JPH1174601A - 不安定な共鳴キャビティを用いた極めて狭い帯域のレーザ - Google Patents
不安定な共鳴キャビティを用いた極めて狭い帯域のレーザInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極めて狭い帯域のレーザを提供する。
【解決手段】 極めて狭い帯域幅は、出力カップラを構
成している円筒形部分反射鏡を、ビームエキスパンダ及
び湾曲した格子を有する線狭めモジュールと組合わせて
使用して不安定共鳴キャビティを形成させることによっ
て達成される。
成している円筒形部分反射鏡を、ビームエキスパンダ及
び湾曲した格子を有する線狭めモジュールと組合わせて
使用して不安定共鳴キャビティを形成させることによっ
て達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、狭帯域レーザに関
し、詳しく述べれば、狭帯域ＫｒＦレーザに関する。
し、詳しく述べれば、狭帯域ＫｒＦレーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザの出力の帯域幅を減少させる技術
は公知である。エキシマレーザに使用されるこれらの技
術の幾つかが、John F. Reintjes at pages 44-50 in L
aser Handbook, Vol. 5, North-Holland Physics Publi
shing, Elsevier Science Publishers B.V. に記載され
ている。これらの技術は、波長選択用エシェル( echell
e ) 格子を含む格子を使用することを含む。格子を含む
全ての周波数選択要素の選択性は、角度的分散に依存し
ている。従って、これらの周波数選択システムのスペク
トル分解能は、ビーム発散を減少させることによって改
善される。発散は、小さいアパーチャを使用することに
よって減少させることができる。１つの公知技術では、
周波数選択要素の上流に望遠鏡のようなビームエキスパ
ンダを用いてそれを拡張することによって、ビームの発
散を減少させている。ビームの拡張は、ビームエキスパ
ンダの倍率だけ発散角が減少する。ビームを単一の方向
に拡大するために、ゲイン媒体と周波数選択要素との間
に挿入されたプリズムが使用されてきた。不安定な共鳴
器が公知であり、ビーム発散を減少させるように不安定
な共鳴器を構成できることも公知である。
は公知である。エキシマレーザに使用されるこれらの技
術の幾つかが、John F. Reintjes at pages 44-50 in L
aser Handbook, Vol. 5, North-Holland Physics Publi
shing, Elsevier Science Publishers B.V. に記載され
ている。これらの技術は、波長選択用エシェル( echell
e ) 格子を含む格子を使用することを含む。格子を含む
全ての周波数選択要素の選択性は、角度的分散に依存し
ている。従って、これらの周波数選択システムのスペク
トル分解能は、ビーム発散を減少させることによって改
善される。発散は、小さいアパーチャを使用することに
よって減少させることができる。１つの公知技術では、
周波数選択要素の上流に望遠鏡のようなビームエキスパ
ンダを用いてそれを拡張することによって、ビームの発
散を減少させている。ビームの拡張は、ビームエキスパ
ンダの倍率だけ発散角が減少する。ビームを単一の方向
に拡大するために、ゲイン媒体と周波数選択要素との間
に挿入されたプリズムが使用されてきた。不安定な共鳴
器が公知であり、ビーム発散を減少させるように不安定
な共鳴器を構成できることも公知である。
【０００３】曲がり格子 湾曲した波面を補償するための曲げられた格子が知られ
ている。米国特許第 5,095,492号には、光路内の光学成
分によって生ずるひずみを補正するために、平らな出力
カップラを有するレーザ共鳴器内に使用されるこのよう
な格子が開示されている。エキシマレーザ 現在ＫｒＦエキシマレーザは、集積回路リトグラフィ産
業において作業用光源になりつつある。典型的な従来技
術のＫｒＦエキシマレーザを、図１及び図２に示す。パ
ルス電力モジュール２は、約 100ｎｓ幅の電気パルス
を、放電室８内に配置された電極６に供給する。電極は
約 28 インチの長さであり、約 3/5インチ離間してい
る。典型的なリトグラフィレーザは、約 1,000Ｈｚの高
パルスレートで動作する。この理由から、電極間の空間
を通してレーザガス（典型的な例は、約 0.1％のフッ
素、1.3 ％のクリプトン、及び残余が緩衝ガスとして機
能するネオン）を循環させる必要がある。これはレーザ
放電室内に配置されているタンジェンシャルブロア１０
によって行われる。レーザガスは、これもレーザ放電室
内に配置されている熱交換器を用いて冷却される。市販
のエキシマレーザシステムは、典型的には幾つかのモジ
ュールからなり、これらのモジュールはシステムの残余
部分を妨害することなく迅速に交換できるようになって
いる。図１に示す主要モジュールは、レーザ室８、パル
ス電力モジュール２、出力カップラ１６、線狭めモジュ
ール１８、波長計２０、コンピュータ制御ユニット２
２、及び周辺支援サブシステム、を含んでいる。
ている。米国特許第 5,095,492号には、光路内の光学成
分によって生ずるひずみを補正するために、平らな出力
カップラを有するレーザ共鳴器内に使用されるこのよう
