JP2631569B2 - 波長検出装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はレーザ等の波長を検出する波長検出装置に
関し、特に半導体装置製造用の縮小投影露光装置の光源
として狭帯域発振エキシマレーザを用いる場合の波長検
出に採用して好適な波長検出装置に関する。
関し、特に半導体装置製造用の縮小投影露光装置の光源
として狭帯域発振エキシマレーザを用いる場合の波長検
出に採用して好適な波長検出装置に関する。
半導体装置製造用の縮小投影露光装置（以下ステッパ
という）の光源としてエキシマレーザの利用が注目され
ている。これはエキシマレーザの波長が短い（KrFレー
ザの波長は約248.4nm）ことから光露光の限界0.5μｍ以
下に延ばせる可能性があること、同じ解像度なら従来用
いていた水銀ランプのｇ線やｉ線に比較して焦点深度が
深いこと、レンズの開口数（NA）が小さくてすみ、露光
領域を大きくできること、大きなパワーが得られること
等の多くの優れた利点が期待できるからである。
という）の光源としてエキシマレーザの利用が注目され
ている。これはエキシマレーザの波長が短い（KrFレー
ザの波長は約248.4nm）ことから光露光の限界0.5μｍ以
下に延ばせる可能性があること、同じ解像度なら従来用
いていた水銀ランプのｇ線やｉ線に比較して焦点深度が
深いこと、レンズの開口数（NA）が小さくてすみ、露光
領域を大きくできること、大きなパワーが得られること
等の多くの優れた利点が期待できるからである。
ところで、エキシマレーザをステッパの光源として用
いる場合には、エキシマレーザの出力レーザ光を狭帯域
化する必要があり、この狭帯域化された出力レーザ光の
波長を高精度に安定化制御する必要がある。
いる場合には、エキシマレーザの出力レーザ光を狭帯域
化する必要があり、この狭帯域化された出力レーザ光の
波長を高精度に安定化制御する必要がある。
従来、狭帯域発振エキシマレーザ等の出力光の波長線
幅を計測したり、波長を検出したりするためにモニタエ
タロンが用いられている。モニタエタロンは部分反射ミ
ラーを所定の空隙をあけて対向配設したエアギャップエ
タロンを用いて構成されるものでこのエアギャップエタ
ロンの透過波長は次のように表わされる。
幅を計測したり、波長を検出したりするためにモニタエ
タロンが用いられている。モニタエタロンは部分反射ミ
ラーを所定の空隙をあけて対向配設したエアギャップエ
タロンを用いて構成されるものでこのエアギャップエタ
ロンの透過波長は次のように表わされる。
m λ＝2nd・cos θ ただし、ｍは整数、ｄはエタロンの部分反射ミラー間
の距離、ｎは部分反射ミラー間の屈折率、θはエタロン
の法線と入射光の光軸とのなす角度である。
の距離、ｎは部分反射ミラー間の屈折率、θはエタロン
の法線と入射光の光軸とのなす角度である。
この式より、n,d,mが一定とすれば、波長が変化する
とθが変化することが解る。モニタエタロンではこの性
質を利用して被検出光の波長を検出している。ところ
で、上述したモニタエタロンにおいて、エアギャップ内
の圧力および周囲温度が変化してしまうと波長が一定で
も上述した角度θが変化してしまう。そこでモニタエタ
ロンを用いる場合、エアギャップ内の圧力および周囲温
度を一定に制御して波長検出を行なっていた。
とθが変化することが解る。モニタエタロンではこの性
質を利用して被検出光の波長を検出している。ところ
で、上述したモニタエタロンにおいて、エアギャップ内
の圧力および周囲温度が変化してしまうと波長が一定で
も上述した角度θが変化してしまう。そこでモニタエタ
ロンを用いる場合、エアギャップ内の圧力および周囲温
度を一定に制御して波長検出を行なっていた。
しかし、エアギャップ内の圧力および周囲温度を高精
度に制御することは困難であり、このため充分な高精度
で絶対波長を検出することはできなかった。
度に制御することは困難であり、このため充分な高精度
で絶対波長を検出することはできなかった。
そこで、被検出光とともに予め波長がわかっている基
準光（たとえばアルゴンレーザ光、鉄または水銀ランプ
の発振線）をモニタエタロンに入力し、この基準光に対
する被検出光の相対波長を検出することにより被検出光
の絶対波長を検出する装置が提案されている。
準光（たとえばアルゴンレーザ光、鉄または水銀ランプ
の発振線）をモニタエタロンに入力し、この基準光に対
する被検出光の相対波長を検出することにより被検出光
の絶対波長を検出する装置が提案されている。
かかる装置においては、モニタエタロンの透過光を直
接CCDイメージセンサ等の光検出器の検出面上に入射し
て、該光検出器の検出面上に干渉縞を形成し、干渉縞の
検出位置に基づき上記絶対波長を検出するようにしてい
る。
接CCDイメージセンサ等の光検出器の検出面上に入射し
て、該光検出器の検出面上に干渉縞を形成し、干渉縞の
検出位置に基づき上記絶対波長を検出するようにしてい
る。
なお、モニタエタロンの替りに回折格子を用いた分光
器を用いる技術もある。
器を用いる技術もある。
しかし、基準光源と被検出光の光源とが異なるような
場合には高精度に絶対波長を検出することができなかっ
た。すなわち、光源が異なると、たとえばモニタエタロ
ンに入力する基準光の波長が被検出光であるエキシマレ
ーザ光の波長と大きく異なってしまうことがあり、高精
度に絶対波長を検出することができない。また、基準光
とエキシマレーザ光の波長が近い場合であっても、基準
光の光強度が小さかったり、波長線幅が広がったりして
高精度に絶対波長を検出することは困難となる。
場合には高精度に絶対波長を検出することができなかっ
た。すなわち、光源が異なると、たとえばモニタエタロ
ンに入力する基準光の波長が被検出光であるエキシマレ
ーザ光の波長と大きく異なってしまうことがあり、高精
度に絶対波長を検出することができない。また、基準光
とエキシマレーザ光の波長が近い場合であっても、基準
光の光強度が小さかったり、波長線幅が広がったりして
高精度に絶対波長を検出することは困難となる。
そこで、波長248.4nmのKrFエキシマレーザ光に253.7n
mと波長が近く、しかも光強度が大きい低圧水銀ランプ
（この中に天然の水銀蒸気が封入されている）の253.7n
m発振線を基準光として使用することが考えられるが、
これとても波長線幅が広く、干渉縞の検出精度が劣化し
て高精度に絶対波長を検出することができないこととな
っていた。
mと波長が近く、しかも光強度が大きい低圧水銀ランプ
（この中に天然の水銀蒸気が封入されている）の253.7n
