DE112012002689T5

DE112012002689T5 - Adaptive Optik zum Ausgleich von Aberrationen bei mit Licht aufrechterhaltenen Plasmazellen

Info

Publication number: DE112012002689T5
Application number: DE112012002689.6T
Authority: DE
Inventors: Ilya V. Bezel; Anotoly Shchemelinin; Yanming Zhao; Matthew W. Derstine
Original assignee: KLA Tencor Corp
Current assignee: KLA Corp
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2014-03-20
Also published as: JP6921173B2; JP2018112758A; JP2014521991A; US9097577B2; JP2020052428A; WO2013003289A1; US20130003384A1

Abstract

Es ist eine Vorrichtung zur Korrektur von in einer Plasmazelle erzeugten Aberrationen offenbart. Die Vorrichtung umfasst eine Lichtquelle zum Erzeugen einer Beleuchtung. Ferner ist eine Plasmazelle vorgesehen, wobei die Plasmazelle einen Kolben für ein Gasvolumen besitzt. Eine Ellipse ist derart ausgebildet, dass eine Beleuchtung von der Beleuchtungsquelle in das Gasvolumen fokussierbar ist, um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens zu erzeugen. Ein oder mehrere adaptive optische Elemente sind derart konfiguriert, dass Aberrationen von einem oder mehreren optischen Elementen kompensiert werden, wobei das eine oder die mehreren adaptiven optischen Elemente entlang eines Beleuchtungspfads zwischen der Lichtquelle und der Plasmazelle angeordnet sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen auf Plasma basierte Lichtquellen, und insbesondere die Verwendung von adaptiven Optiken, um Aberrationen bei eine mit Laser aufrechterhaltene Plasmazelle zu korrigieren.
HINTERGRUND
Da die Nachfrage nach immer kleineren Elementen der integrierten Schaltungsvorrichtung weiter steigt, wächst auch die Notwendigkeit für verbesserte Lichtquellen zur Inspektion dieser immer kleiner werdenden Elemente. Eine dieser Lichtquellen ist ein mit einem Laser aufrechterhaltene Plasmaquelle. Die mit Laser aufrechterhaltenen Plasmalichtquellen sind in der Lage, breitbandiges Licht mit hoher Leistung zur Verfügung zu stellen. Die mittels Laser aufrechterhaltenen Lichtquellen funktionieren derart, dass eine Laserstrahlung in ein Gasvolumen fokussiert wird, um Gas, wie beispielsweise Argon oder Xenon, in einen Plasmazustand anzuregen, aus dem dann Licht emittiert wird. Dieser Effekt wird typischerweise als ”Pumpen” des Plasmas bezeichnet.
Die Form eines Plasmas ist teilweise abhängig von der Intensitätsverteilung des Laserlichts in der Nähe des Laserfokus definiert. Optische Aberrationen können die Qualität des Laserfokus beeinflussen und begrenzen im Allgemeinen die Vorhersagbarkeit der resultierenden Plasmaform. Im allgemeinen Sinn kann jedes eingreifende Medium optische Aberrationen im Laserlicht verursachen, das in den Kolben der Plasmazelle fokussiert wird. Zum Beispiel können Unvollkommenheiten in einem der optischen Elemente eines optischen Pfads, die zur Erzeugung des Plasmas verwendet werden, Aberrationen im Licht erzeugen. Um das Gas zur Erzeugung des Plasmas einzugrenzen, benötigt eine Plasmazelle einen ”Kolben”, der derart konfiguriert ist, dass die Gasarten sowie das erzeugte Plasma eingegrenzt werden. Der Kolben der Plasmazelle ist selbst eine bedeutende Ursache der optischen Aberration bei einer mittels Laser aufrechterhalten Plasmalichtquelle. Die Erzeugung von Aberrationen bei mit Laser aufrechterhalten Plasma resultiert in den Nachteilen, dass man größere als gewünschte Plasmavolumina erhält sowie einem Mangel der Fähigkeit die Einhüllende des Kolbens zu kontrollieren. Dieser Mangel an Kontrolle wiederum führt zu nicht wiederholbaren Formen des Plasmas.
Häufig werden Aberrationen des Kolbens dadurch kontrolliert, dass Kolben mit minimierten Kolben-Aberrationen hergestellt werden. Die 1A bis 1C veranschaulichen eine Reihe von Plasmaformen, die unter Verwendung verschiedener Kolbenformen mit unterschiedlichem Niveau der optischen Aberration erzeugt wurden. 1A zeigt eine Plasmaform, die durch einen ”Fußball”-förmigen Kolben erzeugt wurde, während 1B eine Plasmaform zeigt, die durch einen kugelförmigen Kolben erzeugt wurde. 1C zeigt das kleinste und hellste der Plasmen. Das Plasma in 1C wurde unter Verwendung eines zylinderförmigen Kolbens erzeugt und besitzt die kleinste Menge Aberrationen der 1A bis 1C. Das Bauen auf der Minimierung der Aberrationen auf Basis der Auswahl des Mediums ist begrenzt. In praktischer Hinsicht können Aberrationen nicht vollständig vermieden werden. Ferner bietet die Auswahl eines Kolbens mit minimierten Aberrationen keine Minderung der Aberrationen, die durch weitere Elemente der Plasmalichtquelle oder durch Konvektion innerhalb der Plasmalichtquelle verursacht werden. Daher wäre es wünschenswert, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Korrigieren von Aberrationen in einer mit Laser aufrechterhalten Plasmalichtquelle zu schaffen, die die im Stand der Technik festgestellten Mängel korrigiert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Vorrichtung zur Korrektur von Aberrationen in einer Plasmazelle ist offenbart. Gemäß einem Aspekt kann die Vorrichtung eine Beleuchtungsquelle zum Erzeugen einer Beleuchtung umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Eine Plasmazelle ist vorgesehen, wobei die Plasmazelle einen Kolben für ein Gasvolumen besitzt. Eine Ellipse ist derart ausgebildet, dass eine Beleuchtung von der Beleuchtungsquelle in das Gasvolumen fokussierbar ist, um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens zu erzeugen. Ferner sind ein oder mehrere adaptive optische Elemente vorgesehen, die derart konfiguriert sind, um Aberrationen von einem oder mehreren optischen Elementen zu kompensieren, wobei das eine oder die mehreren adaptiven optischen Elemente entlang eines Beleuchtungspfads zwischen der Lichtquelle und der Plasmazelle angeordnet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann eine Vorrichtung eine Lichtquelle zum Erzeugen einer Beleuchtung umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Eine Plasmazelle ist vorgesehen, wobei die Plasmazelle einen Kolben für ein Gasvolumen besitzt. Eine Ellipse ist derart ausgebildet ist, dass eine Beleuchtung von der Lichtquelle in das Gasvolumen fokussierbar ist, um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens zu erzeugen. Ferner sind ein oder mehrere adaptive optische Elemente derart konfiguriert, dass Aberrationen von einem oder mehreren optischen Elementen kompensiert werden. Eines oder mehrere adaptive optische Elemente sind entlang eines Detektionspfads zwischen der Plasmazelle und einem Zielobjekt der Beleuchtung von der Plasmazelle angeordnet.
