JP2001183256A - Coating film inspection apparatus and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外光用光学部品
のコーティング膜の検査装置及び検査方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for inspecting a coating film of an optical component for ultraviolet light.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、透光性光学部品の光吸収度を
測定して光学部品の検査を行なう技術が知られており、
例えば特開平11−72416号公報に示されている。
図10は、同公報に開示された光吸収度測定装置を表し
ており、以下同図に基づいて従来技術を説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a technique of inspecting an optical component by measuring the light absorption of a translucent optical component.
For example, it is disclosed in JP-A-11-72416.
FIG. 10 shows a light absorbance measuring apparatus disclosed in the publication, and a conventional technique will be described below with reference to FIG.
【0003】同図において光吸収度測定装置100は、
検査レーザ101から発振した所定エネルギー密度の検
査レーザ光102を所定時間にわたってプリズム103
に照射し、プリズム103の検査レーザ光102が通過
しない面に、抵抗温度検出型等の温度センサ104を接
触させてプリズム103の温度上昇を測定する。そし
て、容認基準以上に温度上昇したプリズム103を不適
当とし、レーザ装置内に組み込まないようにして、プリ
ズム103の検査を行なっている。またこのとき、参照
温度センサ105をプリズム103の近傍に設け、雰囲
気温度を測定して検査精度を向上させている。[0003] In FIG.
An inspection laser beam 102 having a predetermined energy density oscillated from the inspection laser 101 is applied to a prism 103 for a predetermined time.
The temperature rise of the prism 103 is measured by bringing a temperature sensor 104 such as a resistance temperature detection type into contact with the surface of the prism 103 through which the inspection laser beam 102 does not pass. Then, the prism 103 whose temperature has risen above the acceptance standard is determined to be inappropriate, and the prism 103 is inspected so as not to be incorporated in the laser device. At this time, the reference temperature sensor 105 is provided near the prism 103 to measure the ambient temperature to improve the inspection accuracy.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術には、次に述べるような問題がある。即ち、紫外
線レーザに使用されるような紫外光用光学部品には、紫
外光の乱反射や吸収による損失を防ぐために、誘電体多
層膜からなるコーティング膜をその表面にコーティング
することが一般的である。ところが、このコーティング
工程において、コーティング膜に不純物が混じったり厚
みが所定値になっていなかったりすると、コーティング
膜が検査レーザ光102を吸収して熱を帯び、その屈折
率が変動することがある。その結果、検査レーザ光10
2の波面が乱れて中心波長や線幅、ビームプロファイ
ル、或いはパワー等の性能が低下することがある。また
甚だしきは、この熱によって、光学部品が劣化したり破
損したりすることがある。そのため、光学部品の性能を
検査する際には、このようなコーティング膜の熱吸収率
が許容範囲内にあるか否かを調べることが必要である。However, the prior art has the following problems. That is, it is general to coat the surface of an optical component for ultraviolet light such as that used for an ultraviolet laser with a coating film made of a dielectric multilayer film in order to prevent loss due to irregular reflection or absorption of ultraviolet light. . However, in this coating step, if impurities are mixed in the coating film or the thickness does not reach a predetermined value, the coating film absorbs the inspection laser beam 102 and takes on heat, and the refractive index may fluctuate. As a result, the inspection laser light 10
The wavefront 2 may be disturbed, and the performance such as the center wavelength, the line width, the beam profile, or the power may be reduced. In extreme cases, the heat may cause the optical components to deteriorate or be damaged. Therefore, when inspecting the performance of an optical component, it is necessary to examine whether or not the heat absorption of such a coating film is within an allowable range.
【0005】しかしながら、従来技術においてはプリズ
ム103に温度センサ104を接触させてその温度上昇
を測定しているので、温度センサ104は、プリズム1
03全体の温度上昇を測定しており、コーティング膜単
体の温度上昇を独立して計測することができない。従っ
て、プリズム103の温度上昇がコーティング膜の不良
によって引き起こされたものか、それとも、例えばプリ
ズム103に使用された光学材料の不均一等の、コーテ
ィング膜以外の原因によるものかという原因を究明する
ことが難しい。即ち、従来技術は熱吸収を起こす光学部
品すべてを不良品としているので、受け入れ検査として
は有効であっても、光学部品の不良原因を突き止めるこ
とができず、その結果に基づいて光学部品の不良率を減
少させることも困難である。However, in the prior art, the temperature sensor 104 is brought into contact with the prism 103 to measure the temperature rise.
03, the temperature rise of the entire coating film cannot be measured independently. Therefore, it is necessary to determine whether the rise in the temperature of the prism 103 is caused by a defect in the coating film or is caused by a cause other than the coating film, for example, the non-uniformity of the optical material used for the prism 103. Is difficult. That is, in the prior art, all optical components that cause heat absorption are defective, so even if it is effective as an acceptance test, the cause of the optical component failure cannot be determined, and based on the result, the defect of the optical component is determined. It is also difficult to reduce the rate.
【0006】また、プリズム103はコーティング膜に
比べて大きな熱容量を有しているので、コーティング膜
の温度変化に比べて、プリズム103の温度変化は小さ
い。ところが、コーティング膜はわずかな温度変化によ
っても屈折率が変動し、波面が乱れて波長に悪影響を与
える。従って、プリズム103の温度を測定する検査手
段では、コーティング膜の微妙な温度変化による屈折率
の変動を検知するには精度が不十分であるという問題が
ある。また、プリズム103の熱容量のために、コーテ
ィング膜の温度変化がプリズム103の温度に影響を与
えるまでに時間遅れが発生する。従って、プリズム10
3の温度を測定していては、検査に時間がかかるという
問題がある。Also, since the prism 103 has a larger heat capacity than the coating film, the temperature change of the prism 103 is smaller than the temperature change of the coating film. However, the refractive index of the coating film fluctuates even with a slight change in temperature, and the wavefront is disturbed, which adversely affects the wavelength. Therefore, there is a problem that the inspection means for measuring the temperature of the prism 103 has insufficient accuracy to detect a change in the refractive index due to a slight change in the temperature of the coating film. In addition, due to the heat capacity of the prism 103, a time delay occurs before the temperature change of the coating film affects the temperature of the prism 103. Therefore, the prism 10
There is a problem that it takes a long time for the inspection to measure the temperature of No. 3.
【0007】また、コーティング膜の不良が熱吸収の原
因であれば、その光学部品のコーティング膜を剥がして
再コーティングすることにより、光学材料を再使用する
ことが可能である。しかしながら従来技術によれば、熱
吸収の原因を、コーティングの不良によるものと他の要
因によるものとに分離することができない。従って、異
常と判断された部品は不良品として捨てるか、或いは再
溶融しなければならず、光学材料が無駄になったり、再
生のための手間が非常にかかるといった問題がある。If the defect of the coating film causes heat absorption, the optical material can be reused by peeling off the coating film of the optical component and recoating. However, according to the prior art, the cause of heat absorption cannot be separated into those caused by defective coating and those caused by other factors. Therefore, a part determined to be abnormal must be discarded as a defective product or re-melted, which causes a problem that the optical material is wasted and that it takes much time for reproduction.
