JP2000106463A - エキシマレ―ザに対する波長較正方法及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エキシマレーザに対する安価で速く精度の高
い絶対波長較正システムを提供する。 【解決手段】 本発明のシステムは、およそ１９３ｎｍ
で発光するＡｒＦエキシマレーザ・チェンバ１は種々の
光学的部品と電子的部品によって取り囲まれている。レ
ーザ・チェンバ１には通常、例えばブルースタ角だけ傾
いた斜めの窓が設けられている。レーザ・システムは、
反射性の高いミラー１０、偏光器１３、光線分割器９ａ
と、波長狭化・同調ブロック５を備える共振器を含む。
さらに波長較正モジュールを含む波長較正システムを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長較正のための
モジュール及び方法、特に、エキシマレーザの広帯域ス
ペクトル発光範囲内における狭められた発光帯域（ｎａ
ｒｒｏｗｅｃ ｂａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎ）の光がモジ
ュールに入射すると、既知の波長において光吸収すると
共に、こうした光吸収を検出する絶対波長較正モジュー
ル（ａｂｓｏｌｕｔｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｃａｌ
ｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】パルス化された紫外放射線を放射するエ
キシマレーザは特殊な材料加工においてますます重要な
道具となりつつある。およそ２４８ｎｍで発光するＫｒ
Ｆエキシマレーザとおよそ１９３ｎｍで発光するＡｒＦ
エキシマレーザは、集積回路デバイス（ＩＣ）の写真平
板加工のために選択される光源に急速になりつつある。
Ｆ_２レーザもこのような使用法のために開発されてお
り、およそ１５７ｎｍの光を放射する。

【０００３】上記エキシマレーザ・システムのそれぞれ
が非常に正確に決定されかつ微調整可能なある絶対波長
の周りの狭いスペクトル帯域の光を放射することは、サ
ブミクロンシリコン加工の分野での利用のために重要で
ある。特別な共振器設計によって帯域幅を１００ｐｍ末
満、ある場合には１ｐｍ、に減少させるための技術は、
よく知られている。中心的な発光波長を調整し制御する
ための技術も利用可能である。しかしながら、これらの
技術の大部分は正確に絶対波長を決定することができ
ず、相対的に波長を調整および制御するのに役立つだけ
である。さらに、これらの技術を使っても、相対的な波
長変化さえ望まれるほど正確には決定できない。

【０００４】スペクトルグラフの特定の増分の設定が、
例えばナノメータなどの通常の単位における絶対波長に
対応するように較正されると、スペクトル帯域を調整す
る際に絶対波長をおおざっぱに決定したり、あるいは基
準波長からの波長変化を決定したりすることは可能であ
る。しかしながら、従来技術は非常に正確な絶対波長と
増分波長変化の情報をいつでも提供するものではない。
これは、従来のスペクトルグラフではしばしば困難な従
来の較正技術を用いなくてはならないからである。さら
に、較正処理後においてはいつでも、システムの稼働中
においても、光学的ドリフトと、他の光学的、熱的、そ
して電子的な現象が不確定性と不正確性を常に生み出
す。さらに、波長較正は通常、例えば特定の狭い線を放
射するスペクトルランプなどの波長較正のためのスペク
トル基準ツールと一緒にスペクトルグラフを使用するシ
ステムの稼働光線経路（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｂｅａｍ
ｐａｔｈ）の外部で行われる。従って、非常に正確
で、短時間でできる絶対波長の決定法と微調整法が必要
とされる。

【０００５】特に、ＩＣ製造に使用可能な照明ツールの
特性に依存する±５ｐｍから±１００ｐｍまでの波長範
囲から成る同調可能幅（ｔｕｎｉｎｇ ｖｅｒｓａｔｉ
ｌｉｔｙ）を有しながら、±０．２５ｐｍの範囲内の精
度を有するＵＶ発光エキシマレーザに対する絶対波長較
正の技術を持つことが望ましい。ある特定元素の狭いス
ペクトル吸収線を使って、狭帯域ＫｒＦエキシマレーザ
発光の絶対波長を正確に決定して高解像度分光計を較正
するための利用可能な技術が存在する。これらの利用可
能な技術では、２４８．３２７及び／または２４８．４
１８５ｎｍにおける鉄（Ｆｅ）の原子遷移が、透過光の
減少または光ガルバノ効果（ｏｐｔｏ−ｇａｌｖａｎｉ
ｃ ｅｆｆｅｃｔ）のいずれかを使って、吸光の信号を
検出するために使用される。フォメンコフ（Ｆｏｍｅｎ
ｋｏｖ）に与えられた米国特許第５，４５０，２０７
号、Ｆ．バビン（Ｆ．Ｂａｂｉｎ）らによるＯｐｔ．Ｌ
ｅｔｔ．，第１２巻ｐ４８６（１９８７年）を参照され
たい。また、Ｒ．Ｂ．グリーン（Ｒ．Ｂ．Ｇｒｅｅｎ）
らのＡｐｐｌ．ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．第２９巻ｐ７２７
（１９７６年）も参照されたい（この論文には、リチウ
ム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、ウラン（Ｕ）そして
バリウム（Ｂａ）を含む種々のガスの気体放電における
光吸収の検出が報告されている）。

【０００６】バビンらは、ＫｒＦレーザの絶対発光波長
を決定するために光ガルバノ効果を使用することを明ら
かにしている。陽極と陰極を有するガルバトロン（ｇａ
ｌｖａｔｒｏｎ）はレーザ光線の光経路に配置される。
Ｆｅ蒸気がガルバトロンを満たしている。電圧は陰極と
陽極の間でモニターされる。レーザの発光波長は狭めら
れ、２４８ｎｍの周りの範囲で同調される。陽極と陰極
の間のＦｅ蒸気に満たされた一塊りの気体に衝突する光
線の波長がＦｅの原子遷移に対応するとき、準位間の共
振によって陽極と陰極の間の電圧に顕著な変化が生じ
る。Ｆｅの吸収線はよく知られており、かつ安定してい
るので、狭められたレーザ発光帯域の絶対波長を決定す
ることができる。

【０００７】フォメンコフ（Ｆｏｍｅｎｋｏｖ）は光検
出器を使ってＫｒＦレーザから放射された光の強度を検
出することを明らかにしている。ここでも、その内部に
Ｆｅ陰極を有するガルバトロンが使用されている。陰極
は、陰極と陽極との間に電流が生成されるとき、ガルバ
トロンを満たすＦｅ蒸気を発する。ＫｒＦレーザから放
射された光は、光検出器に衝突する前に、ガルバトロン
のガス状鉄媒体を横切って進む。波長がＦｅの原子遷移
に対応するとき、Ｆｅガスは光を吸収し、その結果、検
出される光の強度は減少する。再びＫｒＦレーザ発光の
絶対波長は決定可能である。

