DE19911671A1 - Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung - Google Patents

Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung

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DE19911671A1
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Osamu Wakabayashi
Takanori Nakaike
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    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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Abstract

Die Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung erzeugt Licht in dem Wellenbereich eines Schmalband-Laserstrahls. Dieses Licht wird durch einen Spalt (14) geschickt, anschließend in einen kollimierten Strahl umgewandelt und auf ein Schmalbandmodul (1) geleitet. Das aus dem Schmalbandmodul (1) austretende Licht wird kondensiert und einem Lichtdetektor (7) zugeführt. In dem Lichtweg ist vor dem Schmalbandmodul (1) ein Totalreflexionsspiegel (6) abnehmbar angeordnet. Es erfolgt eine Bestimmung des Verhältnisses zwischen den Ausgangssignalen des Lichtdetektors (7) in einem Zustand, in dem der Totalreflexionsspiegel (6) in dem Lichtweg angeordnet ist, und in einem Zustand ohne den Totalreflexionsspiegel (6), und die Schmalbandeffizienz des Schmalbandmoduls (1) wird auf der Basis des bestimmten Verhältnisses ermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmalbandmodul-Prüfvorrich­ tung zum Prüfen der Schmalbandeffizienz, der Wellenlän­ genselektionseigenschaften und weiterer Schmalband-Be­ triebseigenschaften eines Schmalbandmoduls.
Derzeit finden Excimer-Laser zunehmende Beachtung als Lichtquelle bei Schrittmotoren zum Einsatz bei der Her­ stellung von Halbleitervorrichtungen. Der Grund dafür liegt in den zahlreichen zu erwartenden Vorteilen, z. B. der Möglichkeit, aufgrund der kurzen Wellenlängen eines Excimer-Lasers den Lithographie-Grenzwert auf 0,35 µm und weniger zu reduzieren; der im Vergleich zu den g-Linien- und i-Linien-Peaks bei den bisher verwendeten Quecksilberlampen größeren Tiefenschärfe bei gleicher Auflösung; der Ermöglichung eines großen Belichtungs­ bereiches bei Verwendung einer Linse mit kleiner nume­ rischer Apertur (NA); und den hohen Energie-Niveaus.
Wenn jedoch dieser Excimer-Laser als Lichtquelle in einem Halbleiterbelichtungssystem verwendet wird, ist synthetischer Quarz das einzige Linsenmaterial, das man zu einem optischen System für Excimer-Laser-Wellenlängen verarbeiten kann (die Wellenlänge eines KrF-Excimer- Lasers beträgt 248 nm, und diejenige eines Argon-Exci­ mer-Lasers beträgt 193 nm); synthetisches Quarzmaterial alleine kann aber nicht mit einer chromatischen Aberra­ tionsfunktion versehen werden.
Beispielsweise ist im Falle einer spontan ausgegebenen Energie eines KrF-Excimer-Lasers die Spektrallinienweite mit 300 pm ziemlich groß und wird unverändert belassen, die chromatische Aberration der Linse des Belichtungs­ systems kann nicht ignoriert werden, und eine für die gewünschten Belichtungsergebnisse ausreichende Auflösung ist nicht erzielbar.
Deshalb wird, wenn ein Excimer-Laser als Lichtquelle eines Halbleiterbelichtungssystem verwendet wird, die Bandbreite des Laserlichts reduziert, indem in dem La­ ser-Resonator ein Schmalbandmodul angeordnet wird, das eine Wellenlängenselektionseinrichtung aufweist, z. B. ein Etalon oder ein Gitter mit Prisma.
Zur Prüfung der Leistung eines Schmalbandmoduls als solches wurde bisher das Schmalbandmodul in einen tat­ sächlichen Laser eingesetzt, das aus der Laserkammer des tatsächlichen Lasers ausgegebene Licht wurde auf das Schmalbandmodul gelenkt, und das von diesem ausgegebene Licht wurde geprüft.
Somit wird der Stand der Technik unter anderem durch die folgenden Probleme beeinträchtigt:
  • (1) Es ist ein tatsächliches Lasersystem erforderlich, um die Leistung eines Schmalbandmoduls prüfen zu können.
  • (2) Das Prüfen und Einstellen eines Schmalbandmoduls ist zeitaufwendig.
  • (3) Wenn das Laserausgabelicht nicht die betreffende gewünschte Leistung zeigt, besteht keine Möglichkeit, zu prüfen, ob die Ursache dafür eine Fehlfunktion in dem Schmalbandmodul, eine Fehlfunktion in einem weiteren Bauteil - z. B. der Laserkammer, dem Überwachungsmodul oder dgl. - oder eine Diskrepanz in der Einstellung der optischen Achse des Resonators ist.
Ferner wird in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2-129844 eine Technik zum Prüfen der optischen Ei­ genschaften eines Beugungsgitters beschrieben, das zur Verwendung in einer Vorrichtung für optische Platten vorgesehen ist. Gemäß diesem Stand der Technik wird ein kollimierter Strahl mit einzelner Wellenlänge auf ein Beugungsgitter gelenkt, die Positionsverschiebung zwi­ schen der Lichtauffangposition des Lichtes erster Ord­ nung von dem Beugungsgitter und einer Referenz-Licht­ auffangposition wird gemessen, und das Ausmaß der Posi­ tionsverschiebung des Beugungsgitters wird auf der Basis dieser gemessenen Verschiebung der Lichtauffangposition geprüft. Ferner wird bei diesem Stand der Technik ein kollimierter Strahl mit einfacher Wellenlänge auf ein Beugungsgitter gelenkt, die Lichtmenge des von dem Beu­ gungsgitter abgehenden Lichtes erster Ordnung und die Lichtmenge des Lichtes null-ter Ordnung werden gemessen, und auf der Basis eines Vergleiches dieser Lichtmengen wird die Furchentiefe des Beugungsgitters geprüft.
Obwohl mit diesem Stand der Technik die physische Ge­ stalt eines in einer Beugungsgittereinheit angeordneten Beugungsgitters einer Vorrichtung für optische Platten geprüft werden kann, ist dieser Stand der Technik über dieses Detektieren der physischen Gestalt eines Beu­ gungsgitters einer Vorrichtung für optische Scheiben hinaus nicht geeignet, direkt die Bandbreitenverengungs­ eigenschaften eines Beugungsgitters zu detektieren.