【0008】また、コーティング膜は、入射したレーザ
光11をなるべく損失なく透過させたり反射させたりす
るためのものであり、損失となる吸収や乱反射は少ない
ほど良い。ところが、コーティング膜の厚みに凹凸や不
均一があると、このコーティング膜がレーザ光を所定以
外の方向に乱反射することがあり、光学部品の透過率や
反射率が低下してエネルギーの損失が生じる。また、こ
の乱反射した光が発振するレーザ光に混じって出射し、
レーザ光の波長品位を低下させることがある。しかしな
がら、乱反射された散乱光はコーティング膜の温度を上
昇させることはないので、プリズム103の熱吸収のみ
を測定する従来技術では、このようなコーティング膜の
不良に対しては検査が行なえないという問題がある。The coating film is for transmitting or reflecting the incident laser light 11 with as little loss as possible, and it is better that the absorption or irregular reflection which causes loss is smaller. However, if there is unevenness or unevenness in the thickness of the coating film, the coating film may irregularly reflect the laser light in a direction other than a predetermined direction, and the transmittance and the reflectance of the optical component decrease, resulting in energy loss. . Also, the diffusely reflected light is mixed with the oscillating laser light and emitted,
The wavelength quality of the laser light may be degraded. However, since the scattered light irregularly reflected does not increase the temperature of the coating film, the conventional technique of measuring only the heat absorption of the prism 103 cannot inspect such a defect of the coating film. There is.
【0009】さらに従来技術によれば、温度測定の精度
を向上させるために、温度センサ104をテフロン等の
スペーサでプリズム103に押さえつけている。ところ
が、検査レーザ光102は、プリズム103の表面等で
乱反射して散乱するため、このテフロン樹脂にも照射さ
れる。これにより、テフロンから有機物の不純ガスが発
生し、この不純ガスが付着してプリズム103を汚損す
ることがある。この汚損部分に検査レーザ光102が照
射されると、プリズム103が熱によって損傷してしま
う。また、テフロンのスペーサの代わりに金属のスペー
サを使うと、この金属スペーサがプリズム103の熱を
吸収してしまい、温度測定の誤差が大きくなるといった
問題がある。また、例えば温度センサ104を接着剤等
でプリズム103に貼付するようにすると、やはりこの
接着剤に検査レーザ光102が照射されて不純ガスが発
生するといった問題がある。即ち、接触式の温度センサ
104のみを使用して、光学部品に損傷を与えずにその
温度を正確に測定するのは、非常に困難である。Further, according to the prior art, the temperature sensor 104 is pressed against the prism 103 by a spacer such as Teflon in order to improve the accuracy of temperature measurement. However, since the inspection laser light 102 is irregularly reflected and scattered on the surface of the prism 103 and the like, the inspection laser light 102 is also applied to the Teflon resin. As a result, an impurity gas of an organic substance is generated from Teflon, and the impurity gas may adhere to the prism 103 and contaminate it. When the inspection laser beam 102 is applied to the contaminated portion, the prism 103 is damaged by heat. Further, if a metal spacer is used instead of the Teflon spacer, there is a problem that the metal spacer absorbs the heat of the prism 103 and an error in temperature measurement increases. Further, for example, if the temperature sensor 104 is attached to the prism 103 with an adhesive or the like, there is also a problem that the adhesive is irradiated with the inspection laser beam 102 to generate an impurity gas. That is, it is very difficult to accurately measure the temperature of the optical component using only the contact temperature sensor 104 without damaging the optical component.
【0010】また、従来技術ではプリズム103のよう
な透光性の光学部品を検査する技術についてのみ述べら
れており、ミラー等の反射性の光学部品の検査について
は述べられていない。このように、ミラー等のすべての
光学部品に対して、そのコーティング膜の良し悪しを判
定可能な検査手段が求められている。Further, the prior art only describes a technique for inspecting a translucent optical component such as the prism 103, but does not describe an inspection of a reflective optical component such as a mirror. As described above, there is a demand for an inspection means capable of determining the quality of a coating film for all optical components such as a mirror.
【0011】本発明は、上記の問題に着目してなされた
ものであり、光学部品のコーティング膜の性能評価を正
確に、かつ迅速に行なうための検査装置及び検査方法を
提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an inspection apparatus and an inspection method for accurately and quickly evaluating the performance of a coating film of an optical component. I have.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第1発明は、紫外光用光学部品の
コーティング膜を検査するコーティング膜検査装置にお
いて、光学部品のコーティング膜に検査光を照射する検
査光照射装置と、コーティング膜の温度を測定する非接
触式温度計とを備えている。In order to achieve the above object, a first invention is a coating film inspection apparatus for inspecting a coating film of an optical component for ultraviolet light. An inspection light irradiator that irradiates inspection light and a non-contact type thermometer that measures the temperature of the coating film are provided.
【0013】第1発明によれば、非接触式温度計によっ
て光学部品のコーティング膜の温度測定を行ない、この
測定に基づいてコーティング膜を評価している。コーテ
ィング膜は、紫外光を吸収して熱を帯びることにより、
屈折率が変動する。従って、その温度を測定することに
より、屈折率変動や劣化を検出し、コーティング膜の性
能評価を行なうことができる。また、温度測定の際に放
射温度計を使用しているので、光学部品の熱容量の影響
を受けることなく、コーティング膜表面の温度変化を正
確に測定することが可能である。従って、コーティング
膜の状態を直接的に把握でき、コーティング膜の厳密な
性能評価が可能となる。また、コーティング膜の温度変
化を測定しているので、光学部品の熱容量の影響による
温度変化の時間遅れがなく、迅速でしかも精度の良い温
度測定が可能である。従って、検査に要する時間が短く
なり、検査精度が向上する。また、非接触式温度計を使
用することにより、温度センサを光学部品に接触させる
ために例えばテフロンや接着剤を使用する必要がなく、
不純ガスが発生して光学部品が汚損されることがない。
さらに、コーティング膜の不良が判明すれば、この検査
結果をコーティング工程にフィードバックして、歩留り
を向上させることができる。そして、コーティング工程
のみをやり直して光学部品を再製作することも容易であ
るから、光学部品を再溶融して作り直したり、光学材料
を破棄したりする必要がない。従って、光学部品製作の
ためのコストが低減し、手間もかからないとともに、高
価な光学材料が無駄にならない。According to the first invention, the temperature of the coating film of the optical component is measured by the non-contact type thermometer, and the coating film is evaluated based on the measurement. The coating film absorbs ultraviolet light and takes heat,
The refractive index fluctuates. Therefore, by measuring the temperature, fluctuation or deterioration of the refractive index can be detected, and the performance of the coating film can be evaluated. In addition, since the radiation thermometer is used at the time of temperature measurement, it is possible to accurately measure the temperature change of the coating film surface without being affected by the heat capacity of the optical component. Therefore, the state of the coating film can be directly grasped, and strict performance evaluation of the coating film becomes possible. Further, since the temperature change of the coating film is measured, there is no time delay of the temperature change due to the influence of the heat capacity of the optical component, and the temperature can be measured quickly and accurately. Therefore, the time required for the inspection is shortened, and the inspection accuracy is improved. Also, by using a non-contact type thermometer, there is no need to use, for example, Teflon or an adhesive to make the temperature sensor contact the optical component,
Optical components are not contaminated by generation of impurity gas.
Further, if a defect of the coating film is found, the inspection result is fed back to the coating process to improve the yield. Since it is easy to re-manufacture the optical component only by performing the coating process again, there is no need to re-melt the optical component and re-create the optical component, or to discard the optical material. Therefore, the cost for manufacturing the optical component is reduced, the labor is reduced, and the expensive optical material is not wasted.
【0014】また、第2発明は、第1発明記載のコーテ
ィング膜検査装置において、コーティング膜から乱反射
した散乱光の強度を測定する光強度測定器を備えてい
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided the coating film inspection apparatus according to the first aspect, further comprising a light intensity measuring device for measuring the intensity of scattered light irregularly reflected from the coating film.
