JP2000200933A - 耐久性のあるエタロンベ―ス出力カプラ - Google Patents
耐久性のあるエタロンベ―ス出力カプラInfo
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- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
- H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
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- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08004—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
- H01S3/08009—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection using a diffraction grating
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】耐久性のあるエタロンベース出力カプラを提供
する。 【解決手段】出力カプラの主な要素は、２つのプリズム
のうちの一方の第１の面が他のプリズムの第１の面と平
行であり、それらが互いにファブリ・ペローエタロンを
生成するように配置された２つのプリズム１６４Ａ，１
６４Ｂである。これらの表面からの光の反射は、レーザ
への部分的なビームフィードバックを生成するように使
用される。出力カプラの各プリズムの第２の面は、ビー
ムがブリュースター角又はおおよそブリュースター角で
入り且つ出るような仕方で配置される。１９３ｎｍ出力
ビームを備えるＡｒＦレーザ用に設計された好ましい実
施形態では、プリズムはＣａＦ２からなり、それらは約
１気圧で窒素に浸される。この実施形態に関して、ブリ
ュースター角は、約５７度であり、各プリズムの頂角は
約３４度である。
する。 【解決手段】出力カプラの主な要素は、２つのプリズム
のうちの一方の第１の面が他のプリズムの第１の面と平
行であり、それらが互いにファブリ・ペローエタロンを
生成するように配置された２つのプリズム１６４Ａ，１
６４Ｂである。これらの表面からの光の反射は、レーザ
への部分的なビームフィードバックを生成するように使
用される。出力カプラの各プリズムの第２の面は、ビー
ムがブリュースター角又はおおよそブリュースター角で
入り且つ出るような仕方で配置される。１９３ｎｍ出力
ビームを備えるＡｒＦレーザ用に設計された好ましい実
施形態では、プリズムはＣａＦ２からなり、それらは約
１気圧で窒素に浸される。この実施形態に関して、ブリ
ュースター角は、約５７度であり、各プリズムの頂角は
約３４度である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本出願は、１９９７年６月４
日に出願された米国特許出願シリアル番号No.08/869,23
9号と、１９９７年７月１日に出願された米国特許出願
シリアル番号No.08/886,715号と、１９９７年９月１０
日に出願された米国特許出願シリアル番号No.08/926,72
1号と、１９９７年１２月８日に出願された米国特許出
願シリアル番号No.08/987,127号と、１９９８年１２月
２日に出願された米国特許出願シリアル番号No.09/204,
111号との一部継続出願である。本発明は、線狭帯域化
レーザに関し、特に回折グレーティング及びエタロンを
利用する線狭帯域化エキシマレーザに関する。
日に出願された米国特許出願シリアル番号No.08/869,23
9号と、１９９７年７月１日に出願された米国特許出願
シリアル番号No.08/886,715号と、１９９７年９月１０
日に出願された米国特許出願シリアル番号No.08/926,72
1号と、１９９７年１２月８日に出願された米国特許出
願シリアル番号No.08/987,127号と、１９９８年１２月
２日に出願された米国特許出願シリアル番号No.09/204,
111号との一部継続出願である。本発明は、線狭帯域化
レーザに関し、特に回折グレーティング及びエタロンを
利用する線狭帯域化エキシマレーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】練狭帯域化に関する技術 レーザの出力のバンド幅を小さくする技術は良く知られ
ている。エキシマレーザで使用される種々のかかる技術
は、John F.Reintjesによって「Laser Handbook」（第
５版、North-Holland Physics Publishing, Elsevier S
cience Publishers B.V.）の44乃至50ページで議論され
ている。これらの技術は、波長選択に関するエシェルグ
レーティングを含むグレーティングの利用を含む。グレ
ーティングの前のビーム拡大プリズムの使用により、グ
レーティングの効果を増大することができる。
ている。エキシマレーザで使用される種々のかかる技術
は、John F.Reintjesによって「Laser Handbook」（第
５版、North-Holland Physics Publishing, Elsevier S
cience Publishers B.V.）の44乃至50ページで議論され
ている。これらの技術は、波長選択に関するエシェルグ
レーティングを含むグレーティングの利用を含む。グレ
ーティングの前のビーム拡大プリズムの使用により、グ
レーティングの効果を増大することができる。
【０００３】従来技術の狭バンドエキシマレーザを図１
に示す。エキシマレーザ２の共鳴キャビティは、（部分
反射ミラーである）出力カプラ４とエシェルグレーティ
ング１６によって形成される。（水平方向が約３ｍｍ、
垂直方向が２０ｍｍの断面積を有する）レーザ出力ビー
ム２０の一部が、レーザチャンバ３の後ろから出る。ビ
ームのこの部分は、プリズム８，１０及び１２によって
水平方向に拡大され、ミラー１４によってエシェルグレ
ーティング１６に反射される。ミラー１４は、レーザ２
のために狭バンド出力を選択するように枢着される。グ
レーティング１６は、リトロー構成で配置され、波長の
選択された狭バンドは、ミラー１４で戻るように反射さ
れ、プリズム１２、１０、及び８を介して増幅のために
チャンバ３に戻される。選択された狭バンドの外の波長
で光は分配され、この分配されたバンド外の光はレーザ
チャンバ内に戻るように反射されない。このレーザに関
するビームの総倍率は、約２０倍である。ビームは、水
平偏光を有する（垂直に整えられた入り口表面を備える
プリズムに関してはＰ偏光）。パルスモードで作動する
典型的なＫｒＦレーザは、約１ｍのキャビティ長を有
し、約１５乃至２５ｎｓの持続時間を有するパルスを作
り出す。従って、共鳴キャビティ内のフォトンは、キャ
ビティ内で平均で約３乃至５往復させられる。各往復
で、ビームの約９０パーセントが出力カプラで出て、約
１０パーセントが更なる増幅及び線狭帯域化のために戻
るように送られる。ビームが線狭帯域化モジュールを通
る際に、ビームは繰り返し線狭帯域化される。
に示す。エキシマレーザ２の共鳴キャビティは、（部分
反射ミラーである）出力カプラ４とエシェルグレーティ
ング１６によって形成される。（水平方向が約３ｍｍ、
垂直方向が２０ｍｍの断面積を有する）レーザ出力ビー
ム２０の一部が、レーザチャンバ３の後ろから出る。ビ
ームのこの部分は、プリズム８，１０及び１２によって
水平方向に拡大され、ミラー１４によってエシェルグレ
ーティング１６に反射される。ミラー１４は、レーザ２
のために狭バンド出力を選択するように枢着される。グ
レーティング１６は、リトロー構成で配置され、波長の
選択された狭バンドは、ミラー１４で戻るように反射さ
れ、プリズム１２、１０、及び８を介して増幅のために
チャンバ３に戻される。選択された狭バンドの外の波長
で光は分配され、この分配されたバンド外の光はレーザ
チャンバ内に戻るように反射されない。このレーザに関
するビームの総倍率は、約２０倍である。ビームは、水
平偏光を有する（垂直に整えられた入り口表面を備える
プリズムに関してはＰ偏光）。パルスモードで作動する
典型的なＫｒＦレーザは、約１ｍのキャビティ長を有
し、約１５乃至２５ｎｓの持続時間を有するパルスを作
り出す。従って、共鳴キャビティ内のフォトンは、キャ
ビティ内で平均で約３乃至５往復させられる。各往復
で、ビームの約９０パーセントが出力カプラで出て、約
１０パーセントが更なる増幅及び線狭帯域化のために戻
るように送られる。ビームが線狭帯域化モジュールを通
る際に、ビームは繰り返し線狭帯域化される。
【０００４】この従来技術配置では、エキシマレーザの
バンド幅は、ＫｒＦレーザに関して約３００ｐｍ（半値
全幅即ちＦＷＨＭ）乃至約０．８ｐｍ、ＡｒＦレーザに
関して約０．６ｐｍのそんぼ自然のバンド幅から減少さ
れる。パルス品質の別の重要な測定は、「９５％積分」
と呼ばれる。これは、パルスエネルギの９５％を包含す
るパルスの一部のスペクトル幅である。従来技術のＫｒ
Ｆレーザは、レーザの寿命にわたって約３ｐｍの「９５
％積分」値を提供することができ、従来技術のＡｒＦレ
ーザは、約１．５ｐｍの９５％積分値を提供することが
できる。
バンド幅は、ＫｒＦレーザに関して約３００ｐｍ（半値
全幅即ちＦＷＨＭ）乃至約０．８ｐｍ、ＡｒＦレーザに
関して約０．６ｐｍのそんぼ自然のバンド幅から減少さ
れる。パルス品質の別の重要な測定は、「９５％積分」
と呼ばれる。これは、パルスエネルギの９５％を包含す
