JPH11214803A - 狭帯域発振エキシマレーザ及びその波面最適化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 狭帯域化エキシマレーザにおいて、良質な光
品位を得ることのできる光学部品の組み合わせを選定
し、この光学部品の特性を調整して波面の最適化を行な
う。 【解決手段】 狭帯域発振エキシマレーザの狭帯域化の
ための狭帯域化ユニット１２の各光学部品の波面特性Ｗ
(X,Y) を測定し、その波面特性Ｗ(X,Y) を足し合わせる
ことによって、前記狭帯域化ユニット１２から出射する
ユニット波面３４の波面形状ＫU(X,Y)を演算によって求
め、これに基づいて部品選定を行なうとともに、選定し
た光学部品を組み立てて前記狭帯域化ユニット１２を構
成し、この波面形状ＫU(X,Y)を実測しながら光学部品の
曲率を調整して波面の最適化を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学部品を組み合
わせて狭帯域発振エキシマレーザの波面を最適化する方
法、及び波面を最適化された狭帯域発振エキシマレーザ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体製造装置用の縮小投影
露光装置（以下ステッパと言う）の光源として、エキシ
マレーザの実用化が進められている。これは、エキシマ
レーザの波長が短いことから、加工の際にレンズなどの
光学素子によって微細なパターンを解像できるので、よ
り精密な加工が可能であることによる。

【０００３】しかしながら、このエキシマレーザから発
振する光は、その波長のスペクトル幅である線幅がステ
ッパ用としては広く、しかも中心波長が変動しているの
で、そのままではレンズなどの光学素子を透過する際に
色収差や焦点ボケが生じて露光ミスの原因となる。その
ため、エキシマレーザの共振器内にグレーティングなど
の波長選択素子を搭載して、前記線幅を狭くし、かつ前
記中心波長を安定化する狭帯域化という技術が不可欠で
ある。この線幅と中心波長の安定性を、波長特性と総称
する。

【０００４】図１５は、本願出願人が特願平９−１７４
４７８号（未公開）に開示した技術の一例であり、以下
同図に基づいて従来技術を説明する。同図において、エ
キシマレーザ４のチャンバ１にはレーザガスが封止され
ており、放電電極２による放電によってエネルギーが供
給され、レーザ光３を発振させる。このレーザ光３はリ
アウィンドウ５から出射し、ビームエキスパンダ９を通
過する間にその径が拡げられ、グレーティング１０に入
射する。グレーティング１０は、図示しない角度アクチ
ュエータによってレーザ光３の光路に対する角度が制御
されており、選択された所定の波長だけを発振させるこ
とで前記狭帯域化を行なっている。ビームエキスパンダ
９及びグレーティング１０を、狭帯域化ユニット１２と
総称する。この狭帯域化ユニット１２によって波長を制
御されたレーザ光３はフロントウィンドウ１３を透過
し、一部が部分反射ミラーであるフロントミラー１４を
透過して図中左方向へ出射する。また、このままではレ
ーザ光３の断面形状が放電の状況によって変動するので
ステッパの露光などに使用するには不適であり、これを
所望の形状に整形するため、アパーチャ６が共振器内に
挿入されている。

【０００５】ところで、前記従来技術によれば、当初は
光軸に対して垂直な波面を持つ平面波であったレーザ光
３の波面が、レーザ光３が光学部品の内部を通過したり
表面で反射したりする間に歪むことが知られている。こ
れは、光学部品の内部の屈折率分布の不均一性やその表
面の加工精度の不均一性、或いはアパーチャ６の端部に
おける回折などの原因によるものである。

【０００６】以下、図１６、図１７に基づいて、前記波
面の歪みについて説明する。図１６に、図中左方から光
軸１８に対して垂直な垂直波面を持つ平面波１９である
レーザ光３が、例えば中央部がわずかに膨らんだ形状を
したウィンドウ１６に入射する場合を示す。ガラスの比
屈折率がおよそ１．５程度であるため、ガラス中を透過
する際には光速がほぼ２／３に低下し、このウィンドウ
１６の中央部を通過する光はその端部を通過する光に比
べて長い距離を通過しなければならないために波面の進
行が遅れる。すなわち、ウィンドウ１６は、透過するレ
ーザ光３の波面を進行方向に対して中央が凹んだ凹面波
２１に変化させる特性を持つ。さらにこのレーザ光３
が、例えば中央がわずかに凹んだ形状のウィンドウ１７
に入射すると、このウィンドウ１７は前述したウィンド
ウ１６の場合とは反対の理由で透過光の波面を中央が突
出した凸面波にする特性を持つので、レーザ光３の波面
は元の平面波１９にほぼ戻ることになる。

【０００７】次に図１７には、図中左方から入射した平
面波１９を持つレーザ光３が、前記と同様に中央部がわ
ずかに膨らんだウィンドウ１６を通過して前記凹面波２
１に変化した後、反射面の中央がわずかにふくらんだ形
状をした全反射ミラー２２で反射される場合を示す。凹
面波２１は凹面を保った状態で反射され、図中左方向へ
向かう凸面波２３となる。そして、前記ウィンドウ１６
を再通過することによって平面波１９に戻される。この
ように、さまざまな特性を有する光学部品を組み合わせ
ることによって、レーザ光３の波面の歪みもさまざまに
変化する。

【０００８】このような凸面波２３や凹面波２１が平坦
な形状のグレーティング１０に入射すると、グレーティ
ング１０のそれぞれの溝にレーザ光３が異なる角度で入
射することになるので、グレーティング１０による波長
選択性能を低下させてしまう。このため、前記線幅が広
がるなどの現象が起きて狭帯域化がうまくゆかず、レー
ザの波長特性が低下する。

【０００９】そこで、前記従来技術においては、グレー
ティング１０に入射するレーザ光３の波面の凹凸に対
し、図示しない曲率アクチュエータによってグレーティ
ング１０を曲げることによってその波長選択特性を補正
し、良質な前記波長特性を得るようにしている。これ
を、波面補正と言う。

【００１０】図１８に基づいて、前記波面補正について
詳細に説明する。同図は、狭帯域化ユニット１２の詳細
図である。ここで、ビームエキスパンダ９は、同図に示
すように例えばプリズム７Ａ及びプリズム７Ｂから構成
されているものとし、またこれに入射した入射波面３２
が、前記ビームエキスパンダ９を通過することによって
中央が凹んだ凹面波を有するグレーティング波面１５に
なるものとする。前記従来技術では、これに対して図示
しない前記曲率アクチュエータによってグレーティング
１０に図中矢印１０ａの力を加えてその表面を凸面に湾
曲させ、前記凹面波に平行に合わせるようにしている。
これにより、グレーティング１０のそれぞれの溝にレー
ザ光３がほぼ等しい角度で入射するので、良好な波長特
性を得ることができる。もしグレーティング波面１５が
凸面波であれば、グレーティング１０の表面を逆に凹面
に湾曲させるようにすればよい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術における波面補正には次のような問題点がある。