【0015】第2発明によれば、第1発明の非接触型温
度計に加えて、コーティング膜から乱反射した散乱光の
強度を測定する光強度測定器を備えている。コーティン
グ膜は、紫外光の損失を下げるためのものであり、紫外
光の吸収率が少なくとも、乱反射を起こすようなものは
性能が不良とされる。従って、検査光の吸収率だけでな
く、乱反射する検査光の強度を測定することにより、コ
ーティング膜の性能評価をさらに総合的に行なうことが
可能である。According to the second invention, in addition to the non-contact type thermometer of the first invention, a light intensity measuring device for measuring the intensity of scattered light irregularly reflected from the coating film is provided. The coating film is for lowering the loss of ultraviolet light, and the film having an ultraviolet light absorptivity of at least causing irregular reflection has poor performance. Therefore, the performance of the coating film can be more comprehensively evaluated by measuring not only the absorptance of the inspection light but also the intensity of the irregularly reflected inspection light.
【0016】また、第3発明は紫外光用光学部品のコー
ティング膜を検査する検査方法において、光学部品のコ
ーティング膜に検査光を照射してコーティング膜の温度
を測定し、その温度に基づいてコーティング膜の評価を
行なっている。According to a third aspect of the present invention, there is provided an inspection method for inspecting a coating film of an optical component for ultraviolet light, wherein the coating film of the optical component is irradiated with inspection light to measure the temperature of the coating film, and the coating film is measured based on the temperature. We are evaluating the film.
【0017】第3発明によれば、検査光を照射されたコ
ーティング膜の温度を測定することにより、コーティン
グ膜の評価を行なっている。コーティング膜の温度を測
定することにより、コーティング膜に吸収される検査光
の吸収率を検出でき、この吸収率に基づいて、コーティ
ング膜の屈折率変動や劣化を予測可能である。即ち、コ
ーティング膜の温度を測定することにより、コーティン
グ膜の性能評価を精密に行なうことができる。According to the third aspect, the coating film is evaluated by measuring the temperature of the coating film irradiated with the inspection light. By measuring the temperature of the coating film, the absorptance of the inspection light absorbed by the coating film can be detected. Based on this absorptivity, it is possible to predict the fluctuation or deterioration of the refractive index of the coating film. That is, by measuring the temperature of the coating film, the performance of the coating film can be accurately evaluated.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
に係る実施形態を詳細に説明する。尚、各実施形態にお
いて、前記従来技術の説明に使用した図、及びその実施
形態よりも前出の実施形態の説明に使用した図と同一の
要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。以下、
紫外線レーザ装置に使用される光学部品について説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment, the same reference numerals are given to the same elements as those used in the description of the related art and the drawings used in the description of the embodiment earlier than the embodiment, and the overlapping description will be omitted. I do. Less than,
The optical components used in the ultraviolet laser device will be described.
【0019】まず、第1実施形態を説明する。図1に、
光学部品が実際に使用される紫外線レーザ装置の構造
を、エキシマレーザを例にとって示す。同図において、
エキシマレーザ1は、レーザガスを封止して内部で放電
を行ない、レーザ光11を発振させるレーザチャンバ2
と、レーザチャンバ2の前後部にそれぞれ取着され、レ
ーザ光11を透過するウィンドウ7,9と、レーザチャ
ンバ2の後方に設けられ、レーザ光11の波長を狭帯域
化する狭帯域化ユニット20と、レーザチャンバ2の前
方に設けられ、レーザ光11の一部を透過して外部に出
射させるフロントミラー8とを備えている。狭帯域化ユ
ニット20内には、ウィンドウ9から出射したレーザ光
11のビーム幅を広げるプリズム22,22と、このレ
ーザ光11を回折して波長を狭帯域化するグレーティン
グ23と、レーザ光11の反射角度を制御して波長を制
御する全反射ミラー24とが配置されている。フロント
ミラー8から出射したレーザ光11は、ビームスプリッ
タ12に入射し、その一部がサンプリングされて波長測
定装置30に入射する。波長測定装置30には、例えば
モニタエタロン33が内蔵されており、その生成した干
渉縞34に基づいてレーザ光11の波長を測定する。First, a first embodiment will be described. In FIG.
The structure of an ultraviolet laser device in which optical components are actually used will be described using an excimer laser as an example. In the figure,
An excimer laser 1 is a laser chamber 2 in which a laser gas is sealed and an internal discharge is performed, and a laser beam 11 is oscillated.
Windows 7 and 9 attached to the front and rear portions of the laser chamber 2 and transmitting the laser light 11, and a band narrowing unit 20 provided behind the laser chamber 2 and narrowing the wavelength of the laser light 11. And a front mirror 8 provided in front of the laser chamber 2 to transmit a part of the laser beam 11 and emit it to the outside. Prisms 22, 22 for expanding the beam width of the laser beam 11 emitted from the window 9, a grating 23 for diffracting the laser beam 11 to narrow the wavelength, and a laser beam 11 A total reflection mirror 24 for controlling the wavelength by controlling the reflection angle is provided. The laser beam 11 emitted from the front mirror 8 enters a beam splitter 12, a part of which is sampled and enters a wavelength measuring device 30. The wavelength measuring device 30 includes, for example, a monitor etalon 33, and measures the wavelength of the laser beam 11 based on the generated interference fringes.
【0020】これらのウィンドウ7,9、フロントミラ
ー8、プリズム22,22、グレーティング23、及び
全反射ミラー24の表面には、レーザ光11の吸収や乱
反射による損失を防ぐコーティング膜がコーティングさ
れており、レーザ光11の透過率や反射率を向上させて
いる。本発明のコーティング膜検査装置は、これらの光
学部品のコーティング膜の検査が可能である。また、レ
ーザ光11がフロントミラー8から出射した後に入射す
るビームスプリッタ12やモニタエタロン33等の表面
にもコーティングが施されており、これらの光学部品に
ついても検査可能となっている。The surfaces of the windows 7, 9, the front mirror 8, the prisms 22, 22, the grating 23, and the total reflection mirror 24 are coated with a coating film for preventing absorption of the laser beam 11 and loss due to irregular reflection. In addition, the transmittance and the reflectance of the laser beam 11 are improved. The coating film inspection apparatus of the present invention can inspect the coating films of these optical components. The surface of the beam splitter 12, the monitor etalon 33, and the like, on which the laser beam 11 is incident after the laser beam 11 exits from the front mirror 8, is also coated, so that these optical components can be inspected.
【0021】図2に、本実施形態に係る光学部品のコー
ティング膜検査装置の構成図を示す。同図における被検
査体は、狭帯域化ユニット20内で使用される全反射ミ
ラー24であり、その表面には、反射率を上げる全反射
コーティング膜28が施されている。コーティング膜検
査装置は、紫外線領域の検査レーザ光45を発振する検
査レーザ装置43と、この検査レーザ光45を整形して
被検査体である全反射ミラー24の全反射コーティング
膜28に照射する検査光学系44と、このコーティング
膜28の温度を非接触で測定する放射温度計48と、検
査装置をコントロールする検査コントローラ49とを備
えている。検査レーザ光45の中心波長は、この全反射
ミラー24を使用するエキシマレーザ1から発振するレ
ーザ光11の中心波長と略同一である必要があるため、
検査レーザ装置43もエキシマレーザとするのが好適で
ある。ただし、エキシマレーザ1においては、精密加工
を良好に行なうために狭帯域化ユニット20により波長
を狭帯域化しているが、検査レーザ装置43においては
狭帯域化を行なわなくともよい。FIG. 2 shows a configuration diagram of an apparatus for inspecting a coating film of an optical component according to the present embodiment. The test object in the figure is a total reflection mirror 24 used in the band narrowing unit 20, and a surface thereof is coated with a total reflection coating film 28 for increasing the reflectance. The coating film inspection apparatus includes an inspection laser device 43 that oscillates an inspection laser beam 45 in the ultraviolet region, and an inspection that shapes the inspection laser beam 45 and irradiates the inspection target with the total reflection coating film 28 of the total reflection mirror 24, which is the inspection object. An optical system 44, a radiation thermometer 48 for measuring the temperature of the coating film 28 in a non-contact manner, and an inspection controller 49 for controlling an inspection device are provided. Since the center wavelength of the inspection laser beam 45 needs to be substantially the same as the center wavelength of the laser beam 11 oscillated from the excimer laser 1 using the total reflection mirror 24,
The inspection laser device 43 is also preferably an excimer laser. However, in the excimer laser 1, the wavelength is narrowed by the band narrowing unit 20 in order to perform precision processing well, but the band narrowing is not necessary in the inspection laser device 43.
