JP2001267673A

JP2001267673A - レーザの帯域幅制御技術

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Publication number: JP2001267673A
Application number: JP2001034157A
Authority: JP
Inventors: Igor V Fomenkov; ヴィフォーメンコフアイゴー; Armen Kroyan; クロイアンアーメン; Jesse D Buck; ディバックジェシー; Palash P Das; ピーダスパラシュ; Richard L Sandstrom; エルサンドストロムリチャード; Frederick G Erie; ジーエリーフレデリック; John M Algots; エムアルゴッツジョン; Gamaralalage G Padmabandu; ジーパドマバンデュガマラーララーグ
Original assignee: Cymer Inc
Current assignee: Cymer Inc
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2001-09-28
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: EP1258059B1; JP4038340B2; EP1258059A4; WO2001059889A1; WO2001059889A9; AU2001241421A1; EP1258059A1; TW475303B

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、レーザに関し、詳細には、出力ビ
ームの帯域幅を制御する技術に関する。【解決手段】電気放電レーザの帯域幅を制御する技術
が提供される。ライン・ナローイング装置は、少なくと
も１つの圧電駆動装置と高速帯域幅検出手段、及び、約
１．０ミリ秒未満の時間応答を持つ帯域幅制御を備える
ように準備される。好ましい実施形態において、波長同
調ミラーは、極めて狭い範囲内の枢転角度により毎秒５
００ディザを超えるディザ速度でディザされ、公称波長
のディザに一連のレーザ・パルスの目標とする有効帯域
幅を生成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１９９７年７月２
２日提出の、現在は米国特許第６、０７８、５９９号で
あるシリアル番号第０８／８９８、６３０号と２０００
年２月９日提出のシリアル番号第０９／５０１、１６０
号との一部継続出願であった、２０００年６月１９日提
出のシリアル番号第０９／５９７、８１２号の一部継続
出願である。本発明は、レーザに関し、詳細には、出力
ビームの帯域幅を制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】（波長制御）レーザは、多くの応用分野
において使用される。例えば、ＫｒＦ及びＡｒＦエキシ
マ・レーザのようなレーザは、ステッパ及びスキャナ装
置において使用され、半導体ウェーハ製造工程において
フォトレジストを選択的に露光する。そのような製造工
程においては、ステッパ及びスキャナにおける光学装置
は、レーザの特定波長用に設計される。このレーザの波
長は、時間に亘ってふらつく可能性があるので、フィー
ドバック回路網が一般に採用され、レーザの波長を検出
し、必要に応じて波長を補正する。

【０００３】レーザの波長を検出し、調節するために使
用されるフィードバック回路網の１つのタイプにおい
て、レーザから放出された光の一部分をエタロンが受け
る。このエタロンは、レーザ光による破壊的及び建設的
干渉のために、暗及び明レベルの同心帯域を持つ干渉縞
を作り出す。この同心帯域は、中央の明るい部分を取り
囲んでいる。この干渉縞の明るい中央部分の位置は、波
長を５ピコメートル（ｐｍ）の範囲内のように比較的粗
く測定するために使用される。光の帯域の直径は、レー
ザの波長を０．０１から０．０３ｐｍの範囲内のように
精密に測定するために使用される。光帯域の幅は、レー
ザ出力のスペクトル幅を測定するために使用される。こ
の干渉縞は、通常フリンジ模様と称される。このフリン
ジ模様は、感度のよい光検出器アレーによって光学的に
検出することができる。

【０００４】レーザ波長の同調において、様々な方法が
よく知られている。一般に、この同調は、ライン・ナロ
ーイング・パッケージ、又は、ライン・ナローイング・
モジュールと称される装置において行われる。エキシマ
・レーザの線を狭め、同調するために使用される一般的
な技術は、放電空洞の背部に窓を設けることで、そこを
レーザ・ビームの一部分がライン・ナローイング・パッ
ケージ内に通過する。そこで、ビームのその一部分は、
ビーム・エクスパンダにおいて広げられて回折格子に送
られ、回折格子は、レーザの本来は広いスペクトルの、
狭い選択された部分を放電チャンバ内に反射して戻し、
そこで選択された部分は増幅される。レーザは、一般
に、ビームが回折格子を照明する角度を変化させること
によって同調される。このことは、回折格子の位置を調
節するか、又は、ビーム経路内にミラー調節装置を設け
るかによって行うことができる。この回折格子の位置、
又は、ミラーの位置の調節は、以下にレーザ波長調節機
構と称する機構により行うことができる。

【０００５】従来技術において、一般的なフィードバッ
ク回路網は、公称波長を目標とする波長範囲内に維持す
るように構成される。通常の仕様は、この範囲を、「パ
ルス・ウインドウ」と称される一連のパルスの平均波長
に対して適用されるように例えば２４８、３２７．１ｐ
ｍのような目標とする波長の、±０．０５ｐｍなどの値
に確立し得る。通常のパルス・ウインドウは、３０パル
スであろう。別の一般的な仕様は、（３０パルスのよう
な）一連のパルスに対して測定された波長の標準偏差で
ある。この値は、シグマ（σ）と称され、標準偏差用の
標準公式を用いて計算される。また、仕様は、時々測定
された標準偏差の単に３倍である３σで記述される。一
般的な３σ仕様は、０．１５ｐｍであり得る。

【０００６】波長が２４８ナノメートル（ｎｍ）及び１
９３ｎｍの深い紫外光線の使用に受け入れられる光学レ
ンズ材料という制限は、ＫｒＦ及びＡｒＦリソグラフィ
用の投影レンズが主として溶融石英で製造されてきたこ
とを意味してきた。溶融石英は、極めて良好なレンズ材
料（高透明度、低熱膨張、比較的磨きやすい）ではある
が、投影レンズにおいて異なる屈折率を持つ２番目の材
料種類が利用できないということは、その結果として色
収差をもたらす。いかなる光学材料の屈折率も波長と共
に変わるので、色収差が現われ、従って、レンズの画像
化特性もまた、波長に伴って変わる。

【０００７】未補正のレンズに対する色収差の有害な影
響は、極めて狭い波長範囲を用いた光源を使用すること
によってのみ緩和することができる。スペクトル的にラ
イン・ナローイングされたエキシマ・レーザは、深い紫
外線リソグラフィに対し、その目的に役立った。今日の
レーザは、ピコメートル以下の範囲の帯域幅を持ち、屈
折投影レンズに対して、ほぼ単一色の照明をもたらす。
エキシマ・レーザの帯域幅が小さいとはいうものの、そ
れでもやはり、レンズの色補正がないということは、帯
域幅が無視できないことを意味する。

