파와 함께, S 편광의 3 배파가 발생한다. 또, 2 배파 형성 광학 소자 (3) 로서는, PPLN 결정에 한정되지 않고, PPKTP 결정, PPSLT 결정, LBO 결정 등을 사용할 수도 있다.
이들의 광을, 2 파장 파장판 (5) 을 통과시킴으로써, 2 배파만을 S 편광으로 변환한다. 2 파장 파장판으로서, 예를 들어 결정의 광학축과 평행하게 커트한 1 축성의 결정의 평판으로 이루어지는 파장판이 사용된다. 일방의 파장의 광 (2 배파) 에 대해서는 편광을 회전시키고, 타방의 파장의 광에 대해서는 편광이 회전하지 않도록, 파장판 (결정) 의 두께를 일방의 파장의 광에 대해서는 λ/2 의 정수배로, 타방의 파장의 광에 대해서는 λ 의 정수배가 되도록 커트한다. 그리고, 함께 S 편광된 2 배파와 3 배파를 5 배파 형성 광학 소자 (LBO 결정; 6) 에 입사시킨다. 5 배파 형성 광학 소자 (6) 로부터는, 2 배파와 3 배파와 함께 P 편광의 5 배파가 발생한다. 또, P 편광의 기본파는 그대로 5 배파 형성 광학 소자 (6) 를 투과한다.
5 배파 형성 광학 소자 (6) 로부터 발생하는 5 배파는, 워크오프로 인해, 단면이 타원형의 형상을 하고 있고, 그대로는 집광성이 나빠서 다음 파장 변환에는 사용할 수 없다. 따라서, 실린더리컬 렌즈 (7, 8) 에 의해, 이 타원형의 단면 형상을 원형으로 정형한다. 또, 5 배파 형성 광학 소자 (6) 로서는, BBO 결정, CBO 결정을 사용할 수도 있다.
한편, 제 2 EDFA (2) 로 증폭된 P 편광의 기본파는, 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자 (PPLN 결정; 9) 에 입사하고, 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자 (9) 로부터는, 기본파와 함께 P 편광의 2 배파가 발생한다. 또, PPLN 결정을 대신하여 PPKTP 결정, PPSLT 결정, LBO 결정 등을 사용해도 된다. 또, 가능한 한 기본파로부터 2 배파로의 변환이 많아지는 2 배파 형성 광학 소자를 선택하는 것이 바람직하고, 기본파로부터 2 배파로 변환 효율은 60% 이상인 것이 바람직하다.
또한, 제 3 EDFA (14) 로 증폭된 S 편광의 기본파는, 다이크로익 미러 (13) 에 의해 상기 서술한 P 편광의 2 배파와 합성된다. 이 예에서는 다이크로익 미러 (13) 는, 기본파를 투과하고, 2 배파를 반사하는 것으로 되어 있다. 합성된 S 편광의 기본파와 P 편광의 2 배파를, 상기 서술한 P 편광의 5 배파와, 다이크로익 미러 (10) 에 의해 합성한다. 이 예에서는, 다이크로익 미러 (10) 는, 기본파와 2 배파를 투과하고, 5 배파를 반사하는 것으로 되어 있다. 이 광의 합성에는, 벌크형 광학 소자를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어, 색 분해ㆍ합성 미러 (다이크로익 미러), 반사형 및 투과형 회절 광학 소자를 사용하는 것이 가능하다.
합성된 S 편광의 기본파, P 편광의 2 배파, P 편광의 5 배파는, 7 배파 형성 광학 소자 (CLBO 결정; 11) 에 입사하고, 7 배파 형성 광학 소자 (11) 로부터는, 이들의 광과 함께 S 편광의 7 배파가 발생한다. 이들의 광은, 8 배파 형성 광 학 소자 (CLBO 결정; 12) 에 입사하고, 여기서 S 편광의 기본파와 S 편광의 7 배파가 합성되어 P 편광의 8 배파가 발생한다.