【0022】検査コントローラ49は例えばパソコン等
で構成され、電気的に接続された放射温度計48で測定
されたコーティング膜28表面の温度データを読み込ん
で、その温度分布をディスプレイに表示したりプリント
アウトしたりする。そして、この温度分布及び温度変化
に基づいて、コーティング膜28の評価を行なってい
る。尚、以下の説明では、温度又は温度分布と言う場合
には、被検査体に検査レーザを照射しない場合の初期温
度を基準とした、相対的な温度を言うものとする。さら
に、温度データというのは、必ずしも50度といった温
度の具体的数値そのものだけではなく、コーティング膜
28から放射される光の強度分布等の、温度を反映する
パラメータをも意味するものとする。また、検査レーザ
光45の光路にはシャッタ46が配置され、検査コント
ローラ49からの信号に基づいて、検査レーザ光45の
照射を所定時間で遮断することが可能となっている。The inspection controller 49 is composed of, for example, a personal computer or the like, reads temperature data on the surface of the coating film 28 measured by a radiation thermometer 48 electrically connected thereto, and displays the temperature distribution on a display or prints out the data. Or Then, the coating film 28 is evaluated based on the temperature distribution and the temperature change. In the following description, the term “temperature or temperature distribution” refers to a relative temperature based on an initial temperature when the test object is not irradiated with the test laser. Further, the temperature data means not only the specific numerical value of the temperature itself, such as 50 degrees, but also a parameter that reflects the temperature, such as the intensity distribution of light emitted from the coating film 28. In addition, a shutter 46 is disposed in the optical path of the inspection laser light 45, and the irradiation of the inspection laser light 45 can be cut off for a predetermined time based on a signal from the inspection controller 49.
【0023】検査レーザ装置43は、検査レーザ光45
の発振をコントロールする検査レーザコントローラ50
を備えている。検査レーザコントローラ50は、検査コ
ントローラ49と電気的に接続されて互いに信号をやり
取り可能であり、検査コントローラ49の指令に基づい
て検査レーザ装置43のパワーをコントロールする。The inspection laser device 43 has an inspection laser beam 45
Inspection laser controller 50 for controlling the oscillation of
It has. The inspection laser controller 50 is electrically connected to the inspection controller 49 and can exchange signals with each other, and controls the power of the inspection laser device 43 based on a command from the inspection controller 49.
【0024】検査光学系44は、検査レーザ光45を整
形して、エキシマレーザ1内で被検査体に照射されるレ
ーザ光11に近づける。即ち検査レーザ光45を、図1
に示した狭帯域ユニット20内部で全反射ミラー24に
入射するレーザ光11と同様のビームプロファイル(強
度分布)に整形し、被検査体である全反射ミラー24に
照射する。図3に、エキシマレーザ1から出射したレー
ザ光11の強度分布を示す。同図に示すように、レーザ
光11の強度分布は一方向(図中X方向)には略均一で
あって、これに垂直な図中Y方向には中央部が高くなっ
ていることが多い。検査光学系44は、検査レーザ光4
5をこのような強度分布となるように整形し、また狭帯
域化ユニット20内でプリズム22,22によってなさ
れるのと同様にX方向のビーム幅を広げて、全反射ミラ
ー24に照射する。また、検査レーザ光45が被検査体
である全反射ミラー24に入射する入射角は、狭帯域ユ
ニット20内部でレーザ光11が全反射ミラー24に入
射する入射角とほぼ等しくなるようにする。これによ
り、実際の使用条件に近い条件で検査を行なうことがで
きるので、検査結果の信頼性が向上する。The inspection optical system 44 shapes the inspection laser beam 45 so that the inspection laser beam 45 approaches the laser beam 11 irradiated on the inspection object in the excimer laser 1. That is, the inspection laser beam 45 is
Is shaped into the same beam profile (intensity distribution) as the laser beam 11 incident on the total reflection mirror 24 inside the narrow band unit 20 shown in FIG. FIG. 3 shows an intensity distribution of the laser beam 11 emitted from the excimer laser 1. As shown in the figure, the intensity distribution of the laser beam 11 is substantially uniform in one direction (the X direction in the figure), and the central portion is often higher in the Y direction in the figure, which is perpendicular to the direction. . The inspection optical system 44 includes the inspection laser light 4
5 is shaped so as to have such an intensity distribution, and the beam width in the X direction is widened in the same manner as that performed by the prisms 22 and 22 in the band narrowing unit 20 to irradiate the total reflection mirror 24. The incident angle at which the inspection laser light 45 enters the total reflection mirror 24, which is the object to be inspected, is made substantially equal to the incident angle at which the laser light 11 enters the total reflection mirror 24 inside the narrow band unit 20. As a result, the inspection can be performed under conditions close to the actual use conditions, and the reliability of the inspection result is improved.
【0025】全反射ミラー24の斜め前方には放射温度
計48が置かれ、検査レーザ光45の照射に伴う、全反
射コーティング膜28の温度を測定する。放射温度計4
8は、被検査体から放射される赤外線の量を測定するこ
とにより、その表面温度を非接触で測定している。尚、
全反射ミラー24で反射された検査レーザ光45は、ダ
ンパ25に吸収される。A radiation thermometer 48 is placed obliquely forward of the total reflection mirror 24, and measures the temperature of the total reflection coating film 28 accompanying the irradiation of the inspection laser beam 45. Radiation thermometer 4
Numeral 8 measures the surface temperature of the test object in a non-contact manner by measuring the amount of infrared radiation emitted from the test object. still,
The inspection laser light 45 reflected by the total reflection mirror 24 is absorbed by the damper 25.
【0026】次に、検査を行なう際の手順について説明
する。まず、手動で行なう検査手順の例としては、被検
査体である全反射ミラー24を検査装置にセットした
後、検査レーザ光45の照射前に、コーティング膜28
の初期温度を測定する。そして、予め定めた照射条件に
基づいて検査レーザ光45のパワー及び照射時間を検査
コントローラ49に入力し、検査レーザ光45を全反射
ミラー24に照射する。検査コントローラ49は、放射
温度計48の計測データに基づいて、照射終了直後の被
検査体の、照射前の初期温度を基準とした温度分布をデ
ィスプレイに表示する。コーティング膜28の評価は、
この温度分布を肉眼で観察することによって行なわれ
る。評価の一例としては、所定時間照射後のコーティン
グ膜28の最大温度が、所定の許容温度を越えたか否か
で判定するのが、最も簡単でしかも効果的な方法であ
る。即ち、コーティング膜28の熱吸収が許容値よりも
大きい場所が1箇所でもあれば、そこに集中的に吸収さ
れた熱が周囲に広がり、コーティング膜28の汚損が広
がっていくためである。図4に、検査コントローラ49
の画面に表示された温度分布の一例を示す。例えば、斜
線で示した区域26が許容温度を越えた範囲であるとす
ると、このように、温度が許容温度を越えた箇所が1箇
所でもあれば、この全反射ミラー24のコーティング膜
28は不良であると判断し、コーティングをやり直す。Next, a procedure for performing the inspection will be described. First, as an example of an inspection procedure performed manually, the coating film 28 is set before the inspection laser beam 45 is irradiated after the total reflection mirror 24 as an object to be inspected is set in the inspection apparatus.