【００１２】まず、従来技術ではグレーティング１０の
曲げのみによって前記波面補正を行なっているが、この
曲げによってグレーティング１０が破損する可能性があ
る。また、グレーティング１０の表面には精密な溝が刻
まれており、その波長選択性能を低下させずに曲げられ
る曲率の許容範囲には限界がある。そのため、グレーテ
ィング波面１５の歪みが前記許容範囲よりも大きくなっ
た場合は、この方法ではグレーティング波面１５に対す
る波面補正を行なうことができなくなり、エキシマレー
ザ４の前記波長特性が低下する。

【００１３】また、前記波面補正は前記狭帯域化ユニッ
ト１２をエキシマレーザ４に搭載し、エキシマレーザ４
を発振させて、その波長特性を計測しながら行なわなけ
ればならない。そのため、実際に発振させるまでは波面
補正の効果が不明であり、波面補正がうまくゆかなかっ
た場合には前記狭帯域化ユニット１２の一部の光学部品
を交換するなどして波長特性を再計測しなければならな
いため、原因の究明に長時間を要する。また、前記波面
補正には熟練を必要とするため、作業者によって波面補
正の結果が異なり、波長特性に関する繰り返し精度のば
らつきが大きくなる。

【００１４】さらに、個々の光学部品が波面を歪める程
度は大きくなくても、これらを組み合わせることによっ
て前記波面の歪みが増幅されることがある。従来技術で
は、各々の光学部品をランダムに組み合わせ、結果とし
て生じた波面の歪みに対応してグレーティング１０で波
面補正を行なっている。そのため、各々の光学部品の特
性が不明であり、組み合わせの選択を誤ると適切な光学
部品を不適切であると判断して放棄することがあるな
ど、部品購入のコストが増大する。

【００１５】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、波面が最適化されたエキシマレーザ用光
学部品の組み合わせにより構成できる狭帯域発振エキシ
マレーザ及びその波面最適化方法を提供することを目的
としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、狭帯域
発振を行なう狭帯域発振エキシマレーザ４において、そ
れぞれの光学部品に対して既知の波面を入射させた際の
出射波面４１の形状である波面特性Ｗ(X,Y) を測定し、
このそれぞれの波面特性Ｗ(X,Y) に基づいて、エキシマ
レーザ４から出射するレーザ光３の波面であるレーザ波
面３９の波面形状ＫL(X,Y)を演算し、このレーザ波面３
９の波面形状ＫL(X,Y)が所定の形状になるように選択及
び調整された光学部品を備えている。

【００１７】請求項１に記載の発明によれば、エキシマ
レーザの各光学部品について波面特性を計測し、これに
基づいて光学部品を選択して組み合わせ、エキシマレー
ザから出射するレーザ波面の波面形状が所定の形状にな
るようにしている。レーザ波面の波面形状は、波長特性
に対して最適形状を有するので、これによって実際に発
振を行なわずとも波長特性を又は所定の範囲に収めるよ
うに最適化することができ、良質な光品位のレーザ光を
得ることができる。

【００１８】また、請求項２に記載の発明は、狭帯域化
を行なうための光学部品を有する狭帯域化ユニット１２
を備え、狭帯域発振を行なう狭帯域発振エキシマレーザ
４において、それぞれの光学部品に対して既知の波面を
入射させた際の出射波面４１の形状である波面特性Ｗ
(X,Y) を測定し、このそれぞれの波面特性Ｗ(X,Y) に基
づいて、狭帯域化ユニット１２から出射するレーザ光３
の波面であるユニット波面３４の波面形状ＫU(X,Y)を演
算し、このユニット波面３４の波面形状ＫU(X,Y)が所定
の形状になるように選択及び調整された狭帯域化ユニッ
ト１２の光学部品を備えている。

【００１９】請求項２に記載の発明によれば、狭帯域化
ユニットの各光学部品について波面特性を計測し、これ
に基づいて光学部品を選択して組み合わせ、狭帯域化ユ
ニットから出射するユニット波面の波面形状が所定の形
状になるようにしている。ユニット波面の波面形状は、
波長特性に対して最適形状を有するので、これによって
実際に発振を行なわずとも波長特性を又は所定の範囲に
収めるように最適化することができ、良質な光品位のレ
ーザ光を得ることができる。

【００２０】また、請求項３に記載の発明は、発振した
レーザ光３を整形するビームエキスパンダ９と、ビーム
エキスパンダ９の出射光を入射して狭帯域化するグレー
ティング１０とを有する狭帯域発振エキシマレーザ４に
おいて、それぞれの光学部品に対して既知の波面を入射
させた際の出射波面４１の形状である波面特性Ｗ(X,Y)
を測定し、このそれぞれの波面特性Ｗ(X,Y) に基づい
て、前記ビームエキスパンダ９から出射するレーザ光３
の波面を構成する成分であるグレーティング波面１５の
波面形状ＫG(X,Y)を演算し、このグレーティング波面１
５の波面形状ＫG(X,Y)が所定の形状になるように選択及
び調整された前記ビームエキスパンダ９の光学部品を備
えている。

【００２１】請求項３に記載の発明によれば、各光学部
品について波面特性を計測し、これに基づいて光学部品
を選択して組み合わせ、ビームエキスパンダを出射して
グレーティングに入射するレーザ光の波面形状を所定の
形状にするようにしている。これにより、波面補正のた
めにグレーティングを大きく曲げる必要がなくなるの
で、グレーティングの波長選択特性が低下せず、好適に
波面補正を行なえる。また、良質な光品位のレーザ光を
得ることができる。

【００２２】また、請求項４に記載の発明は、狭帯域発
振を行なう狭帯域発振エキシマレーザ４において、前記
狭帯域発振エキシマレーザ４に既知の波面を入射させた
際の出射波面４１であるレーザ波面３９の波面形状ＫL
(X,Y)を測定して、この波面形状ＫL(X,Y)が所定の形状
になるように波面を調整する調整手段を備えている。

【００２３】請求項４に記載の発明によれば、狭帯域発
振エキシマレーザに既知の波面を入射させた際の出射波
面であるレーザ波面の波面形状を測定し、これを所定の
形状になるように光学部品を調整している。レーザ波面
の波面形状は、波長特性に対して最適形状を有するの
で、これによって実際に発振を行なわずとも波長特性を
又は所定の範囲に収めるように最適化することができ、
良質な光品位のレーザ光を得ることができる。また、個
々の光学部品の前記波面特性によらず、エキシマレーザ
全体を最適化することが可能である。