만약 8 배파만을 8 배파 형성 광학 소자 (12) 로부터 방출되는 다른 파장의 광으로부터 분리하고 싶은 경우는, 다이크로익 미러나 편광 빔 스플리터, 프리즘을 사용함으로써 이들을 분리하면 된다.
우선, 본 실시 형태의 특징을 정성 (定性) 적으로 설명하면, 제 2 EDFA (2) 로 증폭된 기본파로부터 가능한 한 피크 파워가 높은 7 배파 형성용 2 배파를 발생시킴으로써, 5 배파로부터 7 배파로의 변환 효율을 높여, 보다 피크 파워가 높은 7 배파를 발생시킬 수 있다. 또한, 그 7 배파에 대하여, 7 배파로부터 8 배파로의 변환 효율을 높이기 위해서 충분한 피크 파워의 8 배파 형성용 기본파로서, 제 3 EDFA (14) 로 증폭된 기본파를 공급함으로써, 보다 피크 파워가 높은 8 배파를 형성할 수 있다.
또, 7 배파 형성용 2 배파와 8 배파 형성용 기본파를 제 2 EDFA (2) 로 증폭된 기본파로부터 공급하는 것도 가능하지만, 그 경우, 7 배파 형성용 2 배파와 8 배파 형성용 기본파를 각각 균형있게 존재시킬 필요가 있고, 5 배파로부터 7 배파로의 변환 효율을 높이기 위해서 충분하다고 할 수 있는 7 배파 형성용 2 배파를 공급할 수 없다.
이것에 관하여 도 2 를 사용하여 정량 (定量) 적으로 설명한다. 도 2(a) 는 제 1 실시 형태의 2 배파의 피크 파워에 대한 5 배파로부터 7 배파로의 변환 효율을 나타내는 도면이고, 2(b) 는 기본파의 피크 파워에 대한 7 배파로부터 8 배파로의 변환 효율을 나타내는 도면이다.
예를 들어, 제 2 EDFA (2) 로 증폭된 피크 파워 5kW 의 기본파를 사용하여 7 배파 형성용 2 배파를 최대한 발생시킨 경우, 피크 파워 4kW 정도 (변환 효율 약 80%) 의 2 배파를 출력할 수 있다.
한편, 제 2 EDFA (2) 로 증폭된 피크 파워 5kW 의 기본파를 사용하여, 7 배파 형성용 2 배파와 8 배파 형성용 기본파를 각각 발생시키는 경우, 8 배파 형성용 기본파와의 균형을 고려하여 7 배파 형성용 2 배파는, 예를 들어 피크 파워 2.5kW 로 출력시킨다.
도 2 에 나타내는 바와 같이 약 0.69kW 의 5 배파에 대하여, 2 배파의 피크 파워가 2.5kW 인 경우는 5 배파로부터 7 배파로의 변환 효율은 77% 정도이지만, 2 배파가 4kW 인 경우는 변환 효율은 100% 정도이다. 이것은 5 배파의 출력에도 의존하지만, 이 경향은 대략 동일하다. 여기서 변환 효율은 5 배파 출력에 대한 7 배파 출력으로 정의된다.
또한, 약 0.6kW 의 7 배파에 대하여, 기본파의 피크 파워가 2.5kW 인 경우는, 7 배파로부터 8 배파로의 변환 효율은 55% 정도이지만, 기본파가 5kW 정도인 경우는, 변환 효율은 70% 정도 (외삽값) 이다. 이것은 7 배파의 출력에도 의존하지만, 이 경향은 대략 동일하다. 여기서 변환 효율은 7 배파 출력에 대한 8 배파 출력으로 정의된다.
