KR20020075279A - 회절광학학 부품과, 이와 같은 회절광학학 부품을 구비한조명 시스템과 노출 시스템 및 이와 같은 노출 시스템을사용한 노출 방법 - Google Patents

회절광학학 부품과, 이와 같은 회절광학학 부품을 구비한조명 시스템과 노출 시스템 및 이와 같은 노출 시스템을사용한 노출 방법 Download PDF

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KR20020075279A
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Abstract

본 발명은 기판(43)과, 상기 기판(43)의 면(45)상으로 표면파를 생산하기 위한 조절가능한 주파수로 여기될 수 있는 표면파 소오스(47)와, 생산된 상기 표면파에 의해 제공된 회절 격자와 복사선이 상호작용하도록 제공된 상기 기판 면(45)의 상호작용 영역(17)을 포함한 표면파 장치를 구비한 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품이 제안되고 있다.
이 목적을 위해, 상기 표면파 소오스(47)는 방향적 특성을 가지고 바람직한 방향(53)으로 상기 방향에 반대 방향(54)으로보다 더 강하게 표면파를 방출하며, 상기 표면파 소오스는 다른 파장으로 표면파를 방출하기 위한 이격된 섹션을 포함한 전기음향 변환기를 구비하고, 상기 표면파 소오스의 전기음향 변환기는 중간 전극을 가진 전압 분배기로서 작동될 수 있으며, 상기 표면파 소오스를 여기시키기 위한 주파수는 표면파 수신기(73)에 의해 얻어진 측정신호에 반응하여 조절될 수 있고, 표면파 댐퍼(73,87)는 음향전기 변환기의 형태로 제공될 수 있으며, 닫힌 전파경로가 상기 표면파에 제공될 수 있고 상기 격자 구조는 정상 표면파에 의해 형성될 수 있다.
또한, 이와 같은 회절광학 부품 및 복사 소오스를 구비한 노출 시스템이 제안되고 있다.

Description

회절광학학 부품과, 이와 같은 회절광학학 부품을 구비한 조명 시스템과 노출 시스템 및 이와 같은 노출 시스템을 사용한 노출 방법{Diffraction-Optical Component, Illumination System and Exposure System Comprising Such A Diffraction-Optical Component As Well As An Exposure Method Employing Such An Exposure System}
본 발명은 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품에 관한 것으로, 상기 격자 구조는 입사광의 빔을 회절 및 편향하기 위한 기판 면상의 표면파에 의해 제공될 수 있다. 상기 격자 구조에서 회절되어지기 위한 빛의 파장은 먼저 임의의 광 스펙트럼의 파장을 가진다. 그러나, 특히, 본 발명은 자외선 영역과, 약 0.1nm에서 약 100nm의 파장을 가진 극 자외선 영역(EUV) 뿐만 아니라, X선 영역에서의 회절광에 대한 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품과 관련있다. 또한, 본 발명은 특히, 자외선, 극 자외선 및 X-선 영역에서 광의 빔이 편향되고 제어될 수 있는 수단에 의한 조명 시스템에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 기판위의 마스크에 제공된 패턴을 이미지하기 위한 노출 시스템에 관한 것으로, 이미지하기 위해 사용된 광 빔은 회절광학 부품 및 특히, 축소된 장치의 부품을 구성하는 패턴에 의해 제어가능하다. 게다가, 본 발명은 포토리소그라피 단계에서 축소된 장치를 제작하기 위한 노출방법에 관한 것이다.
특히, 반도체 장치의 축소된 장치의 제조에서, 대개 포토리소그라피 단계는 복사 민감층을 구비한 기판에 마스크 상에 정의된 구조를 이미지함으로써 상기 복사 민감층을 노출시키기 위해 사용된다. 여기서, 상기 이미지화된 구조의 더 낮은 치수 한계(CD,임계치수)는 이미지를 형성하기 위해 사용된 광의 파장에 의해 정의된다. 제조되기 위한 축소 장치의 구조가 일정하게 감소함에 따라, 이미지하기 위해 사용되는 광의 파장은 점점 더 짧아져야만 한다. 그러나, 자외선 영역 이하 파장에 대해, 광 이미지 부품 및 빔 유도 또는 편향부품은 다루기가 어렵고 또한, 이와 같은 부품에 대한 적합한 기술이 개발되지 않았다. EUV 영역에서 광 조명 시스템의 예는 미국특허번호 제5,973,826호, 제 6,033,079호, 및 제 6,142,641호에 공지되어 있다.
ESRF, http://www.esrf.fr/info/science/annrep/95-96/report/exp/id32.htm (2001년, 1월 29일)에서 "정기 리포트, 1995/1996:ID32"로부터, X선 초퍼(chopper)는 표면파(SAW, Surface Acoustic Waves)에 의해 제공된 스위치가능 광 격자를 통한 X-복사선 스위칭에 대해 공지되어 있다. 그러나, 이 공지된 장치에서, 상기 SAW 격자의 회절 세기 및 이에 따른 스위치 가능한 빔의 세기는 참조문헌에서 기술된 상기 표면파 장치가 리소그라피 공정에서 경제적으로 사용되기에는 너무 미약하다.
본 발명의 목적은 특히 짧은 파장의 효율적인 빔 제어 및 빔 회절을 가능하게 하는 복사 회절 격자를 제공하기 위한 회절광학 부품을 제안하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 짧은 광 파장에 대한 고 회절 효율을 가지는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품을 제안하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 몇 개의 공간 방향으로 빔 편향을 가능하게 하는 회절광학 부품을 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비교적 작은 패턴의 이미지에 적합한 노출 시스템을 제안하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 비교적 큰 수치의 개구를 갖는 노출 시스템을 제안하는 것이다.
더욱이, 본 발명의 또 다른 목적은 작은 구조를 갖는 장치의 제조에 특히 적합한 장치 제조에 대한 방법을 제안하는 것이다.
본 발명은 기판과, 상기 기판 면상에 표면파를 제공하기 위한 표면파 소오스 와, 생산된 상기 표면파에 의해 제공된 격자 구조와 상호 작용하도록 복사선이 제공된 상기 기판 면의 상호작용 영역을 포함한 표면파 장치를 구비한 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품으로부터 시작한다.
제 1 형태에 따르면, 본 발명은 만일 SAW 격자 구조가 이상적인 경우, 표면파의 파열(wave train)로 형성되는, 고 품질 회절 격자를 생산한다면 고 회절 효율이 SAW 격자 구조에 의해 제공될 수 있다는 발견에 근거하며, 상기 파열의 측면은 바람직하게는 전체 상호작용 영역에 걸쳐 실질적으로는 사인곡선의 모양과 동일하다. 종래 회절광학 부품의 표면파 소오스는 상기 상호작용 영역을 향해 방출된 표면파 이외에도, 상기 상호작용 영역으로 향하지 않는 표면파를 또한 방출함을 생각해서 발견되었다. 이들 표면파는 상기 상호작용 영역으로부터 실재적으로 멀어져 있지만, 상기 기판의 엣지에 반사되어, 그렇기는 하지만 아마도 우회로 결국 상기 상호작용 영역에 도달하며, 이들 우회된 파들은 상기 표면파 소오스에서 상기 상호작용 영역으로 직접 방출된 표면파의 측면을 교란시켜 광학 격자의 품질을 감소시킨다.
우회로 상기 상호작용 영역에 바람직스럽지 않은 도달한 이와 같은 파들을감소시키기 위해서, 상기 상호작용 영역에 직접 향하지 않는 표면파의 전파 경로에 상기 기판상에 탄성 재료의 만들어진 표면파 댐퍼(damper)를 적용하는 것이 이미 제안되었다. 그러나, 이와 같은 공지된 댐퍼의 감쇠 효율은 항상 충분하지는 않았다.
본 발명의 제 1 형태에 따르면, 본 발명은 상기 상호 작용 영역으로 향해 방출되지 않은 표면파는 처음부터 상기 기판상에 전혀 발생되지 않아야만 한다는 생각에 기초한다.
이 목적을 위해, 본 발명은 표면파 소오스로서 단일 방향 소오스를 제공하는 단계와, 즉 이 표면파 소오스는 표면파를 반대 방향으로보다는 바람직한 방향으로 방출하는 방향적 특성을 가지며, 바람직한 방향으로 방출된 상기 표면파가 아마도 표면파 미러등에 의해 편향된 후, 상기 상호작용 영역을 지나도록 상기 상호작용 영역에 대한 상기 표면파 소오스를 배치하는 단계를 제안하고 있다.
따라서 이와 같은 단일 방향 표면파 소오스의 사용은 요구된 바와 같이, 상기 상호작용 영역으로 지향되지 않고 간접적으로 및 불필요하게 상기 상호작용 영역으로 반사될 수 있는 바람직하지 않은 표면파의 발생을 방지한다.
또 다른 하나의 형태에 따르면, 본 발명은 입사 및 방출 빔 사이 회절각 또는 편향각을 제어하고 변하게 하기 위해, 격자 구조의 격자 상수가 가변될 수 있어야 한다는 생각에 근거한다. 그러나, 종래 회절광학 부품은 단지 매우 제한된 범위에서만 이를 달성할 수 있다. 따라서, 본 발명은 위 생각에 따라 상기 표면파 장치에 서로 다른 몇 가지 파장으로 표면파의 방출이 제공된 표면파 소오스를 사용하는것에 근거한다.
이 형태에 따라, 본 발명은 상기 표면파 소오스가 인접한 서브 전극(sub-electrode)으로부터 이격 위치된 다수의 서브 전극을 구비한 하나의 전극을 갖는 전기음향 변환기를 구비한다는 점에서 구별된다. 여기서, 상기 전극 구조는 상기 표면파의 방출방향에 서로 인접 배열 및 분리 이격된 다수의 섹션(section)을 구비하며, 상기 서브 전극은 상기 섹션중 각각의 하나에 주기적으로 배열되어 있다. 상기 다른 섹션은 각각의 섹션에서 상기 서브 전극의 배열 주기가 서로 다르다는 점에서 서로 다르다.
섹션의 서브 전극 배열 주기는 상기 섹션이 증가된 효율을 갖는 표면파를 방출하는 파장을 결정하므로, 전체적으로 상기 섹션이 다른 배열 주기로 배열된 섹션에 기인하여, 비교적 고효율을 갖는 비교적 광범위한 파장에 걸쳐 표면파를 방출할 수 있는 표면파 소오스가 제공된다.
또 다른 하나의 형태에 따르면, 본 발명은 고 회절 효율을 달성하도록, 큰 표면파 진폭을 갖는 표면파 격자가 제공되어야만 한다는 생각으로부터 진행된다. 전기음향 변환기를 갖는 표면파 소오스에서, 상기 방출된 표면파의 진폭은 더 큰 전압 진폭을 갖는 교류전류(ac) 전압이 상기 전기음향 변환기의 전극에 인가된다는 점에서 증가될 수 있다. 그러나, 실재적으로, 상기 전기음향 변환기에 인가될 수 있는 최대 전압 진폭은 전극 및 상기 변환기의 서브 전극 사이 전기 플래시오버(electric flashovers)에 의해 제한된다.
이 형태에 따르면, 본 발명은 비교적 낮은 전압이 인가될 때 이미 큰 진폭표면파를 생산하는 전기음향 변환기를 사용한다는 생각에 근거하고 있다.
이 형태에 따르면, 본 발명은 상기 전기음향 변환기는 2개 그룹의 핑거 전극을 구비하고, 각 그룹의 핑거 전극은 서로 전기 전도적으로 접속되어 있고 다른 그룹의 핑거 전극은 서로로부터 전기적으로 절연되어있다. 상기 전기음향 변환기의 작동에서, 전기(ac) 구동 전압은 상기 전기음향 변환기의 이들 핑거전극 그룹에 인가된다. 다른 그룹의 핑거 전극 쌍 사이에, 상기 2개 그룹의 핑거 전극으로부터 전기적으로 절연된 적어도 하나의 중간 전극이 설치되어 있다. 이 중간 전극의 전위는 자체적으로 자유롭게 조절되며 또는 유동적이므로, 말하자면, 전압 분배기가 상기 부품에 의해 상기 제 1 그룹의 핑거 전극과, 중간 전극 및 다른 그룹의 핑거 전극에 제공되고, 2개의 인접한 전극 사이의 전기 전압은 전체적으로 핑거 전극의 그룹 사이에 인가된 전압보다 더 낮다. 이 수단은 상기 전기음향 변환기의 전극 사이에 플래시오버의 경향을 효율적으로 감소시키며, 그럼에도 불구하고 상기 전기음향 변환기는 큰 진폭 표면파를 방출할 수 있다.
바람직하기로는, 상기 중간 전극 역시, 상기 핑거 전극과 마찬가지로, 주기적인 구조이며, 상기 중간 전극으로부터 나온 브랜치 전극은 인접한 핑거 전극사이에 연장되어 있다.