【０００８】バビン（Ｂａｂｉｎ）らによって記述さ
れ、フォメンコフにより確認されている光ガルバノ効果
によって、ＫｒＦエキシマレーザ・システムの絶対放射
波長を非常に正確かつ信頼性をもって決定することがで
きる。ロカイ（Ｌｏｋａｉ）らに与えられた米国特許第
４，９０５，２４３号を参照されたい。周知の技術で
は、Ｎｅバッファガス環境においてＦｅ蒸気を含む密封
されたホロー陰極ランプが使用される。光ガルバノセン
サ、ガルバトロンＬ２７８３シリーズに関する１９８９
年１１月の日本の「ハママツ・データシート」を参照さ
れたい。こうして、Ｆｅランプは２４８ｎｍスペクトル
範囲におけるＫｒＦリソグラフィレーザ・システムの絶
対波長較正のための重要かつ信頼し得るツールとなっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術背景が
あるものの、±０．２５ｐｍの精度を有する１９３ｎｍ
スペクトル範囲において、エキシマレーザ・システム、
特にＡｒＦリソグラフィレーザ・システムのための絶対
波長の較正能力を持つことが望ましい。また正確な絶対
波長較正を維持しながら、およそ１９２．５から１９４
ｎｍまでの範囲、特におよそ１９３．０から１９３．６
ｎｍまで範囲で、ＡｒＦレーザ・システムの同調可能幅
を持つことはさらに望ましい。さらに、速く信頼でき、
かつ光線経路の追加的な複雑な光学的位置合わせなしに
簡単に実施される、例えば固定されたスペクトル基準ツ
ールを使用するシステムのようなエキシマレーザ・シス
テムに対する較正技術を持つことも望ましい。

【００１０】そこで、本発明の課題は、こうした望まし
い特徴その他を実現することができる絶対波長の較正技
術を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、ＡｒＦエキシマレーザ・システムの狭め
られたスペクトル発光帯域の絶対波長を測定するための
波長較正モジュールを備えたシステムを提供する。狭め
られたスペクトル発光は、その狭められた発光の一成分
が一つ以上の絶対波長においてモジュールに向けられた
ときに、そのモジュールと相互作用し、その相互作用の
効果が検出される。相互作用の効果が検出されると、狭
められたスペクトル発光の絶対波長は正確に決定され
る。モジュールは、１９３ｎｍの周りに準位遷移線を有
する元素（または化合物）を含んでおり、好ましくは砒
素、ガスの炭化水素、ハロゲン化された炭化水素、炭素
混合不活性ガス、炭素、酸素、ゲルマニウム、白金蒸
気、そして他の金属蒸気から成るグループから選択され
る。

【００１２】本発明はさらに、波長較正モジュールとし
て、陰極と陽極を備えたガルバトロンを提供する。好ま
しくは、狭められた発光がガルバトロンに向けられ、そ
の狭められた発光が広帯域ＡｒＦエキシマレーザの放射
スペクトル内で同調させられるときに、光ガルバノ共振
効果によって電圧変化がガルバトロンの陰極と陽極の間
で検出される。あるいはその代わりに、光の波長を同調
させる際に、ガルバトロンのガス媒体を横切って進む光
の強度をモニタするために、光検出器が配置される。こ
のとき検出強度は、ガス媒体の吸収遷移線の周りで顕著
な減少を示す。狭められた発光の絶対波長はそのとき、
広帯域スペクトル内のどこでも正確に決定される。

【００１３】このシステムはなるべくさらに、ＡｒＦエ
キシマレーザ・チェンバと光共振器、スペクトル狭化・
同調ユニット、そして相対的な波長の検出、制御、同調
のための検出・制御ユニットを備える。ＡｒＦレーザの
狭いスペクトルの発光帯域は光共振器の出力連結ミラー
を経由して、波長較正モジュールに向けられる。

【００１４】以上の他に、波長較正システムが、エキシ
マレーザの狭められたスペクトル発光帯域の絶対波長を
測定するために提供される。好ましくは、エキシマレー
ザは、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、
そしてＦ_２エキシマレーザから成るグループから選択さ
れる。このもう一つのシステムは、光吸収元素（または
化合物）で満たされ、システムの光学素子を封入するパ
ージチェンバ（ｐｕｒｇｅｃｈａｍｂｅｒ）を備える。
システムがＡｒＦエキシマレーザ・チェンバを備えると
き、光吸収元素（または化合物）は好ましくは酸素ガス
である。エキシマレーザの狭められたスペクトル発光帯
域が光吸収元素（または化合物）の光吸収線を使って同
調させられるとき、強度の減少が観測され、測定され
る。パージチェンバは、較正システムをレーザ光線生成
システムへ転換するため、またはその逆を行うため、窒
素ガスによるパージが可能である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の態様を詳細に説明する。本発明の第１の実施
態様による狭帯域ＡｒＦエキシマレーザ・システムは図
１に示されおり、以下をそれについて説明する。およそ
１９３ｎｍで発光するＡｒＦエキシマレーザ・チェンバ
１は種々の光学的部品と電子的部品によって取り囲まれ
ている。レーザ・チェンバ１には通常、例えばブルース
タ角だけ傾いた斜めの窓が設けられている。レーザ・シ
ステムは、反射性の高いミラー１０、偏光器１３、光線
分割器９ａと、波長狭化・同調ブロック（ｗａｖｅｌｅ
ｎｇｔｈ ｎａｒｒｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｔｕｎｉｎｇ
ｂｌｏｃｋ）５を備える共振器を含む。システムはさ
らに波長較正モジュール２を含む波長較正システムを備
える。

【００１６】波長較正モジュール２は、１９３ｎｍの周
りに一つ以上のエネルギー準位遷移線を有する元素（ま
たは化合物）２１を含む、または備える。エネルギー準
位遷移線は、検出される、元素（または化合物）２１の
原子、電子、あるいは分子のエネルギー状態の間の原子
あるいは分子の遷移である。光遷移は、原子または分子
と光子との相互作用によって引き起こされ、促進され、
あるいは刺激されたものである。光遷移を伴う相互作用
の例としては、吸収、放射、ラマン散乱と誘導放射が含
まれる。

【００１７】元素（または化合物）２１は好ましくはホ
ロー陰極ランプ２の中に含まれたガス蒸気である。モジ
ュール２内で元素（または化合物）２１として用いられ
てよい蒸気の化学物質は１９３ｎｍの周りに線（ライ
ン）を有する。これらの化学物質のいくつかは、ヒ素
（１９３．６９６ｎｍ）、ゲルマニウム（１９３．７５
０ｎｍ）、炭素（１９３．０９０５ｎｍと他の線）、ガ
ス状炭化水素、ハロゲン化された炭化水素と炭素混合不
活性ガスを含む。さらに、酸素は元素２１として用いら
れてよく、ＡｒＦレーザの広帯域発光スペクトル内にい
くつかの光遷移線を有する。図３と図４はそれぞれ１９
３ｎｍの周りの酸素と炭素の光吸収係数の典型的なグラ
フを示している。上で言及されたものに加えて、広帯域
発光スペクトル内の検出可能な準位遷移線を有する、例
えば図６においてＡｒＦエキシマレーザに対して示され
ているような他の化学物質が、波長較正モジュール２内
に含まれる元素（または化合物）２１として使用されて
よい。１９３ｎｍの周りに遷移線を示す準透明な結晶と
液体も使用されてよい。

【００１８】図５は波長較正モジュール２の一例である
ガルバトロン（ｇａｌｖａｔｒｏｎ）を示している。ガ
ルバトロンは元素（または化合物）２１によって気体の
形で満たされて、それによってパージされることもあ
る。ガルバトロン中の陰極２２は固体の形にある元素
（または化合物）２１を含んでよく、そのときには、電
流がガルバトロン内部の陰極２２と陽極２３との間に流
されるときに、気体の形で元素（または化合物）を放射
する。レーザチェンバからのレーザ光は陰極２２を通過
して、レーザ光の波長が元素（または化合物）２１の準
位間遷移に対応するときには、ガスの化学物質の準位間
共振を生じさせる。レーザ光がこれら特定の波長に合わ
されるとき、顕著な電圧変化が陰極２２と陽極２３との
間に検出される。その結果、光線がガルバトロン内のガ
ス化学物質２１のエネルギ準位遷移に対応する波長を有
するとき、電圧変化が検出され、そのとき狭帯域の絶対
波長が決定可能となる。

