KR20080073795A - 광학 소자, 광학계 및 광학 장치 - Google Patents

광학 소자, 광학계 및 광학 장치 Download PDF

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올림푸스 가부시키가이샤
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Abstract

렌즈가 개시된다. 상기 렌즈는 굴절률이 플러스인 재료로 된 광학 소자와, 상기 광학 소자를 기판으로 하여 상기 광학 소자 상에 형성된 마이너스 굴절을 나타내는 매질을 포함한다.
대물 렌즈, 포토마스크, 현미경, 실리콘 웨이퍼, 포토디텍터

Description

광학 소자, 광학계 및 광학 장치 {OPTICAL ELEMENT, OPTICAL SYSTEM AND OPTICAL DEVICE}
본 발명은 광학 소자, 현미경, 리소그래피 광학계, 광 디스크 광학계 등의 광학계를 이용한 광학 장치에 관한 것이다.
종래, 이들 광학계에서는 해상력을 향상시키기 위해, 수침(水浸) 혹은 유침(油浸), 혹은 고체침(固體浸) 등의 방법에 의해 물체측 NA를 향상시키는 것이 제안되어 있었다(이하의 비특허문헌 1을 참조). 한편, 일반적인 글래스 렌즈 등과는 다른 굴절 특성을 나타내는 물질(예를 들어 포토닉 결정 등)에 관하여 이하와 같은 문헌이 있다(비특허문헌 2, 3 및 특허문헌 1, 2, 3, 4).
비특허문헌 1 : 광학계의 구조와 응용 P73-77, P166-170 옵트로닉스사 2003년 11월 19일 간행
비특허문헌 2 : J.B.Pendry Phys.Rev.Lett., Vol85, 18(2000)3966-3969
비특허문헌 3 : M.Notomi Phy.Rev.B.Vol62(2000)10696
비특허문헌 4 : V.G.Veselago Sov.Phys.Usp.Vol.10, 509-514(1968)
비특허문헌 5 : L.Liu and S.He Optics Express Vol.12 No.20 4835- 4840(2004)
비특허문헌 6 : 사또오 가와까미 옵트로닉스 2001년 7월호 197페이지, 옵트로닉스사 간행
특허문헌 1 : US 2003/0227415 A1
특허문헌 2 : US 2002/0175693 A1
특허문헌 3 : 일본 특허 공개 제2003-195002
특허문헌 4 : 일본 특허 공개 제2004-133040
종래의 방법에서는 표본면 혹은 광 디스크면, 웨이퍼면과, 렌즈 또는 물, 오일, 포토마스크가 접촉하고 있거나, 혹은 30 나노미터 정도의 간격만큼 이격되어 있는 등, 작동 거리(이하 WD라 함)가 지나치게 짧으므로, 표본이나 렌즈 등에 손상을 부여하는 등 실용상의 문제가 있었다.
이러한 점에 비추어, 본 발명은 WD가 긴 혹은 비접촉인, 예를 들어 관찰 광학계, 결상 광학계, 투영 광학계 등 각종 광학계를 이용한 광학 장치 등을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 태양은, 렌즈이며, 굴절률이 플러스인 재료로 된 광학 소자와, 상기 광학 소자를 기판으로 하여 상기 광학 소자 상에 형성된 마이너스 굴절을 나타내는 매질을 포함한다.
본 발명의 제2 태양은, 광학 소자이며, 굴절률이 플러스인 재료로 된 광학 소자와, 상기 광학 소자를 기판으로 하여 상기 광학 소자 상에 형성된 마이너스 굴절을 나타내는 매질을 포함한다.
본 발명의 제3 태양은, 광학 소자이며, 투명한 평판과, 상기 평판을 기판으로 하여 상기 평판 상에 형성된 마이너스 굴절을 나타내는 매질을 포함한다.
본 발명의 제4 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖는다.
본 발명의 제5 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 이 마이너스 굴절률을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 의해 고정밀도의 결상을 실현하는 것이다.
본 발명의 제6 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 이 마이너스 굴절률을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자가 갖는 완전 결상의 성질을 이용함으로써 고정밀도의 결상을 실현하는 것이다.
본 발명의 제7 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 이 광학 소자에 의해 긴 작동 거리를 얻을 수 있다.
본 발명의 제8 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 그 이외의 광학 소자를 갖는다.
본 발명의 제9 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 플러스의 굴절률의 매질로 형성된 광학 소자를 갖는다.
본 발명의 제10 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 플러스의 굴절률의 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 가장 가까운 플러스의 굴절률의 매질로 형성된 광학 소자와, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와의 사이에 간극이 있다.
본 발명의 제11 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 그 이외의 복수의 광학 소자를 갖는다.
본 발명의 제12 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성 된 광학 소자와, 결상 광학계를 조합하여 배치한다.
본 발명의 제13 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 의한 결상 관계를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자 이외에 광학 소자를 더 갖는다.
본 발명의 제14 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 의한 결상 관계와, 결상 광학계에 의한 결상 관계의 양방을 포함한다.
본 발명의 제15 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 포함하는 광학계와, 결상 광학계를 포함하고, 상기 광학계에 의해 결상을 행하고, 상기 상을 결상 광학계에 의해 재결상한다.
본 발명의 제16 태양은, 광학계이며, 결상 광학계에 의해 물체의 상을 결상하고, 그 상을 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 포함하는 광학계에 의해 재결상한다.
본 발명의 제17 태양은, 광학계이며, 이하의 식(8-5)
｜Δ｜＜ 100 λ …식(8-5)
을 충족시키고,
Δ = WD + d - t
WD는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 물체 또는 상면까지의 거리,
d는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 광학계의 중간 결상점까지의 거리,
t는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질의 두께이다.
본 발명의 제18 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 후방에 결상 광학계를 배치한다.
본 발명의 제19 태양은, 광학계이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 전방에 결상 광학계를 배치한다.
본 발명의 제20 태양은, 광학 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖는 광학계를 구비한다.
본 발명의 제21 태양은, 광학 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 그 이외의 광학 소자를 갖는 광학계를 구비한다.
본 발명의 제22 태양은, 광학 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 플러스의 굴절률의 매질로 형성된 광학 소자를 갖는 광학계를 구비한다.
본 발명의 제23 태양은, 신호 처리 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖는다.
본 발명의 제24 태양은, 광 디스크 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖는다.
본 발명의 제25 태양은, 투영 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖는다.
본 발명의 제26 태양은, 관찰 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖는다.
본 발명의 제27 태양은, 촬상 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖는다.
본 발명의 제28 태양은, 광학 장치이며, 광원과, 미세 구조를 갖는 부재와, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 상기 미세 구조의 결상을 행한다.
본 발명의 제29 태양은, 노광 장치이며, 광원과, 포토마스크와, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 차례로 배치하고, 웨이퍼에 노광을 행한다.
본 발명의 제30 태양은, 렌즈이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로서 포토닉 결정을 이용하여 곡면의 광학면을 갖는다.
본 발명의 제31 태양은, 광학 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와 결상 광학계를 갖고, 상기 결상 광학계의 중간 결상점으로부터 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 표면까지의 거리의 절대치가 0.1 λ/A(단, A는 상기 결상 광학계의 중간 결상점에 있어서의 개구수임) 이상이다.
본 발명의 제32 태양은, 광학 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와 결상 광학계를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 가장 가까운 상기 결상 광학계의 광학면으로부터 상기 결상 광학계의 중간 결상점까지의 거리의 절대치가 0.1 λ/A(단, A는 상기 결상 광학계의 중간 결상점에 있어서의 개구수임) 이상이다.
본 발명의 제33 태양은, 광학 장치이며, 광원과 미세 구조를 갖는 부재와, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 상기 미세 구조를 갖는 부재와, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 표면과의 거리가 0.1 λ 이상이다.
본 발명의 제34 태양은, 광학 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 결상 광학계를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 두께 t가 이하의 식(17), 식(18), 식(19), 식(20)
0.1 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ …식(17)
0.01 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ …식(18)
1100 ㎚ ≤ t ≤ 200 ㎜ …식(19)
100 ㎚ ≤ t ≤ 50 ㎜ …식(20)
중 어느 하나의 조건을 충족시킨다.
본 발명의 제35 태양은, 광학 장치이며, 광원과, 미세 구조를 갖는 부재와, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 두께 t가, 이하의 식(17), 식(18), 식(19), 식(20)
0.1 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ …식(17)
0.01 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ …식(18)
1100 ㎚ ≤ t ≤ 200 ㎜ …식(19)
100 ㎚ ≤ t ≤ 50 ㎜ …식(20)
중 어느 하나의 조건을 충족시킨다.