【０００８】レーザビームの帯域幅は、上記で参照した
ライン・ナローイング・パッケージを使用することによ
り、通常、小さくされる。過去においてレーザ仕様は、
帯域幅が０．５ｐｍのような特定値よりも小さいことを
要求した。該仕様はまた、全帯域幅の９５％を指示して
いる。通常の９５％全帯域幅仕様は、１．２ピー・ピー
・エム（ｐｐｍ）より小さいであろう。しかしながら、
最近になって、集積回路製造業者は、その帯域幅用に光
学システムが設計された帯域幅よりもかなり狭い帯域幅
によって集積回路が悪影響を受け得ることに気が付いて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、レーザの帯域
幅を、単に特定幅より小さいということではなく、むし
ろ特定範囲内に制御する技術が必要である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気放電レー
ザの帯域幅制御技術を提供する。ライン・ナローイング
装置は、少なくとも１つの圧電駆動装置と高速帯域幅検
出手段、及び、約２．０ミリ秒未満の時間応答を持つ帯
域幅制御を備えるように準備される。好ましい実施形態
において、波長同調ミラーは、極めて狭い範囲内の枢転
角度により毎秒５００ディザを超えるディザ速度でディ
ザされ、公称波長のディザに一連のレーザ・パルスの目
標とする有効帯域幅を生成させる。

【００１１】

【発明の実施の形態】（シミュレーション）波長及び帯
域幅変化の影響のシミュレーションが、本出願者によっ
て実施された。色補正無しレンズに対する露光波長変化
の主な影響は、焦点平面の位置の変化である。かなり広
い範囲の波長に亘り、この焦点の変化は、公称波長（即
ち、照明スペクトルの中心波長）における変化と本質的
に線型である。レンズの波長応答は、レーザの中心波長
を手動で変化させ、また、ステッパの画像センサを使用
し、それがもたらす焦点の移動を監視することによっ
て、実験的に測定することができる。図１は、そのよう
な測定の例を示す。

【００１２】波長変化に伴う焦点の変化が与えられた場
合、広帯域照明スペクトルを使用することは、そのスペ
クトルにおけるそれぞれの波長が、様々な最善の焦点で
空中画像を作りだすことを意味する。総合的な空中画像
は、それぞれの焦点位置での空中画像の合計となり、こ
の照明スペクトルにおけるそれぞれの波長の相対的強度
によって重み付けされる。この技術は、多重焦点平面露
光に基づいている。コンピュータ・プログラムのＰＲＯ
ＬＩＴＨ／２（テキサス州オースチン所在のフィンレ
（ＦＩＮＬＥ）・テクノロジーズ・インコーポレーテッ
ドから入手可能）の最新版は、この種の効果を組み込ん
でいる。

【００１３】様々な市販レーザに対して測定された、実
際のレーザ・スペクトルは、本作業において使用され、
レーザ・スペクトルの特性が求められた。図２は、異な
るＫｒＦレーザ・スペクトルの例を示す。色収差が存在
する場合のリソグラフ処理に関するレーザ帯域幅の影響
を理解するため、我々は１８０ｎｍの単独線の空中画像
調査から開始した。図３は、変化する帯域幅が空中画像
（この画像寸法は、０．３画像強度値に該当すると通常
仮定される）に如何に影響を及ぼすかを示す。これらの
シミュレーションに対して、以下の入力パラメータが使
用された。即ち、ＮＡ＝０．６、σ＝０．７５、λ ₀＝
２４８．３２７１ｎｍである。ＦＷＨＭで帯域幅０．５
ｐｍ、１．２ｐｍ、２．１ｐｍを持つレーザ・スペクト
ル及び単色光源が、このシミュレーション調査において
使用され、また、色収差焦点応答０．２２５ミクロン
（μｍ）／ｐｍが仮定された。図３に見ることができる
ように、帯域幅の変化は、画像強度の顕著な変化を引き
起こす。

【００１４】様々な規模による単独線の臨界寸法（Ｃ
Ｄ）変化に関するレーザ帯域幅の影響は、空中画像閾値
モデルを用いて評価された。この調査では、以下の入力
パラメータ設定が使用された。即ち、σ＝０．７５、λ
₀＝２４８．３２７１ｎｍ、３０％での空中画像閾値、
ＮＡ＝０．６、０．７、及び、０．８である。シミュレ
ーションは、２４０ｎｍから１４０ｎｍの範囲の単独線
に対して実施された。色収差応答は、０．２２５μｍ／
ｐｍが仮定された。図４Ａ、４Ｂ、及び、４Ｃに示され
るように、帯域幅（増大又は減少のいずれか）の変化
は、特に高い開口数において、集積回路線路の臨界寸法
に相当な変化をもたらすこと可能である。

【００１５】（Ｆ₂濃度に対する帯域幅の依存性）エキ
シマ・レーザのレーザ効率及び帯域幅の両方は、フッ素
濃度によって極めて変化し得ることが知られている。一
般的なエキシマ・レーザのフッ素濃度は、リソグラフィ
・システムの一般的な使用率のもとで運転している場
合、毎時約０．１から１パーセントだけ消耗されるの
で、この変化は重大であり得る。レーザ制御の一般的方
法は、フッ素濃度が約１０％だけ減少するまでの約２か
ら４時間の間、パルス・エネルギ・フィードバック・シス
テムの影響のもとで、放電電圧を徐々に上昇させること
により、フッ素が消耗する一方で一定のパルス・エネル
ギ出力を維持するものである。この時点で、フッ素が注
入され、パルス・エネルギ・フィードバック制御システ
ムは、直ちに放電電圧を減じる。この操作方法の結果
は、帯域幅の顕著な振れであり、それは、上述のよう
に、帯域幅に影響し、そして帯域幅の変化は、その結
果、図１に示す仕方で集積回路パターンに影響する。帯
域幅の時間的変動を最小限化する技術の１つは、フッ素
濃度をほぼ一定に維持することである。このことは、消
耗に応じてフッ素を極めて低い速度で絶えず注入する
か、又は、事実上連続的注入近似するため、極めて頻繁
な間隔で「微量注入」を行うことによって行うことがで
きる。

【００１６】（波長補正機器）図５は、レーザ・システ
ム３２のための波長シフト補正システム３０の好ましい
実施形態を示す。レーザ・システム３２は、同調可能レ
ーザ３４を含む。１つの実施形態において、レーザ３４
は、紫外線（ＵＶ）エキシマ・レーザであり、レーザ・
エネルギのパルスを発する。レーザ・システム３２はま
た、レーザ波長調節機構３６を含み、レーザ３４の波長
を調節する。１つの実施形態において、レーザ波長調節
機構３６は、レーザ３４を、限定されてはいるものの、
約１０から２０ミリ秒の間の比較的大きな同調可能範囲
に亘って同調することができる。より小さな調節は、よ
り高速に行うことができる。レーザ波長調節機構３６
は、どのような知られた波長調節機構であってもよい。
好ましい実施形態において、レーザ波長調節機構３６
は、同調されているレーザ・ビームがライン・ナローイ
ング・モジュール内に設けられた回折格子を照明する角
度を制御するステッパ・モータ又は圧電トランスデュー
サを含む。この回折格子は、複製のために狭帯域波長を
反射してレーザ励起チャンバ内に戻す。これらの波長調
節機構は、従来技術で公知である。