るパルスの一部のスペクトル幅である。従来技術のＫｒ
Ｆレーザは、レーザの寿命にわたって約３ｐｍの「９５
％積分」値を提供することができ、従来技術のＡｒＦレ
ーザは、約１．５ｐｍの９５％積分値を提供することが
できる。
【０００５】しかしながら、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザの
いくつかの用途は、より狭いバンド幅を要求する。例え
ば、いくつかのマイクロリソグラフィ用途では、ＫｒＦ
及びＡｒＦに関してそれぞれ０．５ｐｍ及び０．４ｐｍ
のＦＷＨＭ値のようなより小さなバンド幅、及び、それ
ぞれ２．０ｐｍ及び１．０ｐｍの９５％積分値を要求す
る。ＡｒＦレーザの出力ビームは屋悪１９３ｎｍであ
る。非常に稀な光学材料が、このエネルギッシュな光に
対する実質的な暴露に耐えることができる。この波長に
関する光学的コーティングは効果であり、しばしば短命
である。問題は、Ｆ2レーザからのビームのようにより
短い波長でビームに関して厳しいことである。
いくつかの用途は、より狭いバンド幅を要求する。例え
ば、いくつかのマイクロリソグラフィ用途では、ＫｒＦ
及びＡｒＦに関してそれぞれ０．５ｐｍ及び０．４ｐｍ
のＦＷＨＭ値のようなより小さなバンド幅、及び、それ
ぞれ２．０ｐｍ及び１．０ｐｍの９５％積分値を要求す
る。ＡｒＦレーザの出力ビームは屋悪１９３ｎｍであ
る。非常に稀な光学材料が、このエネルギッシュな光に
対する実質的な暴露に耐えることができる。この波長に
関する光学的コーティングは効果であり、しばしば短命
である。問題は、Ｆ2レーザからのビームのようにより
短い波長でビームに関して厳しいことである。
【０００６】ある従来技術の線狭帯域化方法は、共鳴キ
ャビティ内にエタロンを追加することである。この場
合、エタロンは透過モードで作動し、光がエタロンを通
過する際に、光は付加的に線狭帯域化される。かかる系
では、シャープなフリンジパターンを作り出す約１又は
それより大きな精巧な値ｆを備える、比較的高精度なエ
タロンを使用すべきである。精巧値ｆは以下の式によっ
て決定される： ｆ＝πｒ1/2／（１−ｒ） ここで、ｒはエタロン表面の反射率である。エタロン透
過スペクトルのｒ依存性を図２にグラフで示し、それは
Jenkins及びWhite著「Fundamentals of Optics」（McGr
aw Hill出版）の２９８ページから引用したものであ
る。図２から、線狭帯域化のために使用された従来技術
の透過エタロンがなぜ約５０％乃至８０％の反射率を備
える表面を有するのか明らかである（図２の曲線Ｂ及び
Ｃを参照）。図２はまた、この従来技術アライメントに
おけるその線狭帯域化の効率が非常に低いとき、曲線Ａ
タイプ低精巧エタロンを使用するのが実用的でないこと
を示す。回折グレーティングで使用される従来技術の高
精度エタロンは、一般的にレーザの線幅を改良する回折
グレーティングによって提供される線狭帯域化能力を上
昇させる。この技術の大きな欠点は、エタロン内の多く
の反射が熱ひずみを生じさせるエタロンの加熱を生じさ
せ、グレーティングとエタロンとをシンクロさせるよう
な調整が実際には技術的に挑戦であり、現実に達成する
には困難であるということである。必要とされること
は、ＫｒＦ及びＡｒＦエキシマレーザ並びにＦ2レーザ
を線狭帯域化し、調整するためのよりよい技術である。
ャビティ内にエタロンを追加することである。この場
合、エタロンは透過モードで作動し、光がエタロンを通
過する際に、光は付加的に線狭帯域化される。かかる系
では、シャープなフリンジパターンを作り出す約１又は
それより大きな精巧な値ｆを備える、比較的高精度なエ
タロンを使用すべきである。精巧値ｆは以下の式によっ
て決定される： ｆ＝πｒ1/2／（１−ｒ） ここで、ｒはエタロン表面の反射率である。エタロン透
過スペクトルのｒ依存性を図２にグラフで示し、それは
Jenkins及びWhite著「Fundamentals of Optics」（McGr
aw Hill出版）の２９８ページから引用したものであ
る。図２から、線狭帯域化のために使用された従来技術
の透過エタロンがなぜ約５０％乃至８０％の反射率を備
える表面を有するのか明らかである（図２の曲線Ｂ及び
Ｃを参照）。図２はまた、この従来技術アライメントに
おけるその線狭帯域化の効率が非常に低いとき、曲線Ａ
タイプ低精巧エタロンを使用するのが実用的でないこと
を示す。回折グレーティングで使用される従来技術の高
精度エタロンは、一般的にレーザの線幅を改良する回折
グレーティングによって提供される線狭帯域化能力を上
昇させる。この技術の大きな欠点は、エタロン内の多く
の反射が熱ひずみを生じさせるエタロンの加熱を生じさ
せ、グレーティングとエタロンとをシンクロさせるよう
な調整が実際には技術的に挑戦であり、現実に達成する
には困難であるということである。必要とされること
は、ＫｒＦ及びＡｒＦエキシマレーザ並びにＦ2レーザ
を線狭帯域化し、調整するためのよりよい技術である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、耐久性のある
エタロンベース出力カプラを提供する。出力カプラは、
ＡｒＦエキシマレーザ又はＦ2レーザのような紫外レー
ザに関して特に有用である。出力カプラの主な要素は、
２つのプリズムのうちの一方の第１の面が他のプリズム
の第１の面と平行であり、それらが互いにファブリ・ペ
ローエタロンを生成するように配置された２つのプリズ
ムである。これらの表面からの光の反射は、レーザへの
部分的なビームフィードバックを生成するように使用さ
れる。出力カプラの各プリズムの第２の面は、ビームが
ブリュースター角又はおおよそブリュースター角で入り
且つ出るような仕方で配置される。１９３ｎｍ出力ビー
ムを備えるＡｒＦレーザ用に設計された好ましい実施形
態では、プリズムはＣａＦ２からなり、それらは約１気
圧で窒素に浸される。この実施形態に関して、ブリュー
スター角は、約５７度であり、各プリズムの頂角は約３
４度である。
エタロンベース出力カプラを提供する。出力カプラは、
ＡｒＦエキシマレーザ又はＦ2レーザのような紫外レー
ザに関して特に有用である。出力カプラの主な要素は、
２つのプリズムのうちの一方の第１の面が他のプリズム
の第１の面と平行であり、それらが互いにファブリ・ペ
ローエタロンを生成するように配置された２つのプリズ
ムである。これらの表面からの光の反射は、レーザへの
部分的なビームフィードバックを生成するように使用さ
れる。出力カプラの各プリズムの第２の面は、ビームが
ブリュースター角又はおおよそブリュースター角で入り
且つ出るような仕方で配置される。１９３ｎｍ出力ビー
ムを備えるＡｒＦレーザ用に設計された好ましい実施形
態では、プリズムはＣａＦ２からなり、それらは約１気
圧で窒素に浸される。この実施形態に関して、ブリュー
スター角は、約５７度であり、各プリズムの頂角は約３
４度である。
【０００８】レーザからの光は入射面で偏光されるのが
好ましく、それゆえ、この光はプリズムの入り口表面か
ら反射されない。しかしながら、プリズムで屈折するの
で、光はプリズムから９０度の角度で出ることになり、
これは光をレーザに戻すように反射させるためにエタロ
ンＯＣに関して要求される角度である。両プリズムの内
側の平行の表面から反射された光の一部は、レーザに戻
るように進む。光は、反射損失なしで、同じブリュース
ター角で第１のプリズムから出る。ビームの透過された
部分は、第２のプリズムを介して進み、反射せずに約５
７度のブリュースター角で再びそこに出る。この好まし
いエタロン出力カプラは、その表面のいずれもコーティ
ング（反射コーティング又は非反射コーティングのいず
れも）を有しない。それ故、コーティング損失、又は、
これらのコーティングの破壊による寿命の制限がない。
好ましく、それゆえ、この光はプリズムの入り口表面か
ら反射されない。しかしながら、プリズムで屈折するの
で、光はプリズムから９０度の角度で出ることになり、
これは光をレーザに戻すように反射させるためにエタロ
ンＯＣに関して要求される角度である。両プリズムの内
側の平行の表面から反射された光の一部は、レーザに戻
るように進む。光は、反射損失なしで、同じブリュース
ター角で第１のプリズムから出る。ビームの透過された
部分は、第２のプリズムを介して進み、反射せずに約５
７度のブリュースター角で再びそこに出る。この好まし
いエタロン出力カプラは、その表面のいずれもコーティ
ング（反射コーティング又は非反射コーティングのいず
れも）を有しない。それ故、コーティング損失、又は、
これらのコーティングの破壊による寿命の制限がない。
【０００９】好ましい実施形態では、デバイスは、グレ
ーティングベース線狭帯域化モジュールを有する線狭帯
域化ＡｒＦエキシマレーザ用の出力カプラとして使用さ
れる。エタロンベース出力カプラは、グレーティングに
よって作り出されたスペクトルの最大で又は最大付近で
光を選択的に反射するように調整される。線狭帯域化に
おける実質的な改良は、エタロンベース出力カプラによ
って選択的に反射されるグレーティングスペクトルの最
大で又は最大付近で光のレーザ共鳴チャンバにおける増
幅を生じる。グレーティングベース線狭帯域化モジュー
ルによって選択された波長を適合するようにエタロンベ
ース出力カプラを調整するための方法を開示する。
ーティングベース線狭帯域化モジュールを有する線狭帯
域化ＡｒＦエキシマレーザ用の出力カプラとして使用さ
れる。エタロンベース出力カプラは、グレーティングに
よって作り出されたスペクトルの最大で又は最大付近で
光を選択的に反射するように調整される。線狭帯域化に
おける実質的な改良は、エタロンベース出力カプラによ