본 발명의 제36 태양은, 광학 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 구비한 광학계를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로서 포토닉 결정을 이용하고, 또한 상기 포토닉 결정의 가장 회전 대칭성이 좋은 축이 상기 광학계의 광축 방향을 향하고 있는 광학계를 구비한다.
본 발명의 제37 태양은, 광학 장치이며, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 구비한 광학계를 갖고, 상기 광학계의 광축을 따라 계측한 광학계의 길이가 20 m 이하이다.
본 발명의 제38 태양은, 렌즈이며, 곡면의 광학면을 갖고, 마이너스 굴절률 매질로서 마이너스 굴절률의 포토닉 결정을 이용한다.
본 발명의 제39 태양은, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 렌즈이며, 편측이 평면이다.
본 발명의 제40 태양은, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 렌즈이며, 비구면을 갖는다.
본 발명의 제41 태양은, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 렌즈이며, 회전 비대칭면을 갖는다.
본 발명의 제42 태양은, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 렌즈이며, 확장 곡면을 갖는다.
본 발명에 따르면, 충분한 광학 성능을 얻으면서 WD의 긴 혹은 비접촉인 각 종 광학계를 갖는 광학 장치를 실현할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 도1은 본 발명의 일 실시 형태이고, 마이너스 굴절률 매질(301)을 이용한 낙사형(落射型) 형 현미경(302)의 예이며, 공기 중에 배치되어 있다. 광원(303)(예를 들어 레이저 광원, 수은 램프 등)으로부터 나온 광은 조명 렌즈(304), 반투경(305)을 통해 대물 렌즈(306)에 입사한다. 대물 렌즈(306)의 NA는 예를 들어 1을 초과하고 있고, 에바네슨트파(evanescent wave)를 여기할 수 있다. 대물 렌즈(306)에는 플러스의 굴절률을 갖는 매질로 형성된 광학 소자, 예를 들어 글래스로 이루어지는 렌즈(306-1, 306-2)가 포함되어 있다.
도2는 도1의 대물 렌즈(306) 근방의 확대도를 도시하고 있다. 여기서는, 대물 렌즈(306)의 가장 물체측 면을 311이라 한다. 대물 렌즈(306)의 중간 결상점을 FF로 나타냈다. 면(311)과 중간 결상점(FF)의 거리를 g라 한다.
중간 결상점(FF)으로부터 d만큼 떨어진 위치에는 예를 들어 평행 평판 형상의 마이너스 굴절률 매질(301)이 배치되어 있다. d는 중간 결상점(FF)과 마이너스 굴절률 매질의 상면(310)과의 거리를 나타낸다. d의 값은 예를 들어 50 ㎛이다. 312는 마이너스 굴절률 매질(301)의 물체측 면이다.
물체(307)에서 산란된 광은 마이너스 굴절률 매질(301), 대물 렌즈(306), 반투경(305), 접안 렌즈(308)를 통해 눈(309), 혹은 촬상 소자(408)를 구비한 TV 카메라, 냉각 CCD 카메라 등으로 관찰할 수 있다. 이하, 이 모습을 상세하게 서술한 다.
여기서, 마이너스 굴절률 매질(301)의 굴절률을 -1, 두께를 t(예를 들어 300 ㎛)라 한다. WD는 마이너스 굴절률 매질(301)과 물체(307) 혹은 후술하는 결상 부재의 거리이다. WD에 대해서는 이후에 상세하게 서술한다.
마이너스 굴절률 매질(301)의 굴절률이 -1이기 때문에, 물체(307)에서 산란된 광선은 도2의 화살표로 나타낸 바와 같이 통상과 다른 굴절을 한다(비특허문헌 2 참조).
굴절의 법칙으로부터,
입사각을 i, 출사각을 r이라 하면
r = -i …식(0-3)
이다. 마이너스 굴절률 매질(301)의 굴절률을 n이라 하면
sin r = (1/n)sin i …식(0-4)
이다.
비특허문헌 2에 따르면
t = WD + d …식(1)
일 때, 마이너스 굴절률 매질(301)은 물체(307)를 중간 결상점(FF)에 완전 결상한다. 즉, 완전 결상이 달성된다. 여기서 말하는 완전 결상이라 함은, 회절 한계의 영향을 받지 않는, 방사광도, 에바네슨트파도 포함한 모든 전자기장으로서의 광을 결상하는 것을 가리킨다. 이로 인해 FF에 물체가 있는 것과 등가로 된다.
FF로부터 면(311)까지의 거리로 정의되는 g의 값은,
0 ≤ g ≤ λ …식(0)
을 충족시키고, 중간 결상점(FF)은 면(311)에 매우 접근하고 있다. 이것은 에바네슨트파를 유효하게 이용하기 위해 바람직한 조건이다. 실용적으로는
0 ≤ g ≤ 10 λ …식(0-1)
이라도 좋은 경우가 있다.
또한, λ는 이용하는 광의 파장이며, 가시광의 경우 λ는 0.35 ㎛ 내지 0.7 ㎛이다.
이와 같이 하여, NA ＞ 1.0의 에바네슨트파를 포함하는 결상이 가능해지는 것이다. 그리고, 고해상도의 현미경을 실현할 수 있다.
또한, 용도에 따라서는,
0 ≤ g ≤ 1000 λ …식(0-1-0)
이라도 좋다.
식(0) 내지 식(0-1-0)에 있어서, g의 하한을 0.1 λ/A로 하면, 렌즈 표면(311) 상의 먼지, 손상 등이 초점 흐려짐으로 되어, 악영향이 감소하므로 더욱 좋다. 단, A는 대물 렌즈(306)의 FF에 있어서의 개구수(NA)이다.
식(0) 내지 식(0-1-0)에서, g의 하한을 0.6 λ/A로 하면, 먼지, 손상 등의 영향이 더욱 저감되므로 좋다.
식(0) 내지 식(0-1-0)에서, g의 하한을 1.3 λ/A로 하면, 먼지, 손상 등의 영향이 더욱 대폭으로 감소하므로 좋다.
만약 d = 50 ㎛로 하면 식(1)로부터 WD = 250 ㎛가 되고, WD가 긴 것은 종래 에 없는 장점이며, g가 0 내지 수십 ㎚이면, 결상 성능은 대물 렌즈(306)를 물체(307)에 대략 접촉시킨 고체침 렌즈와 거의 동등하다.
본 발명의 일 실시 형태는, 마이너스 굴절률 매질로 형성된 광학 소자(301 등)와 결상 광학계(306 등)를 조합하여 배치한 것이 포인트이다. 이 실시 형태에서는 마이너스 굴절률 매질(301)의 상(像)측에 결상 광학계를 배치한 구성으로 되어 있다.
그리고, 마이너스 굴절률 매질(301)에 의해 결상된 물체상(중간 결상)을 대물 렌즈(306)에 의해 재결상하고 있는 것이 특징이다. 중간 결상은 도2의 예에서는 실상이지만, 광학계의 용도에 따라서는 허상이라도 좋다. 또한, 도2의 예에서는, 조명광과 관찰광이 역방향으로 합계 2회, 마이너스 굴절률 매질(301)을 투과하고 있는 특징이 있다.
이상의 설명에서는, g ≥ 0의 경우에 대해 서술하였지만,
g ＜ 0 …식(0-5)
라도 좋다. 왜냐하면, d + g > 0 …식(0-6)
이면, 광학 소자끼리 부딪치지 않고 이 결상 관계를 유지할 수 있기 때문이다. g ＜ 0으로 하는 것은 FF가 렌즈(예를 들어 306-1) 내에 들어가는 것을 의미한다. 단, g가 지나치게 작아지면, 완전 결상의 조건이 무너지게 되므로,
-t ＜ g ＜ 0 …식(0-7)
을 충족시키는 것이 바람직하다. 용도에 따라서는,
-3t ＜ g ＜ 0 …식(0-8)
을 충족시키면 좋다. 광학계에 따라서는,
-10t ＜ g ＜ 0 …식(0-9)
를 충족시키면 좋은 경우도 있다. 또한, d + g = 0이라도 좋다.
g의 값을 실제 길이로 나타내면, -100 ㎜ ＜ g ＜ 0 …식(0-10)
으로 하는 것이 좋다. g의 값이 식(0-10)의 하한을 하회하면 렌즈의 제작이 곤란해져 온다.
-10 ㎜ ＜ g ＜ 0 …식(0-11)
으로 하면 더욱 좋다.
식(0-5) 내지 식(0-11)에서, g의 상한을 (-0.1 λ)/A로 하면, 에바네슨트파를 확실하게 이용할 수 있고, 또한 렌즈 표면(311) 상의 먼지, 손상 등이 초점 흐려짐으로 되어, 악영향이 감소하므로 더욱 좋다. 식(0-5) 내지 식(0-11)에서 g의 상한을 (-0.6 λ)/A로 하면, 먼지, 손상 등의 영향이 더욱 감소하므로 좋다.