m発振線を基準光として使用することが考えられるが、
これとても波長線幅が広く、干渉縞の検出精度が劣化し
て高精度に絶対波長を検出することができないこととな
っていた。
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであ
り、水銀等複数の同位体を含む特定の元素の蒸気からの
発振線を基準光として使用した場合に、基準光の干渉縞
を高精度に検出し、以て絶対波長を高精度に検出するこ
とができる波長検出装置を提供しようとするものであ
る。
り、水銀等複数の同位体を含む特定の元素の蒸気からの
発振線を基準光として使用した場合に、基準光の干渉縞
を高精度に検出し、以て絶対波長を高精度に検出するこ
とができる波長検出装置を提供しようとするものであ
る。
そこで、この発明では、複数の同位体を含む特定の元
素の蒸気からの発振線を基準光として被検出光の波長を
検出する波長検出装置において、前記蒸気を所定の温度
以上に上昇させ、この結果分離した特定の同位体の発振
線を前記基準光としている。
素の蒸気からの発振線を基準光として被検出光の波長を
検出する波長検出装置において、前記蒸気を所定の温度
以上に上昇させ、この結果分離した特定の同位体の発振
線を前記基準光としている。
すなわち、かかる構成によれば、たとえば水銀を上記
特定の元素とした場合、水銀蒸気を所定の温度（水銀ラ
ンプの雰囲気温度として50℃程度）以上まで上昇させる
と、波長253.7nm発振線が質量数1978の水銀同位体に対
応する発振線と質量数202の水銀同位体に対応する発振
線とに分離することが実現の結果明らかになった。これ
ら分離した発振線はそれぞれ波長253.7nm発振線に比較
して波長線幅が非常に狭い。このため、これら分離した
発振線の干渉縞が高精度に検出される。したがって、絶
対波長を高精度に検出することができる。
特定の元素とした場合、水銀蒸気を所定の温度（水銀ラ
ンプの雰囲気温度として50℃程度）以上まで上昇させる
と、波長253.7nm発振線が質量数1978の水銀同位体に対
応する発振線と質量数202の水銀同位体に対応する発振
線とに分離することが実現の結果明らかになった。これ
ら分離した発振線はそれぞれ波長253.7nm発振線に比較
して波長線幅が非常に狭い。このため、これら分離した
発振線の干渉縞が高精度に検出される。したがって、絶
対波長を高精度に検出することができる。
また、この発明では、特定の元素の蒸気からの発振線
を基準光として被検出光の波長を検出する波長検出装置
において、前記元素のうち特定の同位体を選択し、該同
位体の蒸気からの光を前記基準光としている。
を基準光として被検出光の波長を検出する波長検出装置
において、前記元素のうち特定の同位体を選択し、該同
位体の蒸気からの光を前記基準光としている。
すなわち、かかる構成によれば、たとえば水銀を上記
特定の元素とした場合、質量数198の水銀同位体または
質量数202の水銀同位体のいずれかの蒸気からの発振線
を基準光とすると、これら各発振線は波長線幅が非常に
狭い。このため、干渉縞が高精度に検出される。したが
って、絶対波長を高精度に検出することができる。
特定の元素とした場合、質量数198の水銀同位体または
質量数202の水銀同位体のいずれかの蒸気からの発振線
を基準光とすると、これら各発振線は波長線幅が非常に
狭い。このため、干渉縞が高精度に検出される。したが
って、絶対波長を高精度に検出することができる。
以下、この発明を添付図面に示す実施例にしたがって
詳述する。
詳述する。
第１図はこの発明に係る波長検出装置の一実施例を示
したものである。この実施例では被検出光として狭帯域
発振エキシマレーザ１の出力光Laが用いられる。なお、
実施例では、狭帯域発振エキシマレーザ１としてKrFエ
キシマレーザを想定している。
したものである。この実施例では被検出光として狭帯域
発振エキシマレーザ１の出力光Laが用いられる。なお、
実施例では、狭帯域発振エキシマレーザ１としてKrFエ
キシマレーザを想定している。
基準光源としては、面光源である低圧水銀ランプ22
（第２図から第４図参照）が用いられ、低圧水銀ランプ
22で発生する光が、この低圧水銀ランプ22を中心に構成
される後述する水銀ランプ部20の射出口から射出され
る。この射出光が干渉フィルタFTを通過することによ
り、該フィルタFTにより波長253.7nmの光のみが透過さ
れる。この波長253.7nmの光は低圧水銀ランプ22に封入
された天然水銀蒸気（これは水銀の各同位体を含む）の
うち、質量数198の水銀同位体と質量数202の水銀同位体
に対応する光である。なお、低圧水銀ランプ22には、予
めこれら質量数198、202の水銀同位体のみを封入してお
くような実施もまた可能である。また、水銀ランプとし
て低圧のものを使用するのは、波長253.7nm線の強度が
大きいという理由によるが、本発明としては水銀ランプ
として低圧のものに限定されることはない。
（第２図から第４図参照）が用いられ、低圧水銀ランプ
22で発生する光が、この低圧水銀ランプ22を中心に構成
される後述する水銀ランプ部20の射出口から射出され
る。この射出光が干渉フィルタFTを通過することによ
り、該フィルタFTにより波長253.7nmの光のみが透過さ
れる。この波長253.7nmの光は低圧水銀ランプ22に封入
された天然水銀蒸気（これは水銀の各同位体を含む）の
うち、質量数198の水銀同位体と質量数202の水銀同位体
に対応する光である。なお、低圧水銀ランプ22には、予
めこれら質量数198、202の水銀同位体のみを封入してお
くような実施もまた可能である。また、水銀ランプとし
て低圧のものを使用するのは、波長253.7nm線の強度が
大きいという理由によるが、本発明としては水銀ランプ
として低圧のものに限定されることはない。
さて、狭帯域発振エキシマレーザ１から出力されたレ
ーザ光Laの一部はビームスプリッタ３によってサンプリ
ングされ、このサンプリング光はスリガラス５に照射、
散乱されて、ビームスプリッタ４に照射される。また、
水銀ランプ部20の射出口から出力された253.7nm線は基
準光Lbとしてビームスプリッタ４の他の面に照射され
る。
ーザ光Laの一部はビームスプリッタ３によってサンプリ
ングされ、このサンプリング光はスリガラス５に照射、
散乱されて、ビームスプリッタ４に照射される。また、
水銀ランプ部20の射出口から出力された253.7nm線は基
準光Lbとしてビームスプリッタ４の他の面に照射され
る。
スリガラス５により散乱されたサンプリング光Laの一