【００１９】図２に示されたように、ガルバトロンは異
なった方法で使用されてよい。図２は図１の配置構成を
含み、さらにガルバトロンの近くに配置された光検出器
２５を備える。図２のシステムでは、ガルバトロンは、
上に記述されたように、ガスの形にある元素（または化
合物）２１で満たされたモジュール２の役割を果たす。
ガルバトロンの陰極２２を固体状態の元素（または化合
物）２１で形成し、陽極２３と陰極２２の間に十分な強
度の電流を流して元素（または化合物）２１を昇華させ
ることによって、ガス元素（または化合物）２１が、ガ
ルバトロンを満たすように構成されてよい。

【００２０】陽極と陰極とにわたる電圧は、図１のシス
テムと同様に、図２のシステムではモニタされていない
（すなわち、入射光によって誘導される元素（または化
合物）２１の化学物質におけるエネルギー共振準位を検
出する目的のためには）。その代わり、光の強度が、そ
れがガルバトロンを通過する際に検出される。そうする
ことによって、検出強度が吸収線に対応している波長に
おいて期待されるもの未満まで減少したときに、元素
（または化合物）２１の吸収線が検出される。光吸収の
絶対波長は元素（または化合物）２１に対して知られて
いるので、レーザ光の絶対波長は決定可能である。

【００２１】レーザ光の波長はエネルギーバンド準位
と、ガス体元素（または化合物）２１の化学物質の遷移
確率の知識から決定される。すなわち、レーザ光線の波
長が図６の広帯域スペクトルにわたって同調（チューニ
ング）されるとき、光線の絶対波長は、それが有限の遷
移確率密度を有するガス体化学物質２１の準位間遷移エ
ネルギーに対応する度に、正確に決定される。遷移準位
共振モードの絶対波長は、それらが光吸収元素（または
化合物）の隣接する、または取り除かれた量子化エネル
ギー状態の相対的ポジションと適用可能な遷移規則によ
って決定されるために、正確に、かつ確かに分かってい
る。

【００２２】広帯域ＡｒＦエキシマレーザ発光スペクト
ルは、１９２．５ｎｍと１９４．０ｎｍの間の範囲に存
在し、１９３．０ｎｍと１９３．６ｎｍの間が最も強
い。図６はまた、１９３ｎｍの周りの広帯域ＡｒＦエキ
シマレーザスペクトル内の、シューマン・ルンジ・バン
ド（Ｓｃｈｕｍａｎｎ−Ｒｕｎｇｅ ｂａｎｄｓ）とし
て知られている酸素の分子吸収線を示している。酸素分
子の回転及び振動遷移に対応しているこれらの吸収線の
いくつかは、広帯域ＡｒＦレーザ発光スペクトル中に観
察される。さらに、１９３．０９０５ｎｍにおいてメイ
ンとなる炭素吸収線は、図６のスペクトルにおいて
「Ｃ」によって印付けられている。

【００２３】図７は、本発明のレーザ及びレーザ波長較
正システムのいずれかの実施の態様を使って、エキシマ
レーザの広帯域スペクトル内において狭められた発光帯
域を同調させる（チューニングする）ための方法を示し
ている。スペクトルは、図２のシステム、あるいは後に
記述される図８のシステムを使って、特別に作り出され
てよい。広帯域発光スペクトル４１は、広範囲の波長を
包むように示されている。狭められた発光線４２４７
が、広帯域包絡線４１内に示されている。期待されるよ
うに、線４２、４４と４６は、それらが、元素（または
化合物）２１が光学的にいくらかのレーザ強度を吸収し
ている波長にスペクトル的に位置しているために、広帯
域４１の値からは減少した強度を有する。線４３、４
５、４７は、元素（または化合物）２１がそれらの波長
において光吸収を示さないので、広帯域（４１）の利得
（ゲイン）に対応している強度を有する。すなわち、図
７の典型的なグラフにおける酸素吸収がなければ、Ａｒ
Ｆレーザの振幅は広帯域発光スペクトルの利得カーブを
描く。

【００２４】線４２，４４と４６の絶対波長は、よく知
られた群論的かつ量子力学的計算と、光吸収元素（また
は化合物）２１の吸収線に関する実験的測定から直接決
定することが可能である。線４３，４５と４７の絶対波
長は、最も近い吸収線と、それらの間に位置する線４
３，４５または４７の相対ポジションから間接的に決定
することが可能である。例えば、もし線４５がλ_２にお
ける線４４とλ_３における線４６との間の中間に位置し
ていたら、そのときには、λ^＊における線４５はλ^＊＝
λ_２＋１／２（λ_３−λ_２）の絶対波長に位置したであ
ろう。代わりに、もしガス体元素（または化合物）２１
がただ１つだけの吸収線、例えば線４４を持つなら、そ
のときには線４５の絶対波長は、線４４の波長と広帯域
４１のスペクトル特性と、レーザ同調素子５の分散特性
の知識から決定可能である。

【００２５】図１と図２のような波長較正モジュールを
含むＡｒＦエキシマレーザ・システムは、以下の電子的
部品及び光学的部品を含む。メインコントロールユニッ
ト４は、ディスプレイ８はいうに及ばず、ライン狭化・
同調ブロック５のためのモータ駆動６と電子的に通信す
る。メインコントロールユニット４は、レーザ・システ
ムをコントロールするための、標準的ＰＣ、または特別
に設計されたマイクロプロセッサ・ユニットのいずれか
である。

【００２６】システムはさらに、波長較正モジュール２
のための信号処理・駆動源３を備える。信号処理・駆動
源３は波長較正モジュール２に電源を提供する。信号処
理・駆動源３はさらに、ガス体元素（または化合物）２
１に一致する狭帯域放射線によって照射されるとき、ガ
ルバトロンを通る電流の変化を検出する。これらの電流
変化は非常に小さい場合があり、そのため精密回路がし
ばしば使われる。

【００２７】ディスプレイ８は、波長モニタ部品７から
の信号情報を受信する。波長モニタ部品７は好ましくは
波長分散素子と光検出器を含む。一般的な設計には、モ
ニタエタロン（ｍｏｎｉｔｏｒ ｅｔａｌｏｎ）、いく
つかのレンズと、フォトダイオード・アレーが含まれ、
エタロンフリンジパターンがダイオード・アレーに映し
出される。レーザの波長がモータ駆動６によって同調さ
せられる（チューニングされる）とき、フリンジパター
ンはダイオード・アレー上を移動し、波長のずれを測定
することができる。

【００２８】レーザ・チャンバ１の一端において、チェ
ンバ１からの光線は、光線をライン狭化・同調ブロック
（ｌｉｎｅ ｎａｒｒｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｔｕｎｉｎ
ｇｂｌｏｃｋ）５に向けられる成分と反射されない成分
とに分割する第１の光線分割器９ａに衝突する。ライン
狭化・同調ブロックは共振器のライン狭化部分である。
光線分割器９ａは偏光光線分割器（ｐｏｌａｒｉｚｉｎ
ｇ ｂｅａｍ ｓｐｌｉｔｔｅｒ）でよい。ライン狭化
・同調ブロック５は、１０から１００ｐｍまでのライン
狭化が望まれるときには、一つ以上のプリズムと、高反
射率ミラーを備えることができる。ライン狭化・同調ブ
ロック５は、１０ｐｍ未満のライン狭化が望まれるとき
には、一つ以上のプリズムと一つの回折格子を備えるこ
とができる。それ以上のライン狭化に対して、ライン狭
化・同調ブロックは一つ以上のエタロンを含むことがで
きる。

