JPH07168011A - 全反射プリズムを含む光学系 - Google Patents
全反射プリズムを含む光学系Info
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- JPH07168011A JPH07168011A JP31198793A JP31198793A JPH07168011A JP H07168011 A JPH07168011 A JP H07168011A JP 31198793 A JP31198793 A JP 31198793A JP 31198793 A JP31198793 A JP 31198793A JP H07168011 A JPH07168011 A JP H07168011A
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Abstract
な全反射プリズムを含む光学系を提供する。 【構成】 入射光と出射光のP成分とS成分との間に90
°の位相差を与える全反射プリズム11と、その入射面12
と対向して配置された1/4 波長板13とを具える。全反射
プリズムの全反射面の方向および1/4 波長板13の結晶軸
の方向を適切に調整して、直線偏光のレーザ光17を1/4
波長板13に入射させると全反射プリズム11から出射され
る出射光も直線偏光となるようにする。すなわち、1/4
波長板13に入射されたレーザ光17の偏光特性と等しいレ
ーザ光が出射面15から出射する。
Description
査装置の2個の対物レンズの間隔を受光側を固定したま
ま変化させるのに用いる全反射プリズムを含む光学系に
関するものである。
欠陥を検査するフォトマスク検査装置では、2個の対物
レンズを介してフォトマスクの互いに対応する領域に光
を照射し、これらの反射光または透過光から得られる信
号の差を求めることにより欠陥を検出している。このよ
うなフォトマスク欠陥検査装置においては、被検体の同
一部分を同時に検出できるように2個の対物レンズの間
隔を、受光側を固定したままで変えることができるよう
にしている。
系の概略構成図である。この全反射プリズムを含む光学
系は、第1の平行四辺形全反射プリズム1に第2の平行
四辺形全反射プリズム2を、第3の平行四辺形全反射プ
リズム3に第4の平行四辺形全反射プリズム4をそれぞ
れ直角に張り合わせた構造であり、第1および第3の全
反射プリズム1および3を、第1の全反射プリズムから
第3の全反射プリズムの入射する光の光軸を中心に相互
回転するようにしている。このような全反射プリズムを
含む光学系を用いて2つの対物レンズの光軸の間隔を変
化させることができる。
ーザが使用されるようになってきたが、上述した光学系
を使用する場合には、全反射プリズム等の回転に伴う偏
光特性への影響が問題となっている。すなわち、全反射
面に直線偏光を入射させた場合、一か所の全反射面での
P偏光成分とS偏光成分の位相差は、その面への入射角
と屈折率により決まるが、入射光軸の回りに反射面が回
転するとP偏光成分とS偏光成分の振幅の比率が変化
し、PS偏光の位相差は一定でありながらも例えば位相
差が90°の場合出射光は直線偏光から円偏光の間で変化
する。図6は、図5の平行四辺形の全反射プリズム1お
よび3を2個組み合わせた光学系の概略構成図である。
図6に示すように平行四辺形プリズムを2個組み合わせ
た光学系を軸Gの回りで相対的に回転させると、軸Aと
軸Cの偏光特性は同一とならない。このような不具合を
なくすために、図5に示した光学系においては、第1お
よび第3の全反射プリズム1および3にそれぞれ第2お
よび第4の全反射プリズムを結合してPS偏光成分間の
位相差を相殺するようにしている。
示すような全反射プリズムを含む光学系では全反射プリ
ズムを4個も使用する必要があり、それだけ反射面が多
くなるため面精度の誤差が積算されることになり、解像
度が低下するという欠点がある。また、光軸のオフセッ
ト量、全反射プリズムを張り合わせる際のねじれ等の機
械的寸法の調整誤差によって入射光と出射光との間に偏
角が起きるなどの種々の問題により所望の光学的特性を
得ることができない欠点がある。
ことなく、全反射プリズムの入射光と出射光との偏光特
性を正確かつ簡単に等しくすることができ、その結果と
して所望の光学的特性を得ることができる全反射プリズ
ムを含む光学系を提供しようとするものである。
を含む光学系は、少なくとも1つの全反射面を有し、入
射直線偏光のP成分とS成分との間に90°の位相差を導
入する全反射プリズムと、1/4 波長板とを具え、この1/
4 波長板の結晶軸の方向と全反射プリズムの全反射面と
の方向とを、出射直線偏光のP成分とS成分との間の位
相差が零となるように調整したことを特徴とするもので
ある。
