JP4791368B2 - レーザ出力光パルスストレッチャ - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、集積回路リソグラフィのような用途において利用される高ピークパワー短パルス持続時間ガス放電レーザシステム、例えば、エキシマ又は他のフッ素ガス放電レーザ、例えば、フッ素分子ガス放電レーザシステムに関し、下流の光学機器は、下流の光学要素を通過する光の全積算パワーよりもピークパワーによって引き起こされる光フルエンス損傷機構のために、激しく損傷を受けるか又は寿命の短縮を被る場合がある。
関連出願
本出願は、２００４年５月１８日出願の「レーザ出力光パルスストレッチャ」という名称の米国特許出願出願番号第１０／８４７，７９９号に対する優先権を主張するものであり、この特許出願は、２００３年１１月１３日出願の「長遅延及び高ＴｉＳパルスストレッチャ」という名称の米国特許出願出願番号第１０／７１２，５４５号の一部継続出願であり、２００２年１月２３日出願の特許出願出願番号第１０／０５６，６１９号（代理人整理番号第１９９９−００１３−０１号）に基づく２００２年１０月２４日に公開された発明者がノウルズ他の「ライン選択されたＦ２・２チャンバレーザシステム」という名称の米国公開特許出願番号２００２／０１５４６７１Ａ１に関連し、かつ２００２年９月１３日出願の特許出願出願番号第１０／２４３，１０２号（代理人整理番号第２００２−００７４−０１号）に基く２００３年７月２４日に公開された発明者がリロフ他の「Ｆ２圧力ベースのライン選択を伴う２チャンバＦ２レーザシステム」という名称の米国公開特許出願番号２００３／０１３８０１９Ａ１に関連し、１９９８年９月４日出願の特許出願出願番号第０９／１４８，５１４号に基く２０００年５月２３日にモートン他に付与された「パルス乗算器を有するエキシマレーザ」という名称の米国特許第６，０６７，３１１号、１９９８年１０月３０日出願の特許出願出願番号第０９／１８３，８６０号に基づく２００１年１１月６日にモートンに付与された「パルス及びビーム乗算器を有するエキシマレーザ」という名称の第６，３１４，１１９号、２００１年１１月２９日出願の特許出願出願番号第１０／００６，９１３号に基づく２００３年３月１８日にスミス他に付与された「パルス乗算器を有するガス放電レーザ」という名称の米国特許第６，５３５，５３１号、２００１年１１月３０日出願の特許出願出願番号第１０／０１２，００２号に基づく２００３年９月２３日にノウルズ他に付与された「超狭帯域２チャンバ高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の第６，６２５，１９１号、２００２年７月３１日出願の特許出願出願番号第１０／２１０，７６１号に基づく２００４年２月１０日にファロン他に付与された「２チャンバガス放電レーザのための制御システム」という名称の第６，６９０，７０４号、２００２年５月７日出願の特許出願出願番号第１０／１４１，２１６号に基づく２００４年２月１７日にクレーン他に付与された「ビーム送出を有するレーザリソグラフィ光源」という名称の第６，６９３，９３９号、２００２年８月３０日出願の特許出願出願番号第１０／２３３，２５３号に基づく２００４年３月９日にルブリン他に付与された「ビーム送出及びビーム指向制御を有するリソグラフィレーザ」という名称の第６，７０４，３３９号、及び２００２年９月２５日出願の特許出願出願番号第１０／２５５，８０６号に基づく２００４年３月９日にエルショフ他に付与された「配置済みアラインメントツールを伴うリソグラフィレーザシステム」という名称の第６，７０４，３４０号に関連しており、これらの全ての開示内容は、本明細書において引用により組み込まれている。