제 2 EDFA (2) 로 증폭된 기본파로부터 발생한 7 배파 형성용 2 배파와 제 3 EDFA (14) 로 증폭된 8 배파 형성용 기본파와 동일한 피크 파워를 확보하기 위해 서, 제 2 EDFA (2) 로 증폭된 기본파로부터 7 배파 형성용 2 배파와 8 배파 형성용 기본파를 공급하기 위해 제 2 EDFA 에 대한 기본파의 증폭률을 올린 경우, 그에 따라 EDFA 중에서의 비선형성에 의해서 기본파의 스펙트럼 폭이 넓어지고, 그 결과, 8 배파의 스펙트럼 폭도 넓어지게 된다. 또한, 2 배파 형성 광학 소자를 통과한 기본파의 빔 형상은 변형 (피크 파워가 낮아진다) 되어, 신선한 기본파에 비하여 변환 효율이 저하된다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 8 배파 형성용 기본파와 7 배파 형성용 2 배파를 따로 광축 조정 가능하기 때문에, 7 배파 형성 광학 소자의 복굴절에 의해서 발생하는 워크오프 (Walkoff) 의 영향을 회피하고, 이상적인 광축 조정이 가능하다. 또한, 8 배파 형성용 기본파와 7 배파 형성용 2 배파의 빔 웨스트도 최적의 위치로 조정할 수 있다. 이로써, 높은 변환 효율, 안정성을 달성할 수 있다.
고출력화시에도 본 형태는 유효하다. 7 배파 형성 광학 소자, 8 배파 형성 광학 소자는, 단위 면적당 자외광 (7 배파, 8 배파) 의 평균 출력의 증가에 따라, 빔 영역의 가열에 따른 위상 부정합이나 손상의 문제 등이 발생한다. 그 때문에 8 배 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파, 5 배파의 빔 직경을 최대한 크게 하고, 단위 면적당 평균 출력이 낮은 7 배파, 8 배파를 발생시키는 것이 바람직하다.
그러나, 8 배파 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파의 파워 밀도를 낮추면, 5 배파로부터 7 배파로의 변환 효율 및 7 배파로부터 8 배파로의 변환 효율이 낮아지게 된다 (변환 효율은, 8 배파 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파의 파워 밀도에 의존한다).
실시 형태에서는, 7 배파 형성용 2 배파는 제 2 EDFA (2) 로 증폭된 기본파로부터 공급되고, 8 배파 발생용 기본파는 제 3 EDFA (14) 로 증폭된 기본파로부터 공급되기 때문에, 8 배파 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파를 제 2 EDFA (2) 로 증폭된 기본파로부터 공급하는 경우에 비하여, 높은 평균 출력의 8 배파 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파를 공급할 수 있다. 이로써 8 배파 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파, 5 배파의 빔 직경을 넓히더라도, 충분한 변환 효율을 확보하기 위해서 필요한 8 배파 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파의 파워 밀도가 얻어지는 한편, 7 배파, 8 배파의 단위 면적당 평균 출력을 저하시킬 수 있다. 이렇게 하여, 변환 효율을 저하시키지 않고 단위 면적당 자외광의 평균 출력을 낮추는 것이 가능하게 되고, 상기 문제를 해결하면서 고출력화를 도모할 수 있다.
본 실시 형태의 추가적인 특징은, 기본파의 펄스 폭이 짧은 경우에 사용되는 점에 있다. 기본파의 펄스 폭이 10ps 정도 (펄스 간격 10ns) 인 경우를 생각한다. 7 배파 발생용 2 배파와 8 배파 발생용 기본파가 동일한 EDFA 로 증폭된 기본파로부터 공급되는 경우, 8 배파 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파, 5 배파는 도 3(a) 에 나타내는 바와 같은 상태로 길이 10㎜ 의 7 배파 형성 광학 소자 (11) 에 도달하고 있다고 가정할 수 있다. 도 3(a) 는, 기본파의 펄스 폭이 10ps 일 때에, 8 배파 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파, 5 배파, 7 배파가 7 배파 형성 광학 소자 및 8 배파 형성 광학 소자를 통과하는 상태를 나타낸 도면이 다.