って選択的に反射されるグレーティングスペクトルの最
大で又は最大付近で光のレーザ共鳴チャンバにおける増
幅を生じる。グレーティングベース線狭帯域化モジュー
ルによって選択された波長を適合するようにエタロンベ
ース出力カプラを調整するための方法を開示する。
【００１０】
【発明の実施の形態】第１の好ましい実施形態 本発明の第１の好ましい実施形態を図３に示す。この実
施形態は、調整ミラー７４と、グレーティング７６と、
プリズム６８、７０及び７２からなる３つのプリズムビ
ームエキスパンダとを備える線狭帯域化モジュール６７
を有するＡｒＦレーザチャンバ６３で使用される耐久性
のあるエタロンベース出力カプラ１６４を示す。この好
ましい実施形態では、プリズム材料はＣａＦ2であり、
プリズムは、図８に示したように１．０気圧よりも僅か
に上回る気圧で窒素雰囲気中に封じ込まれる。いま図８
を参照すると、ビーム１０２は、ブリュースター角に近
い約５７度の角度で第１のプリズム１６４Ａに入る。そ
れ故、入射の面において偏光されたビーム１０２に関し
て、プリズム１６４Ａの第１の面１６５Ａからの反射は
ない。プリズム１６４Ａの頂部の角度は、３４度であ
る。それゆえ、表面１６５Ａのビーム１０２の屈折のた
め、ビーム１０２の伝播方向は変更され、それは、９０
度の角度でプリズム１６４Ａの第２の表面１６６Ａと交
わる。プリズムの位置は、この角度が正確に９０度にな
るように精密に調整される。ビーム１０２は、表面１６
６Ａと同じように、表面１６６Ｂと正確に９０度で第２
のプリズム１６６Ｂに入り、１６６Ｂは互いに平行であ
る。ビーム１０２は、プリズム１６４Ｂの第２の表面１
６５Ｂで別の屈折をし、存在するビームは表面１６５Ｂ
と約５７度のブリュースター角をなす。プリズム１６４
Ｂの頂角もまた約３４度である。プリズム１６４Ａ及び
１６４Ｂの表面はいずれもコーティングされていない。
窓９８及び９９から所望の反射がなければ、窓９８及び
９９がブリュースター角に近い角度で位置決めされる。
また、図８に示したように、窓（この場合では窓９８）
がビーム１０２の一部をサンプリングするのに使用され
るならば、角度はブリュースター角よりも少し小さくす
べきである。それ故、好ましい実施形態は、その表面に
コーティングはない。
施形態は、調整ミラー７４と、グレーティング７６と、
プリズム６８、７０及び７２からなる３つのプリズムビ
ームエキスパンダとを備える線狭帯域化モジュール６７
を有するＡｒＦレーザチャンバ６３で使用される耐久性
のあるエタロンベース出力カプラ１６４を示す。この好
ましい実施形態では、プリズム材料はＣａＦ2であり、
プリズムは、図８に示したように１．０気圧よりも僅か
に上回る気圧で窒素雰囲気中に封じ込まれる。いま図８
を参照すると、ビーム１０２は、ブリュースター角に近
い約５７度の角度で第１のプリズム１６４Ａに入る。そ
れ故、入射の面において偏光されたビーム１０２に関し
て、プリズム１６４Ａの第１の面１６５Ａからの反射は
ない。プリズム１６４Ａの頂部の角度は、３４度であ
る。それゆえ、表面１６５Ａのビーム１０２の屈折のた
め、ビーム１０２の伝播方向は変更され、それは、９０
度の角度でプリズム１６４Ａの第２の表面１６６Ａと交
わる。プリズムの位置は、この角度が正確に９０度にな
るように精密に調整される。ビーム１０２は、表面１６
６Ａと同じように、表面１６６Ｂと正確に９０度で第２
のプリズム１６６Ｂに入り、１６６Ｂは互いに平行であ
る。ビーム１０２は、プリズム１６４Ｂの第２の表面１
６５Ｂで別の屈折をし、存在するビームは表面１６５Ｂ
と約５７度のブリュースター角をなす。プリズム１６４
Ｂの頂角もまた約３４度である。プリズム１６４Ａ及び
１６４Ｂの表面はいずれもコーティングされていない。
窓９８及び９９から所望の反射がなければ、窓９８及び
９９がブリュースター角に近い角度で位置決めされる。
また、図８に示したように、窓（この場合では窓９８）
がビーム１０２の一部をサンプリングするのに使用され
るならば、角度はブリュースター角よりも少し小さくす
べきである。それ故、好ましい実施形態は、その表面に
コーティングはない。
【００１１】プリズムの内側の平行な表面の各々は、通
常の１９３ｎｍ光に関して約４パーセントの反射率を有
する。これらの表面は、ビーム１０２の一部をレーザに
戻すように反射する。より一般的には、プリズム材料は
屈折率ｎmを有し、調整ガスは屈折率ｎaを有し、プリズ
ムの頂角αは、以下の式（１）のようであり、 プリズム材料がｎm＝1.50153であるＣａＦ2であり、雰
囲気ガスが約１気圧でｎa＝1.0003である窒素であるな
らば、α＝33.67度である。
常の１９３ｎｍ光に関して約４パーセントの反射率を有
する。これらの表面は、ビーム１０２の一部をレーザに
戻すように反射する。より一般的には、プリズム材料は
屈折率ｎmを有し、調整ガスは屈折率ｎaを有し、プリズ
ムの頂角αは、以下の式（１）のようであり、 プリズム材料がｎm＝1.50153であるＣａＦ2であり、雰
囲気ガスが約１気圧でｎa＝1.0003である窒素であるな
らば、α＝33.67度である。
【００１２】出力カプラとしての調整可能なエタロン 上述したように、好ましいエタロン出力カプラは、通常
の１９３ｎｍ光に関して約４％のプレートの反射率を有
する。この実施形態では、ガスはｎが1.0003である窒素
である。ギャップサイズは約９ｍｍであり、波長は約１
９３ｎｍである。この場合、エタロンの総反射率は、両
方の平行な表面から反射される光波の干渉によって決定
され、波長の関数として図６に示される。図２の比較カ
ーブＡは、同じエタロンのトランスミッションを示す。
最小の反射率は約０％であり、最大は約１５％である。
反射ピークのひとつがグレーティングの最大と適合する
ならば、グレーティングの最大での光の約１５％はレー
ザに戻るように反射される（８５％が透過される）。実
質的に、波長が約１ｐｍだけグレーティングの最大より
大きい又は小さいビームの全ての部分は全然反射されな
い。ある波長でのエタロン出力カプラのより大きな反射
率、及び、他の波長でその低減された反射率によって、
好ましくはレーザが、より大きな反射率の波長で光を生
成することができる。それ故、エタロン出力カプラは線
狭帯域化デバイスとして作用する。グレーティングの最
大から約２ｐｍだけ離れた光は約１５％で反射される。
しかしながら、グレーティングは、グレーティングの最
大の約１．５ｐｍ内に対して光の約９５％を制御する際
に有効である。それ故、ベストな線狭帯域化に関して、
エタロン反射の最大のうちの１つは、図７に示したよう
な線狭帯域化モジュールにおけるグレーティングの最大
反射と同じ波長である。この場合、レーザは中心波長λ
0で発生し、エタロンの波長選択効果がグレーティング
の波長選択効果に加わるときに、それは、最大線幅を有
する。
の１９３ｎｍ光に関して約４％のプレートの反射率を有
する。この実施形態では、ガスはｎが1.0003である窒素
である。ギャップサイズは約９ｍｍであり、波長は約１
９３ｎｍである。この場合、エタロンの総反射率は、両
方の平行な表面から反射される光波の干渉によって決定
され、波長の関数として図６に示される。図２の比較カ
ーブＡは、同じエタロンのトランスミッションを示す。
最小の反射率は約０％であり、最大は約１５％である。
反射ピークのひとつがグレーティングの最大と適合する
ならば、グレーティングの最大での光の約１５％はレー
ザに戻るように反射される（８５％が透過される）。実
質的に、波長が約１ｐｍだけグレーティングの最大より
大きい又は小さいビームの全ての部分は全然反射されな
い。ある波長でのエタロン出力カプラのより大きな反射
率、及び、他の波長でその低減された反射率によって、
好ましくはレーザが、より大きな反射率の波長で光を生
成することができる。それ故、エタロン出力カプラは線
狭帯域化デバイスとして作用する。グレーティングの最
大から約２ｐｍだけ離れた光は約１５％で反射される。
しかしながら、グレーティングは、グレーティングの最
大の約１．５ｐｍ内に対して光の約９５％を制御する際
に有効である。それ故、ベストな線狭帯域化に関して、
エタロン反射の最大のうちの１つは、図７に示したよう
な線狭帯域化モジュールにおけるグレーティングの最大
反射と同じ波長である。この場合、レーザは中心波長λ
0で発生し、エタロンの波長選択効果がグレーティング
の波長選択効果に加わるときに、それは、最大線幅を有
する。
【００１３】エタロンピークの位置は以下の式（２）に
よって定義される： λn＝２ｎｄ／Ｎ (2) ここで、Ｎ＝干渉次数であり、いかなる正の整数であっ
てよい λn＝ギャップにおけるエタロン干渉次数Ｎに対応する
ピークの位置 ｎ＝プレート間のガスの屈折率 ｄ＝ギャップのサイズ である。
よって定義される： λn＝２ｎｄ／Ｎ (2) ここで、Ｎ＝干渉次数であり、いかなる正の整数であっ
てよい λn＝ギャップにおけるエタロン干渉次数Ｎに対応する
ピークの位置 ｎ＝プレート間のガスの屈折率 ｄ＝ギャップのサイズ である。
【００１４】例えば、ｎ＝1.0003、及びｄ＝９ｍｍなら
ば、Ｎ＝93,147が193.3009ｎｍでピークを与え、Ｎ＝9
3,099が193.4006ｎｍでピークを与える。１ずつのＮの
各インクリメントは、約２ｐｍだけシフトした新しいピ
ークを作り出す。その最も近い隣のピークから約２ｐｍ
だけ離れた各々の大きな数のピークがあるので、グレー
ティングのいかなる位置に対しても利用可能な近いピー
クがいつもある。従って、エタロンピークに対してグレ
ーティングを調整するのは全く簡単な問題である。
ば、Ｎ＝93,147が193.3009ｎｍでピークを与え、Ｎ＝9
3,099が193.4006ｎｍでピークを与える。１ずつのＮの