本出願は、２００４年５月１８日出願の「レーザ出力光パルスストレッチャ」という名称の米国特許出願出願番号第１０／８４７，７９９号に対する優先権を主張するものであり、この特許出願は、２００３年１１月１３日出願の「長遅延及び高ＴｉＳパルスストレッチャ」という名称の米国特許出願出願番号第１０／７１２，５４５号の一部継続出願であり、２００２年１月２３日出願の特許出願出願番号第１０／０５６，６１９号（代理人整理番号第１９９９−００１３−０１号）に基づく２００２年１０月２４日に公開された発明者がノウルズ他の「ライン選択されたＦ２・２チャンバレーザシステム」という名称の米国公開特許出願番号２００２／０１５４６７１Ａ１に関連し、かつ２００２年９月１３日出願の特許出願出願番号第１０／２４３，１０２号（代理人整理番号第２００２−００７４−０１号）に基く２００３年７月２４日に公開された発明者がリロフ他の「Ｆ２圧力ベースのライン選択を伴う２チャンバＦ２レーザシステム」という名称の米国公開特許出願番号２００３／０１３８０１９Ａ１に関連し、１９９８年９月４日出願の特許出願出願番号第０９／１４８，５１４号に基く２０００年５月２３日にモートン他に付与された「パルス乗算器を有するエキシマレーザ」という名称の米国特許第６，０６７，３１１号、１９９８年１０月３０日出願の特許出願出願番号第０９／１８３，８６０号に基づく２００１年１１月６日にモートンに付与された「パルス及びビーム乗算器を有するエキシマレーザ」という名称の第６，３１４，１１９号、２００１年１１月２９日出願の特許出願出願番号第１０／００６，９１３号に基づく２００３年３月１８日にスミス他に付与された「パルス乗算器を有するガス放電レーザ」という名称の米国特許第６，５３５，５３１号、２００１年１１月３０日出願の特許出願出願番号第１０／０１２，００２号に基づく２００３年９月２３日にノウルズ他に付与された「超狭帯域２チャンバ高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の第６，６２５，１９１号、２００２年７月３１日出願の特許出願出願番号第１０／２１０，７６１号に基づく２００４年２月１０日にファロン他に付与された「２チャンバガス放電レーザのための制御システム」という名称の第６，６９０，７０４号、２００２年５月７日出願の特許出願出願番号第１０／１４１，２１６号に基づく２００４年２月１７日にクレーン他に付与された「ビーム送出を有するレーザリソグラフィ光源」という名称の第６，６９３，９３９号、２００２年８月３０日出願の特許出願出願番号第１０／２３３，２５３号に基づく２００４年３月９日にルブリン他に付与された「ビーム送出及びビーム指向制御を有するリソグラフィレーザ」という名称の第６，７０４，３３９号、及び２００２年９月２５日出願の特許出願出願番号第１０／２５５，８０６号に基づく２００４年３月９日にエルショフ他に付与された「配置済みアラインメントツールを伴うリソグラフィレーザシステム」という名称の第６，７０４，３４０号に関連しており、これらの全ての開示内容は、本明細書において引用により組み込まれている。
空間コヒーレンスは、レーザ光源、例えばエキシマ及び他のガス放電レーザ光源、例えばフッ素分子レーザ光源が、例えば集積回路ウェーハ上のフォトレジストの露光のための例えばＤＵＶ範囲における、例えばそのような光の使用において仕様に従って適正に機能する際の因子であることも公知である。そのような集積回路リソグラフィツールの製造業者は、空間コヒーレンスに対してより厳しい仕様を要求している。本出願人の譲受人によって製造された一部のレーザ、例えばＸＬＡレーザは、現行の実施による空間コヒーレンスに対するボーダーライン通過試験機であり、今後仕様がより厳しく定められる時に仕様外になる可能性が高い。過去においてスペクトルコヒーレンスを定義するために用いられた測定法は、例えば、レーザビームにおいて最大干渉縞コントラストを有する点を見つけ出し、これを空間コヒーレンスの尺度として用いることであった。しかし、このデータ点は、ビーム全体の干渉性の特性を表していない。本出願人は、従って、ビームの空間コヒーレンスを測定するより良い手段が必要であると判断し、本出願においてそのような方法を提案する。