【００１７】（レーザ波長検出）レーザ３４が、ウェー
ハ製造用ステッパにおけるように、ある応用例で運転さ
れている時、その放射されたレーザ・ビーム３８の一部
分は、レーザ波長検出装置４０に向けられる。レーザ波
長検出装置４０は、従来的な装置でよく、レーザ・ビー
ム３８の波長を検出する。適切なレーザ及びレーザ光線
の波長を検出し同調する光学部材に関する更なる詳細
は、本譲受人に対して譲渡され、本明細書にその全体が
参照されている以下の特許において見出すことができ
る。即ち、スチュアート・アンダーソンらに付与された
「光ビーム波長を調整するシステム及び方法」という名
称の米国特許第５、０２５、４４５号、リチャード・サ
ンドストロームらに付与された「波長計のための温度補
償法及び装置とそれにより制御される同調可能レーザ」
という名称の米国特許第５、４２０、８７７号、リチャ
ード・サンドストロームに付与された「スペクトル・ナ
ローイング技術」という名称の米国特許第５、０９５、
４９２号、及び、イゴール・ホメンコフに付与された
「レーザ波長制御機構を較正する方法及び装置」という
名称の米国特許第５、４５０、２０７号である。精密波
長検出をもたらすために使用される正確な技術は、本発
明に関係しない。

【００１８】レーザ波長検出装置４０は、レーザ・ビー
ム３８のある種の特性を、以下に詳述するチャープ取得
システム４２のような追加の処理回路で使用するため
に、デジタル信号に正確に変換する。この追加処理回路
は、デジタル信号を使用することができ、同調可能なレ
ーザ３４の波長を制御し、レーザ・ビーム３８の様々な
他の特性を判断する。レーザ３４は、機械的、光学的、
又は、化学的（例えば、レーザ３４のガスの混合を制御
することによって）に同調することができるが、レーザ
を同調するために使用される正確な方法は、本発明に関
係しない。

【００１９】１つの実施形態において、レーザ３４は、
毎秒１０００パルス以上のパルスを放出する。理想的に
は、レーザ波長検出装置４０は、レーザ３４からのパル
ス・バーストの各パルス波長を検出する。代わりに、レ
ーザ波長検出装置４０は、レーザ３４からのパルス・バ
ーストから抽出されたパルスの部分集合の波長を検出し
てもよい。レーザ・ビーム３８のパルスの波長を、例え
ば１つの実施形態における０．０１から０．０３ｐｍの
精度で測定する目的で、業界で使用される、又は、あら
ゆる出版物において記述される、いかなる技術も使用さ
れてよい。様々な波長検出技術及び装置の例は、本明細
書に参照されている前述の特許において説明されてい
る。

【００２０】（圧電トランスデューサを用いる高速波長
補正）図６から図１１、図１２Ａから図１２Ｄ、図１３
Ａ、及び、図１３Ｂは、同調ミラーを枢転させるために
圧電トランスデューサの極端に速い応答を利用する波長
高速補正技術を説明している。

【００２１】（高速波長計）パルス間隔の時間（２００
０ヘルツレーザにとっては０．５ミリ秒）よりも短い時
間間隔であるような、波長の高速制御をもたらすために
は、パルス間隔時間より高速な波長測定が可能である必
要がある。一般的な従来技術リソグラフィ・レーザは、
波長を測定するのに大体２ミリ秒を必要とする。波長を
測定する波長計及び技術の説明は、米国特許第５、９９
１、３２４号において準備され、本明細書にその全体が
参照されている。以下は類似の波長計の説明であり、そ
の波長計は、必要なデータを記録するために変更が施さ
れており、必要な計算を実行して４２０マイクロ秒未満
の速度で波長を決める。

【００２２】図６に示すように、レーザ・チャンバから
の出力ビームは、ビーム・エネルギの約９５．５％を通
過させて約４．５％を波長計１２０内に反射する、部分
反射ミラー１７０と交差する。反射されたビームの約４
％は、ミラー１７１によってエネルギ検出装置１７２に
反射される。エネルギ検出装置は、超高速フォト・セル
９２を含み、フォト・セルは、繰返し率が毎秒４、００
０パルス以上で発生している個々のパルスのエネルギを
測定することができる。一般的なパルス・エネルギは、約
１０ミリジュールであり、検出装置６９の出力は、コン
ピュータ制御装置１０２（図１２）に供給され、コンピ
ュータ制御装置は、特別なアルゴリズム（本明細書に参
照されている米国特許第６、００５、８７９号に説明さ
れる）を使用してレーザ充電電圧を制御し、個々のパル
スのエネルギ変動及びパルス・バーストの全体エネルギ
を制限するため、保存されたパルス・エネルギ・データに
基づいて将来パルスのパルス・エネルギを正確に制御す
る。上記の全ては、以下に説明される。

【００２３】ミラー１７１を通過するビームの約４％
は、ミラー１７３によりスリット１７７を通ってミラー
１７４に反射され、更にミラー１７５に、戻ってミラー
１７４に、そして、エシェル回折格子１７６上に反射さ
れる。ビームは、焦点距離４５８．４ミリメートル（ｍ
ｍ）を持つレンズ１７８によって平行にされる。回折格
子１７６から反射された光は、レンズ１７８を通過して
戻り、再びミラー１７４、１７５、及び、再度１７４で
反射され、次いでミラー１７９で反射され、そして線型
フォト・ダイオード・アレー１８０の左側上に焦点合わせ
される。このフォト・ダイオード・アレー上のビーム位置
は、出力ビームの相対的な公称波長の荒い尺度である。
ミラー１７３を通過するビームの約９０％は、ミラー１
８２から反射され、レンズ１８３を通りエタロン１８４
内に向かう。エタロン１８４を出るビームは、エタロン
の４５８．４ｍｍ焦点長レンズによって焦点合わせさ
れ、図６に示すように２つのミラーから反射された後、
線型フォト・ダイオード・アレーの中央及び右側上に干渉
フリンジを作りだす。

【００２４】（線型フォト・ダイオード・アレー）線型
フォト・ダイオード・アレー１８０は、１０２４の個別フ
ォト・ダイオード集積回路、及び、付属の抽出及び保持
読み出し回路を含む集積回路チップである。このフォト
・ダイオードは、全長２５．６ｍｍ（約１インチ）に対
して２５ミクロンのピッチを持つ。それぞれのフォト・
ダイオードは、５００ミクロン長である。このようなフ
ォト・ダイオード・アレーは、幾つかの販売元から入手可
能である。好ましい供給業者はハママツである。１つの
好ましい実施形態において、モデルＳ３９０３−１０２
４が使用され、それは、完全な１０２４ピクセル走査を
２０００ヘルツを超える速度で読み出すことができるＦ
ＩＦＯベースにおいて２．５×１０⁶ピクセル／秒の速
度で読むことができる。より高速度のアレーは、モデル
ＲＬ２０４８ＰＡＱであり、カリフォルニア州サニーベ
ール所在のイー・ジー・アンド・ジー・レチコン（ＥＧ
＆ＧＲｅｔｉｃｏｎ）により供給される。このＰＤＡ
は、１６．８７５キロヘルツのフレーム速度において
２、０４８ピクセルで読まれることができる。