【００２９】光線分割器９ａはいくらかの光線を反射
し、光線の残りの大部分は光経路に沿って反射されずに
あり続ける。反射されなかった部分は、それを波長モニ
タ部品７に向けられる成分と狭帯域出力光線１２の役割
を果たす成分に分割する第２の光線分割器９ｂに衝突す
る。

【００３０】チャンバ１の他端では、光線はチャンバ１
から発生し、偏光器１３に衝突した後、共振器ミラー１
０に衝突する。図１の好ましい共振器はこのため偏波連
結共振器設計（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｕｐｌ
ｅｄ ｒｅｓｏｎａｔｏｒｄｅｓｉｇｎ）である。偏光
器１３はレーザ放射の偏光状態を調整するが、偏光状態
はレーザ放射が光線分割器９ａに向けられる際に特に重
要となる。チャンバ１も共振光線に関してブルースター
角だけ傾いた一つ以上の窓を設けてよい。あるいは代わ
りに、好ましくないけれども、出力カプラが使用されて
よく、もし使用されるならば、それは光線分割器９ａと
９ｂの間に挿入されることになる。

【００３１】好ましい構成では、共振器ミラー１０は光
線の大部分を反射するが、小さな部分は、ミラー１０を
通過したときの透過率、または単純にミラー１０に衝突
しないことのいずれかによって、反射されずにあり続け
る。一般に透過率のケースでは、ミラー１０は０．１か
ら１％までの範囲の透過率を有する。特に、透過率はお
よそ０．５％である。反射されない部分は、それが波長
較正ツール２に衝突するまで続く。

【００３２】この好ましい装置を使用すると、非常に正
確な絶対波長較正が実行できる。較正は、追加的な光学
的位置合わせなしに、システムが通常稼働する間、また
は予定されたもしくは予定されていない稼働時間の間の
短い仮の時間の間に、実行することが可能である。

【００３３】特に図１のシステムを参照すると、図１の
システムを使用する典型的な較正手順は以下の通りであ
る。最初に、メインコントロールユニット４によってＡ
ｒＦレーザ１の狭帯域発光の粗い同調（チューニング）
が、スペクトル狭化モジュール（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｎ
ａｒｒｏｗｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）５と、モータ駆動６
を使って実行される。スペクトル狭化モジュール５は好
ましくは回折格子であって、システムの波長の粗い同調
のために使用される。波長ポジションは、好ましくはエ
タロンを含む波長モニタモジュール７によって観測され
る。フリンジパターンはディスプレイ８上に示される。
同時に、ガルバトロン２の陰極２２と陽極２３の間の電
位差の信号は信号処理ユニット３によってモニターされ
る。メイン処理・データ記録素子４は信号処理・駆動源
３と通信する。狭められたスペクトル光線の波長が元素
（または化合物）２１の光遷移線の波長と一致すると、
狭められた帯域の絶対ポジシヨンをより正確に決定する
ために、既知の線の波形にわたる微同調に進む。システ
ムのスペクトル配列に対応している遷移線のポジション
は将来の参考のためにメインコントロールユニット４に
よって記録される。

【００３４】ガルバトロン２の設計を、図４に示されて
いるように、それが例えばおよそ１９３．３ｎｍの周り
の炭素光吸収線の波長を強調する役割を果たすように修
正することは可能である。システムのノイズに対する信
号の比率は、バッファ・ガスと蒸発した元素（または化
合物）及び／または特定物質との特定の混合を使って高
められる場合がある。図９に示されているように、ガル
バトロンの通常の吸収信号の増大や、同調範囲の中間点
により近く位置する比較的弱い線の上昇が期待できる。
図９に関して、スペクトルを得るために使用されるモジ
ュール内の炭素ホロー陰極は酸化物でドープされる。

【００３５】あるいは代わりに、図１の構成はガルバト
ロンの近くに光検出器２５を備えるように修正されてよ
い。ただしこの光検出器は、元素（または化合物）２１
を横切るレーザ光の一部が後にそれに衝突するように配
置される。次いで、この好ましい方法は、図２の実施態
様を使って、陰極２２と陽極２３の間の電圧をモニタし
ないように修正することができる。電流は陰極２２と陽
極２３の間にだけ生成され、少しでもあれば、陰極２２
を含む固体元素（または化合物）２１のガス放射を生じ
させる。光検出器２５はＡｒＦレーザチェンバから放射
された光の強度を、その光がガス体のガルバトロン媒体
を横切った後にモニタする。ガス体化学物質２１の吸収
線において、光の絶対波長が決定可能である。さらにこ
の代替的方法に付言すると、ホローランプは陰極２２か
らの放射とは別の方法で、ガス体元素（または化合物）
２１によって満たされてよく、そうすれば陰極２２と陽
極２３の必要性が取り除かれる。図１の実施態様のガル
バトロンは次いでガス体元素（または化合物）２１で満
たされ、放電チェンバ１と光検出器２５との間のエキシ
マレーザ光線経路に沿って配置されるチェンバとなるよ
うに修正されてよい。

【００３６】図８は本発明の第３の実施態様を示した図
である。これは、レーザの光線経路に沿って配置され、
好ましくは酸素であるガス体光吸収元素（または化合
物）２１によってパージ可能なチューブまたはパージチ
ェンバ１０４を備えている。いくらかの炭化水素ガスと
ハロゲン化された炭化水素ガスが酸素の代わりに使用さ
れる場合がある。同じく、炭素のトレースが不活性ガス
に含まれている炭素混合物（ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔａ
ｍｉｎａｔｉｏｎ）も酸素ガスの代用となる。このパー
ジチェンバ１０４は通常は稼働中のシステムの一部であ
る。チャンバ１０４は、しかしながら、Ｏ_２ガスではな
く、好ましくはＮ_２ガスまたはＡｒガスのような不活性
ガスによってシステムの稼働中にパージされる。この不
活性ガスパージは封入された光学素子を腐食と埃から保
護するために行われ、皮肉にも、絶対波長の較正を実行
する上では非常に役立つ強いシューマン・ルンジ（Ｓｃ
ｈｕｍａｎｎ−Ｒｕｎｇｅ）Ｏ_２ガス吸収を避けるため
にも行われる。波長較正が実行されているときには、パ
ージチェンバ１０４はなるべくＯ_２ガスだけで満たされ
る。このようにしてパージチャンバ１０４を使うこと
は、較正目的のために、特別なユニットの必要性がレー
ザ・システムに一切付加されない、あるいは手近に保た
れるので、有利である。これによって、酸素タンクだけ
が購入され、研究室内の窒素タンクの傍らに保持される
必要があるだけで、金銭やレーザ筐体内のスペースが節
約される。システムの絶対波長較正を実施するために複
雑な配置構成を設けたり、あるいは解体したりする必要
がないことから、貴重な時間も節約される。