各インクリメントは、約２ｐｍだけシフトした新しいピ
ークを作り出す。その最も近い隣のピークから約２ｐｍ
だけ離れた各々の大きな数のピークがあるので、グレー
ティングのいかなる位置に対しても利用可能な近いピー
クがいつもある。従って、エタロンピークに対してグレ
ーティングを調整するのは全く簡単な問題である。
【００１５】変形実施形態では、式（２）から以下に示
すように、Ｎの値を固定するならば、そのＮに対応する
ピークの位置が、ｎ又はｄのいずれかを変化させること
によって僅かに変化する。この方法により、エタロンは
調整され、そのピークのうちのひとつがグレーティング
の位置と適合する。エタロンチューニングに関する両方
の技術は従来技術において知られている。ｎ値は、プレ
ート間のガスの圧力を変化させることによって変化し、
屈折率ｎとガス圧とは、式（３）のような関係となり： ｎ＝１．０＋ｋ・ｐ (3) ここで、ｋはガス及び波長に依存する係数である。窒素
に関しては、例えば、ｋ＝3.94×10-7/Torrである。そ
のため、約１Torrの圧力変化は、約0.1pmだけピークを
シフトさせうる。
すように、Ｎの値を固定するならば、そのＮに対応する
ピークの位置が、ｎ又はｄのいずれかを変化させること
によって僅かに変化する。この方法により、エタロンは
調整され、そのピークのうちのひとつがグレーティング
の位置と適合する。エタロンチューニングに関する両方
の技術は従来技術において知られている。ｎ値は、プレ
ート間のガスの圧力を変化させることによって変化し、
屈折率ｎとガス圧とは、式（３）のような関係となり： ｎ＝１．０＋ｋ・ｐ (3) ここで、ｋはガス及び波長に依存する係数である。窒素
に関しては、例えば、ｋ＝3.94×10-7/Torrである。そ
のため、約１Torrの圧力変化は、約0.1pmだけピークを
シフトさせうる。
【００１６】ピークをシフトさせるための別の方法は、
例えば、一方のプレートを他の一方に対して正確に移動
させることができる圧電性のアジャスタを使用して、ｄ
を変化させることである。例えば、約０．０１ミクロン
のギャップの変化が、約０．２１５ｐｍだけピークをシ
フトさせる。好ましくは、レーザ波長がλ0から変化さ
れるべき必要があるとき、ミラー７４（図３）は、非常
に僅かに異なる角度に枢動され、従って回折グレーティ
ング反射の最大を異なる波長λ0'に移動する。次いで、
新しい中心波長λ0'がエタロンの最大のうちのひとつと
一致するように、エタロン出力カプラはまた、調整され
る必要がある。上で説明したように、これはエタロンの
内側の窒素圧を変化させることにより、又は、プリズム
の間の間隔を変化させることによりなされる。
例えば、一方のプレートを他の一方に対して正確に移動
させることができる圧電性のアジャスタを使用して、ｄ
を変化させることである。例えば、約０．０１ミクロン
のギャップの変化が、約０．２１５ｐｍだけピークをシ
フトさせる。好ましくは、レーザ波長がλ0から変化さ
れるべき必要があるとき、ミラー７４（図３）は、非常
に僅かに異なる角度に枢動され、従って回折グレーティ
ング反射の最大を異なる波長λ0'に移動する。次いで、
新しい中心波長λ0'がエタロンの最大のうちのひとつと
一致するように、エタロン出力カプラはまた、調整され
る必要がある。上で説明したように、これはエタロンの
内側の窒素圧を変化させることにより、又は、プリズム
の間の間隔を変化させることによりなされる。
【００１７】読者は、このエタロンが、在来の「透過」
エタロンとは非常に異なることを理解すべきである。後
者では、平行なプレートの屈折率が光の２０％と９９％
との間で選択され、線狭帯域化はエタロンを介して透過
された光に関してなされる。平行なプレートの間の光の
複数の反射（約３乃至５０）は、エタロンの内部の光の
強度を大きく増加させ、従って、高パワーレーザ作動が
要求されるとき、多くの深刻な問題の原因となる。かか
る問題は例えば、ビームの熱ひずみ、反射コーティング
の破壊などを含む。これらの全ての問題は、平行なプレ
ートの間の光の複数の反射が非常に小さいので、本発明
のエタロン出力カプラでは重要ではない。その代わり、
一方のプレートからの実質的に単一の反射が、他のプレ
ートからの実質的に単一の反射と干渉する。更に、４パ
ーセントの好ましい反射値は、エタロン表面からのフレ
ネル反射を用いて、石英ガラス又はＣａＦ2からなる被
覆されていないプレートを使用することにより達成され
うる。このことにより、コーティング破壊によるエタロ
ンの故障の可能性を低減させ、エタロン出力カプラの寿
命を延ばす。
エタロンとは非常に異なることを理解すべきである。後
者では、平行なプレートの屈折率が光の２０％と９９％
との間で選択され、線狭帯域化はエタロンを介して透過
された光に関してなされる。平行なプレートの間の光の
複数の反射（約３乃至５０）は、エタロンの内部の光の
強度を大きく増加させ、従って、高パワーレーザ作動が
要求されるとき、多くの深刻な問題の原因となる。かか
る問題は例えば、ビームの熱ひずみ、反射コーティング
の破壊などを含む。これらの全ての問題は、平行なプレ
ートの間の光の複数の反射が非常に小さいので、本発明
のエタロン出力カプラでは重要ではない。その代わり、
一方のプレートからの実質的に単一の反射が、他のプレ
ートからの実質的に単一の反射と干渉する。更に、４パ
ーセントの好ましい反射値は、エタロン表面からのフレ
ネル反射を用いて、石英ガラス又はＣａＦ2からなる被
覆されていないプレートを使用することにより達成され
うる。このことにより、コーティング破壊によるエタロ
ンの故障の可能性を低減させ、エタロン出力カプラの寿
命を延ばす。
【００１８】エタロン設計 図８は、好ましい調整可能なエタロンの設計を示す。エ
タロン１６４は、周知の従来技術を使用してプレートに
光学的に接触した３つの石英ガラススペーサ（図示せ
ず）によって隔てられたプリズム１６４Ａ及び１６４Ｂ
からなる。エタロンは、図４又は図９に示したようなプ
ロセッサ８６を順番に制御する電子的ドライバ９６及び
９７によって制御される入り口バルブ９４及び出口バル
ブ９５によって、３０ｐｓｉソース９３からの窒素を使
用する圧力チャンバ９２内の窒素圧を増加又は低下させ
ることによって調整される。レーザからの光は、ＣａＦ
2窓９８を通って入る。各プリズムの入ってくる及び出
ていく表面からの反射は、おおよそゼロである。レーザ
からの光の約２％は、スペクトルを解析し、結果をプロ
セッサ８６（図示せず）に報告するスペクトロメータ１
００にミラー９８によって反射される。読者は、ここで
記載したエタロンが、明らかに小さな変更で、図４及び
９に示した他の構成で使用されることを注意すべきであ
る。
タロン１６４は、周知の従来技術を使用してプレートに
光学的に接触した３つの石英ガラススペーサ（図示せ
ず）によって隔てられたプリズム１６４Ａ及び１６４Ｂ
からなる。エタロンは、図４又は図９に示したようなプ
ロセッサ８６を順番に制御する電子的ドライバ９６及び
９７によって制御される入り口バルブ９４及び出口バル
ブ９５によって、３０ｐｓｉソース９３からの窒素を使
用する圧力チャンバ９２内の窒素圧を増加又は低下させ
ることによって調整される。レーザからの光は、ＣａＦ
2窓９８を通って入る。各プリズムの入ってくる及び出
ていく表面からの反射は、おおよそゼロである。レーザ
からの光の約２％は、スペクトルを解析し、結果をプロ
セッサ８６（図示せず）に報告するスペクトロメータ１
００にミラー９８によって反射される。読者は、ここで
記載したエタロンが、明らかに小さな変更で、図４及び
９に示した他の構成で使用されることを注意すべきであ
る。
【００１９】要求された波長に関してエタロンを調整す
るための好ましい技術 好ましい調整技術 好ましい調整技術を図４に示す。レーザスペクトルは、
線狭帯域化モジュールに関するエタロン出力カプラのミ
スアライメントの情報を導き出すために解析される。第
１に、レーザビームスペクトルは、エタロン出力カプラ
６４からチャンバに向かって戻るような方向に反射され
た光において、２つの別々のピークを最初に探すために
スペクトロメータ８０によって解析される。（大きなも
のと小さなものの）２つのピークは、出力カプラ及び線
狭帯域化モジュールの激しいミスアライメントから得ら
れる。ひとつだけのピークがあるならば、これはミスア
ライメントがミラーだけであることを意味する。この場
合、スペクトルは、小さなミスアライメントによるひず
みを見つけるために解析される。ミスアライメントがあ
る場合、出力カプラはグレーティングによって選択され
た波長を適合するように調整される。これは、エタロン
プレートの間のガス圧を増加させることによって、又
は、２つのエタロンプレートの間の間隔を変更すること
によってなされるのが好ましい。
るための好ましい技術 好ましい調整技術 好ましい調整技術を図４に示す。レーザスペクトルは、
線狭帯域化モジュールに関するエタロン出力カプラのミ
スアライメントの情報を導き出すために解析される。第
１に、レーザビームスペクトルは、エタロン出力カプラ
６４からチャンバに向かって戻るような方向に反射され
た光において、２つの別々のピークを最初に探すために
スペクトロメータ８０によって解析される。（大きなも
のと小さなものの）２つのピークは、出力カプラ及び線
狭帯域化モジュールの激しいミスアライメントから得ら
れる。ひとつだけのピークがあるならば、これはミスア
ライメントがミラーだけであることを意味する。この場
合、スペクトルは、小さなミスアライメントによるひず
みを見つけるために解析される。ミスアライメントがあ
る場合、出力カプラはグレーティングによって選択され
た波長を適合するように調整される。これは、エタロン