또, 펄스 폭 10ps 정도 (펄스 간격 10ns) 의 기본파를, DFB 레이저 및 EOM 로는 생성할 수 없는 경우에는, 모드록 레이저를 사용한다.
또한, 기본파의 펄스 폭이 10ps 인 경우, 그 공간적인 펄스 폭은 약 1.9㎜ 이고, 고조파가 됨에 따라서 펄스 폭은 짧아진다.
7 배파 형성용 2 배파와 5 배파가 7 배파 형성 광학 소자 (11) 를 통과하는 과정에서 7 배파를 발생시키지만, 단파장측의 광은 장파장측의 광에 비하여 7 배파 형성 광학 소자 (11) 안을 통과하는 속도가 느리기 때문에, 8 배파 형성용 기본파, 7 배파 형성용 2 배파, 5 배파, 7 배파는, 7 배파 형성 광학 소자 (11) 의 출사단에서는 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이 되어, 7 배파의 위치는 기본파보다 1.3㎜ 정도 늦은 상태로 되어 있다.
그 상태에서 7 배파 형성 광학 소자 (11) 에 인접 배치된 길이 10㎜ 의 8 배파 형성 광학 소자 (12) 를 통과하면, 또한 7 배파의 기본파에 대한 늦음은, 8 배파 형성 광학 소자 (12) 의 중앙 부근에서는 2.2㎜, 출사단 부근에서는 3.1㎜ 로 확대되고, 8 배파 형성 광학 소자 (12) 안에서 쌍방이 중첩하는 경우가 없어, 8 배파의 발생이 현저하게 저하된다는 사태가 발생한다.
이것에 대하여, 본 발명의 실시 형태에서는, 8 배파 형성용 기본파는, 제 3 EDFA (14) 로 별도 발생시키고 있기 때문에, 제 2 EDFA (2) 에서 발생시킨 7 배파 형성용 2 배파와는 개별적으로 제어가 가능하다. 그럼으로써, 8 배파 형성용 기본파가 8 배파 형성 광학 소자 (12) 에 입사하는 타이밍을 소정 시간 늦춤으로 써, 8 배파 형성용 기본파와 7 배파가 광학 소자를 통과하는 과정에서 충분히 중첩하는 상태를 만들어내는 것이 가능하다. 8 배파 형성용 기본파가 8 배파 형성 광학 소자 (12) 에 입사하는 타이밍의 제어는, 제 3 EDFA (14) 의 입사측에 배치한 제 2 Delay 장치 (16) 에 의해 실시한다.
또, 2 배파가 7 배파 형성 광학 소자 (11) 에 입사하는 타이밍의 제어는, 제 1 Delay 장치 (15) 에 의해 실시한다.
도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 8 배파 형성용 기본파는 7 배파에 대하여 0.9㎜ 정도 늦은 상태로 8 배파 형성 광학 소자 (12) 에 입사하면, 8 배파 형성 광학 소자 (12) 의 중앙 부근에서 8 배파 형성용 기본파는 7 배파와 중첩하고, 출사단 부근에서는, 기본파는 7 배파보다도 0.9㎜ 정도 먼저 출사한다. 또, 제 1 Delay 장치 (15), 제 2 Delay 장치 (16) 의 각각을 사용한 2 배파가 7 배파 형성 광학 소자 (11) 에 입사하는 타이밍의 제어 및 제 3 기본파가 8 배파 형성 광학 소자 (12) 에 입사하는 타이밍의 제어는 도 3 에 나타내는 방법에 한정되지 않고, 펄스 폭 등을 고려하여 각 광학 소자에서의 변환 효율이 최대가 되도록 제어하는 것이 바람직하다.
실효적인 변환 효율을 확보하고자 하면, 기본파의 피크 파워에도 의존하지만, 길이가 5㎜ 정도 이상인 광학 소자가 필요해지고, 기본파의 펄스 폭이 50ps 정도 이하가 되면 8 배파 형성 광학 소자 (12) 안에서 8 배파 형성용 기본파와 7 배파가 중첩하지 않는다는 문제가 발생하기 때문에, 실시 형태의 구성은 유효하다.