전체적으로 상기 전극 구조가 전압 분배기로서 작용하기 위해서, 다른 그룹의 핑거 전극은 서로 평행하게 연장되고, 바람직하게는 공통 직선상이 아니라 서로로부터 오프셋트 연장되어 있는 핑거 전극 및 브랜치 전극의 인터레이스 구조(interlaced structure)에 유리하다. 이에 따라, 핑거 전극 및 브랜치 전극은쌍으로 서로 배치되어 있고 각각 서로에 배치된 상기 브랜치 전극 및 핑거 전극은 거의 공통 직선상으로 연장되는 것이 마찬가지로 유리하다.
또 다른 형태에 따르면, 본 발명은 고 회절 효율을 달성하기 위해, 복사선 회절 격자구조를 제공한 표면파가 큰 진폭을 가지도록 하는 것이 요구된다. 이에 따라, 본 발명은 위 생각에 따라 상기 표면파 소오스에 의해 방출된 상기 표면파의 진폭이 실질적으로 최대가 되도록 상기 표면파 소오스를 여기하기 위해 주파수를 조절하는 것이다.
이 형태에 따르면, 본 발명은 상기 표면파 소오스에 의해 방출된 표면파에 대한 표면파 수신기가 상기 표면파 수신기에 부딪히는 표면파의 진폭을 나타내는 측정신호를 공급하는 기판상에 제공된다는 점에서 구별된다. 더욱이, 제어 수단은 상기 표면파 수신기의 측정 신호에 반응하여 표면파 소오스를 여기하기 위한 주파수를 조절하기 위해 제공되어 있다.
결과적으로, 상기 수신된 표면파의 진폭이 실질적으로 최대가 될 때까지 가능한한 반복적으로, 상기 표면파 소오스를 여기하기 위한 주파수를 변하게 하는 구성이 제공된다. 그런 후 상기 표면파 소오스는 또한 최대 진폭의 표면파를 방출하고, 더욱이, 상기 격자 구조는 또한 최대 진폭의 표면파에 의해 상호작용 영역에 제공된다고 추정될 수 있다.
가능한한 큰 진폭을 갖는 표면파를 방출하도록 설계된 표면파 소오스에서, 일반적으로 여기 주파수에 반응하여 방출된 상기 표면파의 진폭은 중간 주파수에서, 상기 발생된 표면파의 진폭이 최대에 있고 특정 주파수 폭을 가지는 중간 주파수의 양 측상에 감소되도록 한다. 동등하게, 표면파 수신기에서, 상기 표면파 주파수에 반응한 측정 신호의 형태는 일반적으로 상기 수신된 표면파의 일정 진폭에서 특정 주파수 폭을 가지는 중간 주파수의 양 측상에 마찬가지로 감소되도록 한다.
바람직하기로는, 상기 표면파 소오소 및 상기 표면파 수신기는 상기 표면파 소오스의 특정 주파수 폭이 상기 표면파 수신기의 전형적인 주파수 폭보다 더 작도록 서로 조절되어 진다. 결과적으로, 한편으로는 큰 진폭의 방출을 목적으로 상기 표면파 소오스를 최적화하는 것이 가능하고, 다른 한편으로는, 상기 표면파 소오스의 다른 중간 주파수에서 큰 효율을 갖는 표면파를 수신할 수 있는 수신기를 제공하는 것이 가능하다. 이와 같은 디자인은 상기 표면파 소오스에서 중간 주파수가 예를 들면, 온도 변이의 결과로서 시간적으로 상수 일 필요가 없거나 또는 상기 표면파 소오스가 편차 또는 회절 각도를 변하게 하는 가변 주파수로 의도적으로 유도되는 형태의 목적에 특히 유리하다. 그런 후 가능한한 최대 표면파 진폭을 얻기 위해 상기 표면파 수신기의 측정 신호에 반응하는 표면파 소오스만을 여기하기 위해 주파수를 조절하는 것이 가능하다.
또 다른 형태에 따르면, 본 발명은 큰 회절 효율을 얻기 위해, 고 격자 품질의 격자 구조가 요구되는 생각에 다시 근거하고 있다. 이 형태에 따르면, 본 발명은 표면파 소오스에 의해 방출된 표면파가 상기 상호작용 영역을 지난 후, 최종적으로 기판 엣지에 부딪쳐서, 아마도 우회하여, 상기 상호작용 영역으로 다시 되돌아 올 때 까지 상기 기판 상으로 또한 진행하며, 상기 상호작용 영역에서 실재적으로 상기 바람직한 격자 구조의 단면(profile)에 역으로 영향을 끼친다.
이 형태에 따르면, 본 발명은 상기 상호작용 영역을 지난 후 상기 상호작용 영역으로 다시 반사된 표면파의 세기가 가능한 거의 없도록 표면파 댐퍼 수단에 의해 상기 표면파를 감쇠하는 단계를 제안하고 있다.
이와 같은 표면파 댐퍼는 예를 들면, 상기 기판에 적용되고 상기 표면파의 기계적 에너지가 열 에너지로 소산되는 탄성재료로 형성될 수 있다. 이와 같은 표면파 댐퍼의 불리함은 상기 기판상에 상기 표면파의 전파 특성을 변하게 하는 상기 기판상의 열을 생산한다는 점에 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 따라서, 상기 표면파 댐퍼는 상기 표면파 댐퍼의 위치에서 상기 표면파의 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 음향전기 변환기로서 제공된다. 그런 후 상기 전기 에너지는 열 스트레스를 받지 않고 상기 기판으로부터 제거될 수 있으며 상기 기판으로부터 원거리 위치에 적절한 방식으로 소산될 수 있으므로, 상기 표면파 댐퍼에 의해 상기 기판에 부과된 열 스트레스는 비교적 낮아지게 된다.
이 목적을 위해, 바람직하게는, 상기 음향전기 변환기는 저항회로가 상기 저항회로내 방전된 전기 에너지를 소산하기 위해 접속된다는 점에서 상기 생산된 전기 에너지가 방전되도록 적어도 2개의 단자를 구비하고 있다.
상기 표면파의 기계적 에너지를 전기 에너지로 가능한한 효율적으로 변환하고 가능한한 완전히 방전 및 소산하기 위해서, 바람직하기로는, 상기 전기음향 변환기의 전기 임피던스와 상기 저항 회로는 결합된 합성 값을 갖도록 서로 조절된다.
바람직하기로는, 상기 표면파 소오스의 상기 전기음향 변환기의 구조와 상기 표면파 댐퍼의 음향전기 변환기의 구조는 서로에 대해 대칭적이다. 특히, 서브 전극은 대칭적으로 배열되어 있다.
그러나, 상기 표면파 소오스에 의해 방출된 표면파는 상기 표면파 댐퍼로 상기 표면파의 경로상에 진폭 및 에너지 손실을 받으며 상기 표면파 소오스는 상기 표면파로 공급된 상기 전체 전기 에너지를 역시 변환하지 못한다. 비록 표면파 소오스 및 표면파 댐퍼 사이에 이상적인 대칭성을 가지고 있지만, 상기 기판은 상기 표면파 댐퍼의 영역에서 보다 상기 표면파 소오스의 영역에서 더 큰 작동 온도를 가지는 것으로 추정된다. 상기 전기음향 변환기 또는 음향전기 변환기의 서브 전극의 거리 뿐만 아니라 상기 표면파의 전파 속도는 온도 의존적이므로, 원래 대칭적으로 조절된 부품인 표면파 소오스 및 표면파 수신기는 온도 차에 기인하여 더 이상 이상적으로 서로 조절되지 않음이 또한 있게된다. 더욱이, 상기 표면파 소오스 및 표면파 수신기를 다르게 배열함으로써 및 상기 기판의 특정 영역의 냉각과 같은 열 중재에 의해서, 상기 표면파 소오스 및 표면파 수신기 사이의 온도차를 만드는 것이 또한 가능하다. 이에 따라, 상기 표면파 수신기는 표면파 소오스보다 더 높은 온도를 가지는 것이 가능하다. 이 경우, 역시, 표면파 소오스 및 표면파 수신기, 즉, 둘 모두 부품이 동일한 온도를 갖는, 원래 이상적인 배열과 부품의 조절이 분배된다.
따라서, 본 발명은 상기 표면파 소오스의 전기음향 변환기와 상기 표면파 댐퍼의 음향전기 변환기의 서브 전극의 배열 주기는 서로 다르고, 상기 배열 주기의차이는 상기 부품에 대해 예측된 작동온도의 차에 대해 조절되어진다는 점을 고려하여 표면파 소오스 및 표면파 수신기의 다른 작동온도를 취한다.
바람직하게는, 상기 전기음향 변환기와 음향전기 변환기의 배열 주기는 약 0.01% 내지 약 0.5%의 범위에서, 바람직하게는 약 0.01% 내지 약 0.05%, 특히 바람직하게는 0.05% 내지 0.15% 및 동등하게 바람직하게는 약 0.15% 내지 약 0.5% 범위에서 서로 다르다.
바람직하게는, 상기 표면파 댐퍼는 바람직한 방향으로부터 상기 표면파 댐퍼로 부딪히는 표면파는 상기 방향에 반대 방향으로 상기 표면파 댐퍼상에 부딪히는 표면파보다 더 많이 감쇠되는 효과에 대해 방향적인 특성을 가진다. 상기 표면파 댐퍼의 이와 같은 단일 방향성의 잇점은 음향전기 변환기 및 전기음향 변환기가 동일하거나 또는 유사한 전극 구조를 기본적으로 구비할 수 있다고 생각한다면 이해가능하다. 단일 방향 전기음향 변환기는 고효율로 바람직한 방향으로 표면파를 방출한다. 따라서, 한 방향으로 음향전기 변환기 상에만 부딪힌 표면파는 만일 음향전기 변환기가 단일 방향의 전기음향 변환기의 전극 구조에 대응한 전극 구조를 갖는다면, 특히 고효율성을 가지고 흡수된다는 것이 이해되어 진다.
바람직하기로는, 상기 표면파 댐퍼는 상기 상호작용 영역을 지나고 광학 격자로서 상기 상호작용 영역에 작용하는 표면파가 상기 기판의 열 스트레스를 감소하기 위해 또한 이들 표면파가 예를 들면, 기판 엣지에서 반사된 후 상기 상호작용 영역으로 되돌아가는 것을 방지하기 위해서 상기 표면파 댐퍼에 의해 감쇠되도록 배치되어 있다.
그러나, 바람직하기로는, 상기 표면파 댐퍼는 상기 표면파 소오스에 의해 상기 상호작용 영역을 향해 방출되지 않은 표면파를 또한 흡수하는데 사용된다.
여전히 또 다른 형태에 따르면, 본 발명은 가능한한 큰 회절 효율을 얻기 위해, 상기 표면파는 큰 진폭을 가져야만 한다는 생각으로부터 다시 진행된다. 이 형태에 따르면, 본 발명은 상기 상호작용 영역을 지난 표면파가 표면파 댐퍼에서 소멸되는 것이 아니라 상기 상호작용 영역으로 되돌아 간다는 생각에 근거하고 있다.
이 형태에 따르면, 본 발명은 표면파에 대한 몇 개의 미러가 상기 기판상에 배치됨으로써 상기 미러는 상기 표면파에 대한 닫힌 전파경로를 제공하고 상기 상호작용 영역은 상기 닫힌 전파경로에 배치된다는 점에서 구별된다. 결과적으로, 상기 상호작용 영역을 지난 상기 표면파 에너지는 상기 표면파 진폭을 증가하는데 기여하도록 상기 닫힌 전파경로를 통해 상기 상호작용 영역으로 되돌간다.
바람직하게는, 상기 표면파 소오스는 상기 닫힌 전파경로에 마찬가지로 배치되어 있으나, 상기 표면파 소오스는 방향적인 특성을 나타내고, 바람직한 방향으로 상기 방향에 반대 방향으로보다 더 강하게 표면파를 방출한다. 따라서 상기 표면파 소오스의 바람직한 방향은 상기 닫힌 전파경로에서 상기 표면파의 전파방향을 정의한다.
다른 방안으로서, 상기 닫힌 전파경로의 외주변에 표면파 소오스를 배치하고 상기 닫힌 전파경로로 상기 표면파 소오스에 의해 방출된 상기 표면파를 이송하는 것이 또한 가능하다. 이 배열은 상기 표면파 소오스가 스스로 상기 표면파의 가장 큰 진폭에 있지 않다는 점에서 유리하다. 상기 표면파 소오스의 구조에서 재료 이동(material migration)과 같은 효과가 감소되기 때문에, 상기 표면파 소오스의 생존 수명이 증가된다.
상기 표면파 소오스에 의해 방출된 상기 표면파는 상기 표면파를 반사시켜 상기 닫힌 전파경로로 이송되게 하고 상기 닫힌 전파경로를 따라 진파하는 표면파에 대해서 투과되는 미러에 의해 상기 닫힌 전파경로로 바람직하게 이송된다.