プレートの間のガス圧を増加させることによって、又
は、２つのエタロンプレートの間の間隔を変更すること
によってなされるのが好ましい。
【００２０】図４に示したように、レーザは最初に、調
整ミラー７４でグレーティングベース線狭帯域化モジュ
ールを調整するために、米国特許第5,025,445号又は第
5,420,877号に記載されたような従来技術のウェーブメ
ータを使用して所望の波長におおよそ調整される。レー
ザの出力側で、エタロン６４によって反射された光の
（約２パーセントのような）小さな部分が、この反射さ
れた光のスペクトルを測定するスペクトロメータ８０に
ビームスプリッタ７８によって差し向けされる。スペク
トロメータ８０は、０．１ｐｍ又はそれより良い範囲で
正確に、２４８ｎｍレンジ（ＫｒＦ用）又は１９３ｎｍ
レンジ（ＡｒＦ用）においてスペクトル測定をすること
ができる、どんな従来技術のスペクトロメータであって
も良い。かかるスペクトロメータは、米国特許第5,025,
445号又は第5,420,877号に詳細に記載されており、ここ
にリファレンスとして組み入れる。グレーティングベー
ス線狭帯域化モジュールに対するエタロン出力カプラ６
４を調整するプロセスにおいて、エタロンがひどくミス
アライメントしている場合と、エタロンが僅かにミスア
ライメントしている場合という、２つのケースが考えら
れる。まず、ひどくミスアライメントしている場合を考
える。この場合、エタロンの最も近い最大の位置は、そ
れ自身の最大の幅と比較して、値によって回折グレーテ
ィングの最大の位置からシフトされる。たくさんのエタ
ロンの最大のピークがあるので、エタロンの最大のミス
アライメントは、エタロンのフリースペクトルレンジの
半分よりも大きいことに注意すべきである。超狭帯域Ａ
ｒＦエキシマレーザの好ましい実施形態では、エタロン
ＦＳＲは約２ｐｍである。それ故、エタロンの最大ミス
アライメントは約１ｐｍである。図１２Ａは、グレーテ
ィングの最大の位置を示し、エタロンの最大の位置は、
大きなミスアライメントに関して図１２Ｂに示されてお
り、最も近いエタロンの最大は、グレーティングの最大
に対してより長い波長の方向に約０．７５ｐｍだけシフ
トされる。図１２Ｃは、スペクトロメータ８０によって
測定され得るようなこの状況における、生成されたレー
ザスペクトルを示す。このスペクトルは、エタロン反射
カーブとグレーティング反射カーブのコンボリューショ
ンの結果であり、このコンボリューションは、約２であ
る、キャビティにおける光の往復の平均の数に等しいパ
ワーをとったものである。スペクトルはより強いピーク
とより弱いピークとを含む。強いピークは、短いピーク
と比較して長い波長の値である。ピークの間の間隔は約
１乃至１．５ｐｍである。図１３Ａ，Ｂ及びＣは、最も
近いエタロンの最大が、グレーティングの最大に対して
より短い波長に向かって０．７５ｐｍだけシフトされる
状況を示す。この状況は、図１２Ｃに示したものと対象
であるが、より長いピークが、より小さいピークと比較
してより短い波長の値である。
整ミラー７４でグレーティングベース線狭帯域化モジュ
ールを調整するために、米国特許第5,025,445号又は第
5,420,877号に記載されたような従来技術のウェーブメ
ータを使用して所望の波長におおよそ調整される。レー
ザの出力側で、エタロン６４によって反射された光の
（約２パーセントのような）小さな部分が、この反射さ
れた光のスペクトルを測定するスペクトロメータ８０に
ビームスプリッタ７８によって差し向けされる。スペク
トロメータ８０は、０．１ｐｍ又はそれより良い範囲で
正確に、２４８ｎｍレンジ（ＫｒＦ用）又は１９３ｎｍ
レンジ（ＡｒＦ用）においてスペクトル測定をすること
ができる、どんな従来技術のスペクトロメータであって
も良い。かかるスペクトロメータは、米国特許第5,025,
445号又は第5,420,877号に詳細に記載されており、ここ
にリファレンスとして組み入れる。グレーティングベー
ス線狭帯域化モジュールに対するエタロン出力カプラ６
４を調整するプロセスにおいて、エタロンがひどくミス
アライメントしている場合と、エタロンが僅かにミスア
ライメントしている場合という、２つのケースが考えら
れる。まず、ひどくミスアライメントしている場合を考
える。この場合、エタロンの最も近い最大の位置は、そ
れ自身の最大の幅と比較して、値によって回折グレーテ
ィングの最大の位置からシフトされる。たくさんのエタ
ロンの最大のピークがあるので、エタロンの最大のミス
アライメントは、エタロンのフリースペクトルレンジの
半分よりも大きいことに注意すべきである。超狭帯域Ａ
ｒＦエキシマレーザの好ましい実施形態では、エタロン
ＦＳＲは約２ｐｍである。それ故、エタロンの最大ミス
アライメントは約１ｐｍである。図１２Ａは、グレーテ
ィングの最大の位置を示し、エタロンの最大の位置は、
大きなミスアライメントに関して図１２Ｂに示されてお
り、最も近いエタロンの最大は、グレーティングの最大
に対してより長い波長の方向に約０．７５ｐｍだけシフ
トされる。図１２Ｃは、スペクトロメータ８０によって
測定され得るようなこの状況における、生成されたレー
ザスペクトルを示す。このスペクトルは、エタロン反射
カーブとグレーティング反射カーブのコンボリューショ
ンの結果であり、このコンボリューションは、約２であ
る、キャビティにおける光の往復の平均の数に等しいパ
ワーをとったものである。スペクトルはより強いピーク
とより弱いピークとを含む。強いピークは、短いピーク
と比較して長い波長の値である。ピークの間の間隔は約
１乃至１．５ｐｍである。図１３Ａ，Ｂ及びＣは、最も
近いエタロンの最大が、グレーティングの最大に対して
より短い波長に向かって０．７５ｐｍだけシフトされる
状況を示す。この状況は、図１２Ｃに示したものと対象
であるが、より長いピークが、より小さいピークと比較
してより短い波長の値である。
【００２１】それ故、ダブルのピークが検出されたなら
ば、適当な補正は、大きい及び小さいピークの相対的な
位置に依存する。大きなピークが、小さなピークと比較
してより長い波長の値であるならば、エタロン出力カプ
ラの窒素圧が、約−０．６ｐｍだけエタロンピークをシ
フトさせるために約６Ｔｏｒｒだけ減少されるべきであ
る。（約１４Ｔｏｒｒの圧力の増加によってもまた、Ｏ
Ｃ及びグレーティングを調整しうることに注意する。） 依然としてダブルピーク構造として認識されうる、大き
い及び小さいピークの大きさの最も大きな比は、システ
ムのノイズレベルによって決定される。出願人によって
なされた実験では、ダブルピーク構造として依然として
確実に識別されている、小さなピークの最小の振幅は、
ピークの最大の振幅に対して約５％で設定される。
ば、適当な補正は、大きい及び小さいピークの相対的な
位置に依存する。大きなピークが、小さなピークと比較
してより長い波長の値であるならば、エタロン出力カプ
ラの窒素圧が、約−０．６ｐｍだけエタロンピークをシ
フトさせるために約６Ｔｏｒｒだけ減少されるべきであ
る。（約１４Ｔｏｒｒの圧力の増加によってもまた、Ｏ
Ｃ及びグレーティングを調整しうることに注意する。） 依然としてダブルピーク構造として認識されうる、大き
い及び小さいピークの大きさの最も大きな比は、システ
ムのノイズレベルによって決定される。出願人によって
なされた実験では、ダブルピーク構造として依然として
確実に識別されている、小さなピークの最小の振幅は、
ピークの最大の振幅に対して約５％で設定される。
【００２２】コントローラ８６（図４）が、エタロン及
び回折グレーティングの大きなミスアライメントを修正
するとき、小さなピークはより小さくなり、ある点では
全く検出できなくなる。この状況を、図１４Ａ，Ｂ及び
Ｃと、図１５Ａ，Ｂ及びＣに示す。図１４Ａ，Ｂ及びＣ
は、最も近いエタロンの最大がグレーティングの最大に
対して約０．４５ｐｍだけより短い波長にシフトすると
きの場合を示す。図１４Ｃは、この状況におけるレーザ
スペクトルを示す。スペクトルは、第２のバンプを有し
ないが、より短い波長領域に向かって延びるテールを備
え、そこで非対称である。図１５Ｃは、ＯＣの最大が、
約０．４５ｐｍだけグレーティングの最大に対してより
長い波長に向かってシフトするときの場合を示す。これ
により、より長い波長領域に向かって延びるテールを備
える非対称のスペクトルを作り出す。
び回折グレーティングの大きなミスアライメントを修正
するとき、小さなピークはより小さくなり、ある点では
全く検出できなくなる。この状況を、図１４Ａ，Ｂ及び
Ｃと、図１５Ａ，Ｂ及びＣに示す。図１４Ａ，Ｂ及びＣ
は、最も近いエタロンの最大がグレーティングの最大に
対して約０．４５ｐｍだけより短い波長にシフトすると
きの場合を示す。図１４Ｃは、この状況におけるレーザ
スペクトルを示す。スペクトルは、第２のバンプを有し
ないが、より短い波長領域に向かって延びるテールを備
え、そこで非対称である。図１５Ｃは、ＯＣの最大が、
約０．４５ｐｍだけグレーティングの最大に対してより
長い波長に向かってシフトするときの場合を示す。これ
により、より長い波長領域に向かって延びるテールを備
える非対称のスペクトルを作り出す。
【００２３】スペクトルのこの非対称は、コントローラ
８６（図４）によって解析され、エタロン補正信号を生
成するように使用される。非対称が図１５Ｃに示すよう
に長い波長方向に延びるならば、エタロン出力カプラの
圧力は、エタロンの最大の波長を僅かに低減させるため
に非常に僅かだけ低減されるべきである。非対称が短い
波長方向に延びるならば、エタロン出力カプラの圧力
は、僅かに増加されるべきである。このことは、エタロ
ン調整の非常に正確な制御を提供し、エタロンのピーク