部はビームスプリッタ４を透過してエタロン６に照射さ
れる。また、水銀ランプ部20の射出口から出力され、フ
ィルタFTを透過した基準光Lbの一部もビームスプリッタ
４で反射してエタロン６に照射される。
部はビームスプリッタ４を透過してエタロン６に照射さ
れる。また、水銀ランプ部20の射出口から出力され、フ
ィルタFTを透過した基準光Lbの一部もビームスプリッタ
４で反射してエタロン６に照射される。
ここにエタロン６は内側の面が部分反射ミラーとされ
た２枚の透明板6a,6bから構成され、エタロン６に対す
る入射光の角度に対応してそれぞれ透過波長が異なるも
のである。すなわち、エタロン６は、波長の異なる基準
光Lbおよびエキシマレーザ光Laを双方透過させるために
反射膜を２波長コートとしている。なお、誘電体膜によ
る反射膜であれば、基準光Lbの波長253.7nmとエキシマ
レーザ光の波長248.39nmに対する反射率はほとんど変わ
らないため、必ずしも２波長コートをしなくてもよい。
た２枚の透明板6a,6bから構成され、エタロン６に対す
る入射光の角度に対応してそれぞれ透過波長が異なるも
のである。すなわち、エタロン６は、波長の異なる基準
光Lbおよびエキシマレーザ光Laを双方透過させるために
反射膜を２波長コートとしている。なお、誘電体膜によ
る反射膜であれば、基準光Lbの波長253.7nmとエキシマ
レーザ光の波長248.39nmに対する反射率はほとんど変わ
らないため、必ずしも２波長コートをしなくてもよい。
このエタロン６を透過した光は集光レンズ７に入射さ
れる。この集光レンズ７は例えば、色収差補正が施され
た色消しレンズであり、かかる色消し集光レンズ７を経
ることにより色収差が補正される。
れる。この集光レンズ７は例えば、色収差補正が施され
た色消しレンズであり、かかる色消し集光レンズ７を経
ることにより色収差が補正される。
光検出器８は集光レンズ７の焦点上に配設されてお
り、これにより集光レンズ７を経た光は、光位置検出器
８に結像され、この光検出器８の検出面上に基準光の波
長に対応した第１の干渉縞8aおよび被検出光の波長に対
応した第２の干渉縞8bを形成する。光検出器８ではこの
第１および第２の干渉縞8a、8bを検出し、この検出にも
とづき基準光の波長に対する被検出光の波長の相対波長
を検出し、既知の基準光の波長と検出した相対波長にも
とづき被検出光の絶対波長を検出する。
り、これにより集光レンズ７を経た光は、光位置検出器
８に結像され、この光検出器８の検出面上に基準光の波
長に対応した第１の干渉縞8aおよび被検出光の波長に対
応した第２の干渉縞8bを形成する。光検出器８ではこの
第１および第２の干渉縞8a、8bを検出し、この検出にも
とづき基準光の波長に対する被検出光の波長の相対波長
を検出し、既知の基準光の波長と検出した相対波長にも
とづき被検出光の絶対波長を検出する。
なお、光検出器８として一次元または二次元のイメー
ジセンサ、ダイオードアレイまたはPSD（POSITION SENS
ITIVE DETECTOR）等を用いて構成することができる。
ジセンサ、ダイオードアレイまたはPSD（POSITION SENS
ITIVE DETECTOR）等を用いて構成することができる。
こうして被検出光であるエキシマレーザ光の絶対波長
が光検出器８で検出されたならば、検出結果はCPU10に
出力され、該CPU10は狭帯域化素子ドライバ11を介して
図示しないレーザ管の共振器内に配設された狭帯域化素
子（たとえば２つのエタロン）の角度等を変化させるこ
とによってエキシマレーザ光の発振波長を設定波長（目
標値）に固定するように制御し、波長安定化を行う。
が光検出器８で検出されたならば、検出結果はCPU10に
出力され、該CPU10は狭帯域化素子ドライバ11を介して
図示しないレーザ管の共振器内に配設された狭帯域化素
子（たとえば２つのエタロン）の角度等を変化させるこ
とによってエキシマレーザ光の発振波長を設定波長（目
標値）に固定するように制御し、波長安定化を行う。
ところで、水銀ランプ22、つまりはその中に封入され
た水銀蒸気の温度を所定の温度（水銀ランプ22の外周の
雰囲気温度として50℃程度）以上に上昇させると、上記
253.7nm発振線に対応する第１の干渉縞が質量数198の水
銀同位体の発振線に対応する干渉縞と質量数202の水銀
同位体の発振線に対応する干渉縞とに分離することが実
験の結果明らかになった。
た水銀蒸気の温度を所定の温度（水銀ランプ22の外周の
雰囲気温度として50℃程度）以上に上昇させると、上記
253.7nm発振線に対応する第１の干渉縞が質量数198の水
銀同位体の発振線に対応する干渉縞と質量数202の水銀
同位体の発振線に対応する干渉縞とに分離することが実
験の結果明らかになった。
すなわち、第５図は、光検出器８上の位置と光強度と
の関係を示すものであり、同図（ａ）に示すように水銀
蒸気の温度が上記所定の温度よりも小さい場合には、干
渉縞8aの光強度分布の山30は幅が広く頂点部Ｂはなだら
かなカーブを描く。このため、頂点部Ｂのピーク位置を
光検出器８で検出しようとすると、ピーク位置を正確に
捕え難く、検出精度が良くない。が、水銀蒸気の温度を
上記所定の温度以上まで上昇させると、同図（ｂ）に示
すように干渉縞8aは、質量数198の水銀同位体の波長25
3.65063nmの発振線に対応する干渉縞と質量数202の水銀
同位体の波長253.65277nmの発振線に対応する干渉縞と
に分離され、これら分離した各干渉縞の山32、33は、25
3.7nm発振線の干渉縞8aの山30よりも幅が非常に狭く、
かつその頂点部Ｃ、Ｄはきわめて急峻なカーブを描く。
このため、頂点部ＣまたはＤのピーク位置を光検出器８
で検出すれば、ピーク位置を正確に捕えらことができ、
位置検出精度が大幅に向上する。そして、各検出ピーク
位置は、その波長が253.65063nm、253.65277nmと予めわ
かっているので、これら検出結果に基づきエキシマレー
ザ光の絶対波長を高精度に検出することができる。な
お、波長253.65063nmの発振線または波長253.65277nmの
発振線のいずれか一方に対応する干渉縞の検出位置に基
づき絶対波長を検出する実施も可能であり、また両方の
発振線に対応する２つの干渉縞の検出位置に基づき絶対
波長を検出する実施も可能である。２つの絶対波長を検
出する場合は、いずれか１つの干渉縞を基準に絶対波長
を検出する場合よりも検出精度がより向上するのは測定
工学上明らかである。
の関係を示すものであり、同図（ａ）に示すように水銀
