JP2006505960A5

JP2006505960A5 -

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Publication number: JP2006505960A5
Application number: JP2005505645A
Authority: JP
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2023-07-30

Claims

狭帯域シードレーザ光出力パルスを生成する主発振器部と、
前記狭帯域シードレーザ光出力パルスを受け取り電力増幅器レーザ光出力パルスに増幅し、オフ期間に続くオン期間の間のパルスのバーストにおいて、４０００／秒以上の電力増幅器レーザ光出力パルス繰返し率で作動し、主発振器及び電力増幅器充電コンデンサの各々に蓄積されたエネルギーを、主発振器及び電力増幅器多段放電磁気パルス圧縮の各回路及び放電パルス部分ターン電圧セットアップ変成器を通って、主発振器及び電力増幅器の各々の各放電ガス電極を横切る、超高電圧で短い持続時間の放電パルスに変換する放電パルス電力システムを有する電力増幅器部と、
を有する、放電ガスエキシマレーザにおいて、
前記主発振器及び電力増幅器の各々の電極を横切る前記放電ガスパルスの印加タイミングを制御するために、前記主発振器及び電力増幅器充電コンデンサの各々に蓄積された前記エネルギーの放出タイミングを制御するための装置であって、
各タイミング制御信号を前記主発振器及び電力増幅器の各々に供給して、初期の最適遅延コマンド値に基づいて前記主発振器及び電力増幅器充電コンデンサの各々に蓄積されたエネルギーの前記放出タイミングを決定する、各主発振器遅延コマンドユニット及び電力増幅器遅延コマンドユニットと、
前記出力シードレーザ光パルス及び増幅レーザ光出力パルスのパラメータを検出して、各パラメータの値の各々を表す各出力を供給する、レーザ出力パルスセンサと、
主発振器適合利得値及び電力増幅器適合利得値の各々を含む、各主発振器及び電力増幅器適合利得ユニットと、
前記出力パルスセンサの各出力に応答して、各遅延コマンドを生成するために前記適合利得値の各々と組み合わされることになるＮパルス積分値を供給するためのディザー回路と、
を備えることを特徴とする装置。
前記狭帯域シードレーザ光出力パルスを受け取り電力増幅器レーザ光出力パルスに増幅し、オフ期間に続くオン期間の間のパルスのバーストにおいて、４０００／秒以上の電力増幅器レーザ光出力パルス繰返し率で作動し、更に、主発振器及び電力増幅器充電コンデンサの各々に蓄積されたエネルギーを、主発振器及び電力増幅器多段放電磁気パルス圧縮の各回路及び放電パルス部分ターン電圧セットアップ変成器を通って、主発振器及び電力増幅器の各々の放電ガス電極を横切る、超高電圧で短い持続時間の放電パルスに変換する放電パルス電力システムを有する電力増幅器部と、
を有する放電ガスエキシマレーザにおいて、
広帯域増幅誘導放出の形態で電力増幅器レーザ出力光の量を制御するための装置であって、
放電ガスタイミングユニットに時間情報を供給するクロック、
前記オフ期間が始まる際に前記クロックをトリガするクロックトリガ手段、
前記クロックの時間が選択された閾値を超えるという表示を供給し、前記クロックの時間が前記選択された閾値を超える場合にタイムアウト信号を前記放電ガスタイミングユニットに供給する、前記放電ガスタイミングユニット内の時間カウンタ、及び、
前記主発振器及び電力増幅器の前記オフ期間終了後の少なくとも最初の放電に対して、前記少なくとも最初の放電の間に前記電力増幅器における広帯域増幅誘導放出の如何なる有意な発生も実質的に阻止するために、前記主発振器の放電の十分に前に又は十分に後に、前記電力増幅器のガス放電を開始させるガス放電タイミング制御装置、
を有する、前記主発振器及び前記電力増幅器におけるそれぞれの放電タイミングを制御する放電ガスタイミングユニット、
を備えることを特徴とする装置。
所定の期間の各バーストの間に間隔がある場合、バーストの前記少なくとも最初のパルスに対して、前記放電ガスタイミング装置が、前記主発振器の放電の十分に前に又は十分に後に前記電力増幅器の放電を開始させるように前記閾値が選択されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
各々のバーストを分ける時間に無関係に、実質的に全てのバーストに対して、バーストの前記少なくとも最初のパルスに対して、前記放電ガスタイミング装置が、前記主発振器の放電の十分に前に又は十分に後に前記電力増幅器の放電を開始させるように前記閾値が選択されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
前記狭帯域シードレーザ光出力パルスを受け取り電力増幅器レーザ光出力パルスに増幅し、オフ期間に続くオン期間の間のパルスのバーストにおいて、４０００／秒以上の電力増幅器レーザ光出力パルス繰返し率で作動し、更に、主発振器及び電力増幅器充電コンデンサの各々に蓄積されたエネルギーを、主発振器及び電力増幅器多段放電磁気パルス圧縮の各回路及び放電パルス部分ターン電圧セットアップ変成器を通って、主発振器及び電力増幅器の各々の放電ガス電極を横切る、超高電圧で短い持続時間の放電パルスに変換する放電パルス電力システムを有する電力増幅器部と、を有する放電ガスエキシマレーザを作動させる方法であって、