系は、互いに平行な入射面および出射面と、互いに平行
な第1および第2の全反射面を有し、入射直線偏光のP
成分とS成分との間に90°の位相差を導入する第1の平
行四辺形全反射プリズムと、互いに平行な入射面および
出射面と、互いに平行な第1および第2の全反射面を有
し、入射直線偏光のP成分とS成分との間に90°の位相
差を導入する第2の平行四辺形全反射プリズムと、前記
第1の全反射プリズムの入射面に対向して配置された第
1の1/4 波長板と、前記第2の全反射プリズムの出射面
に対向して配置された第2の1/4 波長板とを具え、前記
第1の全反射プリズムの第1の全反射面および第1の1/
4 波長板の結晶軸の方向および前記第2の全反射プリズ
ムの第2の全反射面および第2の1/4 波長板の結晶軸の
方向を出射直線偏光のP成分とS成分との間の位相差が
零となるように調整し、前記第1の全反射プリズムの第
2反射面と出射面との間の光軸と前記第2の全反射プリ
ズムの入射面と第1反射面との間の光軸とを一致させ、
これら第1および第2の全反射プリズムを前記光軸を中
心に相互回転し得るように構成したことを特徴とするも
のである。
線偏光のP成分とS成分との間に90°の位相差を与える
全反射プリズムを用いる場合、直線偏光の光を全反射プ
リズムに入射させると、上述したように円偏光または楕
円偏光の光が出射し、逆に円偏光または楕円偏光を入射
させると直線偏光が出射する。また、1/4 波長板も同様
の機能を有している。したがって全反射プリズムと1/4
波長板とを組み合わせ、全反射面の方向と1/4 波長板の
結晶軸の方向とを調整することによってP成分とS成分
との位相差を零とすることができ、入射光と出射光との
偏光特性を等しくすることができる。すなわち、直線偏
光を入射させた場合に同じ偏光面を持つ直線偏光を出射
させることができる。
ムは十分な機械的精度を以て製造することができるた
め、上述した多数の反射面を用いることによる解像度の
低下や光軸のオフセット量、全反射プリズムを張り合わ
せる際のねじれ等の機械的寸法の調整の問題がなくな
り、したがって出射光の偏光特性を入射光の偏光特性と
正確かつ容易に一致させることができ、光学特性の良好
な光学系を実現できるようになった。
例を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の全
反射プリズムを含む光学系の第1実施例の概略構成図で
ある。図1において全反射プリズムを含む光学系は、直
線偏光のP成分とS成分との間に90°の位相差を導入す
る平行四辺形の全反射プリズム11と、この全反射プリ
ズムの入射面12と対向して配置した1/4 波長板13と
を具える。本例ではこの全反射プリズム11は、例えば
He-Ne レーザ(波長632.8nm )用のものであり、硝材と
してLLF1を使用したもので、入射面12には中心波長が
632.8nm の反射防止膜を形成する。また、入射面12と
第1反射面14との間の角θ1 および出射面15と第2
反射面16との間の角θ2 をともに45.54 ±0.03°とす
る。本発明においては、全反射プリズム11によって導
入される位相差を相殺するために、1/4 波長板13を設
け、その結晶軸を全反射面14,16の方向に対して調
整するものである。
1と1/4 波長板13との調整は種々の方法で行うことが
できるが、先ず基本的な調整方法について説明する。最
初に直線偏光された入射レーザ光17の偏光方向に対し
て1/4 波長板13の結晶軸が45°傾くように調整する。
このために1/4 波長板13を、その平面内で回転可能に
支持する機構を設けるのが好適である。このように調整
すると、直線偏光されたレーザ光17は1/4 波長板13
によって円偏光に変換されて出射することになる。この
円偏光は全反射プリズム11の入射面12を介して第1
の全反射面14に入射され、続いて第2の全反射面16
で反射されて出射面15から出射する。この全反射プリ
ズムは上述したようにP偏光とS偏光との間で90°の位
相差を生じさせる作用を有しているが、直線偏光を入射
させたときには、入射面と全反射面との相対位置関係に
よって円偏光を出射したり楕円偏光を出射することにな
る。そこで、本例においては入射円偏光を直線偏光に変
換するように、すなわち入射面と全反射面とが互いに直
交するように全反射プリズム11を調整する。このよう
に調整すると、直線偏光された入射レーザ光17は1/4
波長板13および全反射プリズム11を透過することに
よってP成分とS成分との間の位相差は零となるととも
に振幅も等しいものとなり、入射レーザ光17と等しい
偏光特性を有する直線偏光として全反射プリズム11の
出射面15から出射することになる。
説明する。本例では、先ず全反射プリズム11の入射面
14の位置を固定した後、直線偏光を入射させ、全反射