Eine Vorrichtung zur Korrektur von konventionellen Aberrationen ist offenbart. Gemäß einem Aspekt kann die Vorrichtung eine Lichtquelle zur Beleuchtung einer Plasmazelle umfassen, ist aber nicht beschränkt. Ferner ist eine Plasmazelle vorgesehen, wobei die Plasmazelle einen Kolben für ein Gasvolumen besitzt. Eine Ellipse ist derart ausgebildet, dass eine Beleuchtung von der Lichtquelle in das Gasvolumen fokussiert wird, um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens zu erzeugen. Ein oder mehrere adaptive optische Elemente sind derart konfiguriert, um auf Konvektion basierende Aberrationen des einen oder der mehreren adaptiven optischen Elemente zu kompensieren und sind entlang eines Beleuchtungspfads zwischen der Lichtquelle und der Plasmazelle angeordnet. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Wellenfrontsensor, der im Beleuchtungspfad oder Detektionspfad positioniert ist. Eine Steuerung ist kommunikativ mit dem Wellenfrontsensor verbunden, wobei die Steuerung derart konfiguriert ist, dass die eine oder mehreren adaptiven Optiken in Reaktion auf eine oder mehrere Messungen des Wellenfrontsensors steuerbar sind.
Ein Verfahren zur Korrektur von Aberrationen, die von einer Plasmazelle hervorgerufen sind, ist offenbart. Gemäß einem Aspekt umfasst das Verfahren, ist aber nicht darauf beschränkt, eine Plasmazelle mit einem Kolben, der ein Gasvolumen enthält. Ferner ist das Erzeugen von einer Beleuchtung vorgesehen. Es erfolgt die Fokussierung der Beleuchtung in das Gasvolumen, um ein Plasma in dem Gasvolumen zu erzeugen. Es werden Aberrationseffekte kompensiert, die durch eine oder mehrere optische Elemente hervorgerufen worden sind, wobei hierzu eine oder mehrere Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen des fokussiert wird, eingestellt werden.
Ein Verfahren zum Korrigieren von auf Konvektion basierten Aberrationen ist offenbart. Gemäß einem Aspekt umfasst das Verfahren, ist aber nicht darauf beschränkt, eine Plasmazelle mit einem Kolben, der ein Gasvolumen enthält. Es wird eine Beleuchtung erzeugt. Die Beleuchtung wird in das Gasvolumen fokussiert, um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens zu erzeugen. Es werden Aberrationseffekte kompensiert, die durch Konvektion innerhalb des zumindest einen Gasvolumens innerhalb des Beleuchtungspfads oder des Gasvolumens im Kolben der Plasmazelle erzeugt werden.
Es ist selbstverständlich, dass sowohl die voranstehende allgemeine Beschreibung und die nachstehende detaillierte Beschreibung beispielhaft und nur erklärend sind und nicht notwendigerweise einschränkend für die Erfindung, wie beansprucht, sind. Die beigefügten Zeichnungen, welche einbezogen sind und einen Teil der Beschreibung bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der allgemeinen Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die zahlreichen Vorteile der Offenbarung werden besser durch den Fachmann unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren verstanden. Es zeigen:
1 eine Reihe von verschiedenen Plasmaformen, die sich aufgrund der optischen Aberrationen ergeben und die mittels optischer Bildgebungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgenommen wurden;
2A eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Korrektur von Aberrationen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein oder mehrere optische Elemente die Aberrationen verursachen;
2B eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Korrektur von Aberrationen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein oder mehrere optische Elemente die Aberrationen verursachen;
2C eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Korrektur von Aberrationen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein oder mehrere optische Elemente die Aberrationen verursachen;
2D eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Korrektur von Aberrationen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein oder mehrere optische Elemente die Aberrationen verursachen;
3 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Korrektur von Aberrationen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Aberrationen durch Konvektion verursacht sind;
4 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Korrektur von Aberrationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Aberrationen durch ein oder mehrere optische Elemente verursacht sind; und
5 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Korrektur von Aberrationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Aberrationen durch Konvektion verursacht sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wird nun im Detail auf den offenbarten Gegenstand Bezug genommen, der in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
Unter allgemeiner Bezugnahme auf die 2 bis 5 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Korrektur von Aberrationen in einem optischen System zur Plasmaerzeugung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
Die 2A–2D veranschaulichen eine Vorrichtung 200 zur Korrektur von Aberrationen in mittels Licht aufrechterhaltenen Plasmazellen, die in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Die Vorrichtung 200, die für Korrektur von Aberrationen in einer Plasmazelle geeignet ist, kann eine Lichtquelle 202 umfassen, die derart konfiguriert ist, das eine Beleuchtung mit einer ausgewählten Wellenlänge erzeugt wird. Eine Plasmazelle 206, die zum Erzeugen eines Plasmas innerhalb eines Kolbens 208 ausgebildet ist, enthält ein ausgewähltes Gas (wie beispielsweise Argon, Xenon, Quecksilber oder dergleichen). Zusätzlich hat die Vorrichtung 200 eine Ellipse 204 ausgebildet, um die von der Lichtquelle 202 ausgehende Beleuchtung in das Volumen innerhalb des Kolbens 208 der die Gase 210 enthaltenden Plasmazelle 206 zu fokussieren. Durch die Fokussierung der Beleuchtung 216 in das Gasvolumen 210 wird Energie durch eine oder mehrere ausgewählte Absorptionslinien des Gases oder Plasmas innerhalb des Kolbens 208 absorbiert und dadurch erfolgt ein „Pumpen” der Gasarten, um ein Plasma zu erzeugen oder es aufrecht zu erhalten. Die Erzeugung von Plasma innerhalb von Inertgas ist im allgemeinen in der US-Patentanmeldung Nr. 11/695,348, am 2. April 2007 eingereicht und der US Patentanmeldung Nr. 11/395,523, eingereicht am 31. März 2006, die hierin in ihrer Gesamtheit eingeschlossen sind, offenbart. In einem allgemeinen Sinn sollte die Vorrichtung 200 so ausgelegt werden, dass sie für jede aus dem Stand der Technik bekannten und auf Plasma basierten Lichtquellen geeignet ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung 200 ein oder mehrere adaptive optische Elemente 212, die derart konfiguriert sind, um Aberrationen in einer mittels Licht aufrechterhaltenen Plasmazellen zu kompensieren. Die adaptiven optischen Elemente 212 können entlang eines optischen Pfads 216 zwischen der Lichtquelle 202 und der Plasmazelle 206 positioniert werden. In einem Fall sind die adaptiven optischen Elemente 212 derart konfiguriert, dass die Beleuchtung von der Lichtquelle 202 entlang eines Beleuchtungspfads 216 auf die Ellipse 204 richten. Basierend auf die beobachteten abberativen Effekte, die durch ein oder mehrere optische Elemente (wie beispielsweise Linse 217, Spiegel 214, Ellipse 204 und dergleichen) der Vorrichtung 200 oder den Kolben 208 der Plasmazelle 206 verursacht werden, können die adaptiven optischen Elemente 212 über eine Benutzerschnittstelle oder ein Steuersystem gesteuert werden, um Aberrationen zu kompensieren, so dass Wellenfrontfehler unterhalb eines gewählten Toleranzwerts verringert sind. In dieser Hinsicht können die adaptiven optischen Elemente 212 derart konfiguriert sein, dass die Wellenfront der Beleuchtung 216 von der Lichtquelle 202 angepasst wird, dass die Wellenfrontfehler auf dem Spiegel 214, nachdem sie vom Kolben 208 ausgeht, unter einem gewählten Niveau ist. Als solche können die adaptiven optischen Elemente 212 verwendet werden, um die abberativen Effekte des Kolbens 208 der Plasmazelle 206 oder eines anderen optischen Elements der Vorrichtung 200 zu minimieren.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Aberrationen vom Kolben 208 der Plasmazelle 206 erzeugt. Zum Beispiel können die Aberrationen von Produktionseigenschaften des Kolbens 208 verursacht werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die Aberrationen durch Änderungen in einer oder mehreren Betriebsbedingungen des Kolbens 208 der Plasmazelle 206 verursacht werden. Zum Beispiel können Änderungen in der Temperatur des Kolbens 208 der Plasmazelle 206 eine Verformung oder eine mechanische Spannung im Kolben 208 verursachen, die wiederum zu einer Aberration des Lichts aus der Plasmazelle 206 führen.