【００２４】また、請求項５に記載の発明は、狭帯域化
を行なうための光学部品を有する狭帯域化ユニット１２
を備え、狭帯域発振を行なう狭帯域発振エキシマレーザ
４において、前記狭帯域化ユニット１２に既知の波面を
入射させた際の出射波面４１であるユニット波面３４の
波面形状ＫU(X,Y)を測定し、この波面形状ＫU(X,Y)が所
定の形状になるように波面を調整する調整手段を有する
狭帯域化ユニット１２を備えている。

【００２５】請求項５に記載の発明によれば、前記狭帯
域化ユニットに既知の波面を入射させた際の出射波面で
あるユニット波面の波面形状を測定して、これを所定の
形状になるように光学部品を調整している。ユニット波
面の波面形状は波長特性に対して最適形状を有するの
で、これによって実際に発振を行なうことなしに波長特
性を最適化するか、又は所定の範囲に収めることがで
き、良質な光品位のレーザ光を得ることができる。ま
た、個々の光学部品の前記波面特性によらず、狭帯域化
ユニット全体を最適化することが可能である。

【００２６】また、請求項６に記載の発明は、狭帯域発
振を行なう狭帯域発振エキシマレーザ４の波面最適化方
法において、既知の波面を入射させた際の出射波面４１
の形状である波面特性Ｗ(X,Y) をそれぞれの光学部品に
対して測定し、このそれぞれの波面特性Ｗ(X,Y) に基づ
いて、各光学部品を組み合わせた際の波面形状Ｋ(X,Y)
を演算し、この波面形状Ｋ(X,Y) が所定の形状となるよ
うに前記各光学部品の選択を行なうようにしている。

【００２７】請求項６に記載の発明によれば、各光学部
品に対して波面特性を測定し、これらの光学部品を組み
合わせた際にこれらの光学部品から出射するレーザ光の
波面形状を演算によって導き、これが所定の形状となる
ように光学部品の選択を行なっている。光学部品の波面
形状は波長特性に対して最適形状を有するので、これに
よりあらかじめ適切な光学部品の組み合わせを選択して
エキシマレーザを組み立てることができ、良質な光品位
のレーザ光を得ることができる。

【００２８】また、請求項７に記載の発明は、狭帯域発
振を行なう狭帯域発振エキシマレーザ４の波面最適化方
法において、狭帯域化ユニット１２を組み立て、前記狭
帯域化ユニット１２に既知の波面を入射させた際の出射
波面４１であるユニット波面３４の波面形状ＫU(X,Y)を
前記組み立てられた狭帯域化ユニット１２に対して測定
し、この波面形状ＫU(X,Y)が所定の形状となるように光
学部品の調整を行なうようにしている。

【００２９】請求項７に記載の発明によれば、狭帯域化
ユニットを組み立て、この狭帯域化ユニットに既知の波
面を入射させた際の出射波面であるユニット波面の波面
形状を測定して、これが所定の形状になるように狭帯域
化ユニットの各光学部品を調整している。この狭帯域化
ユニットの波面形状は波長特性に対して最適形状を有す
るので、これを所定の形状に調整することにより、良質
な光品位のレーザ光を得ることができる。また、組み立
てた光学部品をレーザに搭載する前に調整を行なうこと
ができるので、実際に発振を行なうことなしに波長特性
を所定の範囲に収めることができ、搭載してから調整が
うまくゆかないということがなく、調整時間を短縮でき
る。また、調整時に発振のための電力が不要であり、調
整のためのコストを低減できる。

【００３０】また、請求項８に記載の発明は、狭帯域発
振を行なう狭帯域発振エキシマレーザ４の波面最適化方
法において、狭帯域発振エキシマレーザ４を組み立て、
この狭帯域発振エキシマレーザ４に既知の波面を入射さ
せた際の出射波面４１であるレーザ波面３９の波面形状
ＫL(X,Y)を前記組み立てられたエキシマレーザ４に対し
て測定し、この波面形状ＫL(X,Y)が所定の形状となるよ
うに光学部品の調整を行なうようにしている。

【００３１】請求項８に記載の発明によれば、狭帯域発
振エキシマレーザを組み立て、このエキシマレーザに既
知の波面を入射させた際の出射波面であるレーザ波面の
波面形状を測定して、これが所定の形状になるようにエ
キシマレーザの各光学部品を調整している。エキシマレ
ーザの波面形状は波長特性に対して最適形状を有するの
で、これを所定の形状に調整することにより、良質な光
品位のレーザ光を得ることができる。また、組み立てた
光学部品をレーザに搭載する前に調整を行なうことがで
きるので、実際に発振を行なうことなしに波長特性を所
定の範囲に収めることができ、搭載してから調整がうま
くゆかないということがなく、調整時間を短縮できる。
また、調整時に発振のための電力が不要であり、調整の
ためのコストを低減できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
に係わる実施形態を詳細に説明する。なお、図において
同一の符号を付したものは、従来技術と同一の構成を表
すものとする。

【００３３】図１〜図２に基づいて、第１の実施形態を
説明する。図１に、フィゾー干渉計によって、測定対象
８であるプリズム７の特性を計測する際の構成を示す。
同図において、例えばＫｒＦエキシマレーザの発振波長
である２４８nmの発振波長に近い発振波長を持つアルゴ
ン倍波レーザ２５から発振したレーザ光２９を基準光と
し、このレーザ光２９を拡散レンズ２６、ビームスプリ
ッタ２８及びコリメータレンズ２７を透過させて拡大
し、拡大された平面波４０を部分透過ミラーからなる参
照ミラー３１に入射させる。この参照ミラー３１は両面
が平行に精密研磨されており、透過或いは反射による波
面の歪みを最小限に抑えている。

【００３４】前記レーザ光２９は、前記参照ミラー３１
で一部が反射されて参照光となり、一部は参照ミラー３
１を透過して、測定対象８であるプリズム７に入射す
る。プリズム７を透過した光の波面を出射波面４１とす
ると、これがミラー２４に垂直に入射して反射され、前
記プリズム７を逆向きに透過して参照ミラー３１に逆向
きに入射し、波面４２を有した測定光となる。ミラー２
４は、前記参照ミラー３１と同様にその表面が平坦に精
密研磨されており、入射した光の波面をそのままの形で
反射するようにしている。