【００２５】（粗波長の計算）波長計モジュール１２０
の粗波長光学部品は、約０．２５ｍｍ×３ｍｍの矩形画
像をフォト・ダイオード・アレー１８０の左側上に作り
だす。１０又は１１個の照光したフォト・ダイオード
は、受光した照明の強度に比例する信号を発生させるこ
とになり、その信号は、波長計制御装置１９７のプロセ
ッサによって読まれ、そしてデジタル化される。この情
報と補間アルゴリズムとを使用して、制御装置１９７
は、画像の中心位置を計算する。この位置（ピクセルで
計られる）は、２つの較正係数を使用し、また、位置と
波長との間に線型関係を仮定して、粗波長値に変換され
る。これらの較正係数は、以下に説明される原子波長照
合線源を基準として決められる。例えば、画像位置と波
長との関係は、Ｐを粗い画像中心位置として、以下のア
ルゴリズムになるであろう。 λ＝（２．３ｐｍ／ピクセル）Ｐ＋２４８、３５０ｐｍ

【００２６】（精密波長の高速計算）分光計は、波長と
帯域幅とをほぼ実時間で測定しなければならない。レー
ザの繰返し率が２キロヘルツ以上なので、経済的かつコ
ンパクトな処理用電子装置を用いて目標とする性能を達
成するため、正確ではあるが、しかし計算集中型ではな
いアルゴリズムを使用することが必要である。本出願者
は、浮動小数点計算に対して整数値を使用し、また、演
算は全て線形である（又は、平方根、正弦、対数などを
使用する）ことが好ましい。

【００２７】この好ましい実施形態において使用される
好ましいアルゴリズムの具体的な詳細は、ここで以下に
説明される。図６Ｂは、示されるように５個のピークを
持つ曲線であり、それは線型フォト・ダイオード・アレー
１８０で測定された場合の一般のエタロン干渉信号を表
す。中心ピークは、他よりも高さが低く描かれる。光の
様々な波長がエタロンに入ると、中心ピークは、上昇及
び降下することになり、時折ゼロになる。この態様は、
中心ピークを波長測定に対して非適切にする。他のピー
クは、波長の変化に応じ、中心ピークに向かって、又
は、それから離れて移動することになり、これらピーク
位置は、波長を決め、一方それらの幅はレーザの帯域幅
の長さになる。「データ・ウインドウ」と表示された領
域が図６Ｂに示される。このデータ・ウインドウは、中
心ピークに最も近いフリンジが解析用として標準的に使
用されるように設けられる。しかしながら、波長が変化
して、このフリンジを中心ピークに近づき過ぎるように
移動させる場合（それは歪みを引き起こし、結果として
誤差をもたらすことになる）、２番目に近いピークがデ
ータ・ウインドウの内側になり、ソフトウエアは、その
ピークに飛びつくことになる。逆に、波長がシフトし
て、現在のピークをデータ・ウインドウの外へ、中心ピ
ークから離して移動させる場合、ソフトウエアは、デー
タ・ウインドウ内の内側フリンジに飛びつくことにな
る。

【００２８】関連する段階は、以下の通りである。１．レーザ・パルスの後、フォト・ダイオード・アレー
の出力は、電子的に読み出され、デジタル化される。デ
ータ点は、フォト・ダイオード・アレー部材の間隔によっ
て物理的に決められる間隔、この場合２５ミクロンのピ
ッチ、で分離される。２．このデジタル・データは、データ・ウインドウのピ
ーク強度値を見出すために調べられる。その前のピーク
場所は、開始点として使用される。開始点の左右で小領
域が調べられる。この調査領域は、ピークが発見される
まで、小間隔で左右に拡張される。ピークがデータ・ウ
インドウ外である場合、他のピークが発見されるまで、
調査は自動的に継続することになる。３．ピーク強度に基づいて、図６Ａに示されるよう
に、５０％レベルが計算される。０％レベルは、パルス
間隔において周期的に測定される。計算された５０％レ
ベルに基づいて、各点は、ピークの左右で、５０％レベ
ルの境界を定めるデータ点が見出されるまで調べられ
る。図６ＡにおいてＡ及びＢで表示される半値位置を見
出すために、５０％レベルの境界を定める１対の点の間
で線形補間が計算される。これらの位置は、整数データ
・フォーマットを使用して、１／１６のようなピクセル
の分数まで計算される。４．段階２及び３は、２つのデータ・ウインドウに対
して反復され、合計で４つの補間された５０％位置を与
える。図６Ｂに示されるように、２つの直径が計算され
る。Ｄ１は内側フリンジ直径であり、一方、Ｄ２は、外
側フリンジ直径である。５．波長に対する近似値は、前節「粗波長の計算」で
説明されたように、粗波長回路によって決められる。

【００２９】（精密波長の計算）内側及び外側フリンジ
直径Ｄ１及びＤ２（単位はピクセル）は、それぞれ以下
の式で波長に変換される。 λ＝λ₀＋Ｃｄ（Ｄ²−Ｄ₀ ²）＋Ｎ・ＦＳＲここで、λは直径Ｄに対応する波長、λ₀は、較正波
長、Ｄ₀は、波長λ₀に対応する直径、Ｃｄは、光学的設
計に依存する較正定数、ＦＳＲは、エタロンの自由スペ
クトル範囲、Ｎは、整数０、±１、±２、±３、・・・
である。

【００３０】λ₀、Ｋ₁、ＦＳＲ、及び、Ｄ₀の値は、較
正の時点で判断され、保存される。Nに対する値は、λ_C
を粗波長測定値として、｜λ−λ_C｜≦１／２ＦＳＲであるように選択される。例えば、好ましい実施形態に
おいて、基準波長λ₀＝２４８、３２７．１ｐｍ（中空
鉄陽極ランプの吸収線に対応する）が選択される。この
波長のもとでは、フリンジ直径Ｄ₀は３００ピクセルと
見出されるだろう。Ｃｄは定数であり、直接測定するこ
とも、光学的設計から計算することも、いずれも可能で
ある。好ましい実施形態において、Ｃｄ＝−９．２５×
１０^-5ｐｍ／平方ピクセルである。従って、例えば、様
々な波長のもとで作動しているレーザを用い、フリンジ
直径が４０５ピクセルと測定され得る。式（１）による
計算で可能な波長は、 λ＝２４８、３２７．１ｐｍ−９．２５×１０^-5ｐｍ／平方ピクセル［（４０５）²−（３００）²］＋Ｎ・ＦＳＲ＝２４８、３３３．９５＋Ｎ・ＦＳＲ自由スペクトル範囲がＦＳＲ＝２０ｐｍの場合、λに対
する可能な値は、２４８、２９３．９５ｐｍＮ＝−２２４８、３１３．９５ｐｍＮ＝−１２４８、３３３．９５ｐｍＮ＝０２４８、３５３．９５ｐｍＮ＝＋１２４８、３７３．９５ｐｍＮ＝＋２を含む。