In einer anderen Ausführungsform können die Aberrationen von einem oder mehreren optischen Elementen des Beleuchtungspfads oder des Detektionspfads der Vorrichtung 200 erzeugt werden. Zum Beispiel können die Aberrationen durch Produktionseigenschaften der Linse 217, Ellipse 204 oder des Spiegels 214 des Beleuchtungspfads verursacht werden. In einer anderen Ausführungsform können die Aberrationen durch Änderungen in einem oder mehreren Betriebszuständen der einen oder der mehreren optischen Elemente im Beleuchtungspfad oder im Detektionspfad verursacht werden. Beispielsweise führen Änderungen in der Temperatur der Ellipse 204 zu einer Verformung oder mechanischen Spannung in der Ellipse 204, die wiederum zu einer Aberration des Lichts von der Plasmazelle 206 führt.
In einer beispielhaften Ausführungsform können die adaptiven optischen Elemente 212 nach der Montage eingestellt werden, oder es kann eine Einstellung von einem oder mehreren optischen Elementen der Vorrichtung 200 oder des Kolbens 208 der Plasmazelle 206 durchgeführt werden. Beispielsweise können die adaptiven optischen Elemente 212 nach der Installation eines Kolbens 208 der Plasmazelle 206 eingestellt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Aberrationen aufgrund der Produktionseigenschaften der optischen Komponenten und des Kolbens 208 im Wesentlichen konstant sind, sofern sich die Ausrichtung der optischen Komponenten und/oder der Kolben in Bezug auf die Lichtquelle 202 nicht ändert. Beispielsweise können die adaptiven optischen Elemente 212 angepasst werden, um eine gemessene Aberration eines bestimmten Kolbens 208 nach der Installation oder räumlichen Anpassung des Kolbens 208 zu korrigieren. Sobald die adaptiven optischen Elemente 212 angepasst wurden, um die gemessenen abberativen Effekte eines ”frischen” Kolbens zu korrigieren, bleibt die Konfiguration des adaptiven optischen Elements 212 annähernd konstant, wodurch kontinuierlich die abberativen Effekte des Kolbens 208 kompensiert werden. Es wird weiter erwartet, dass das vorstehend beschriebene Verfahren für jede der optischen Komponenten (wie beispielsweise Linsen, Spiegel, Ellipse 204, und dergleichen) der Vorrichtung 200 angewendet werden kann.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass Korrekturen von Aberrationen auch bei einer ”kalten” Vorrichtung, also vor dem Betrieb der Vorrichtung 200, durchgeführt werden können. Zum Beispiel können die Messungen der Aberration mit und ohne aktivierte (d. h. Erzeugung von Plasma) Plasmazelle durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Lichtquelle (beispielsweise Sondenstrahl) bei sehr niedriger Leistung betrieben werden, um die anhaltenden Aberrationen (d. h. assoziiert mit der Produktion oder Anordnung der optischen Elemente) zu quantifizieren.
In einer weiteren Ausführungsform können abberative Effekte des Kolbens 208 (oder eines anderen dazwischen liegenden Mediums) unter Verwendung eines Wellenfrontsensors (nicht dargestellt) gemessen werden. Zum Beispiel kann ein Strahlteiler (nicht dargestellt) in dem Detektionspfad der Vorrichtung 200 platziert und derart konfiguriert werden, dass ein Teil des vom Kolben 208 ausgehenden Lichts den Wellenfrontsensor gerichtet ist. Gemäß einer Ausführungsform können die Ergebnisse der Untersuchung mit dem Wellenfrontsensor durch einen Benutzer erfasst werden und diese werden dann verwendet, um die adaptiven optischen Elemente 212 einzustellen und die gemessenen abberativen Effekte zu kompensieren. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die Ergebnisse des Messverfahrens mit dem Wellenfrontsensor an eine kommunikativ gekoppelte Computersteuerung (nicht dargestellt) übermittelt werden. Die Computersteuerung kann dann bestimmen, welche adaptiven Schritte durchzuführen sind, um am besten die beobachteten Abberationen zu minimieren. In diesem Sinne kann die Computersteuerung eine Reihe von im Speicher gespeicherten Programmanweisungen ausführen, um die adaptiven optischen Elemente 212 zu steuern und die Auswirkungen eines verzerrenden Mediums zu minimieren. Sinngemäß kann die Computersteuerung Anweisungen an die adaptiven optischen Elemente 212 übertragen, um so den bestimmten Satz von Anweisungen auszuführen.
Bei einer anderen Ausführungsform können die adaptiven optischen Elemente 212 eingestellt werden, um Aberrationen durch eine Änderung in einer oder mehreren Betriebsbedingungen (beispielsweise Verformung oder Beanspruchung) zu korrigieren. In dieser Hinsicht ist die Vorrichtung 200 derart konfiguriert, dass Anpassungen der Laufzeitfehler durchgeführt werden. Es ist angemerkt, dass die Anpassungen auf einer relativ langen Zeitskala erfolgen. Beispielsweise können die Anpassungen einmal durchgeführt werden, nachdem die verschiedenen optischen Elemente der Vorrichtung 200 ein thermisches Gleichgewicht erreicht haben. Wie in dem oben beschriebenen Rückkopplungssystem erwähnt, kann ein Strahlteiler (nicht gezeigt) in einem optischen Pfad (beispielsweise dem Detektionspfad bzw. dem Beleuchtungspfad) der Vorrichtung 200 angeordnet werden. Der Strahlteiler ist derart konfiguriert, dass er einen Teil des vom Kolben 208 ausgehenden Lichts auf einen Wellenfrontsensor richtet. Nach dem thermischen Gleichgewicht eines oder mehrerer der optischen Elemente (wie beispielsweise Linsen, Spiegel, Ellipse, etc.) oder des Kolbens 208 können die Ergebnisse des Messprozesses mit dem Wellenfrontsensor durch einen Benutzer oder eine Computersteuerung erfasst werden und werden dann verwendet, um die adaptiven optischen Elemente 212 einzustellen, um die gemessenen abberativen Effekte zu kompensieren. Dies geschieht weitaus in der gleichen Weise wie oben beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 2B können das eine oder die mehreren adaptiven optischen Elemente 212 einen deformierbaren Spiegel 220 umfassen, der zur Kompensation von Aberrationen des Kolbens der Plasmazelle oder ein oder mehrerer optischer Elemente der Vorrichtung 200 ausgestattet sein kann. In dieser Hinsicht ist der deformierbare Spiegel 220 derart konfiguriert, dass vom Kolben 208 oder einem oder mehreren optischen Elementen der Vorrichtung 200 erzeugte Wellenfrontfehler korrigiert werden. Der deformierbare Spiegel 220 kann derart konfiguriert sein, dass die Wellenfront der Beleuchtung 216 so angepasst wird, dass die von der Oberfläche des deformierbaren Spiegels 220 reflektierte Wellenfront in Bezug auf das auf den deformierbaren Spiegel 220 einfallende Licht eingestellt ist. Beispielsweise kann diese Anpassung in einer Art und Weise durchgeführt werden, dass die abberativen Effekte des Kolbens 208 der Plasmazelle 206 auf oder unter einem vorbestimmten Niveau sind, das an einem Punkt (beispielsweise Spiegel 214) nach dem Kolben 208 gemessen wird. In diesem Sinne kann der deformierbare Spiegel 220 so eingestellt werden, dass die abberativen Effekte aufgrund des Kolbens 208 minimiert werden. In einer Ausführungsform werden die Ergebnisse des Messverfahrens mit dem Wellenfrontsensor von einem Benutzer erfasst und dann verwendet, um den deformierbaren Spiegel 220 einzustellen, so dass die gemessenen abberativen Effekte kompensiert werden. Zum Beispiel kann der deformierbare Spiegel 220 wiederholt eingestellt werden (d. h. Versuch und Irrtum), bis eine Minimierung der beobachteten abberativen Effekten gefunden ist. Ein weiteres Beispiel kann ein Computersteuersystem (nicht dargestellt) sein, das wiederholt den deformierbaren Spiegel 220 anpasst, bis das Computersteuersystem ein Minimum in der beobachteten Abberation (d. h. im Wesentlichen minimierten Wellenfrontfehler) feststellt.