【００３５】ここで、前記参照光と測定光とはビームス
プリッタ２８で図中下向きに反射され、結像レンズ３５
を通過して波面情報を含む干渉縞３３をＣＣＤカメラ３
６に結像する。また前記参照ミラー３１は、例えばＣＰ
Ｕを備えた干渉計コントローラ３８からの指令に基づい
て、ピエゾ素子を使ったピエゾアクチュエータ３０を駆
動することによって図中Ｚ軸方向に微動可能であり、こ
の移動に伴って前記干渉縞３３が移動する。この干渉縞
３３の像を前記干渉計コントローラ３８で分析すること
によって、測定光の波面４２の形状を知ることができ、
ここから出射波面４１の形状を演算することができる。
出射波面４１の形状は、このプリズム７に平面波４０を
入射させたときに、どのような出射波面４１が出射する
かを表したもので、図中Ｘ，Ｙ軸の関数として表すこと
ができ、この関数をプリズム７の波面特性Ｗp(X,Y)と呼
ぶ。また、干渉計コントローラ３８での演算によって、
この波面特性Ｗp(X,Y)を曲面で近似して、出射波面４１
の曲率半径Ｒp を算出することも可能である。このよう
に、同図に示したフィゾー干渉計をプリズム７の波面特
性Ｗp(X,Y)を測定する波面特性測定装置２０として利用
することができる。

【００３６】このとき、前記図１８に示すように狭帯域
化ユニット１２に入射する入射波面３２が平面波であ
り、前記測定によってプリズム７Ａ，７Ｂの波面特性Ｗ
(X,Y)がそれぞれ波面特性ＷpA(X,Y) ，波面特性ＷpB(X,
Y) であったとすると、グレーティング１０に入射する
グレーティング波面１５の形状は図中Ｘ，Ｙ軸の関数と
して表すことができる。この関数を波面形状ＫG(X,Y)と
呼び、次の数１で表される。

【数１】 ＫG(X,Y)＝ＷpA(X,Y) ＋ＷpB(X,Y) すなわち、各光学部品の波面特性Ｗ(X,Y) を測定するこ
とによって、これらの光学部品を通過又は反射した波面
の波面形状Ｋ(X,Y) を知ることができる。

【００３７】また、このグレーティング波面１５の波面
形状ＫG(X,Y)から、グレーティング波面１５の曲率半径
ＲG を演算することができる。この曲率半径ＲG を、グ
レーティング１０の波長選択特性が低下しない許容範囲
内に収めることができれば、前記波面補正を行なうこと
が可能である。

【００３８】図２に、狭帯域化ユニット１２を構成する
各光学部品の前記波面特性Ｗ(X,Y)を測定して、前記曲
率半径ＲG を前記許容範囲内に収めるための手順の一例
を、フローチャートで示す。まず、狭帯域化ユニット１
２に使用するプリズム７Ａ，７Ｂを選定し（ステップＳ
１）、前記図１で説明したように波面特性測定装置２０
を用いて上記選定したプリズム７Ａ，７Ｂのそれぞれの
波面特性ＷpA(X,Y) ，ＷpB(X,Y) を測定し（ステップＳ
２）、そこからそれぞれの波面の曲率半径ＲA，ＲB を
演算する（ステップＳ３）。次に、これらの曲率半径Ｒ
A ，ＲB が所定の許容範囲に入っているか否かを確認し
（ステップＳ４）、許容範囲に入っていないものについ
ては光学部品を新たに選定して（ステップＳ５）、ステ
ップＳ２に戻って波面特性Ｗ(X,Y) の再測定を行なう。
これは、前記出射波面４１の曲率半径Ｒが許容範囲から
はずれているものは、加工精度が悪かったり内部が歪ん
でいたりしていると判断できるからである。ステップＳ
３で各光学部品の曲率半径Ｒが許容範囲内であれば、前
記数１に従ってグレーティング１０に入射するグレーテ
ィング波面１５の波面形状ＫG(X,Y)を求め（ステップＳ
６）、グレーティング波面１５の曲率半径ＲG を求める
（ステップＳ７）。ここで、この曲率半径ＲG が、所定
の許容範囲に入っているか否かを確認し（ステップＳ
９）、許容範囲に入っていなければグレーティング１０
を曲げても前記波面補正がうまくゆかないのでステップ
Ｓ１に戻って部品の選定をやり直し、許容範囲内に入っ
ていればこれらの部品を使って狭帯域化ユニット１２を
組み立てる（ステップＳ１１）。

【００３９】前記手順の中で、ビームエキスパンダ９が
２個のプリズム７Ａ，７Ｂ以外に他の光学部品を含んで
いる場合は、ステップＳ２でそれらの光学部品の波面特
性Ｗ(X,Y) を測定して曲率半径Ｒを求め、ステップＳ４
でそれらが許容範囲内にあることを確認し、ステップＳ
６でグレーティング波面１５の波面形状ＫG(X,Y)を求め
る際に、数１と同様にそれぞれの波面特性Ｗ(X,Y) をす
べて足し合わせるようにすればよい。

【００４０】このように本実施形態によれば、まず各光
学部品についてその波面特性Ｗ(X,Y) を測定し、それら
の波面特性Ｗ(X,Y) を足し合わせることによって、グレ
ーティング１０に入射するグレーティング波面１５の波
面形状ＫG(X,Y)を求め、そこから曲率半径ＲG を演算
し、これが所定の許容範囲内に収まるように光学部品を
選定している。これにより、実際に狭帯域化ユニット１
２を組み立てることなく、短時間で前記狭帯域化に適切
な部品を選定することができる。そうすれば、前記曲率
半径ＲG が所定の許容範囲内に収まっているので、グレ
ーティング１０を曲げて前記波面補正を行なうことが可
能であり、良質な光品位のエキシマレーザ４を得ること
ができる。また、グレーティング１０を曲げることなく
良好な波長特性を得ることも可能である。

【００４１】次に、図３〜図７に基づいて、第２の実施
形態を説明する。なお、図において同一の符号を付した
ものは、従来技術及び前記実施形態と同一の構成を表す
ものとする。図３に、第２の実施形態に係わるエキシマ
レーザ４の構成を示す。同図に示すように、このエキシ
マレーザ４の前記狭帯域化ユニット１２は、プリズム７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ、ミラー３７、及びグレーティング１０
から構成されている。前記実施形態と同様にリアウィン
ドウ５から出射したレーザ光３は、プリズム７Ａ，７Ｂ
を通過する間にその径を拡げられ、ミラー３７で反射し
てプリズム７Ｃによって再度その径を拡げられ、グレー
ティング１０に入射する。ミラー３７は図示しない回転
アクチュエータによって図中矢印方向に回転可能であ
り、この回転によってグレーティング１０の選択波長を
変更することができる。グレーティング１０は、図示し
ない角度アクチュエータによってレーザ光３の光路に対
する角度を制御されており、選択された所定の波長だけ
を発振させることで前記狭帯域化を行なっている。ま
た、前記実施形態と同様に、図示しない曲率アクチュエ
ータによってグレーティング１０を曲げて前記波面補正
を行なうことが可能である。