또, 2 배파 형성 광학 소자 등의 각 파장 변환 광학 소자에 입사하는 광의 편광 (P 파, S 파) 의 조합은, 제 1 실시 형태의 조합에 한정되지 않는다.
도 4 는, 본 발명의 제 2 실시 형태인 레이저 장치의 광학계의 개요를 나타내는 도면이다. 도 4 에 있어서의 구성은, 도 1 에 나타내는 구성과 그 일부를 공통으로 하고 있기 때문에, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 4 에 있어서, 제 2 EDFA (2) 로 증폭된 기본파로부터 2 배파를 발생시키는 광학계, 제 3 EDFA (14) 로 증폭된 기본파를 상기 서술한 2 배파와 합성하는 광학계는 도 1 에 나타낸 것과 동일하다.
도 4 에 있어서의 광학계에서는, 5 배파를 발생시키는 광학계로서, 제 4 EDFA (18) 로 증폭된 기본파로부터 제 3 의 2 배파 형성 광학 소자 (19) 에 의해 2 배파를 발생시켜, 3 배파 형성 광학 소자 (4) 로부터 발생한 3 배파와 합성하는 광학계가 새롭게 형성되고 있는 점이 다르다. 구체적으로는, 제 4 EDFA (18) 로 증폭된 S 편광의 기본파는, 제 3 의 2 배파 형성 광학 소자 (19) 에 입사하고, 제 3 의 2 배파 형성 광학 소자 (19) 로부터는, 기본파와 함께 S 편광의 2 배파가 발생한다. 이 2 배파는, 다이크로익 미러 (20) 에 의해 3 배파 형성 광학 소자 (4) 로부터 발생한 S 편광의 3 배파와 합성된다. 이 예에서는, 다이크로익 미러 (20) 는, 2 배파를 반사하고, 3 배파를 투과하는 것으로 되어 있다. 또, 제 3 Delay 장치 (17) 가 제 4 EDFA (18) 의 입사측에 배치되어 있다.
다음으로, 상기 서술한 본 발명의 실시 형태인 레이저 장치 (21) 를 사용하여 구성되고, 반도체 제조 공정의 하나인 포토리소그래피 공정에서 사용되는 노광 장치 (100) 에 관해서, 도 5 를 참조하여 설명한다. 광리소그래피 공정에서 사용되는 노광 장치는, 원리적으로는 사진 제판과 동일하고, 포토마스크 (레티클) 상에 정밀하게 그려진 디바이스 패턴을 포토레지스트를 도포한 반도체 웨이퍼나 유리 기판 등의 위에 광학적으로 투영하여 전사한다.
이 노광 장치 (100) 는, 상기 서술한 레이저 장치 (21) 와, 조명 광학계 (102) 와, 포토마스크 (레티클; 110) 를 지지하는 마스크 지지대 (103) 와, 투영 광학계 (104) 와, 노광 대상물인 반도체 웨이퍼 (115) 를 재치 유지하는 재치대 (105) 와, 재치대 (105) 를 수평 이동시키는 구동 장치 (106) 를 구비하여 구성된다. 이 노광 장치 (100) 에 있어서는, 상기 서술한 레이저 장치 (21) 로부터 출력되는 레이저광이 복수의 렌즈로 구성되는 조명 광학계 (102) 에 입력되고, 이곳을 지나서 마스크 지지대 (103) 에 지지된 포토마스크 (110) 의 전체면에 조사된다. 이와 같이 조사되어 포토마스크 (110) 를 통과한 광은, 포토마스크 (110) 에 그려진 디바이스 패턴의 이미지를 갖고 있고, 이 광이 투영 광학계 (104) 를 통하여 재치대 (105) 에 재치된 반도체 웨이퍼 (115) 의 소정 위치에 조사된다.