Bei einer anderen Ausführungsform, wie in 2B gezeigt, kann die Vorrichtung 200 ferner einen oder mehrere Korrekturplatten 222, die zur Korrektur von mindestens einem Teil der abberativen Effekte des Kolbens 208 der Plasmazelle 206 oder eines oder mehrerer optischer Elemente der Vorrichtung 200 geeignet sind. Gemäß einem Aspekt werden die eine oder mehreren Korrekturplatten 222 innerhalb eines Beleuchtungspfads 216 zwischen der Lichtquelle 202 und dem Gasvolumen 210 der Plasmazelle 206 angeordnet. In dieser Hinsicht können eine oder mehrere Korrekturplatten 222 derart konfiguriert werden, dass vorhersagbare Wellenfrontfehler korrigiert werden. In einer weiteren Ausführungsform können eine oder mehrere Korrekturplatten 222 in Verbindung mit einem deformierbaren Spiegel 220 verwendet werden. In diesem Sinne können die eine oder mehreren Korrekturplatten 222 vorhersagbare Wellenfrontfehler korrigieren, während der deformierbare Spiegel 220 unvorhersehbare Wellenfrontfehler korrigieren kann.
Mit Bezug auf 2C können die adaptiven optischen Elemente 212 einen Kipp-/Neigungseinsteller 224 umfassen, um die Kippung/Neigung des deformierbaren Spiegels 220 einzustellen. Zum Beispiel kann die gesamte Kippungs/Neigungs-Vorspannung für den verformbaren Spiegel 220 gemessen werden. Dann kann der Kipp-/Neigungseinsteller 224 den gesamten verformbaren Spiegel 220 anpassen, um die gemessene Kippungs/Neigungs-Vorspannung zu kompensieren. Es wird hier erkannt, dass jeder Kipp-/Neigungseinsteller oder der Einstellungsprozess im Rahmen der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann.
Mit Bezug auf 2D, kann die Vorrichtung 200 ferner einen oder mehrere Sensoren 226 haben, die derart konfiguriert sind, dass eine oder mehrere Eigenschaften des im Gasvolumen 210 des Kolbens 208 erzeugten Plasmas gemessen werden. Die Vorrichtung 200 kann ferner ein Computersteuersystem 228 umfassen, das kommunikativ mit dem einen oder den mehreren Sensoren 226 gekoppelt ist. In diesem Zusammenhang können der eine oder die mehreren Sensoren 226 ein Signal der gemessenen einen oder mehreren der Eigenschaften des Plasmas an das Computersystem 228 übertragen. Das Computersteuersystem 228 kann unter Verwendung des gemessenen einen oder mehreren Eigenschaften des Plasmas 210 eine ausgewählte Gütefunktion berechnen. Beispielsweise kann die berechnete Gütefunktion, aber ist nicht darauf beschränkt, eine Helligkeit des Plasmas, eine Amplitude einer ausgewählten Emissionslinie des Plasmas, eine Plasmatemperatur, eine Plasmagröße, eine Plasmaform oder ein Strahlprofil der durch den Kolben übertragenen Beleuchtung, umfassen. In einer weiteren Ausführungsform können sich die adaptiven optischen Elemente 212 in Reaktion auf die eine oder die mehren, gemessen Gütefunktionen des Plasmas eingestellt werden. In dieser Hinsicht kann ein Benutzer oder ein Steuersystem die zu optimierende Gütefunktion auswählen und dann die adaptiven optischen Elemente 212 dazu verwenden, um die gewählte Gütefunktion zu optimieren.
Obwohl sich die vorstehende Beschreibung auf die Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit einem Satz von adaptiven optischen Elementen 212, die entlang eines Beleuchtungspfads 216 zwischen der Lichtquelle 202 und der Plasmazelle 206 angeordnet sind, konzentriert, wird hier weiter vorgesehen, dass die adaptiven optischen Elemente 212 der vorliegenden Erfindung auch entlang des Detektionspfads 218 der Vorrichtung 200 zwischen der Plasmazelle 212 und einem Ziel der von der Plasmazelle 212 emittierten Strahlung angeordnet werden.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 200 mehrere zusätzliche optische Elemente umfassen. In einer Ausführungsform kann der Satz von Optiken Sammeloptiken umfassen, die derart konfiguriert sind, dass sie breitbandiges, von dem Kolben 208 der Plasmazelle 206 ausgehendes Licht sammeln. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 200 einen kalten Spiegel 214 umfassen, der derart konfiguriert ist, dass er die Beleuchtung von der Ellipse an nachgeschaltete Optiken, wie beispielsweise einem Homogenisierer 209, sendet.
In einer anderen Ausführungsform kann der Satz von Optiken eine oder mehrere zusätzliche Linsen (wie beispielsweise 217) umfassen, die entweder entlang des Beleuchtungspfads 216 oder Sammelpfads 218 angeordnet sind. Die Linsen können verwendet werden, um die Beleuchtung von der Lichtquelle 202 in das Gasvolumen 210 der Plasmazelle 206 zu fokussieren. Alternativ können die zusätzlichen Linsen verwendet werden, um breitbandiges Licht von der Plasmazelle ausgehend von einem ausgewählten Ziel (nicht dargestellt) zu fokussieren. In einer weiteren Ausführungsform kann der Satz von Optiken einen oder mehrere Filter 215 umfassen, die entweder entlang des Beleuchtungspfads oder des Detektionspfads angeordnet sind, um die Beleuchtung im Anschluss an den Kolben 208 zu filtern. Es wird hier angemerkt, dass der Satz von Optiken der Vorrichtung 200, wie oben beschrieben und in den 2A bis 2D veranschaulicht, lediglich zur Veranschaulichung dient und sollte nicht als einschränkend interpretiert werden. Es wird erwartet, dass eine Mehrzahl von äquivalenten optischen Konfigurationen im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Darüber hinaus wird weiter in Betracht gezogen, dass die oben beschriebenen abberativen Korrekturtechniken verwendet werden können, um Aberrationen, die mit den zusätzlichen optischen Elementen verbunden sind, zu korrigieren.