プリズムから直線偏光が出射されるように1/4 波長板1
3を回転調整して固定する。このように調整すれば、全
反射プリズム11および1/4 波長板13の相対位置を変
えない限り入射直線偏光に対して光学系をどのように設
定しても常に直線偏光が出射されることになる。したが
って、光学系を入射光軸Aを中心として回動させても偏
光特性が変化することはない。
射プリズム11と1/4 波長板13または1/4 波長板を調
整することによって、全反射プリズム11で導入される
偏光特性を、これとは逆の偏光特性を1/4 波長板13で
発生させることによって相殺除去することができ、出射
光の偏光特性を入射光の偏光特性に等しくすることがで
きる。この場合、全反射プリズム11および/または1/
4 波長板13の調整は従来の全反射プリズムを用いる場
合に比べて大幅に簡単かつ正確とすることができる。
系の第2実施例の概略構成図である。図1に示した実施
例では直線偏光を1/4 波長板13に入射させた後に全反
射プリズム11に入射させたが、本例ではこの関係を逆
とし、直線偏光を先ず全反射プリズム21に入射させた
後、1/4 波長板22に入射させるようにしたものであ
る。本例では入射直線偏光は全反射プリズム21によっ
て円偏光または直線偏光に変換されるが、1/4 波長板2
2によって直線偏光に戻されるので、前例と同様に出射
光の偏光特性を入射光の偏光特性と一致させることがで
きる。なお本例でも、全反射プリズム21と1/4 波長板
22とを一緒に出射光軸Bの回りで回転させても出射光
の偏光特性には影響がない。
系の第3実施例の構成を示す斜視図であり、図4はその
正面図である。本例の光学系は、上述したホトマスクの
欠陥検査装置において、2つの対物レンズの光軸間の距
離を調整する光学系として使用することができるもので
ある。図4において全反射プリズムを含む光学系は、図
1の全反射プリズム11と同一の材質および形状の第1
および第2の全反射プリズム31および32と、第1の
全反射プリズム31の入射面33と対向して配置された
第1の1/4 波長板34と、第2の全反射プリズム32の
出射面35と対向して配置された第2の1/4 波長板36
とを具える。また、第1の全反射プリズム31の出射面
と第2の全反射プリズム32の入射面とを対向させると
ともに両プリズムを軸Cを中心として相対的に回動でき
るように結合する。
1の1/4 波長板34の結晶軸とを図1に示した実施例で
説明したように調整して第1の1/4 波長板に直線偏光3
7を入射させた場合に第1の全反射プリズムの出射面か
ら直線偏光が出射されるようにする。同様に第2の全反
射プリズム32の全反射面と第2の1/4 波長板36の結
晶軸とを図2に示した実施例で説明したように調整して
第2の全反射プリズムの入射面に直線偏光が入射された
場合に第2の1/4 波長板36から直線偏光が出射される
ようにする。
線偏光37を入射させた場合、第2の1/4 波長板36か
ら入射直線偏光と同じ偏光特性を有する直線偏光が出射
されることになり、この関係は第1の1/4 波長板34お
よび第1の全反射プリズム31を一体として軸Dの回り
に回動させたり、第2の1/4 波長板36および第2の全
反射プリズム32を一体として軸Eの回りで回動させて
も変化しない。すなわち、本例の光学系を上述したホト
マスク欠陥検査装置に適用した場合、対物レンズの光軸
間の間隔を変化させるために光学系を回動させても偏光
特性が何ら変化しないことになる。
を含む光学系によれば、全反射プリズムによって導入さ
れるP偏光成分とS偏光成分との位相差を1/4 波長板に
よって相殺して零とすることができ、したがって入射光
と出射光との偏光特性を等しくすることができる。この
場合、全反射プリズムの全反射面と1/4 波長板の結晶軸
との調整は非常に簡単にかつ正確に行うことができるの
で、所望の光学的特性を容易に得ることができる。ま
た、本発明の光学系を例えばフォトマスク検査装置に用
いる場合、2つの対物レンズの光軸間の間隔を調整して
も偏光特性が変化することはないので、装置全体の光学
特性が変化することもない。
施例の概略構成図である。
施例の概略構成図である。
施例の概略構成図である。
施例の側面図である。
図である。
た光学系の概略構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも1つの全反射面を有し、入射
直線偏光のP成分とS成分との間に90°の位相差を導入
する全反射プリズムと、1/4 波長板とを具え、この1/4
波長板の結晶軸の方向と全反射プリズムの全反射面との
方向とを、出射直線偏光のP成分とS成分との間の位相
差が零となるように調整したことを特徴とする全反射プ
リズムを含む光学系。 - 【請求項2】 互いに平行な入射面および出射面と、互