が、回折グレーティングのピークに対して約０．１ｐｍ
又はそれ以上の範囲内に調整されることができる。スペ
クトルの非対称を解析するために従来技術において知ら
れた多くの方法がある。好ましい実施形態では、非対称
は図１６に示したように、１０％で判断される。この技
術では、最大の位置、最大からの両側における１０％レ
ベルでの位置という３つの値が使用される。次いで、距
離ａ及びｂが計算され、ここで、ａは最大と、スペクト
ルの短い波長側での１０％レベル位置との間の距離であ
り、ｂは最大と、スペクトルの長い波長側での１０％レ
ベル位置との間の距離である。スペクトルの非対称ｈは
次いで、 ｈ＝（ｂ−ａ）／（ｂ＋ａ） で計算される。
８６（図４）によって解析され、エタロン補正信号を生
成するように使用される。非対称が図１５Ｃに示すよう
に長い波長方向に延びるならば、エタロン出力カプラの
圧力は、エタロンの最大の波長を僅かに低減させるため
に非常に僅かだけ低減されるべきである。非対称が短い
波長方向に延びるならば、エタロン出力カプラの圧力
は、僅かに増加されるべきである。このことは、エタロ
ン調整の非常に正確な制御を提供し、エタロンのピーク
が、回折グレーティングのピークに対して約０．１ｐｍ
又はそれ以上の範囲内に調整されることができる。スペ
クトルの非対称を解析するために従来技術において知ら
れた多くの方法がある。好ましい実施形態では、非対称
は図１６に示したように、１０％で判断される。この技
術では、最大の位置、最大からの両側における１０％レ
ベルでの位置という３つの値が使用される。次いで、距
離ａ及びｂが計算され、ここで、ａは最大と、スペクト
ルの短い波長側での１０％レベル位置との間の距離であ
り、ｂは最大と、スペクトルの長い波長側での１０％レ
ベル位置との間の距離である。スペクトルの非対称ｈは
次いで、 ｈ＝（ｂ−ａ）／（ｂ＋ａ） で計算される。
【００２４】非対称ｈの値は、ＥＯＣにおける圧力を制
御するためにコントローラ（図４）によって用いられ
る。この値は、目標値ｈ0及び許容誤差ｈerrで比較され
る。ｈ＜ｈ0−ｈerrならば、圧力は増加されるべきであ
り、ｈ＞ｈ0＋ｈerrならば、圧力は低下されるべきであ
る。さもなければ、エタロンはレーザに対して考慮され
て調整される。例えば、値ｈ0が０に設定され、ｈerrが
0.05に設定されうる（約５％の非対称）。図１６に示し
たようなスペクトルは、ａ＝0.346ｐｍ及びｂ＝0.461ｐ
ｍを有する。それは、その非対称値が、ｈ0＋ｈerrより
も大きくｈ＝0.143であることを意味し、エタロン出力
カプラの圧力が（約１Torrだけ）減少されるべきである
ことを意味する。圧力の減少は、得た路案の最大を短い
波長の方向にシフトさせ、スペクトルの非対称を低減す
る。スペクトルの非対称が再び測定され、必要ならば補
正を繰り返す。このアルゴリズムを実行するフローチャ
ートを図１１に示す。
御するためにコントローラ（図４）によって用いられ
る。この値は、目標値ｈ0及び許容誤差ｈerrで比較され
る。ｈ＜ｈ0−ｈerrならば、圧力は増加されるべきであ
り、ｈ＞ｈ0＋ｈerrならば、圧力は低下されるべきであ
る。さもなければ、エタロンはレーザに対して考慮され
て調整される。例えば、値ｈ0が０に設定され、ｈerrが
0.05に設定されうる（約５％の非対称）。図１６に示し
たようなスペクトルは、ａ＝0.346ｐｍ及びｂ＝0.461ｐ
ｍを有する。それは、その非対称値が、ｈ0＋ｈerrより
も大きくｈ＝0.143であることを意味し、エタロン出力
カプラの圧力が（約１Torrだけ）減少されるべきである
ことを意味する。圧力の減少は、得た路案の最大を短い
波長の方向にシフトさせ、スペクトルの非対称を低減す
る。スペクトルの非対称が再び測定され、必要ならば補
正を繰り返す。このアルゴリズムを実行するフローチャ
ートを図１１に示す。
【００２５】第２の好ましいアライメント技術 本発明の別の実施形態を図９に示す。この実施形態で
は、たったひとつのスペクトロメータ８４が使用され、
対称の解析、並びに、レーザの絶対波長及びそのバンド
幅の制御に関するデータを提供する。レーザピーク波長
が、絶対波長及びスペクトル形状の両方を測定するため
に米国特許第5,025,445号及び第5,420,877号に記載され
たように構成されうるスペクトロメータ８４によって測
定されるような所望の値になるまで、レーザ波長は従来
技術の枢動ミラー７４を使用して選択される。スペクト
ル及びエタロン調整の対称解析は第１の実施形態と同じ
方法でなされる。
は、たったひとつのスペクトロメータ８４が使用され、
対称の解析、並びに、レーザの絶対波長及びそのバンド
幅の制御に関するデータを提供する。レーザピーク波長
が、絶対波長及びスペクトル形状の両方を測定するため
に米国特許第5,025,445号及び第5,420,877号に記載され
たように構成されうるスペクトロメータ８４によって測
定されるような所望の値になるまで、レーザ波長は従来
技術の枢動ミラー７４を使用して選択される。スペクト
ル及びエタロン調整の対称解析は第１の実施形態と同じ
方法でなされる。
【００２６】対称解析 レーザスペクトルの対称を解析するためのスペクトロメ
ータ１３２を図１０に示す。ビーム１２０は、図８に示
したようなビームスプリッタ９８を使用してレーザによ
って生成されたビーム１０２からサンプリングされる。
図１０に示したようなこのビーム１２０は、レンズ１２
２を使用してディフューザ１２４に焦点合わせされる。
スペクトルは、非常に精巧なエタロン１２６で解析され
る。本発明のこの好ましい実施形態は、約３５及びフリ
ースペクトルレンジＦＳＲ＝５ｐｍの精巧さを備えるエ
タロンを使用する。かかるエタロンは、例えば、カナダ
のNepeanにあるLumonics, Inc.など多数の会社から入手
可能である。エタロンを介して伝播された光は次いで、
レンズ１２８を使用してフォトダイオードアレイ１３０
に焦点合わせされる。ＰＤＡ１３０は、フリンジパター
ンを記録し、情報をコントローラ８６（図４及び９）に
転送する。好ましい実施形態における対称の解析に関す
る好ましいプロシージャを以下に示す：
ータ１３２を図１０に示す。ビーム１２０は、図８に示
したようなビームスプリッタ９８を使用してレーザによ
って生成されたビーム１０２からサンプリングされる。
図１０に示したようなこのビーム１２０は、レンズ１２
２を使用してディフューザ１２４に焦点合わせされる。
スペクトルは、非常に精巧なエタロン１２６で解析され
る。本発明のこの好ましい実施形態は、約３５及びフリ
ースペクトルレンジＦＳＲ＝５ｐｍの精巧さを備えるエ
タロンを使用する。かかるエタロンは、例えば、カナダ
のNepeanにあるLumonics, Inc.など多数の会社から入手
可能である。エタロンを介して伝播された光は次いで、
レンズ１２８を使用してフォトダイオードアレイ１３０
に焦点合わせされる。ＰＤＡ１３０は、フリンジパター
ンを記録し、情報をコントローラ８６（図４及び９）に
転送する。好ましい実施形態における対称の解析に関す
る好ましいプロシージャを以下に示す：
【００２７】ステップ１．データのＮフレームを獲得す
るここでＮは典型的には１と１０の間である。 ステップ２．アレイＤを生成するために全てのＮフレー
ムを互いに加える ステップ３．データD_darkの暗領域におけるビデオフロ
アー値を判断する ステップ４．フリンジの左及び右の両方に関して標準の
所定の範囲D1乃至D2におけるフリンジピークを見つけ
る。D_peak left及びD_peak right ステップ５．左又は右のいずれのピークも範囲D1-D2で
見つからないならば、最大範囲D1_max-D2_maxまで検索
範囲D1-D2を広げ、再び検索する ステップ６．フリンジが見つからないならば、エラーを
報告する。ステップ１に行き、次のＮフレームを獲得す
る。 ステップ７．0.5のような中心ピクセルD_centerの位置
を計算する（D_peak left + D_peak right） ステップ８．D_centerが通常の中心ピクセル位置から所
定の値以上はずれるならば、エラーを報告する。ステッ
プ１に行き、Ｎフレームを獲得する。 ステップ９．Ｍ平均を備えるアレイＤを平均化するウィ
ンドウをスライドさせる。Ｍは１と１０の間で設定され
る。 ステップ10．ステップ９で計算されたアレイを使用する
ことにより、D_peak_rightから始まり、D[n]を介して、
D[n]が0.67×(D[D_peak right]-D_dark)より小さくなる
まで（中心ピクセルに向かって）スキャンダウンする。
線形内挿補間し、0.67 level D_peak right_67%_1に関
する最初の交差点を計算する。 ステップ11．ステップ10を、D_peak_rightから（中心ピ
クセルから離れるように）上昇させることを繰り返し、
0.67 levelD_peak_right_67%_2に関する第２の交差点を
計算する ステップ12．ステップ10を上昇させるが、level＝0.135
(D[D_peak_right]-D_dark)を使用して、繰り返す。0.13
5 level D_peak_right_13.5%_2の交差点を計算する。 ステップ13．繰り返す。ステップ12を下降させ、D_peak
_right_13.5%_1を計算する。 ステップ14．右側ピークの対称を計算する：h right (=
((D_peak_right_13.5%_2-D_peak_right_67%_2)- -(D_peak_right_67%_1-D_peak_right_13.5%_1))/2 ステップ15．左ピークD_leftに関してステップ10乃至14