Es wird hierin erwogen, dass die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, um ein Plasma in einer Vielzahl von Gasumgebungen zu erhalten. In einer Ausführungsform kann das Gas der Plasmazelle ein Inertgas (wie beispielsweise Edelgas oder Nicht-Edelgas) oder ein nicht-Inertgas (wie beispielsweise Quecksilber) sein. Zum Beispiel wird angenommen, dass das Gasvolumen 210 der vorliegenden Erfindung Argon umfassen kann. Zum Beispiel kann das Gasvolumen 210 im Wesentlichen reines Argon enthalten. In einem anderen Fall kann das Gas 210 eine Mischung aus Argon mit Zusatzgas umfassen. Es wird weiter angemerkt, dass die vorliegende Erfindung auf eine Anzahl von Gasen erweitert werden kann. Beispielsweise sind für die Implementierung in der vorliegenden Erfindung Gase wie Argon, Xenon, Quecksilber und dergleichen geeignet, aber nicht auf Argon, Xenon, Quecksilber und dergleichen begrenzt. In einem allgemeinen Sinn kann die vorliegende Erfindung ausgelegt werden, dass sie jedes System umfasst, bei dem mit Licht ein Plasma gepumpt wird, und sollte weiterhin so ausgelegt werden, dass jede Art von geeignetem Gas zur Aufrechterhaltung eines Plasmas in einer Plasmazelle verwendet werden kann.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Lichtquelle 202 einen oder mehrere Laser. Im allgemeinen Sinn kann die Lichtquelle 202 jedes Lasersystem des Standes der Technik sein. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 202 jedes Lasersystem des Standes der Technik sein, das in der Lage ist, Strahlung im sichtbaren oder ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu emittieren. In einer Ausführungsform kann die Lichtquelle 202 ein Lasersystem umfassen, das derart konfiguriert ist, dass es eine kontinuierliche (CW) Laserstrahlung emittiert. Zum Beispiel kann bei Aufbauten, in denen das Gasvolumen 210 Argon ist oder enthält, die Lichtquelle 202 ein CW-Laser (wie beispielsweise Faserlaser oder Scheiben Yb-Laser) sein, um Strahlung bei 1069 nm zu emittieren. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Wellenlängen zu einer 1068 nm Absorptionslinie von Argon passen und als solche besonders nützlich für das Pumpen des Gases ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die obige Beschreibung eines CW-Lasers nicht beschränkend ist und jeder aus dem Stand der Technik bekannte CW-Laser kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Lichtquelle 202 einen oder mehrere Diodenlaser umfassen. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 202 einen oder mehrere Diodenlaser umfassen, die Strahlung mit einer Wellenlänge emittieren, die mit einer oder mehreren Absorptionslinien der Gasarten der Plasmazelle übereinstimmen. Im allgemeinen Sinn kann ein Diodenlaser der Lichtquelle 202 für die Umsetzung derart ausgewählt werden, dass die Wellenlänge des Diodenlasers an eine Absorptionslinie eines jeden Plasmas (wie beispielsweise eine ionische Übergangslinie) oder an eine Absorptionslinie des Plasma erzeugenden Gases (wie beispielsweise hoch angeregte neutrale Übergangslinie) in bekannter Art und Weise angepasst werden. Als solche hängt die Wahl eines bestimmten Diodenlases (oder Satz von Diodenlasern) von der Art des Gases in der Plasmazelle 206 ab.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Lichtquelle 202 einen Ionenlaser umfassen. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 202 jede Edelgas-Ionenlaser aus dem Stand der Technik umfassen. Zum Beispiel für den Fall eines auf Argon basiertem Plasma ist die Lichtquelle 202 ein Ar+-Laser, um Argonionen zu pumpen.
In einer anderen Ausführungsform kann die Lichtquelle 202 einen oder mehrere frequenzwandelnde Lasersysteme umfassen. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 202 einen Nd:YAG- oder einen Nd:YLF-Laser mit einer Leistung von mehr als 100 Watt umfassen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Lichtquelle 202 einen Breitbandlaser umfassen. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Lichtquelle 202 als ein Lasersystem konfiguriert sein, das modulierte oder gepulste Laserstrahlung emittiert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Lichtquelle 202 eine oder mehrere Nicht-Laser Quellen. Im allgemeinen Sinn kann die Lichtquelle 202 eine beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Nicht-Laser-Lichtquelle sein. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 202 ein beliebiges, nicht auf ein Laser basiertes System aus dem Stand der Technik sein, das in der Lage ist, eine Strahlung diskret oder kontinuierlich in den sichtbaren oder ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu emittieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Lichtquelle 202 zwei oder mehr Lichtquellen umfassen. In einer Ausführungsform der Lichtquelle 202 kann diese zwei oder mehr Laser umfassen. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 202 (oder Lichtquellen) multiple Diodenlaser umfassen. Als weiteres Beispiel kann die Lichtquelle 202 multiple CW-Laser umfassen. In einer weiteren Ausführungsform kann jeder der zwei oder mehr Laser eine Laserstrahlung emittieren, die auf eine andere Absorptionslinie des Gases oder Plasmas innerhalb der Plasmazelle 206 eingestellt ist.
3 zeigt eine Vorrichtung 300 zur Korrektur von Aberrationen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Aberrationen auf Konvektion basieren. Wie bei der Vorrichtung 200, besitzt die Vorrichtung 300 eine Lichtquelle 302, die derart konfiguriert ist, dass sie eine Beleuchtung mit einer ausgewählten Wellenlänge erzeugt. Ferner ist eine Plasmazelle 306 zum Erzeugen eines Plasmas innerhalb eines Kolbens zur Aufnahme eines ausgewählten Gases (wie beispielsweise Argon, Xenon, Quecksilber und dergleichen) vorgesehen. Zusätzlich kann die Vorrichtung 300 eine Ellipse 304 umfassen, um eine von der Lichtquelle 302 ausgehende Beleuchtung in das Gasvolumen 310 innerhalb des Kolbens 308 der Plasmazelle 306 zu fokussieren. Es wird angemerkt, dass die oben beschriebenen Komponenten der 3 ähnlich zu den Komponenten der Vorrichtung 200 sind. Daher sollte die Beschreibung zu der Vorrichtung 200 und den ähnlichen Komponenten so interpretiert werden, dass sie sich auf die Vorrichtung 300 erstreckt.
In einem weiteren Aspekt der Vorrichtung 300 umfasst diese ein oder mehrere adaptive optische Elemente 312, die zur Kompensation von auf Konvektion basierten Aberrationen konfiguriert sind. Die Vorrichtung 300 kann weiterhin einen Wellenfrontsensor 320 umfassen, der derart konfiguriert ist, dass Wellenfrontfehler entlang eines optischen Pfads (wie beispielsweise Beleuchtungspfad 316 oder Detektionspfad 318) der Vorrichtung 300 gemessen werden. Zum Beispiel kann, wie in 3 gezeigt, der Wellenfrontsensor 320 zur Messung der Wellenfrontfehler entlang des Detektionspfads 318 benutzt werden. In dieser Hinsicht kann die Vorrichtung 300 zusätzliche optische Elemente, wie einen Strahlteiler 314, umfassen, um einen Teil der Beleuchtung im Detektionspfad in Richtung des Wellenfrontsensors 320 abzulenken. Es wird hier darauf hingewiesen, dass die obige Konfiguration nicht als Einschränkung verstanden werden soll, da der Wellenfrontsensor derart konfiguriert sein kann, um Wellenfrontfehler im Detektionspfad zu messen, und zusätzliche optische Elemente können verwendet werden, um den vorgegebenen optischen Pfad abzutasten.
In einer anderen Ausführungsform können die Ergebnisse des Erfassungsverfahrens der Wellenfront einer kommunikativ gekoppelten Computersteuerung 322 zugeführt werden. Die Computersteuerung 322 kann dann die adaptiven Schritte bestimmen, die durchzuführen sind, um am besten die beobachteten Aberrationen zu minimieren. In diesem Sinne kann die Computersteuerung 322 eine Reihe von Programmanweisungen im Speicher gespeichert haben und ist derart konfiguriert, dass sie die adaptiven optischen Elemente 312 steuert, um die durch Konvektion bedingten abberativen Wirkungen zu minimieren. Wiederum kann die Computersteuerung 322 Befehle an die adaptiven optischen Elemente 312 übermitteln, um den bestimmten Satz von Anweisungen auszuführen. Es ist hier erkannt, dass die Rückkopplungsschleife der Vorrichtung 300 schnell im Vergleich zur Rückkopplungssteuerschleife bezüglich der Vorrichtung 200 betrieben werden muss. Es wird erwartet, dass die gegenwärtige Vorrichtung 300 eine Echtzeit oder nahezu eine Echtzeit-Regelung für die adaptiven optischen Elemente 312 liefert.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Korrektur der durch Konvektion induzierten Aberrationen mit der Vorrichtung 300 in Verbindung mit der Korrektur der abberativen Effekte einer niedereren Zeitskala ausgeführt werden kann (wie beispielsweise abberative Effekte, die durch Komponenten der optischen Vorrichtung oder der optischen Betriebsbedingungen verursacht sind), wie sie im Zusammenhang mit Vorrichtung 200 beschrieben wurden.