더욱이, 상기 기판상에 미러를 배치하여 한 방향으로 상기 상호작용 영역을 지난 표면파가 서로 다른 방향으로 다시 상기 상호작용 영역을 지나도록 편향되게 하는 것이 유리하다. 결과적으로, 단지 한 공간 방향으로만이 아니라 몇 개의 공간 방향으로 입사 복사선을 회절 및 편향할 수 있는 광학 격자가 제공되어 진다.
또 다른 형태에 따르면, 본 발명은 고 회절 효율을 얻도록, 고 격자 진폭을 갖는 격자를 사용하는 것이 유리하다는 생각에 다시 근거하고 있다.
이 형태에 따르면, 본 발명은 복사선 회절 격자 구조가 정상 표면파에 의해 상기 기판상의 상기 상호작용 영역에 제공된다는 점에서 구별된다. 이는 예를 들면, 표면파 공진기가 표면파 미러 또는 표면파용 다른 편향 소자에 의해, 즉, 표면파가 합당하게 중첩될 수 있으므로써 상기 공진기에서 순환하는 파의 진폭 증가가 달성 될 수 있는 구조에 의해 상기 기판상에 형성된다는 점에서 수행될 수 있다.
유리한 실시예에 따르면, 상기 상호작용 영역을 지난 표면파가, 실질적으로 정확한 위상으로, 한번 또는 그 이상의 미러에 의해 상기 상호작용 영역으로 다시 반사된다. 여기서, 특히, 직접 상기 상호작용 영역을 지나고 난 후 상기 상호작용 영역으로 다시 지난 후 상기 표면파의 전파경로는 표면파 방향과 일치할 수도 및단지 다를 수도 있다.
상기 공진기로 상기 표면파 소오스에 의해 방출된 표면파의 단순한 구조 및 단순한 이송을 얻기 위해, 상기 표면파 소오스는 자체적으로 상기 공진기 내에 배치되어 있다.
그러나, 상기 표면파 소오스는 상기 공진기의 외주변에 배치됨으로써 상기 공진기에서 상기 표면파의 전파경로의 외주변에 있게 되는 것이 바람직하고 상기 공진기 외주변에서 상기 표면파 소오스에 의해 방출된 상기 표면파가 상기 공진기로 이송되는 것이 또한 바람직하다. 이러한 상기 표면파 소오스는 상기 표면파 소오스의 더 긴 생존수명을 초래하는 공진기에서 큰 표면파 진폭에 있지 않는 한 이는 유리하다.
만일 상기 표면파 소오스가 상기 공진기의 외주변에 배치되어 있다면, 상기 표면파는 표면파 미러 수단에 의해 상기 공진기로 바람직하게 이송된다.
바람직하기로는, 표면파에 의해 제공된 격자 구조를 갖는 상술한 회절광학 부품은 상기 회절광학 부품에 추가하여, 복사선이 상기 표면파 장치의 상호작용 영역으로 향하는 복사 소오스를 구비한 조명 시스템에 사용된다. 상기 상호작용 영역상에 입사한 상기 복사 소오스의 복사선은 상기 격자 구조에서 회절 또는 편향되고, 상기 격자 구조는 상기 표면파 장치의 작동 모드를 가변함으로써 변하게 되며, 따라서 상기 회절 및 편향 각이 의도적으로 가변될 수 있다.
본 명세서 사용된 바와 같이, 용어 복사 소오스는 직접 또는 간접적으로 즉, 상기 상호작용 영역으로 하나 또는 그 이상의 반사 후 또는 개입된 이미지 광학 소자로 그 복사선을 가리키는 어떠한 복사 소오스를 포함하는 의미이다. 동등하게, 상기 상호작용 영역에 대해 가시적이고 그 광이 상기 상호작용 영역에 부딪히는 소위 가상 복사 소오스가 이 용어에 의해 포함됨을 의미한다.
바람직하게는, 상기 복사 소오스는 상기 상호작용 영역으로 연속적으로 향한 복사선을 방출한다. 이는 특히, 상기 표면파가 일정한 세기를 갖는 편향된 빔을 생산하도록 상기 상호작용 영역으로 연속적으로 전파되는 실시예에서 이용될 수 있다.
표면파는 특히, 편향된 빔이 단순히 스위치되도록 전파방향으로 공간적으로 제한된 펄스열 또는 파열로서 상기 상호작용 영역을 지나도록 또한 제공되고 있다.
정상파가 상기 상호작용 영역에서 생산될 때, 상기 상호작용 영역을 연속적으로 부딪히는 빔은 시간적으로 교번하는, 큰 및 낮은 격자 진폭을 번갈아 가지는 격자에 마주친다. 따라서 상기 격자 진폭이 시간상 실질적으로 0인 점들이 있다. 결과적으로, 편향된 또는 회절된 빔의 세기는 마찬가지로 시간상 변조되고 0 및 최대 세기 사이 값을 취한다.
정상 회절파를 갖는 실질적으로 최대 회절 세기를 나타내는 편향된 또는 회절된 복사선을 주로 생산하기 위해, 상기 조명 시스템의 복사 소오스는 펄스 복사 소오스, 즉, 시간내내 일정한 세기로 복사선을 방출하지 않는 복사 소오스가 바람직하다. 더욱이, 상기 복사 소오스는 시간내 또는 주기 시간내에 또는 상기 복사 소오스에 의해 방출된 세기가 상대적으로 큰 값을 가지는 시점에서, 상기 정상 표면파의 진폭도 또한 비교적 큰 값을 취하도록 상기 정상 표면파를 생산하는 상기표면파 장치와 동기화되게 제공된다. 이는 상기 복사 펄스가 실질적으로 최대 격자 진폭을 갖을 때마다 상기 격자 구조에 부딪히는 것을 의미한다.
펄스 복사 소오스와 같이, 예를 들면 초퍼와 같은 시간-가변 셔터와 조합된 연속적인 복사 소오스와, 펄스 열 방출 레이져 또는 방전된 입자가 스토리지 링에서 입자 팩키지로서 순환하는 싱크로트론과 같은 내재적인 펄스 복사 소오스가 바람직하게 제공된다.
상기 복사 소오스를 상기 표면파 장치와 함께 동기화하기 위해, 바람직하기로 제어 수단이 주파수 및 상기 생산된 표면파의 위상 위치를 조절하도록 제공되고, 상기 제어 수단은 복사 소오스의 펄스 열 또는 상기 복사 소오스의 서브 펄스 열을 나타내는 신호에 반응한다. 그런 후 상기 제어 수단은 상기 복사 소오스에 의해 방출된 상기 복사의 세기가 큰 시점에서 상기 생산된 격자 구조가 마찬가지로 큰 격자 진폭을 가지는 시점을 조절하도록 작용한다.
이에 대한 대안적이거나 부가적으로, 상기 격자 구조의 진폭에 대해 복사 소오스에 의해 방출된 상기 펄스의 주파수 및 위상 위치를 조절하기 위한 제어 수단이 제공되는 것이 또한 바람직하다.
이 경우, 상기 복사 소오스는 상기 표면파 장치에 대해 동기화되어 있다.
상기 조명 시스템의 유리한 응용은 패턴 또는 이미지를 가지는, 즉, 위치의존적인 복사 세기를 가지는 기판의 노출에 있다. 이 목적을 위해, 상기 기판에 노출되어지는 패턴은 마스크에 의해 바람직하게 제공되며, 상기 조명 시스템은 상기 기판상으로 마스크를 이미지하는 이미지 시스템에 의해 보완된다.
그러므로써 노출 시스템은 노출되어지는 기판과 이미지되어지는 패턴을 정의하는 마스크는 그들의 유효영역이 상기 조명 시스템의 각각 기설정된 기판 면 및 마스크 면에 배치되도록 각각 장착될 수 있는 기판 지지체와 마스트 지지체를 바람직하게 구비한다. 더욱이, 집광렌즈는 상기 마스크상의 다른 공간방향으로 상기 격자 구조에서 회절된 상기 복사 소오스의 집속 광에 대해 제공된다. 다른 방향으로 상기 격자 구조에서 회절된 상기 복사선은 시간상 한 지점에서, 예를 들면, 회절의 다른 차수에서, 즉, 다른 회절 각에서 회절된 복사선일 수 있으며, 시간상 연속적으로, 다른 편향각 또는 회절 각에서 편향된 복사선이 또한 있을 수 있다. 예를 들면, 상기 격자 구조의 격자 주기는 상기 표면파 장치가, 시간 의존하는 방식으로, 다른 주파수와 함께 여기된다는 점에서 시간적으로 변하기 때문에 수행될 수 있다.
따라서, 복사 소오스의 상기 설명한 장치와, 회절광학 부품과, 집속렌즈 및 마스크 지지체와 이에 대응하는 마스크 면은 다른 입사 각으로 상기 마스크 표면 상에 부딪힌 복사선과 함께 상기 마스크 표면이 시간상 동시에 또는 연속적으로 노출되어지게 하는 것이 가능하다. 결과적으로, 조명 시스템은 비교적 큰 수치의 개구를 갖는 상기 마스크 면을 노출하기 위해 제공된다.
그런 후, 상기 기판 면상으로 상기 마스크 면을 이미지하기 위해서, 상기 마스크 면상으로 다른 각도의 입사에 기인하여, 다른 각도에서와 마찬가지로 상기 마스크 표면에 의해 반사된 상기 복사선이 상기 기판 면상으로 다시 집속되도록 상기 마스크 지지체 및 상기 기판 지지체에 대해 배치된 대물렌즈가 유리하게 또한 제공되어 진다. 결과적으로, 상기 기판 면은 또한 큰 수치의 개구로 노출되고, 전체적으로, 마스크와 기판 사이에 큰 수치의 개구로 이미지 가능하게 함으로써 상기 이미지 구조의 크기를 특히 잘 적절하게 감소하는 이미지 시스템이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 노출시스템의 실시예를 도시하고 있다;
도 2는 본 발명에 따른 회절광학 부품의 실시예를 도시하고 있다;
도 3은 도 2의 회절광학 부품에서 사용하기 위한 표면파 소오스의 개략도이다;
도 4는 도 3의 표면파 소오스의 상세도이다;
도 5는 도 2의 회절광학 부품의 서브-부품의 주파수 의존성을 예시한 그래프를 개략적으로 도시하고 있다;
도 6, 7, 8, 9, 10, 11 및 12는 본 발명에 따른 회절광학 부품의 또 다른 실시예를 도시하고 있다;
도 13은 본 발명에 따른 조명 시스템의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.
* 도면의 주요부호에 대한 설명 *
1: 노출 시스템 2: 조명시스템
3: 복사 소오스 4: 이미지 시스템
5: 링 11: 복사 위치
13: 입사 빔 15: 회절광학 부품
17: 상호작용 영역 19,21,23: 회절 빔
27: 마스크 28: 선 구조
29: 조명 스팟 31.33.35: 빔
37: 대물미러 39: 기판
41: 선 섹션 43: 기판
45: 기판 면 47: 소오스
49,50: 단자 51: 전기음향 변환기
52,52':좁은 대역 주파수 53: 전파방향
55,57: 서브 변환기 59: 콜렉팅 전극
61: 중간 전극 62,63,64,65,66,67: 핑거 전극
71: 증폭기 73: 수신기
75,76: 단자 77: 제어수단
79,88: 엣지 81,89: 저항기
86: 부가 메모리 87,111: 댐퍼
91,92,93,94,97: 미러 95: 전파경로
101,102,103,104: 미러 111,117: 공진기 미러
113: 소오스 123: 위상이동 제어수단
125: 복사 감지기
본 발명의 실시예는 첨부도면을 참조로 본 명세서의 하기에 더 상세하게 설명되고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조명 시스템(2) 및 이미지 시스템(4)을 구비한 노출 시스템(1)의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 조명 시스템(2)은 전자가 화살표(7) 방향으로 순환하는 링(5)으로서 도 1에 개략적으로 도시된 싱크로트론의 형태의 복사 소오스(3)를 구비함으로써, 싱크로트론 복사선을 방출한다. 복사 위치(11)에서 방출된 싱크로트론 복사선은 빔(13)으로서 회절광학 부품(15)에 공급된다. 상기 빔은 예를 들면, 편향미러, 집속 부품, 파장선택 부품등의 수단에 의해 직접 또는 간접적으로 제공될 수 있다. 상기 회절광학 부품(15)상에, 상호작용 영역(17)에 제공되어 있어, 상기 빔(13)의 적어도 일 부분은 상기 상호작용 영역(17)으로부터 도시된, 상기 회절광학 부품상에 입사한 복사선이 소오스로부터 또는 대응하는 가상 소오스로부터 직접 나온 것처럼 보이게 향하고 있다.