【００３７】光線強度は、診断のためのモニターエタロ
ンとＣＣＤ検出器を備えた、元素（または化合物）２１
の吸収線に対応する減少した強度を測定する波長モニタ
モジュール１０６を使ってモニターされる。元素（また
は化合物）２１の吸収波長は、既知または計算可能であ
るので、レーザ・システムの発光の絶対波長は正確に決
定可能である。酸素は、容易に入手可能でガスとして貯
蔵可能であるので使用にすることができ、また、この酸
素によりチャンバ１０４を容易にパージできる。また、
酸素は、図６の広帯域発光スペクトル中に多数の吸収線
を有し、それによって波長決定がさらに容易となる。再
び、炭化水素ガスのような別の吸収ガス化学物質あるい
は準透明な固体または液体セルのようなものも、それが
図４の広帯域スペクトル内に一つ以上の吸収線を有する
ならば、光学経路に沿って配置することができる。波長
同調は、分散素子と再帰反射器（ｒｅｔｒｏｒｅｆｌｅ
ｃｔｏｒ）を備えるライン狭化ブロック１０２によっ
て、レーザチェンバ１０１の反対側の一端において実行
される。

【００３８】図８には、この第３の実施態様の好ましい
配置構成が示されている。第３の実施態様のシステムは
エキシマレーザまたはその他の、様々なレーザ・システ
ムのいずれかを含むことは指摘しておく。パージガスの
適切な選択は、含まれる特定のレーザ発光波長に依存し
て行われる。

【００３９】図８に示されたＡｒＦエキシマレーザ・チ
ェンバ１０１は、およそ１９３ｎｍで発光する。光線は
チャンバ１０１を第１の端から出て、パージチャンバ１
０４に入る。図８に示された好ましいパージチャンバ１
０４は、素子１０２と素子１０３で定義されるレーザ共
振器の部分的に内側、部分的に外側にある。あるいは代
わりに、パージチャンバ１０４はレーザ共振器の外側に
あってもよい。パージチャンバ１０４は空洞内またはレ
ーザ共振器の内部でもよい。

【００４０】較正プロセスの間、パージチャンバ１０４
は、１９３ｎｍの周りに少なくとも一つの吸収線を有す
る光吸収ガス、例えばＯ_２で満たされている。通常運転
の間は、パージチャンバは安定したレーザ動作を可能に
するためにＮ_２ガスで再充填される。Ｎ_２ガスとＯ_２ガ
スタンクによるパージチャンバ１０４へのアクセスはそ
れぞれ別々にバルブ１１０ａと１１０ｂによって制御さ
れる。

【００４１】光線は、その光線強度の大きな部分を光線
経路に沿ってチェンバ１０１に反射し返す出力カプラ１
０３に衝突する。出力カプラ１０３への入射光線の一部
は透過し、第１の光線分割器１０５ａに衝突する。この
光線の一部は反射され、一部は透過する。透過部分はシ
ステムの出力光線１１１である。光線分割器１０５ａに
よって反射された光線部分は第２の光線分割器１０５ｂ
に入射する。第２の光線分割器によって反射された成分
はエネルギーモニター１０７によってモニターされる。
第２の光線分割器を透過したもう１つの成分は、モニタ
エタロンとＣＣＤ診断法を備えた波長モニタモジュール
１０６に入る。波長モニタモジュール１０６はメインの
処理・データ収集ユニット１０８と通信する。

【００４２】一光線が、レーザチェンバ１０１を出てパ
ージチェンバ１０４に入る第１の端とは反対の第２の端
から現れる。レーザ・チェンバ１０１を第２の端から出
た光線は、分散素子と再帰反射器を備えたライン狭化・
同調ブロック１０２に衝突する。ライン狭化・同調ブロ
ック１０２は好ましくはプリズムと誘電体ミラーの組み
合わせ、またはプリズムと回折格子の組み合わせであ
る。プリズムと誘電体ミラーの組み合わせは、２つの独
立した部品または裏面が被覆されたプリズムによって実
現できる。好ましい実施態様では、プリズム正面は入射
光線に対してブルースター角で配置される。波長同調の
ためのモーター駆動１０９により、プリズム、ミラー、
または回折格子の分散角が制御される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施態様による狭帯域ＡｒＦエ
キシマレーザ・システムの略図である。

【図２】本発明の第２の実施態様による狭帯域ＡｒＦエ
キシマレーザ・システムの略図である。

【図３】図２の第２の実施態様の構成設定により検出さ
れた１９３ｎｍスペクトル範囲における波長に対する酸
素の吸収係数のグラフを示した図である。

【図４】炭素ホロー陰極ランプの波長に対する吸収信号
を示した図で、中性炭素（ｎｅｕｔｒａｌ ｃａｒｂｏ
ｎ）の３つの吸収線を示している。

【図５】図１と図２のシステムの波長較正モジュールを
示した図である。

【図６】酸素と炭素のいくつかの吸収線を示している広
帯域ＡｒＦレーザ発光スペクトルを示した図である。

【図７】図１の好ましい実施態様による絶対波長の較正
及び同調のプロセスのグラフを示した図である。

【図８】本発明の第３の実施態様による狭帯域ＡｒＦエ
キシマレーザ・システムの略図である。

【図９】炭素ホロー陰極が酸化物によってドープされ
た、ＡｒＦエキシマレーザのチューニング範囲内におけ
る炭素遷移線を示した図である。

【符号の説明】

１ １９３ｎｍ近くで発光するＡｒＦレーザチェンバ ２ 吸収元素（または化合物）を含む波長較正ツール ３ ２のための信号処理・駆動源 ４ メイン処理・データ記録装置 ５ ライン狭化・同調ブロック ６ 波長シフトのためのモータ駆動 ７ 波長モニタ装置 ８ 波長ディスプレイ ９ａ、９ｂ 光線分離器 １０ 共振器ミラー １２ 狭帯域出力光線 １３ 偏光器 ２１ ガス体元素（または化合物） ２５ 光検出器 １０１ 傾斜窓を設けたＡｒＦレーザチェンバ １０２ 分散性物質と１００％再帰反射器を含むライン
狭化ブロック １０４ パージチェンバ １０５ａ，１０５ｂ 光線分離器 １０６ モニタエタロンとＣＣＤ診断法を備えた波長モ
ニタモジュール １０７ エネルギモニタ １０８ メイン処理・データ獲得ユニット １０９ 波長同調のためのモータ駆動 １１０ａ，１１０ｂ ガスバルブ １１１ 出力光線

フロントページの続き (71)出願人 591283936 ラムダ・フィジーク・ゲゼルシャフト・ツ ァ・ヘルシュテルンク・フォン・ラーゼル ン・ミット・ベシュレンクテル・ハフツン グ ＬＡＭＢＤＡ ＰＨＹＳＩＫ ＧＥＳＥＬ ＬＳＣＨＡＦＴ ＺＵＲ ＨＥＲＳＴＥＬ ＬＵＮＧ ＶＯＮ ＬＡＳＥＲＮ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵ ＮＧ ドイツ連邦共和国、37079 ゲッティンゲ ン、ハンス−ベックラー−シュトラーセ 12 (72)発明者 ユルゲン・クラインシュミット ドイツ連邦共和国、06667 ヴァイセンフ ェルス、ローザ−ルクセンブルク−シュト ラーセ 18 (72)発明者 ウーヴェ・シュタム ドイツ連邦共和国、37085 ゲッティンゲ ン、ハインホルツヴェーク 29 (72)発明者 クラウス・フォーグラー ドイツ連邦共和国、37081 ゲッティンゲ ン、リヒテンヴァルダー・シュトラーセ 13