Somit besteht auf dem Gebiet von Laservorrichtungen, z. B. bei Excimer-Lasern, Bedarf an einer als Schmalband­ modul ausgebildeten Prüfvorrichtung, die zum direkten Prüfen und Einstellen vieler verschiedener Schmalband- Leistungsaspekte einer Schmalbandmoduleinheit in der Lage ist, z. B. der Intensitätsverteilung, der Spektral­ linienbreite, der Mittenwellenlänge, der Schmalbandeffi­ zienz, und der Wellenfrontform des mit einem Schmalband­ modul erzeugten schmalbandigen Lichtes.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schmalbandmodul-Prüf­ vorrichtung zu schaffen, die zur Prüfung der Schmalband­ leistung eines als Schmalbandmoduleinheit vorgesehenen Schmalbandmoduls in der Lage ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Schmalbandmodul-Prüf­ vorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
Gemäß der Erfindung wird von einem Schmalbandlaser aus­ gegebenes Licht, das in einem durch den Laser bestimmten Wellenbereich schwingt, nachdem es durch einen Spalt hindurchgetreten ist und in einen kollimierten Strahl umgewandelt worden ist, auf ein Schmalbandmodul gelenkt, und das von dem Schmalbandmodul ausgegebene Licht wird kondensiert und auf einen Lichtdetektor gelenkt. In dem Lichtweg zwischen dem Kollimationswandler und dem Schmalbandmodul ist ein abnehmbarer Totalreflexionsspie­ gel vorgesehen. Auf der Basis des Ausgangssignals des Lichtdetektors werden die Lichtintensität Ib in einem Zustand, in dem der Totalreflexionsspiegel in dem Licht­ weg angeordnet ist, und die Lichtintensität in einem Zustand, in dem der Totalreflexionsspiegel entfernt wor­ den ist, d. h. die Lichtintensität In von Licht, dessen Bandbreite durch das Schmalbandmodul reduziert worden ist, bestimmt, und die Schmalbandeffizienz des Schmal­ bandmoduls wird geprüft, indem das Verhältnis In/Ib des Schmalbandmoduls als Index verwendet wird. Diese Schmal­ bandeffizienz hat einen großen Einfluß auf den Laser­ ausgang.
Auf diese Weise kann gemäß der Erfindung die Schmalband­ effizienz, die den Laserausgang beeinflußt und die unter dem Aspekt der Leistung des Schmalbandmoduls sehr wich­ tig ist, mittels einer äußerst einfachen Anordnung ge­ prüft werden, bei der ein Totalreflexionsspiegel abnehm­ bar auf der optischen Achse vorgesehen ist. Ferner wer­ den, da die Schmalbandeffizienz einer Schmalbandmodul­ einheit ohne Verwendung eines tatsächlichen Lasers ge­ prüft werden kann, die Prüfkosten und die Prüfzeit be­ trächtlich reduziert, und die Schmalbandmodule können massenweise hergestellt und versandt werden.
Mit der in Anspruch 2 aufgeführten Ausführungsform der Erfindung wird es möglich, die Wellenlängenselektions­ eigenschaften (gewählte Mittenwellenlänge, Spektralli­ nienbreite usw.) eines Schmalbandmoduls ohne Verwendung eines tatsächlichen Lasers zu prüfen, so daß auch mit dieser Ausführungsform die Prüfkosten und die Prüfzeit beträchtlich reduziert werden können und die Schmalband­ module massenweise hergestellt und versandt werden kö­ nnen.
Gemäß der in Anspruch 3 aufgeführten Ausführungsform der Erfindung wird Breitbandlicht auf ein Schmalbandmodul gelenkt, Licht eines Wellenlängenbereiches eines Schmal­ bandlaserstrahls wird mittels eines Spektrometers zer­ legt und auf einen Lichtdetektor gelenkt. Auch bei die­ ser Ausführungsform der Erfindung ist ein Totalreflex­ ionsspiegel abnehmbar in dem Lichtweg zwischen dem Kol­ limationswandler und dem Schmalbandmodul vorgesehen, und auf der Basis des Ausgangssignals des Lichtdetektors werden die Lichtintensität Ib in einem Zustand mit To­ talreflexionsspiegel und die Lichtintensität in einem Zustand ohne Totalreflexionsspiegel, d. h. die Lichtin­ tensität In von Licht, dessen Bandbreite durch das Schmalbandmodul reduziert worden ist, bestimmt, und die Schmalbandeffizienz des Schmalbandmoduls wird geprüft, indem das Verhältnis In/Ib des Schmalbandmoduls als Index verwendet wird.
Auch mit dieser Ausführungsform der Erfindung kann die für die Leistung des Schmalbandmoduls sehr wichtige Schmalbandeffizienz mittels einer äußerst einfachen Anordnung geprüft werden, bei der ein Totalreflexions­ spiegel abnehmbar auf der optischen Achse vorgesehen ist, und da die Schmalbandeffizienz einer Schmalbandmo­ duleinheit ohne Verwendung eines tatsächlichen Lasers geprüft werden kann, werden die Prüfkosten und die Prüf­ zeit beträchtlich reduziert, und die Schmalbandmodule können massenweise hergestellt und versandt werden.
Die in Anspruch 4 aufgeführte Ausführungsform der Erfin­ dung bietet die im einzelnen im Zusammenhang mit An­ spruch 2 angegebenen Vorteile.
Gemäß der in Anspruch 5 aufgeführten Ausführungsform der Erfindung wird ein von einem Interferometer ausgegebener monochromatischer kollimierter Strahl in zwei Strahlen geteilt, wobei einer der Strahlen auf das Schmalbandmo­ dul gelenkt wird, das von dem Schmalbandmodul rücklau­ fende Licht wird dazu gebracht, mit dem anderen Strahl der beiden Strahlen zu interferieren, und das durch diese Interferenz gebildete Licht wird, nachdem es kon­ densiert worden ist, auf einen Lichtdetektor gelenkt. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein Totalreflexions­ spiegel abnehmbar in dem Lichtweg zwischen dem Kollima­ tionswandler und dem Schmalbandmodul vorgesehen, und basierend auf dem Ausgangssignal des Lichtdetektors werden die Lichtintensität Ib in einem Zustand mit To­ talreflexionsspiegel und die Lichtintensität in einem Zustand ohne Totalreflexionsspiegel, d. h. die Lichtin­ tensität In von Licht mit durch das Schmalbandmodul reduzierter Bandbreite, bestimmt, und die Schmalbandef­ fizienz des Schmalbandmoduls wird geprüft, indem das Verhältnis In/Ib des Schmalbandmoduls als Index verwen­ det wird.
Die in Anspruch 5 aufgeführte Ausführungsform der Erfin­ dung bietet die im einzelnen im Zusammenhang mit An­ spruch 3 angegebenen Vorteile.
Die in Anspruch 6 aufgeführte Ausführungsform der Er­ findung ermöglicht das Prüfen der Wellenlängenselek­ tionseigenschaften (gewählte Mittenwellenlänge, Spek­ trallinienbreite usw.) eines Schmalbandmoduls auf der Basis eines Interferenzstreifens, ohne einen tatsächli­ chen Laser zu verwenden, so daß wiederum die Prüfkosten und die Prüfzeit beträchtlich reduziert und die Schmal­ bandmodule massenweise hergestellt und versandt werden können.