만일 브래그 모노크로메터(Bragg monochromators)등과 같은 파장선택 부품이 상기 복사 위치(11) 및 상호작용 영역(17)사이 빔 경로에 제공된다면, 상기 부품수단에 의해, 상기 싱크로트론 복사선의 어떤 가능한 파장 스펙트럼을 추출하고 상기 상호작용 영역(17)에 상기 선택된 파장을 공급하는 것이 가능하다. 특히, 이는 0.1nm에서 100nm, 바람직하게는 1nm에서 50nm까지의 복사파장을 갖는 복사이며, 여기서는 특히 약 13nm범위내 파장을 갖는 복사이다.
상기 상호작용 영역(17)에, 상기 입사복사(13)에 대한 반사격자를 구성하는 격자 구조가 제공되어 있다. 상기 입사 복사(13)는 이 격자 구조에서 반사되고, 격자 회절의 결과, 3개의 빔(19,21,23) 즉, 0차 빔(21)과, +1차 빔(23) 및 -1차 빔(19)으로 나눠진다. 여기서, 상기 회절된 빔(19,23)의 발산은 상기 입사 빔(13)의 주파수 스펙트럼에 의해 결정되는데, 이는 주어진 격자 주기에서, 회절 각이 상기 회절된 광의 파장에 의존하기 때문이다.
상기 부분 빔(19,21,23)은 집속효과를 가지는 집광렌즈 미러상에 부딪혀 상기 부분 빔을 반사하고 마스크(27)의 표면상으로 상기 부분 빔을 향하게 한다. 상기 집광렌즈(25)에 의해 상기 마스크(27)로 지향된 상기 부분 빔(19,21,23)은 상기 마스크상의 길게 뻗어있는 조명 스팟(29)을 공동으로 조명한다. 상기 마스크(27)는 도 1에서 직선(28)으로 나타낸, 상기 입사 복사(19,21,23)가 반사하는 구조를 지지하는 반사 마스크이다.
상기 마스크(27)로부터 보면, 3개의 다른 공간 방향으로부터 상기 마스크(27)상에 부딪힌 빔(19,21,23)에 의해 조명되고 있다. 따라서, 상기 빔(19,21,23)은 또한 상기 마스크(27)상에 정의된 구조(28)에 의해 3개의 다른 공간방향 빔(31,33,35)으로 반사된다. 상기 반사된 빔은 상기 이미지 시스템(4)에 의해 모아져 기판(39)상에 이미지된다. 상기 이미지 시스템(4)은 상기 빔(31,33,35)이 부딪히고 상기 기판으로 상기 빔을 향하게 하는 대물미러(37)를 구비하여 상기 마스크(27)의 구조가 상기 기판(39)상에 이미지되게 한다. 따라서 도 1에서, 상기마스크(27)상의 선 구조(28)는 복사선이 선 섹션(41)의 영역에 있는 상기 기판(39)상에만 부딪힌다는 점에서 상기 기판(39)상에 형성된다.
전반적으로, 상기 조명 시스템(2)은 상기 기판(39)상으로 상기 마스크(27)를 이미지하는 이미지 시스템을 제공하며, 상기 소오스(11)로부터 발생한 상기 빔(13)이 꽤 시준되어 있지만, 상기 마스크는 몇 개의 공간 방향으로부터 조명된다. 기설정된 코리니어리티(colinearity)로 입사한 빔(13)으로부터 진행되므로, 비교적 큰 수치의 개구를 가지는 조명 시스템이 제공되며, 또는 다른 말로, 회절광학 부품(15)이 상기 조명 시스템의 광 전송 능력을 증가시키는데 기여한다.
상기 회절광학 부품(15)에 의해 제공된 격자 구조는 각각 상기 -1차 및 +1차 빔(19,23)의 회절각을 변하게 하기 위해서 상기 격자 주기를 가변함으로써 조절될 수 있다. 따라서 상기 빔(19,23)은 또한 시간적으로 상기 마스크(27)에 부딪히는 각을 변화하는 것이 가능하게 하여 상기 마스크(27)를 조명하기 위한 고체 각 섹션(solid angle section)이 주기시간 내내 전체 조명 될 수 있다.
상기 입사 빔의 기술된 제 1 회절차수(+1,-1)와는 별개로, 더 큰 회절 차수(+2,-2,…)를 상기 마스크(27)에 노출하기 위해 취하는 것이 또한 가능하다.
상기 조명 시스템(2)은 예를 들면, 축소된 장치를 제작하기 위한 방법 및, 특히, 본 명세서에서, 포토리소그라피 공정단계에 사용될 수 있다. 이 단계에서, 상기 장치가 형성되기 위한 상기 기판은 복사 민감층으로 먼저 피복되어 있다. 그리고 나서 상기 마스크(27)의 패턴은 도 1의 상기 조명 시스템(2) 수단에 의해 상기 복사 민감층상에 투사된다. 그런 후, 상기 복사 민감층이 현상되고, 연이어, 하나 또는 그 이상의 공정 단계는 섹션이 현상된 또는 현상되지 않은 광민감 층을 갖는 섹션인지에 따라 섹션내 상기 기판을 변하게 수행된다. 예를 들면, 식각 단계 또는 도핑 단계등이 이와 같은 또 다른 공정단계가 될 수 있다.
상기 조명 시스템(2)은 기능적 표현에서 단순화된 시스템으로서 도 1에 도시되어 있다. 여기서, 예를 들면, 상기 집광렌즈 및 대물렌즈 각각은 각각 하나의 미러(25,37)로 이루어져 있다. 그러나, 상기 부품을 또한 더 복잡하게 설치할 수 있으며, 또 다른 빔 형성 및 빔 편향 부품을 상기 빔 경로에 삽입할 수 있다. 리소그라피 시스템에서 이와 같은 구성 부품 및 그 사용은 예를 들어, 미국특허번호 제5,973,826호, 제6,033,079호 및 제6,142,641호로부터 공지되어 있으며, 상기 문서의 전체 개시는 참조문헌으로 본 출원에 포함된다.
도 1에서 도시된 상기 조명 시스템(2)의 핵심 부품은 회절광학 부품(15)과, 상기 회절부품(15)의 상호작용 영역(17)상에 부딪혀 편향되는 상기 입사 빔(13)이다. 상기 회절광학 부품은 도 2에 더 상세히 도시되어 있다. 큰 진폭을 갖는 표면파가 효율적으로 여기될 수 있는 기판 면(45)을 가지는 기판(43)을 구비하고 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 표면파는 상기 기판 면(45)의 광학 속성의 주기적 변화를 초래하는 상기 기판 재료에서의 모든 파 현상을 포함하는 의미이다. 이는 표면 음향 파(SAW), 특히 레일리 파(Rayleigh wave) 또는 러브 파(Love wave) 또는 렉 파(Leck wave) 또는 밀도 파 또는 각각의 쉬어 횡파(shear transverse wave) 또는 종파(longitudinal wave)등이 될 수 있으며, 상기 기판의 면에 수직 편광된 표면파 뿐만 아니라 상기 면에 평행 편광된 표면파, 예를 들면 블루스타인-굴리아에브 파(Bleustein-Gulyaev wave),가 또한 횡파로서 이용될 수 있다. 더욱이, 이와 같은 파의 중첩을 이용하는 것이 가능하다. 하기의 설명에서, 상기 표면음향 파(SAWs)는 바람직한 광효과를 얻는데 사용된다. 그러나, 다른 파 현상도 상기 바람직한 광 효과를 얻는데 또한 이용될 수 있음을 알아야 한다.
상기 기판(43)은 상기 기판 면(45)이 128°rotY 면을 이루도록 리튬니오베이트(LiNbo3)의 단결정으로 만들어진다. 상기 재료 리튬니오베이트는 압전전기(piezoelectric) 재료이기 때문에 기판 재료로서 선택되었으며, 압전전기 재료는 표면파 소오스(47)에서 전압 또는 전기장에 의해 표면파의 여기에 특히 적합하다. 그러나, 또한 리튬 탄탈레이트(LiTaO3), 석영(SiO2), 리튬 보론 산화물(예를 들면, Li2B4O7), 인산알루미늄(AlPO4), 갈륨아세나이드(GaAs), 폴리비스무트(polybismuth), 특히 비스무트 게르마늄 산화물(예를 들면, Bi12GeO20또는 Bi12SiO20) 및 그 밖의 것들과 같은 기판(43)으로서 적합한 다른 압전전기 재료가 있다.
상기 표면파 소오스(47)는 상기 표면파를 생산하는데 필요한 에너지가 단자(49,50)에서 전기에너지로서 공급되는 전기음향 변환기(51)를 구비하고 있다.
상기 전기음향 변환기(51)는 단일방향의 변환기이다. 이는 화살표(53)로 표시된 방향으로 전파하는 표면파가 상기 방향(53)에 대한 반대 방향(54)으로 전파하는 표면파보다 실질적으로 더 큰 세기로 생산됨을 의미한다.
도 3 및 도 4의 상세 도면으로부터 명백한 바와 같이, 상기 전기음향 변환기(51)는 30㎛의 파장 Λ1을 갖는 표면파를 발생하는데 최적인 서브 변환기(55) 뿐만 아니라 20㎛의 파장 Λ2를 갖는 표면파를 발생하는데 최적인 서브 변환기(57)를 구비한다. 그러나 핑거 전극(finger electrode)사이 거리를 변화함으로써 다른 파장 Λ를 갖는 표면파의 방출을 위한 변환기를 설치하는 것이 또한 가능하다. 본 발명의 경우, 50MHz에서 2GHz의 여기 주파수에서 특히, 약 2㎛ 내지 100㎛, 특히, 4㎛ 내지 50㎛ 범위내의 파장 Λ가 제공된다.
도 5에서 도시된 곡선(52,52')은 전기음향 변환기(51)의 주파수 특성을 나타내고 있다. 상기 곡선(52)은 상기 변환기의 전기적 여기 주파수에 응답하여 서브 변환기(55)에 의해 방출된 표면파 세기를 나타내고 있는 반면 상기 곡선(52')은 서브 변환기(57)에 대해 대응한 표면파 세기를 도시하고 있다. 상기 2개의 서브 변환기(55,57)는 각각 최대 세기를 갖는 다른 주파수 f1, f2로 표면파를 발생한다. 상기 고 주파수 f2는 상기 서브 변환기(57)가 Λ2=20㎛이고 최대 진폭을 갖는 표면파를 생산하고 상기 표면파를 상기 방향(53)으로 방출하도록 조절되는 반면에, 저 주파수 f1로 여기될 때, 상기 서브 변환기(55)는 Λ1=30㎛이고 최대 진폭을 갖는 상기 표면파를 발생하는데 기여하고 마찬가지로 상기 표면파를 상기 방향(53)으로 방출하며, 방출된 상기 표면파는 상기 서브 변환기(57)를 지난다.
도 3의 서브 변환기(55,57)가 서로 인접한 영역의 확대도인 도 4로부터 명백한 바와 같이, 상기 변환기(51)는 다수의 핑거 전극셋트, 소위 인터디지탈 전극(interdigital electrode)을 구비하고 있다.
상기 변환기(51)는 전기 단자(49)가 제공되고 방출방향(53)으로 연장한 콜렉팅 전극(collecting electrode)(59)을 구비하고 있다. 또 다른 하나의 콜렉팅 전극(60)은 약 1mm의 거리만큼 상기 콜렉팅 전극(59)으로부터 평행 이격되어 연장되어 있으며, 상기 제 2 콜렉팅 전극(60)은 단자(50)에 의해 공급된다.
상기 서브 변환기(55,57) 각각은 상기 콜렉팅 전극(59,60) 사이 중심으로 연장한 중간 전극(61)을 구비하고, 상기 서브 변환기(55)의 상기 중간 전극(61)은 50㎛의 폭을 가지고 상기 서브 변환기(57)의 중간 전극(61)은 20㎛의 폭을 갖는다.
핑거 전극(62,63,64,65,66 및 67)은 상기 콜렉팅 전극(59) 및 상기 중간 전극(61)사이와 상기 중간 전극(61) 및 상기 콜렉팅 전극(60) 사이에 각각, 방출 방향(53)에 수직한 상기 서브 변환기(55,57)중 각 하나에 연장되어 있다. 여기서, 핑거 전극(62)은 상기 콜렉팅 전극(59)에서 나오며 중심 거리 Λ만큼 서로 이격되어 있고, 각각의 핑거 전극은 각각 Λ1/8과 Λ2/8의 폭을 가지고, 5㎛의 거리 만큼 상기 중간 전극(61)으로부터 이격되어 있다. 각 쌍의 핑거전극(62) 사이에, 2개의 전극(63,64)이 배치되어 있고, 이 각각의 전극은 상기 중간 전극(61)으로부터 나오며 마찬가지로 5㎛의 거리 만큼 상기 콜렉팅 전극(59)으로부터 이격되어 있다. 상기 핑거 전극(64)은 각각 Λ1/4과 Λ2/4의 폭을 가지고, 상기 핑거 전극(63)에 대해 방출방향(53)으로 오프셋트되어 있으며 상기 핑거 전극(63)에 직접 인접하여 배치되어 있다. 상기 핑거 전극(63)은 각각 Λ1/8과 Λ2/8의 폭을 가지고 있다.