【００３１】例えば、粗波長がλ_C＝２４８、３５０で
あると測定される場合、プロセッサは、λ_Cに最も近似
する解として、λ＝２４８、３５３．９５ｐｍ（Ｎ＝＋
１）の値を選択することになる。図１６Ｂに示されるよ
うな内側及び外側フリンジ直径Ｄ１及びＤ２の各々は、
波長λ₁及びλ₂に各々変換される。レーザ波長用に報告
される最終値は、これら２つの計算値の平均である。即
ち、 λ＝（λ₁＋λ₂）／２である。

【００３２】（帯域幅の計算）レーザの帯域幅は、（λ
₂−λ₁）／２として計算される。一定の補正係数が、真
のレーザ帯域幅に加算されているエタロン・ピークの固
有幅を考慮するために適用される。数学的には、デコン
ボルーション・アルゴリズムが、エタロン固有幅を測定
幅から除去するための形式的方法であるが、しかし、こ
れは余りにも計算集中的であり過ぎるであろうから、一
定補正Δλεが減算され、それは十分な正確さをもたら
す。従って、帯域幅は、 Δλ＝［（Ｄ₂−Ｄ₁）／２］−Δλε である。Δλεは、エタロン仕様及び真のレーザ帯域幅
の両方に依存する。それは、一般に、ここで説明する適
用例に対しては、０．１から１ｐｍの範囲にある。

【００３３】（波長の較正）ミラー１８２を通過するビ
ームのうちの約１０％は、ミラー１８６から光ファイバ
入力１８８内に反射され、光は光ファイバを通って進
み、原子波長基準１９０に行く。この光ファイバは、開
口部１９１で原子比較ユニット１９０に接続し、また、
光ファイバからの光はミラー６９から反射され、レンズ
１９３によってネオン鉄蒸気セル１９４の中心の焦点に
焦点合わせされ、レンズ１９５によってフォトダイオー
ド１９６上に再び焦点合わせされる。原子波長基準ユニ
ット１９０は、波長計１２０を較正するために使用され
る。これは、フォトダイオード１９６の出力を監視しな
がら、検出装置６９によって示される出力エネルギを一
定に保つ一方で、レーザ波長を調節することによって行
われる。フォトダイオード６９が公称出力を示している
のに、フォトダイオード１９６が相当な出力減少を示す
場合、出力の波長は、２４８．３２７１ｎｍの鉄蒸気吸
収線に一致する必要がある。フォトダイオード１９６の
出力が最小である時のエタロンフリンジに対応する位置
データ及び線型フォトダイオード１８０上に回折格子１
７６によって作りだされた画像に対応する位置データ
は、波長計制御装置１９７によって検出及び記録がなさ
れ、このデータは、波長計制御装置１９７によって波長
計１２０を較正するために使用される。

【００３４】（波長測定用マイクロプロセッサ）２００
０ヘルツレーザのパルス間隔はわずか５００マイクロ秒
しかないので、その直前に先行したパルスの波長誤差に
対して、これから起こるパルスの補正を行う機会を得る
ために、波長は、５００マイクロ秒をかなり下回る時間
で計算されなければならない。上述のように、フォトダ
イオード・アレー１８０は、２×１０⁶ピクセル／秒の
速度で読むことができる。データは、読出しの間にデー
タ処理が開始できるようにバッファ・メモリに読み込ま
れる。上述の計算を実行するために必要とされるデータ
処理は、好ましくはモトローラ・コーポレーションから
供給されるモデル６８３３２２５メガヘルツマイクロ
プロセッサを使用して行われる。本出願者は、この余り
高価ではないプロセッサは、性能劣化を伴うことなく４
３メガヘルツで走らせるためにオーバークロックさせる
ことができると判断した。１つの好ましい構成におい
て、全てのデータは、ＰＤＡ１８０から読み出され、上
記の波長計算が４２０マイクロ秒の間になされ、次のバ
ーストの前にミラー１４を移動するのに８０マイクロ秒
を与える。

【００３５】（帯域幅の補正）図６に示される分光計装
置によって行われる帯域幅測定は、真の波長よりも大き
い帯域幅をもたらすが、それは、すなわち、全ての分光
計が、分光計が単色ビームを監視する場合に表示するで
あろうスペクトルである「スリット函数」と呼ばれる、
それ自身のスペクトルを持つからである。本出願者は、
図６の装置用に、測定されたスペクトルに対して控えめ
に補正する技術を開発したので、この技術を以下に説明
する。図１５Aは、一般的な分光計スリット函数及び仮
想的な真のスペクトルを定性的に示す。測定されたスペ
クトルは、スリット函数とレーザ・ビームの真のスペク
トルとの畳み込みになるであろう。従って、ガス放電レ
ーザからの生のスペクトル・データから真のスペクトル
を決定するためには、スリット函数が除去されなければ
ならない。これを数学的に行おうとすれば、極めて困難
であるという結果になる。

【００３６】生のスペクトル・データを補正する本出願
者の地味な技術は、非常に単純で、また、従来技術に比
べてより控えめである。この技術は、以下の段階に関連
する。１）分光計装置のスリット函数を、ほぼ単色のレーザ
・ビームを使用して測定する。２）実際のガス放電レーザのスペクトルを同じ分光計
を使用して測定する。３）分光計によって測定された生のガス放電レーザ・
スペクトル・データの幅Ｗ_Rを計算する。４）スリット函数と生のガス放電レーザ・データとを
畳み込む。５）得られた畳み込みスペクトルの前方畳み込み幅Ｗ
_FCを計算する。６）次式を用い、真のガス放電レーザ・スペクトルの
近似幅Ｗ_Tを計算する。Ｗ_T＝Ｗ_R−（Ｗ_FC−Ｗ_R）これらのＷは、ＦＷＨＭ又は９５％全帯域幅仕様など、
幾つかのスペクトル幅のどれであってもよい。