蒸気の温度が上記所定の温度よりも小さい場合には、干
渉縞8aの光強度分布の山30は幅が広く頂点部Ｂはなだら
かなカーブを描く。このため、頂点部Ｂのピーク位置を
光検出器８で検出しようとすると、ピーク位置を正確に
捕え難く、検出精度が良くない。が、水銀蒸気の温度を
上記所定の温度以上まで上昇させると、同図（ｂ）に示
すように干渉縞8aは、質量数198の水銀同位体の波長25
3.65063nmの発振線に対応する干渉縞と質量数202の水銀
同位体の波長253.65277nmの発振線に対応する干渉縞と
に分離され、これら分離した各干渉縞の山32、33は、25
3.7nm発振線の干渉縞8aの山30よりも幅が非常に狭く、
かつその頂点部Ｃ、Ｄはきわめて急峻なカーブを描く。
このため、頂点部ＣまたはＤのピーク位置を光検出器８
で検出すれば、ピーク位置を正確に捕えらことができ、
位置検出精度が大幅に向上する。そして、各検出ピーク
位置は、その波長が253.65063nm、253.65277nmと予めわ
かっているので、これら検出結果に基づきエキシマレー
ザ光の絶対波長を高精度に検出することができる。な
お、波長253.65063nmの発振線または波長253.65277nmの
発振線のいずれか一方に対応する干渉縞の検出位置に基
づき絶対波長を検出する実施も可能であり、また両方の
発振線に対応する２つの干渉縞の検出位置に基づき絶対
波長を検出する実施も可能である。２つの絶対波長を検
出する場合は、いずれか１つの干渉縞を基準に絶対波長
を検出する場合よりも検出精度がより向上するのは測定
工学上明らかである。
第２図から第４図は、上述するように水銀蒸気の温度
を上昇させて干渉縞を分離するための水銀ランプ部20の
構成を概念的に示すものである。なお、これら図面にお
いて互いに共通する機能を果す部分については説明の便
宜上同一の符号を付する。
を上昇させて干渉縞を分離するための水銀ランプ部20の
構成を概念的に示すものである。なお、これら図面にお
いて互いに共通する機能を果す部分については説明の便
宜上同一の符号を付する。
第２図に示す水銀ランプ部20では、水銀ランプ22の雰
囲気温度を所定の温度以上にするためにランプ22に直接
温風を吹き付けるようにしている。すなわち、水銀ラン
プ22は、コード22aを介してその電源に接続されるとと
もに、水銀ランプ22の周囲にはランプ22で発生する光を
外部に射出する射出口21aを残してランプ22を覆うハウ
ジング21が覆設されている。ハウジング21を各壁面のう
ち射出口21aが形成された壁面に対向する壁面には温風
送風用のファン23が配設されるとともに、ファン23の背
後にはヒータ24が配設されている。したがって、ヒータ
24が起動されるとともに、ファン23が回転作動される
と、ヒータ24で発生した熱がファン23により矢印に示す
ように温風としてランプ22に吹き付けられることにな
る。
囲気温度を所定の温度以上にするためにランプ22に直接
温風を吹き付けるようにしている。すなわち、水銀ラン
プ22は、コード22aを介してその電源に接続されるとと
もに、水銀ランプ22の周囲にはランプ22で発生する光を
外部に射出する射出口21aを残してランプ22を覆うハウ
ジング21が覆設されている。ハウジング21を各壁面のう
ち射出口21aが形成された壁面に対向する壁面には温風
送風用のファン23が配設されるとともに、ファン23の背
後にはヒータ24が配設されている。したがって、ヒータ
24が起動されるとともに、ファン23が回転作動される
と、ヒータ24で発生した熱がファン23により矢印に示す
ように温風としてランプ22に吹き付けられることにな
る。
また、第３図に示す水銀ランプ部20では、水銀ランプ
22の雰囲気温度を所定の温度以上にするために、ランプ
22で発生する熱が大気中に放散しないように該ランプ22
で発生する光の射出口25aを除いてランプ22を囲むハウ
ジング25（材質としてはたとえばアルミニウムが使用さ
れる）を設けるようにしている。なお、同図（ｂ）は同
図（ａ）の矢視Ａ方向を示している。
22の雰囲気温度を所定の温度以上にするために、ランプ
22で発生する熱が大気中に放散しないように該ランプ22
で発生する光の射出口25aを除いてランプ22を囲むハウ
ジング25（材質としてはたとえばアルミニウムが使用さ
れる）を設けるようにしている。なお、同図（ｂ）は同
図（ａ）の矢視Ａ方向を示している。
さらに、また第４図に示す水銀ランプ部20では、第２
図と同様に射出口26aと送風ファン23とを有したハウジ
ング26によって水銀ランプ22を覆うとともに、水銀ラン
プ22を雰囲気温度を検出する温度センサ27と、該温度セ
ンサ27の出力をフィードバック信号とし、上記雰囲気温
度が設定温度（たとえば50℃）になるようにヒータ回路
29に供給する電流を制御するコントローラ28とを具える
ようにしている。したがってコントローラ28か起動され
ると、該コントローラ28は上記設定温度と温度センサ27
の出力との偏差が零になるようにヒータ回路29の供給電
流を制御し、水銀ランプ22の雰囲気温度を上記設定温度
にする。
図と同様に射出口26aと送風ファン23とを有したハウジ
ング26によって水銀ランプ22を覆うとともに、水銀ラン
プ22を雰囲気温度を検出する温度センサ27と、該温度セ
ンサ27の出力をフィードバック信号とし、上記雰囲気温
度が設定温度（たとえば50℃）になるようにヒータ回路
29に供給する電流を制御するコントローラ28とを具える
ようにしている。したがってコントローラ28か起動され
ると、該コントローラ28は上記設定温度と温度センサ27
の出力との偏差が零になるようにヒータ回路29の供給電
流を制御し、水銀ランプ22の雰囲気温度を上記設定温度
にする。
以下、第１図および第２図から第４図に示した実施例
における基準光および被検出光の検出動作並びにエキシ
マレーザ光の波長制御の態様を第６図に示すフローチャ
ートを参照して説明する。
における基準光および被検出光の検出動作並びにエキシ
マレーザ光の波長制御の態様を第６図に示すフローチャ
ートを参照して説明する。
いま、水銀ランプ部20として第２図に示す構成のもの
を想定するに、第６図（ａ）に示すように、まず低圧水
銀ランプ22を電源がオンされて、水銀ランプ20が発光す
る（ステップ101）。つぎにヒータ24（同時にファン23
も）の電源がオンされて、温風がランプ22に吹き付けら
れる（ステップ102）。
を想定するに、第６図（ａ）に示すように、まず低圧水
銀ランプ22を電源がオンされて、水銀ランプ20が発光す