상기 중간 전극(61) 및 상기 콜렉팅 전극(60) 사이에 연장한 상기 핑거 전극(65,66 및 67)의 구조는 상기 핑거 전극(67)이 상기 핑거 전극(62)과 각각 정렬되고, 각각 Λ1/8과 Λ2/8의 폭을 가지며, 상기 중간 전극(61)으로부터 나온다는 점에서 상기 콜렉팅 전극(59) 및 상기 중간 전극(61) 사이에 연장한 상기 핑거 전극(62,63, 및 64)의 구조에 대응한다. 상기 핑거 전극(66)은 각각 Λ1/4과 Λ2/4의 폭을 가지며, 상기 콜렉팅 전극(60)으로부터 나오고 상기 핑거 전극(64)과 각각 정렬되어 있다.
따라서, 상기 콜렉팅 전극(59)으로부터 나온 각각의 상기 핑거 전극(62)은 상기 중간 전극(61)으로부터 나온 핑거 전극(67)과 정렬되고, 상기 콜렉팅 전극(60)으로부터 상기 핑거 전극(65,66)중 하나는 대응하는 핑거 전극(63,64)과 각각 정렬되어 있다. 그러나, 상기 콜렉팅 전극(59)으로부터 나온 상기 핑거 전극(62)은 상기 콜렉팅 전극(60)으로부터 나온 상기 핑거전극(65,66)으로부터 가각각 오프셋트 배치되어 있다.
이 방식으로 상기 핑거 전극을 배열함으로써, 일련의 접속이 제공되고, 상기 콜렉팅 전극(59) 및 상기 중간 전극(61)사이에 배치된 상기 변환기 섹션은 상기 중간 전극(61) 및 상기 콜렉팅 전극(60)사이에 배치된 상기 변환기 섹션과 직렬로 전기적으로 접속되어 있다. 이는 전압 분할을 초래하여, 작동시, 상기 단자(49,50)에 인가된 전압의 단지 절반만이 인접한 쌍의 서브 전극(62-63, 64-62, 67-65, 및 66-67)사이에 인가된다.
상기 서브 변환기(55,57)는 53.7㎛ 거리(b), 즉, 전극이 설치되지 않은 서브 변환기(55,57) 사이 영역이 폭(b)만큼 서로 이격되어 있다.
방출 방향(53)으로, 상기 서브 변환기(55)는 60 Λ1(Λ1=30㎛)의 길이를 가지고 상기 변환기(57)는 50 Λ2(Λ2=20㎛)의 길이를 가진다.
설명한 전극 구조는 상기 기판 상에 알류미늄을 증착함으로써 형성되고, 개별 전극 사이의 간극은 미소 리소그파피 공정으로 연이어 식각된다. 알루미늄 전극구조의 형성에 대한 다른 방안으로서, 다른 금속, 특히, 동과 같은 금속을 사용하는 것이 가능하다.
상기 표면파 소오스(47)는 상기 단자(49,50)와 접속된 증폭기(71)에 의해 공급 받는다. 상기 방향(53)으로 상기 표면파 소오스(47)에 의해 방출된 상기 표면파는 상기 상호작용 영역(17)을 지나고 상기 입사 빔(13)을 편향하는데 필요한 복사선 회절 격자구조를 상호작용 영역에 제공한다. 가능한한 큰 회절 효율을 얻기 위해, 상기 증폭기(71)에 의해 소오스(47)에 공급된 전기 에너지 및 이 목적을 위해 사용된 주파수 f는 상기 표면파의 주어진 파장 Λ에서 조절되어, 상기 격자 진폭, 즉, 상기 상호작용 영역(17)에서 상기 표면파의 진폭이 가능한 크게한다.
이 목적을 위해, 상기 회절 광학 부품(15)은 상기 소오스(47)에 의해 방출된 상기 표면파의 전파 경로에 마찬가지로 배치되고 상기 상호작용 영역(17)을 지난 후 상기 표면파가 부딪히는 표면파 수신기(73)를 또한 구비하고 있다. 상기 표면파수신기(73)는 상기 표면파의 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 음향전기 변환기를 구비하고 상기 변환기를 단자(75,76)에 공급한다.
따라서 상기 단자(75,76)사이 전압은 상기 수신기(73)의 위치에서 상기 표면파의 세기를 나타내는 신호이며, 제어 수단(77)에 의해 검출된다. 상기 제어 수단(77)은 차례로, 화살표(78)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 증폭기(71)에 작동되고, 상기 소오스(47)에 공급되기 위한 전력 및 주파수를 결정한다. 상기 제어 수단(77)은 상기 단자(75,76)에서 출반한 신호가 최대가 되도록 전력(P) 및 주파수(f)의 양을 가변한다. 상기 표면파의 진폭은 상기 수신기(73)가 또한 최대 표면파 진폭을 검출할 때 상기 상호작용 영역(17)에서 최대가 된다고 생각될 수 있듯이, 상기 제어수단은 상기 표면파 진폭이 상기 상호작용 영역(17)에서 또한 최대가 되도록 상기 소오스를 유도되게 한다.
상기 수신기(73)의 음향 전기 변환기의 구성은 상기 소오스(47)의 전기음향 변환기(51)의 구성과 유사하다, 즉, 상기 음향전기 변환기는 마찬가지로 상기 단자(75,76)와 접속된 다수의 핑거 전극 또는 인터디지탈 전극을 구비하고 있다. 도 2의 실시예에서, 상기 수신기(73)의 음향전기 변환기는 전기음향 변환기(51)의 전극 구조와 거의 대응하는 전극구조를 가지고 있다. 그러나, 그 구조는 상기 소오스(47) 및 상기 수신기(73) 사이의 중심면에 대해 대칭이어서, 상기 소오스의 넓은 핑거 전극(64,66)에 대응한 상기 수신기(73)의 전극이 상기 전극(63,65)에 대응한 각각의 인접한 좁은 전극 뿐만 아니라, 상기 방출방향(53)으로 배치되어 있다는 점에서 다르다. 이는 상기 수신기(73)에 단일 방향 특성을 또한 부여한다; 즉, 반대방향으로 전파하는 표면파보다 더 큰 효율을 가지고 상기 방향(53)으로 전파하는 표면파를 수용한다.
상기 소오스(47)에 공급되어지기 위한 상기 전력(P) 및 주파수(f) 제어와는 별개로, 상기 표면파 수신기(73)는 또한 표면파 댐퍼(damper)로서 작용한다. 왜냐하면 상기 상호작용 영역(17)을 지난 후, 상기 기판 상으로 또한 전파한 표면파는 상기 기판(43)의 엣지(79)에서 적어도 부분적으로 반사되므로 상기 표면파에 의해 정의된 회절 격자와 간섭하는 상기 상호작용 영역(17)으로 되돌아 갈 수 있으며 달성된 상기 빔 편향의 품질을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 수신기(73)에서 표면파를 완전히 흡수하는 것이 목적이므로, 가능하다면, 실질적으로 어떤 표면파 세기도 상기 기판(43)의 엣지(79)에 도달되지 않고 반사되게 한다.
이 목적을 위해, 상기 수신기(73)는 상기 표면파의 기계적 에너지의 대부분을 가능한 전기 에너지로 변환하는 효과에 최적화되 있으며, 상기 전기 에너지는 상기 단자(75,76)와 접속된 선을 통해 방전되고, 저항기(81)에서 소산된다. 상기 저항기(81)는 상기 기판으로부터 원거리 접속되어 있어 상기 기판(43) 및 특히, 상기 상호작용 영역(17)이 상기 저항기(81)에 의해 발생된 열에 의해 가열되지 않으며 상기 표면파의 광학 효과가 온도영향에 손상입지 않도록 한다. 상기 수신기(73)의 단자(75,76)에 인가된 상기 전기 에너지를 가능한 효율적으로 상기 저항기(81)에서 소산되게 하기 위해, 상기 저항기는 순수 오믹 저항기가 아니라 합성 임피던스로서 제공되어 있으며, 상기 저항기의 임피던스 값은 상기 저항기(81) 및 수신기(73)의 임피던스 값이 실질적으로 결합한 합성 임피던스 값인 점에서 상기수신기(73)의 임피던스에 대해 조절된다.
도 2에서 도시된 실시예에서, 상기 수신기(73)의 기능은 즉, 한편으로는, 상기 소오스(47) 제어용 측정 신호를 제공하고, 다른 한편으로는, 상기 상호작용 영역(17)을 지난 표면파를 감쇠하기 위한 것으로 하나의 장치에 조합되어 있다. 그러나, 분리 장치로 이들 기능을 분리하고 전파방향(53)으로, 표면파 댐퍼로서만 기능하는 또 다른 하나의 부품 전면에, 상기 소오스(47) 제어용 측정수단을 제공하기 위한 수신기를 배치하는 것이 또한 가능하다.
도 5로부터 명백한 바와 같이, 소오스(47)는 좁은 대역 주파수 특성(52,52')즉, 주파수 f에서, 방출된 표면파의 세기는 최대치의 양 측상에 특정 폭(δf)을 갖는 여기 주파수에 응답하여 감소되는 특성을 가진다.
마찬가지로 도 5는 상기 입사하는 표면파의 주파수에 응답하여 단자(75,76)에 공급된 측정신호의 크기를 나타내는 선 (84,84')으로서 표면파 수신기(73)의 주파수 특성을 나타내고 있다. 마찬가지로 선 (84,84')은 폭(Δf)를 갖는 중간 주파수의 양 측상으로 내려간다. 도 5로부터 명백한 바와 같이, 상기 수신기(73)의 특성 주파수 폭(Δf)은 상기 소오스(47)의 특성 주파수 폭(δf)보다 훨씬 크다. 결과적으로, 상기 수신기(73)는 상기 소오스(47)의 약간의 주파수 변화에 대해 덜 민감하므로, 소정의 주파수 범위내에서, 상기 제어 수단(77)은 상기 단자(75,76)에서 측정 신호에 응답하여 상기 소오스(47)만을 제어하여 상기 상호작용 영역(17)에서 상기 표면파의 최대 진폭을 얻을 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에서, 상기 제어 수단(77)은 상기 수신기(73)의 주파수 의존 민감성, 즉, 도 5의 곡선(84)의 모양,이 저장되는 부가 메모리(86)를 구비하고 있다. 이는 여기 주파수(f3)에 대해 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 선(84)의 중간 주파수로부터 더 멀리 있는 주파수에서도 또한 상기 소오스(47)의 신뢰할 만한 제어를 가능하게 한다.
상기 표면파 소오스(47)의 주파수 폭과 비교된 바와 같이 표면파 수신기(73)의 큰 주파수 폭(Δf)은 상기 수신기(73)의 음향전기 변환기에 대해, 원리적으로, 동일한 전극 구조가 상기 소오스(47)의 전기음향 변환기에 대해 선택된다는 점에서 달성된다. 지금까지, 상기 수신기(73)의 음향전기 변환기는 상기 소오스의 전기음향 변환기(51)에 대한 도 4에 도시된 바와 같은 동일한 전극 구조를 가지고 있다. 그러나, 상기 수신기(73)의 변환기는 상기 소오스(47)의 변환기보다 상기 방향(53)으로 더 짧게 제공되어 있다. 이는 상기 수신기(73)의 변환기가 상기 소오스(47)의 변환기보다 더 작은 핑거 전극을 가지고 있다는 의미이다. 본 발명의 실시예에서, 상기 수신기(73)의 음향전기 변환기의 한 서브 변환기는 40 Λ1의 길이를 가지며, 다른 서브 변환기는 35 Λ2의 길이를 가진다.
상기 소오스(47) 변환기의 전극 및 상기 수신기(73) 변환기의 전극 사이의 또 다른 차는 서로로부터의 전극 핑거의 거리에 있다. 작동간, 상기 기판은 상기 수신기(73)의 주위에서 보다 상기 소오스(73) 주위에서 더 높은 온도를 가진다. 이는 상기 소오스(47)의 위치 및 상기 수신기(73)의 위치에서 상기 표면파의 파장에서 차를 초래한다. 상기 수신기(73)의 위치에서 상기 파장은 상기 소오스의 위치에서 보다 약 0.5%만큼 더 짧다. 따라서, 상기 수신기(73)에서 상기 변환기의 구조는 상기 소오스(47)에서의 변환기와 비교된 바와 같이 0.5%만큼 기하학적으로 축소되어 있어, 상기 수신기(73)에서 상기 변환기의 치수에 대해 29.85㎛가 매개변수 Λ1로서 취해지고 19.9㎛가 매개변수 Λ2로서 취해진다. 따라서, 상기 주파수 특성(84,84')의 중간 주파수는 주파수(f1,f2) 각각에 비교된 바와 같이 더 높은 주파수로 약간 오프셋트되어 있다. 이에 대해, 도 5는 상기 소오스(47) 및 상기 수신기(73)가 동일한 온도를 가진 측정에서 주파수 특성(52,52',84,84')을 도시하고 있으므로, 상기 주파수 특성의 중간 주파수 사이의 차가 분명해진다. 연이은 작동 동안, 상기 소오스(47) 및 수신기(73) 사이에 약 70K의 온도차가 있을 때, 상기 특성의 중간 주파수(52,84 및 52' 및 84')는 각각 거의 일치하게 된다.