【００４２】図４に、前記図１のプリズム７と同様に前
記グレーティング１０やミラー３７を測定対象８として
設置し、グレーティング１０の波面特性Ｗg(X,Y)やミラ
ー３７の波面特性Ｗm(X,Y)を計測する際の構成を示す。
このように、同図に示したフィゾー干渉計を、狭帯域化
ユニット１２を構成する各光学部品の波面特性Ｗ(X,Y)
を測定する波面特性測定装置２０として利用することが
できる。

【００４３】このとき、狭帯域化ユニット１２から出射
するレーザ光３の波面をユニット波面３４とし、その波
面形状を波面形状ＫU(X,Y)とすると、この波面形状ＫU
(X,Y)は前記数１と同様に、狭帯域化ユニット１２を構
成する各光学部品の波面特性Ｗ(X,Y) を、光路に沿った
順序で加えることによって求められる。

【００４４】そこで、前記図１及び図４に基づいて、狭
帯域化ユニット１２を構成する各光学部品の波面特性Ｗ
(X,Y) を計測する。プリズム７Ａ，７Ｂ，７Ｃ、ミラー
３７、及びグレーティング１０の波面特性Ｗ(X,Y) を、
それぞれＷpA(X,Y) ，ＷpB(X,Y) ，ＷpC(X,Y) ，Ｗm(X,
Y)，Ｗg(X,Y)とすると、波面形状ＫU(X,Y)は次の数２に
よって求められる。

【数２】 ＫU(X,Y)＝ＷpA(X,Y) ＋ＷpB(X,Y) ＋Ｗm(X,
Y)＋ＷpC(X,Y) ＋Ｗg(X,Y)＋ＷpC(X,Y) ＋Ｗm(X,Y)＋Ｗ
pB(X,Y) ＋ＷpA(X,Y) この波面形状ＫU(X,Y)から、ユニット波面３４の曲率半
径ＲU を求めることができる。ここで、曲率半径ＲU の
逆数を平面度ＦU とする。

【００４５】図５に、エキシマレーザ４の前記線幅と、
前記ユニット波面３４の平面度ＦUとの関係を示す。前
記平面度ＦU が０になる点が、前記ユニット波面３４が
平面波となる点である。同図より、平面度ＦU が、エキ
シマレーザ４の線幅に対して最適平面度ＦUop を持つこ
とがわかる。すなわち、エキシマレーザ４の線幅を最小
にするためには、平面度ＦU を最適平面度ＦUop に一致
させれば前記ユニット波面３４を最適化でき、前記線幅
が最小となる。また、線幅を例えばステッパの露光に必
要な線幅許容値以下に抑えるためには、前記平面度ＦU
を所定の許容範囲内に収めるようにすればよい。

【００４６】さらに、エキシマレーザ４の前記中心波長
の安定性（線幅純度とも言う）に関しても、やはり同様
の最適平面度ＦUop2が存在する。すなわち、前記波面特
性を例えばステッパの露光に必要な許容範囲内に収める
ためには、前記線幅と中心波長の安定性を共に所定の許
容範囲内に収めるようにすればよく、そのためには前記
平面度ＦU を所定の許容範囲内に収めるようにすればよ
い。

【００４７】図６に、前記波面特性測定装置２０を用い
て、前記ユニット波面３４の最適化を行なう手順の一例
をフローチャートで示す。まず、前記プリズム７Ａ，７
Ｂ，７Ｃ、ミラー３７、及びグレーティング１０を選定
し（ステップＳ２１）、次に、前記図１及び図４で説明
したように干渉計を用いて、前記各光学部品の波面特性
Ｗ(X,Y) を測定し（ステップＳ２２）、各光学部品の出
射波面４１の曲率半径Ｒを演算する（ステップＳ２
３）。次に、これらの曲率半径Ｒが所定の許容範囲に入
っているか否かを確認し（ステップＳ２４）、許容範囲
に入っていないものについては光学部品を新たに選定し
て（ステップＳ２５）、ステップＳ２２に戻って波面特
性Ｗ(X,Y) の再計測を行なう。ステップＳ２４で前記曲
率半径Ｒが許容範囲内であれば、前記数２に従って前記
ユニット波面３４の波面形状ＫU(X,Y)を求め（ステップ
Ｓ２６）、それから前記平面度ＦU を求める（ステップ
Ｓ２７）。ここで、この平面度ＦU が所定の許容範囲に
入っているか否かを確認し（ステップＳ２９）、許容範
囲に入っていなければステップＳ２１に戻って部品の選
定をやり直し、許容範囲内に入っていればこれらの部品
を使って狭帯域化ユニット１２を組み立てる（ステップ
Ｓ３１）。

【００４８】このとき、同図の手順に、前記実施形態に
おいて図２で説明した手順を加えた一例を図７に示す。
すなわち、ステップＳ２４とステップＳ２６との間に点
線で囲んだ部分を挿入し、各光学部品の曲率半径Ｒが許
容範囲内であることを確認した後、前記グレーティング
波面１５の波面形状ＫG(X,Y)を求める（ステップＳ３
３）。これは、次の数３による。

【数３】 ＫG(X,Y)＝ＷpA(X,Y) ＋ＷpB(X,Y) ＋Ｗm(X,
Y)＋ＷpC(X,Y) そして、この波面形状ＫG(X,Y)からグレーティング１０
に入射するグレーティング波面１５の曲率半径ＲG を求
め（ステップＳ３４）、これが所定の許容範囲内にある
か否かを確認し（ステップＳ３５）、許容範囲に入って
いなければステップＳ２１に戻って部品の選定をやり直
し、許容範囲内に入っていれば、ステップＳ２６に移行
して前記波面形状ＫU(X,Y)を求める。

【００４９】このように本実施形態によれば、狭帯域化
ユニット１２の各光学部品についてその波面特性Ｗ(X,
Y) を測定し、それらの和であるユニット波面３４の波
面形状ＫU(X,Y)から、前記平面度ＦU を求め、これが所
定の許容範囲内に収まるように光学部品を選定してい
る。前記図５に説明したように、この平面度ＦU はエキ
シマレーザ４の波長特性について最適値を持ち、これを
所定の範囲に収めることによって、前記波長特性を所定
の範囲に収めることができる。すなわち、この平面度Ｆ
U が所定の許容範囲になるように狭帯域化ユニット１２
の光学部品を選定することによって、狭帯域化したレー
ザ光３の光品位を、要求される範囲に収めることができ
る。