Measure the initial temperature of. Then, the power and the irradiation time of the inspection laser light 45 are input to the inspection controller 49 based on the predetermined irradiation conditions, and the inspection laser light 45 is irradiated on the total reflection mirror 24. The inspection controller 49 displays a temperature distribution on the display based on the measurement data of the radiation thermometer 48 based on the initial temperature before the irradiation of the test object immediately after the end of the irradiation. The evaluation of the coating film 28
This is performed by observing the temperature distribution with the naked eye. As an example of the evaluation, the simplest and most effective method is to determine whether the maximum temperature of the coating film 28 after the irradiation for a predetermined time exceeds a predetermined allowable temperature. That is, if there is even one place where the heat absorption of the coating film 28 is larger than the allowable value, the heat intensively absorbed there spreads to the surroundings, and the contamination of the coating film 28 spreads. FIG. 4 shows the inspection controller 49.
5 shows an example of the temperature distribution displayed on the screen of FIG. For example, assuming that the area 26 indicated by oblique lines is a range exceeding the allowable temperature, the coating film 28 of the total reflection mirror 24 is defective even if there is at least one place where the temperature exceeds the allowable temperature. It is judged that it is, and coating is redone.
【0027】次に、検査コントローラ49が、所定の手
順に基づいて自動的にコーティングの検査を行なう例に
ついて説明する。検査者は、全反射ミラー24を検査装
置にセットし、検査光学系を調整したた後、検査コント
ローラ49に被検査体の種類を入力する。検査コントロ
ーラ49は、被検査体の種類に基づいて、照射パワーと
照射時間からなる照射条件を決定する。そして、まず検
査レーザ光45を照射しない状態でコーティング膜28
の温度を測定した後、予め設定したパワーで検査レーザ
光45を発振させ、シャッタ46に信号を送信して開閉
し、所定時間だけ検査レーザ光45を被検査体に照射す
る。即ち、被検査体によって照射条件を変えるようにし
ており、これに伴って評価条件も変わることがある。放
射温度計48は、検査レーザ光45の照射開始から照射
終了後の所定時間が経過するまで、コーティング膜28
の温度データを検査コントローラ49に送信する。Next, an example in which the inspection controller 49 automatically inspects the coating based on a predetermined procedure will be described. The inspector sets the total reflection mirror 24 in the inspection apparatus, adjusts the inspection optical system, and inputs the type of the object to be inspected to the inspection controller 49. The inspection controller 49 determines the irradiation condition including the irradiation power and the irradiation time based on the type of the inspection object. Then, first, the coating film 28 is irradiated with no inspection laser light 45.
After the temperature is measured, the inspection laser beam 45 is oscillated with a preset power, a signal is transmitted to the shutter 46 to open and close, and the inspection laser beam 45 is irradiated to the inspection object for a predetermined time. That is, the irradiation conditions are changed depending on the inspection object, and the evaluation conditions may change accordingly. The radiation thermometer 48 displays the coating film 28 from the start of the irradiation of the inspection laser beam 45 until a predetermined time after the end of the irradiation.
Is transmitted to the inspection controller 49.
【0028】検査コントローラ49は、検査レーザ光4
5の照射開始からの温度変化に基づき、例えば次のよう
にしてコーティング膜28の性能を評価する。図5に、
コーティング膜28のある特定箇所における、温度変化
の一例をグラフで示す。同図において、横軸が照射時間
tであり、縦軸が照射前の初期温度T0を基準とした温
度Tである。即ち、時刻t1で照射を開始し、時刻t2
から勾配k1で温度上昇が始まっている。そして、温度
は次第に飽和して時刻t3において温度Tは最大温度T
Mに達し、時刻t4において照射が停止した後、温度T
は勾配k2で下降している。The inspection controller 49 controls the inspection laser beam 4
Based on the temperature change from the start of the irradiation of No. 5, the performance of the coating film 28 is evaluated, for example, as follows. In FIG.
An example of a temperature change at a specific portion of the coating film 28 is shown in a graph. In the figure, the horizontal axis is the irradiation time t, and the vertical axis is the temperature T based on the initial temperature T0 before the irradiation. That is, irradiation starts at time t1, and time t2
The temperature rise has started at a gradient k1. Then, the temperature gradually becomes saturated, and at time t3, the temperature T becomes the maximum temperature T.
M, and after the irradiation stops at time t4, the temperature T
Is falling at a gradient k2.
【0029】この例におけるコーティング膜28の評価
条件としては、例えば前述したように最大温度TMに基
づいてもよく、或いは温度上昇の勾配k1に基づいても
よい。即ち、温度の上昇勾配k1が所定勾配以上であれ
ば、最大温度TMが許容温度に達しなくてもコーティン
グ膜28が不良と判定する。さらには、検査レーザ光4
5の照射が終了した時刻t4以降の温度変化に基づき、
温度が下降する勾配k2に基づいてコーティング膜28
を評価してもよい。このとき、最大温度TM等の1つの
判定条件のみで判断するのではなく、いくつかの条件を
組みあわせて判断するのがよい。例えば、最大温度TM
が許容温度を越えれば必ず不良と判定するものとする
が、個々の条件は許容範囲内であっても、総合的に判断
して不良と判定する場合もあり得る。The evaluation condition of the coating film 28 in this example may be based on, for example, the maximum temperature TM as described above, or may be based on the temperature rise gradient k1. That is, if the temperature rise gradient k1 is equal to or higher than the predetermined gradient, it is determined that the coating film 28 is defective even if the maximum temperature TM does not reach the allowable temperature. Further, the inspection laser light 4
Based on the temperature change after time t4 when the irradiation of No. 5 was completed,
The coating film 28 is formed on the basis of the temperature drop gradient k2.
May be evaluated. At this time, it is preferable that the determination is not made based on only one determination condition such as the maximum temperature TM or the like, but is performed in combination with several conditions. For example, the maximum temperature TM
If the temperature exceeds the allowable temperature, it is determined to be defective. However, even if the individual conditions are within the allowable range, it is possible that the overall determination may be made to determine the defect.
【0030】さらには、レーザ光11を透過するプリズ
ム2と、全反射する全反射ミラー24とでは評価の条件
が異なり、使用される光学部品に合わせて、このような
判断基準の組み合わせに基づいて評価すればよい。ま
た、以上の説明では特定の1点における温度変化につい
て説明したが、評価は複数点における温度変化に基づい
て行なうのがよい。例えば、予め定めておいたコーティ
ング膜28表面の複数点について行なってもよいし、例
えば、コーティング膜18の温度変化が大きかった点を
数点選んで行なってもよい。Furthermore, the evaluation conditions are different between the prism 2 that transmits the laser beam 11 and the total reflection mirror 24 that totally reflects the light, and based on such a combination of criteria in accordance with the optical components used. It should be evaluated. In the above description, the temperature change at one specific point has been described, but the evaluation is preferably performed based on the temperature changes at a plurality of points. For example, the measurement may be performed for a plurality of predetermined points on the surface of the coating film 28, or, for example, may be performed by selecting several points of the coating film 18 where the temperature change is large.
【0031】次に図6に、プリズム22を検査する際の
検査装置の例を示す。同図において、検査光学系44
は、図1に示した狭帯域ユニット20内部でプリズム2
2に入射するレーザ光11と同様の強度分布とビーム径
とを有するように、検査光学系44によって整形され
る。検査レーザ光45は、ビームスプリッタ42及びミ
ラー39によって、等しいパワーの検査レーザ光45
A,45Bに2分割され、それぞれプリズム22A,2
2Bに照射される。このとき、プリズム22Aの両面に
は無反射コーティング膜28がコーティングされている
が、プリズム22Bの面にはコーティングが施されてい
ない。FIG. 6 shows an example of an inspection apparatus for inspecting the prism 22. In the figure, the inspection optical system 44
Is the prism 2 inside the narrow band unit 20 shown in FIG.