상기 표면파 소오스(47)는 완벽한 단일방향 특성을 보이지 않기 때문에, 따라서 방향(54)으로 소정의 세기를 갖는 표면파를 또한 방출하며, 또 다른 하나의 표면파 댐퍼(87)는 상기 방향(54)으로 방출된 이들 표면파가 흡수되게 하고 상기 기판((43)의 엣지(88)에서 상기 상호작용 영역(17)으로 다시 상기 파의 반사가 방지되도록 하기 위해서 상기 소오스(47)에 이웃한 방향(54)에 제공된다. 상기 표면파 댐퍼(87)는 또한 상기 표면파의 기계적 에너지를 적절히 조절된 저항기(89)에서 소산되는 전기 에너지로 변환하는 음향전기 변환기로서 제공된다.
도 3 및 도 4에 대해 설명한 전기음향 변환기 이외에도, 단일방향의 특성을 갖는 다른 변환기 형태를 사용하는 것이 또한 가능하다. 소위 단상 뿐만 아니라 다상 표면파 발생기가 고려된다. 이에 대한 예는 예를 들면, 미국특허번호 제 4,521,711호, 제4,736,172호, 제4,910,839호, 제5,073,763호, 제5,162,689호, 제5,264,751호, 제5,365,206호, 제6,147,574호로부터 추론될 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조로 설명한 실시예의 변화가 더 상세하게 설명될 것이다. 구조 및 기능에서 서로 대응하는 부품이 도 1 및 도 5에서 사용된 바와 같은 동일한 참조부호로서 하기에 표시되어 있으나, 구별을 위해, 첨자로써 보완되어 있다. 예시의 목적을 위해, 참조부호는 위에서 설명한 전체에 만들어진 것이다.
도 6은 기판 면(45a)과 함께 압전전기 재료의 기판(43a)을 구비한 회절광학 부품(15a)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 상기 기판면(45a)상에, 단자(49a,50a)를 갖는 전기음향 변환기로서 제공된 표면파 소오스(47a)가 배치되어 있다. 상기 전기음향 변환기의 인터디지탈 전극이 도 6에서 개략적으로 도시되어 있다.
상기 전기음향 변환기(51a)는 또한 단일방향 특성을 가지고 있어, 표면파를 화살표(53a)에 의해 표시된 방향으로 방출한다.
상기 소오스(47a)에 의해 방출된 표면파는 먼저 도 6에서 선 격자에 의해 기호화된 표면파 미러(91)상에 부딪혀, 원래의 전파방향(53a)으로부터 90°각도로 상기 미러에 의해 편향되고 나서, 또 다른 표면 미러(92,93 및 94)상에 연속적으로 부딪히며, 각각의 미러는 90°각도로 상기 파를 반사하고 상기 기판(45a)상에 위치되어 있어 마지막 미러(94)에서 반사된 후, 상기 표면파가 원래의 전파방향(53a)으로 다시 뻗어나가 상기 소오스(47a)를 향해 전파하도록 한다. 따라서 상기미러(91)에서 상기 미러(94)까지는 상기 표면파에 대한 링 형태의 닫힌 전파경로를 정의하고 상기 소오스(47a)는 상기 닫힌 전파경로(95a)에 배치되어 있으며, 상기 전파경로로 상기 표면파를 이송(feeding)하고 있다.
상기 미러(92,93) 사이 전파 경로에, 상호작용 영역(17a)이 배치되어 있으며, 이 영역에서 표면파에 의해 형성된 구조가 편향되거나 회절되는 입사 복사와 상호작용하도록 제공되어 있다.
도 2에 도시된 회절광학 부품의 실시예와 비교한 바와 같이, 도 6에서 도시된 실시예는 상기 상호작용 영역(17a)을 지난 표면파가 흡수되지 않므로서 그들의 에너지가 소멸되지 않는 한에서 잇점직이다. 오히려, 상기 표면파는 상기 기판(45a)상의 링 형태의 닫힌 전파경로(95a)에 축적된 채 있으며, 상기 상호작용 영역(17a)에서 상기 격자구조의 형성에 다시 기여할 수 있다. 여기서, 상기 소오스(47a)는 도 6에서 도시되지 않은 제어 수단으로서 유리하게 구동되므로, 상기 미러(94)에 의해 상기 소오스(47a)에 공급된 표면파와 자체적으로 상기 소오스(74a)에 의해 생산된 표면파가 보강 중첩된다.
도 2에서 도시된 실시예와 유사한, 표면파 수신기는 또한 상기 표면파 소오스(47a)를 최적으로 구동하기 위해 상기 표면파의 닫힌 전파경로(95a)에 제공될 수도 있다.
상기 미러(91,92,93 및 94)는 선 격자를 갖는 브래그 미러로서 제공되어 있으며, 상기 선은 상기 기판 면(45a)에 식각된 홈으로써 형성되어 있다. 그러나, 상기 기판 면상에 배치된 금속피복의 박막에 의해 상기 격자 선이 또한 제공될 수도있다.
도 7은 회절광학 부품(15b)의 기판 면(45b)을 도시하고 있으며, 표면파 소오스(47b)는 주파수(f1)를 가지고 바람직한 방향(53b)으로 표면파를 방출한다. 미러(91b,92b,93b 및 94b)를 통해, 주파수(f0)의 표면파에 대한 닫힌 전파경로(95b)가 제공되어 있어, 도 6의 실시예를 참조로 이미 설명된 것과 유사한 방식으로 상기 닫힌 전파경로(95b)를 지난 후, 상기 표면파가 다시 상기 표면파 소오스(47b)를 결국 지나고 거기에서 증폭된다. 복사선이 편향되거나 또는 회절되는 상호작용 영역은 미러(92b,93b)사이에 설치되어 있다.
상기 표면파 소오스(47b) 이외에도, 주파수(f',f")의 표면파를 각각 방출하는 기판상에 2개의 또 다른 표면파 소오스(47b',47b")가 설치되어 있으며, 상기 주파수(f',f")는 서로 및 상기 소오스(47b)의 주파수(f)와는 다르다. 표면파에 대한 닫힌 전파경로(95b',95")가 상기 소오스(47b',47b")중 각 하나에 대해, 즉 미러(91b',92b',93b',94b' 및 91b",92b",93b",94b")에 의해 기판상에 마찬가지로 각각 제공되어 있다.
상기 주파수(f,f',f")의 표면파에 대한 상기 닫힌 전파경로(95b,95b',95b")는 상기 상호작용 영역(17b)을 공통으로 지나고 상기 미러(93b",93b',93b)에 의해 연이어 분리되어 상기 주파수(f,f',f") 각각에 대해 상기 표면파 소오스(47b,47b',47b")에 다시 공급된다. 여기서, 상기 미러(93b")는 주파수(f")의 표면파를 반사하는 반면에, 상기 주파수(f,f')의 표면파에 대해서는 투과되어 진다. 동등하게, 미러(93b')는 주파수(f')의 표면파를 반사하는 반면에, 상기 주파수(f)의 표면파에 대해서는 마찬가지로 투과되어 진다. 상기 각각의 소오스(47b,47b',47b")를 지난 후 분리된 상기 전파경로는 미러(92b",92b',92b)에 의해 통합되고, 미러(92b",92b')는 상기 주파수(f)의 표면파에 대해 투과되며, 상기 미러(92b")는 상기 주파수(f,f')의 표면파에 대해 마찬가지로 투과된다.
상기 소오스(47b,47b',47b") 각각은 상기 소오스에 대한 구동 주파수에 따라 소정의 범위로 가변될 수 있는 주파수 스펙트럼에서 표면파를 방출한다. 그러나, 상기 소오스가 가장 큰 효율성으로 방출하는 주파수(f,f',f")는 서로 다르므로(f"<f'<f), 상기 3가지 다른 소오스를 선택적으로 구동함으로써, 표면파의 비교적 넓은 주파수 스펙트럼이 상기 상호작용 영역(17b)에 제공될 수 있다. 따라서, 상기 표면파에 의해 형성된 격자 구조에 의한 입사 복사에 대해 제공될 수 있는 회절 각이 특히 광범위하게 가변될 수 있다.
상기 소오스(47b,47b',47b")는 시간상 연속적으로 구동될 수 있어 다른 회절각이 시간상 연속적으로 또한 제공된다. 동등하게, 상기 소오스(47b,47b',47b")는 동시에 구동될 수 있어 다른 파장을 가진 대응하는 표면파의 중첩은 다른 회절각을 동시에 제공하는 다중 격자를 초래한다. 이들 주파수의 적합한 선택 및 적절한 위상 관계에 있는 상기 주파수(f,f',f")의 표면파 중첩에 의해, 사인곡선적인 회절 격자구조와는 다른 주기적인 격자 구조가 얻어지도록 상기 표면파를 중첩하는 것이 가능하다. 따라서, 특히, 소위 블레이즈 격자(blazed grating)가 제공될 수 있으며, 특정 회절차수가 다른 회절차수보다 더 큰 회절 세기로 의도적으로 생산되어진다.
도 7에 도시된 3개의 표면파 소오스(47b,47b',47b")에 대한 다른 방안으로서, 2개 또는 4개 또는 그 이상의 표면파 소오스를 제공하는 것이 마찬가지로 가능하며, 각각은 닫힌 전파경로를 가지지만, 상기 분리된 전파 경로는 상기 상호작용 영역을 공통으로 지나도록 배치되어 있다.
다른 방안으로, 서로 인접 배치된 몇 개의 표면파 소오스를 제공하는 것이 또한 가능하며, 전파 경로는 미러(92b",92b',92b)에 의해 도 7에서 도시된 것과 유사한 방식으로 상기 상호작용 영역에 통합되어 있으나, 상기 상호작용 영역을 지난 후, 상기 표면파를 상기 소오스로 다시 되돌리지 않는다.
도 6 및 도 7의 실시예에서, 상기 표면파에 대한 닫힌 전파경로가 제공되어 있고, 상기 표면파 소오스는 상기 닫힌 전파경로 내부에 배치되어 있다. 이와는 반대로, 도 8은 닫힌 전파경로(95c)가 미러(91c,92c,93c,94c)에 의해 기판(43c)의 면(45c)상에 제공되어 있고, 입사 복사에 대한 상호작용 영역(17c)은 상기 미러(94c,91c) 사이에 배치되어 있으며, 상기 상호작용 영역은 상기 전파경로(95c)에 의해 횡단되어 진다.
표면파 소오스(47c)는 상기 닫힌 전파경로(95c)의 외주변에 배치되어 있고 바람직한 방향(53c)으로 표면파를 방출한다. 상기 표면파 소오스(47c)는 상기 기판면(45c)에 배치되어 있어 상기 소오스로부터 방출된 상기 표면파는 상기 전파경로(95c)내 미러(93c,94c)사이에 배치되어 있는 거울(97)에 부딪힌다. 상기 미러(97)는 상기 소오스(47c)에 의해 상기 방향(53c)으로 방출된 표면파를 상기 미러(94c)로 향하도록 지향되어 있으므로써 상기 닫힌 전파경로(95c)상으로 이미 전파한 표면파에 상기 표면파를 중첩한다. 상기 미러(97)는 상기 미러(93c)로부터 나온 표면파에 대해 거의 투과되어 진다.
미러(91c)에서 미러(94c)에 의해, 상기 미러(97c)에 의해 링 공진기로 이송된 상기 소오스(47c)에 의한 표면파가 공급되는 표면파용 링 공진기가 제공되어 있다.
도 9는 상호작용 영역(17d)이 표면파에 의한 복사선을 편향하기 위해 제공된 기판면(45d)을 가진 회절광학 부품(15d)을 도시하고 있다. 상기 표면파는 상기 소오스(47d)에 의해 바람직한 방향(53d)으로 방출되어 진다. 상기 소오스(47d)에 의해 방출된 상기 표면파는 미러(91d,101,102,103,104,92d,93d, 및 94d)상에 연속적으로 부딪힌다. 상기 상호작용 영역은 한편으로는 상기 미러(102,103)사이에 배치되어 있고, 다른 한편으로는 상기 미러(101,104)에 배치되어 있으므로, 상기 표면파에 의해 2번, 즉, 한편으로는 상기 미러(101)로부터 상기 미러(102)로 연장한 표면파의 방향(105)으로, 다른 한편으로는 상기 미러(103)로부터 상기 미러(104)로 연장한 표면파의 방향(106)으로 지나가며, 상기 방향(106)은 상기 방향(105)에 반대이다.