いに平行な第1および第2の全反射面を有し、入射直線
偏光のP成分とS成分との間に90°の位相差を導入する
第1の平行四辺形全反射プリズムと、互いに平行な入射
面および出射面と、互いに平行な第1および第2の全反
射面を有し、入射直線偏光のP成分とS成分との間に90
°の位相差を導入する第2の平行四辺形全反射プリズム
と、前記第1の全反射プリズムの入射面に対向して配置
された第1の1/4 波長板と、前記第2の全反射プリズム
の出射面に対向して配置された第2の1/4 波長板とを具
え、前記第1の全反射プリズムの第1の全反射面および
第1の1/4 波長板の結晶軸の方向および前記第2の全反
射プリズムの第2の全反射面および第2の1/4 波長板の
結晶軸の方向を出射直線偏光のP成分とS成分との間の
位相差が零となるように調整し、前記第1の全反射プリ
ズムの第2反射面と出射面との間の光軸と前記第2の全
反射プリズムの入射面と第1反射面との間の光軸とを一
致させ、これら第1および第2の全反射プリズムを前記
光軸を中心に相互回転し得るように構成したことを特徴
とする全反射プリズムを含む光学系。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31198793A JP3340824B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 全反射プリズムを含む光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31198793A JP3340824B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 全反射プリズムを含む光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07168011A true JPH07168011A (ja) | 1995-07-04 |
JP3340824B2 JP3340824B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=18023843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31198793A Expired - Fee Related JP3340824B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 全反射プリズムを含む光学系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010508511A (ja) * | 2006-10-31 | 2010-03-18 | ジェイ・エイ・ウーラム・カンパニー・インコーポレイテッド | 偏角を自己補償する実質的にアクロマティックなリターダー |
JP2013130583A (ja) * | 2005-11-15 | 2013-07-04 | Nikon Corp | 面位置検出装置、露光装置、およびデバイスの製造方法 |
US9594316B2 (en) | 2005-11-15 | 2017-03-14 | Nikon Corporation | Surface positioning detecting apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method |
CN108873128A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-11-23 | 四川新易盛通信技术有限公司 | 棱镜、棱镜的使用方法、棱镜组及光组件 |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP31198793A patent/JP3340824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012141623A (ja) * | 2006-10-31 | 2012-07-26 | J A Woollam Co Inc | リターダーシステム |
CN108873128A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-11-23 | 四川新易盛通信技术有限公司 | 棱镜、棱镜的使用方法、棱镜组及光组件 |
CN108873128B (zh) * | 2018-09-05 | 2024-02-23 | 四川新易盛通信技术有限公司 | 棱镜、棱镜作为光束调整器的使用方法、棱镜组及光组件 |
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