【００３７】（高速ミラー調節）図１２、１２Ａ、及
び、１２Ｂは、ミラー１４の高速調節を許容する機構を
示す。この実施形態は、上述のステッパ・モータ駆動シ
ステムに比較して、大変な速度向上であるものの、パル
スからパルスへの調節を行うのに十分なほど極めて高速
というわけではない。上記の通り、ミラー位置決めに関
する以前の方法は、ミラー１４を移動させるのに約７ミ
リ秒を必要とし、パルスからパルスの波長補正を２００
０ヘルツで行うことは問題外であった。その以前の技術
においては、レバー・アームが枢軸周囲に枢転し、ステ
ッパ位置の移動と比較して、１対２６．５のミラー移動
の引き下げをもたらした。従来技術でのステッパは、全
体で１／２インチ（１２．７ｍｍ）の移動、及び、６０
００ステップを持ち、その結果、それぞれのステップ
は、距離にして約２ミクロンである。１対２６．５の引
き下げを行うと、１ステップは、約７５ｎｍの移動であ
り、それは一般に、レーザ波長の波長を約０．１ｐｍ変
化させる。図１２Ａに示される高速で作用する技術にお
いては、圧電スタック８０がレバー・アームの枢転位置
に追加された。好ましい圧電スタックは、ドイツのバル
トブロン所在のフィジク・インストルメンテ有限責任会
社により供給されるモデルＰ−８４０．１０である。

【００３８】このスタックは、２０ボルトの駆動電圧変
化で約３．０ミクロンの線形調節をもたらすであろう。
この範囲は、ステッパ・モータの約±２０ステップに匹
敵する。このスタックは、制御信号に対し１マイクロ秒
未満内で応答し、システムは、２０００ヘルツの周波数
で更新された信号に容易に応答することができる。好ま
しい実施形態において、２０００ヘルツのパルス繰返し
数のパルスの各々に対する制御は、１つ前のパルスに基
づくのではなく、１つ前のパルスより以前のパルスに基
づき、波長計算に対して十分な時間を与える。しかしな
がら、この実施形態は、７ミリ秒の待ち時間を持って、
従来技術の設計に比べ７倍の改善をもたらす。従って、
更に高速度のフィードバック制御をもたらすことができ
る。１つの好ましいフィードバック制御アルゴリズム
は、図１２Ｃに説明されている。このアルゴリズムにお
いて、波長は、それぞれのパルスに対して測定され、最
後４つ及び最後２つのパルスの平均波長が計算される。
そのいずれの平均も、目標波長からのずれが０．０２ｐ
ｍ未満である場合、調節は行われない。両方が目標から
０．０２ｐｍを超えてずれる場合、圧電スタック８０に
よってミラー組立体に対して調節がなされ、波長補正が
施される。２つの平均のどちらが使用されるかは、最後
に調節されてからどれだけ多くの時間が経過したかによ
って判断される。圧電スタックは、そのスタックがその
範囲の３０及び７０パーセント（又は、より利用可能な
範囲を準備するために、３０及び７０パーセントの範囲
の代わりに４５及び５５パーセントを使用することもで
きる）に接近すると、ステッパ・モータがステップする
ことによって、その制御範囲内に維持される。ステッパ
・モータは、１ステップ完了に約７ミリ秒を必要とする
ので、アルゴリズムは、ステッパ・モータのステップの
間、幾つかの圧電調節をしてもよい。

【００３９】（パルスからパルスのフィードバック制
御）図１３Ａ及び１３Ｂは、８０マイクロ秒よりも更に
高速のミラー調節を可能にするミラー制御装置を示し、
その結果、パルスからパルスへの補正がパルス繰返し数
２０００ヘルツのもとで実現可能である。この場合、圧
電スタック８０は、金属サポート８０Aによって置換さ
れ、また、代わりに、より重量のあるミラー取付台８６
Ａに対して移動する締め付けリブ１４Ｂを持つ軽量ミラ
ー１４Ａに対して圧電調節がもたらされる。ミラー１４
Ａは、スタック８８Ａ、８８Ｂ、及び、８８Ｃの端部の
球状接点に対して、調節可能な張力部材８９によりしっ
かりと保持される。

【００４０】この実施形態において、これらの圧電スタ
ックは、ミラー取付台８６Ａに対するミラー１４Aの位
置の非常に精密な調節を準備する。上記の例のように、
大きな調節は、ステッパ・モータによってもたらされる
ので、圧電部品８８Ａ、８８Ｂ、及び、８８Ｃの全体の
調節範囲は、約１．５ミクロンのように極めて小さくて
よい。３つの圧電部品を持つこの軽量ミラーの約０．１
ミクロンのような極めて小さな距離に亘る調節は、約１
０マイクロ秒の範囲で、極めて高速で実行可能である。
ミラー位置の調節は、駆動装置８８Ａを一方向に移動さ
せ、駆動装置８８Ｂ及び８８Ｃを逆方向に移動させる
か、又は、駆動装置８８Ａのみを移動させることで調節
できる。従来例でのように、図１２Ｄに概要が説明され
ている好ましい制御アルゴリズムは、圧電位置が制御範
囲の最低約３０パーセント又は最高７０パーセントに達
する場合、ステッパ・モータのステップを必要とする。
このことは、約０．８ｐｍから約１．６ｐｍ（１つの圧
電駆動装置が使用されているのか、それとも３つなのか
に依存する）に匹敵する１６０ｎｍのステッパ・モータ
の移動なしの制御範囲をもたらす。従って、超高速圧電
制御は、図１５Ａに示すように、一般に±０．１０pm内
にある実質的に全てのチャープ変動を制御するのに十分
な範囲を持つ。より大きな波長変化は、ステッパ・モー
タによってもたらされる。

【００４１】図１２Ｄに概略説明されたアルゴリズム
は、レーザ波長のパルスからパルスへの制御を準備し、
図１３Ａ、１３Ｂ、及び、１３Ｃに示される超高速ミラ
ー設計を使用した次パルス補正ができるようにする。図
１２Ｄに説明されるように、このアルゴリズムは、パル
スＮの完了を待ち受け、それをパルスＮ−１として再定
義する。アルゴリズムは、パルスの波長を測定し、それ
を目標パルスと比較し、そしてスタック８８Ａ、８８
Ｂ、及び、８８Ｃを、又は、スタック８８Ａを移動さ
せ、目標とする波長補正をもたらす。この全ては、パル
スＮに先行して行われ、その結果、パルスＮの時点で
は、ミラーは移動され、静止状態である。スタックのど
れかがその３０％から７０％の範囲を外れる場合、ステ
ッパ・モータがステップを行う。アルゴリズムはその
後、範囲が外れたスタックの、３０％から７０％範囲内
への移動を引き起こすことになる。スタックの位置は、
それらの制御電圧に基づく。アルゴリズムは、ΔλＥの
絶対値が波長変動に対する１つの仕様値の２０％である
０．０１ｐｍのような特定の小さな値未満の場合、圧電
調節が行われないように変更することもできる。