Die in Anspruch 7 aufgeführte Ausführungsform der Er­ findung bietet, da mit ihr eine Wellenfronteinstellung vorgenommen werden kann, die Möglichkeit, innerhalb des Bereiches der Spezifikationen die Spektrallinienbreite, den Laserstrahlausgang, die räumliche Ausgabeverteilung eines Strahl-Querschnitts und dgl. einzustellen, wobei diese Größen entsprechend der Form der von einem Schmal­ bandmodul ausgegebenen Wellenfront gesteuert werden.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen genauer erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der elementa­ ren Ausgestaltung einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungs­ form,
Fig. 3(a) bis 3(d) Ansichten spezieller Beispiele von Wellenfront­ einstellvorrichtungen,
Fig. 4 ein Flußdiagramm des Prüfvorgangs bei der Aus­ führungsform gemäß Fig. 2;
Fig. 5 ein Schaubild zur Veranschaulichung des Aus­ gangssignals eines Lichtdetektors,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform, und
Fig. 11 ein Flußdiagramm des Prüfvorgangs bei der Aus­ führungsform gemäß Fig. 9 und Fig. 10.
Fig. 1 zeigt schematisch das Konzept einer Ausführungs­ form bei Verwendung als Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Schmalbandmoduls eines Excimer-Lasers.
Gemäß Fig. 1 erzeugt eine Lichtquelle 2 ein monochroma­ tisches Licht, das den Wellenlängenbereich eines Schmal­ bandlasersstrahls hat, der mittels eines Lasersystems erzeugt wird, in dem das betreffende Schmalbandmodul 1 angeordnet ist. Das von der Lichtquelle 2 erzeugte mono­ chromatische Licht wird, nachdem es durch einen Kollima­ torabschnitt 3 zu einem kollimierten Strahl umgewandelt worden ist, auf das Schmalbandmodul 1 gelenkt. Der Kol­ limatorabschnitt 3 weist einen Strahlteiler 4 und eine Kollimatorlinse 5 auf. In dem Lichtweg zwischen dem Kol­ limationsabschnitt 3 und dem Schmalbandmodul 1 ist ein Totalreflexionsspiegel abnehmbar angeordnet.
Das Rücklauflicht von dem Schmalbandmodul 1 oder einem Totalreflexionsspiegel 6 wird mittels des Strahlteilers 4 abgelenkt und trifft auf einen Lichtdetektor 7, der entweder ein ladungsgekoppeltes Element ("CCD-Element"), oder einen Leitungssensor oder dgl. aufweist. Eine Prüf­ einrichtung 8 prüft verschiedene Aspekte der Schmalband­ leistung, z. B. die Schmalbandeffizienz, die Wellenlän­ genselektionseigenschaften usw., des Schmalbandmoduls 1 auf der Basis des detektierten Ausgangssignals des Lichtdetektors 7.
Somit trifft in einem Zustand, in dem der Totalreflex­ ionsspiegel 6 in dem Lichtweg angeordnet ist, die direkt aus der Lichtquelle 2 ausgegebene Energie auf den Licht­ detektor 7, und in einem Zustand, in dem der Totalre­ flexionsspiegel 6 aus dem Lichtweg entfernt worden ist, trifft Licht mit einer durch das Schmalbandmodul 1 redu­ zierten Bandbreite auf den Lichtdetektor 7. Die Ermitt­ lung der Schmalbandeffizienz erfolgt durch Bestimmen des Verhältnisses jeder der in dieser Weise aufgefangenen Lichtmenge, und dieses dient als Index zum Bestimmen des Laserausgangs des mit diesem Schmalbandmodul 1 bestück­ ten Lasersystems. Ferner wird durch die mittels des Lichtdetektors 7 durchgeführte Bestimmung der Lichtauf­ fangposition usw. die Spektralstruktur des aus dem Schmalbandmodul 1 ausgegebenen Schmalbandlichtes ge­ prüft, und es werden dessen Wellenlängenselektionseigen­ schaften bestimmt.
Als Lichtquelle 2 sind z. B. die im folgenden aufgeführ­ ten Vorkehrungen geeignet.
Zur Prüfung eines Schmalbandmoduls eines KrF-Excimer- Lasers:
  • a. drei Niederdruck-Quecksilberlampen-Emissionslinien mit 248,1996 nm, 248,2716 nm, 248,3815 nm (in Luft)
  • b. eine 248,3271 nm-Linie einer Fe-Hohlkatodenlampe (in Luft),
  • c. eine 248,25 nm-Linie, die die zweite Harmonische eines Argon-Lasers ist (496,5 nm),
  • d. Weitere Emissionslinien oder Laserstrahlen zwischen 248.1 und 248.6 nm.
Zur Prüfung eines Schmalbandmoduls eines ArF-Excimer- Lasers:
  • a. eine 193,7590 nm-Linie einer As-Hohlkatodenlampe (im Vakuum),
  • b. eine 194,2273 nm-Linie einer Niederdruck-Quecksil­ berlampe (im Vakuum),
  • c. Weitere Emissionslinien oder Laserstrahlen zwischen 193,0 und 194,3 nm.
Die optische Leistung einer ein Schmalbandmodul 1 auf­ weisenden Einheit wird mittels der oben aufgeführten Grundanordnung geprüft.
Fig. 2 zeigt eine detailliertere Ansicht einer bestimm­ ten Ausführungsform.
Gemäß Fig. 2 wird das Licht einer Lampe 10, z. B. einer Niederdruck-Quecksilberlampe, durch eine Kollimatorlinse 11 in einen kollimierten Strahl umgewandelt, und an­ schließend wird eine Emissionslinie mit einer gewünsch­ ten Wellenlänge durch ein Interferenzfilter 12 geschickt und dann in einer Kondensorlinse 13 kondensiert. An der Position des Brennpunktes der Kondensorlinse 13 ist ein Spalt 14 vorgesehen, und das durch diesen Spalt 14 hin­ durchtretende Licht durchläuft einen Strahlteiler 15, und nachdem das Licht durch eine Kollimatorlinse 16 nochmals zu einem kollimierten Strahl umgewandelt worden ist, trifft es auf ein Schmalbandmodul 1.
In diesem Fall weist das Schmalbandmodul 1 einen Pris­ menstrahldehner 17 mit zwei Prismen, einem Beugungsgit­ ter 18 und einer Wellenfronteinstellvorrichtung 20 auf, und das Licht, dessen Bandbreite mittels des Prismen­ strahldehners 17 und des Beugungsgitters 18 reduziert worden ist, wird von dem Schmalbandmodul 1 ausgegeben.
In dem Lichtweg zwischen der Kollimatorlinse 16 und dem Schmalbandmodul 1 ist ein Totalreflexionsspiegel 6 der­ art angeordnet, daß er aus dem Lichtweg entfernt werden kann.