4 ist ein Flussdiagramm, das die durch das Verfahren 400 ausgeführten Schritte zum Korrigieren von Aberrationen, die von einer Plasmazelle erzeugt wurden, ausführt. Es wird bemerkt, dass die hier zuvor im Zusammenhang mit der Vorrichtung 200 beschrieben Ausführungsformen und Technologien so interpretiert werden sollten, dass sie sich auch auf das Verfahren 400 erstrecken.
In einem ersten Schritt 402 wird eine Plasmazelle zur Verfügung gestellt, die einen Kolben 208 für ein Gasvolumen umfasst. Beispielsweise umfasst eine Plasmazelle einen Kolben 208 mit einem Gasvolumen, in dem das Gas (wie beispielsweise reines Gas oder ein Gasgemisch) vorgesehen sein kann. In einem zweiten Schritt 404 wird eine Beleuchtung erzeugt. Zum Beispiel kann die Beleuchtung mit einer ausgewählten Wellenlänge mit einer Lichtquelle erzeugt, wie beispielsweise einem Laser. In einem dritten Schritt 406 wird die Beleuchtung in das Gasvolumen fokussiert, um Plasma im Gasvolumen zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Ellipse 204 die Beleuchtung von der Lichtquelle 202 empfangen und die Beleuchtung in das Gas 210 innerhalb des Kolbens 208 der Plasmazelle 206 fokussieren. In einem vierten Schritt 408 werden ein oder mehrere Aberrationseffekte durch ein oder mehrere optische Elemente (wie beispielsweise ein Kolben der Plasmazelle, optische Elemente im Beleuchtungspfad oder optische Elemente im Detektionspfad) kompensiert, was durch Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer in das Gasvolumen fokussierten Wellenfront der Beleuchtung erfolgt. Beispielsweise wird in Abhängigkeit von einem gemessenen Wellenfrontfehler die Vorrichtung 200 den Wellenfrontfehler korrigieren, indem ein oder mehrere adaptive optische Elemente 312 (wie beispielsweise verformbarer Spiegel) eingestellt werden, so dass der Wellenfrontfehler unter einen akzeptablen Grenzwert reduziert ist.
5 ist ein Flussdiagramm, das die in einem Verfahren 500 zum Korrigieren von Aberrationen durch Konvektion erforderlichen Schritte durchführt. Es wird bemerkt, dass die hier zuvor im Zusammenhang mit Vorrichtung 300 beschrieben Ausführungsformen und Technologien so interpretiert werden sollen, dass sie sich auch auf das Verfahren 500 erstrecken.
In einem ersten Schritt 502 wird eine Plasmazelle mit einen Kolben, der ein Gasvolumen enthält, zur Verfügung gestellt. Beispielsweise umfasst eine Plasmazelle einen Kolben 208 mit einem Gasvolumen, in dem das Gas (wie beispielsweise reines Gas oder ein Gasgemisch) vorgesehen sein kann. In einem zweiten Schritt 504 wird eine Beleuchtung erzeugt. Beispielsweise kann die Beleuchtung mit einer gewählten Wellenlänge unter Verwendung einer Lichtquelle, wie einem Laser, erzeugt werden. In einem dritten Schritt 506 wird die Beleuchtung in das Gasvolumen fokussiert, um Plasma in dem Gasvolumen zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Ellipse 304 die Beleuchtung von der Lichtquelle 302 empfangen und die Beleuchtung in das Gas 310 innerhalb des Kolbens 308 der Plasmazelle 306 fokussieren. In einem vierten Schritt 508 werden abberative Effekte aufgrund von Konvektion (wie beispielsweise Konvektion von einem Gas im Beleuchtungs- bzw. Detektionspfad oder Konvektion, die im Gas/Plasma der Plasmazelle 206 auftritt) durch Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen 310 wird, kompensiert. Zum Beispiel kann auf Antwort eines gemessenen Wellenfrontfehlers die Vorrichtung 300 den Wellenfrontfehler durch Einstellen eines oder mehrerer adaptiver optischer Elemente (wie beispielsweise verformbare Spiegel) korrigieren, so dass die Wellenfrontfehler unter einen akzeptablen Grenzwert reduziert werden.
Alle hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren umfassen das Speichern der Ergebnisse einer oder mehrerer Schritte der Ausführungsformen des Verfahrens auf einem Speichermedium. Die Ergebnisse können beliebige der hierin beschriebenen Ergebnisse enthalten und können in jeder aus dem Stand der Technik bekannten Weise gespeichert werden. Das Speichermedium kann jede hierin oder jedes andere geeignete Speichermedium der im Stand der Technik beschrieben und bekannten Speichermedien umfassen. Nachdem die Ergebnisse gespeichert worden sind, können die Ergebnisse aus dem Speichermedium abgerufen und durch ein beliebiges der hierin beschriebenen Ausführungsformen der Verfahren oder Vorrichtungen genutzt werden, zur Anzeige für einen Benutzer formatiert werden, von einem anderen Software-Modul, Verfahren oder Vorrichtung benutzt werden usw. Ferner können die Ergebnisse „dauerhaft”, „semidauerhaft”, vorübergehend oder für einen gewissen Zeitraum gespeichert werden. Zum Beispiel kann das Speichermedium mit wahlfreiem Zugriff (RAM) sein, und die Ergebnisse können nicht unbegrenzt in dem Speichermedium bestehen bleiben.
Der Fachmann wird zu schätzen wissen, dass es verschiedene Möglichkeiten gibt, durch welche Methoden und/oder Vorrichtungen und/oder andere hierin beschriebene Technologien beeinflusst werden können (wie beispielsweise Hardware, Software und/oder Firmware), und dass die bevorzugte Möglichkeit sich im Kontext, in dem die Methoden und/oder Vorrichtungen und/oder andere Technologien eingesetzt werden, variieren. Falls zum Beispiel ein Implementierer feststellt, dass Geschwindigkeit und die Genauigkeit wesentlich sind, wird sich der Implementierer für eine hauptsächlich Hardware und/oder Firmware basierte Möglichkeit entscheiden. Alternativ dazu, falls die Flexibilität wesentlich ist, wird der Implementierer hauptsächlich für eine Softwareimplementierung entscheiden, und alternativ dazu kann sich der Implementierer für eine Kombination aus Hardware, Software und/oder Firmware entscheiden. Daher gibt es mehrere Möglichkeiten, mit denen die Prozesse und/oder Geräte und/oder andere hierin beschriebene Techniken beeinflusst werden, von denen keine inhärent besser als die anderen sind, dass jede Möglichkeit verwendet werden kann, ist eine Wahl, abhängig von dem Kontext, in der die Möglichkeit eingesetzt wird, und die spezifischen Belange (wie beispielsweise Geschwindigkeit, Flexibilität oder Vorhersagbarkeit) des Implementierers, von denen jedes gegebene variieren kann. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass optische Aspekte von Implementierungen typischerweise optisch orientierte Hardware, Software und/oder Firmware benutzen.