이 때, 투영 광학계 (104) 에 의해 포토마스크 (110) 의 디바이스 패턴의 이미지가 반도체 웨이퍼 (115) 의 위에 축소되어 결상 노광된다. 상기한 바와 같은 노광 장치에 따르면, 소형 경량으로 배치의 자유도가 높은 자외광원의 특성을 살려 소형이고 메인터넌스성, 조작성이 양호한 노광 장치를 얻을 수 있다.
다음으로, 이상 설명한 본 발명에 관련된 레이저 장치 (21) 를 사용하여 구성되는 마스크 결함 검사 장치에 관해서, 도 6 을 참조하여 이하에 설명한다. 마스크 결함 검사 장치는, 포토마스크 상에 정밀하게 그려진 디바이스 패턴을 TDI 센서 (Time Delay and Integration) 상에 광학적으로 투영하고, 센서 화상과 소정의 참조 화상을 비교하여, 그 차로부터 패턴의 결함을 추출한다. 마스크 결함 검사 장치 (120) 는, 상기 서술한 레이저 장치 (21), 조명 광학계 (112), 포토마스크 (110) 를 지지하는 마스크 지지대 (113), 마스크 지지대를 수평 이동시키는 구동 장치 (116), 투영 광학계 (114), 및 TDI 센서 (125) 를 구비하여 구성된다.
이 마스크 결함 검사 장치 (120) 에 있어서는, 상기 서술한 레이저 장치 (21) 로부터 출력되는 레이저광이, 복수의 렌즈로 구성되는 조명 광학계 (112) 에 입력되고, 이곳을 지나서 마스크 지지대 (113) 에 지지된 포토마스크 (110) 의 소정 영역에 조사된다. 이와 같이 조사되어 포토마스크 (110) 를 통과한 광은, 포토마스크 (110) 에 그려진 디바이스 패턴의 이미지를 갖고 있고, 이 광이 투영 광학계 (114) 를 통하여 TDI 센서 (125) 의 소정의 위치에 결상된다.
또, 마스크 지지대 (113) 의 수평 이동 속도와, TDI 센서 (125) 의 전송 클록은 동기하고 있다. 피검물은 마스크에 한정되지 않고, 웨이퍼, 액정 패널 등의 검사에도 사용된다.
도 7 은 본 발명의 레이저 장치 (21) 를 사용하여 구성되는 고분자 결정의 가공 장치의 개요도이다. 레이저 장치 (21) 로부터 방출된 자외 단펄스 레이저광 (139) 은, 셔터 (132), 강도 조정 소자 (133), 조사 위치 제어 기구 (134), 집광 광학계 (135) 를 통하여 시료 용기 (136) 속에 넣어진 고분자 결정 (138) 에 집광 조사된다. 시료 용기 (136) 는, 스테이지 (137) 에 탑재되고, 광축 방향을 z 축으로 하여, x-y-z 직교 좌표계에서 x 축, y 축, z 축의 3차원 방향의 이동이 가능하게 되어 있음과 함께, z 축의 주위에 회전 가능하게 되어 있다. 고분자 결정 (138) 의 표면에 집광 조사된 레이저광에 의해, 고분자 결정의 가공이 행해진다.
그런데, 고분자 결정인 피가공물을 가공하는 경우, 레이저광이 피가공물의 어디에 조사되어 있는지를 확인할 필요가 있다. 그러나, 레이저광은, 통상 가시광이 아닌 것이 많아, 육안으로 관찰할 수 없기 때문에, 광학 현미경과 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
그 예를 도 8 에 나타낸다. (a) 에 나타내는 광학계에 있어서는, 자외 단펄스 레이저 시스템 (141; 도 7 의 부호 21, 132～134 에 대응) 으로부터의 레이저광을 집광 광학계 (135) 를 통하여 소정의 점에 집광한다. 스테이지 (137) 는 도 8 에 있어서 설명하였던 것과 같은 기능을 갖고 있고, 고분자 결정 (138) 이 들어간 시료 용기 (136) 가 스테이지 (137) 상에 재치되어 있다. 조명 광원 (142) 으로부터의 가시광은, 반사광 (143) 에서 반사되고, 시료 용기 (136) 를 쾰러 (koehler) 조명한다. 고분자 결정 (138) 은, 광학 현미경의 대물 렌즈 (144), 접안 렌즈 (145) 를 통하여 눈 (146) 에 의해 육안으로 관찰된다. 광학 현미경의 광축 위치에는 십자형의 마크가 형성되어 있고, 광축 위치를 육안으로 관찰할 수 있게 되어 있다.