Das Rücklauflicht von dem Schmalbandmodul 1 oder einem Totalreflexionsspiegel 6 trifft, nachdem es die Kollima­ torlinse 16 und den Strahlteiler 15 durchlaufen hat, auf den Lichtdetektor 7, der entweder ein ladungsgekoppeltes Element ("CCD-Element"), oder einen Leitungssensor oder dgl. aufweist. Die Prüfeinrichtung 8 ist mit einem Moni­ tor versehen, auf dem das Ausgangssignal des Lichtdetek­ tors 7 als korrespondierendes Verhältnis zwischen der Lichtauffangposition und der Lichtintensität, die von dem Lichtdetektor 7 detektiert werden, angezeigt wird, und auf der Basis des detektierten Ausgangssignals des Lichtdetektors 7 werden verschiedene Aspekte der Schmal­ bandleistung des Schmalbandmoduls 1 geprüft.
Die Wellenfronteinstellvorrichtung 20 kann die Wellen­ front des auf den Prismenstrahldehner 17 auftreffenden Lichtes zu einer flachen Welle, einer konvexen Welle oder einer konkaven Welle verändern. Dies bedeutet, daß zu einer volleren Realisierung des Schmalbandbetriebs des Schmalbandmoduls 1, das eine Kombination aus einem Prismenstrahldehner 17 und einem Gitter 18 aufweist, die Wellenfront des auf den Prismenstrahldehner 17 auftref­ fenden Lichtes zu einer flachen, konvexen oder einer konkaven Welle gemacht wird, und daß im Falle einer konvexen Welle und einer konkaven Welle, da der zwei­ dimensionale Krümmungsradius der Welle eingestellt wer­ den muß, gemäß der Erfindung vorgesehen ist, daß diese Einstellung mittels der Wellenfronteinstellvorrichtung 20 vorgenommen wird. Ferner unterliegt die Wahl einer flachen Welle, einer konvexen Welle oder einer konkaven Welle Unterschieden, die von der charakteristischen Streuung der optischen Vorrichtung abhängen.
Fig. 3 zeigt verschiedene Beispiele einer Wellenfront­ einstellvorrichtung 20.
In Fig. 3(a) weist die Wellenfronteinstellvorrichtung 20 eine konkave Linse 21 und eine konvexe Linse 22 auf und ist derart ausgebildet, daß die konvexe Linse 22 mittels eines geeigneten Mechanismus in der Richtung der opti­ schen Achse bewegt werden kann, und daß eine Einfalls­ wellenfront entweder zur einer Wellenfront (einer kon­ kaven oder konvexen Wellenfront) mit einer beliebigen Krümmung, die von der Relativposition der konkaven Linse 21 und der konvexen Linse 22 in der Richtung der opti­ schen Achse abhängt, oder zu einer flachen Welle umge­ wandelt werden kann.
In Fig. 3(b) wird tatsächlich eine physische Kraft auf das Substrat 23 einer optischen Vorrichtung vom Refle­ xionstyps aufgebracht, um die Reflexionsfläche zu krüm­ men. Zu diesem Zweck sind beide Enden eines Reflexions­ spiegels 23 in konkave Abschnitte 25 eingepaßt, die in den Halteteilen ausgebildet sind, wobei beide Enden des Reflexionsspiegels 23 von diesen konkaven Abschnitten 25 gehalten sind, und die Reflexionsfläche des. Spiegels wird derart gebogen, daß entweder eine konkave Fläche oder eine konvexe Fläche gebildet wird, je nachdem, ob auf den Mittelbereich der Rückseite des Reflexionsspie­ gels 23 eine Druck- oder eine Zugbewegung ausgeübt wird, wobei zu diesem Zweck ein geeigneter Mechanismus in der Nähe der Mitte der Rückseite des Reflexionsspiegels 23 vorgesehen ist.
In Fig. 3(c) und (d) ist die Wellenfronteinstellvorrichtung 20 dadurch realisiert, daß das Substrat 26 einer optischen Vorrichtung vom Transmissionstyp gezielt einer Temperaturverteilung ausgesetzt wird, so daß in dem Substrat 26 eine Brechungsindexverteilung erzeugt wird. Fig. 3(d) zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 3(c). Dabei wird, indem an jeder der vier Seiten eines Quarzglas-Substrats 26 beispielsweise ein zum Heizen und Kühlen geeigneter Heiz-/Kühl-Mechanismus 27a-27d - etwa eine thermoelektrische Vorrichtung - zur Anwendung gebracht wird und jeder dieser Heiz-/Kühl- Mechanismen 27a-27d entsprechend gesteuert wird, auf dem Quarzglas-Substrat 26 eine gewünschte Brechungsindexver­ teilung erzeugt. In Fig. 3(d) ist der Bereich, durch den der Laserstrahl hindurchtritt, mit 28 gekennzeichnet.
Im folgenden wird der Prüfvorgang der in Fig. 2 gezeig­ ten Ausführungsform anhand des Flußdiagramms gemäß Fig. 4 erläutert.
Bei dem ersten Schritt liegt ein Zustand vor, in dem in dem Lichtweg zwischen der Kollimatorlinse 16 und dem Schmalbandmodul 1 ein Totalreflexionsspiegel 6 angeord­ net ist. In diesem Schritt werden mit Hilfe des Monitors der Prüfeinrichtung 8 die Einstellungen der optischen Achsen sämtlicher optischer Vorrichtungen außer dem in Fig. 2 gezeigten Schmalbandmodul 1 derart implementiert, daß die von dem Lichtdetektor 7 aufgefangene Lichtmenge maximiert wird (Schritt 100). Anschließend wird in die­ sem Zustand die Prüfeinrichtung 8 durch entsprechende Befehle dazu veranlaßt, das Ausgangssignal des Licht­ detektors 7 abzutasten und die von diesem aufgefangene Lichtintensität Ib zu messen (vgl. Fig. 5) (Schritt 110). Auf diese Weise kann die Intensität der direkt ausgegebenen Energie von Licht, dessen Wellenlänge mit­ tels eines Interferenzfilters 12 gewählt wurde, ermit­ telt werden.
Anschließend wird der Totalreflexionsspiegel 6 aus dem Lichtweg entfernt (Schritt 120). Dann werden mit Hilfe des Monitors der Prüfeinrichtung 8 die Einstellungen der optischen Achsen der in dem Schmalbandmodul 1 angeord­ neten optischen Vorrichtungen 17,18 derart implemen­ tiert, daß die von dem Lichtdetektor 7 aufgefangene Lichtmenge maximiert wird (Schritt 130). Dies bedeutet, daß die Positionen und Winkel der beiden Prismen des Prismenstrahldehners 17 eingestellt werden und ferner der Einfallswinkel des Einfallslichtes relativ zu dem Gitter 18 eingestellt wird, indem der Drehwinkel des Gitters 18 derart eingestellt wird, daß dessen gewählte Wellenlänge an die Wellenlänge der Lichtquelle, d. h. die gewählte Wellenlänge des Interferenzfilters 12, angepaßt ist.