The laser beam 11 is shaped by the inspection optical system 44 to have the same intensity distribution and beam diameter as the laser beam 11 incident on the laser beam 2. The inspection laser light 45 is supplied to the inspection laser light 45 having the same power by the beam splitter 42 and the mirror 39.
A, 45B, and divided into two prisms 22A, 22B, respectively.
2B is irradiated. At this time, both surfaces of the prism 22A are coated with the non-reflective coating film 28, but the surface of the prism 22B is not coated.
【0032】これらのプリズム22A,22Bの表面温
度を放射温度計48A,48Bでそれぞれ測定し、コー
ティング膜28の評価を行なう。即ち、コーティング膜
28のないプリズム22Bの温度を同時に測定すること
により、プリズム22内部の熱吸収等の、コーティング
膜28以外の原因による温度変化の影響をキャンセルで
きる。従って、コーティング膜28の単体での温度変化
をより正確に把握でき、コーティング膜28検査の精度
が向上する。尚、プリズム22Aの他側の面の無反射コ
ーティング膜28を検査する場合には、ダンパ25の代
わりに全反射ミラーを配置し、この全反射ミラーによっ
て反射した検査レーザ光45によって照射される他側の
面のコーティング膜28の温度上昇を測定する。或い
は、プリズム22Aの配置を変えて他側の面から検査レ
ーザ光45を入射させてもよいが、この場合は検査光学
系44により、検査レーザ光45の強度分布を変更する
必要がある。The surface temperatures of these prisms 22A and 22B are measured by radiation thermometers 48A and 48B, respectively, and the coating film 28 is evaluated. That is, by simultaneously measuring the temperature of the prism 22B without the coating film 28, it is possible to cancel the influence of temperature change due to factors other than the coating film 28, such as heat absorption inside the prism 22. Therefore, the temperature change of the coating film 28 alone can be grasped more accurately, and the accuracy of the inspection of the coating film 28 is improved. When inspecting the non-reflective coating film 28 on the other surface of the prism 22A, a total reflection mirror is disposed instead of the damper 25, and the inspection laser beam 45 reflected by the total reflection mirror irradiates the inspection laser beam 45. The temperature rise of the coating film 28 on the side surface is measured. Alternatively, the arrangement of the prism 22A may be changed and the inspection laser light 45 may be incident from the other surface. In this case, however, it is necessary to change the intensity distribution of the inspection laser light 45 by the inspection optical system 44.
【0033】このような検査装置において、実際にプリ
ズム22のコーティング膜28の検査を行なった際の実
施例としては、次に示すようなものであった。即ち、被
検査体であるプリズム22に対し、通常照射されるエネ
ルギー密度とほぼ同じ40W/cm2の検査レーザ光45
を、約2分間照射した。そして、譬え部分的にであって
も、コーティング膜28に1度以上の温度上昇が見られ
た場合には、このプリズム22を実際にエキシマレーザ
1に装着すると波面の乱れが観測され、コーティング膜
28が不良であることが確認された。In such an inspection apparatus, the following is an example in which the inspection of the coating film 28 of the prism 22 is actually performed. That is, the inspection laser beam 45 of 40 W / cm 2, which is almost the same as the energy density normally applied to the prism 22 as the object to be inspected.
Was irradiated for about 2 minutes. If the temperature of the coating film 28 rises by 1 degree or more, even if only partially, the prism 22 is actually mounted on the excimer laser 1, and a wavefront disorder is observed. 28 was confirmed to be defective.
【0034】尚、このような検査の際には、光学部品を
長期間使用した場合にもコーティング膜28の熱吸収が
起きないように安全率を見込んで、通常の使用状態で照
射されるレーザ光11のエネルギー密度の1倍から数十
倍のエネルギー密度の検査レーザ光45を照射するのが
よい。従って、検査レーザ装置43は、エキシマレーザ
1の数倍から数十倍のエネルギー密度で、検査レーザ光
45を発振する能力を有しているものがよい。また温度
上昇については、実施例で最大温度TMの許容値が1度
であったことから、それ以下の例えば0.5度程度を許
容値とし、これ以上温度が上昇した場合には不合格とす
れば、さらに安全率を高めることが可能となる。At the time of such an inspection, a laser irradiated in a normal use state is anticipated in consideration of a safety factor so that heat absorption of the coating film 28 does not occur even when the optical component is used for a long time. It is preferable to irradiate the inspection laser light 45 with an energy density of one to several tens times the energy density of the light 11. Therefore, it is preferable that the inspection laser device 43 has an ability to oscillate the inspection laser light 45 at an energy density several times to several tens times that of the excimer laser 1. As for the temperature rise, since the allowable value of the maximum temperature TM was 1 degree in the embodiment, an allowable value of, for example, about 0.5 degree or less was set as an allowable value. Then, it is possible to further increase the safety factor.
【0035】以上説明したように本実施形態によれば、
検査レーザ光45を光学部品に照射し、その表面のコー
ティング膜28の温度を測定してコーティング膜28を
評価している。コーティング膜28は、レーザ光11を
吸収して熱を帯びることによって屈折率が変動する。そ
のため、検査レーザ光45を照射した際の温度を測定す
ることにより、屈折率変動や劣化を観察し、レーザ装置
に組み込む前に予めコーティング膜28の性能評価を行
なうことができる。また、温度測定の際に非接触の放射
温度計48を使用しているので、光学部品本体の熱容量
の影響を受けることなく、コーティング膜28表面の温
度変化を正確に測定することが可能である。従って、コ
ーティング膜28の状態を直接的に把握でき、コーティ
ング膜28の厳密な性能評価が可能となる。また、この
ようにコーティング膜28を検査することができるの
で、この検査結果をコーティング工程にフィードバック
して、歩留りを向上させることができる。また、コーテ
ィング膜28の温度変化を直接測定しているので、プリ
ズム22の熱容量の影響による時間遅れがなく、迅速で
しかも精度の良い温度測定が可能である。従って、検査
に要する時間が短くなり、検査精度が向上する。また、
非接触式の放射温度計48を使用することにより、温度
センサを光学部品に接触させるために例えばテフロンや
接着剤を使用する必要がなく、光学部品が汚損されるこ
とがない。さらに、コーティング膜28の不良が判明す
れば、コーティング工程のみをやり直して光学部品を再
製作することが容易であるから、光学部品を再溶融して
作り直したり、光学材料を破棄したりすることがない。
従って、光学部品製作のためのコストが低減し、手間も
かからないとともに、光学材料が無駄にならない。As described above, according to this embodiment,
The inspection laser light 45 is irradiated on the optical component, and the temperature of the coating film 28 on the surface is measured to evaluate the coating film 28. The refractive index of the coating film 28 fluctuates by absorbing the laser beam 11 and taking heat. Therefore, by measuring the temperature when the inspection laser beam 45 is irradiated, it is possible to observe the refractive index fluctuation and deterioration, and to evaluate the performance of the coating film 28 before incorporating it into the laser device. Further, since the non-contact radiation thermometer 48 is used for temperature measurement, it is possible to accurately measure the temperature change on the surface of the coating film 28 without being affected by the heat capacity of the optical component body. . Therefore, the state of the coating film 28 can be directly grasped, and strict performance evaluation of the coating film 28 can be performed. In addition, since the coating film 28 can be inspected as described above, the inspection result can be fed back to the coating process to improve the yield. In addition, since the temperature change of the coating film 28 is directly measured, there is no time delay due to the influence of the heat capacity of the prism 22, and a quick and accurate temperature measurement is possible. Therefore, the time required for the inspection is shortened, and the inspection accuracy is improved. Also,
By using the non-contact radiation thermometer 48, it is not necessary to use, for example, Teflon or an adhesive for bringing the temperature sensor into contact with the optical component, and the optical component is not contaminated. Further, if it is found that the coating film 28 is defective, it is easy to re-manufacture the optical component by performing only the coating process again. Therefore, it is necessary to re-melt the optical component and re-create the optical component, or discard the optical material. Absent.