高ピークパワー短パルス持続時間ガス放電レーザ出力パルスを供給するための装置及び方法が開示され、これは、パルスストレッチャを含むことができ、これは、出力レーザパルスの一部分を光遅延経路を有する光遅延内に迂回させるレーザ出力パルス光遅延開始光学機器と、光遅延の出力をレーザ出力パルス光遅延開始光学機器に送出するように直列に整列した複数の共焦点共振器とを含むことができる。複数の共焦点共振器は、１２パス４ミラー構成を構成する４つの共焦点共振器を含む。複数の共焦点共振器の各々は、曲率半径を有する第１の凹球面ミラーと、同じ曲率半径を有し、その曲率半径だけ離間している第２の凹球面ミラーとを含むことができる。パルスストレッチャは、第１の共焦点共振器セルを含むことができ、この第１の共焦点共振器セルは、第１の凹球面ミラーの面上の第１の点での出力レーザパルスの部分を含むレーザ出力パルス光遅延開始光学機器からの入力ビームを受光して第１の反射ビームを発生させる曲率半径を有する第１の凹球面ミラーと、同じ曲率半径を有してその曲率半径だけ第１の凹球面ミラーから離間し、第２の凹球面ミラーの面上の第１の点で第１の反射ビームを受光して、第１の凹球面ミラーの面上の第２の点に入射する第２の反射ビームを発生させる第２の凹球面ミラーとを含むことができ、第２の反射ビームは、第１の凹球面ミラーにより第１のミラー上の第２の点から反射されて第１の共焦点共振器セルからの出力ビームを形成し、この第１の共焦点共振器セルは、更に、第１の共焦点共振器セルの出力ビームを第２の共焦点共振器セルの入力ビームとして受光する第２の共焦点共振器セルを含むことができる。この装置及び方法は、ビーム送出ユニットの一部を形成することができ、かつ集積回路リソグラフィ光源又は集積回路リソグラフィツールの一部とすることもできる。この装置及び方法は、複数、例えば２つのパルスストレッチャを直列に含むことができ、かつ空間コヒーレンス測定法を含むこともできる。
本発明の実施形態の態様によると、本出願人は、例えば、集積回路リソグラフィ照明における使用のためのレーザ光源、例えば、ガス放電レーザ光源、例えば、ＫｒＦ又はＡｒＦ又はフッ素分子ガス放電レーザのための光パルスストレッチャを設計し、これは、既存のレーザフレーム上に装着されるか又はビーム送出ユニット内に収容され、例えば、製作施設のクリーンルームの床下部屋に適合するように、長い光遅延を有しながら、例えば、約８フィートよりも短い実用的な物理長を有するように制限されている。本発明の実施形態の態様によると、パルスストレッチャは、適正作動に見合う最小限の個数、例えば４個の光学機器を有する例えばマルチパスシステムとすることができる。それに加えて、このパルスストレッチャは、システムを位置合せするために必要な調節数を最小化し、更に、本発明の実施形態の態様によると、このシステムは、従来技術のシステムに比べてミスアラインメントの相当の量を考慮するように設計されている。本発明の実施形態の態様によると、パルスストレッチャは、例えば、４つのミラーのみで１２のパスを発生させる独特の光学設計を含む。そのようなパルスストレッチャは、例えば約２メートルの物理長及び合計４つのミラーによる、例えば８０ｎｓの遅延を有する光パルスストレッチの機能を有する。また、本発明の実施形態の態様によると、例えば開示されるパルスストレッチャは、例えば「ヘリオット・セル」の集束問題、又は例えば「ホワイト・セル」の再入射及び対称性の問題にも悩まされることはない。
その空間効率に加えて、本発明の実施形態の態様に対して特に顕著な点は、その安定性である。この設計は、アラインメントのための調節を必要としなくてもよい程安定している。本発明の実施形態の態様によると、この安定性は、例えば、設計が共焦点共振器の例えば再入射特性を有する本質的に４つの共焦点共振器であるということから導出することができる。これによって、例えば、ビームがそれぞれの共焦点共振器にあるそれぞれの次のミラーを捕らえる限り、例えば、それぞれの共焦点共振器を形成する２つのミラー間でいかなる角度方向が存在しようと、ビームはその経路を再追跡することになる。この設計概念は、図３〜６に示しているようなレイアウトの１区分を調べることにより最も容易に確認することができる。しかし、最初に図１及び２を参照すると、本発明の実施形態の態様によるパルスストレッチャ１８が示されている。