Als nächstes werden mit Hilfe des Monitors der Prüfein­ richtung 8 die Wellenfronteinstellungen mittels der Wellenfronteinstellvorrichtung 20 in dem Schmalbandmodul 1 derart implementiert, daß die Streubreite (z. B. die Halbwegsbreite [FWHM] gemäß Fig. 5) des Lichtes gemäß dem Auffangslicht-Ausgangssignal des Lichtdetektors 7 minimiert wird (Schritt 140). Dies bedeutet, daß gemäß Fig. 5 die Intensitätsverteilung des in seiner Bandbrei­ te reduzierten Lichtes auf der Basis des Auffangslicht- Ausgangssignal des Lichtdetektors 7 ermittelt wird, dabei jedoch, da dessen Lichtauffangposition der Wellen­ länge entspricht, die Halbwegsbreite der Intensitätsver­ teilung der Spektralinienbreite entspricht. Somit hat ein derartiges Einstellen der Wellenfront, daß die Halb­ wegsbreite gemäß dem Auffangslicht-Ausgangssignal des Lichtdetektors 7 minimiert wird, den Effekt, daß die Spektralinienbreite minimiert wird.
Anschließend wird die Prüfeinrichtung 8 in diesem Zu­ stand durch entsprechende Befehle dazu veranlaßt, das Ausgangssignal des Lichtdetektors 7 abzutasten und die von diesem aufgefangene Lichtintensität In zu messen (vgl. Fig. 5) (Schritt 150).
Dann errechnet die Prüfeinrichtung 8 das Verhältnis zwischen der Menge des zuvor aufgefangenen Lichtes Ib und der Menge des dieses Mal aufgefangenen Lichtes In, d. h. die Schmalbandeffizienz Ef (= In/Ib) (Schritt 160). Ferner vergleicht die Prüfeinrichtung 8 die auf diese Weise ermittelte Schmalbandeffizienz Ef mit einem zuvor gesetzten Toleranzwert. Falls die Schmalbandeffizienz Ef innerhalb des Toleranzbereiches liegt, zeigt die Prüf­ einrichtung 8 auf dem Monitor an, daß das Objekt akzep­ tabel ist, und falls die Schmalbandeffizienz Ef außer­ halb des Toleranzbereiches liegt, zeigt die Prüfeinrich­ tung 8 auf dem Monitor an, daß das Objekt nicht akzepta­ bel ist. Auf diese Weise wird die Bedienungsperson über die Qualität des betreffenden Schmalbandmoduls infor­ miert. Die auf diese Weise bestimmte Schmalbandeffizienz Ef bildet eine wichtige Maßgabe zur Feststellung der Ausgangsleistung des Lasersystems, in dem das betreffen­ de Schmalbandmodul angeordnet ist.
Dies bedeutet, daß die Intensität des Lichtes, das von einer Vorrichtung zum Ausgeben monochromatischen Lichtes erzeugt wird, normalerweise eine Wellenlängenintensi­ tätsverteilung aufweist, die sich entsprechend der Wel­ lenlänge verändert, so daß ein einfaches Detektieren der Intensität des von einem Schmalbandmodul ausgegebenen Lichts noch keine absolute Auswertung der Lichtintensi­ tät ermöglicht, die durch das Schmalbandmodul 1 redu­ ziert wurde.
Deshalb bestimmt man das Verhältnis zwischen dem direkt ausgegebenen Licht einer Quelle monochromatischen Lich­ tes und dem Schmalbandlicht, wobei beide Arten von Licht über das gleiche optische System empfangen werden, und die Schmalbandausgabeeffizienz eines Schmalbandmoduls wird auf der Basis dieses Verhältnisses festgestellt.
Wie bereits beschrieben, ist dieses Prüfsystem derart ausgebildet, daß die Wellenlängenselektionseigenschaften (gewählte Mittenwellenlänge, Spektrallinienbreite usw.) eines Schmalbandmoduls 1 anhand des Ausgangssignals des Lichtdetektors 7 ermittelt werden.
Ferner kann der in Fig. 4 veranschaulichte Prüfvorgang auch derart konzipiert sein, daß zuerst der Totalreflex­ ionsspiegel 6 entfernt wird, das von dem Schmalbandmodul 1 rücklaufende Licht auf den Lichtdetektor 7 gelenkt wird und die Lichtintensität In des Lichtes detektiert wird, und anschließend der Totalreflexionsspiegel 6 in dem Lichtweg angeordnet wird und die Lichtintensität Ib des Lichtes detektiert wird.
Auf diese Weise können mittels der beschriebenen Ausfüh­ rungsform unter Verwendung einer einfachen Anordnung und mit einer kurzen Prüfperiode ohne Einsatz eines tatsäch­ lichen Lasers die Schmalbandeffizienz, die einen wichti­ gen Index zur Bestimmung der Schmalbandleistung eines Schmalbandmoduls bildet, und die Wellenlängenselektions­ eigenschaften geprüft werden.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 wird als Quelle für monochromatisches Licht eine Linie mit 248,25 nm ver­ wendet, bei der es sich um die zweite Harmonische eines Argon-Lasers handelt, und gemäß dieser Ausführungsform wird der aus der Quelle ausgegebene Laserstrahl über eine faseroptische Hülse 31, eine optische Faser 32 und eine faseroptische Hülse 33 zu einer Kondensorlinse 13 geleitet. Ferner wird bei dieser Ausführungsform die Kollimierung mittels eines außeraxial angeordneten Para­ bolspiegels 34 statt der Kollimatorlinse 16 gemäß Fig. 2 durchgeführt.
Ein außeraxialer Parabolspiegel bietet den Vorteil, daß, da im Gegensatz zu einer Kollimatorlinse 16 keine chro­ matische Aberration und keine sphärische Aberration auf­ treten, mehrere Typen von Schmalbandmodulen mit unter­ schiedlichen Schmalbandwellenlängen geprüft werden kön­ nen, indem einfach die Quelle 30 monochromatischen Lich­ tes durch eine Quelle ersetzt wird, deren Ausgabewellen­ längenbereich sich von demjenigen der Quelle 30 unter­ scheidet. Beispielsweise wird, wenn ein Schmalbandmodul für einen KrF-Excimer-Laser geprüft werden soll, wie oben angeführt eine Lichtquelle verwendet, die eine Emissionslinie oder einen Laserstrahl mit 248,1-248,6 nm erzeugt, und zur Prüfung eines Schmalbandmoduls für einen ArF-Excimer-Laser können beide Schmalbandmodule geprüft werden, indem einfach deren Lichtquelle durch eine Lichtquelle ersetzt wird, die eine Emissionslinie oder einen Laserstrahl mit 193.0-193,9 nm erzeugt.