Therefore, the cost for manufacturing the optical component is reduced, the labor is reduced, and the optical material is not wasted.
【0036】図7に、多数のフロントミラー8のコーテ
ィング膜28を、同時に検査する際の構成例を示す。同
図に示すように、ビームスプリッタ42によって検査レ
ーザ光45をそれぞれ等しいパワーに分割し、それぞれ
を複数のフロントミラー8に照射して、フロントミラー
8の入射側(レーザチャンバ2に面する側)表面にコー
ティングされた部分反射コーティング膜28の温度を測
定して検査を行なう。また、フロントミラー8は、出射
側にも無反射コーティング膜28をコーティングされて
おり、この無反射コーティング膜28の温度をも同時に
測定して、その検査を行なうようにしている。このよう
にすれば、一度に複数個の光学部品を検査できるので、
検査時間が短縮される。FIG. 7 shows an example of a configuration in which the coating films 28 of a large number of front mirrors 8 are inspected simultaneously. As shown in the figure, the inspection laser light 45 is divided into equal powers by the beam splitter 42, each of which is irradiated to a plurality of front mirrors 8, and the incident side of the front mirror 8 (the side facing the laser chamber 2). An inspection is performed by measuring the temperature of the partially reflective coating film 28 coated on the surface. The front mirror 8 is also coated with an anti-reflection coating film 28 on the emission side, and measures the temperature of the anti-reflection coating film 28 at the same time to perform the inspection. In this way, a plurality of optical components can be inspected at once,
Inspection time is reduced.
【0037】図8に、放射温度計48に加えて、熱電対
37を使用して温度測定を行なった場合の例を示す。ビ
ームスプリッタ12にコーティングされた部分反射コー
ティング膜28の近傍には熱電対37が貼付され、ビー
ムスプリッタ12の温度を測定している。即ち、ビーム
スプリッタ12の材質不良等による内部での熱吸収を同
時に測定することにより、部分反射コーティング膜28
以外の原因による温度変化の影響をキャンセルできる。
従って、コーティング膜28の不良が原因での温度変化
を、より正確に把握でき、コーティング膜検査の精度が
向上する。FIG. 8 shows an example in which temperature is measured using a thermocouple 37 in addition to the radiation thermometer 48. A thermocouple 37 is attached near the partial reflection coating film 28 coated on the beam splitter 12 to measure the temperature of the beam splitter 12. That is, by simultaneously measuring the heat absorption inside the beam splitter 12 due to a defective material or the like, the partial reflection coating film 28 is formed.
The effect of temperature changes due to other causes can be canceled.
Therefore, a temperature change due to a defect of the coating film 28 can be more accurately grasped, and the accuracy of the coating film inspection is improved.
【0038】次に、第2実施形態について説明する。図
9は、第2実施形態に係る検査装置の構成図である。同
図において、検査装置は第1実施形態の検査装置に加
え、被検査体から乱反射した散乱光35を集める散乱光
収集器38と、その散乱光35の強度を検出する光電セ
ンサ36とを備えている。内部が球状にくりぬかれた散
乱光収集器38に、外部から貫通した入射口52から検
査レーザ光45を入射させると、検査レーザ光45は入
射口52の反対側に外部と貫通して設けられた出射口5
3に取着された被検査体(同図ではウィンドウ7)に照
射される。散乱光収集器38には、温度計測孔54が外
部から貫通して設けられている。この温度計測孔54に
は放射温度計48が取り付けられ、第1実施形態と同様
に、ウィンドウ7表面の無反射コーティング膜28の温
度を測定する。Next, a second embodiment will be described. FIG. 9 is a configuration diagram of an inspection device according to the second embodiment. In the figure, in addition to the inspection device of the first embodiment, the inspection device includes a scattered light collector 38 that collects scattered light 35 irregularly reflected from the test object, and a photoelectric sensor 36 that detects the intensity of the scattered light 35. ing. When the inspection laser light 45 is made incident on the scattered light collector 38 whose inside is hollowed out from the entrance 52 penetrating from the outside, the inspection laser light 45 is provided through the outside on the opposite side of the entrance 52. Exit 5
The object to be inspected (the window 7 in the figure) attached to 3 is irradiated. The scattered light collector 38 is provided with a temperature measurement hole 54 penetrating from the outside. A radiation thermometer 48 is attached to the temperature measurement hole 54, and measures the temperature of the anti-reflection coating film 28 on the surface of the window 7 as in the first embodiment.
【0039】一方、検査レーザ光45の一部は、ウィン
ドウ7の表面にコーティングされた無反射コーティング
膜28により乱反射されて、さまざまな方向に散乱する
散乱光35となる。散乱光収集器38の内部表面は、金
等の反射率の高い物質でメッキされていたり、或いは、
誘電体膜によって全反射コーティングされていたりして
いる。従って、散乱光35は吸収されずに長時間にわた
って反射を繰り返し、最終的には大半が、散乱光収集器
38の内部に設けられたセンサ孔55に集まる。このセ
ンサ孔55には、入射した光のパワーを電圧に変換する
光電センサ36が取着されている。On the other hand, a part of the inspection laser light 45 is irregularly reflected by the non-reflective coating film 28 coated on the surface of the window 7 and becomes scattered light 35 scattered in various directions. The inner surface of the scattered light collector 38 is plated with a highly reflective material such as gold, or
It is coated with total reflection by a dielectric film. Therefore, the scattered light 35 is not absorbed and is repeatedly reflected for a long time, and finally most of the scattered light is collected in the sensor hole 55 provided inside the scattered light collector 38. A photoelectric sensor 36 that converts the power of incident light into a voltage is attached to the sensor hole 55.
【0040】光電センサ36は、検査コントローラ49
に接続され、無反射コーティング膜28で乱反射した散
乱光35の強度を測定する。検査コントローラ49は、
この散乱光35の大きさを所定の許容値と比較し、許容
値以上である場合には、この無反射コーティング膜28
の品質が不良であると判断する。尚、散乱光収集器38
は、より多くの散乱光35を収集して測定精度を向上さ
せるためのものであって、必ずなければならないという
ものではなく、光電センサ36を単体でコーティング膜
28の近傍に配置するようにしてもよい。The photoelectric sensor 36 includes an inspection controller 49
And the intensity of the scattered light 35 irregularly reflected by the non-reflective coating film 28 is measured. The inspection controller 49
The magnitude of the scattered light 35 is compared with a predetermined allowable value.
Is determined to be of poor quality. The scattered light collector 38
Is for improving the measurement accuracy by collecting more scattered light 35, and is not necessarily required. Instead, the photoelectric sensor 36 is arranged alone near the coating film 28 so that Is also good.