パルスストレッチャ１８は、例えば４つの集束ミラー、例えば、１．２ｃｍ×１．２ｃｍのビームサイズを例えば十分に処理するために例えば直径１０ｃｍとすることができる例えば凹球面ミラー２０、２１、２２、及び２３を含むことができる。ミラー２０、２１、２２、及び２３の各々は、それぞれの共焦点共振器セルにおいてそれに先行する凹球面ミラーの曲率半径だけ離間しており、例えば約１．６〜２メートルの例えば曲率半径を有することができる。作動においては、例えばビーム１は、ビームスプリッタ（明瞭化のために図１及び２には示していない）を通じてミラー２０，２１，２２，及び２３により形成される遅延経路に入射することができ、ミラー２０上の第１の点１において入射する。ミラー上の点１から、反射ビーム２は、ミラー２１上の点２に入射し、更にそこから反射ビーム３が、点３においてミラー２０に戻る。ミラー２０上の点３から、反射ビーム１ａは、ミラー２２上の点４に入射し、そこから反射ビーム２ａが、ミラー２３上の点５に入射し、更に、反射ビーム３ａがミラー２２上の点６に入射すると同時に、反射ビームは、ミラー２３上の点５からミラー２２に戻される。
ビームがミラー２２上の点６から反射され、ビーム１ｂがミラー２０上の点７に反射され、そこからビーム２ｂとして反射されてミラー２１上の点８に入射し、次にミラー２０上の点９においてビーム３ｂとして戻されると、次に、第３の共焦点共振器セルが設定される。ミラー２０上の点９からの反射ビームであるビーム１ｃは、ミラー２２上の点１０に入射し、そこからビーム２ｃとしてミラー２３上の点１１に反射され、そこから反射ビーム３ｃがミラー２２上の点１２に入射し、このミラー２２は、ビームスプリッタ（図１及び２には示していない）に反射ビーム１’を戻すように位置合せされている。
ここで図３〜６を参照すると、それぞれの共焦点共振器セルにおけるミラー２０，２１、２２、及び２３の角度方向の如何に関わらず、ビームは、ミラー２２上の同一点１２に常に戻ることになることが分る。図３〜６は、例えば図１〜２に例示した完全なアラインメントからのミスアラインメントにある単一の共焦点共振器セル内の影響を例示している。例えば、この特性により、ミラー、例えばミラー２０、２１、２２、及び２３がそれぞれの共焦点共振器セル内にある第１のミラーからのビームを正しい対向ミラーに方向転換するように十分に位置決めされている限り、１２パス設計１８は、常に位置合せされていることになる。従って、システムの角度許容量は、ミラーサイズ及びビームサイズによって決まる。これはまた、例えば、ビームをそれぞれの対向ミラーから逸脱させて方向転換させない程度に変化が小さいならば、ミラー、例えばミラー２０、２１、２２、及び２３間の相対移動を引き起こす例えば初期のミスアラインメント又は例えば振動問題に対して設計がほぼ完全に影響されないことを意味する。
ここで図３を参照すると、図１及び２による共焦点共振器セルの例えば第１のものが示されており、これは、例えば図１及び２に示すような例えばビーム１、２、及び３を示しており、ここではミラー２０及び２１は、点１及び３を分離するためにミラー２０の例えば全延長が用いられるように位置合せされており、ミラー２１上の点２からの反射がミラー２０上の点３に戻り、これからミラー２２上の点４（図３〜５には示していない）に反射される。
図４を参照すると、本発明の実施形態の態様によるミラー２０の例えば小さなミスアラインメント、例えば１．５°の傾きの影響が示されており、ビーム２がミラー２０上の点１から向って進んで来るミラー２０上の例えば点２は、ミスアラインメントによってミラー２１の面を横切ってほぼ完全に変位しているが、ミラー２１の面上に残るようになっている。ここから分るように、ミラー３０の点３に入射するそれぞれのビーム３もまた、例えば図１〜３に示しているものからミラー３０の面を横切って変位している点３に反射されているが、同様にここから分るように、ミラー２０上の点３からミラー２２の点４に反射しているビーム１ａは、ミラー２０のミスアラインメントにも関わらず、図１〜３に例示しているものと本質的に同一のミラー２２上の点４に入射したままである。
図５を参照すると、本発明の実施形態の態様による例えばミラー２１のミスアラインメントの影響が概略的に例示されており、ここではビーム２は、図４と同様にミラー２１の面を横切って変位した点２においてミラー２１に入射し、これによってミラー上の点３も同様に変位するが、図５のミラー２０上の点３から反射されたビーム１ａは、ここでもミラー２２上の適正な点４（図５には示していない）に戻る。