１次の制御階層において、前記主発振器及び前記電力増幅器の各々において次回の放電ガスパルスに対して決定されたそれぞれの指令された充電コンデンサ電圧に基づいて、前記主発振器及び前記電力増幅器の各々における前記ガス放電タイミングを調整する段階と、
２次の制御階層において、前記放電パルス電力システムの温度変化に基づいて、温度ドリフトの補正を行う段階と、
３次の制御階層において、前記主発振器及び前記電力増幅器の遅延の各誤差の高速補正を行う段階と、
を含むことを特徴とする方法。
予測遅延を規定するために予め規定された充電電圧設定値に関する遅延推定関数を利用する段階を含む、前記１次の制御階層を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
それぞれの予測遅延を規定するために、前記主発振器及び前記電力増幅器の各々について予め規定された充電電圧設定値に関する遅延推定関数を利用する段階を含む、前記１次の制御階層を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
それぞれの予測遅延を規定するために、前記主発振器及び前記電力増幅器の各々について予め規定された充電電圧設定値に関する遅延推定関数を利用する段階を含む、前記１次の制御階層を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記２次の制御階層は、前記主発振器及び前記電力増幅器に関するそれぞれの実際の測定遅延を前記予測遅延のそれぞれと比較する段階を含むことを更に備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記２次の制御階層は、前記主発振器及び前記電力増幅器に関するそれぞれの実際の測定遅延を前記予測遅延のそれぞれと比較する段階を含むことを更に備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記主発振器及び前記電力増幅器のそれぞれの実際の遅延を測定し、前記実際の遅延を前記予測遅延のそれぞれと比較し、フィードバック制御誤差信号を生成して、前記主発振器及び電力増幅器充電コンデンサのそれぞれに蓄積された前記エネルギーの前記放出タイミングを調整する段階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記狭帯域シードレーザ光出力パルスを受け取り電力増幅器レーザ光出力パルスに増幅し、オフ期間に続くオン期間の間のパルスのバーストにおいて、４０００／秒以上の電力増幅器レーザ光出力パルス繰返し率で作動し、更に、主発振器及び電力増幅器充電コンデンサの各々に蓄積されたエネルギーを、主発振器及び電力増幅器多段放電磁気パルス圧縮の各回路及び放電パルス部分ターン電圧セットアップ変成器を通って、主発振器及び電力増幅器の各々の放電ガス電極を横切る、超高電圧で短い持続時間の放電パルスに変換する放電パルス電力システムを有する電力増幅器部と、を有する放電ガスエキシマレーザを作動させる方法であって、
１次の制御階層において、前記シードレーザ光出力パルス及び前記増幅レーザ光出力パルスのそれぞれの目標エネルギーの変化に対して、前記主発振器充電コンデンサ及び前記電力増幅器充電コンデンサのそれぞれの充電電圧を選択することによって、前記主発振器充電コンデンサ前記電力増幅器充電制御装置のそれぞれの１つに蓄積されたエネルギー量を調整する段階、
を含むことを特徴とする方法。
前記目標エネルギーをｄＶ／ｄＥだけ拡大して、前記充電電圧のそれぞれを取得する段階を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
２次の制御階層において、前記主発振器充電コンデンサ及び前記電力増幅器充電コンデンサのそれぞれの充電電圧に対する充電電圧の補正を行うために、バースト間基準で反転波形を加えることによってエネルギー過渡現象及びオフセットを補正する段階を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
再突入スラグ効果を有効にキャンセルするために、十分な持続時間をもつ反転波形を供給する段階を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
３次制御階層において、積分制御信号を利用してパルス間のエネルギー変動を補正する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
３次の制御階層において、２重積分２乗制御信号を利用してパルス間のエネルギー変動を補正する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