Claims (61)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＡｒＦ（ａｒｇｏｎ ｆｌｏｕｒｉｄ
   ｅ）エキシマレーザの狭められたスペクトルの発光の絶
   対波長を測定するためのモジュールであって、 前記ＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍの周りの前記狭
   められたスペクトルの発光の一部と光学的に相互作用す
   る手段と、 前記狭められたスペクトルの発光の一部が前記光学的相
   互作用手段に向けられたときに前記光学的相互作用を検
   出する手段と、 前記光学的相互作用が発生してそれが検出されたとき
   に、前記狭められたスペクトルの発光の絶対波長を決定
   するための手段とを備えていることを特徴とする波長較
   正モジュール。
2. 【請求項２】 前記狭められたスペクトルの発光を相対
   的に同調させ制御するための手段をさらに備えているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の波長較正モジュール。
3. 【請求項３】 前記狭スペクトル発光が、前記光学的相
   互作用手段に向かう該狭スペクトル発光を検出するため
   に出力連結ミラーを経由して前記ＡｒＦエキシマレーザ
   から出力されることを特徴とする請求項１に記載の波長
   較正モジュール。
4. 【請求項４】 砒素、炭素、酸素、ゲルマニウム、ガス
   体炭化水素、ハロゲン化された炭化水素、炭素混合不活
   性ガス、そして白金蒸気から成るガスのグループから選
   択されたガス体蒸気が、前記狭スペクトル発光の一部と
   相互作用することを特徴とする請求項１に記載の波長較
   正モジュール。
5. 【請求項５】 ＡｒＦエキシマレーザの狭められたスペ
   クトルの発光の絶対波長を測定するための波長較正シス
   テムであって、 前記システムの波長同調能力内に準位間遷移を有するガ
   ス体化学物質で満たされたガルバトロン（ｇａｌｖａｔ
   ｒｏｎ）と、 前記狭められたスペクトルの発光を前記ガルバトロンを
   介して検出するための手段と、 前記狭スペクトル発光を波長同調させるための手段と、 前記狭められたスペクトルの発光が広帯域ＡｒＦエキシ
   マレーザの発光スペクトル内の１９３ｎｍの周りで同調
   させられるときに、少なくとも一つの準位間遷移線を検
   出するための手段と、 前記狭スペクトル発光の絶対波長を決定するための手段
   とを備えていることを特徴とする波長較正システム。
6. 【請求項６】 前記ガルバトロンは、砒素、炭素、ゲル
   マニウム、炭化水素ガス、ハロゲン化された炭化水素、
   炭素混合不活性ガス、酸素、そして白金蒸気という気体
   から成るグループから選択された光学的相互作用ガスを
   含んでいることを特徴とする請求項５に記載の波長較正
   システム。
7. 【請求項７】 前記ガルバトロンは、その間に電流が流
   れる陰極と陽極とを備えていることを特徴とする請求項
   ５に記載の波長較正システム。
8. 【請求項８】 前記陰極は、昇華されて前記ガルバトロ
   ンをガス体として満たし、そして前記狭スペクトル発光
   と相互作用させるための、固体状態にある化学物質を備
   えていることを特徴とする請求項７に記載の波長較正シ
   ステム。
9. 【請求項９】 前記検出手段は、前記陰極と前記陽極と
   の間の電位差を検出することを特徴とする請求項７に記
   載の波長較正システム。
10. 【請求項１０】 前記検出手段は、前記狭められた光線
    が前記ガルバトロンの前記ガス体化学物質を通過して該
    ガス体化学物質と相互作用した後に、前記狭スペクトル
    発光の強度を検出することを特徴とする請求項７に記載
    の波長較正システム。
11. 【請求項１１】 Ａｒエキシマレーザ・チェンバと、光
    共振器と、 スペクトル狭化・同調ユニットと、 相対的な波長の検出、制御及び同調のための検出・制御
    ユニットと、 そのそれぞれが前記Ａｒエキシマレーザの広帯域発光ス
    ペクトル内に少なくとも一つの準位間遷移線を有する、
    砒素、炭素、ゲルマニウム、炭化水素、ハロゲン化され
    た炭化水素、炭素混合不活性ガス、酸素、そして白金蒸
    気から成るガスのグループから選択されたガスを含んだ
    ガルバトロンとを備え、 前記レーザからの狭スペクトル発光が前記広帯域スペク
    トル内で同調されるとき、前記狭スペクトル発光の一部
    が前記共振器の出力連結ミラーを経由して波長較正モジ
    ュールに向けられ、前記少なくとも一つの準位間線が検
    出され、それによって前記狭スペクトル発光の波長が決
    定されるように構成されていることを特徴とする狭帯域
    Ａｒエキシマレーザ・システム。
12. 【請求項１２】 前記ガルバトロンは、その間に電流が
    流れる陰極と陽極とを備えていることを特徴とする請求
    項１１に記載の狭帯域Ａｒエキシマレーザ・システム。
13. 【請求項１３】 前記陰極は、昇華されて前記ガルバト
    ロンをガス体として満たし、そして前記狭スペクトル発
    光と相互作用させるための、固体状態にある化学物質を
    備えていることを特徴とする請求項１２に記載の狭帯域
    Ａｒエキシマレーザ・システム。
14. 【請求項１４】 前記検出手段は、前記陰極と前記陽極
    との間の電位差を検出することを特徴とする請求項１１
    に記載の狭帯域Ａｒエキシマレーザ・システム。
15. 【請求項１５】 前記検出手段は、前記狭められた光線
    が前記ガルバトロンの前記ガス体化学物質を通過して該
    ガス体化学物質と相互作用した後に、前記狭スペクトル
    発光の強度を検出することを特徴とする請求項１１に記
    載の狭帯域Ａｒエキシマレーザ・システム。
16. 【請求項１６】 ＡｒＦエキシマレーザの広帯域スペク
    トル内に少なくとも一つの光準位間遷移を有するガス体
    化学物質で満たされたガルバトロンを含む波長較正シス
    テムを備えた、狭帯域発光Ａｒエキシマレーザ・システ
    ムのスペクトル発光の絶対波長を決定するための方法で
    あって、 前記Ａｒエキシマレーザ・システムからの１９３ｎｍの
    周りの狭められた帯域の出力レーザ光線を提供するステ
    ップと、 前記ガルバトロンを満たしている前記ガス体化学物質を
    通過した前記出力光線を検出するステップと、 前記広帯域発光スペクトル内で前記狭スペクトル発光を
    同調させるステップと、 前記狭スペクトル発光が前記広帯域発光スペクトル内で
    同調されるときに、前記ガス体化学物質の少なくとも一
    つの光準位間遷移を検出するステップと、 前記狭スペクトル発光の絶対波長を決定するステップと
    を含むことを特徴とする絶対波長較正方法。
17. 【請求項１７】 砒素、炭素、ゲルマニウム、ガス体炭
    化水素、ハロゲン化された炭化水素、炭素混合不活性ガ
    ス、酸素、そして白金蒸気から成るガス体化学物質のグ
    ループから前記ガス体化学物質を選択するステップをさ
    らに含むことを特徴とする請求項１６に記載の絶対波長
    較正方法。
18. 【請求項１８】 前記ガルバトロンは陰極と陽極を備
    え、該陰極と該陽極との間に電流を流すステップをさら
    に含むことを特徴とする請求項１６に記載の絶対波長較
    正方法。