【0041】このように本実施形態によれば、第1実施
形態で計測したコーティング膜28の温度分布に加え、
その表面で乱反射する散乱光35の強度を測定し、その
散乱光35の強度をコーティング膜28の評価条件の一
つとしている。これにより、コーティング膜28の熱吸
収に加えて、乱反射によるレーザ光の損失を評価できる
ので、さらに損失が小さく、性能の良いコーティング膜
28を得ることが可能である。従って、光学部品の性能
が向上し、このような光学部品を使用したエキシマレー
ザ1の信頼性が向上する。As described above, according to the present embodiment, in addition to the temperature distribution of the coating film 28 measured in the first embodiment,
The intensity of the scattered light 35 irregularly reflected on the surface is measured, and the intensity of the scattered light 35 is set as one of the evaluation conditions for the coating film 28. Thereby, in addition to the heat absorption of the coating film 28, the loss of the laser light due to the irregular reflection can be evaluated, so that it is possible to obtain the coating film 28 having a smaller loss and a higher performance. Therefore, the performance of the optical component is improved, and the reliability of the excimer laser 1 using such an optical component is improved.
【0042】尚、以上の各実施形態においては、実際に
エキシマレーザ1の内部で使用されるような条件で検査
レーザ光45を照射するように説明したが、これに限ら
れるものではない。例えば、検査レーザ光を集光して、
被検査体に照射してもよい。また、通常は光が当たらな
い光学部品の端部等にコーティング膜28の不良がある
と、長時間の使用によって乱反射光等が照射されるうち
に、次第に剥がれてくるようなこともある。このような
原因によるコーティング膜28の不良を予め検出するた
めに、例えば図3に示したような強度分布の検査レーザ
光45を図中X方向に走査してコーティング膜28の全
面にわたって照射し、コーティング膜28を検査するよ
うにしてもよい。或いは、検査光学系44をエキスパン
ダとして検査レーザ光45を広げ、検査レーザ光45が
光学部品の全面にわたって照射されるようにして検査を
行なってもよい。このように、光学部品の全面にわたっ
て照射を行なうことにより、通常は使用されない区域の
コーティング膜28の不良も検出でき、検査の精度が向
上する。In each of the embodiments described above, the inspection laser beam 45 is irradiated under conditions that are actually used inside the excimer laser 1, but the present invention is not limited to this. For example, focus the inspection laser light,
The object may be irradiated. Further, if the coating film 28 has a defect at an end portion of an optical component which is not normally irradiated with light, the coating film 28 may gradually come off while being irradiated with diffusely reflected light or the like due to long-time use. In order to detect a defect of the coating film 28 due to such a cause in advance, for example, an inspection laser beam 45 having an intensity distribution as shown in FIG. The coating film 28 may be inspected. Alternatively, the inspection laser light 45 may be spread by using the inspection optical system 44 as an expander, and the inspection may be performed by irradiating the inspection laser light 45 over the entire surface of the optical component. In this manner, by irradiating the entire surface of the optical component, a defect of the coating film 28 in a normally unused area can be detected, and the accuracy of the inspection is improved.
【0043】尚、エキシマレーザについて説明したが、
本発明は例えばF2レーザ等、他の紫外線レーザ装置一
般について応用可能である。また、レーザばかりではな
く、紫外光を反射したり透過したりする光学部品一般に
対しても、応用が可能である。Although the excimer laser has been described,
The present invention is applicable to other ultraviolet laser devices in general, such as an F2 laser. Further, the present invention can be applied not only to lasers but also to general optical components that reflect and transmit ultraviolet light.
【図1】エキシマレーザの構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an excimer laser.
【図2】第1実施形態に係るコーティング膜検査装置の
構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a coating film inspection apparatus according to the first embodiment.
【図3】レーザ光のビームプロファイルを示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a beam profile of a laser beam.
【図4】温度上昇の分布例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a distribution example of a temperature rise.
【図5】コーティング膜の温度上昇を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing a temperature rise of a coating film.
【図6】プリズムを検査する際の検査装置の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of an inspection device when inspecting a prism.
【図7】多数の光学部品を同時に検査する際の構成例。FIG. 7 is a configuration example when a large number of optical components are inspected simultaneously.
【図8】熱電対を併用した検査装置の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of an inspection device using a thermocouple together.
【図9】第2実施形態に係る検査装置の構成図。FIG. 9 is a configuration diagram of an inspection device according to a second embodiment.
【図10】従来技術に係る光吸収度測定装置。FIG. 10 is a light absorption measuring device according to a conventional technique.
1:エキシマレーザ、2:レーザチャンバ、7:ウィン
ドウ、8:フロントミラー、9:ウィンドウ、11:レ
ーザ光、12:ビームスプリッタ、20:狭帯域化ユニ
ット、22:プリズム、23:グレーティング、24:
全反射ミラー、25:ダンパ、26:区域、28:無反
射コーティング膜、30:波長測定装置、33:モニタ
エタロン、34:干渉縞、35:散乱光、36:光電セ
ンサ、37:熱電対、38:散乱光収集器、39:ミラ
ー、42:ビームスプリッタ、43:検査レーザ装置、
44:検査光学系、45:検査レーザ光、46:シャッ
タ、48:放射温度計、49:検査コントローラ、5
0:検査レーザコントローラ、52:入射口、53:出
射口、54:温度計測孔、55:センサ孔。1: excimer laser, 2: laser chamber, 7: window, 8: front mirror, 9: window, 11: laser beam, 12: beam splitter, 20: band narrowing unit, 22: prism, 23: grating, 24:
Total reflection mirror, 25: damper, 26: area, 28: non-reflective coating film, 30: wavelength measuring device, 33: monitor etalon, 34: interference fringe, 35: scattered light, 36: photoelectric sensor, 37: thermocouple, 38: scattered light collector, 39: mirror, 42: beam splitter, 43: inspection laser device,
44: inspection optical system, 45: inspection laser beam, 46: shutter, 48: radiation thermometer, 49: inspection controller, 5
0: inspection laser controller, 52: entrance, 53: exit, 54: temperature measurement hole, 55: sensor hole.
フロントページの続き Fターム(参考) 2G051 AA90 AB01 AB06 BA05 BA10 BC03 CA01 CA20 CB05 2G086 EE05 EE08 HH07 Continued on the front page F term (reference) 2G051 AA90 AB01 AB06 BA05 BA10 BC03 CA01 CA20 CB05 2G086 EE05 EE08 HH07
Claims (3)
を検査するコーティング膜検査装置において、 光学部品のコーティング膜(28)に検査光(45)を照射する
検査光照射装置(43)と、 コーティング膜(28)の温度を測定する非接触型温度計(4
8)とを備えたことを特徴とするコーティング膜検査装
置。A coating film for an optical component for ultraviolet light (28)
Inspection light irradiator (43) that irradiates inspection light (45) to the coating film (28) of the optical component, and non-contact type thermometer that measures the temperature of the coating film (28) (Four
8) A coating film inspection apparatus, comprising:
において、 コーティング膜(28)から乱反射した散乱光(35)の強度を
測定する光強度測定器(36)を備えたことを特徴とするコ
ーティング膜検査装置。2. The coating film inspection apparatus according to claim 1, further comprising a light intensity measuring device (36) for measuring the intensity of scattered light (35) irregularly reflected from the coating film (28). Film inspection equipment.
を検査する検査方法において、 光学部品のコーティング膜(28)に検査光(45)を照射し、
コーティング膜(28)の温度を非接触で測定し、その温度
変化に基づいてコーティング膜(28)の評価を行なうこと
を特徴とする検査方法。3. A coating film for an optical component for ultraviolet light.
In the inspection method for inspecting, the inspection light (45) is irradiated to the coating film (28) of the optical component,
An inspection method characterized by measuring the temperature of the coating film (28) in a non-contact manner and evaluating the coating film (28) based on the temperature change.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37395699A JP2001183256A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Coating film inspection apparatus and inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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ID=18503039
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102252828A (en) * | 2011-04-19 | 2011-11-23 | 中国科学院光电技术研究所 | Method for monitoring real-time change of reflectivity of high-reflection optical element under laser irradiation |
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-
1999
- 1999-12-28 JP JP37395699A patent/JP2001183256A/en active Pending
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