식(0-5) 내지 식(0-11)에서 g의 상한을 (-1.3λ)/A로 하면, 먼지, 손상 등의 영향이 더욱 대폭으로 감소하므로 좋다.
식(1)은 엄밀하게 지켜지지 않아도 좋다. 마이너스 굴절률 매질(301)에 의한 상 위치는 마이너스 굴절률 매질(301)의 굴절률의 제조 오차, 면 정밀도의 오차 등으로 식(1)로부터 어긋나는 경우도 있기 때문이다.
0.8(WD + d) ≤ t ≤ 1.2(WD + d) …식(2)
이면 좋다.
제품에 따라서는
0.5(WD + d) ≤ t ≤ 1.5(WD + d) …식(3)
에서 허용되는 경우도 있다.
제품의 이용 조건에 따라서는,
0.15(WD + d) ≤ t ≤ 4.0(WD + d) …식(4)
이라도 좋은 것이 있다.
혹은, t ≤ 0.9(WD + d) …식(4-1)
을 충족시키도록 하면, 긴 WD를 확보할 수 있으므로 좋다.
이상 설명한 고안 방법은 본원의 다른 실시 형태에도 마찬가지로 적용된다. 다른 실시 형태에서도 마이너스 굴절률 매질(301)의 굴절률은 예를 들어 -1이다.
도3은 본 발명의 다른 실시 형태로, 마이너스 굴절률 매질(301)을 이용한 투과형의 현미경(315)을 나타내고 있다. 도3에서는 조명 광학계(316)와 대물 렌즈(306)의 근방만을 확대해서 도시하고 있다. 315는 공기 중에 배치되어 있다.
광원(303)의 광은 프리즘(317)에 들어가고, 전반사를 하는 각도로 프리즘(317)의 표본(314)측 면(318)에 입사한다. 표본(314)은 이로 인해 에바네슨트파로 조명되게 된다. 표본(314)으로부터의 산란광은 마이너스 굴절률 매질(301)에서 굴절되어, 중간 결상점(FF) 근방에 완전 결상된다. 그리고, 대물 렌즈(306)에 의해 재결상되어 관찰된다.
식(0), 식(0-1), 식(0-1-0), 식(0-3),…, 식(0-11), 식(1), 식(2), 식(3), 식(4), 식(4-1)은 이 예에서도 마찬가지로 적합하다.
도3 및 후술하는 도4, 도5에서는, d의 값은 WD에 비해 충분히 작고, 또한 g 의 값도 0에 가까운 경우를 나타내고 있다. 도1, 도3의 광학계는 주사형의 현미경에도 응용할 수 있다.
도4는 광 디스크의 광학계(320)의 실시 형태이다. 광원(321)으로서의 반도체 레이저로부터 나온 광은 반투경(305), 대물 렌즈(322), 마이너스 굴절률 매질(301)을 통해 광 디스크(323)에 결상하여 기입이 행해진다. 대물 렌즈(322)의 NA는 1을 초과하고 있고, 대물 렌즈(322)에 비접촉으로 미소 스폿광에 의해 에바네슨트광을 포함하여 보다 고밀도의 기입을 할 수 있다. 320은 공기 중에 배치되어 있다.
마이너스 굴절률 매질(301)의 결상 관계는 도2의 실시 형태에서 화살표의 역의 방향으로 광을 진행시켰다고 생각하면 좋다. 광 디스크(323)로부터의 신호의 판독의 경우에는, 광원(321)으로부터 나온 광은 광 디스크(323)에서 산란되고, 마이너스 굴절률 매질(301), 대물 렌즈(322)를 통과하고, 그리고 반투경(305)에 의해 반사된 후, 포토디텍터(324)에 들어간다. 비접촉으로 고NA에서의 판독을 행할 수 있다.
또한, 기입시의 구성에서 도5에 도시한 바와 같이 광원(321)과 대물 렌즈(322) 사이에 포토마스크(325)를 배치하고, 광 디스크(323)를 실리콘 웨이퍼(326)로 치환하고, 포토마스크(325)와 실리콘 웨이퍼(326)를 광학적으로 공역(共役)으로 하면 LSI 제조용 투영 노광 장치(스테퍼 등)(349)가 생긴다. NA가 1을 초과하고, 에바네슨트파를 이용할 수 있으므로 고해상도로, 또한 비접촉으로 노광을 할 수 있어 상태가 좋다. 도5에서, 투영 노광 장치의 광학계는 진공 중에 놓여 있 다.
도4, 도5의 실시 형태에서도 식(0), 식(0-1), 식(0-1-0), 식(0-3),…식(0-11), 식(1), 식(2), 식(3), 식(4), 식(4-1)은 성립한다.
도1 내지 도5의 예에서는, 마이너스 굴절률 매질(301)과 마이너스 굴절률 매질(301)에 가장 가까운 렌즈를 간격을 두고 배치되어 있다.
이와 같이 하면, 예를 들어 물체와 부딪쳐 마이너스 굴절률 매질(301)이 파손된 경우에도, 마이너스 굴절률 매질(301)만을 교환하면 기능을 회복할 수 있으므로 좋다. 즉, 수리가 하기 쉬운 것이다.
도6은 종래 제안되어 있는 밀착형의 리소그래피를 나타내는 도면이다. 선폭 20 ㎚ 정도의 투명한 폴리머 포토마스크(330)에 상방으로부터 조명광이 인가되면, 볼록부(331)의 하방으로 에바네슨트파가 발생하여 실리콘 웨이퍼(326) 상의 포토레지스트를 감광시킨다. 그리고 LSI의 제조가 행해진다. 폴리머 포토마스크(330)는 미세 구조를 갖는 부재이다. 그러나, 폴리머 포토마스크(330)와 실리콘 웨이퍼(326)는 밀착시켜야만 해, 사용시에 폴리머 포토마스크(330)의 수명이 짧고, 폴리머 포토마스크(330)가 깨지기 쉬운 등의 문제가 있었다. 이 문제는 폴리머 포토마스크 대신에 크롬 포토마스크를 이용해도 발생하였다.
그래서 이러한 점에 비추어 본 발명에 따르면 마이너스 굴절률 매질(301)을 이용함으로써 비접촉으로 고해상도의 리소그래피를 실현할 수 있다.
도7은 그 설명도이고, 실리콘 웨이퍼(326)와 폴리머 포토마스크(330) 사이에, 폴리머 포토마스크(330)에 밀착, 혹은 매우 접근시켜 마이너스 굴절률 매 질(301)의 평행 평판을 배치한 것이다. 도7의 광학계는 진공 중 혹은 공기 중에 배치되어 있다.
이와 같이 하면 폴리머 포토마스크(330)의 볼록부(331)의 하방에 발생한 에바네슨트파는 마이너스 굴절률 매질(301)에 의해 완전 결상되고, 실리콘 웨이퍼(326) 상에 포토마스크(330)의 상이 형성된다. 결상 배율은 1배이다. 이와 같이 하여 WD가 큰 고해상도의 리소그래피를 실현할 수 있다.
볼록부(331)와 마이너스 굴절률 매질(301)의 거리를 d라 하면 식(1) 내지 식(3), 식(4), 식(4-1)을 충족시킨다.
대물 렌즈(306), 대물 렌즈(322), 투영 렌즈(328)에 대해서, 이들 광학계의 물체측 또는 광 디스크측 또는 실리콘 웨이퍼(326)측의 NA는 1.0 이상인 것이 바람직하지만, 1.0 미만이라도 좋다. 예를 들어 0.2 이상, 혹은 그 이하라도 좋다. 왜냐하면 마이너스 굴절률 매질(301)에 의해 WD를 늘리는 효과는 있기 때문이다.
렌즈(306, 322, 328) 등의 상기 NA는 1.15 이상으로 하면, 고해상을 실현할 수 있으므로 좋다.
또한, 상기 NA를 1.3 이상으로 하면, 수침 대물 렌즈류 혹은 수침 대물 렌즈에서는 실현할 수 없었던 고해상을 실현할 수 있으므로 더욱 좋다.
상기 NA를 1.5 이상으로 하면, 유침 대물 렌즈류의 고해상을 실현할 수 있으므로 더욱 좋다.
또한, 마이너스 굴절률 매질(301)의 형상에 대해서, 도1, 도2, 도3, 도4, 도5의 실시 형태에 있어서, 마이너스 굴절률 매질(301)의 형상은 평행 평판이 아니라 도 좋다.