る（ステップ101）。つぎにヒータ24（同時にファン23
も）の電源がオンされて、温風がランプ22に吹き付けら
れる（ステップ102）。
つぎのステップ103では基準光Lbの干渉縞8aが分離し
た（第５図（ｂ）参照）か否か（第５図（ａ）参照）を
常時判定している。この干渉縞8aが分離したか否かの判
定は、たとえば第５図において山32、33および谷34の光
強度の値を光検出器８でそれぞれ検出し、山32の検出値
と谷34の検出値との差が所定の閾値以上になったか否
か、あるいは山33の検出値と谷34の検出値との差が所定
の閾値以上になったか否かにより行う。
た（第５図（ｂ）参照）か否か（第５図（ａ）参照）を
常時判定している。この干渉縞8aが分離したか否かの判
定は、たとえば第５図において山32、33および谷34の光
強度の値を光検出器８でそれぞれ検出し、山32の検出値
と谷34の検出値との差が所定の閾値以上になったか否
か、あるいは山33の検出値と谷34の検出値との差が所定
の閾値以上になったか否かにより行う。
やがて、ランプ22の封入蒸気の温度が所定の温度に達
し、干渉縞8aが分離すると（ステップ103の判断結果YE
S）、手順はつぎのステップ104に移行される。ステップ
104では、光検出器８上に形成された上記分離干渉縞の
それぞれの位置を検出し、該検出位置を記憶させておく
とともに、エキシマレーザの発振の準備が終了したこと
を示す信号を出力する（ステップ104）。
し、干渉縞8aが分離すると（ステップ103の判断結果YE
S）、手順はつぎのステップ104に移行される。ステップ
104では、光検出器８上に形成された上記分離干渉縞の
それぞれの位置を検出し、該検出位置を記憶させておく
とともに、エキシマレーザの発振の準備が終了したこと
を示す信号を出力する（ステップ104）。
すると、手順は第６図（ｄ）のステップ401に移行さ
れて、ステップ104の出力信号に応じてエキシマレーザ
１の電源が起動するなどして、レーザ光Laが発振、出力
される（ステップ401）。そして、光検出器８上に形成
された被検出光の干渉縞8bの位置を検出する（ステップ
402）。つぎにこのステップ402で求めた干渉縞8bの位置
と先のステップ104で求めて記憶しておいた分離干渉縞
の位置とを比較することにより被検出光の絶対波長を検
出する（ステップ403）。
れて、ステップ104の出力信号に応じてエキシマレーザ
１の電源が起動するなどして、レーザ光Laが発振、出力
される（ステップ401）。そして、光検出器８上に形成
された被検出光の干渉縞8bの位置を検出する（ステップ
402）。つぎにこのステップ402で求めた干渉縞8bの位置
と先のステップ104で求めて記憶しておいた分離干渉縞
の位置とを比較することにより被検出光の絶対波長を検
出する（ステップ403）。
こうして被検出光（エキシマレーザ光）の絶対波長が
検出されると、設定波長（目標値）と検出絶対波長との
差Δλが計算され（ステップ403）CPU10は計算値Δλに
応じて狭帯域化素子ドライバ11を介して図示しない共振
器内のエタロンの角度等を変化させる。この結果、上記
エタロンを透過するエキシマレーザ光の波長がΔλだけ
シフトされて、設定波長（目標値）に固定される（ステ
ップ405）。
検出されると、設定波長（目標値）と検出絶対波長との
差Δλが計算され（ステップ403）CPU10は計算値Δλに
応じて狭帯域化素子ドライバ11を介して図示しない共振
器内のエタロンの角度等を変化させる。この結果、上記
エタロンを透過するエキシマレーザ光の波長がΔλだけ
シフトされて、設定波長（目標値）に固定される（ステ
ップ405）。
この第６図（ａ）のフローチャートでは、基準光の干
渉縞が分離したことを光検出器８の出力に基づき検出
し、その後、エキシマレーザ光を発振させるようにして
いるが、水銀ランプ22の雰囲気温度が所定の温度以上に
なったかを検出することにより、基準光の干渉縞が分離
したことを検出する実施もまた可能である。すなわち同
図（ｂ）に示すフローチャートでは、ステップ101、102
と同様な水銀ランプ22、ヒータ23の起動処理がステップ
201、202で実行され、水銀ランプ22の雰囲気温度が所定
の温度（たとえば50℃程度）以上になったことか否かが
判定される（ステップ203）。判断結果がYESであると、
基準光の干渉縞が分離したものとし、ステップ104と同
様に発振準備OKを示す信号が出力されて（ステップ20
4）、以後上記ステップ401〜405のエキシマレーザ光の
発振・波長制御の処理が実行される。なお、所要の温度
センサをハウジング21の内部の所定箇所に配設してお
き、上記水銀ランプ22の雰囲気温度の検出を行うように
すればよい。
渉縞が分離したことを光検出器８の出力に基づき検出
し、その後、エキシマレーザ光を発振させるようにして
いるが、水銀ランプ22の雰囲気温度が所定の温度以上に
なったかを検出することにより、基準光の干渉縞が分離
したことを検出する実施もまた可能である。すなわち同
図（ｂ）に示すフローチャートでは、ステップ101、102
と同様な水銀ランプ22、ヒータ23の起動処理がステップ
201、202で実行され、水銀ランプ22の雰囲気温度が所定
の温度（たとえば50℃程度）以上になったことか否かが
判定される（ステップ203）。判断結果がYESであると、
基準光の干渉縞が分離したものとし、ステップ104と同
様に発振準備OKを示す信号が出力されて（ステップ20
4）、以後上記ステップ401〜405のエキシマレーザ光の
発振・波長制御の処理が実行される。なお、所要の温度
センサをハウジング21の内部の所定箇所に配設してお
き、上記水銀ランプ22の雰囲気温度の検出を行うように
すればよい。
また、時間管理によって基準光の干渉縞が分離したこ
とを検出する実施もまた可能である。すなわち同図
（ｃ）に示すようにステップ101、102と同様な水銀ラン
プ22、ヒータ23の起動処理がステップ301で実行され、
上記起動と同時に図示していないタイマがスタートされ
る。そして、タイマの計時値Ｔが所定の設定時間Ｋ（例
えば５分程度）より大きいか否かを調べる（ステップ30
2）。Ｔ＞Ｋとなると（ステップ302の判断結果YES）、
基準光の干渉縞が分離したものとし、ステップ104と同
様に発振準備OKを示す信号が出力されて（ステップ30
3）、以後上記ステップ401〜405のエキシマレーザ光の
発振・波長制御の処理が実行される。
とを検出する実施もまた可能である。すなわち同図
（ｃ）に示すようにステップ101、102と同様な水銀ラン
プ22、ヒータ23の起動処理がステップ301で実行され、
