JP2018531487A - レーザ維持プラズマ光源における無電極プラズマ点火のためのシステムおよび方法 - Google Patents
レーザ維持プラズマ光源における無電極プラズマ点火のためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本願は、「NOVEL LAMP IGNITION SCHEME AND LAMP DESIGN FOR LASER PUMPED LAMPS USED ON BRIGHTFIELD WAFER INSPECTION TOOLS」と題され、Anant Chimmalgi, Rudolf Brunner, Anatoly Shchemelinin, Ilya Bezel, Erik Kim, Rajeev Patilを発明者として、2015年10月4日に出願された米国仮特許出願第62/236,904号の、米国特許法第119条(e)の下での優先権を主張するものであり、その全体を本明細書の一部として援用する。
Claims (50)
- 無電極プラズマ点火のための照明源であって、
プラズマランプ内に収容されたガスにプラズマを点火するように構成される1つ以上の点火レーザと、
前記プラズマを維持するように構成される1つ以上の維持レーザと、
デリバリ光ファイバと、
前記1つ以上の点火レーザの出力と前記1つ以上の維持レーザの出力とを前記デリバリ光ファイバに選択的に光学結合するように構成される、1つ以上の光学素子と、
を含む照明源。 - 請求項1に記載の照明源であって、前記1つ以上の点火レーザの前記出力は、前記デリバリ光ファイバへの入力前に、前記1つ以上の維持レーザの前記出力とインライン結合される、照明源。
- 請求項1に記載の照明源であって、前記1つ以上の点火レーザは、1つ以上のパルスレーザを含む、照明源。
- 請求項1に記載の照明源であって、前記1つ以上の点火レーザは、変調モードで動作する、1つ以上の連続波レーザを含む、照明源。
- 請求項1に記載の照明源であって、前記1つ以上の維持レーザは、1つ以上の連続波レーザを含む、照明源。
- 請求項5に記載の照明源であって、前記1つ以上の連続波レーザは、1つ以上のダイオードレーザを含む、照明源。
- 請求項1に記載の照明源であって、前記1つ以上の点火レーザの出力と前記1つ以上の維持レーザの出力とを前記デリバリ光ファイバにインラインで選択的に光学結合させるように構成される前記1つ以上の光学素子は、1つ以上のダイクロイックミラー、1つ以上の偏光コンバイナ、1つ以上のブロッキングミラー、または、1つ以上のフリップミラーの少なくともいずれかを含む、照明源。
- 無電極プラズマ点火のための照明源であって、
プラズマランプ内に収容されたガスにプラズマを点火するように構成される1つ以上の点火レーザと、
前記プラズマを維持するように構成される1つ以上の維持レーザと、
入力を備えるデリバリ光ファイバであって、前記1つ以上の維持レーザの出力が前記入力に結合される、デリバリ光ファイバと、
プロセス光ファイバと、
前記デリバリ光ファイバの出力と前記プロセス光ファイバの入力とに光学結合されるファイバカプラであって、前記1つ以上の点火レーザの出力と前記1つ以上の維持レーザの出力とを前記プロセス光ファイバの入力に選択的に光学結合するように構成される1つ以上の光学素子を含む、ファイバカプラと、
を含む、照明源。 - 請求項8に記載の照明源であって、前記ファイバカプラの前記1つ以上の光学素子は、前記デリバリ光ファイバと前記1つ以上の点火レーザとの出力を、前記プロセス光ファイバの入力へ結合するように構成される、照明源。
- 請求項8に記載の照明源であって、前記1つ以上の点火レーザの前記出力は、前記デリバリ光ファイバの出力の下流で、前記1つ以上の維持レーザの前記出力とインライン結合される、照明源。
- 請求項8に記載の照明源であって、前記1つ以上の点火レーザは、1つ以上のパルスレーザを含む、照明源。
- 請求項8に記載の照明源であって、前記1つ以上の点火レーザは、変調モードで動作する、1つ以上の連続波レーザを含む、照明源。
- 請求項8に記載の照明源であって、前記1つ以上の維持レーザは、1つ以上の連続波レーザを含む、照明源。
- 請求項13に記載の照明源であって、前記1つ以上の連続波レーザは、1つ以上のダイオードレーザを含む、照明源。
- 請求項8に記載の照明源であって、前記1つ以上の点火レーザの前記出力と前記1つ以上の維持レーザの前記出力とを、前記プロセス光ファイバの入力に選択的に光学結合させるように構成される、前記ファイバカプラの前記1つ以上の光学素子は、1つ以上のダイクロイックミラー、1つ以上の偏光コンバイナ、1つ以上のブロッキングミラー、または、1つ以上のフリップミラーの少なくともいずれかを含む、照明源。
- プラズマ広帯域源であって、
所定体積のガスを収容するプラズマランプと、
1つ以上の点火レーザと、
1つ以上の維持レーザと、
デリバリ光ファイバと、
前記1つ以上の点火レーザの出力と前記1つ以上の維持レーザの出力とを、前記デリバリ光ファイバに選択的に光学結合するように構成される1つ以上の光学素子と、
前記デリバリ光ファイバからの出力を前記プラズマランプ内の所定体積のガスへ方向付けるように構成され、前記プラズマランプ内の前記所定体積のガスに前記プラズマを点火および維持する、1つ以上のランプ光学部品と、を含む、プラズマ広帯域源。 - 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の点火レーザの前記出力は、前記デリバリ光ファイバへの入力前に、前記1つ以上の維持レーザの前記出力とインライン結合される、プラズマ広帯域源。
- 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の点火レーザは、1つ以上のパルスレーザを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の点火レーザは、変調モードで動作する、1つ以上の連続波レーザを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の維持レーザは、1つ以上の連続波レーザを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項20に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の連続波レーザは、1つ以上のダイオードレーザを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の点火レーザの出力と前記1つ以上の維持レーザの出力とを、前記デリバリ光ファイバにインラインで選択的に光学結合させるように構成される前記1つ以上の光学素子は、1つ以上のダイクロイックミラー、1つ以上の偏光コンバイナ、1つ以上のブロッキングミラー、または、1つ以上のフリップミラーの少なくともいずれかを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項22に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上のランプ光学部品は、生成されたプラズマによって発せられる広帯域放射のうち少なくとも一部分を集光し、前記広帯域放射を1つ以上の別の光学素子へ方向付けるように構成される、プラズマ広帯域源。