図４及び５は、例えば、図１〜３に概略的に例示している完全なアラインメントからのミラー２０及びミラー２１の両方のミスアラインメントを含む可能性があるミラー２１に対するミラー２０のミスアラインメントにも関わらず、ビームは自体の上に反射して戻り、ビームがミラー２０（それぞれの共焦点共振器の第１のミラー）の表面の範囲内に留まる限り、それぞれの共焦点共振器からの出射ビームは、順番にある次のミラー、例えばミラー２２（図４及び５には示していない）の適正な場所に到達することになるということを例示している。
ここで図６を参照すると、本発明の実施形態の態様によるミラー２０、２１、２２、又は２３、例えばミラー２１における例えば弱い傾きを有する全体のパルスストレッチャの作動が概略的に示されている。図６は、本発明の実施形態の態様により、最終ビーム１’が、ミスアラインメントにも関わらずパルスストレッチャ１８における遅延経路のビームスプリッタ（示していない）出力と完全に位置合せされたままであることを示している。
作動においては、本発明の実施形態の態様によって説明される種類の単一パルスストレッチャは、一般的なエキシマ又は他のフッ素ガス放電レーザ、例えば約８ｎｓ程度の例えばＴISを有する約４０ｎｓ程度の出力レーザパルスのパルス持続時間を有する例えばフッ素分子ガス放電レーザを、本発明の実施形態の態様により、例えば約４５ｎｓ程度のＴISを有してパルスストレッチャ１８への入力ピークパワーの例えば約４０％を超えないいくつかのピークを有するパルスへとストレッチすることができる。
本発明の実施形態の態様によると、ミラー２０、２１、２２、及び２３の曲率半径の増大は、パルスストレッチャ１８の全体的な長さ、及び同様により大きなミラーサイズ、従って全体的なパルスストレッチャ長のより大きな横方向の必要面積という代償を払うことにより、達成可能なパルスストレッチ及びＴISを増大させることができることも理解されるであろう。本発明の実施形態の別の態様によると、例えば、集積回路リソグラフィツール光源、例えばＤＵＶ光源の機能の適正な提供において、出力レーザビームパルスの適正な性能に関係する出力レーザビームの空間コヒーレンスを例えばより正確に測定するために、レーザビームを走査して空間コヒーレンスの加重平均を計算する方法が提案される。本方法の実施は、例えば、空間コヒーレンス、例えばＸＬＡビームの空間コヒーレンスプロフィールに関するレーザ出力光パルスビームプロフィールの興味深い態様を明らかにした。本出願人は、例えば、本発明の実施形態の態様によるビームストレッチャを用いる態様が、非常に有用な出力レーザパルスビームの空間コヒーレンス特性をもたらすことができることを発見した。空間コヒーレンスを制限することが最も望ましいことである。
結像光学機器（示していない）及びフォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）と共に、更に、例えばデータを取得して分析するためのコンピュータ制御と共に、例えば２対のピンホール及びＸ−Ｙ自動走査機構（示していない）を利用することにより、本出願人は、本出願人の譲受人の製品のいくつか、例えばＸＬＡシリーズ製品と共に提供されているいわゆる「光パルスストレッチャ（ＯｐｕＳ）」と呼ばれるパルスストレッチャを通過していない２次元におけるビームの空間コヒーレンスを再調査した。出力レーザパルス干渉性を推定するこの走査手段は、例えば、図７〜９に例示されているデータを発生させ、これらの図は、それぞれ、ストレッチされていないパルス、すなわち、本出願人の譲受人の「ＯｐｕＳ」（図７）を通過しなかったパルス、単一段階のパルスストレッチャ、例えば本出願人の譲受人の「ＯｐｕＳ」を通過したパルス、及び２段階の「ＯｐｕＳ」を通過した出力レーザパルスビームに関する２次元ビーム干渉性に関する情報をそれぞれ示している。本出願人の譲受人の「ＯｐｕＳ」は、例えば、ＴISを改善するためのパルスのストレッチに加えて、出力レーザパルスビームのある一定の例えば光学反転及び回転などを行い、これらの結果は、図７〜９に例示的に示されている。
（表１）