Auch bei dieser Ausführungsform wird ähnlich wie bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform die Schmalbandeffi­ zienz Ef eines Schmalbandmoduls 1 auf der Basis des Ausgangssignals eines Lichtdetektors 7 in Zuständen mit vorhandenem bzw. nicht vorhandenem Totalreflexionsspie­ gel 6 bestimmt, und ferner können die Wellenlängenselek­ tionseigenschaften des Schmalbandmoduls 1 auf der Basis der Wellenlänge und der Spektrallinienbreite geprüft werden, die man aus dem Ausgangssignal des Lichtdetek­ tors 7 erhält. Ferner können Einstellungen zum Minimie­ ren der Spektrallinienbreite vorgenommen werden, indem mittels einer Wellenfronteinstellvorrichtung 20 die Wellenfront der auf den Prismenstrahldehner 17 und das Gitter 18 auftreffenden Welle eingestellt wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 jedoch ist, da sich bei der Wellenfrontsteuerung die Position des Brennpunk­ tes des außeraxialen Parabolspiegels 34 entsprechend dessen Wellenfronteinstellung verändert, der Lichtdetek­ tor 7 derart ausgebildet, daß er in der Richtung der optischen Achse bewegbar ist. Dies bedeutet, daß, wenn in der bereits beschriebenen Weise die Spektralbreite mittels des Lichtdetektors 7 beobachtet wird und dabei die Wellenfront mittels der Wellenfronteinstellvorrich­ tung 20 verändert wird, aufgrund der Tatsache, daß sich die Spektralbreite nur entsprechend den Veränderungen der Wellenfront ändert, der Einstellzustand der Wellen­ fronteinstellvorrichtung 20 auf eine Wellenfront festge­ legt wird, bei der die Breite den kleinstmöglichen Be­ trag annimmt. Folglich ist, da sich die vor der Einstel­ lung vorliegende Position des Brennpunkts des außeraxia­ len Parabolspiegels 34 entsprechend dem Einstellvorgang verändert, gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen, daß der Lichtdetektor 7 entweder während des Einstellens oder nach dem Einstellens zu der Position des Brenn­ punktes des außeraxialen Parabolspiegels 34 bewegt wird. Beispielsweise ist im Vergleich zu der bei Reflexion einer flachen Welle existierenden Brennpunkt-Position die sich bei Reflexion einer konvexen Welle ergebende Brennpunkt-Position weiter entfernt, und die Brennpunkt- Position bei Reflexion einer konkaven Welle liegt näher.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform.
Gemäß dieser Ausführungsform ist eine Deuteriumlampe als Lichtquelle 35 vorgesehen, und als Wellenlängenselek­ tionseinrichtung wird ein Spektrometer 40 anstelle des Interferenzfilters 12 gemäß Fig. 2 verwendet.
Eine Deuteriumlampe 35 erzeugt ein relativ breitbandiges Spektrum, das sehr nahe sowohl an dem 248,3 nm-Wellen­ längenbereich eines KrF-Excimer-Lasers als auch an dem 193,3 nm-Wellenlängenbereich eines ArF-Excimer-Lasers liegt. In diesem Fall wird als Spektrometer 40 ein Czer­ ny-Turner-System verwendet, das ein Beugungsgitter 41 und zwei konkave Spiegel 42, 43 aufweist, und gemäß die­ ser Ausführungsform ist vorgesehen, daß Licht eines gewählten Wellenlängenbereiches, das mittels eines Schmalbandmoduls 1 reduziert wird, durch das Spektrome­ ter 40 gestreut und extrahiert wird. Die übrigen Anord­ nungen und Arbeitsvorgänge gleichen denjenigen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Schmalbandeffizienz eines Schmalbandmoduls 1 für einen KrF-Excimer-Laser und für einen ArF-Excimer-Laser geprüft werden, ohne daß Lampen ersetzt werden müssen.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform wird ähnlich wie bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform als Lichtquelle 35 eine Lampe - z. B. eine Deuterium-Lampe - verwendet, die ein Breitband-Spektrum erzeugt, das nahe sowohl an dem 248,3 nm-Wellenlängenbereich eines KrF-Excimer-Lasers als auch an dem 193,3 nm-Wellenlängenbereich eines ArF-Excimer- Lasers liegt. Ferner ist bei dieser Ausführungsform das Spektrometer 40 relativ zu dem Schmalbandmodul 1 nicht an der Seite der Einfallsstrahlung, sondern an der Aus­ trittsstrahlungsseite des Schmalbandmoduls 1 angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform wird in ähnlicher Weise wie bei den vorherigen Ausführungsformen die Schmalband­ effizienz Ef eines Schmalbandmoduls 1 basierend auf dem Ausgangssignals eines Lichtdetektors 7 bei vorhandenem bzw. nicht vorhandenem Totalreflexionsspiegel 6 be­ stimmt, und die Wellenlängenselektionseigenschaften eines Schmalbandmoduls 1 können auf der Basis der Wel­ lenlänge und der Spektrallinienbreite geprüft werden, die anhand des Ausgangssignal des Lichtdetektors 7 be­ stimmt werden. Wiederum werden Einstellungen zum Mini­ mieren der Spektrallinienbreite vorgenommen, indem mit­ tels einer Wellenfronteinstellvorrichtung 20 die Wellen­ front der auf den Prismenstrahldehner 17 und das Gitter 18 auftreffenden Welle eingestellt wird.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist vorgesehen, daß ein Fizeau-Interferometer zur Erzeugung eines Interfe­ renzstreifens verwendet wird und gemäß diesem Interfe­ renzstreifen eine Wellenfront gemessen wird.
In diesem Fall wird ein Laserstrahl mit 248,25 nm, der die zweite Harmonische eines Argon-Ionenlasers bildet, mittels einer Lichtquelle 30 erzeugt. Der Argon-Ionenla­ ser hat eine Grundwelle von 496,5 nm; in dem Resonator dieses Argon-Ionenlasers ist jedoch eine Wellenlängen­ selektionseinrichtung, z. B. ein Etalon, vorgesehen, und entsprechend der Wahl eines Längsmodus wird die Spek­ trallinienbreite reduziert, und es wird ein Laserstrahl mit 248,25 nm ausgegeben, indem die Grundwelle des La­ serstrahls durch eine BBO-Vorrichtung oder eine andere Vorrichtung zum Umwandeln der zweiten Harmonischen ge­ schickt wird.
Nachdem dieser Laserstrahl durch zwei Spiegel 51, 52 gespiegelt worden ist, wird er mittels einer Diffusions­ linse 53 aufgefächert und verläuft anschließend durch einen Strahlteiler 15 und wird mittels einer Kollimator­ linse 16 in einen kollimierten Strahl umgewandelt.
Anschließend wird ein Teil des Laserstrahls durch einen halbdurchlässigen Spiegel 55, bei dem es sich um ein Planglas handelt, hindurchgelassen, und der übrige Teil wird reflektiert.
Das von dem halbdurchlässigen Spiegel 55 reflektierte Licht durchläuft die Kollimatorlinse 16 und den Strahl­ teiler 15 und trifft auf eine Kondensorlinse 54, und das kondensierte Licht wird als Licht erster Ordnung einem Lichtdetektor 7 zugeführt.