を繰り返し、h_leftを計算する。 ステップ16．平均対称h=1/2・(h_left+h_right)を計算す
る。
るここでＮは典型的には１と１０の間である。 ステップ２．アレイＤを生成するために全てのＮフレー
ムを互いに加える ステップ３．データD_darkの暗領域におけるビデオフロ
アー値を判断する ステップ４．フリンジの左及び右の両方に関して標準の
所定の範囲D1乃至D2におけるフリンジピークを見つけ
る。D_peak left及びD_peak right ステップ５．左又は右のいずれのピークも範囲D1-D2で
見つからないならば、最大範囲D1_max-D2_maxまで検索
範囲D1-D2を広げ、再び検索する ステップ６．フリンジが見つからないならば、エラーを
報告する。ステップ１に行き、次のＮフレームを獲得す
る。 ステップ７．0.5のような中心ピクセルD_centerの位置
を計算する（D_peak left + D_peak right） ステップ８．D_centerが通常の中心ピクセル位置から所
定の値以上はずれるならば、エラーを報告する。ステッ
プ１に行き、Ｎフレームを獲得する。 ステップ９．Ｍ平均を備えるアレイＤを平均化するウィ
ンドウをスライドさせる。Ｍは１と１０の間で設定され
る。 ステップ10．ステップ９で計算されたアレイを使用する
ことにより、D_peak_rightから始まり、D[n]を介して、
D[n]が0.67×(D[D_peak right]-D_dark)より小さくなる
まで（中心ピクセルに向かって）スキャンダウンする。
線形内挿補間し、0.67 level D_peak right_67%_1に関
する最初の交差点を計算する。 ステップ11．ステップ10を、D_peak_rightから（中心ピ
クセルから離れるように）上昇させることを繰り返し、
0.67 levelD_peak_right_67%_2に関する第２の交差点を
計算する ステップ12．ステップ10を上昇させるが、level＝0.135
(D[D_peak_right]-D_dark)を使用して、繰り返す。0.13
5 level D_peak_right_13.5%_2の交差点を計算する。 ステップ13．繰り返す。ステップ12を下降させ、D_peak
_right_13.5%_1を計算する。 ステップ14．右側ピークの対称を計算する：h right (=
((D_peak_right_13.5%_2-D_peak_right_67%_2)- -(D_peak_right_67%_1-D_peak_right_13.5%_1))/2 ステップ15．左ピークD_leftに関してステップ10乃至14
を繰り返し、h_leftを計算する。 ステップ16．平均対称h=1/2・(h_left+h_right)を計算す
る。
【００２８】この非常に狭いバンドレーザについて特定
の実施形態のリファレンスで記載してきたけれども、種
々の適合及び修正がなされることは明らかである。例え
ば、高解像度グレーティングスペクトロメータを、スペ
クトル対称及び／又は絶対波長を解析し、及びバンド幅
測定をするのに使用することができる。また、対称は、
異なるレベル、及び／又は、左及び右のスペクトルの積
分のような積分されたパラメータを使用することを含
む、異なる技術を使用して解析することができ、中心の
最大は、５０％又は９０％レベルなどのような、種々の
レベルで中程のポイントとして計算されうる。また、こ
の発明は、ＫｒＦ、ＡｒＦ及び他のエキシマレーザ、並
びにＦ２分子ガスレーザに加えて多くのレーザ使用する
ことができる。公称波長で作動するＫｒＦレーザで使用
するために記載された技術もまた、ＡｒＦレーザに適用
することができるが、光学系を193nm用に設計する必要
がある。更に、圧力調整されたエタロン及び圧電調整さ
れたエタロンに対して、エタロンのプレートの間のギャ
ップを広げ又は狭めるために、機械的な力を用いて圧縮
調整された市販のエタロンがある。４％でない反射率を
備えたエタロンを使用することができる。ある用途で
は、エタロンを調整する必要がなく、固定された間隔及
び、固定された屈折率を備えるエタロンを使用すること
ができる。この場合、グレーティングは、エタロン反射
ピークのうちのひとつに適合させるためにミラー７６で
調整されうる。しかしながら、好ましくは、反射表面の
反射率は、約１と約２０％の間となるべきである。当業
者は、上述のグレーティングベース線狭帯域化モジュー
ルが、複数のプリズム及び全反射ミラーからなるモジュ
ール、ビームエキスパンダを備えない回折グレーティン
グ、及び、回折グレーティング及び全反射ミラーのよう
な他の多くの従来技術の線狭帯域化モジュールで置換さ
れうることを認識するであろう。透過エタロンはまた、
線狭帯域化モジュールに包含されうる。それ故、本発明
は、特許請求の範囲によってのみ制限されるべきであ
る。
の実施形態のリファレンスで記載してきたけれども、種
々の適合及び修正がなされることは明らかである。例え
ば、高解像度グレーティングスペクトロメータを、スペ
クトル対称及び／又は絶対波長を解析し、及びバンド幅
測定をするのに使用することができる。また、対称は、
異なるレベル、及び／又は、左及び右のスペクトルの積
分のような積分されたパラメータを使用することを含
む、異なる技術を使用して解析することができ、中心の
最大は、５０％又は９０％レベルなどのような、種々の
レベルで中程のポイントとして計算されうる。また、こ
の発明は、ＫｒＦ、ＡｒＦ及び他のエキシマレーザ、並
びにＦ２分子ガスレーザに加えて多くのレーザ使用する
ことができる。公称波長で作動するＫｒＦレーザで使用
するために記載された技術もまた、ＡｒＦレーザに適用
することができるが、光学系を193nm用に設計する必要
がある。更に、圧力調整されたエタロン及び圧電調整さ
れたエタロンに対して、エタロンのプレートの間のギャ
ップを広げ又は狭めるために、機械的な力を用いて圧縮
調整された市販のエタロンがある。４％でない反射率を
備えたエタロンを使用することができる。ある用途で
は、エタロンを調整する必要がなく、固定された間隔及
び、固定された屈折率を備えるエタロンを使用すること
ができる。この場合、グレーティングは、エタロン反射
ピークのうちのひとつに適合させるためにミラー７６で
調整されうる。しかしながら、好ましくは、反射表面の
反射率は、約１と約２０％の間となるべきである。当業
者は、上述のグレーティングベース線狭帯域化モジュー
ルが、複数のプリズム及び全反射ミラーからなるモジュ
ール、ビームエキスパンダを備えない回折グレーティン
グ、及び、回折グレーティング及び全反射ミラーのよう
な他の多くの従来技術の線狭帯域化モジュールで置換さ
れうることを認識するであろう。透過エタロンはまた、
線狭帯域化モジュールに包含されうる。それ故、本発明
は、特許請求の範囲によってのみ制限されるべきであ
る。
【図１】従来技術の線狭帯域化レーザを示す。
【図２】エタロンによって透過された光のパーセント
を、２つの内側エタロン表面の反射率の関数として示
す。
を、２つの内側エタロン表面の反射率の関数として示
す。
【図３】本発明の第１の好ましい実施形態を示す。
【図４】エタロン出力カプラ及び回折グレーティングベ
ース線狭帯域化モジュールを備える線狭帯域化レーザの
いくつかの特徴をしめす。
ース線狭帯域化モジュールを備える線狭帯域化レーザの
いくつかの特徴をしめす。
【図５】回折グレーティング線狭帯域化モジュールを示
す。
す。
【図６】波長に依存するエタロンＯＣの反射率を示す。
【図７】線狭帯域化モジュール及びエタロンＯＣに関す
る最大の反射率の相対位置を示す。
る最大の反射率の相対位置を示す。
【図８】好ましい調整可能なエタロン出力カプラの概略
図である。
図である。
【図９】別の好ましい実施形態の図である。
【図１０】高解像度エタロンスペクトロメータを示す。
【図１１】ミスアライメントを補正するための方法を示
すフローチャートを示す。
すフローチャートを示す。
【図１２】大きなミスアライメントを表す。
【図１３】大きなミスアライメントを表す。
【図１４】小さなミスアライメントを表す。
【図１５】小さなミスアライメントを表す。
【図１６】スペクトルの非対称を示す。
Claims (37)
- 【請求項１】所望の波長範囲内でレーザビームを作り出
すように設計された紫外レーザ用の耐久性のあるエタロ
ン出力カプラであって、前記出力カプラがエタロンを含
み、該エタロンが、 1)第１の内側表面及びビーム入り口表面を構成し、前記
所望の波長範囲内で紫外光に対して透明な材料からな
り、前記ビーム入り口表面に隣接する材料の屈折率ｎa1
よりも大きい屈折率ｎm1を構成する第１のプリズムを有
し、 前記ビーム入り口表面が、前記第１の内側表面と第１の
頂角αを構成する角度を形成し、該第１の頂角が以下の
関係を満たし： 2)第２の内側表面及びビーム出口表面を構成し、前記所
望の範囲内で紫外光に対して透明な材料からなり、前記
ビーム出口表面に隣接して媒体の屈折率ｎa2より大きい
屈折率ｎm2を構成する第２のプリズムとを有し、 前記ビーム出口表面が、前記第２の内側表面と第２の頂
角αa2を構成する角度を形成し、該第２の頂角αa2が以
下の関係を満たし： 前記第１及び第２のプリズムが、前記第１の内側表面
と、前記第２の内側表面とが向き合い、且つ平行になる
ように配置され、両方のプリズムは、前記レーザビーム
が、ブリュースター角で又はおおよそブリュースター角
で前記入り口表面を介して前記エタロンに入り、ブリュ
ースター角で又はおおよそブリュースター角で前記出口
表面を介して前記エタロンから出るように、前記レーザ
ビームに関して配置される、耐久性のあるエタロン出力
カプラ。 - 【請求項２】前記所望の波長範囲が、ＡｒＦエキシマレ