19. 【請求項１９】 前記電流を流すステップの間に昇華さ
    せて前記ガルバトロンを満たし、そして前記狭められた
    スペクトルの発光と相互作用する、前記陰極のための物
    質を選択するステップをさらに備えていることを特徴と
    する請求項１６に記載の絶対波長較正方法。
20. 【請求項２０】 前記検出ステップは、 前記陰極と前記陽極との間の電位差を測定するステップ
    と、 前記電位差を、前記相互作用する化学物質の前記狭スペ
    クトル発光とのいかなる相互作用もなく測定された電位
    差と比較するステップとを含むことを特徴とする請求項
    １６に記載の絶対波長較正方法。
21. 【請求項２１】 前記検出ステップは、 前記狭スペクトル発光が前記光学的に相互作用する化学
    物質と相互作用した後に、該狭スペクトル発光の強度を
    測定するステップと、 前記強度を、前記相互作用する化学物質の前記狭スペク
    トル発光とのいかなる相互作用もなく測定された強度と
    比較するステップとを含むことを特徴とする請求項１６
    に記載の絶対波長較正方法。
22. 【請求項２２】 放電チェンバと共振器とを備えたエキ
    シマレーザの狭められたスペクトルの発光の絶対波長を
    測定するための絶対波長較正システムであって、 前記システムの光学素子を封入している、ガスに満たさ
    れたパージチェンバと、 前記狭められたスペクトルの発光を生成するための手段
    と、 前記パージチェンバを経由するように前記狭スペクトル
    発光を向けるための手段と、 広帯域エキシマレーザ発光スペクトル内で前記狭スペク
    トル発光を波長同調させるため手段と、 前記狭スペクトル発光が前記パージチェンバを通過する
    ように向けられ，前記広帯域スペクトル内で同調させら
    れるときに、該狭スペクトル発光の光吸収の少なくとも
    一つの線を該パージチェンバ内のガスによって検出する
    ための手段と、 前記狭スペクトル発光の絶対波長を決定するための手段
    とを備えていることを特徴とする絶対波長較正システ
    ム。
23. 【請求項２３】 前記ガスは酸素であることを特徴とす
    る請求項２２に記載の絶対波長較正システム。
24. 【請求項２４】 前記パージチェンバは、前記較正シス
    テムを出力レーザ光線生成システムに転換するために、
    不活性ガスによってパージすることができることを特徴
    とする請求項２２に記載の絶対波長較正システム。
25. 【請求項２５】 前記パージチェンバは前記システムの
    光学素子を封入すると共に、酸素ガスによってパージす
    るように構成することが可能で、また前記酸素ガスによ
    る光吸収は、前記狭スペクトル発光の絶対波長を決定す
    るために検出可能であることを特徴とする請求項２２に
    記載の絶対波長較正システム。
26. 【請求項２６】 前記パージチェンバは、ガス体炭化水
    素、ハロゲン化された炭化水素、そして炭素混合不活性
    ガスを含むガスのグループから選択されたガスによって
    パージするように構成することが可能で、また前記選択
    されたガスによる光吸収は、前記狭スペクトル発光の絶
    対波長を決定するために検出可能であることを特徴とす
    る請求項２２に記載の絶対波長較正システム。
27. 【請求項２７】 前記パージチェンバはさらに酸素ガス
    によってパージするように構成することが可能で、また
    前記酸素ガスによる光吸収は、前記狭スペクトル発光の
    絶対波長を決定するために検出可能であることを特徴と
    する請求項２６に記載の絶対波長較正システム。
28. 【請求項２８】 前記パージチェンバは、前記レーザの
    前記共振器内に位置することを特徴とする請求項２２に
    記載の絶対波長較正システム。
29. 【請求項２９】 前記パージチェンバは、前記レーザの
    前記共振器外に位置することを特徴とする請求項２２に
    記載の絶対波長較正システム。
30. 【請求項３０】 共振器ミラーが前記パージチェンバ内
    に位置することを特徴とする請求項２２に記載の絶対波
    長較正システム。
31. 【請求項３１】 エキシマレーザ・チェンバ及び光共振
    器と、前記レーザの広帯域発光スペクトルの範囲内で狭
    められたスペクトルの発光を作り出すスペクトル狭化・
    同調ユニットと、出力光線がそれを経由するように向け
    られたときに、システムの通常稼働の間に非光吸収ガス
    を含むように構成することができる、光学素子を封入し
    ているパージチェンバと、相対的な波長の検出、制御及
    び同調のための検出・制御ユニットとを備え、 前記エキシマレーザの広帯域発光スペクトル内で少なく
    とも一つの吸収線を有する光吸収ガスによりパージする
    ように前記パージチェンバを配置構成することと、 前記広帯域スペクトル内での前記狭スペクトル発光の波
    長較正及び波長同調のために、前記少なくとも一つの吸
    収線を検出することと、 前記狭スペクトル発光の前記吸収線を決定することとを
    含む改善点を有することを特徴とする狭帯域エキシマレ
    ーザ・システム。
32. 【請求項３２】 前記少なくとも一つの吸収線を検出す
    ることは、前記狭スペクトル発光が前記吸収ガスに満た
    されたパージチェンバを横切った後に複数の離散的な波
    長において測定された狭スペクトル発光の強度を、該狭
    スペクトル発光のいかなる部分も前記吸収ガスによって
    吸収されないときに前記と同一の複数の離散的な波長に
    おいて測定された狭スペクトル発光の強度と比較するこ
    とを含むことを特徴とする請求項３１に記載の狭帯域エ
    キシマレーザ・システム。
33. 【請求項３３】 前記少なくとも一つの吸収線を検出す
    ることは、前記パージチェンバを満たしている前記ガス
    の吸収係数のグラフを調べることを含むことを特徴とす
    る請求項３２に記載の狭帯域エキシマレーザ・システ
    ム。
34. 【請求項３４】 前記光吸収ガスは、酸素、砒素、ゲル
    マニウム及び炭素などから成るガスのグループから選択
    され、 前記選択されたガスによる光吸収は一つ以上の既知の波
    長において検出可能であり、それによって前記狭スペク
    トル発光の絶対波長が決定されることを特徴とする請求
    項３１に記載の狭帯域エキシマレーザ・システム。
35. 【請求項３５】 前記改善点は、酸素、ガス体炭化水
    素、ハロゲン化された炭化水素、炭素混合不活性ガス及
    び白金蒸気などのガスから成るグループから選択された
    ガスによってパージするように前記パージチェンバを配
    置構成することをさらに含み、 前記選択されたガスによる光吸収は前記狭スペクトル発
    光の前記絶対波長を決定するために検出可能であること
    を特徴とする請求項３１に記載の狭帯域エキシマレーザ
    ・システム。
36. 【請求項３６】 前記レーザの前記共振器内に前記パー
    ジチェンバを提供するステップをさらに含むことを特徴
    とする請求項３１に記載の狭帯域エキシマレーザ・シス
    テム。
37. 【請求項３７】 前記レーザの前記共振器外に前記パー
    ジチェンバを提供するステップをさらに含むことを特徴
    とする請求項３１に記載の狭帯域エキシマレーザ・シス
    テム。
38. 【請求項３８】 前記パージチェンバ内に共振器ミラー