마이너스 굴절률 매질로서, 도8에 도시한 바와 같이 마이너스 굴절률 매질로 형성되고, 물체측에 오목면을 갖는 렌즈(301-2)를 이용해도 좋다. WD를 늘리는 효과에 부가하여 수차 보정의 효과 등을 얻을 수 있다. 도8에 있어서 마이너스 굴절률 매질에서 생긴 렌즈(301-2)는 한쪽이 평면이고, 다른 한쪽 면이 오목의 곡면이지만, 양 볼록 렌즈, 평 볼록 렌즈, 양 오목 렌즈, 메니스커스 볼록 렌즈, 메니스커스 오목 렌즈 등의 형상이라도 좋다.
마이너스 굴절률 매질로 된 렌즈(301-2)의 곡면의 형상은 구면, 비구면, 자유 곡면, 회전 비대칭면, 확장 곡면 등이라도 좋다.
이하, 본 발명에 공통으로 말할 수 있는 내용을 서술한다. 마이너스 굴절률 매질(301)의 구체적인 물질로서는 포토닉 결정을 들 수 있다. 도9는 포토닉 결정(340)의 제1 구체예를 나타내고, 도10은 포토닉 결정(340)의 제2 구체예를 나타내고 있다. 도9, 도10에 도시한 바와 같이 포토닉 결정(340)은 λ 내지 수십분의 1 λ 정도의 주기적인 구조를 갖는 물질로, 리소그래피 등에 의해 만들어진다. 사용되는 재료로서는, SiO2나 아크릴, 폴리카보네이트 등의 합성 수지를 포함하는 유전체, 혹은 GaAs 등이다. 여기서 λ는 사용하는 광의 파장이다. 도면 중 X, Y, Z 방향의 반복된 주기 Sx, Sy, Sz의 값이 λ 내지 수십분의 1 λ 정도의 값을 갖는다. 포토닉 결정의 밴드 단부 근방에서 마이너스 굴절률을 실현할 수 있는 것이 알려져 있다(비특허문헌 3을 참조). 도면의 z 방향을 광학계의 광축으로 하는 것 이 좋다.
Z축은 포토닉 결정의 회전 대칭성이 가장 좋은 축의 방향이다.
Sx, Sy, Sz는 다음 식 중 어느 하나를 충족시키는 것이 바람직하다.
λ/10 ＜ Sx ＜ λ …식(5-1)
λ/10 ＜ Sy ＜ λ …식(5-2)
λ/10 ＜ Sz ＜ λ …식(5-3)
Sx, Sy, Sz의 값이 상한을 초과해도 하한을 하회해도 포토닉 결정으로서 기능하지 않게 된다.
용도에 따라서는,
λ/30 ＜ Sx ＜ 4λ …식(5-4)
λ/30 ＜ Sy ＜ 4λ …식(5-5)
λ/30 ＜ Sz ＜ 4λ …식(5-6)
중 어느 하나를 충족시키면 좋다.
마이너스 굴절률 매질에 대해서, 매질의 비유전율(ε)이 마이너스이고, 또한 매질의 비투자율(μ)이 마이너스 일 때, 진공에 대한 매질의 굴절률이
[수1]
Figure 112008053481508-PAT00001
가 되는 것이 알려져 있다.
또한, 마이너스 굴절률 매질로서는, 마이너스 굴절을 나타내는 물질, 근사적 으로 마이너스의 굴절을 나타내는 물질, 예를 들어 은, 금, 구리 등의 박막, 특정한 편광 방향에 대해 마이너스 굴절률을 나타내는 물질, 유전율(ε)이 대략 -1인 물질의 박막 등을 이용해도 좋다.
또한, 마이너스 굴절률 매질을 왼손계 재료(Left handed material)라 부르는 경우도 있다. 본원에서는 이들 마이너스 굴절률 매질, 왼손계 재료, 근사적으로 마이너스의 굴절을 나타내는 물질, 특정한 편광 방향에 대해 마이너스 굴절률을 나타내는 물질, 유전율(ε)이 대략 -1인 물질의 박막 등을 모두 포함하여 마이너스 굴절을 나타내는 매질이라 부르는 것으로 한다. 완전 결상을 나타내는 물질도 마이너스 굴절을 나타내는 매질에 포함된다. 또한, 대략 -1의 유전율(ε)을 갖는 재료로 형성된 박막의 경우,
-1.2 ＜ ε ＜ -0.8 …식(5-7)
을 충족시키면 좋다. 용도에 따라서는,
-1.6 ＜ ε ＜ -0.5 …식(5-8)
이라도 좋다.
이용하는 광의 파장으로서는 주로 단색광을 이용한 예를 실시 형태로 서술하였지만, 이에 한정되지 않고 연속 스펙트럼을 출사하는 광원, 백색 광원, 단색광의 합, 혹은 수퍼루미네선트 다이오드 등의 낮은 코히어런스(coherence) 광원을 이용해도 상관없다.
파장으로서는 공기 중에서도 전송 가능하고, 광원이 입수하기 쉬운 것 등으로부터, 0.1 ㎛ 내지 3 ㎛를 이용하는 것이 좋다. 가시 파장이라면 더욱 이용하 기 쉽기 때문에 좋다. 파장을 0.6 ㎛ 이하로 하면, 해상이 향상되므로 더욱 좋다.
이하에 WD에 대해 상세하게 서술한다.
WD의 값은
100 ㎚ ≤ WD ≤ 20 ㎜ …식(7)
로 하는 것이 좋다.
식(7)의 하한을 하회하면 WD(작동 거리)가 지나치게 작아져, 다루기 어렵다. 식(7)의 상한을 상회하면 마이너스 굴절률 매질이 지나치게 커져, 비용, 가공 면에서, 불리하다. 또한 광학 장치로서의 치수가 지나치게 커지는 점도 문제가 되고 있다.
제품에 따라서는
20 ㎚ ≤ WD ≤ 200 ㎜ …식(8)
이라도 허용할 수 있다.
1100 ㎚ ≤ WD ≤ 200 ㎜ …식(8-0-1)
로 하면, 더욱 사용하기 쉬운 광학 장치를 얻을 수 있다.
0.1 ㎜ ≤ WD ≤ 200 ㎜ …식(8-0-2)
로 하면, 더욱 사용하기 쉽고, 광학 장치의 WD를 결정하는 기구가 간단해지므로 좋다.
0.1 ㎜ ≤ WD ≤ 200 ㎜ …식(8-0-3)
으로 하면, 더욱 사용하기 쉽고, 광학 장치의 기계적 정밀도도 더욱 낮출 수 있으므로 좋다.
또한,
WD ＞ d …식(8-1)
을 충족시키는 것이 바람직하다.
t의 값이 동일하면 식(1)에 의해 d의 값은 작을수록 WD를 크게 할 수 있기 때문이다.
WD ＞ 0.1d …식(8-2)
라도 제품에 따라서는 허용할 수 있다.
d의 값을 작게 함으로써, 306, 322, 328 등의 렌즈의 크기를 작게 할 수도 있으므로 좋다.
또한, d의 값은 해상도를 좋게 하기 위해서는,
d ≥ 0 …식(8-2-1)
을 충족시키는 것이 바람직하지만, 용도에 따라서는,
d ＜ 0 …식(8-2-2)
라도 좋다.
식(8-2-1)에서, d의 하한을 0.1 λ/A로 하면, FF는 렌즈(306-1)측에 근접하여 에바네슨트파가 이용하기 쉬워지고, 또한 면(310) 상의 먼지, 손상 등이 초점 흐려짐으로 되어, 악영향이 감소하기 때문에 더욱 좋다.
식(8-2-1)에서, d의 하한을 0.6 λ/A로 하면, 더욱 에바네슨트파를 이용하기 쉬워지므로, 해상을 향상시키기 쉽고, 또한 먼지, 손상 등의 영향도 더욱 줄일 수 있으므로 좋다.
식(8-2-1)에서, d의 하한을 1.3 λ/A로 하면, 더욱 대폭으로 에바네슨트파를 이용하기 쉬워지므로, 해상을 향상시키기 쉬워지고, 또한 먼지, 손상 등의 영향도 더욱 대폭으로 줄일 수 있으므로 좋다.
단, A는 광학계의 점(FF)에 있어서의 개구수이지만, 도7과 같은 FF를 정의할 수 없는 광학계에서는, A = 1로 한다.
식(8-2-1)에서, d의 하한을 0.005 ㎜로 하면, 마이너스 굴절률 매질(301)과 상부의 렌즈계와의 거리를 넓히기 쉬워지므로, 마이너스 굴절률 매질(301)과 상부의 렌즈계와의 거리를 유지하기 위한 프레임 구조가 간단해져 좋다.