【００５０】次に、図８に基づいて第３の実施形態を説
明する。なお、図において同一の符号を付したものは、
従来技術及び前記実施形態と同一の構成を表すものとす
る。

【００５１】図８は、前記波面特性測定装置２０を用い
て、前記図３に示した狭帯域化ユニット１２を測定対象
８とし、これから出射するユニット波面３４の波面形状
ＫU(X,Y)を測定する際の構成図である。同図において、
前記図１と同様に参照ミラー３１を通過したレーザ光２
９は、プリズム７Ａ，７Ｂを通過し、ミラー３７で反射
し、プリズム７Ｃを通過して、グレーティング１０に入
射する。グレーティング１０で反射した光は、前記の光
路を逆向きに通って、測定光として参照ミラー３１に入
射する。測定光と前記参照光とによって形成された干渉
縞３３を前記ＣＣＤカメラ３６上に結像させ、これを前
記干渉計コントローラ３８で分析することによって、前
記波面形状ＫU(X,Y)を計測することができる。このと
き、上述の各光学部品はランダムに選定してもよいし、
前記第２実施形態において説明したような手順で選定し
た光学部品を使用してもよい。

【００５２】すなわち本実施形態では、前記図６に示し
た手順で演算によって求めた波面形状ＫU(X,Y)を波面特
性測定装置２０で実際に計測している。そして、前記平
面度ＦU を演算しながら、前記曲率アクチュエータでグ
レーティング１０の曲率を調整してこの平面度ＦU を前
記所定の許容範囲内に収めるとともに、これを前記最適
平面度ＦUop にさらに近づけることができる。

【００５３】またこのとき、曲率アクチュエータをグレ
ーティング１０だけでなく前記ミラー３７にも装着し、
前記平面度ＦU を測定しながらこのミラー３７の曲率を
調整して前記波面形状ＫU(X,Y)を最適化することも可能
である。また、前記各プリズム７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ
等）に例えばペルチェ素子等の温調素子を貼り、前記平
面度ＦU を測定しながらこの温度を制御してプリズム７
の波面特性Ｗp(X,Y)を変化させ、前記波面形状ＫU(X,Y)
を最適化することも可能である。

【００５４】このように、前記第１、第２実施形態では
各光学部品の波面特性Ｗ(X,Y) に基づいて光学部品の選
定を行なったのに対し、本実施形態では狭帯域化ユニッ
ト１２を組み立て、その狭帯域化ユニット１２から出射
する波面の波面形状ＫU(X,Y)を波面特性測定装置２０で
測定している。そして、この波面形状ＫU(X,Y)に基づい
て平面度ＦU を演算しながら、これを所定の範囲内に収
めるように、各光学部品の曲率や温度を調整して前記波
面補正を行なっている。このように、波面形状ＫU(X,Y)
をさらに最適化できるので、エキシマレーザ４から出射
するレーザ光３の光品位を、さらに良質のものにするこ
とができる。

【００５５】また本実施形態によれば、狭帯域化ユニッ
ト１２の調整をエキシマレーザ４に搭載する前に行なう
ことができるので、搭載してから調整がうまくゆかない
ということがなく、調整時間を短縮できる。また、調整
時に発振のための電力が不要であり、調整のためのコス
トを低減できる。また、狭帯域化ユニット１２をエキシ
マレーザ４と別の場所で調整して搭載することが可能な
ので、エキシマレーザ４の波長特性に問題が起きたとき
などに狭帯域化ユニット１２をあらかじめ調整済みのも
のと交換することで調整時間を短縮でき、例えばステッ
パなどのダウンタイムを短縮できる。また、前記狭帯域
化ユニット１２を波面補正した結果を例えば平面度ＦU
という数値で評価しているので補正の目標値が設定で
き、作業者の熟練度によって波面補正の度合いが異なる
ということがなくなるので、繰り返し精度の良い波面補
正が可能である。

【００５６】次に、図９〜図１２に基づいて、第４の実
施形態を説明する。なお、図において同一の符号を付し
たものは、従来技術及び前記実施形態と同一の構成を表
すものとする。図９は本実施形態によるエキシマレーザ
４の構成図であり、狭帯域化ユニット１２内に４個のプ
リズム７Ａ〜７Ｄを備えている。このエキシマレーザ４
から出射される波面をレーザ波面３９、レーザ波面３９
の形状を波面形状ＫL(X,Y)、レーザ波面３９の曲率半径
Ｒを曲率半径ＲL 、曲率半径ＲL の逆数を平面度ＦL と
する。

【００５７】ここで図１０に、エキシマレーザ４の前記
線幅と、前記レーザ波面平面度ＦLとの関係を示す。レ
ーザ波面平面度ＦL が０になる点が、前記レーザ波面３
９が平面波となる点である。同図より、前記図５と同様
に前記平面度ＦL が、エキシマレーザ４の線幅に対して
最適平面度ＦLop を持つことがわかる。すなわち、エキ
シマレーザ４の線幅を最小にするためには、平面度ＦL
を最適平面度ＦLop に一致させて前記レーザ波面３９を
最適化すればよい。また、前記線幅を例えばステッパの
露光に必要な線幅許容値以下に抑えるためには、前記平
面度ＦL を所定の許容範囲内に収めるようにすればよ
い。

【００５８】また、エキシマレーザ４の前記中心波長の
安定性に関しても、やはり同様の最適平面度ＦLop2が存
在する。すなわち、前記波長特性を例えばステッパの露
光に必要な許容範囲内に収めるためには、前記線幅と中
心波長の安定性を共に所定の許容範囲内に収めるように
すればよく、そのためには前記平面度ＦL を所定の許容
範囲内に収めるようにすればよい。

【００５９】図１１に、前記波面特性測定装置２０を用
いて前記レーザ波面３９の最適化を行なう手順の一例を
フローチャートで示す。まず、プリズム７Ａ，７Ｂ，７
Ｃ，７Ｄ、ミラー３７、グレーティング１０、リアウィ
ンドウ５、フロントウィンドウ１３、及びフロントミラ
ー１４を選定し（ステップＳ４１）、次に、前記図１及
び図４で説明したように干渉計を用いて前記各光学部品
の波面特性Ｗ(X,Y) を測定し（ステップＳ４２）、各光
学部品の曲率半径Ｒを求める（ステップＳ４３）。次
に、各光学部品の曲率半径Ｒが所定の許容範囲に入って
いるか否かを確認し（ステップＳ４４）、許容範囲に入
っていないものについては光学部品を新たに選定して
（ステップＳ４５）、ステップＳ４１に戻って各光学部
品の波面特性Ｗ(X,Y) の計測を行なう。ステップＳ４４
で各光学部品の曲率半径Ｒが許容範囲内であれば、エキ
シマレーザ４の部品構成順序で各光学部品の波面特性Ｗ
(X,Y)を足し合わせて、前記レーザ波面３９の波面形状
ＫL(X,Y)を演算する（ステップＳ４６）。さらに前記平
面度ＦU を求め（ステップＳ４７）、この平面度ＦU が
所定の許容範囲に入っているか否かを確認し（ステップ
Ｓ４９）、許容範囲に入っていなければステップＳ４１
に戻って部品の選定をやり直し、許容範囲内に入ってい
ればこれらの部品を使って前記図９に記載したエキシマ
レーザ４を組み立てる（ステップＳ５１）。