그리고, 광학 현미경의 초점 위치 (합초 (合焦) 위치, 즉 육안으로 관찰하였을 때 핀트가 맞는 물체면) 는 고정되어 있다. 집광 광학계 (135) 에 의해 집광된 레이저광은 광학 현미경의 광축 위치이고, 또한 광학 현미경의 초점 위치에 집광되도록 되어 있다. 따라서, 스테이지 (137) 상에 피가공물을 재치하고, 광학 현미경으로 그 이미지를 관찰한 경우, 핀트가 맞고, 또한 십자 마크의 중심에 있는 위치에, 레이저 시스템 (141) 으로부터의 레이저광이 집광되도록 되어 있다. 또, 레이저 시스템 (141), 집광 광학계 (135), 및 광학 현미경부의 상대 위치 관계는 고정되어 있고, 스테이지 (137) 만이 이들의 고정계에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 되어 있다.
따라서, 가공을 하고 싶은 장소가 광학 현미경의 광축 위치이고, 또한 합초 위치가 되도록 스테이지 (137) 를 이동시키면서 가공을 함으로써, 원하는 장소의 가공, 및 원하는 형상의 가공을 할 수 있다. 만약 자동적으로 가공을 시키고 싶다면, 광학 현미경에 자동 초점 조정 장치를 부착하여 스테이지 (137) 를 그 지령에 따라 구동함과 함께, 스테이지 (137) 의 미리 정해진 소정 부분이 광학 현미경의 광축이 되도록, 스테이지 (137) 를 구동하도록 하면 된다. 또는, 처음에 기준이 되는 위치를 맞춘 후, 서보 기구에 의해 스테이지 (137) 를 2차원 또는 3차원으로 구동하도록 해도 된다.
본 발명의 레이저 장치를 사용한 레이저 치료 장치에 관해서는, 레이저 장치가 상이할 뿐이고, 상기 특허 문헌 1 에 기재된 기술을 그대로 사용할 수 있기 때문에, 그 설명을 생략한다.
본 발명에 따르면, 종래의 광학계보다도 간단한 광학계에 있어서 8 배파를 형성할 수 있는 파장 변환 광학계, 이들의 파장 변환 광학계를 사용한 레이저 광원, 및 이 레이저 광원을 사용한 노광 장치, 피검물 검사 장치, 및 고분자 결정의 가공 장치를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 제 1 기본파로부터 적어도 하나의 파장 변환 광학 소자를 거쳐 5 배파를 형성하는 제 1 파장 변환 광학계,
    제 2 기본파로부터 2 배파를 형성하는 2 배파 형성 광학 소자,
    제 3 기본파와 상기 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 2 배파를 동일 광로에 합성하는 제 1 광학 부재,
    상기 제 3 기본파와 상기 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 2 배파와 상기 제 1 파장 변환 광학계로부터 출사한 상기 5 배파를 동일 광로에 합성하는 제 2 광학 부재,
    상기 2 배파와 상기 5 배파로부터 7 배파를 형성하는 7 배파 형성 광학 소자, 및
    상기 7 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 3 기본파와 상기 7 배파로부터 8 배파를 형성하는 8 배파 형성 광학 소자를 가지고 이루어지는, 파장 변환 광학계.
