JP2012522376A - 再生リング共振器 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
本出願は、2009年3月27日出願の米国特許出願第12/413,341号明細書の一部継続出願である2010年3月16日出願の米国特許出願第12/724,681号明細書の利益を請求し、かつ2009年3月27日出願の米国特許仮出願第61/164,297号明細書の利益も請求するものである。これらの出願の両方は、引用により本明細書に全体が組み込まれる。
102 高電力繰返しパルス式レーザビーム
104 ビーム送出ユニット
106 リソグラフィ機械
108 主発振器(MO)
112 電力リング増幅器(PRA)
Claims (28)
- レーザであって、
電極及び該電極間の利得媒体を有する放電チャンバと、
前記放電チャンバから光カプラ上に衝突するレーザビームの少なくとも一部が反射されて該放電チャンバを通って戻り、かつ該放電チャンバから光カプラ上に衝突する該レーザビームの少なくとも一部が光カプラを通って伝達されるように部分反射性である光カプラと、
前記レーザビームの経路におけるビーム修正光学システムと、
を含む再生リング共振器、
を含み、
前記ビーム修正光学システムは、近視野レーザビームプロフィールがレーザ内の各開口を均一に満たすように、かつ前記再生リング共振器が該再生リング共振器の内側の光学要素に熱レンズを誘起する平均出力電力でレーザを作動させる時に条件付安定であるか又は僅かに不安定なままに留まるように前記レーザビームのプロフィールを横断方向に拡張する、
ことを特徴とするレーザ。 - 前記ビーム修正光学システムは、前記光カプラと、該光カプラに面する側と反対の前記放電チャンバの側に設けられたビーム回転光学要素との間にあることを特徴とする請求項1に記載のレーザ。
- 前記ビーム修正光学システムは、前記再生リング共振器の出口での前記レーザビームに該再生リング共振器に入る該レーザビームの横断方向ビームプロフィールのサイズと同じか又はそれよりも大きいサイズの横断方向ビームプロフィールのサイズを持たせるように構成されることを特徴とする請求項1に記載のレーザ。
- 前記ビーム修正光学システムは、前記再生リング共振器内で循環する前記レーザビームの波面に負の曲率を付与するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のレーザ。
- 前記ビーム修正光学システムは、横断方向に沿って前記曲率を負に変更することを特徴とする請求項4に記載のレーザ。
- 前記ビーム修正光学システムは、高反射性ミラーを含むことを特徴とする請求項4に記載のレーザ。
- 前記光学システムは、凸面である前記高反射性ミラーを含むことを特徴とする請求項6に記載のレーザ。
- 前記凸面高反射性ミラーは、約50mと約170mの間の曲率半径を有することを特徴とする請求項7に記載のレーザ。
- 前記放電チャンバの外部にあり、かつ前記光学システムに面する側と反対の該放電チャンバの側の前記レーザビームの前記経路にあるビーム回転光学要素を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のレーザ。
- 前記再生リング共振器は、前記レーザビームの前記横断方向プロフィールのサイズが、該レーザビームが該再生リング共振器の一部を通って進行する時に増加するが、該レーザビーム横断方向プロフィールサイズは、前記光カプラを通って該再生リング共振器から減結合される前には該再生リング共振器内の前記光学構成要素のいずれの横断方向サイズも超えない場合に、僅かに不安定なままに留まることを特徴とする請求項1に記載のレーザ。
- 前記ビーム修正光学システムは、1組のプリズムを含むことを特徴とする請求項1に記載のレーザ。
- 前記プリズムの組は、前記第1と第3のプリズムが、前記ビーム修正光学システムを通って第1の方向に沿って進行する前記レーザビームの前記プロフィールの前記横断方向サイズを低減し、かつ前記第3と第2のプリズムが、該ビーム修正光学システムを通って第2の方向に沿って進行する該レーザビームの該プロフィールの該横断方向サイズを増大させるように構成かつ配置された第1、第2、及び第3のプリズムを含むことを特徴とする請求項11に記載のレーザ。
- 前記1つ又はそれよりも多くの第1、第2、及び第3のプリズムは、前記ビーム修正光学システムを通って前記第2の方向に沿って進行して前記プリズムの組を出る前記レーザビームの前記プロフィールの前記横断方向サイズが、前記光カプラから該プリズムの組まで前記第1の方向に沿って進行する該レーザビームの該プロフィールの該横断方向サイズよりも大きいように調節されることを特徴とする請求項12に記載のレーザ。
- 前記再生リング共振器からの前記レーザビームの出力が、少なくとも約5W/cm2の平均放射照度を有することを特徴とする請求項1に記載のレーザ。
- 前記再生リング共振器からの前記レーザビームの出力が、少なくとも約10W/cm2の放射照度を有することを特徴とする請求項1に記載のレーザ。
- 放電ガスレーザのレーザビームを修正する方法であって、
レーザビームを誘導して再生リング共振器の光カプラに通す段階と、