도 10은 표면파 소오스(47e)에 의해 방향(53e)으로 방출된 표면파가 닫힌 전파경로(95e)내 기판 면상으로 마찬가지로 지나는 또 다른 회절광학 부품(15e)을 도시하고 있다. 도 9의 실시예와 유사하게, 여기서도, 역시, 상호작용 영역(17e)은 2개의 다른 방향(105e,106e)으로 상기 표면파에 의해 횡단되지만, 도 9의 실시예와는 대조적으로, 서로 반대로 나아가는 것이 아니라 직각으로 나아간다. 이 목적을 위해, 상기 소오스(47e)에 의해 방출된 상기 표면파는 도 10에서 명백한 바와 같이, 상기 소오스(47e)로 되돌아가기 전에 미러 (91e,101e,102e,103e,104e, 및 94e)에서 연속적으로 반사된다.
상기 상호작용 영역(17e)은 서로 직각으로 나아가는 2개의 다른 방향(105e,106e)의 표면파에 의해 횡단됨으로써, 2차원 회절격자가 상기 표면파에 의해 형성된다. 결과적으로, 상기 상호작용 영역(17e)상으로 입사한 복사선은 2개의 공간 방향으로 편향된다.
도 11은 기판(43f)을 갖는 회절광학 부품(15f)을 도시하고 있으며 ,상호작용 영역(17f)은 상기 기판의 기판면(45f)에 제공되어 있다. 상기 상호작용 영역은 표면파의 빔에 의해 다른 방향으로 몇 번 횡단되어 진다. 이 목적을 위해, 표면파 소오스(47f)는 상기 상호작용 영역(47f)상으로 직접 표면파를 바람직한 방향(53f)으로 방출한다. 상기 상호작용 영역(47f)을 횡단한 후, 그리고 나서 상기 표면파 빔은 거울(91f)에서 90°로 편향되고, 또 다른 거울(92)에 부딪혀, 상기 거울(92)에 의해 135°로 즉, 상기 상호작용 영역의 제 1 횡단 방향(53f)에 대해 135°로 돌려진 방향으로 편향되며, 다시 상기 상호작용 영역(17f)을 지난다. 상기 상호작용 영역(17f)을 다시 지난 후, 상기 빔은 또 다른 거울(93f)에 부딪혀 상기 거울(93f)에 의해 135°로 편향되고, 다시 135°로 편향된 또 다른 거울(94f)에 부딪히고 나서, 즉 상기 제 2 횡단 방향에 대해 90°로 돌려진 방향으로 다시 상기 상호작용 영역(17f)을 지난다. 상기 상호작용 영역(17f)을 제 3 회 지난 후, 상기 빔은 상기상호작용 영역(17f)의 제 3 회 횡단 후 상기 표면파의 세기를 나타낸 신호를 전달하는 표면파 수신기(73f)를 지난다. 상기 수신기(73f)를 지난 후, 상기 빔은 이격된 표면파 댐퍼(11)에 흡수된다.
상기 표면파 소오스(47f)에 인접하여, 상기 소오스(47f)에 의해 상기 바람직한 방향(53f)에 반대 방향으로 방출된 표면파를 수용하는 또 다른 하나의 표면파 댐퍼(73f')가 설치되어 있다. 상기 수신기(73f')를 지난 후, 이들 파는 표면파 댐퍼(111')에 의해 마찬가지로 흡수된다.
또 다른 하나의 표면파 소오스(113)가 상기 미러(93f,94f)사이 상기 표면파의 전파경로에 설치되어 있고, 상기 상호작용 영역(17f)을 제 2 회 지난 후 상기 표면파에 의해 횡단되어 지며, 표면파의 조절가능한 더 큰 세기가 상기 상호작용 영역(17f)의 제 3 횡단에 이용가능할 수 있도록 이들 표면파의 세기를 증가시킬 수 있다.
이 회절광학 부품(15f)에 대한 제어 수단은 상기 2개의 소오스(47f,113) 모두 및 서로에 대해, 즉 상기 상호작용 영역(17f)에서 상기 표면파에 의해 제공된 바람직한 격자 구조에 대해 전력 및 소오스 세기를 조절하도록, 상기 표면파 수신기(73f,73f')의 출력 신호를 판독할 수 있다. 여기서, 상기 2개의 표면파 소오스(47f,113)의 세기는 다른 공간 방향으로 회절 효율에 영향을 미치도록 서로에 대해 가변될 수 있다.
도 12에서 도시된 회절광학 부품(15g)은 기판 면(45g)상에 상호작용 영역(17g)을 가진 기판(43g)을 구비하고, 상기 상호작용 영역은 정상 표면파가 생산될 수 있는 표면파 공진기 내부에 배치되어 있다. 이 목적을 위해, 2개의 반대로 배치된 표면파 미러(117,119)가 상기 기판 면에 배치되어 있으며, 기설정된 주파수 대역의 표면파가 상기 미러 사이에서 왕복할 수 있고 정상 표면파 필드를 기판면에 형성할 수 있다. 상기 2개의 공진기 미러(117,119)사이에, 상기 상호작용 영역(17g) 뿐만 아니라 공진기가 표면파를 제공하는 표면파 소오스(47g)가 배치되어 있다.
따라서 상기 상호작용 영역(17g)은 상기 상호작용 영역내 회절 격자를 도시한 연속적인 광 빔으로써 예시되고 있으며, 상기 격자 진폭은 상기 표면파의 주파수를 2배로 시간적으로 교번하며 증가 및 감소한다. 이 격자에 의해 제공된 회절 효율은 상기 표면파의 주파수를 배가함에 따라 적절히 변한다.
도 13은 또 다른 회절광학 부품(15h)을 도시하고 있으며, 정상 표면파는 서로 마주본 미러(117h,119h)에 의해 기판면(45h)상의 상호작용 영역(17h)에서 생산된다. 도 12에서 도시된 실시예와는 대조적으로, 여기서, 표면파 소오스(47h)는 상기 공진기 내부가 아니라 공진기 외부에 피드-인 미러(feed-in mirror(97h) 상에 부딪히는 상기 소오스(47h)에 의해 바람직한 방향(53h)으로 방출된 표면파가 제공되어 있으며, 상기 피드-인 미러는 상기 공진기 내부, 즉 상기 2개의 미러(117h,119h) 사이에 배치되어 있고, 정상 표면파의 필드가 형성되는 상기 공진기내에 상기 소오스(47h)에 의해 방출된 표면파를 이송한다.
도 13에서 도시된 상기 회절광학 부품(15h)은 도 13에서 단지 개략적으로 도시된 광 소오스로서 싱크로트론 복사 소오스(5h)를 구비한 조명 시스템(2h)의 부분이다. 상기 싱크로트론(5h)에서 하전된 입자의 다발은 화살표(7h) 방향으로 지나므로 복사 위치에서 도 13에서 도시되지 않은 상기 상호작용 영역(17h)으로 향한 타임-펄스 싱크로트론 복사선을 방출한다. 여기서, 하기에 상세히 설명되는 제어 수단이 상기 표면파 소오스(47h) 및 싱크로트론(5h)을 동기화하도록 제공되므로써 상기 싱크로트론(5h)에 의해 방출된 복사 펄스는 상기 표면파 격자의 진폭이 최대 회절 효율로써 이용가능한 싱크로트론 복사의 가능한 큰 세기를 편향시키기 위해 실질적으로 최대일 때면 언제나 상기 상호작용 영역(17h)상에 부딪히게 된다.
이 목적을 위해, 감지기(121)가 상기 싱크로트론으로 이동하는 입자 팩키지의 시간 순서 및 이에 따른 상기 복사 펄스의 시간 순서를 나타내는 측정신호를 전송하도록 상기 싱크로트론(5h)에 제공되어 있다. 상기 감지기(121)는 예를 들면, 빔 픽업 코일(bean pick-up coil)등일 수 있다.
상기 감지기(121)에 의해 제공된 측정신호는 상기 표면파 소오스(47h)에 의해 방출된 표면파의 주파수를 결정하는 주파수 제어 수단(77h)으로 제공되며, 상기 표면파의 주파수(f)는 상기 복사 펄스의 주파수의 절반으로 조절되어 진다. 상기 주파수 제어 수단(77h)에 의해 전달된 상기 주파수 신호는 상기 소오스(47h)에 의해 방출된 표면파의 위상(Δφ)을 조절하고 난 후 증폭기(71h)를 구동하는 위상이동 제어수단(123)에 의해 공급되며, 상기 증폭기의 출력은 차례로, 상기 표면파 소오스(47h)에 공급된다. 상기 위상이동 제어수단(123)은 복사 감지기(125)에 의해 기록된 신호에 반응하여 위상(Δφ)을 조절한다. 상기 복사 감지기(125)는 상기 상호작용 영역(17h)상에 입사한 복사에 대한 기설정된 회절 차수의 세기를 측정한다.이 복사의 세기는 상기 표면파에 의해 상기 상호작용 영역(17h)에 제공된 상기 회절 격자의 회절 효율에 따르기 때문에, 상기 복사 감지기(125)에 의해 전송된 측정 신호는 상기 격자의 회절 효율을 나타낸다. 그런 후 상기 위상이동 제어수단(123)은 상기 회절 효율이 최대가 되게 상기 위상(Δφ)을 조절한다.
상기 위상이동 제어수단(123)은 또한 상기 회절된 빔을 스위치 오프(switch off)하는데, 즉, 상기 회절 효율이 최소가 되도록 상기 위상(Δφ)을 조정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 위상(Δφ)은 상기 정상파의 진폭이 거의 0인 값을 가질 때 마다 상기 복사펄스가 상기 상호작용 영역상에 부딪히도록 조절되어진다는 점에서 달성될 수 있다.
이에 대해, 상기 표면파의 주파수인 다수의 상술한 주파수(f), 즉 상기 복사 펄스의 기본 주파수 또는 조화 주파수에 대해 사용하는 것이 또한 가능하다.
상술한 실시예에서, 상기 위상이동 제어수단(123)은 상기 표면파 소오스(47h)에 의해 방출된 표면파가 적절한 위상관계에서 상기 미러(117h,119h)에의해 형성된 표면파 공진기로 이송되도록 구동된다. 상기 위상이동 제어수단(123)은 상기 복사 세기 감지기(125)에 반응하여 상기 위상각(Δφ)을 조정한다. 상기 복사 감지기(125)는 제 1 차 또는 제 2 차 또는 고차에서 회절된 상기 복사의 세기를 검출할 수 있다.
그러나, 다른 방안으로, 상기 위상 이동 제어 수단(123)이 복사 감지기의 측정 신호에 반응하는 것이 아니라 상기 표면파 공진기에서 발생한 상기 표면파의 진폭을 감지하는 표면파 수신기에 의해 제공된 측정신호에 반응하여 상기 위상각(Δφ)을 조정하는 것이 또한 가능하다.
복사 감지기 또는 표면파 수신기의 측정 신호에 반응하여 위상이동 제어수단에 의해 표면파 소오스의 위상 위치의 이와 같은 조절은 상술한 모든 실시예에 적용될 수 있으며, 정상 표면파 또는 닫힌 전파경로내에 순환하는 표면파중 하나가 생산된다.
도 13에서 도시된 공진기 즉, 도 12의 실시예에 대해 설명된 바와 같이 연속적인 복사 소오스에 의해서, 및 여기 표면파 소오스에 의해 공급된 공진기의 상호작용 영역을 예시하는 것이 또한 가능하며, 도 13에서 도시된 실시예를 참조로 설명된 바와 같이, 상기 정상 표면파로 동기화된 펄스 조명 소오스를 갖는 도 12의 실시예의 상기 상호작용 영역을 예시하는 것이 또한 가능하다.
상술한 실시예에서, 상기 표면파의 전파방향은 상기 표면파의 원래 전파방향에 대해 45°각으로 배치된 미러에 의해 상기 표면파의 원래 전파방향에 대해 대략 90°로 편향되어 있다. 이 도면은 간단함의 목적을 위해 선택되었다. 그러나, 표면파의 전파방향은 종종 상기 기판 재료에서 비등방적인 효과에 의해 영향을 받으며 결정됨을 주목해야 한다. 따라서, 미러에서 반사된 입사 및 방출 빔 사이의 광학에서 공지된 각 관계는 여기 표면파로서는 충족되지 않을 수 있다. 따라서, 미러상의 표면파 입사각은 항상 대응하는 방출 각과 동일하지 않다. 표면파는 기판상으로 비교적 거의 감쇠없이 제 1 방향으로 전파되며, 상기 제 1 방향에 수직한 방향으로는 미미하므로 이와 같은 경우 원래 전파 방향에 수직으로 연장하지 않은 방향으로의 편향은 미러에 의해 유리하게 수행되는 것이 또한 가능하다.