식(8-2-2)에서, d의 상한을 (-0.1 λ)/A로 하면, 면(310) 상의 먼지, 손상 등이 초점 흐려짐으로 되어, 악영향이 감소하므로 더욱 좋다.
식(8-2-2)에서, d의 상한을 (-0.6 λ)/A로 하면, 먼지, 손상 등의 영향이 더욱 감소하므로 좋다.
식(8-2-2)에서, d의 상한을 (-1.3 λ)/A로 하면, 먼지, 손상 등의 영향이 더욱 대폭으로 감소하므로 좋다.
단, A는 점 FF에 있어서의 결상 광학계(306, 322, 328) 등의 개구수(NA)이다.
여기서, 광학면 상의 먼지, 손상 등의 결상 성능에의 영향에 대해 정리해 둔다. 이미, g, d의 조건식에서 설명한 바와 같이, FF로부터 직전 혹은 직후의 광학면까지의 거리가 클수록 그 광학면의 먼지, 손상 등의 영향은 작아진다. 여기서 말하는 거리는 광학적인 길이(공기 환산 길이)이다.
그리고, 그 거리는 적어도 0.1 λ/A 이상 있는 것이 바람직하다. 그리고, 0.6 λ/A 혹은 1.3 λ/A 이상이면 더욱 좋다. 상기한 광학면에는 마이너스 굴절률 매질의 표면도 포함된다.
또한, WD의 값은 광학 장치의 기계적 구조를 고안하는 것 등으로, 가변할 수 있도록 해 두는 것이 바람직하다. 현미경의 스테이지 등은 그 일례이다.
또한, 마이너스 굴절률 매질(301)과 렌즈의 가장 마이너스 굴절률 매질(301)쪽의 면[도2에서 말하면 면(311)]이 접착되어 있어도 좋다. 혹은, 마이너스 굴절률 매질(301)을 렌즈(도3에서 말하면 306-1)를 기판으로서 형성해도 좋다. 이들의 경우, d의 값은 근사적으로 0, 혹은 0이 된다.
혹은, 마이너스 굴절률 매질(301)을 투명한 평판 상에 형성하고, 이 투명한 평판이 결상에 이용하는 렌즈의 일부를 이루도록 배치해도 좋다. 배치하는 장소로서는, 결상 렌즈계[도1에서 말하면 대물 렌즈(306)]의 가장 전방부[도1에서 말하면 렌즈(306-1)의 물체측] 또는 최후방부(도5에서 말하면 328의 웨이퍼측)가 좋다. 기판으로서 이용하는 렌즈, 혹은 평판은 플러스의 굴절률을 갖는 재료로 만들면 저비용에서 제작할 수 있으므로 좋다. 기판 상에 마이너스 굴절률 매질(301)을 설치하는 경우에도 WD, d의 값은 마이너스 굴절률 매질(301)의 표면으로부터 계측하는 것으로 한다.
도11에 플러스의 굴절률을 갖는 재료로 형성된 평판(450) 상에 형성한 평판 형상의 마이너스 굴절률 매질(301)을 이용한 낙사형 현미경(302)의 예를 나타냈다.
평판(450), 렌즈(306-1, 306-2)를 합쳐서 대물 렌즈(306)를 형성하고 있다. 중간 결상점(FF)은 약간 평판(450) 내에 들어가 있다. 렌즈(306-1)와 평판(450)은 접착되어 있지만, 밀착시켜도 좋다. 후술하는 식(12), 식(13)은 평판(450)의 굴절률에 대해서도 적용할 수 있다.
이와 같은 구성의 광학계는 도3, 도4, 도5, 도7의 예에도 적용할 수 있다.
또한 완전 결상의 조건, 식(1)로부터의 차이에 대해서,
WD + d - t = Δ …식(8-3)
으로 하였을 때,｜Δ｜의 값이 클수록 결상 상태는 악화된다.
｜Δ｜＜ λ …식(8-4)
이면 어느 정도의 결상 상태의 저하로 억제된다.
실용적으로는 제품에 따라서는
｜Δ｜＜ 10 λ …식(8-4-1)
까지 허용할 수 있다.
이용 조건에 따라서는, ｜Δ｜＜ 100 λ …식(8-5)
까지 허용할 수 있다.
식(8-4-1) 내지 식(8-5)의 ｜Δ｜의 하한을, 0.1 λ/A로 하면, WD를 길게 확보할 수 있는 등의 장점이 있으므로 좋은 경우가 있다.
또한, 마이너스 굴절률 매질(301)의 굴절률을 n이라 하면, n ＜ 0이다. 지금까지 서술한 실시 형태에서는 n = -1이었다. 마이너스 굴절률 매질(301)이 평행 평판인 경우, 이상적으로는 n = -1이다. 그러나 실제로는 마이너스 굴절률 매질(301)의 제작 오차, 사용 파장의 어긋남 등으로 n = -1로 할 수 없는 경우도 있 고, 이 때 다음 식을 충족시키는 것이 바람직하다.
-1.1 ＜ n ＜ -0.9 …식(9)
n의 값이 상기한 범위를 벗어나면, 완전 결상이 성립하지 않게 되어 해상도가 저하된다. 제품에 따라서는
-1.5 ＜ n ＜ -0.5 …식(10)
이면 좋다.
WD를 단지 크게 취하기 위한 등의 용도에서는
-3 ＜ n ＜ -0.2 …식(11)
이라도 좋은 경우가 있다.
마이너스 굴절률 매질에 가장 가까운 렌즈 또는 광학 소자(도1, 도4, 도5에서 말하면 각각 306-1, 322-1, 328-1)의 굴절률을 N으로 하면, N은 클수록 해상도가 높아지기 때문에 좋다.
N ≥ 1.3 …식(12)
로 하면, 넓은 용도로 이용할 수 있다.
N ≥ 1.7 …식(13)
으로 하면 더욱 좋다.
식(12), 식(13)에서 N의 상한치를 1.82로 하면, 글래스의 흡수(착색)가 적어지기 때문에 좋다.
N ≥ 1.86 …식(13-1)
로 하면, 착색은 있지만, 고해상을 실현할 수 있어 좋다.
또한, 본원의 실시 형태에 공통으로 말할 수 있는 것이지만, 마이너스 굴절률 매질(301)의 주위는 공기 또는 진공이라 생각하고 있다.
그로 인해, 마이너스 굴절률 매질(301)의 굴절률(n)은, 주위가 공기인 경우에는 공기에 대한 비굴절률을 나타내는 것으로 하고, 주위가 진공인 경우에는 진공에 대한 굴절률을 나타내는 것으로 한다. 주위를 진공으로 하면, 단파장의 진공 자외광을 이용할 수 있는 것, 공기의 변동에 의한 해상도의 저하가 없는 것 등에 의해 좋은 결상 성능을 얻게 된다. 주위를 공기로 하면 광학 장치가 제조하기 쉽고, 취급도 용이해지므로 좋다.
광학 장치 중, 마이너스 굴절률 매질(301)의 주변의 광로만을 진공으로 하고, 광학 장치의 남은 부분은 공기 중에 두어도 좋다.
취급이 용이하고 결상 성능이 좋은 광학 장치를 얻을 수 있다.
마이너스 굴절률 매질(301)의 진공에 대한 굴절률을 nv,
공기의 진공에 대한 굴절률을 nA라 한다. 1기압, 파장 500 ㎚일 때, nA = 1.0002818이다.
광학 장치의 주위가 공기인 경우의 이상적인 완전 결상을 위한 필요 조건은,
nv = -nA …식(15)
이다.
광학 장치의 주위가 진공인 경우의 이상적인 완전 결상을 위한 필요 조건은
nv = -1.0 …식(16)
이다.
또한, 도1, 도2, 도3, 도4, 도5, 도7, 도8, 도11의 예에서 d 또는 WD의 부분을 물, 오일 등의 액체로 채워도 좋다. 이와 같이 하면, nv의 값이 -1이 아니어도 되고, 마이너스 굴절률 매질(301)의 재료를 선택하기 쉬워지는 장점이 있다. 그 경우, 물, 오일 등의 액체의 굴절률을 nL이라 하면, 완전 결상을 실현하기 위한 필요 조건은,
nv = -nL …식(15-3)
이 된다.
액체에 대한 마이너스 굴절률 매질(301)의 비굴절률을 n이라 하면, 식(9), 식(10), 식(11)은 마찬가지로 적용할 수 있다.
t의 값에 대해 서술한다. 실용상, 광학 장치의 사용성을 편리하게 하기 위해 WD를 크게 취하는 쪽이 좋다.
식(1)로부터 WD는 t와 동일 정도의 값이 된다. 따라서,
0.1 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ …식(17)
로 하는 것이 좋다. t의 값이 상한을 초과하면, 광학 장치가 커져 제조하기 어려워진다.