ーザの出力波長に対応する約１９３ｎｍの範囲である、
請求項１に記載の耐久性のあるエタロン出力カプラ。 - 【請求項３】前記第１のプリズム及び前記第２のプリズ
ムの両方が、ＣａＦ2からなることを特徴とする、請求
項２に記載の耐久性のあるエタロン出力カプラ。 - 【請求項４】２つの窓を有するエタロンチャンバを更に
有し、前記チャンバが気体媒体を包含することを特徴と
する、請求項３に記載の耐久性のあるエタロン出力カプ
ラ。 - 【請求項５】前記気体媒体が窒素であり、前記第１及び
第２のブリュースター角がおおよそ５７度であり、前記
第１及び第２の頂角がおおよそ３４度である、ことを特
徴とする請求項４に記載の耐久性のあるエタロン出力カ
プラ。 - 【請求項６】耐久性のあるエタロン出力カプラを調整す
る他雨の調整手段を更に有する、請求項１に記載の耐久
性のあるエタロン出力カプラ。 - 【請求項７】前記耐久性のあるエタロン出力カプラを調
整するために前記気体媒体の圧力を制御するための圧力
制御機構を更に有することを特徴とする請求項４に記載
の耐久性のあるエタロン出力カプラ。 - 【請求項８】前記所望の波長範囲が、Ｆ２レーザの出力
波長に対応する範囲である、ことを特徴とする請求項２
に記載の耐久性のあるエタロン出力カプラ。 - 【請求項９】前記所望の出力範囲が、約１５７．６３ｎ
ｍの範囲及び約１５７．３２ｎｍの範囲からなる範囲の
設定から選択されることを特徴とする、耐久性のあるエ
タロン出力カプラ。 - 【請求項１０】所望の波長範囲内でレーザビームを作り
出すように設計された狭バンド紫外レーザであって、前
記レーザが、 Ａ．利得媒体を包含するレーザチャンバと、 Ｂ．レーザチャンバに生成された光の一部を受け、線狭
帯域化された光を作り出すためにそのスペクトルを狭く
し、それをレーザチャンバに戻すように位置決めされた
線狭帯域化ユニットと、 Ｃ．所望の波長範囲内でレーザビームを作り出すように
設計された紫外レーザ用の耐久性のあるエタロン出力カ
プラと、を有し、前記出力カプラがエタロンを有し、 エタロンが、 1)第１の内側表面及びビーム入り口表面を構成し、前記
所望の波長範囲内で紫外光に対して透明な材料からな
り、前記ビーム入り口表面に隣接する材料の屈折率ｎa1
よりも大きい屈折率ｎm1を構成する第１のプリズムを有
し、 前記ビーム入り口表面が、前記第１の内側表面と第１の
頂角αを構成する角度を形成し、該第１の頂角が以下の
関係を満たし： 2)第２の内側表面及びビーム出口表面を構成し、前記所
望の範囲内で紫外光に対して透明な材料からなり、前記
ビーム出口表面に隣接して媒体の屈折率ｎa2より大きい
屈折率ｎm2を構成する第２のプリズムとを有し、 前記ビーム出口表面が、前記第２の内側表面と第２の頂
角αa2を構成する角度を形成し、該第２の頂角αa2が以
下の関係を満たし： 前記第１及び第２のプリズムが、前記第１の内側表面
と、前記第２の内側表面とが向き合い、且つ平行になる
ように配置され、両方のプリズムは、前記レーザビーム
が、ブリュースター角で又はおおよそブリュースター角
で前記入り口表面を介して前記エタロンに入り、ブリュ
ースター角で又はおおよそブリュースター角で前記出口
表面を介して前記エタロンから出るように、前記レーザ
ビームに関して配置される、 狭バンド紫外レーザ。 - 【請求項１１】前記線狭帯域化ユニットが、 Ａ．少なくともひとつのビームエキスパンダプリズム
と、 Ｂ．グレーティングと、 Ｃ．グレーティングを調整するためのグレーティング調
整手段と、を有する、請求項１０に記載のレーザ。 - 【請求項１２】前記利得媒体が、フッ素、バッファガ
ス、及びアルゴンからなるレーザガスであり、前記レー
ザチャンバがフッ素適合性である材料からなる、ことを
特徴とする請求項１０に記載のレーザ。 - 【請求項１３】前記出力カプラが、調整可能であり、エ
タロン調整手段を更に有することを特徴とする請求項１
０に記載のレーザ。 - 【請求項１４】グレーティング調整手段を制御するため
のウェーブメータ及び波長コントローラを更に有するこ
とを特徴とする請求項１１に記載のレーザ。 - 【請求項１５】エタロン調整手段を更に有することを特
徴とする請求項１４に記載のレーザ。 - 【請求項１６】グレーティング及びエタロンの両方が、
単一の所望の波長で最大の反射を提供するように配置さ
れる、請求項１１に記載のレーザ。 - 【請求項１７】グレーティング及びエタロンの両方が、
所望の波長の単一の非常に狭い範囲で最大の反射を提供
するように配置される、請求項１１に記載のレーザ。 - 【請求項１８】前記第１の内側表面徒然貴台２の内側表
面の各々が、約２０パーセントより小さく、約２パーセ
ントよりも大きい反射率を有することを特徴とする、請
求項１０に記載のレーザ。 - 【請求項１９】前記反射率が約４パーセントであること
を特徴とする、請求項１８に記載のレーザ。 - 【請求項２０】前記レーザがエキシマレーザであること
を特徴とする請求項１０に記載のレーザ。 - 【請求項２１】前記線狭帯域化ユニットが、少なくとも
ひとつのプリズムと、グレーティングと、全反射ミラー
とを有する、請求項２０に記載のエキシマレーザ。 - 【請求項２２】前記エタロンが圧力調整されたエタロン
であることを特徴とする、請求項２０に記載のエキシマ
レーザ。 - 【請求項２３】前記エタロンが圧電調整されたエタロン
であることを特徴とする、請求項２０に記載のエキシマ
レーザ。 - 【請求項２４】前記エタロンが圧力調整されたエタロン
であることを特徴とする、請求項２０に記載のエキシマ
レーザ。 - 【請求項２５】前記エタロンが、それぞれ２０パーセン
トよりも小さく、約２パーセントよりも大きい２つの反
射表面を構成する２つの内側の平行な表面を有すること
を特徴とする、請求項２０に記載のエキシマレーザ。 - 【請求項２６】前記反射率が約４パーセントであること
を、特徴とする請求項１６に記載のエキシマレーザ。 - 【請求項２７】前記エタロンが、２つの内側の平行な表
面を構成し、各々がどのようなコーティングも自由であ
る、ことを特徴とする請求項１１に記載のエキシマレー
ザ。 - 【請求項２８】前記エタロンによって反射された光のプ
ロファイルと、前記エタロンによって透過された光のプ
ロファイルとを比較するためのビームプロファイル比較
手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載のレ
ーザ。 - 【請求項２９】前記エタロンによって反射された光のプ
ロファイルと、前記エタロンに入射する光のプロファイ
ルとを比較するためのビームプロファイル比較手段を更
に有することを特徴とする請求項２に記載のレーザ。 - 【請求項３０】利得媒体と、調整可能なグレーティング
ベース線狭帯域化モジュールと、ブリュースター角入り
口表面及びブリュースター角出口表面を備えるエタロン
からなる調整可能なエタロンベース出力カプラとを有す
る超狭バンドエキシマレーザを調整するための方法であ
って、前記出力カプラに入射する前記利得媒体からの光
の一部が、前記出力カプラによって利得媒体に戻るよう
に反射され、前記利得媒体からの光の一部が、前記出力
カプラによって透過され、 前記方法が、 Ａ．前記レーザによって作り出されたビームのスペクト
ル特性を測定し、 Ｂ．前記調整可能なグレーティングベース線狭帯域化モ
ジュールと、所望のビームスペクトル特性を作り出すた
めに前記調整可能な出力カプラとを調整する、ステップ
を有する、方法。 - 【請求項３１】前記ビームが前記出力カプラによって透
過されることを特徴とする、請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３２】測定のステップが、エタロンベーススペ
クトロメータで実行される、ことを特徴とする請求項３
０に記載の方法。 - 【請求項３３】前記所望のスペクトル特性が、調整可能
グレーティングベース線狭帯域化モジュールと、前記調
整可能エタロンベース出力カプラとのミスマッチによる
最小のひずみを備える単一のピークを有するビームスペ
クトルであることを特徴とする、請求項３２に記載の方
法。 - 【請求項３４】前記ビームが前記調整可能エタロンベー
ス出力カプラによって反射されたビームであることを特
徴とする、請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３５】前記所望のスペクトル特性が、前記調整
可能なグレーティングベース線狭帯域化モジュールと、
前記調整可能なエタロンベース出力カプラとのミスマッ
チによる最小のひずみを備える単一のピークを有するビ
ームスペクトルである、ことを特徴とする請求項３４に
記載の方法。 - 【請求項３６】前記レーザが、自動波長制御を有し、 前記調整ステップが A)所望の波長で最大の反射を提供するように前記調整可
能なグレーティングベース線狭帯域化モジュールを調整
し、 B)前記調整可能なグレーティングベース線狭帯域化モジ
ュールの最大の反射で最大の反射を提供するように前記
出力カプラを自動的に調整するために前記調整可能なエ
タロンベース出力カプラに関するフィードバック制御を
提供し、 C)前記フィードバック制御を利用する前記所望の波長で
最大の反射を提供するために前記調整可能なエタロンベ
ース出力カプラを自動的に調整する、ステップを有す
る、請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３７】前記所望の波長がオペレータによって選
択されることを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
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