上記起動と同時に図示していないタイマがスタートされ
る。そして、タイマの計時値Ｔが所定の設定時間Ｋ（例
えば５分程度）より大きいか否かを調べる（ステップ30
2）。Ｔ＞Ｋとなると（ステップ302の判断結果YES）、
基準光の干渉縞が分離したものとし、ステップ104と同
様に発振準備OKを示す信号が出力されて（ステップ30
3）、以後上記ステップ401〜405のエキシマレーザ光の
発振・波長制御の処理が実行される。
水銀ランプ部20を第３図に示す構成にした場合にも、
これら第６図の各フローチャートを適用することが可能
である。ただし、この場合にはステップ102、202および
ステップ301におけるヒータ24の起動処理が省略される
ことになる。さらに水銀ランプ部20を第４図に示す構成
にした場合にも、これら第６図の各フローチャートを適
用することができる。ただし、この場合にはステップ10
2、202およびステップ301においてヒータ24の起動処理
の替りにコントローラ28、ヒータ回路29を起動する処理
を実行すればよい。
これら第６図の各フローチャートを適用することが可能
である。ただし、この場合にはステップ102、202および
ステップ301におけるヒータ24の起動処理が省略される
ことになる。さらに水銀ランプ部20を第４図に示す構成
にした場合にも、これら第６図の各フローチャートを適
用することができる。ただし、この場合にはステップ10
2、202およびステップ301においてヒータ24の起動処理
の替りにコントローラ28、ヒータ回路29を起動する処理
を実行すればよい。
このように第６図に示すフローチャートでは、基準光
（水銀ランプ22の253.65063nm発振線または253.65277nm
発振線）と被検出光（KrF狭帯域エキシマレーザの波長2
48.4nm）との波長が近く、両者の干渉縞は非常に近い所
に発生するため、この両者の干渉縞を同時に検出するこ
とは困難となるので、基準光の干渉縞（分離された干渉
縞）を検出してから、エキシマレーザ光を発振させ、そ
の干渉縞を検出するようにしているが、両者を別々に検
出するのではなく、場合によっては同時に検出する実施
もまた可能である。
（水銀ランプ22の253.65063nm発振線または253.65277nm
発振線）と被検出光（KrF狭帯域エキシマレーザの波長2
48.4nm）との波長が近く、両者の干渉縞は非常に近い所
に発生するため、この両者の干渉縞を同時に検出するこ
とは困難となるので、基準光の干渉縞（分離された干渉
縞）を検出してから、エキシマレーザ光を発振させ、そ
の干渉縞を検出するようにしているが、両者を別々に検
出するのではなく、場合によっては同時に検出する実施
もまた可能である。
上述した実施例では水銀ランプ22の温度を上昇させ
て、干渉縞8aを質量数198の水銀同位体に対応する干渉
縞と質量数202の水銀同位体に対応する干渉縞とに分離
するようにしているが、要は波長線幅の狭い第５図
（ｂ）に示す山32または山33を得ることができればよい
ので、水銀ランプ22を水銀蒸気として質量数198の水銀
同位体または質量数202の水銀同位体のいずれか一方の
みを封入しておくような実施も可能でおる。この場合
は、水銀ランプ22の温度を上昇させるための構成（第２
図から第４図）を要することなく、第５図（ｂ）に示す
山32または山33に対応する山が形成される。したがっ
て、これらいずれかの山のピーク位置を精度良く検出す
ることができ、上述した実施例と同様にエキシマレーザ
光の絶対波長を高精度に検出することができる。
て、干渉縞8aを質量数198の水銀同位体に対応する干渉
縞と質量数202の水銀同位体に対応する干渉縞とに分離
するようにしているが、要は波長線幅の狭い第５図
（ｂ）に示す山32または山33を得ることができればよい
ので、水銀ランプ22を水銀蒸気として質量数198の水銀
同位体または質量数202の水銀同位体のいずれか一方の
みを封入しておくような実施も可能でおる。この場合
は、水銀ランプ22の温度を上昇させるための構成（第２
図から第４図）を要することなく、第５図（ｂ）に示す
山32または山33に対応する山が形成される。したがっ
て、これらいずれかの山のピーク位置を精度良く検出す
ることができ、上述した実施例と同様にエキシマレーザ
光の絶対波長を高精度に検出することができる。
なお、この実施例では、干渉縞の位置を検出するよう
にしているが、干渉縞の直径または半径を検出して被検
出光の絶対波長を求めるようにしてもよい。
にしているが、干渉縞の直径または半径を検出して被検
出光の絶対波長を求めるようにしてもよい。
ところで、上記実施例では集光レンズ７として色収差
補正が施された色消しレンズを用い、基準光と被検出光
の結像位置を一致させるようにしたが、集光レンズ７ま
たは光検出器８を光軸方向に移動可能な構成とし、これ
によって結像位置の違いを吸収するようにしてもよい。
補正が施された色消しレンズを用い、基準光と被検出光
の結像位置を一致させるようにしたが、集光レンズ７ま
たは光検出器８を光軸方向に移動可能な構成とし、これ
によって結像位置の違いを吸収するようにしてもよい。
また、実施例では基準光と被検出光の波長が近いの
で、集光レンズ７として色収差補正なしのレンズを使用
する実施もまた可能であり、所定レベル以上の検出精度
が確保されることになる。
で、集光レンズ７として色収差補正なしのレンズを使用
する実施もまた可能であり、所定レベル以上の検出精度
が確保されることになる。
また、実施例では被検出光としてKrFエキシマレーザ
光を想定しているが、ArFエキシマレーザ光を被検出光
とする実施ももちろん可能である。この場合は集光レン
ズ７として波長193nm（ArFエキシマレーザ光）と波長25
3.65063nm（または253.65277nm）に対して色収差補正し
た集光レンズを用いるとともに、モニタエタロン６に関
して波長193nm線並びに波長253.65063nm（または253.65
277nm線）の両方を反射するコーティング処理を施すよ
うにすれば、高精度に絶対波長を検出することができる
ようになる。
光を想定しているが、ArFエキシマレーザ光を被検出光
とする実施ももちろん可能である。この場合は集光レン
ズ７として波長193nm（ArFエキシマレーザ光）と波長25
3.65063nm（または253.65277nm）に対して色収差補正し
た集光レンズを用いるとともに、モニタエタロン６に関
して波長193nm線並びに波長253.65063nm（または253.65
277nm線）の両方を反射するコーティング処理を施すよ