- 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上のランプ光学部品は、集光素子を含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項24に記載のプラズマ広帯域源であって、前記集光素子は、楕円面集光ミラー、放物面集光ミラー、または球面集光ミラーのうち少なくとも1つを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上のランプ光学部品は、
前記デリバリ光ファイバからの出力を前記プラズマランプ内の前記所定体積のガスへ方向付けるように構成される反射素子のセットと、
生成されたプラズマによって発せられる広帯域放射の少なくとも一部分を集光し、前記広帯域放射を1つ以上の別の光学素子へ方向付けるように構成される集光素子のセットと、
を含む、プラズマ広帯域源。 - 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマランプは、プラズマ電球を含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項27に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマ電球は、ほぼ円筒形、または、ほぼ球形のうち少なくとも1つを有する、プラズマ広帯域源。
- 請求項27に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマ電球は、ほぼカージオイド形を有する、プラズマ広帯域源。
- 請求項29に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマ電球は、前記プラズマ電球内の対流を方向付けるように構成され、前記電球の内面に配置されるピークを有する、プラズマ広帯域源。
- 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマランプは、無電極である、プラズマ広帯域源。
- 請求項16に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマ電球の前記ガスは、不活性ガス、非不活性ガス、または2種類以上のガスの混合物のうち少なくとも1つを含む、プラズマ広帯域源。
- プラズマ広帯域源であって、
所定体積のガスを収容するプラズマランプと、
1つ以上の点火レーザと、
1つ以上の維持レーザと、
入力を備えるデリバリ光ファイバであって、前記1つ以上の維持レーザの出力が前記入力に結合される、デリバリ光ファイバと、
プロセス光ファイバと、
前記デリバリ光ファイバの出力と前記プロセス光ファイバの入力とに光学結合されるファイバカプラであって、前記1つ以上の点火レーザの出力と前記1つ以上の維持レーザの出力とを、前記プロセス光ファイバの入力に選択的に光学結合するように構成される1つ以上の光学素子を含むファイバカプラと、
前記プロセス光ファイバからの出力を前記プラズマランプ内の所定体積のガスへ方向付けるように構成され、前記プラズマランプ内の前記所定体積のガスに前記プラズマを点火および維持する、1つ以上のランプ光学部品と、
を含む、プラズマ広帯域源。 - 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記ファイバカプラの前記1つ以上の光学素子は、前記デリバリ光ファイバと前記1つ以上の点火レーザとの出力を前記プロセス光ファイバの入力に結合させるように構成される、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の点火レーザの前記出力は、前記デリバリ光ファイバの出力の下流で、前記1つ以上の維持レーザの前記出力とインライン結合される、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の点火レーザは、1つ以上のパルスレーザを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の点火レーザは、変調モードで動作する、1つ以上の連続波レーザを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の維持レーザは、1つ以上の連続波レーザを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項38に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の連続波レーザは、1つ以上のダイオードレーザを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上の点火レーザの前記出力と前記1つ以上の維持レーザの前記出力とを、前記プロセス光ファイバの入力に選択的に光学結合させるように構成される、前記ファイバカプラの前記1つ以上の光学素子は、1つ以上のダイクロイックミラー、1つ以上の偏光コンバイナ、1つ以上のブロッキングミラー、または、1つ以上のフリップミラーの少なくともいずれかを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上のランプ光学部品は、生成されたプラズマによって発せられる広帯域放射の少なくとも一部分を集光し、前記広帯域放射を1つ以上の別の光学素子へ方向付けるように構成される、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上のランプ光学部品は、集光素子を含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項42に記載のプラズマ広帯域源であって、前記集光素子は、楕円面集光ミラー、放物面集光ミラー、または球面集光ミラーのうち少なくとも1つを含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記1つ以上のランプ光学部品は、前記デリバリ光ファイバからの出力を前記プラズマランプ内の前記所定体積のガスへ方向付けるように構成される反射素子のセットと、
生成されたプラズマによって発せられる広帯域放射の少なくとも一部分を集光し、前記広帯域放射を1つ以上の別の光学素子へ方向付けるように構成される集光素子のセットと、を含む、プラズマ広帯域源。 - 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマランプは、プラズマ電球を含む、プラズマ広帯域源。
- 請求項45に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマ電球は、ほぼ円筒形、または、ほぼ球形のうち少なくとも1つを有する、プラズマ広帯域源。
- 請求項45に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマ電球は、ほぼカージオイド形を有する、プラズマ広帯域源。
- 請求項47に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマ電球は、前記プラズマ電球内の対流を方向付けるように構成され、前記電球の内面に配置されるピークを有する、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマランプは無電極である、プラズマ広帯域源。
- 請求項33に記載のプラズマ広帯域源であって、前記プラズマ電球の前記ガスは、不活性ガス、非不活性ガス、または2種類以上のガスの混合物のうち少なくとも1つを含む、プラズマ広帯域源。
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