【００４２】（予備同調及び積極同調）上記の実施形態
は、チャープ補正以外の目的で使用することができる。
ある場合には、集積回路リソグラフィ機械のオペレータ
は、予め決めるやり方で波長の変更を希望するかも知れ
ない。換言すれば、目標波長λ_Tは一定波長ではなく、
所定のパターンに従うか、又は、早期の歴史的波長デー
タ又は他のパラメータを使用し、学習アルゴリズムを連
続して又は周期的に更新する結果としてか、そのいずれ
かにより、必要な頻度で変更することができるであろ
う。

【００４３】（ミラー位置の測定）ある場合において、
特定のミラー位置を指定することによって波長を制御す
ることが必要であり得る。このことは、図１４及び図１
４Ａに示される実施形態を使用して行うことができる。
この実施形態において、ダイオード・レーザ８６は、図
１４Ｂに示されるように、ミラー１４Ｃから反射される
ビームを供給し、その反射ビームは、フォトダイオード
・アレー９０に焦点合わせされ、ミラー１４Ｃの枢転位
置を決める。この装置は、実際の波長測定のためにレー
ザを作動させることなく、ミラーの正確な位置決めを可
能にする。これは、ミラーの正確な位置決めが必要な場
合、重要となり得るであろう。図１４Ａは、ピボット測
定の精度を向上させるため、ミラー１４ＣとＰＤＡとの
間の光学的距離を増大させる技術を示す。

【００４４】（圧電駆動装置を用いる詳細設計）図７
は、本発明の好ましい実施形態の詳細特徴を示す図であ
る。この設計は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるもの
と類似である。ミラー１４の位置の大きな変化は、２
６．５対１のレバー・アーム８４を介してステッパ・モ
ータによって作り出される。この場合、圧電駆動装置８
０の端部においてダイヤモンド・パッド８１が準備さ
れ、レバー・アーム８４の支点の球状位置決めボールに
接触する。レバー・アーム８４の頂上とミラー取付台８
６との間の接触は、レバー・アーム上のダウ・ピンと、
８５において示されるようなミラー取付台上に装着され
た４つの球状ボール・ベアリング（その２つだけが示さ
れている）を使用してもたらされる。圧電駆動装置８０
は、圧電マウント８０Ａを用いてＬＮＰフレーム上に装
着され、また、ステッパ・モータは、そのフレームにス
テッパ・モータ取付台８２Ａを用いて装着される。ミラ
ー１４は、ミラー取付台８６内に、その１つのみが図７
に示されている３つのアルミニウム球体を使用する３点
マウントを使用して装着される。３つのスプリング１４
Ａは、ミラーを球体に対して保持する圧縮力を加える。
図８は、図７に示されるものからは若干異なる好ましい
実施形態である。この実施形態は、ベローズ８７を含
み、ＬＮＰ内部の環境から圧電駆動装置を隔離する。こ
の隔離は、圧電素子に対するＵＶ損傷を防ぎ、また、圧
電材料から出るガス発生によって引き起こされる可能性
のある汚染を回避する。

【００４５】（目標とする波長を近似するディザ同調ミ
ラー）上記の、波長と帯域幅との監視機器及び波長同調
機器は、レーザ・ビームの帯域幅制御を可能にする。こ
の技術は、図６に示される波長計を使用して帯域幅を監
視することを必要とする。帯域幅が目標とする帯域幅未
満の場合、波長制御機器が利用され、頻繁な間隔でミラ
ー１４をディザさせ、パルスからパルスのやり方でスペ
クトルの極めて微小なシフトを引き起こし、その結果、
パルスのウインドウに亘る平均積分スペクトルは、目標
とする帯域幅に類似する帯域幅を備えるほぼ一定のスペ
クトルを近似する。

【００４６】例えば、スキャナに対する光学的装置が
０．４ｐｍの帯域幅用に設計され、そしてフッ素濃度の
減少の故に個別パルスの帯域幅が０．３ｐｍである場
合、ミラー１４は、その公称位置周囲にディザさせるこ
とができ、０．１ｐｍだけの有効増加と同じ公称波長を
維持するために、約０．０５ｐｍの公称波長の正及び負
のシフトを作りだす。上記で検討した種類の、一般的な
市販エキシマ・レーザにとっては、波長の０．０５ｐｍ
のシフトを作り出すのに、ミラー１４のピボット位置の
変化約２ｎｍが必要である。ミラー位置のこの変化は、
上記で参照され、また項目８０として図に示される圧電
駆動装置によって容易にもたらされる。一般に、集積回
路製造において、ウェーハ上のそれぞれのスポットは、
ディザ速度が十分であるように、通常約３０から１５０
パルスの範囲の多くのパルスを用いて照明され、その結
果、ダイ・スポットの各々は、ディザの両側からほぼ等
しいパルスの一部分を受ける。従って、スポットを照明
するパルスの数が３０の場合、ディザ速度は少なくとも
パルス繰返し数の１／４でなければならない。従って、
パルス繰返し数が２０００ヘルツである場合、ディザ速
度は、好ましくは最低５００ヘルツであろう。このこと
は、上記で参照される装置及びソフトウエアにとって問
題とはならない。

【００４７】（変形可能な同調ミラー）図１０は、セグ
メント化された選択ミラーを示し、そこでは、５つのミ
ラー・セグメントのそれぞれは、それ自身の圧電駆動装
置１４Ｂ１−５によって制御される。セグメントのそれ
ぞれは、超高速で作動させることが可能である。この実
施形態は、ビームのそれぞれの水平位置が個々に制御で
きることから、レーザの帯域幅を改善する別の長所を持
つ。好ましい実施形態において、それぞれのセグメント
は、帯域幅を０．０３±０．０２ｐｍの範囲内などの目
標とする範囲に維持するために設計されたフィードバッ
ク制御システムとソフトウエアとを使用して個別に制御
される。この実施形態はまた、ＰＤＡ１２４を持ち、そ
れぞれのセグメントの位置を測定する。水銀ランプ１１
４によって光が準備され、そこではＵＶ光は、スリット
１１６とコラミネーティング・レンズ１１８とを通過す
る。この場合のビームは、レーザ・ビームを拡大するた
めに使用されるのと同じビーム・エクスパンダを通して
拡大され、５つの小レンズは、それぞれのミラーからの
光をＰＤＡの別々の部分に焦点合わせする。

【００４８】（回折格子面の浄化）ライン・ナローイン
グ・パッケージの浄化が知られているが、従来技術で
は、浄化流が直接的に回折格子面に流れないようにする
ことを教えており、その結果浄化流は、一般に、回折格
子面背部などの位置に設けられたポートを通して供給さ
れる。本出願者は、しかしながら、極めて高い繰返し数
のもとでは、高温ガス（窒素）の層が回折格子面上に形
成され、波長を歪ませることを発見した。この歪みは、
上記で検討した積極的な波長制御によって、少なくとも
部分的に補正することができる。別のアプローチは、図
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、及び、１１Ｄに示されるよう
に、回折格子面を浄化することである。図１１Ａにおい
て、長さ１０インチ、直径３／８インチの浄化管６１の
頂部の各小孔（１ｍｍ、又は、１／４インチの間隔）
は、浄化流を供給する。他の技術は、図１１Ｂ、１１
Ｃ、及び、１１Ｄに示されている。