図７に示して表１に説明しているように、出力レーザパルスは、約例えば０．３のピークコントラスト、及び約例えば０．１１の全体加重平均を有する。図７は、水平及び垂直の干渉性が低く、例えば図の右にある棒グラフに示すように、ビームのほとんどが領域５２（０〜０．１２５）又は領域５４（０．１２５〜０．２５０）内にあり、ビームのいくつかの小さな部分が領域５０（０．２５０〜０．３７５）内にあり、測定機構の境界効果によりいくつかの更に小さい部分が他の範囲にあることを示している。これらの測定値は、ビーム経路中に置かれた２×「ＯｐｕＳ」パルスストレッチャ及び４×「ＯｐｕＳ」パルスストレッチャを用いて測られたものである。
図８を参照すると、特にｘ軸において測定されているように、より干渉性が高くなっているビームの図を示しており、範囲５０（０．２５０〜０．３７５）にあるビームのより多くを含み、更に別の範囲５６（０．３７５〜０．５００）にある区域さえも含んでいる。これらの測定値は、ビーム経路中に置かれた２×「ＯｐｕＳ」のみを用いて測られたものである。
図９に示すように、ビームは、両方のパルスストレッチャがビーム経路から外された場合は、より一層干渉性が高く、ここでは範囲５０〜５４にあるほぼ同じ面積のより明確な分布を含み、ｘ軸に沿ってビームの垂直中心軸に対してほぼ対称に分布しており、ここでは、更に、範囲７０（０．６２５〜０．７５０）、７２（０．７５０〜０．８７５）、及び７４（０．８７５〜１．０００）にあるビームのいくつかの小さな部分と共に範囲５８（０．５００〜０．６２５）にあるかなりの部分を含む。干渉性は、ビームプロフィールを横切るピンホールを通過するビームによって設定される回折縞によって測定され、レーザビームにおける干渉光が強い程、より強い縞及びより強いコントラストを生じる。
図９に示すように、ビームは、両方のパルスストレッチャがビーム経路から外された場合は、より一層干渉性が高く、ここでは範囲５０〜５４にあるほぼ同じ面積のより明確な分布を含み、ｘ軸に沿ってビームの垂直中心軸に対してほぼ対称に分布しており、ここでは、更に、範囲７０（０．６２５〜０．７５０）、７２（０．７５０〜０．８７５）、及び７４（０．８７５〜１．０００）にあるビームのいくつかの小さな部分と共に範囲５８（０．５００〜０．６２５）にあるかなりの部分を含む。干渉性は、ビームプロフィールを横切るピンホールを通過するビームによって設定される回折縞によって測定され、レーザビームにおける干渉光が強い程、より強い縞及びより強いコントラストを生じる。
表１で示すように、図８のビームにおいて、最大コントラストは、０．４８に増大し、全体加重平均は、０．２２に増大しており、図９においては、最大コントラストは０．５８、及び全体加重平均は０．３７に増大している。これは、例えば、最大コントラストにおけるほぼ２分の１の増大、全体加重平均におけるほぼ３分の２の減少になる。
上述のことから分るように、パルスストレッチャは、パルス長を増大し、ピークパルス強度を減少し、高ＴISを生じるという有用な結果を有するだけでなく、出力レーザ光ビームにおける空間コヒーレンスの非常に効率的な低減器である。
上述のことから分るように、パルスストレッチャは、パルス長を増大し、ピークパルス強度を減少し、高ＴISを生じるという有用な結果を有するだけでなく、出力レーザ光ビームにおける空間コヒーレンスの非常に効率的な低減器である。
ここで図１０を参照すると、２次元のビーム強度プロフィールが示されており、これは、例えば、一般的にビームプロフィールの周囲にある領域１００における１０〜３０８．８任意スケール単位から一般的にビームプロフィールの中心にある２１０１〜２４００任意スケール単位（領域１１４）までの範囲にわたる強度を含み、一般的にビームプロフィールの周囲から中心までに領域１０２（３０８．８〜６０７．５）、１０４（６０７．５〜９０６．３）、１０６（９０６．３〜１２０５）、１０８（１２０５〜１５０４）、１１０（１５０４〜１８０３）、１１２（１８０３〜２１０１）、及び１１４（２１０１〜２４００）がある。
特許請求の範囲及び内容から逸脱することなく本発明及び本発明の態様に多くの変更及び修正を加えることができ、特許請求の範囲は、本出願で開示した好ましい実施形態の特定的な態様に範囲及び内容において制限されるべきではないことを当業者は理解するであろう。