放電チャンバから前記光カプラ上に衝突する光の少なくとも一部が反射されて該放電チャンバを通って戻り、かつ該放電チャンバから該光カプラ上に衝突する該光の少なくとも一部が該光カプラを通って伝達されるように、該光カプラを通過する前記レーザビームを該放電チャンバを通って該光カプラに戻るように誘導する段階と、
近視野レーザビームプロフィールが前記レーザ内の各開口を均一に満たすように、かつ前記再生リング共振器が該再生リング共振器内の要素の熱レンズ化を引き起こす電力で該レーザを作動させる時に条件付安定であるか又は僅かに不安定なままに留まるように前記レーザビームのプロフィールを横断方向に拡張する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記レーザビームの前記プロフィールを横断方向に拡張する段階は、
前記レーザビームを誘導して前記放電チャンバに通す前に該レーザビームを前記光カプラからプリズムの組の第1と第3のプリズムを通過させることによって該レーザビームのプロフィールを圧縮する段階と、
前記レーザビームを前記光カプラに到達する前に前記第3のプリズムを通過させ、かつ前記プリズムの組の第2のプリズムを通過させることにより、それが前記放電チャンバを通過した後に該レーザビームのプロフィールを拡張する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記レーザビームプロフィールを拡張する段階は、前記プリズムの組に入る前記レーザビームの前記プロフィールよりも大きいサイズまで該レーザビームプロフィールを拡張する段階を含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記再生リング共振器は、前記レーザビームの前記横断方向プロフィールのサイズが、該レーザビームが該再生リング共振器の少なくとも一部を通って進行する時に増加するが、該レーザビーム横断方向プロフィールサイズは、前記光カプラを通って該再生リング共振器から減結合される前には該再生リング共振器内の前記光学構成要素のいずれの横断方向サイズも超えない場合に、僅かに不安定なままに留まることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記レーザビームの前記プロフィールを横断方向に拡張する段階は、前記再生リング共振器内で循環する該レーザビームの波面に負の曲率を付与する段階を含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- レーザビームの経路における再生リング共振器であって、
電極及び該電極間の利得媒体を有する放電チャンバと、
前記放電チャンバから光カプラ上に衝突する光の少なくとも一部が反射されて該放電チャンバを通って戻り、かつ該放電チャンバから光カプラ上に衝突する該光の少なくとも一部が光カプラを通って伝達されるように部分反射性である光カプラと、
レーザビームの経路におけるビーム修正光学システムと、
を含み、
前記ビーム修正光学システムは、近視野レーザビームプロフィールが共振器内の各開口を均一に満たすように、かつ再生リング共振器が再生リング共振器の内側の光学要素の熱レンズ化を引き起こす電力でレーザを作動させる時に条件付安定であるか又は僅かに不安定なままに留まるように前記レーザビームのプロフィールを横断方向に拡張するように構成される、
ことを特徴とする共振器。 - 前記ビーム修正光学システムは、前記光カプラと、該光カプラに面する側と反対の前記放電チャンバの側に設けられたビーム回転光学要素との間にあることを特徴とする請求項21に記載の共振器。
- 前記ビーム修正光学システムは、再生リング共振器内で循環する前記レーザビームの波面に負の曲率を付与するように構成されることを特徴とする請求項21に記載の共振器。
- 前記ビーム修正光学システムは、高反射性凸面ミラーを含むことを特徴とする請求項23に記載の共振器。
- 前記レーザビームの前記横断方向プロフィールのサイズが、該レーザビームが再生リング共振器の少なくとも一部を通って進行する時に増加するが、該レーザビーム横断方向プロフィールサイズが、前記光カプラを通って再生リング共振器から減結合される前には再生リング共振器内の前記光学構成要素のいずれの横断方向サイズも超えない場合に、僅かに不安定なままに留まることを特徴とする請求項21に記載の共振器。
- 前記ビーム修正光学システムは、1組のプリズムを含むことを特徴とする請求項21に記載の共振器。
- 前記プリズムの組は、前記第1と第3のプリズムが、前記ビーム修正光学システムを通って第1の方向に沿って進行する前記レーザビームの前記プロフィールの前記横断方向サイズを低減し、かつ前記第3と第2のプリズムが、該ビーム修正光学システムを通って第2の方向に沿って進行する該レーザビームの該プロフィールの該横断方向サイズを増大させるように構成かつ配置された第1、第2、及び第3のプリズムを含むことを特徴とする請求項26に記載の共振器。
- 前記1つ又はそれよりも多くの第1、第2、及び第3のプリズムは、前記第2の方向に沿って進行して前記プリズムの組を出る前記レーザビームの前記プロフィールの前記横断方向サイズが、前記光カプラから該プリズムの組まで前記第1の方向に沿って進行する該レーザビームの該プロフィールの該横断方向サイズよりも大きいように調節されることを特徴とする請求項27に記載の共振器。
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