Das durch den halbdurchlässigen Spiegel 55 hindurchge­ lassene Licht trifft auf ein Schmalbandmodul 1, und nachdem es die Wellenfronteinstellvorrichtung 20 und das Prisma 70 passiert hat, trifft es auf ein Gitter 18 auf, und das durch dieses gebeugte Licht wird von dem Schmal­ bandmodul 1 nochmals über das Prisma 17 und die Wellen­ fronteinstellvorrichtung 20 geschickt. Das von dem Schmalbandmodul 1 ausgegebene Licht tritt durch den halbdurchlässigen Spiegel 55, woraufhin das Licht, nach­ dem es den Strahlteiler 15 durchlaufen hat, auf die Kon­ densorlinse 54 auftrifft, und das kondensierte Licht gelangt als Licht zweiter Ordnung auf den Lichtdetektor 7.
Auf diese Weise interferieren das Licht erster Ordnung und das Licht zweiter Ordnung, und an dem als CCD-Ele­ ment ausgebildeten Lichtdetektor 7 wird ein Interferenz­ streifen ausgebildet.
Somit können, indem der Interferenzstreifen an dem CCD- Element 7 mittels der Prüfeinrichtung 8 gemessen wird, die Spektralstruktur des von dem Schmalbandmodul 1 redu­ zierten Lichtes und der Zustand der auf das Schmalband­ modul 1 auftreffenden Wellenfront geprüft werden und die Wellenlängenselektionseigenschaften bestimmt werden. Ferner kann in ähnlicher Weise wie bei den vorherigen Ausführungsformen die Schmalbandeffizienz Ef des Schmal­ bandmoduls 1 auf der Basis des Ausgangssignals des Lichtdetektors 7 in den Zuständen mit bzw. ohne Refle­ xionsspiegel 6 bestimmt werden.
Zudem kann im Falle eines Fizeau-Interferometers der Interferenz streifen nicht erzeugt werden, falls nicht eine Laserlichtquelle mit einem langen Kohärenzabstand (einer kleinen Spektrallinienbreite) als Lichtquelle 30 verwendet wird.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, bei der zur Prüfung der Schmalbandleistung eines Schmalbandmoduls 1 ein Michelson-Interferometer verwendet wird.
In diesem Fall wird ein Teil eines aus einer Kollimator­ linse 16 austretenden kollimierten Lichtstrahls von einem Strahlteiler 15 reflektiert und einem als Plan­ spiegel vorgesehenen Totalreflexionsspiegel 57 zuge­ führt, und der übrige Teil des kollimierten Strahls wird hindurchgelassen und trifft auf ein Schmalbandmodul 1 auf.
Somit bewegt sich das von dem Totalreflexionsspiegel 57 reflektierte Licht über den Strahlteiler 15 und trifft auf die Kondensorlinse 54, worauf hin das kondensierte Licht als Licht erster Ordnung auf den Lichtdetektor 7 trifft, und das von dem Schmalbandmodul 1 ausgegebene Licht bewegt sich über den Strahlteiler 15 und trifft auf die Kondensorlinse 54, woraufhin das kondensierte Licht als Licht zweiter Ordnung auf den Lichtdetektor 7 trifft. Auf diese Weise bilden das Licht erster Ordnung und das Licht zweiter Ordnung einen Interferenzstreifen an dem Lichtdetektor 7.
Somit können auch bei dieser Ausführungsform, indem der Interferenzstreifen an dem CCD-Element 7 mittels der Prüfeinrichtung 8 gemessen wird, die Wellenlängenselek­ tionseigenschaften (Spektralstruktur) des von dem Schmalbandmodul 1 reduzierten Lichtes und der Zustand der auf das Schmalbandmodul 1 auftreffenden Wellenfront geprüft werden. Ferner kann in ähnlicher Weise wie bei den vorherigen Ausführungsformen die Schmalbandeffizienz Ef des Schmalbandmoduls 1 auf der Basis des Ausgangs­ signals des Lichtdetektors 7 in den Zuständen mit bzw. ohne Reflexionsspiegel 6 bestimmt werden.
Zudem bietet die Verwendung eines Michelson-Interfero­ meters den Vorteil, daß selbst im Falle eines kurzen Kohärenzabstandes ein Interferenzstreifen durch Einstel­ len der Stelle des Totalreflexionsspiegels 57 erzeugt werden kann. Somit kann ein Interferenzstreifen auch dann erzeugt werden, wenn als Lichtquelle die Emissions­ linie einer Hg-, Fe-, As- oder einer anderen Lampe ver­ wendet wird.
Im folgenden werden der Prüfvorgang der in Fig. 9 und in Fig. 10 gezeigten Ausführungsformen anhand des Flußdia­ gramms gemäß Fig. 11 erläutert.
Bei dem ersten Schritt liegt ein Zustand vor, in dem in dem Lichtweg zwischen einer Kollimatorlinse 16 und einem Schmalbandmodul 1 ein Totalreflexionsspiegel 6 angeord­ net ist. In diesem Schritt werden mit Hilfe des Monitors der Prüfeinrichtung 8 die Einstellungen der optischen Achsen sämtlicher optischer Vorrichtungen außer dem Schmalbandmodul 1 derart implementiert, daß die von dem Lichtdetektor 7 aufgefangene Lichtmenge maximiert wird (Schritt 200). Anschließend wird in diesem Zustand die Prüfeinrichtung 8 durch entsprechende Befehle dazu ver­ anlaßt, das Ausgangssignal des Lichtdetektors 7 abzuta­ sten und die von diesem aufgefangene Lichtintensität Ib zu messen (vgl. Fig. 5) (Schritt 210).
Anschließend wird der Totalreflexionsspiegel 6 aus dem Lichtweg entfernt (Schritt 220). Dann werden mit Hilfe des Monitors der Prüfeinrichtung 8 die Einstellungen der optischen Achsen der in dem Schmalbandmodul 1 angeord­ neten optischen Vorrichtungen 17, 18 derart implemen­ tiert, daß ein Interferenzstreifen erzeugt wird (Schritt 230). Dies bedeutet, daß die Positionen und Winkel der beiden Prismen des Prismenstrahldehners 17 eingestellt werden und ferner der Einfallswinkel der Eingangsstrah­ lung relativ zu dem Gitter 18 eingestellt wird, indem der Drehwinkel des Gitters 18 derart eingestellt wird, daß dessen gewählte Wellenlänge an die Wellenlänge der Lichtquelle 30 angepaßt ist.
Als nächstes werden mit Hilfe des Monitors der Prüfein­ richtung 8 die Wellenfronteinstellungen mittels einer Wellenfronteinstellvorrichtung 20 in dem Schmalbandmodul 1 derart implementiert, daß der Interferenzstreifen eine Form annimmt, die innerhalb eines vorbestimmten Berei­ ches fällt (Schritt 240). Anschließend wird die Prüfein­ richtung 8 in diesem Zustand durch entsprechende Befehle dazu veranlaßt, das Ausgangssignal des Lichtdetektors 7 abzutasten und die von diesem aufgefangene Lichtintensi­ tät In zu messen (vgl. Fig. 5) (Schritt 250).