【００６０】さらに本実施形態では図１２に示すよう
に、前記波面特性測定装置２０を使用して、エキシマレ
ーザ４のレーザ波面３９における前記平面度ＦL を測定
している。

【００６１】同図において、前記図１と同様に参照ミラ
ー３１を通過したレーザ光２９は、フロントミラー１
４、フロントウィンドウ１３、リアウィンドウ５、プリ
ズム７Ａ，７Ｂを通過し、ミラー３７で反射し、プリズ
ム７Ｃ，７Ｄを通過して、グレーティング１０に入射す
る。グレーティング１０で反射した光は、前記の光路を
逆向きに通ってレーザ波面３９となり、測定光として参
照ミラー３１に入射する。測定光と前記参照光とによっ
て形成された干渉縞３３を前記ＣＣＤカメラ３６上に結
像させ、これを前記干渉計コントローラ３８で分析する
ことによって、レーザ波面３９の波面形状ＫL(X,Y)を計
測し、前記平面度ＦL を演算できる。

【００６２】これにより、前記平面度ＦL を測定しなが
ら、第３の実施形態と同様にグレーティング１０やミラ
ー３７の曲率、或いはプリズム７の温度等を調整して、
この平面度ＦL をさらに最適化することが可能である。

【００６３】このように本実施形態によれば、エキシマ
レーザ４を構成する光学部品についてそれぞれの波面特
性Ｗ(X,Y) を測定し、それらの和であるレーザ波面３９
の波面形状ＫL(X,Y)から、その平面度ＦL を求めてこれ
が所定の許容範囲になるようにエキシマレーザ４の各光
学部品を選定している。また、このレーザ波面３９の平
面度ＦL を計測しながら、前述したグレーティング１０
やミラー３７の曲率、或いはプリズム７の温度等を調整
することによって、さらにこの平面度ＦL を最適化する
ことが可能である。これにより、狭帯域化したレーザ光
３の光品位を最適化することができる。またこのとき、
前記アパーチャ６の端部における回折の影響も考慮して
調整を行なっているので、レーザ波面３９の最適化をい
っそう正確に行なうことができる。

【００６４】また、以上の各実施形態の説明において
は、前記波面形状Ｋ(X,Y) から波面の曲率半径Ｒを求
め、その逆数である平面度Ｆを演算するようにしている
が、このとき図１３に示すように、曲率半径Ｒの代わり
にレーザ光３の波面の測定点４３の最大値と最小値の差
であるＰＶ値ＰV を算出し、その逆数を演算して、これ
を許容範囲内に収めるようにしてもよい。また、同様に
図１４に示すように波面の近似曲線４４と測定点４３と
の距離の自乗の総和の平方根であるｒｍｓ値を算出し、
これを許容範囲内に収めるようにしてもよい。これらの
値は、前記干渉計コントローラ３８で参照ミラー３１を
移動させながら干渉縞３３を分析することによって求め
ることができる。

【００６５】以上説明したように、本発明によれば狭帯
域化ユニット１２における各光学部品の波面特性Ｗ(X,
Y) を測定し、それらを合計してグレーティング１０に
入射するグレーティング波面１５の波面形状ＫG(X,Y)を
算出し、これから演算した曲率半径Ｒを所定の許容範囲
内に収めるようにしている。これにより、グレーティン
グ波面１５の曲率半径Ｒを、常にグレーティング１０を
曲げて前記波面補正を行なえる範囲に収められるので、
良質な光品位のエキシマレーザ４を得ることができる。
また、グレーティング１０を曲げることなく良好な波長
特性を得ることも可能である。

【００６６】また、本発明によれば、狭帯域化ユニット
１２における各光学部品の波面特性Ｗ(X,Y) を測定し、
それらの波面特性Ｗ(X,Y) を合計して、狭帯域化ユニッ
ト１２から出射するユニット波面３４の波面特性ＷU(X,
Y)を算出し、これを所定の許容範囲に収めるようにして
いる。これにより、狭帯域化ユニット１２の波面を最適
化できるので、良質な光品位のエキシマレーザ４を得る
ことができる。また、各光学部品の波面特性Ｗ(X,Y) を
把握しているので、光学部品の組み合わせを適切に行な
うことができ、前述したように適切な部品を不適切であ
ると判断して放棄することがなく、部品が無駄にならな
いのでエキシマレーザ４を製作するためのコストを低減
することができる。

【００６７】さらに本発明によれば、狭帯域化ユニット
１２から出射するユニット波面３４の波面形状ＫU(X,Y)
を計測し、このユニット波面３４の平面度ＦU を所定の
許容範囲に収め、かつなるべく最適平面度Ｆopに近くな
るようにグレーティング１０やミラー３７の曲率を調整
することができる。これにより、エキシマレーザ４を発
振させることなく狭帯域化ユニット１２を調整可能であ
るので、実際に発振させる場合に比べて調整時間が短縮
できると共に、前記調整の程度を平面度ＦU という数値
で把握できるので、作業者による調整のばらつきが少な
くなり、繰り返し精度を向上させることができる。

【００６８】また本発明によれば、エキシマレーザ４の
光学部品すべてについて前記波面特性Ｗ(X,Y) を計測す
るとともに、エキシマレーザ４から出射するレーザ波面
３９の波面形状Ｋ(X,Y) を測定し、これを調整している
ので、すべての光学部品における前記歪みの影響を抑え
ることができる。

【００６９】以上の実施形態の説明においては、波面特
性測定装置２０としてフィゾー干渉計を使用している
が、本発明はこれに限定されず、前記波面特性を測定で
きるものであればよく、例えばマイケルソン干渉計等を
使用してもよい。

【００７０】また、前記波面特性測定装置２０から入射
させる波面は平面波４０として説明したが、これは波面
の形状が既知の波面であればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わる波面特性測定の
説明図。