エネルギーサーボ出力を前記制御信号から減算して、前記エネルギーサーボから切り離された適合フィードフォワード制御信号を取得する段階を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
エネルギーサーボ出力を前記制御信号から減算して、前記エネルギーサーボから切り離された適合フィードフォワード制御信号を取得する段階を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
高い利得を利用して広帯域外乱がある場合に線量誤差を最小に抑え、広帯域外乱がない場合に低い利得に切り替える段階を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
前記狭帯域シードレーザ光出力パルスを受け取り電力増幅器レーザ光出力パルスに増幅し、オフ期間に続くオン期間の間のパルスのバーストにおいて、４０００／秒以上の電力増幅器レーザ光出力パルス繰返し率で作動し、更に、主発振器及び電力増幅器充電コンデンサの各々に蓄積されたエネルギーを、主発振器及び電力増幅器多段放電磁気パルス圧縮の各回路及び放電パルス部分ターン電圧セットアップ変成器を通って、主発振器及び電力増幅器の各々の放電ガス電極を横切る、超高電圧で短い持続時間の放電パルスに変換する放電パルス電力システムを有する電力増幅器部と、を有する放電ガスエキシマレーザを作動させる方法であって、
前記シードレーザ出力光パルスの波長を測定してパルス間基準で前記波長を目標波長と比較する段階と、
パルス間基準で、前記波長が測定されて前記目標波長と比較されているパルスバーストのパルス数を決定する段階と、
前記測定波長と前記目標波長との間の偏差及び前記パルスバーストの前記パルス数に基づくスケジュール利得インデックスを利用して、スケジュール利得力信号を供給する段階と、
前記スケジュール利得出力信号を前記目標波長のプリドライブ導関数と組み合わせて、飽和積分器サーボ出力信号をもたらす飽和積分器サーボへの入力を供給する段階と、
前記飽和積分器サーボ出力信号を診断機能発生器の出力と組み合わせて、ステッピングモータコマンド及びＰＺＴミラー駆動手段コマンドの少なくとも１つを有する線幅狭小化モジュール光学駆動コマンドを供給する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
前記狭帯域シードレーザ光出力パルスを受け取り電力増幅器レーザ光出力パルスに増幅し、オフ期間に続くオン期間の間のパルスのバーストにおいて、４０００／秒以上の電力増幅器レーザ光出力パルス繰返し率で作動し、更に、主発振器及び電力増幅器充電コンデンサの各々に蓄積されたエネルギーを、主発振器及び電力増幅器多段放電磁気パルス圧縮の各回路及び放電パルス部分ターン電圧セットアップ変成器を通って、主発振器及び電力増幅器の各々の放電ガス電極を横切る、超高電圧で短い持続時間の放電パルスに変換する放電パルス電力システムを有する電力増幅器部と、を有する放電ガスエキシマレーザを作動させる方法であって、
前記主発振器及び前記電力増幅器内の放電ガスレーザガスのそれぞれのレーザガス温度を測定し、各々のレーザガス温度をそれぞれの温度閾値信号と比較して温度誤差信号を取得する段階と、
離散的な伝達関数を前記温度誤差信号に適用して離散的に伝達される温度誤差信号を供給する段階と、
前記離散的に伝達される温度誤差信号を離散的な時間積分器にて積分する段階と、
前記主発振器及び前記電力増幅器のそれぞれのガス放電繰返し率を測定し、それぞれの繰返し率フィードフォワード信号を形成して、前記繰返し率フィードフォワード信号のそれぞれを前記離散的な時間積分器の出力に追加する段階と、
前記繰返し率フィードフォワード信号のそれぞれの追加出力と、それぞれの冷媒弁の位置を制御するための前記離散的時間積分器の出力、又は前記主発振器及び前記電力増幅器内の前記レーザガス温度を制御するためのそれぞれの加熱器の出力とを利用する段階と、を含むことを特徴とする方法。
前記狭帯域シードレーザ光出力パルスを受け取り電力増幅器レーザ光出力パルスに増幅し、オフ期間に続くオン期間の間のパルスのバーストにおいて、４０００／秒以上の電力増幅器レーザ光出力パルス繰返し率で作動し、更に、主発振器及び電力増幅器充電コンデンサの各々に蓄積されたエネルギーを、主発振器及び電力増幅器多段放電磁気パルス圧縮の各回路及び放電パルス部分ターン電圧セットアップ変成器を通って、主発振器及び電力増幅器の各々の放電ガス電極を横切る、超高電圧で短い持続時間の放電パルスに変換する放電パルス電力システムを有する電力増幅器部と、を有する放電ガスエキシマレーザを作動させる方法であって、
活性ガス消費率予測を用いて、前記活性ガス消費量が予測した通りに目標活性ガス消費量を超えたか否かを判定し、超えた場合には活性ガスの注入を行う段階を含み、
前記予測活性ガス消費量の判定は、
バースト平均充電電圧の移動平均を利用して、ベースライン効率に対する、及び作動点変化の検出及び応答に基づく効率損失を包含する段階と、
幾つかのバーストにわたるバースト平均充電電圧の変動をモニタして、作動点の変化によるバースト平均充電電圧の変動を計算する段階と、
観察された充電電圧変動に基づいて目標充電電圧を調整する段階と、
を含むことを特徴とする方法。