特許請求の範囲及び内容から逸脱することなく本発明及び本発明の態様に多くの変更及び修正を加えることができ、特許請求の範囲は、本出願で開示した好ましい実施形態の特定的な態様に範囲及び内容において制限されるべきではないことを当業者は理解するであろう。
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 反射ビーム
１０ 凹球面ミラー
１０ 凹球面ミラー
Claims (10)
- レーザ出力パルスを生成する高ピークパワー短パルス持続時間ガス放電レーザシステムであって、
パルスストレッチャ、
を含み、
前記パルスストレッチャは、
出力レーザパルスの一部分を光遅延経路を有する光遅延内に迂回させるレーザ出力パルス光遅延開始光学機器と、
前記光遅延に設けられた複数の共焦点共振器と、
を含み、
前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器からの迂回出力が前記複数の共焦点共振器の１つに入力され、
前記複数の共焦点共振器が、４つの共焦点共振器からなり、１２パス４ミラー配置で構成され、前記光遅延の出力を前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器に送出するように位置合わせされている、
ことを特徴とするシステム。 - 前記複数の共焦点共振器の各々は、曲率半径を有する第１の凹球面ミラーと、同じ曲率半径を有して該曲率半径だけ離間した第２の凹球面ミラーとを含む、
ことを更に特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 前記パルスストレッチャは、第１の共焦点共振器セルを含み、
前記第１の共焦点共振器セルは、
第１の凹球面ミラーの面上の第１の点での前記出力レーザパルスの部分を含む前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器からの入力ビームを受光して第１の反射ビームを発生させる曲率半径を有する第１の凹球面ミラーと、
同じ曲率半径を有してその曲率半径だけ前記第１の凹球面ミラーから離間し、第２の凹球面ミラーの面上の第１の点で前記第１の反射ビームを受光して、該第１の凹球面ミラーの面上の第２の点に入射する第２の反射ビームを発生させる第２の凹球面ミラーと、
を含み、
前記第２の反射ビームは、前記第１の凹球面ミラーにより該第１のミラー上の前記第２の点から反射されて、前記第１の共焦点共振器セルからの出力ビームを形成し、
前記パルスストレッチャは、更に、
前記第１の共焦点共振器セルの前記出力ビームを第２の共焦点共振器セルの入力ビームとして受光する第２の共焦点共振器セル、
を含む、
ことを更に特徴とする請求項１に記載のシステム。 - レーザ出力パルスを生成する高ピークパワー短パルス持続時間ガス放電レーザシステムであって、
出力レーザパルスビーム送出ユニット、
を含み、
前記出力レーザパルスビーム送出ユニットは、
パルスストレッチャ、
を含み、
前記パルスストレッチャは、
出力レーザパルスの一部分を光遅延経路を有する光遅延内に迂回させるレーザ出力パルス光遅延開始光学機器と、
前記光遅延に設けられた複数の共焦点共振器と、
を含み、
前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器からの迂回出力が前記複数の共焦点共振器の１つに入力され、
前記複数の共焦点共振器が、４つの共焦点共振器からなり、１２パス４ミラー配置で構成され、前記光遅延の出力を前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器に送出するように位置合わせされている、
ことを特徴とするシステム。 - 前記複数の共焦点共振器の各々は、曲率半径を有する第１の凹球面ミラーと、同じ曲率半径を有して該曲率半径だけ離間した第２の凹球面ミラーとを含む、
ことを更に特徴とする請求項４に記載のシステム。 - 前記パルスストレッチャは、第１の共焦点共振器セルを含み、
前記第１の共焦点共振器セルは、
第１の凹球面ミラーの面上の第１の点での前記出力レーザパルスの部分を含む前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器からの入力ビームを受光して第１の反射ビームを発生させる曲率半径を有する第１の凹球面ミラーと、