제품에 따라서는,
0.01 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ …식(18)
에서도 허용된다.
용도에 따라서는,
1100 ㎚ ≤ t ≤ 200 ㎜ …식(19)
혹은,
100 ㎚ ≤ t ≤ 50 ㎜ …식(20)
에서도 허용할 수 있는 경우가 있다.
또한, 식(17) 혹은 식(18)을 충족시키면, 광학 소자로서의 마이너스 굴절률 매질의 기계적 강도가 증가하므로, 광학 장치의 조립시의 취급이 편해지므로 좋다. 혹은, 마이너스 굴절률 매질을 지지하는 기판이 불필요해질 가능성도 나오고 있으므로 좋다.
식(19), 식(20)에서, t의 상한치를 0.01 ㎜로 하면, 증착 혹은 스퍼터링 등에 의해 마이너스 굴절률 매질을 박막으로서 제조하는 가능성도 나오므로 좋다.
예를 들어, 포토닉 결정을 자기 클로닝법으로 제작하는 것이 고려된다(비특허문헌 6 참조).
또한, 마이너스 굴절률 매질을 포함하는 광학계의 광축을 따라 계측한 길이는 20 m 이하로 하면, 광학계 및 광학 장치가 제작하기 쉬우므로 더욱 좋다.
또한, 본원의 도1, 도3, 도4, 도5 실시 형태에 나타나 있는 바와 같이, 결상 광학계(306, 322, 328 등)에 대한 물점(物点)(FF, 321, 325) 혹은 상점(像点)(308 전방의 실상, FF, 324 상의 상 등)과, 결상 광학계까지의 거리는 모두 유한인 특징이 있다.
또한, 본원에서 완전 결상이라는 용어를 이용하였지만, 이는 100 % 완전한 결상이 행해지지 않는 경우, 예를 들어 50 % 해상이 향상하고 있는 경우도 포함하는 것으로 한다. 즉, 예를 들어 통상의 회절 한계보다는 해상력은 어느 정도 향상 되어 있는 경우도 포함하는 것으로 한다.
본 발명에 따르면, 충분한 광학 성능을 얻으면서 WD가 긴 혹은 비접촉인 각종 광학계를 갖는 광학 장치를 실현할 수 있다.
마지막으로, 본 실시 형태에서 이용된 기술 용어의 정의를 서술해 둔다.
광학 장치라 함은, 광학계 혹은 광학 소자를 포함하는 장치인 것이다. 광학 장치 단일 부재로 기능하지 않아도 좋다. 즉, 장치의 일부라도 좋다.
광학 장치에는 촬상 장치, 관찰 장치, 표시 장치, 조명 장치, 신호 처리 장치, 광 정보 처리 장치, 투영 장치, 투영 노광 장치 등이 포함된다.
촬상 장치의 예로서는, 필름 카메라, 디지털 카메라, PDA용 디지털 카메라, 로봇의 눈, 렌즈 교환식 디지털 일안리플렉스카메라(single-lens reflex camera), 텔레비전 카메라, 동화상 기록 장치, 전자 동화상 기록 장치, 캠코더, VTR 카메라, 휴대 전화의 디지털 카메라, 휴대 전화의 텔레비전 카메라, 전자 내시경, 캡슐 내시경, 차량 탑재 카메라, 인공위성의 카메라, 혹성 탐사기의 카메라, 우주 탐사기의 카메라, 감시 장치의 카메라, 각종 센서의 눈, 녹음 장치의 디지털 카메라, 인공 시각, 레이저 주사형 현미경, 투영 노광 장치, 스테퍼, 얼라이너, 광 프로브형 현미경 등이 있다. 디지털 카메라, 카드형 디지털 카메라, 텔레비전 카메라, VTR 카메라, 동화상 기록 카메라, 휴대 전화의 디지털 카메라, 휴대 전화의 텔레비전 카메라, 차량 탑재 카메라, 인공위성의 카메라, 혹성 탐사기의 카메라, 우주 탐사기의 카메라, 녹음 장치의 디지털 카메라 등은 모두 전자 촬상 장치의 일례이다.
관찰 장치의 예로서는, 현미경, 망원경, 안경, 쌍안경, 루페(loupe), 파이버 스코프, 파인더, 뷰 파인더, 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 인공 시각 등이 있다.
표시 장치의 예로서는, 액정 모니터, 뷰 파인더, 게임머신(소니사제 플레이 스테이션), 비디오 프로젝터, 액정 프로젝터, 헤드부 장착형 화상 표시 장치(head mounted display : HMD), PDA(휴대 정보 단말), 휴대 전화, 인공 시각 등이 있다.
비디오 프로젝터, 액정 프로젝터 등은 투영 장치이기도 하다.
조명 장치의 예로서는, 카메라의 스트로보, 자동차의 헤드 라이트, 내시경 광원, 현미경 광원 등이 있다.
신호 처리 장치의 예로서는, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터, 게임머신, 광 디스크의 판독ㆍ기입 장치, 광 계산기의 연산 장치, 광 인터 커넥션 장치, 광 정보 처리 장치, 광 LSI, 광 컴퓨터, PDA 등이 있다.
정보 발신 장치라 함은, 휴대 전화, 고정식 전화, 게임머신, 텔레비전, 라디오 카세트, 스테레오 등의 리모콘이나 퍼스널 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터의 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 어떠한 정보를 입력하여 송신할 수 있는 장치를 가리킨다.
촬상 장치에 부착된 텔레비전 모니터, 퍼스널 컴퓨터의 모니터, 디스플레이도 포함하는 것으로 한다.
정보 발신 장치는 신호 처리 장치 중에 포함된다.
촬상 소자는 예를 들어 CCD, 촬상관, 고체 촬상 소자, 사진 필름 등을 가리킨다. 또한, 평행 평면판은 프리즘의 하나에 포함되는 것으로 한다. 관찰자의 변화에는 시도(視度)의 변화를 포함하는 것으로 한다. 피사체의 변화에는 피사체가 되는 물체 거리의 변화, 물체의 이동, 물체의 움직임, 진동, 물체의 흔들림 등을 포함하는 것으로 한다. 촬상 소자, 웨이퍼, 광 디스크, 은염 필름 등은 결상 부재의 예이다.
확장 곡면의 정의는 이하와 같다.
구면, 평면, 회전 대칭 비구면 외에, 광축에 대해 편심한 구면, 평면, 회전 대칭 비구면, 혹은 대칭면을 갖는 비구면, 하나만의 대칭면을 갖는 비구면, 대칭면이 없는 비구면, 자유 곡면, 미분 불가능한 점, 선을 갖는 면 등 어떠한 형태를 하고 있어도 좋다. 반사면이든, 굴절면이든 광에 어떤 영향을 줄 수 있는 면이면 좋다.
본 발명에서는 이들을 총칭하여 확장 곡면이라 부르기로 한다.
결상 광학계라 함은, 촬상 광학계, 관찰 광학계, 투영 광학계, 투영 노광 광학계, 표시 광학계, 신호 처리용 광학계 등을 가리킨다.
촬상 광학계의 예로서는 디지털 카메라의 촬상용 렌즈가 있다.
관찰 광학계의 예로서는 현미경 광학계, 망원경 광학계 등이 있다.
투영 광학계의 예로서는 비디오 프로젝터의 광학계, 리소그래피용 광학계, 광 디스크의 판독, 기입 광학계, 광 픽업의 광학계 등이 있다.
투영 노광 광학계의 예로서는 리소그래피용 광학계가 있다.
표시 광학계의 예로서는 비디오 카메라의 뷰 파인더의 광학계가 있다.
신호 처리 광학계의 예로서는 광 디스크의 판독, 기입 광학계, 광 픽업의 광학계가 있다.
광학 소자라 함은 렌즈, 비구면 렌즈, 미러, 프리즘, 자유 곡면 프리즘, 회 절 광학 소자(DOE), 불균질 렌즈 등을 가리키는 것으로 한다. 평행 평판도 광학 소자의 하나이다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태이고, 마이너스 굴절률 매질(301)을 이용한 낙사형 현미경(302)의 예를 도시하는 도면.
도2는 도1의 대물 렌즈(306) 근방의 확대도를 나타내는 도면.
도3은 본 발명의 다른 실시 형태이며, 마이너스 굴절률 매질(301)을 이용한 투과형의 현미경(315)을 나타내는 도면.
도4는 광 디스크의 광학계(320)의 실시 형태를 나타내는 도면.
도5는 투영 노광 장치의 광학계의 실시 형태를 나타내는 도면.
도6은 종래 제안되어 있는 밀착형의 리소그래피를 나타내는 도면.