Ein Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass es im Technikgebiet üblich ist, Vorrichtungen und/oder Verfahren in der hier dargelegten Art und Weise zu beschreiben, und danach werden Engineering-Methoden verwendet, um solche beschriebenen Vorrichtungen und/oder Verfahren in Datenverarbeitungssysteme zu integrieren. Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil der hierin beschriebenen Vorrichtungen und/oder Verfahren über eine angemessene Anzahl von Experimenten in einem Datenverarbeitungssystem integriert werden können. Der Fachmann wird erkennen, dass ein typisches Datenverarbeitungssystem im Allgemeinen umfasst: eine oder mehrere Systemgehäuse, ein Videodisplay, einen Speicher, wie beispielsweise flüchtige und nichtflüchtige Speicher, Prozessoren, wie beispielsweise Mikroprozessoren und digitale Signalprozessoren, Recheneinheiten, wie Betriebssysteme, Treiber, grafische Benutzerschnittstellen, Anwendungsprogramme und eine oder mehrere Interaktionsgeräte, wie beispielsweise ein Touch-Pad oder einen Bildschirm, und/oder Steuersysteme, einschließlich Rückkopplungsschleifen und Steuermotoren (wie beispielsweise Feedback zur Erfassung von Position und/oder Geschwindigkeit; Steuermotoren zum Bewegen und/oder Einstellen von Komponenten und/oder Mengen). Ein typisches Datenverarbeitungssystem kann unter Verwendung jeder geeigneten im Handel erhältlichen Komponenten implementiert werden, wie sie typischerweise bei der Datenberechnung/Kommunikation und/oder Netzwerkcomputing/Kommunikationssysteme gefunden werden.
Der hier beschriebene Gegenstand offenbart manchmal unterschiedliche Komponenten, die enthalten sind in oder verbunden sind mit anderen Komponenten. Es ist selbstverständlich, dass diese ausgewählten Architekturen lediglich beispielhaft sind. Und dass in der Tat viele andere Architekturen implementiert werden können, um die gleiche bestimmte Funktionalität zu erreichen. Im konzeptionellen Sinne ist jede Anordnung, mit der die gewünschte Funktionalität erreicht wird, „mitassoziiert”. Ebenso können zwei beliebige Komponenten kombiniert werden, um eine bestimme Funktionalität zu erzielen, können sie auch als ”verbunden” miteinander angesehen werden, und zwar unabhängig von der Architektur und intermedialen Komponenten. Gleichermaßen können beliebige zwei Komponenten, die so verbunden sind, als „verbunden” oder „gekoppelt” miteinander angesehen werden, um die gewünschte Funktionalität zu erreichen und beliebige zwei Komponenten können als derart als miteinander „verbindbar” miteinander angesehen wird, um die gewünschte Funktionalität zu erzielen. Spezielle Beispiele für „verbindbar” umfassen, aber sind nicht darauf beschränkt, physikalisch steckbare und/oder physikalisch zusammenwirkende Komponenten und/oder drahtlos zusammenwirkbare und/oder drahtlos zusammenwirkende Komponenten und/oder logisch zusammenwirkbare oder logisch zusammenwirkende Komponenten.
Obwohl besondere Aspekte des gegenwärtigen Gegenstandes hier beschrieben und dargestellt worden sind, ist es für einen Fachmann selbstverständlich, dass aufgrund der hier offenbarten Lehre Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei von dem hier beschriebenen Gegenstand abzuweichen. Diese breiteren Aspekte der Erfindung und die nachstehenden Ansprüche sind derart, dass sie mit ihrem Schutzbereich alle Änderungen und Modifikationen umfassen, die auch den Geist und Umfang des beschriebenen Gegenstandes betreffen.
Obgleich bestimmte Ausführungsformen dieser Erfindung dargestellt wurden, ist es offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durch einen Fachmann gemacht werden können, ohne dabei den Geist und Umfang der vorstehenden Beschreibung zu verlassen. Demgemäß soll der Schutzumfang der Erfindung ausschließlich durch die nachstehenden Ansprüche begrenzt sein.
Es wird vertraut, dass die gegenwärtige Offenbarung und viele der dazugehörigen Vorteile durch die vorstehende Beschreibung verständlich sind. Ferner ist es offensichtlich, dass verschiedene Änderungen in Form, Konstruktion und Anordnung der Komponenten gemacht werden können, ohne dabei vom offenbarten Gegenstand abzuweichen oder ohne dabei all deren Vorteile aufzugeben. Die beschriebene Form ist lediglich erläuternd und es ist die Absicht der nachstehenden Ansprüche, diese Änderungen zu umfassen.
Ferner sollte es verstanden werden, dass die Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist.

Claims

Eine Vorrichtung (200, 300) zur Korrektur von in einer Plasmazelle (206, 306) erzeugten Aberrationen, umfassend: • eine Lichtquelle (202, 302) zum Erzeugen einer Beleuchtung; • eine Plasmazelle (206, 306), wobei die Plasmazelle (206, 306) einen Kolben (208) für ein Gasvolumen (210, 310) besitzt; • eine Ellipse (204, 304), die derart ausgebildet ist, dass eine Beleuchtung von der Lichtquelle (202, 302) in das Gasvolumen (210, 310) fokussierbar ist, um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens (210, 310) zu erzeugen; und • ein oder mehrere adaptive optische Elemente (212 312), die derart konfiguriert sind, um Aberrationen von einem oder mehreren optischen Elementen zu kompensieren, wobei das eine oder die mehreren adaptiven optischen Elemente (212, 312) entlang eines Beleuchtungspfads (216, 316) zwischen der Lichtquelle (202, 302) und der Plasmazelle (206, 306) angeordnet sind.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei die Aberrationen durch den Kolben (208, 308 der Plasmazelle (206, 308) entstehen.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei die Aberrationen durch das eine oder die mehreren optischen Elemente im Beleuchtungspfad (216, 316) entstehen.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei die Aberrationen durch das eine oder die mehreren optischen Elemente eines Detektionspfads (218, 318) zwischen der Plasmazelle (206, 306) und einem Zielobjekt entstehen.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei die Aberrationen mindestens durch eine Produktionseigenschaft des mindestens einen der Kolbens (208, 308), der Plasmazelle (206, 306), der einen oder mehreren optischen Elemente im Beleuchtungspfad (216, 316) oder der einen oder mehreren optischen Elemente eines Detektionspfads (218, 318) entstehen.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei die Aberrationen durch Betriebsbedingungen des mindestens einen der Kolben (208, 308), der Plasmazelle (206, 306), der einen oder mehreren optischen Elemente im Beleuchtungspfad (216, 316) oder der einen oder mehreren optischen Elemente eines Detektionspfads (218, 218) entstehen.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 6, wobei die Betriebsbedingung mindesten eine Deformation oder Beanspruchung ist.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei ein oder mehrere Sensoren (226) derart konfiguriert sind, dass eine oder mehrere Eigenschaften des im Kolben (208) enthaltenen Plasmas messbar sind.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei ein oder mehrere Computersysteme (228) kommunikativ mit dem Sensor (226) gekoppelt und derart konfiguriert sind, dass eine oder mehrere Funktionen der Güte des im Kolben (208) der Plasmazelle (206) enthaltenen Plasma erzeugbar sind, wobei ein oder mehrere von einem oder mehreren Sensoren (228) gemessen Merkmale verwendbar sind.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 9, wobei die Funktionen der Güte mindestens eine Helligkeit des Plasmas, eine Amplitude einer ausgewählten Emissionslinie des Plasmas, eine Plasmatemperatur, eine Plasmagröße, eine Plasmaform oder ein Strahlprofil der durch den Kolben hindurchtretenden Beleuchtung ist.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren adaptiven Optiken (212, 312) einen verformbaren Spiegel umfasst.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 11, wobei der verformbare Spiegel derart konfiguriert ist, dass von dem einen oder den mehreren optischen Elementen erzeugte Wellenfrontfehler korrigierbar sind.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 12, wobei die eine oder mehreren adaptiven Optiken als ein Kipp-/Neigungseinsteller (224) konfiguriert sind, so dass die Kippung/Neigung des verformbaren Spiegels einstellbar ist.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei eine Korrekturplatte (222) derart konfiguriert ist, dass von dem einen oder den mehreren optischen Elementen erzeugte Wellenfrontfehler korrigierbar sind.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (202. 302) einen oder mehrere Laser umfasst.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 15, wobei der eine oder die mehreren Laser mindestens einen von einem Diodenlaser, einem Dauerstrichlaser oder einem Breitbandlaser umfassen.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei das Gas ein oder mehrere inerte Gase umfasst.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 17, wobei das Gas mindestens eins aus Argon oder eins aus Xenon umfasst.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei das Gas ein oder mehrere nicht inerte Gase umfasst.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 1, wobei das Gas Quecksilber umfasst.