    を配置するステップをさらに含むことを特徴とする請求
    項３１に記載の狭帯域エキシマレーザ・システム。
39. 【請求項３９】 当該エキシマレーザの広帯域スペクト
    ル内に少なくとも一つの光吸収線を持つ光吸収媒体で満
    たされたパージチェンバを有する波長較正システムを備
    えた狭帯域エキシマレーザ・システムのスペクトル発光
    の絶対波長を決定するための方法であって、 前記エキシマレーザ・システムからの狭帯域出力レーザ
    光線を提供するステップと、 前記光吸収媒体を経由した前記出力光線を検出するステ
    ップと、 前記狭スペクトル発光が前記広帯域発光スペクトル内で
    同調させられるときに、前記少なくとも一つの光吸収線
    を検出するステップと、 前記狭帯域発光の絶対波長を決定するステップとを含む
    ことを特徴とする絶対波長決定方法。
40. 【請求項４０】 酸素、ガス体炭化水素、ハロゲン化さ
    れた炭化水素、炭素混合不活性ガス、砒素、ゲルマニウ
    ム、炭素及び白金蒸気などのガス状媒体から成るグルー
    プから前記光吸収媒体を選択するステップをさらに含む
    ことを特徴とする請求項３９に記載の絶対波長決定方
    法。
41. 【請求項４１】 前記光吸収媒体は酸素ガスであること
    を特徴とする請求項３９に記載の絶対波長決定方法。
42. 【請求項４２】 前記光吸収媒体は、ガス体炭化水素、
    ハロゲン化された炭化水素及び炭素混合不活性ガスから
    成る媒体のグループから選択されることを特徴とする請
    求項３９に記載の絶対波長決定方法。
43. 【請求項４３】 放電チェンバと共振器とを含み、既知
    の波長を持つ狭帯域出力光線を生成する、ＡｒＦ（ａｒ
    ｇｏｎ ｆｌｏｕｒｉｄｅ）エキシマレーザであって、
    前記レーザからの狭帯域出力光線の波長を同調させる
    ための光学素子と、 １９３ｎｍの周りの範囲の出力光線の一成分と光学的に
    相互作用するための物質を含み、前記狭帯域出力光線を
    ある一つの特定の波長に同調させることを可能にするモ
    ジュールと、 前記狭帯域出力光線の波長が走査されるときに、前記物
    質の前記出力光線との相互作用の効果を測定するための
    手段と、 測定された前記物質の出力光線との相互作用の効果に基
    づいて、前記狭帯域出力光線の波長を決定するためのプ
    ロセッサを備えていることを特徴とするＡｒＦエキシマ
    レーザ・システム。
44. 【請求項４４】 少なくとも一つの共振器ミラーが前記
    モジュール内に配置され、前記モジュールは、通常は窒
    素ガスで満たされているパージチェンバを備え、かつ該
    チェンバを酸素ガスでパージするための手段を備えてい
    ることを特徴とする請求項４３に記載のＡｒＦエキシマ
    レーザ・システム。
45. 【請求項４５】 前記測定手段は、前記出力光線が前記
    モジュールの前記物質の一塊りを横切った後に、該出力
    光線の強度を測定するための光検出器を備えていること
    を特徴とする請求項４３に記載のＡｒＦエキシマレーザ
    ・システム。
46. 【請求項４６】 前記測定手段は、前記モジュールの前
    記物質の一塊りによって分かたれた２点間の電位差を測
    定するためのガルバノメータを備えていることを特徴と
    する請求項４３に記載のＡｒＦエキシマレーザ・システ
    ム。
47. 【請求項４７】 前記モジュールは陰極と陽極とを備え
    たガルバトロンであることを特徴とする請求項４３に記
    載のＡｒＦエキシマレーザ・システム。
48. 【請求項４８】 前記測定手段は、前記出力光線が前記
    ガルバトロンの前記物質を横切った後に、該出力光線の
    強度を測定するための光検出器を備えていることを特徴
    とする請求項４７に記載のＡｒＦエキシマレーザ・シス
    テム。
49. 【請求項４９】 前記陰極と前記陽極との間に電流が流
    され、前記陰極の物質がガス体の形で前記ガルバトロン
    を満たすように構成されていることを特徴とする請求項
    ４７に記載のＡｒＦエキシマレーザ・システム。
50. 【請求項５０】 前記測定手段は、前記陰極と前記陽極
    との間の電位差を測定することを特徴とする請求項４７
    に記載のＡｒＦエキシマレーザ・システム。
51. 【請求項５１】 前記モジュールは、通常は窒素ガスで
    満たされているパージチェンバを前記共振器内に備え、
    酸素によって該パージチェンバをパージするための手段
    をさらに備えていることを特徴とする請求項４３に記載
    のＡｒＦエキシマレーザ・システム。
52. 【請求項５２】 前記モジュールは、通常は窒素ガスで
    満たされているパージチェンバを前記共振器外に備え、
    酸素によって該パージチェンバをパージするための手段
    をさらに備えていることを特徴とする請求項４３に記載
    のＡｒＦエキシマレーザ・システム。
53. 【請求項５３】 前記モジュールは、 通常は窒素ガスで満たされており、かつその内部に共振
    器ミラーを備えたパージチェンバと、 前記チェンバを酸素でパージするための手段とを備えて
    いることを特徴とする請求項４３に記載のＡｒＦエキシ
    マレーザ・システム。
54. 【請求項５４】 既知の波長を持つ狭帯域出力光線を生
    成するエキシマレーザ・システムであって、 前記レーザからの前記狭帯域出力光線の波長を同調させ
    るための光学素子と、少なくとも一つの共振器ミラー
    と、 前記共振器ミラーを収容し、通常は窒素ガスで満たされ
    ており、かつ前記レーザの広帯域発光スペクトル内の狭
    帯域にある前記出力光線の一成分と光学的に相互作用す
    るためのガスによってそれ自身をパージするための手段
    を備えた、パージチェンバと、 前記狭帯域出力光線の波長が走査されるときに、前記ガ
    スの前記出力光線との相互作用の効果を測定するための
    手段と、 測定された前記ガスの出力光線との相互作用の効果に基
    づいて、前記狭帯域出力光線の波長を決定するためのプ
    ロセッサを備えていることを特徴とするエキシマレーザ
    ・システム。
55. 【請求項５５】 前記光学的に相互作用するためのガス
    は酸素であることを特徴とする請求項５４に記載のエキ
    シマレーザ・システム。
56. 【請求項５６】 白金蒸気が前記狭スペクトル発光の前
    記一部と相互作用することを特徴とする請求項１に記載
    のＡｒＦエキシマレーザ・システム。
57. 【請求項５７】 白金蒸気が前記狭スペクトル発光の前
    記一部と相互作用することを特徴とする請求項５に記載
    のＡｒＦエキシマレーザ・システム。
58. 【請求項５８】 白金蒸気が前記狭スペクトル発光の前
    記一部と相互作用することを特徴とする請求項１１に記
    載のＡｒＦエキシマレーザ・システム。
59. 【請求項５９】 白金蒸気が前記狭スペクトル発光の前
    記一部と相互作用することを特徴とする請求項１６に記
    載のＡｒＦエキシマレーザ・システム。
60. 【請求項６０】 前記光吸収ガスは白金蒸気であること
    を特徴とする請求項３１に記載のＡｒＦエキシマレーザ
    ・システム。
61. 【請求項６１】 前記光吸収媒体は白金蒸気であること
    を特徴とする請求項３９に記載のエキシマレーザ・シス
    テム。