도7는 실리콘 웨이퍼(326)와 폴리머 포토마스크(330) 사이에 폴리머 포토마스크(330)에 밀착, 혹은 매우 접근시켜 마이너스 굴절률 매질(301)의 평행 평판을 배치한 도면.
도8은 마이너스 굴절률 매질로 된 렌즈(301-2)를 나타내는 실시 형태를 나타내는 도면.
도9는 포토닉 결정(340)의 일례를 도시하는 도면.
도10은 포토닉 결정(340)의 일례를 도시하는 도면.
도11은 플러스의 굴절률을 갖는 재료로 형성된 평판(450) 상에 형성한 평판 형상의 마이너스 굴절률 매질(301)을 이용한 낙사형 현미경(302)의 예를 도시하는 도면.

Claims (51)

  1. 마이너스 굴절률을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 의해 고정밀도의 결상을 실현한 것을 특징으로 하는, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖는 광학계.
  2. 제1항에 있어서, 마이너스 굴절률을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자가 갖는 완전 결상의 성질을 이용함으로써 고정밀도의 결상을 실현한 것을 특징으로 하는, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖는 광학계.
  3. 제1항에 있어서, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 결상 광학계를 조합하여 배치한 것을 특징으로 하는 광학계.
  4. 제1항에 있어서, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 의한 결상 관계를 갖고, 또한 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자 이외에 광학 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자 이외의 광학 소자의 개수가 복수인 것을 특징으로 하는 광학계.
  6. 제4항에 있어서, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 의한 결상 관계와, 결상 광학계에 의한 결상 관계의 양방을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계.
  7. 제6항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 의해 결상된 상이 허상인 것을 특징으로 하는 광학계.
  8. 제3항에 있어서, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 포함하는 광학계와 결상 광학계를 포함하고, 상기 광학계에 의해 결상을 행하고, 상기 상을 결상 광학계에 의해 재결상하는 것을 특징으로 하는 광학계.
  9. 제3항에 있어서, 결상 광학계에 의해 물체의 상을 결상하고, 그 상을, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 포함하는 광학계에 의해 재결상하는 것을 특징으로 하는 광학계.
  10. 제6항에 있어서, 상기 광학계에 의해 결상되는 물체가 2차원 혹은 3차원의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  11. 제3항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질을 광이 2회 통과하는 것을 특징으로 하는 광학계.
  12. 제3항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자가 평행 평판인 것을 특징으로 하는 광학계.
  13. 제3항에 있어서, 광학계이며, 이하의 식(0-1-0) 또는 식(0-5)
    0 ≤ g ≤ 1000 λ …식(0-1-0)
    g ＜ 0 …식(0-5)
    를 충족시키고,
    g는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 상점과 상기 결상 광학계의 입사면과의 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 광학계.
  14. 제3항에 있어서, 광학계이며, 이하의 식(4)
    0.15(WD + d) ≤ t ≤ 4.0(WD + d) …식(4)
    을 충족시키고,
    WD는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 물체 또는 상면까지의 거리,
    d는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 광학계의 중간 결상점까지의 거리,
    t는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질의 두께인 것을 특징으로 하는 광학계.
  15. 제3항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질의 굴절률이 이하의 식(11)
    -3 ＜ n ＜ -0.2 …식(11)
    을 충족시키는 것을 특징으로 하는 광학계.
  16. 제3항에 있어서, 물체측 혹은 상측 혹은 중간 결상점에서의 상기 광학계의 NA(Numerical Aperture)가 0.2를 초과하는 값인 것을 특징으로 하는 광학계.
  17. 제3항에 있어서, 광학계이며, 이하의 식(8-2)
    WD ＞ 0.1d …식(8-2)
    를 충족시키고,
    WD는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 물체 또는 상면까지의 거리,
    d는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 광학계의 중간 결상점까지의 거리인 것을 특징으로 하는 광학계.
  18. 제3항에 있어서, 광학계이며, 이하의 식(8-5)
    ｜Δ｜＜ 100 λ …식(8-5)
    을 충족시키고,
    Δ = WD + d - t
    WD는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 물체 또는 상면까지의 거리,
    d는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 광학계의 중간 결상점까지의 거리,
    t는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질의 두께인 것을 특징으로 하는 광학계.
  19. 제3항에 있어서, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 후방에 결상 광학계를 배치한 것을 특징으로 하는 광학계.
  20. 제3항에 있어서, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 전방에 결상 광학계를 배치한 것을 특징으로 하는 광학계.
  21. 제3항에 있어서, 광학계이며, 이하의 식(12)
    N ≥ 1.3 …식(12)
    를 충족시키고,
    N은 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 가장 가까운 광학 소자의 굴절률인 것을 특징으로 하는 광학계.
  22. 광원과, 미세 구조를 갖는 부재와, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 상기 미세 구조의 결상을 행하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  23. 제22항에 있어서, 광원과, 포토마스크와, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 차례로 배치하고, 웨이퍼에 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자가 평행 평판인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질의 굴절률 n이 이하의 식(11)
    -3 ＜ n ＜ -0.2 …식(11)
    을 충족시키는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  26. 제22항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 상면과의 거리가 이하의 식(8)
    20 ㎚ ≤ WD ≤ 200 ㎜ …식(8)
    을 충족시키고,
    WD는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 물체 또는 상면과의 거리인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  27. 제22항에 있어서, 이하의 식(8-2)
    WD ＞ 0.1d …식(8-2)
    를 충족시키고,
    WD는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 물체 또는 상면과의 거리,
    d는 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과 광학계의 중간 결상점과의 거리인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  28. 제1항에 있어서, 상기 광학 소자는 마이너스 굴절을 나타내는 매질로서 포토닉 결정을 이용한 곡면의 광학면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  29. 제3항에 있어서, 사용하는 광이 단색광인 것을 특징으로 하는 광학계.
  30. 제22항에 있어서, 사용하는 광이 단색광인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  31. 제3항에 있어서, 사용하는 광의 파장이 0.1 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학계.
  32. 제22항에 있어서, 사용하는 광의 파장이 0.1 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  33. 제3항에 있어서, 에바네슨트파를 결상에 이용하는 것을 특징으로 하는 광학계.
  34. 제22항에 있어서, 에바네슨트파를 결상에 이용하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  35. 마이너스 굴절률을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 의해 고정밀도의 결상을 실현하고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 결상 광학계를 조합하여 배치한 광학계를 구비한 광학 장치에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과, 물체 혹은 결상 부재 혹은 미세 구조를 갖는 부재와의 거리를 가변할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  36. 제22항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질과, 물체 혹은 결상 부재 혹은 미세 구조를 갖는 부재와의 거리가 가변인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  37. 제3항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질의 주위는 공기인 것을 특징으로 하는 광학계.
  38. 제3항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질의 주위 혹은 그 일부 가 액체인 것을 특징으로 하는 광학계.
  39. 제22항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질의 주위 혹은 그 일부가 액체인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  40. 제1항에 있어서, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질의 두께 t가 이하의 식(17), 식(18), 식(19), 식(20)
    0.1 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ …식(17)
    0.01 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ …식(18)
    1100 ㎚ ≤ t ≤ 200 ㎜ …식(19)
    100 ㎚ ≤ t ≤ 50 ㎜ …식(20)
    중 어느 하나를 충족시키는 것을 특징으로 하는 광학계.
  41. 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와 결상 광학계를 갖고, 상기 결상 광학계의 중간 결상점으로부터 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 표면까지의 거리의 절대치가 0.1 λ/A(단, A는 중간 결상점에서의 상기 결상 광학계의 개구수임) 이상인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  42. 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와 결상 광학계를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자에 가장 가까운 상기 결상 광학계의 광학면으로부터 상기 결상 광학계의 중간 결상점까지의 거리의 절대치가 0.1 λ/A(단, A는 중간 결상점에서의 상기 결상 광학계의 개구수임) 이상인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  43. 제22항에 있어서, 광원과 미세 구조를 갖는 부재와, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 상기 미세 구조를 갖는 부재와, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 표면과의 거리가 0.1 λ 이상인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  44. 제3항에 있어서, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자와, 결상 광학계를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자의 두께 t가 이하의 식(17), 식(18), 식(19), 식(20)
    0.1 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ (17)
    0.01 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ (18)
    1100 ㎚ ≤ t ≤ 200 ㎜ (19)
    100 ㎚ ≤ t ≤ 50 ㎜ (20)
    중 어느 하나를 충족시키는 것을 특징으로 하는 광학계.