うにすれば、高精度に絶対波長を検出することができる
ようになる。
なお、実施例では、水銀蒸気を所定の温度以上に上昇
させると、253.7nm発振線が波長線幅の狭い質量数198の
水銀同位体の253.65063nm発振線と質量数202の水銀同位
体の253.65277nm発振線とに分離する場合について説明
したが、本発明としてはこれに限定されることなく波長
線幅の狭い発振線に分離することができるのであれば、
同位体の種類は任意である。
させると、253.7nm発振線が波長線幅の狭い質量数198の
水銀同位体の253.65063nm発振線と質量数202の水銀同位
体の253.65277nm発振線とに分離する場合について説明
したが、本発明としてはこれに限定されることなく波長
線幅の狭い発振線に分離することができるのであれば、
同位体の種類は任意である。
さらに実施例では、波長線幅の狭い特定の同位体の発
振線が得られる元素として水銀を想定しているが、本発
明としては水銀に限定されることなく同等の性質を有し
た元素であればよい。
振線が得られる元素として水銀を想定しているが、本発
明としては水銀に限定されることなく同等の性質を有し
た元素であればよい。
以上説明したようにこの発明によれば、水銀等複数の
同位体を含む特定の元素の蒸気からの発振線を基準光と
して使用した場合において、波長線幅の狭い発振線を得
て、これを基準光として用いるようにしたので、基準光
の干渉縞を高精度に検出することができ、以て絶対波長
を高精度に検出することができる。
同位体を含む特定の元素の蒸気からの発振線を基準光と
して使用した場合において、波長線幅の狭い発振線を得
て、これを基準光として用いるようにしたので、基準光
の干渉縞を高精度に検出することができ、以て絶対波長
を高精度に検出することができる。
そして、本発明の波長検出装置を狭帯域発振エキシマ
レーザに搭載することによってエキシマレーザ光の波長
を高精度に安定化することができる。
レーザに搭載することによってエキシマレーザ光の波長
を高精度に安定化することができる。
第１図は、この発明の波長検出装置を狭帯域エキシマレ
ーザの出力レーザ光の波長検出に適用した一実施例を示
す図、第２図から第４図は、第１図に示す水銀ランプ部
の構成を概念的に示す図、第５図（ａ）は、従来技術に
おいて水銀ランプから発生される基準光によって第１図
に示す光検出器上に形成される干渉縞を示す図で、光検
出器上の位置と光強度の関係を示す図、同図（ｂ）は、
実施例において水銀ランプから発生される基準光によっ
て第１図に示す光検出器上に形成される干渉縞を示す図
で、光検出器上の位置と光強度の関係を示す図、第６図
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ基準光の干渉
縞の検出処理手順の一例を示すフローチャートで、同図
（ｄ）は、被検出光であるエキシマレーザ光の干渉縞の
検出処理およびエキシマレーザ光の発振・波長制御処理
の手順の一例を示すフローチャートである。 １……狭帯域発振エキシマレーザ、６……エタロン、８
……光検出器、20……低圧水銀ランプ部、21、25、26…
…ハウジング、22……低圧水銀ランプ、23……送風ファ
ン、24……ヒータ、27……温度センサ、28……コントロ
ーラ、29……ヒータ回路、FT……フィルタ。
ーザの出力レーザ光の波長検出に適用した一実施例を示
す図、第２図から第４図は、第１図に示す水銀ランプ部
の構成を概念的に示す図、第５図（ａ）は、従来技術に
おいて水銀ランプから発生される基準光によって第１図
に示す光検出器上に形成される干渉縞を示す図で、光検
出器上の位置と光強度の関係を示す図、同図（ｂ）は、
実施例において水銀ランプから発生される基準光によっ
て第１図に示す光検出器上に形成される干渉縞を示す図
で、光検出器上の位置と光強度の関係を示す図、第６図
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ基準光の干渉
縞の検出処理手順の一例を示すフローチャートで、同図
（ｄ）は、被検出光であるエキシマレーザ光の干渉縞の
検出処理およびエキシマレーザ光の発振・波長制御処理
の手順の一例を示すフローチャートである。 １……狭帯域発振エキシマレーザ、６……エタロン、８
……光検出器、20……低圧水銀ランプ部、21、25、26…
…ハウジング、22……低圧水銀ランプ、23……送風ファ
ン、24……ヒータ、27……温度センサ、28……コントロ
ーラ、29……ヒータ回路、FT……フィルタ。
Claims (23)
- 【請求項１】複数の同位体を含む特定の元素の蒸気から
の発振線を基準光として被検出光の波長を検出する波長
検出装置において、 前記蒸気を所定の温度以上に上昇させ、この結果分離し
た特定の同位体の発振線を前記基準光としたことを特徴
とする波長検出装置。 - 【請求項２】前記特定の元素は、水銀であり、前記分離
する特定の同位体の発振線は、質量数198の水銀同位体
に対応する発振線および質量数202の水銀同位体に対応
する発振線である請求項（１）記載の波長検出装置。 - 【請求項３】前記波長検出装置は、前記基準光および被
検出光を透過するエタロンと、該エタロンを透過した前
記基準光および被検出光が入射される集光レンズと、該
集光レンズの焦点面がその検出面と一致するように配設
され、前記集光レンズから出射された前記基準光および
被検出光が前記検出面に結像することによりこれら光に
それぞれ対応する第１および第２の干渉縞が前記検出面
に形成される光検出器とを含み、前記基準光および前記
被検出光を前記エタロンに入射することにより前記光検
出器で前記第１および第２の干渉縞をそれぞれ検出し
て、該検出結果から得られる前記基準光に対する前記被
検出光の相対波長と前記基準光の既知の波長とに基づき
前記被検出光の波長を検出するものである請求項（１）
記載の波長検出装置。 - 【請求項４】前記基準光および前記被検出光が前記エタ
ロンに入射される時刻をそれぞれ異ならせ、前記光検出
器で検出される前記第１の干渉縞と前記第２の干渉縞と
をそれぞれ別の時刻に検出するようにした請求項（３）
記載の波長検出装置。 - 【請求項５】前記蒸気の温度の上昇を開始するとともに
該蒸気から放射される光の前記エタロンへの入射を開始
して、前記蒸気の温度が前記所定の温度に達した時点
で、前記第１の干渉縞を前記光検出器で検出し、その後
前記被検出光の前記エタロンへの入射を開始して、第２
の干渉縞を前記光検出器で検出し、この第２の干渉縞の