【００４９】本発明の特定の実施形態が示され、また説
明されてきたものの、本発明のより広い態様から逸脱す
ることなく、変更及び修正がなされ得ることは、当業者
にとって明白であろう。例えば、部分的に線が狭められ
たレーザにおいて、帯域幅は、複数のプリズムを使用し
て線が狭められ、また、ビームは、同調ミラーを使用し
て反射される。この技術は、同調ミラーをディザするこ
とを必要とするであろう。これらのディザ技術は、コヒ
ーレンスの問題を取り除くのに役立つこともまた理解さ
れたい。従って、添付の請求範囲により、そのような全
ての変更及び修正を本発明の真の精神及び範囲に包含す
ることが意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】最良の焦点の、波長による変動を示すグラフで
ある。

【図２】一般的な狭帯域ガス放電レーザスペクトルを示
す図である。

【図３】空中画像強度の帯域幅による変動を示す図であ
る。

【図４Ａ】臨界寸法の変化の帯域幅による変動を示す図
である。

【図４Ｂ】臨界寸法の変化の帯域幅による変動を示す図
である。

【図４Ｃ】臨界寸法の変化の帯域幅による変動を示す図
である。

【図５】狭帯域レーザシステムのブロック図である。

【図６】波長計の図である。

【図６Ａ】波長の計算方法を示す図である。

【図６Ｂ】波長の計算方法を示す図である。

【図７】本出願者によって製作された１つの好ましい実
施形態を示す図である。

【図８】本出願者によって製作された１つの好ましい実
施形態を示す図である。

【図９】試験結果を示す図である。

【図１０】好ましい実施形態に従って構成されたレーザ
・システムを示す図である。

【図１１Ａ】好ましい実施形態において回折格子面を冷
却する技術を示す図である。

【図１１Ｂ】好ましい実施形態において回折格子面を冷
却する技術を示す図である。

【図１１Ｃ】好ましい実施形態において回折格子面を冷
却する技術を示す図である。

【図１１Ｄ】好ましい実施形態において回折格子面を冷
却する技術を示す図である。

【図１２】高速で精密な波長制御をもたらすために提案
された技術を示す図である。

【図１２Ａ】高速で精密な波長制御をもたらすために提
案された技術を示す図である。

【図１２Ｂ】高速で精密な波長制御をもたらすために提
案された技術を示す図である。

【図１２Ｃ】波長制御アルゴリズムを説明するフローチ
ャートである。

【図１２Ｄ】波長制御アルゴリズムを説明するフローチ
ャートである。

【図１３】異なるレーザガス温度領域をレーザチャンバ
に作り出す熱交換器の設計を示す図である。

【図１４】好ましいライン・ナローイング・パッケージ
の形態を示す図である。

【図１４Ａ】好ましいライン・ナローイング・パッケー
ジの形態を示す図である。

【図１４Ｂ】好ましいライン・ナローイング・パッケー
ジの形態を示す図である。

【図１５】仮想的な真のスペクトルと比較したスリット
関数を示す図である。

【符号の説明】

３０波長シフト補正システム３２レーザ・システム３４同調可能レーザ３６レーザ波長調節機構３８レーザ・ビーム４０レーザ波長検出装置４２チャープ取得システム４４学習アルゴリズム４６コンピュータ・システム

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月５日（２００１．３．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図５】狭帯域レーザシステムのブロック図である。

【図６】波長計の図である。

【図６Ａ】波長の計算方法を示す図である。

【図６Ｂ】波長の計算方法を示す図である。

【図９】試験結果を示す図である。

【図１３Ａ】高速のミラー調整を可能にするミラー制御
装置を示す。

【図１３Ｂ】高速のミラー調整を可能にするミラー制御
装置を示す。

【符号の説明】３０波長シフト補正システム３２レーザ・システム３４同調可能レーザ３６レーザ波長調節機構３８レーザ・ビーム４０レーザ波長検出装置４２チャープ取得システム４４学習アルゴリズム４６コンピュータ・システム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者アーメンクロイアンアメリカ合衆国カリフォルニア州 92122 サンディエゴエイジーストリート 6194−＃57 (72)発明者ジェシーディバックアメリカ合衆国カリフォルニア州 92069 サンマーカスウッドランドコート 1320 (72)発明者パラシュピーダスアメリカ合衆国カリフォルニア州 92084 ヴィスタパセオドアンザ 2029 (72)発明者リチャードエルサンドストロムアメリカ合衆国カリフォルニア州 92024 エンシニータスブライドーンテラス 410 (72)発明者フレデリックジーエリーアメリカ合衆国カリフォルニア州 92024 エンシニータスヴィレッジパークウェイ 2047 アパートメント 157 (72)発明者ジョンエムアルゴッツアメリカ合衆国カリフォルニア州 92131 サンディエゴハンドリッチドライヴ 11795 (72)発明者ガマラーララーグジーパドマバンデュアメリカ合衆国カリフォルニア州 92127 サンディエゴカミノコドミッツ 15772

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回折格子及び高速同調機構を含むライン
・ナローイング・ユニットを持つ狭帯域電気放電レーザ
のパルス・レーザ・ビームの有効帯域幅をもたらす方法で
あって、Ａ）個別のパルス・レーザ・パルスの帯域幅を測定す
るために前記レーザ・ビームを監視する段階と、Ｂ）一連のパルスに対して目標とする偏差にほぼ等し
い目標波長からの平均スペクトル偏差を持つ、前記目標
波長にほぼ集中された平均スペクトルを作り出すため
に、前記一連のパルスの幾つかのパルスの波長が前記目
標波長よりもわずかに長く、前記一連のパルスの幾つか
のパルスの前記波長が前記目標波長よりもわずかに短く
なるように、前記一連のパルスの間、前記同調機構を周
期的に調節する段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】前記ライン・ナローイング・ユニット
は、圧電駆動装置ユニットを含むことを特徴とする請求
項１に記載の方法。
【請求項３】前記ライン・ナローイング・ユニット
は、前記圧電駆動装置ユニットにより駆動される同調ミ
ラーを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】前記個別パルスの帯域幅は、分光計のスリット関数を測定する段階と、生のデータ・スペクトルを測定する段階と、前記レーザに対して、前方畳み込みスペクトルの幅Ｗ_FC
及び前記生データ・スペクトルの幅Ｗ_Rを決める前方畳
み込みスペクトルを作り出すために、前記生データ・ス
ペクトルに前記スリット関数を畳み込む段階と、前記レーザに対して、真のスペクトルの幅Ｗ_Tの推定をＷ_T＝Ｗ_R−（Ｗ_FC−Ｗ_R）と等価な式で計算する段階と、により決められることを
特徴とする請求項１に記載の方法。