  45. 제22항에 있어서, 광원과, 미세 구조를 갖는 부재와, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형 성된 광학 소자의 두께 t가, 이하의 식(17), 식(18), 식(19), 식(20)
    0.1 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ (17)
    0.01 ㎜ ≤ t ≤ 300 ㎜ (18)
    1100 ㎚ ≤ t ≤ 200 ㎜ (19)
    100 ㎚ ≤ t ≤ 50 ㎜ (20)
    중 어느 하나의 조건을 충족시키는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  46. 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 구비한 광학계를 갖고, 상기 마이너스 굴절을 나타내는 매질로서 포토닉 결정을 이용하고, 또한 상기 포토닉 결정의 가장 회전 대칭성이 좋은 축이 상기 광학계의 광축 방향을 향하고 있는 광학계를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  47. 제1항에 있어서, 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자를 구비한 광학계를 갖고, 상기 광학계의 광축을 따라 계측한 광학계의 길이가 20 m 이하인 것을 특징으로 하는 광학계.
  48. 제1항에 있어서, 상기 광학 소자는 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자이며, 한쪽이 평면인 것을 특징으로 하는 광학계.
  49. 제1항에 있어서, 상기 광학 소자는 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자이며, 비구면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  50. 제1항에 있어서, 상기 광학 소자는 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자이며, 회전 비대칭면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  51. 제1항에 있어서, 상기 광학 소자는 마이너스 굴절을 나타내는 매질로 형성된 광학 소자이며, 확장 곡면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011155683A1 (ko) * 2010-06-10 2011-12-15 연세대학교 산학협력단 음굴절률 메타물질을 이용한 능동형 위상 보정 방법, 이를 이용한 노광 이미징 장치와 시스템 및 음굴절률 메타물질을 이용하는 노광 이미징 장치의 분해능 개선방법
KR20220026860A (ko) 2020-08-26 2022-03-07 부산대학교 산학협력단 노광시스템용 광학소자

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006113166A (ja) * 2004-10-13 2006-04-27 Nec Saitama Ltd イルミネーション構造、および電子機器
JP2006301345A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Olympus Corp レンズ及び光学系
JP5086567B2 (ja) * 2006-06-23 2012-11-28 オリンパス株式会社 照明装置及び照明方法
US20080251417A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-16 David Goodson Using lenses and lens arrays to enhance the appearance of objects
US7733289B2 (en) * 2007-10-31 2010-06-08 The Invention Science Fund I, Llc Electromagnetic compression apparatus, methods, and systems
US7802883B2 (en) 2007-12-20 2010-09-28 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Cosmetic contact lenses having a sparkle effect
US20090218524A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Electromagnetic cloaking and translation apparatus, methods, and systems
US8773775B2 (en) * 2008-05-30 2014-07-08 The Invention Science Fund I Llc Emitting and negatively-refractive focusing apparatus, methods, and systems
US7830618B1 (en) * 2008-05-30 2010-11-09 The Invention Science Fund I Negatively-refractive focusing and sensing apparatus, methods, and systems
US9019632B2 (en) * 2008-05-30 2015-04-28 The Invention Science Fund I Llc Negatively-refractive focusing and sensing apparatus, methods, and systems
US8638504B2 (en) * 2008-05-30 2014-01-28 The Invention Science Fund I Llc Emitting and negatively-refractive focusing apparatus, methods, and systems
US7872812B2 (en) * 2008-05-30 2011-01-18 The Invention Science Fund I, Llc Emitting and focusing apparatus, methods, and systems
US7869131B2 (en) * 2008-05-30 2011-01-11 The Invention Science Fund I Emitting and negatively-refractive focusing apparatus, methods, and systems
US8164837B2 (en) * 2008-05-30 2012-04-24 The Invention Science Fund I, Llc Negatively-refractive focusing and sensing apparatus, methods, and systems
US8773776B2 (en) * 2008-05-30 2014-07-08 The Invention Science Fund I Llc Emitting and negatively-refractive focusing apparatus, methods, and systems
US8638505B2 (en) * 2008-05-30 2014-01-28 The Invention Science Fund 1 Llc Negatively-refractive focusing and sensing apparatus, methods, and systems
US8817380B2 (en) * 2008-05-30 2014-08-26 The Invention Science Fund I Llc Emitting and negatively-refractive focusing apparatus, methods, and systems
US8736982B2 (en) * 2008-05-30 2014-05-27 The Invention Science Fund I Llc Emitting and focusing apparatus, methods, and systems
US8493669B2 (en) * 2008-05-30 2013-07-23 The Invention Science Fund I Llc Focusing and sensing apparatus, methods, and systems
US8531782B2 (en) * 2008-05-30 2013-09-10 The Invention Science Fund I Llc Emitting and focusing apparatus, methods, and systems
US8837058B2 (en) * 2008-07-25 2014-09-16 The Invention Science Fund I Llc Emitting and negatively-refractive focusing apparatus, methods, and systems
US8730591B2 (en) * 2008-08-07 2014-05-20 The Invention Science Fund I Llc Negatively-refractive focusing and sensing apparatus, methods, and systems
US20100033701A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Hyesog Lee Superlens and lithography systems and methods using same
US20110188032A1 (en) * 2010-02-04 2011-08-04 Ravi Verma Far-field superlensing
KR101875771B1 (ko) * 2011-12-02 2018-07-09 삼성디스플레이 주식회사 노광용 마스크, 그 제조 방법 및 그 마스크를 이용한 기판의 제조 방법

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1196392B (de) * 1963-07-06 1965-07-08 Leitz Ernst Gmbh Pankratisches Objektiv fuer Mikroskope
US4577935A (en) * 1980-03-03 1986-03-25 Minolta Camera Kabushika Kaisha Video projector lens system
JPS57135911A (en) * 1981-02-14 1982-08-21 Canon Inc Small-size photographic lens
US4784478A (en) * 1985-08-02 1988-11-15 Olympus Optical Co., Ltd. Microscope objective
JPS62119512A (ja) * 1985-11-19 1987-05-30 Asahi Optical Co Ltd 光デイスク用レンズ
JP2780254B2 (ja) * 1987-01-12 1998-07-30 ミノルタ株式会社 トーリツク面をもつｆ・θレンズ系
US5202992A (en) * 1990-04-27 1993-04-13 Konica Corporation Zoom lens apparatus
JP3041939B2 (ja) * 1990-10-22 2000-05-15 株式会社ニコン 投影レンズ系
JP3235077B2 (ja) * 1991-09-28 2001-12-04 株式会社ニコン 露光装置、該装置を用いた露光方法、及び該装置を用いた半導体素子製造方法
US6052540A (en) * 1992-09-11 2000-04-18 Canon Kabushiki Kaisha Viewfinder device for displaying photographic information relating to operation of a camera
JPH0954246A (ja) * 1995-08-10 1997-02-25 Fuji Photo Optical Co Ltd 光記録媒体読取用レンズ
US20020175693A1 (en) 2001-05-24 2002-11-28 Tristan Technologies, Inc. Material property detection system and method
JP4557119B2 (ja) 2001-08-06 2010-10-06 日本電気株式会社 波長分波器
JP4294898B2 (ja) 2001-12-21 2009-07-15 富士フイルム株式会社 光学デバイス
JP4311905B2 (ja) * 2002-02-05 2009-08-12 オリンパス株式会社 光学系
DE10210899A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-18 Zeiss Carl Smt Ag Refraktives Projektionsobjektiv für Immersions-Lithographie
WO2003088419A1 (en) * 2002-04-09 2003-10-23 Massachusetts Institute Of Technology Photonic crystal exhibiting negative refraction without requiring a negative effective index
US6788273B1 (en) * 2002-09-19 2004-09-07 Raytheon Company Radome compensation using matched negative index or refraction materials
JP3752538B2 (ja) 2002-10-08 2006-03-08 独立行政法人情報通信研究機構 光結合装置
US7932020B2 (en) 2003-07-10 2011-04-26 Takumi Technology Corporation Contact or proximity printing using a magnified mask image
JP4226985B2 (ja) * 2003-10-06 2009-02-18 日本航空電子工業株式会社 光学センサの製造方法
US7427798B2 (en) * 2004-07-08 2008-09-23 Micron Technology, Inc. Photonic crystal-based lens elements for use in an image sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011155683A1 (ko) * 2010-06-10 2011-12-15 연세대학교 산학협력단 음굴절률 메타물질을 이용한 능동형 위상 보정 방법, 이를 이용한 노광 이미징 장치와 시스템 및 음굴절률 메타물질을 이용하는 노광 이미징 장치의 분해능 개선방법
KR20220026860A (ko) 2020-08-26 2022-03-07 부산대학교 산학협력단 노광시스템용 광학소자

Also Published As

Publication number Publication date
EP1788418A1 (en) 2007-05-23
WO2006028097A1 (ja) 2006-03-16
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