Eine Vorrichtung (200, 300) zur Korrektur von in einer Plasmazelle (206, 306) erzeugten Aberrationen, umfassend: • eine Lichtquelle (202, 302) zum Erzeugen einer Beleuchtung; • eine Plasmazelle (206, 306), wobei die Plasmazelle (206, 306) einen Kolben (208, 308) für ein Gasvolumen (210, 310) besitzt; • eine Ellipse (204, 304), die derart ausgebildet ist, dass eine Beleuchtung von der Lichtquelle (202, 302) in das Gasvolumen (210, 310) fokussierbar ist, um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens (210, 310) zu erzeugen; und • ein oder mehrere adaptive optische Elemente (212, 312), die derart konfiguriert sind, um Aberrationen von einem oder mehreren optischen Elementen, der einen oder mehreren adaptiven optischen Elemente, die entlang des Detektionspfads (218, 318) angeordnet sind, zu kompensieren, wobei das eine oder die mehreren adaptiven optischen Elemente entlang eines Beleuchtungspfads (216, 316) zwischen der Plasmazelle (206, 306) und einem Zielobjekt der Beleuchtung von der Plasmazelle (206, 306) angeordnet sind.
Eine Vorrichtung (200, 300) zur Korrektur von konventionellen Aberrationen, umfassend: • eine Lichtquelle (202, 302) zum Erzeugen einer Beleuchtung; • eine Plasmazelle (206, 306), wobei die Plasmazelle (206, 306) einen Kolben für ein Gasvolumen (210, 310) besitzt; • eine Ellipse (204, 304), der derart ausgebildet ist, dass eine Beleuchtung von der Lichtquelle (202, 302) in das Gasvolumen (210, 310) fokussierbar ist, um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens (210, 310) zu erzeugen; und • ein oder mehrere adaptive optische Elemente (212, 312), die derart konfiguriert sind, um auf Konvektion basierende Aberrationen des einen oder der mehreren adaptive optischen Elemente (212, 312) zu kompensieren, die entlang eines Beleuchtungspfads (216, 316) zwischen der Lichtquelle (202, 302) und der Plasmazelle (206, 306) angeordnet sind.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 22, wobei die einen oder mehreren adaptiven, optischen Elemente (212, 312) derart konfiguriert sind, dass durch Konvektion verursachte Aberrationen in einem Gas in zumindest einem der Beleuchtungspfad (216, 316) oder einem Detektionspfad (218, 318) kompensierbar sind.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 22, wobei das eine oder die mehreren adaptiven optischen Elemente (212, 312) derart konfiguriert sind, dass durch Konvektion im Gasvolumen (210, 310) des Kolbens der Plasmazelle (206, 306) verursachte Aberrationen kompensierbar sind.
Vorrichtung (200, 300) nach Anspruch 22, wobei ein Wellenfrontsensor (320) in der Beleuchtungspfad (316) oder im Detektionspfad (318) positioniert ist und eine Steuereinheit ist kommunikativ mit dem Wellenfrontsensor (320) gekoppelt, wobei die Steuerung derart konfiguriert ist, dass die eine oder mehreren adaptive Optiken in Reaktion auf eine oder mehrere Messungen vom Wellenfrontsensor (320) steuerbar sind.
Ein Verfahren zur Korrektur von Aberrationen in einer Plasmazelle (206, 306) umfasst die folgenden Schritte: • Bereitstellen einer Plasmazelle (206, 306) einschließlich eines Kolben (208, 308) der ein Gasvolumen (210, 310) enthält; • Erzeugen einer Beleuchtung; • Fokussieren der Beleuchtung in das Gasvolumen (210, 310), um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens (210, 310) zu erzeugen; und • Kompensieren von Aberrationseffekten, die durch ein oder mehrere optische Elemente erzeugt wurden, indem eine oder mehrere Eigenschaften die mit einer Wellenfront verbunden sind mit einer in das Gasvolumen (210, 310) fokussierten Wellenfront der Beleuchtung eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Beleuchtung eine von einem oder mehreren Lasern erzeugte Laserstrahlung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei der eine oder die mehreren Laser mindesten einen von einem Diodenlaser, einem Dauerstrichlaser oder einem Breitbandlaser umfassen.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Kompensieren der durch ein oder mehrere optische Elemente verursachten Aberrationseffekte durch das Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen (210, 310) fokussiert wird, vorgenommen wird, und wobei das Kompensieren der Aberration, die durch ein oder mehrere optische Elemente verursacht wurden, das Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen (210, 310) unter Verwendung eines oder mehrerer adaptiver optischer Elemente fokussiert (212, 312) wird, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Kompensieren der Aberration, die durch ein oder mehrere optische Elemente verursacht wurde, das Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen (210, 310) unter Verwendung eines oder mehrerer adaptiver optischer Elemente fokussiert wird, und die Kompensation der Aberration, die durch ein oder mehrere optische Elemente verursacht wurde, das Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen (210, 310) unter Verwendung eines verformbaren Spiegels fokussiert wird, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Kompensieren der Aberration, die durch ein oder mehrere optische Elemente verursacht wurde, das Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen (210, 310) unter Verwendung eines oder mehrerer adaptiver optischer Elemente fokussiert wird, und die Kompensation der Aberration, die durch ein oder mehrere optische Elemente verursacht wurde, das Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen unter Verwendung einer Korrekturplatte (222) fokussiert wird, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Kompensieren der Aberration, die durch ein oder mehrere optische Elemente verursacht wurde, das Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen (210, 310) unter Verwendung eines oder mehrerer adaptiver optischer Elemente fokussiert wird, und die Kompensation der Aberration, die durch ein oder mehrere optische Elemente verursacht wurde, das Einstellen einer oder mehrerer Eigenschaften einer Wellenfront der Beleuchtung, die in das Gasvolumen (210, 310) unter Verwendung eines Kipp-/Neigungseinstellers (224) fokussiert, wird umfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Gas ein oder mehrere inerte Gase umfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Gas ein oder mehrere nicht inerte Gase umfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei eine oder mehrere Eigenschaften des Plasmas im Kolben (208, 308) einer Plasmazelle (206, 306) gemessen werden.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei eine oder mehrere Funktionen der Güte des im Kolben der Plasmazelle (206, 306) enthaltenen Plasmas erzeugt werden, um eine oder mehrere Eigenschaften des Plasmas zu messen.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei die Funktionen der Güte mindestens eine Helligkeit des Plasmas, eine Amplitude einer ausgewählten Emissionslinie des Plasmas, eine Plasmatemperatur, eine Plasmagröße, eine Plasmaform, ein Strahlprofil der durch den Kolben hindurchtretenden Beleuchtung ist.
Ein Verfahren zur Korrektur von auf Konvektion basierter Aberrationen umfasst die folgenden Schritte: • Bereitstellen einer Plasmazelle (206, 306) einschließlich eines Kolben (208, 308) der ein Gasvolumen (210, 310) enthält; • Erzeugen einer Beleuchtung; • Fokussieren der Beleuchtung in das Gasvolumen (210, 310), um ein Plasma innerhalb des Gasvolumens (210, 310) zu erzeugen; und • Kompensieren von Aberrationseffekten, die durch Konvektion innerhalb von mindestens einem Gasvolumen (210, 310) im Beleuchtungspfad (216, 316) oder einem Gasvolumen (210, 310) innerhalb des Kolbens (208, 308) der Plasmazelle (206, 306) erzeugt wurden.