同じ曲率半径を有してその曲率半径だけ前記第１の凹球面ミラーから離間し、第２の凹球面ミラーの面上の第１の点で前記第１の反射ビームを受光して、該第１の凹球面ミラーの面上の第２の点に入射する第２の反射ビームを発生させる第２の凹球面ミラーと、
を含み、
前記第２の反射ビームは、前記第１の凹球面ミラーにより該第１のミラー上の前記第２の点から反射されて、前記第１の共焦点共振器セルからの出力ビームを形成し、
前記パルスストレッチャは、更に、
前記第１の共焦点共振器セルの前記出力ビームを第２の共焦点共振器セルの入力ビームとして受光する第２の共焦点共振器セル、
を含む、
ことを更に特徴とする請求項４に記載のシステム。 - 高ピークパワー短パルス持続時間ガス放電レーザ出力パルスを形成する方法であって、 出力レーザパルスの一部分をレーザ出力パルス光遅延開始光学機器によって光遅延経路内に迂回させることによって出力パルスをストレッチする段階、
を含み、
前記光遅延経路は、
複数の共焦点共振器、
を含み、
前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器からの迂回出力が前記複数の共焦点共振器の１つに入力され、
前記複数の共焦点共振器が、４つの共焦点共振器からなり、１２パス４ミラー配置で構成され、前記光遅延の出力を前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器に送出するように位置合わせされている、
ことを特徴とする方法。 - 前記複数の共焦点共振器の各々は、曲率半径を有する第１の凹球面ミラーと、同じ曲率半径を有して該曲率半径だけ離間した第２の凹球面ミラーとを含む、
ことを更に特徴とする請求項７に記載の方法。 - 前記パルスをストレッチする段階は、第１の共焦点共振器セルを利用する段階を含み、 前記第１の共焦点共振器セルは、
第１の凹球面ミラー手段の面上の第１の点での前記出力レーザパルスの部分を含む前記レーザ出力パルス光遅延開始手段からの入力ビームを受光して第１の反射ビームを発生させるための曲率半径を有する第１の凹球面ミラー手段と、
同じ曲率半径を有してその曲率半径だけ前記第１の凹球面ミラー手段から離間し、第２の凹球面ミラー手段の面上の第１の点で前記第１の反射ビームを受光して、該第１の凹球面ミラー手段の面上の第２の点に入射する第２の反射ビームを発生させるための第２の凹球面ミラー手段と、
を含み、
前記第２の反射ビームは、前記第１の凹球面ミラー手段により該第１のミラー上の前記第２の点から反射されて、前記第１の共焦点共振器セルからの出力ビームを形成し、
前記第１の共焦点共振器セルは、更に、
前記第１の共焦点共振器セル手段の前記出力ビームを第２の共焦点共振器セル手段の入力ビームとして受光するための第２の共焦点共振器セル手段、
を含む、
ことを更に特徴とする請求項７に記載の方法。 - レーザ出力パルスを生成する高ピークパワー短パルス持続時間ガス放電レーザシステムであって、
出力レーザパルスの一部分を光遅延経路を有する第１の光遅延内に迂回させる第１のレーザ出力パルス光遅延開始光学機器、及び
前記第１の光遅延に設けられた第１の複数の共焦点共振器、
を含む第１のパルスストレッチャと、
前記第１の光遅延の前記出力の一部分を光遅延経路を有する第２の光遅延内に迂回させる第２のレーザ出力パルス光遅延開始光学機器、及び
前記第２の光遅延に設けられた第２の複数の共焦点共振器、
を含む第２のパルスストレッチャと、
を含み、
前記第１のパルスストレッチャ及び前記第２のパルスストレッチャの一方又は両方において、
前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器からの迂回出力が前記複数の共焦点共振器の１つに入力され、
前記複数の共焦点共振器が、４つの共焦点共振器からなり、１２パス４ミラー配置で構成され、前記光遅延の出力を前記レーザ出力パルス光遅延開始光学機器に送出するように位置合わせされている、
ことを特徴とするシステム。
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