【図２】曲率半径を許容範囲に収める手順の一例を示す
フローチャート。

【図３】第２実施形態に係わるエキシマレーザの構成
図。

【図４】波面特性測定の説明図。

【図５】エキシマレーザの線幅と波面との関係の説明
図。

【図６】ユニット波面の最適化を行なう手順の一例を示
すフローチャート。

【図７】ユニット波面の最適化を行なう手順の一例を示
すフローチャート。

【図８】第３実施形態に係わる曲率半径測定の説明図。

【図９】第４実施形態に係わるエキシマレーザの構成
図。

【図１０】曲率半径測定の説明図。

【図１１】レーザ波面の最適化を行なう手順の一例を示
すフローチャート。

【図１２】エキシマレーザの波面特性測定の説明図。

【図１３】ＰＶ値の説明図。

【図１４】ｒｍｓ値の説明図。

【図１５】従来技術によるエキシマレーザの構成図。

【図１６】波面の歪みの説明図。

【図１７】波面の歪みの説明図。

【図１８】従来技術による波面補正の説明図。

【符号の説明】

１…チャンバ、２…放電電極、３…レーザ光、４…エキ
シマレーザ、５…リアウィンドウ、６…アパーチャ、７
…プリズム、８…測定対象、９…ビームエキスパンダ、
１０…グレーティング、１２…狭帯域化ユニット、１３
…フロントウィンドウ、１４…フロントミラー、１５…
グレーティング波面、１６…ウィンドウ、１７…ウィン
ドウ、１８…光軸、１９…平面波、２０…波面特性測定
装置、２１…凹面波、２２…全反射ミラー、２３…凸面
波、２４…ミラー、２５…アルゴン倍波レーザ、２６…
拡散レンズ、２７…コリメータレンズ、２８…ビームス
プリッタ、２９…レーザ光、３０…ピエゾアクチュエー
タ、３１…参照ミラー、３２…入射波面、３３…干渉
縞、３４…ユニット波面、３５…結像レンズ、３６…Ｃ
ＣＤカメラ、３７…ミラー、３８…干渉計コントロー
ラ、３９…レーザ波面、４０…平面波、４１…出射波
面、４２…波面、４３…測定点、４４…近似曲線。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 狭帯域発振を行なう狭帯域発振エキシマ
   レーザ(4) において、 それぞれの光学部品に対して既知の波面を入射させた際
   の出射波面(41)の形状である波面特性Ｗ(X,Y) を測定
   し、このそれぞれの波面特性Ｗ(X,Y) に基づいて、エキ
   シマレーザ(4) から出射するレーザ光(3) の波面である
   レーザ波面(39)の波面形状ＫL(X,Y)を演算し、このレー
   ザ波面(39)の波面形状ＫL(X,Y)が所定の形状になるよう
   に選択及び調整された光学部品を備えたことを特徴とす
   る狭帯域発振エキシマレーザ(4) 。
2. 【請求項２】 狭帯域化を行なうための光学部品を有す
   る狭帯域化ユニット(12)を備え、狭帯域発振を行なう狭
   帯域発振エキシマレーザ(4) において、 それぞれの光学部品に対して既知の波面を入射させた際
   の出射波面(41)の形状である波面特性Ｗ(X,Y) を測定
   し、このそれぞれの波面特性Ｗ(X,Y) に基づいて、狭帯
   域化ユニット(12)から出射するレーザ光(3) の波面であ
   るユニット波面(34)の波面形状ＫU(X,Y)を演算し、この
   ユニット波面(34)の波面形状ＫU(X,Y)が所定の形状にな
   るように選択及び調整された狭帯域化ユニット(12)の光
   学部品を備えた ことを特徴とする狭帯域発振エキシマ
   レーザ(4) 。
3. 【請求項３】 発振したレーザ光(3) を整形するビーム
   エキスパンダ(9) と、 ビームエキスパンダ(9) の出射光を入射して狭帯域化す
   るグレーティング(10)とを有する狭帯域発振エキシマレ
   ーザ(4) において、 それぞれの光学部品に対して既知の波面を入射させた際
   の出射波面(41)の形状である波面特性Ｗ(X,Y) を測定
   し、このそれぞれの波面特性Ｗ(X,Y) に基づいて、前記
   ビームエキスパンダ(9) を用いたとき出射するレーザ光
   (3) の波面を構成する成分であるグレーティング波面(1
   5)の波面形状ＫG(X,Y)を演算し、このグレーティング波
   面(15)の波面形状ＫG(X,Y)が所定の形状になるように選
   択及び調整された前記ビームエキスパンダ(9) の光学部
   品を備えたことを特徴とする狭帯域発振エキシマレーザ
   (4) 。
4. 【請求項４】 狭帯域発振を行なう狭帯域発振エキシマ
   レーザ(4) において、 前記狭帯域発振エキシマレーザ(4) に既知の波面を入射
   させた際の出射波面(41)であるレーザ波面(39)の波面形
   状ＫL(X,Y)を測定して、この波面形状ＫL(X,Y)が所定の
   形状になるように波面を調整する調整手段を備えたこと
   を特徴とする狭帯域発振エキシマレーザ(4) 。
5. 【請求項５】 狭帯域化を行なうための光学部品を有す
   る狭帯域化ユニット(12)を備え、狭帯域発振を行なう狭
   帯域発振エキシマレーザ(4) において、 前記狭帯域化ユニット(12)に既知の波面を入射させた際
   の出射波面(41)であるユニット波面(34)の波面形状ＫU
   (X,Y)を測定して、この波面形状ＫU(X,Y)が所定の形状
   になるように波面を調整する調整手段を有する狭帯域化
   ユニット(12)を備えたことを特徴とする狭帯域発振エキ
   シマレーザ(4) 。
6. 【請求項６】 狭帯域発振を行なう狭帯域発振エキシマ
   レーザ(4) の波面最適化方法において、 既知の波面を入射させた際の出射波面(41)の形状である
   波面特性Ｗ(X,Y) をそれぞれの光学部品に対して測定
   し、 このそれぞれの波面特性Ｗ(X,Y) に基づいて、各光学部
   品を組み合わせた際の波面形状Ｋ(X,Y) を演算し、 この波面形状Ｋ(X,Y) が所定の形状となるように前記各
   光学部品の選択を行なうようにしたことを特徴とする狭
   帯域発振エキシマレーザ(4) の波面最適化方法。
7. 【請求項７】 狭帯域発振を行なう狭帯域発振エキシマ
   レーザ(4) の波面最適化方法において、 狭帯域化ユニット(12)を組み立て、 前記狭帯域化ユニット(12)に既知の波面を入射させた際
   の出射波面(41)であるユニット波面(34)の波面形状ＫU
   (X,Y)を前記組み立てられた狭帯域化ユニット(12)に対
   して測定し、 この波面形状ＫU(X,Y)が所定の形状となるように前記光
   学部品の調整を行なうようにしたことを特徴とする狭帯
   域発振エキシマレーザ(4) の波面最適化方法。
8. 【請求項８】 狭帯域発振を行なう狭帯域発振エキシマ
   レーザ(4) の波面最適化方法において、 狭帯域発振エキシマレーザ(4) を組み立て、 この狭帯域発振エキシマレーザ(4) に既知の波面を入射
   させた際の出射波面(41)であるレーザ波面(39)の波面形
   状ＫL(X,Y)を前記組み立てられたエキシマレーザ(4) に
   対して測定し、 この波面形状ＫL(X,Y)が所定の形状となるように前記光
   学部品の調整を行なうようにしたことを特徴とする狭帯
   域発振エキシマレーザ(4) の波面最適化方法。