Dann errechnet die Prüfeinrichtung 8 das Verhältnis zwischen der Menge des zuvor aufgefangenen Lichtes Ib und der Menge des dieses Mal aufgefangenen Lichtes In, d. h. die Schmalbandeffizienz Ef (= In/Ib) (Schritt 260).
Außer zur Prüfung von Excimer-Lasersystemen kann die Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung kann auch zur Prü­ fung beliebiger anderer Lasersysteme verwendet werden.

Claims (7)

1. Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung zum Prüfen der Schmalbandleistung eines Schmalbandmoduls, mit
einer Lichtquelle (2; 30; 35) zum Erzeugen von Licht in einem Wellenlängenbereich eines Schmalbandlaser­ strahls;
einem Spalt (14), auf den das von der Lichtquelle (2; 30; 35) ausgegebene Licht trifft;
einem Kollimationswandler, der das durch den Spalt (14) hindurchtretende Licht in einen kollimierten Strahl umwandelt und das umgewandelte Licht einem Schmalbandmodul (1) zuführt;
einer Kondensoreinrichtung (16; 54) zum Kondensieren des aus dem Schmalbandmodul (1) ausgegebenen Lich­ tes;
einem Lichtdetektor (7), auf den das mittels der Kondensoreinrichtung (16; 54) kondensierte Licht auftrifft;
einem Totalreflexionsspiegel (6; 57), der abnehmbar in dem Lichtweg zwischen dem Kollimationswandler und dem Schmalbandmodul (1) angeordnet ist; und
einer Prüfeinrichtung (8) zum Bestimmen des Verhält­ nisses zwischen dem Ausgangssignal des Lichtdetek­ tors (7) in einem Zustand, in dem der Totalreflex­ ionsspiegel (6; 57) in dem Lichtweg angeordnet ist, und dem Ausgangssignal des Lichtdetektors (7) in einem Zustand, in dem der Totalreflexionsspiegel (6; 57) aus dem Lichtweg entfernt worden ist, und zum Ermitteln der Schmalbandeffizienz (Ef) des Schmal­ bandmoduls (1) auf der Basis des bestimmten Verhält­ nisses.
2. Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung (8) die Wellenlängenselektionseigenschaften des Schmal­ bandmoduls (1) auf der Basis des Ausgangssignals des Lichtdetektors (7) in dem Zustand prüft, in dem der Totalreflexionsspiegel (6; 57) aus dem Lichtweg ent­ fernt worden ist.
3. Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung zum Prüfen der Schmalbandleistung eines Schmalbandmoduls, mit
einer Breitband-Lichtquelle (2; 30; 35) zum Erzeugen von Breitband-Licht;
einem Spalt (14), auf den das von der Breitband- Lichtquelle (2; 30; 35) ausgegebene Licht trifft;
einem Kollimationswandler, der das durch den Spalt (14) hindurchtretende Licht in einen kollimierten Strahl umwandelt und das umgewandelte Licht einem Schmalbandmodul (1) zuführt;
einer Kondensoreinrichtung (16; 54) zum Kondensieren des aus dem Schmalbandmodul (1) ausgegebenen Lich­ tes;
einem Totalreflexionsspiegel (6; 57), der abnehmbar in dem Lichtweg zwischen dem Kollimationswandler und dem Schmalbandmodul (1) angeordnet ist;
einem Spektrometer (40) zum Streuen des mittels der Kondensoreinrichtung (16; 54) kondensierten Lichtes;
einem Lichtdetektor (7), auf den das mittels des Spektrometers (40) gestreute Licht auftrifft; und
einer Prüfeinrichtung (8) zum Bestimmen des Verhält­ nisses zwischen dem Ausgangssignal des Lichtdetek­ tors (7) in einem Zustand, in dem der Totalreflex­ ionsspiegel (6; 57) in dem Lichtweg angeordnet ist, und dem Ausgangssignal des Lichtdetektors (7) in einem Zustand, in dem der Totalreflexionsspiegel (6; 57) aus dem Lichtweg entfernt worden ist, und zum Ermitteln der Schmalbandeffizienz (Ef) des Schmal­ bandmoduls (1) auf der Basis des bestimmten Verhält­ nisses.
4. Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung (8) die Wellenlängenselektionseigenschaften des Schmal­ bandmoduls (1) auf der Basis des Ausgangssignals des Lichtdetektors (7) in dem Zustand prüft, in dem der Totalreflexionsspiegel (6; 57) aus dem Lichtweg ent­ fernt worden ist.
5. Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung zum Prüfen der Schmalbandleistung eines Schmalbandmoduls, mit
einer Lichtquelle (2; 30; 35) zum Erzeugen von Licht in einem Wellenlängenbereich eines Schmalbandlaser­ strahls;
einem Kollimationswandler, der monochromatisches Licht aus der Lichtquelle (2; 30; 35) in einen kol­ limierten Strahl umwandelt;
einem Interferometer, das den umgewandelten kolli­ mierten Strahl in zwei Strahlen teilt, einen der Strahlen auf das Schmalbandmodul (1) lenkt und ein Interferieren des Rücklauflichtes von dem Schmal­ bandmodul (1) mit dem anderen der beiden geteilten Strahlen bewirkt;
einem Totalreflexionsspiegel (6; 57), der abnehmbar in dem Lichtweg zwischen dem Kollimationswandler und dem Schmalbandmodul (1) angeordnet ist;
einer Kondensoreinrichtung (16; 54) zum Kondensieren des aus dem Interferometer ausgegebenen Lichtes;
einem Lichtdetektor (7), auf den das mittels der Kondensoreinrichtung (16; 54) kondensierte Licht auftrifft; und
einer Prüfeinrichtung (8) zum Bestimmen des Verhält­ nisses zwischen dem Ausgangssignal des Lichtdetek­ tors (7) in einem Zustand, in dem der Totalreflex­ ionsspiegel (6; 57) in dem Lichtweg angeordnet ist, und dem Ausgangssignal des Lichtdetektors (7) in einem Zustand, in dem der Totalreflexionsspiegel (6; 57) aus dem Lichtweg entfernt worden ist, und zum Ermitteln der Schmalbandeffizienz (Ef) des Schmal­ bandmoduls (1) auf der Basis des bestimmten Verhält­ nisses.
6. Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung (8) die Wellenlängenselektionseigenschaften des Schmal­ bandmoduls (1) auf der Basis eines Interferenzstrei­ fens prüft, der aus dem Ausgangssignal des Lichtde­ tektors (7) in dem Zustand erzeugt wird, in dem der Totalreflexionsspiegel (6; 57) aus dem Lichtweg ent­ fernt worden ist.
7. Schmalbandmodul-Prüfvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1, 3 und 5, gekennzeichnet durch eine Wel­ lenfronteinstellvorrichtung (20) zum Einstellen der Wellenfront des einfallenden Schmalband-Laserstrahls und zum Ausgeben des Laserstrahls auf den Lichtweg zwischen dem Schmalbandmodul (1) und dem Kollima­ tionswandler.
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