検出結果と前記第１の干渉縞の検出結果とに基づき前記
被検出光の波長を演算するようにした請求項（４）記載
の波長検出装置。 - 【請求項６】前記蒸気の温度の上昇を開始するとともに
該蒸気から放射される光の前記エタロンへの入射を開始
して、前記蒸気の温度の上昇開始から所定時間経過した
時点で、前記第１の干渉縞を前記光検出器で検出し、そ
の後前記被検出光の前記エタロンへの入射を開始して、
第２の干渉縞を前記光検出器で検出し、この第２の干渉
縞の検出結果と前記第１の干渉縞の検出結果とに基づき
前記被検出光の波長を演算するようにした請求項（４）
記載の波長検出装置。 - 【請求項７】前記蒸気の温度の上昇を開始するとともに
該蒸気から放射される光の前記エタロンへの入射を開始
して、前記光検出器の出力に基づき干渉縞の分離が検出
された時点で、分離した干渉縞を第１の干渉縞とし、そ
の後前記被検出光の前記エタロンへの入射を開始して、
第２の干渉縞を前記光検出器で検出し、この第２の干渉
縞の検出結果と前記第１の干渉縞の検出結果とに基づき
前記被検出光の波長を演算するようにした請求項（４）
記載の波長検出装置。 - 【請求項８】水銀蒸気が封入された水銀ランプを該水銀
ランプからの光が射出される射出口を残して囲壌し、該
水銀ランプをオンすることにより前記水銀蒸気の温度を
前記所定温度以上に上昇させるものである請求項（２）
記載の波長検出装置。 - 【請求項９】水銀蒸気が封入された水銀ランプを加熱す
る加熱手段を配設し、前記水銀ランプおよび前記加熱手
段をオンすることにより前記水銀蒸気の温度を前記所定
温度以上に上昇させるものである請求項（２）記載の波
長検出装置。 - 【請求項１０】前記被検出光は、狭帯域発振エキシマレ
ーザ光であり、前記波長検出装置で検出した波長を、前
記狭帯域発振エキシマレーザ光の発振波長を設定波長に
固定する制御に用いた請求項（１）記載の波長検出装
置。 - 【請求項１１】特定の元素の蒸気からの発光線を基準光
として被検出光の波長を検出する波長検出装置におい
て、 複数の同位体の混合蒸気からの発光線が、温度を所定温
度以上に上昇させることにより、特定の同位体に対応す
る発光線とそれ以外の同位体に対応する発光線とに分離
され、かつ前記特定の同位体に対応する発光線の波長線
幅が温度上昇前の混合蒸気からの発光線の波長線幅より
も小さくなる元素を前記特定の元素として選択するとと
もに、この選択された特定の元素の前記特定の同位体の
蒸気のみを、ランプ内に封入して、このランプから放射
される発光線を前記基準光としたことを特徴とする波長
検出装置。 - 【請求項１２】前記特定の元素は、水銀であり、前記ラ
ンプ内には特定の質量数の水銀同位体が所定圧以下の低
圧で封入されている請求項（11）記載の波長検出装置。 - 【請求項１３】前記波長検出装置は、前記基準光および
被検出光を透過するエタロンと、該エタロンを透過した
前記基準光および被検出光が入射される集光レンズと、
該集光レンズの焦点面がその検出面と一致するように配
設され、前記集光レンズから出射された前記基準光およ
び被検出光が前記検出面に結像することによりこれら光
にそれぞれ対応する第１および第２の干渉縞が前記検出
面に形成される光検出器とを含み、前記基準光および前
記被検出光を前記エタロンに入射することにより前記光
検出器で前記第１および第２の干渉縞をそれぞれ検出し
て、該検出結果から得られる前記基準光に対する前記被
検出光の相対波長と前記基準光の既知の波長とに基づき
前記被検出光の波長を検出するものである請求項（11）
記載の波長検出装置。 - 【請求項１４】前記基準光および前記被検出光が前記エ
タロンに入射される時刻をそれぞれ異ならせ、前記光検
出器で検出される前記第１の干渉縞と前記第２の干渉縞
とをそれぞれ別の時刻に検出するようにした請求項（1
3）記載の波長検出装置。 - 【請求項１５】前記被検出光は、狭帯域発振エキシマレ
ーザ光であり、前記波長検出装置で検出した波長を、前
記狭帯域発振エキシマレーザ光の発振波長を設定波長に
固定する制御に用いた請求項（11）記載の波長検出装
置。 - 【請求項１６】前記蒸気の温度を一定温度に制御する請
求項（１）記載の波長検出装置。 - 【請求項１７】前記特定の元素は、水銀であり、前記分
離する特定の同位体の発光線は低圧水銀ランプより放射
される波長253.7nmの発光線である請求項（１）記載の
波長検出装置。 - 【請求項１８】前記基準光および被検出光をエタロンに
透過させるとともに、前記エタロンを透過した前記基準
光および被検出光を集光レンズに透過させ、前記集光レ
ンズの焦点面に結像する前記基準光と被検出光のそれぞ
れに対応する第１の干渉縞および第２の干渉縞を光検出
器により検出し、該検出結果から得られる前記基準光に
対する前記被検出光の相対波長と前記基準光の既知の波
長とに基づき前記被検出光の波長を演算するようにした
請求項（１）記載の波長検出装置。 - 【請求項１９】狭帯域発振エキシマレーザ光の出力の一
部を前記被検出光とし、前記波長検出装置で検出された
被検出光の波長に基づいて前記狭帯域エキシマレーザ光
の波長が目標値となるようにフィードバック制御する請
求項（２）記載の波長検出装置。 - 【請求項２０】前記基準光および被検出光をエタロンに
透過させるとともに、前記エタロンを透過した前記基準
光および被検出光を集光レンズに透過させ、前記集光レ
ンズの焦点面に結像する前記基準光と被検出光のそれぞ
れに対応する第１の干渉縞および第２の干渉縞を光検出
器により検出し、該検出結果から得られる前記基準光に
対する前記被検出光の相対波長と前記基準光の既知の波
長とに基づき前記被検出光の波長を演算するようにした
請求項（11）記載の波長検出装置。 - 【請求項２１】狭帯域発振エキシマレーザ光の出力の一
部を前記被検出光とし、前記波長検出装置で検出された
被検出光の波長に基づいて前記狭帯域エキシマレーザ光
の波長が目標値となるようにフィードバック制御する請
求項（12）記載の波長検出装置。 - 【請求項２２】前記ランプ内に所定圧以下の低圧で封入
されている特定の質量数の水銀同位体は、202Hg、198Hg
のいずれかである請求項（12）記載の波長検出装置。 - 【請求項２３】狭帯域発振エキシマレーザ光の出力の一
部を前記被検出光とし、前記波長検出装置で検出された
被検出光の波長に基づいて前記狭帯域エキシマレーザ光
の波長が目標値となるようにフィードバック制御する請
求項（22）記載の波長検出装置。
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