본 명세서에 포함됨.

Claims (35)

  1. 기판(43)과, 상기 기판(43)의 면(45)상으로 표면파를 생산하기 위한 조절가능한 주파수로 여기될 수 있는 표면파 소오스(47)와, 생산된 상기 표면파에 의해 제공된 회절 격자와 복사선이 상호작용하도록 제공된 상기 기판 면(45)의 상호작용 영역(17)을 포함한 표면파 장치를 구비한 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품에 있어서,
    상기 표면파 소오스(47)는 방향적 특성을 가지고 바람직한 방향(53)으로 상기 방향에 반대 방향으로 보다 더 강한 표면파를 방출하며, 상기 바람직한 방향(53)으로 방출된 상기 표면파는 상기 격자 구조를 제공하는 것을 특성으로 하는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  2. 제 1 항 또는 제 1 항의 전제부에 있어서,
    상기 표면파 소오스(47)는 인접한 서브 전극(62,67)으로부터 이격되어 배치된 다수의 서브 전극(63,64,65,66)과, 다수의 섹션(55,57)이 제공된 하나의 전극 구조를 이룬 전기음향 변환기(51)를 구비하고, 상기 서브 전극은 주기적으로 배열되어 있고, 상기 섹션(55,57)의 배열 주기(Λ1,Λ2)가 서로 다른 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 표면파 소오스(47)는 2개 그룹의 핑거 전극(62,65,66)을 구비한 전기 음향 변환기이고, 각 그룹의 상기 핑거 전극(62,65,66)은 전기전도적으로 서로 접속되며 다른 그룹의 핑거 전극(62,65,66)은 서로 전기적으로 절연되고, 다른 그룹의 핑거 전극(62,65,66) 쌍 사이에, 상기 핑거 전극(62,65,66)으로부터 전기적으로 절연된 적어도 하나의 중간 전극(61)이 배열된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각 그룹의 인접한 핑거 전극(62,65,66) 쌍 사이에, 상기 중간 전극(61)과 전기 도전적으로 접속된 적어도 하나의 브랜치 전극(63,64,67)이 제공된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    다른 그룹의 상기 핑거 전극(62,65,66)은 서로 평행하게 오프셋트되어 연장된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  6. 제 4 항을 인용하는 제 5 항에 있어서,
    브랜치 전극(63,64,67)은 실질적으로 각 핑거 전극(62,65,66)에 배치되어 있으며, 상기 핑거 전극(62,65,66) 및 상기 브랜치 전극(63,64,67)은 공통 직선 라인상에 연장되어 있는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판(43)과, 상기 기판(43)의 면(45)상에 표면파를 생산하기 위한 조절가능한 주파수로 여기될 수 있는 표면파 소오스(47)와 생산된 상기 표면파에 의해 제공된 격자 구조와 복사선이 상호작용하도록 제공된 상기 기판면(45)의 상호작용 영역(17)을 포함한 표면파 장치와,
    상기 표면파 소오스(47)에 의해 생산된 표면파를 수신하고 그 위치에서 상기 표면파의 진폭을 나타내는 측정신호를 전송하기 위한 표면파 수신기와,
    상기 측정신호에 반응하여 상기 표면파 소오스(47)의 여기를 위해 주파수 조절용 제어 수단(77)을 구비한 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 수단(77)은 상기 수신된 표면파의 진폭이 실질적으로 최대가 되도록 주파수(f)를 조절하는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 표면파 소오스(47)에 의해 생산된 상기 표면파의 진폭은 그 여기를 위한 주파수(f)에 따른 제 1 형태를 가지고,
    상기 측정 신호의 크기는 상기 주파수(f)에 따른 제 2 형태(84)를 가지며,
    상기 제 1 형태 및 상기 제 2 형태(84) 각각은 주파수 폭(δf, Δf)을 갖는 중간 주파수의 양측상에서 감소되는 특성을 가지고, 상기 제 2 형태(84)의 주파수 폭(Δf)은 상기 제 1 형태의 주파수 폭(δf)보다 더 큰 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 수단(77)은 상기 제 2 형태(84)에 따른 상기 주파수(f)를 더 제어하는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  11. 제 1 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판(43)과, 상기 기판(43)의 면(45)상에 표면파를 생산하기 위한 표면파 소오스(47)와 생산된 상기 표면파에 의해 제공된 격자 구조와 복사선이 상호작용하도록 제공된 상기 기판면(45)의 상호작용 영역(17)을 포함한 표면파 장치와,
    상기 상호작용 영역(17)의 외주변에 표면파를 감쇠하기 위해 설치된 표면파 댐퍼(73,87;111,1111')를 구비하고,
    상기 표면파 댐퍼(73,87;111,1111')는 그 위치에서 상기 표면파의 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 음향전기 변환기를 구비한 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 음향전기 변환기(73)는 상기 전기 에너지를 공급하기 위한 적어도 2개의 단자(75,76)와, 또한 상기 전기 에너지를 소산하기 위해 상기 2개의 단자(75,76)에 접속된 저항 회로(81)를 구비한 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 저항 회로(81)는 상기 2개의 단자(75,76) 사이에 상기 저항 회로(81)에서 소산된 에너지가 최대가 되도록 상기 음향전기 변환기(73)의 임피던스에 대해 조절되는 전기 임피더스를 가진 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 저항 회로(81)의 전기 임피던스 및 상기 음향전기 변환기(73)의 전기 임피던스는 결합된 합성 임피던스 값을 갖는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면파 소오스(47)는 전기음향 변화기를 구비하고, 상기 표면파 소오스(47)의 전기음향 변화기 및 상기 표면파 댐퍼(73)의 음향전기 변환기 각각은섹션에서, 인접에서는 이격되고 주기적으로 배열되어 있는 다수의 서브 전극(62,63,64,65,66,67)을 구비한 하나의 전극 구조를 포함하고, 상기 전기음향 변환기의 상기 전극 구조의 섹션과 상기 음향전기 변환기의 상기 전극 구조의 섹션은 서로에 배치되어 있고 서로에 배치된 상기 섹션의 서브 전극(62,63,64,65,66,76)의 배열 주기(Δ1,Δ2)가 서로 다른 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  16. 제 15 항에 있어서,
    서로에 배치된 상기 섹션의 배열 주기(Δ1,Δ2)는 약 0.01% 내지 0.5%, 특히 0.01% 내지 0.05%, 0.05% 내지 0.15% 또는 0.15% 내지 0.5%정도 서로 다른 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면파 댐퍼(73)의 상기 음향전기 변환기는 방향적인 특성을 가지고 바람직한 방향(53)으로 상기 방향에 반대방향으로 부딪힌 표면파보다 더 강하게 상기 표면파 댐퍼(73)상에 부딪힌 표면파를 감쇠하는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  18. 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상호작용 영역(17)은 상기 표면파 소오스(47) 및 상기 표면파 댐퍼(73) 사이의 접속 라인상에 배치된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  19. 제 11 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면파 소오스(74)는 상기 상호작용 영역(17) 및 상기 표면파 댐퍼(73) 사이의 접속 라인상에 배치된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판(43a;43c)과, 상기 기판(43a;43c)의 면(45a;45c)상에 표면파를 생산하기 위한 표면파 소오스(47a;47c)와, 생산된 상기 표면파에 의해 제공된 격자 구조와 복사선이 상호작용하도록 제공된 상기 기판면(45a;45c)의 상호작용 영역(17a;17c)을 포함한 표면파 장치와,
    상기 표면파에 대해 닫힌 전파경로를 제공하도록 상기 기판(43a;43c)상에 배치된 다수의 표면파 미러(91,92,93,94;91c,92c,93c,94c)를 구비하고,
    상기 상호작용 영역(17a;17c)은 상기 닫힌 전파경로에 배치되어 있는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 표면파 소오스(47a)는 방향적인 특성을 가지고 있으며 바람직한 방향으로 상기 방향에 반대방향 보다 더 강하게 표면파를 방출하고, 상기 표면파 소오스(45a)는 상기 닫힌 전파경로에 배치되어 있는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 표면파 소오스(47c)는 상기 닫힌 전파경로의 외주변에 배치되어 있고, 상기 표면파 소오스(47c)에 의해 방출된 상기 표면파는 상기 닫힌 전파경로로 들어가는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  23. 제 22 항에 있어서,
    또 다른 하나의 표면파 미러(87)는 상기 표면파 소오스(47c)에 의해 상기 닫힌 전파경로로 방출된 상기 표면파를 이송하기 위해 설치된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  24. 제 20 항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면파 미러(91d,92d,93d,94d,101,102,103,104)는 상기 전파경로가 다른 방향(105,106)으로부터 상기 상호작용 영역(17d)을 몇 번 지나도록 배치된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  25. 제 1 항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판(43g;43h)과, 상기 기판의 면(45g;45h)상에 표면파를 생산하기 위한 적어도 하나의 표면파 소오스(47g;47h)와, 생산된 상기 표면파에 의해 제공된 격자 구조와 복사선이 상호작용하도록 제공된 상기 기판면(45g;45h)의 상호작용 영역(17g;17h)을 포함한 표면파 장치를 구비하고,
    상기 격자 구조는 정상 표면파에 의해 형성된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 상호작용 영역(17g)은 상기 표면파 소오스(47g) 및 상기 상기 표면파 소오스(47g)에 의해 방출된 표면파를 상기 상호작용 영역(17g)으로 다시 반사하는 표면파 미러(119)사이의 접속 라인 상에 배치되어 있는 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 상호작용 영역(17h)은 상기 표면파 소오스(47h)에 의해 방출된 표면파가 들어오는 표면파 공진기(117,119) 내부에 배치된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 표면파 공진기는 표면파 미러(117,119)에 의해 형성된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    또 다른 하나의 표면파 미러(97h)는 상기 표면파 소오스(47h)에 의해 상기 표면파 공진기(117,119)로 방출된 상기 표면파를 이송하기 위해 설치된 복사선 회절 격자 구조를 제공하기 위한 회절광학 부품.
  30. 제 25 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 따른 회절광학 부품과 복사 소오스(5,11)를 구비하고, 상기 복사 소오스의 복사선은 상기 표면파 장치의 상호작용 영역(17)으로 향하는 조명 시스템.
  31. 제 25 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 따른 회절광학 부품과 펄스 복사 소오스(5h)를 구비하고, 상기 펄스 복사 소오스의 복사선은 상기 표면파 장치의 상호작용 영역(17h)으로 향하며 복사 펄스는 정상 표면파의 진폭이 기설정된 한계 값을 초과하면 시간 주기동안상기 펄스가 상기 상호작용 영역(17h)상으로 입사하도록 상기 표면파 장치와 함께 동기화된 조명 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 표면파 소오스(47)는 주파수(f)와 상기 생산된 표면파의 위상위치(Δφ)를 조절하기 위한 구동 수단(77h,123)을 구비하고, 상기 구동 수단(77h,123)은 기설정된 회절 차수로 격자 구조에 의해 회절된 복사 세기가 기설정된 값, 특히, 실질적으로 최대 값을 갖도록 상기 복사 소오스(5h)의 연속 펄스에 반응하여 주파수(f) 및 위상위치(Δφ)를 조절하는 조명 시스템.
  33. 제 31 항 또는 제 32 항에 있어서,
    상기 복사 소오스는 싱크로트론 소오스(5h)인 조명 시스템.
  34. 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 따른 조명 시스템과,
    적어도 하나의 집광렌즈 시스템(25)과, 이미지되어지도록 패턴으로 제공된 마스크(27)와, 이미지 시스템(37)과 기판 지지체(39)을 구비하고,
    상기 집광렌즈 시스템(25) 및 상기 마스크(37)는 다른 공간 방향(+1,0,-1)으로 상기 상호작용 영역(17)에서 편향된 상기 복사 소오스(5,11)의 복사선이 상기 마스크(27)로 향하도록 배치되어 있고,
    상기 이미지 시스템(37) 및 상기 기판 지지체(39)는 상기 마스크(27)에 의해 반사된 복사선이 상기 기판 지지체에 장착되는 기판(39)에 이미지되도록 배치된 노출 시스템.
  35. 적어도 하나의 포토리소그리피 단계를 구비하고, 상기 포토리소그라피 단계는
    제 34 항에 따른 노출 시스템을 제공하는 단계와,
    기판 지지체 상에 복사 민감층으로 제공된 기판(39)을 장착하는 단계와,
    다른 공간 방향으로 편향된 복사 소오스(5,11)의 복사선으로 상기 복사 민감층을 노출하는 단계를 포함한 장치 제조 방법.
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