  2. 제 1 기본파로부터 제 1 의 2 배파를 형성하는 제 1 의 2 배파 형성 광학 소자,
    상기 제 1 의 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 1 기본파와 상기 2 배파로부터 3 배파를 형성하는 3 배파 형성 광학 소자,
    상기 3 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 2 배파와 상기 3 배파로부터 5 배파를 형성하는 5 배파 형성 광학 소자,
    제 2 기본파로부터 제 2 의 2 배파를 형성하는 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자,
    제 3 기본파와 상기 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 2 의 2 배파를 동일 광로에 합성하는 제 1 광학 부재,
    상기 제 3 기본파와 상기 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 2 의 2 배파와 상기 5 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 5 배파를 동일 광로에 합성하는 제 2 광학 부재,
    상기 제 2 의 2 배파와 상기 5 배파로부터 7 배파를 형성하는 7 배파 형성 광학 소자, 및
    상기 7 배파 형성 광학 소자로부터 출사한 상기 제 3 기본파와 상기 7 배파로부터 8 배파를 형성하는 8 배파 형성 광학 소자를 가지고 이루어지는, 파장 변환 광학계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 배파 형성 광학 소자에 있어서의 상기 제 2 기본파로부터 상기 2 배파로의 변환 효율이 60% 이상인 것을 특징으로 하는 파장 변환 광학계.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 의 2 배파 형성 광학 소자에 있어서의 상기 제 2 기본파로부터 상기 제 2 의 2 배파로의 변환 효율이 60% 이상인 것을 특징으로 하는 파장 변환 광학계.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 기본파 내지 제 3 기본파의 펄스 폭이 50ps 이하인 것을 특징으로 하는 파장 변환 광학계.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 7 배파 형성 광학 소자와 상기 8 배파 형성 광학 소자 사이에, 광학계를 갖지 않는 것을 특징으로 하는 파장 변환 광학계.
  7. 제 1 기본파 내지 제 3 기본파를 발진하는 적어도 하나의 레이저 광원,
    상기 제 1 기본파 내지 제 3 기본파를 각각 증폭하는 복수의 광섬유 증폭기,
    상기 제 1 기본파 내지 제 3 기본파 중의 적어도 2 개의 기본파가 상기 각 광섬유 증폭기에 입사하는 타이밍을 각각 제어하는 복수의 지연 장치, 및
    제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 파장 변환 광학계를 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 광원.
  8. 제 7 항에 기재된 레이저 광원,
    소정의 노광 패턴이 형성된 포토마스크를 유지하는 마스크 지지부,
    노광 대상물을 유지하는 대상물 유지부,
    상기 레이저 광원으로부터 출사되는 자외광을 상기 마스크 지지부에 유지된포토마스크에 조사시키는 조명 광학계, 및
    상기 조명 광학계를 통하여 상기 포토마스크에 조사되어 이곳을 통과한 조사광을 상기 대상물 유지부에 유지된 노광 대상물에 조사시키는 투영 광학계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  9. 제 7 항에 기재된 레이저 광원,
    피검물을 유지하는 지지부,
    상기 피검물의 투영 이미지를 검출하는 검출기,
    상기 레이저 광원으로부터 출사되는 자외광을 상기 지지부에 유지된 피검물에 조사시키는 조명 광학계, 및
    상기 조명 광학계를 통하여 상기 피검물에 조사되어, 통과한 조명광을 상기 검출기에 투영시키는 투영 광학계를 갖는 것을 특징으로 하는 피검물 검사 장치.
  10. 고분자 결정을 가공하는 고분자 결정의 가공 장치로서,
    제 7 항에 기재된 레이저 광원,
    당해 레이저 광원으로부터 방출되는 레이저광을, 피가공물인 고분자 결정으로 유도하고, 당해 고분자 결정의 피가공 장소에 집광시키는 광학계, 및
    상기 광학계와 상기 고분자 결정의 상대 위치를 변화시키는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 고분자 결정의 가공 장치.
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