な格子が開示されている。エキシマレーザ 現在ＫｒＦエキシマレーザは、集積回路リトグラフィ産
業において作業用光源になりつつある。典型的な従来技
術のＫｒＦエキシマレーザを、図１及び図２に示す。パ
ルス電力モジュール２は、約 100ｎｓ幅の電気パルス
を、放電室８内に配置された電極６に供給する。電極は
約 28 インチの長さであり、約 3/5インチ離間してい
る。典型的なリトグラフィレーザは、約 1,000Ｈｚの高
パルスレートで動作する。この理由から、電極間の空間
を通してレーザガス（典型的な例は、約 0.1％のフッ
素、1.3 ％のクリプトン、及び残余が緩衝ガスとして機
能するネオン）を循環させる必要がある。これはレーザ
放電室内に配置されているタンジェンシャルブロア１０
によって行われる。レーザガスは、これもレーザ放電室
内に配置されている熱交換器を用いて冷却される。市販
のエキシマレーザシステムは、典型的には幾つかのモジ
ュールからなり、これらのモジュールはシステムの残余
部分を妨害することなく迅速に交換できるようになって
いる。図１に示す主要モジュールは、レーザ室８、パル
ス電力モジュール２、出力カップラ１６、線狭めモジュ
ール１８、波長計２０、コンピュータ制御ユニット２
２、及び周辺支援サブシステム、を含んでいる。
【０００４】放電室は、約３気圧の圧力で作動する。こ
れらの従来技術のレーザは、典型的には約 600Ｈｚ乃至
1,000Ｈｚのパルスモードで動作し、パルス当たりのエ
ネルギは約 10 ｍＪであり、レーザパルスの持続時間は
約 15 ｎｓである。従って、レーザビームの平均パワー
は約６乃至 10 Ｗであり、パルスの平均パワーは約 700
ｋＷの範囲内である。300 ｎｍ以下の波長では、色補正
を有する屈折システムを提供する使用可能な技術は存在
しない。従って、ステッパレンズは、色補正能力を有し
てはいない。ＫｒＦエキシマレーザは、約 248ｎｍの表
示波長で動作し、約 300ｐｍ（半値全幅、即ちＦＷＨ
Ｍ）の固有帯域幅を有している。ステッパであろうと、
スキャナであろうと、屈折システム（開口数＞0.5 ）の
場合には、光源の波長を実質的に一定に（変動及び広が
りをピコメートル範囲に最小化して）保持する必要があ
る。現在市販されている従来技術のレーザシステムは、
約 248ｎｍの表示波長で、約 0.8ｐｍ（ 0.0008 ｎｍ）
の帯域幅のＫｒＦレーザビームを発生することができ
る。最良市販レーザの波長安定度は、約 0.25 ｐｍであ
る。これらのパラメータを用いたステッパは、約 0.3ミ
クロンの分解能を有する集積回路を製造できるステッパ
装置を得ることができる。
れらの従来技術のレーザは、典型的には約 600Ｈｚ乃至
1,000Ｈｚのパルスモードで動作し、パルス当たりのエ
ネルギは約 10 ｍＪであり、レーザパルスの持続時間は
約 15 ｎｓである。従って、レーザビームの平均パワー
は約６乃至 10 Ｗであり、パルスの平均パワーは約 700
ｋＷの範囲内である。300 ｎｍ以下の波長では、色補正
を有する屈折システムを提供する使用可能な技術は存在
しない。従って、ステッパレンズは、色補正能力を有し
てはいない。ＫｒＦエキシマレーザは、約 248ｎｍの表
示波長で動作し、約 300ｐｍ（半値全幅、即ちＦＷＨ
Ｍ）の固有帯域幅を有している。ステッパであろうと、
スキャナであろうと、屈折システム（開口数＞0.5 ）の
場合には、光源の波長を実質的に一定に（変動及び広が
りをピコメートル範囲に最小化して）保持する必要があ
る。現在市販されている従来技術のレーザシステムは、
約 248ｎｍの表示波長で、約 0.8ｐｍ（ 0.0008 ｎｍ）
の帯域幅のＫｒＦレーザビームを発生することができ
る。最良市販レーザの波長安定度は、約 0.25 ｐｍであ
る。これらのパラメータを用いたステッパは、約 0.3ミ
クロンの分解能を有する集積回路を製造できるステッパ
装置を得ることができる。
【０００５】分解能を改善するためには、より狭い帯域
幅が必要である。例えば、帯域幅を0.6ｐｍ（ＦＷＨ
Ｍ）より狭くすれば、分解能を 0.25 ミクロン以下に改
善することができる。上述したように、帯域幅は、通常
はパルスの最大パワーの半分における全幅として測定さ
れる（パルスパワー対波長のチャート上で）。パルス品
質の別の重要な測度は「 95 ％インテグラル」と呼ばれ
るものである。これは、パルスエネルギの 95 ％を含む
パルスの部分のスペクトル幅である。 95 ％帯域幅は、
約 1.5ｐｍ乃至 2.0ｐｍより狭いことが望ましい。しか
しながら、従来技術のＫｒＦレーザは、レーザの寿命の
間に３ｐｍの「 95 ％インテグラル」を提供できるだけ
である。産業界の要望 ステッパ装置の性能は、装置の動作寿命の間、レーザの
最小帯域幅を維持することに臨界的に依存する。従っ
て、長期間にわたって工場で動作可能であり、改善され
た波長安定度と狭められた帯域幅とを有する信頼できる
生産品質のエキシマレーザシステムに対する要望が存在
している。
幅が必要である。例えば、帯域幅を0.6ｐｍ（ＦＷＨ
Ｍ）より狭くすれば、分解能を 0.25 ミクロン以下に改
善することができる。上述したように、帯域幅は、通常
はパルスの最大パワーの半分における全幅として測定さ
れる（パルスパワー対波長のチャート上で）。パルス品
質の別の重要な測度は「 95 ％インテグラル」と呼ばれ
るものである。これは、パルスエネルギの 95 ％を含む
パルスの部分のスペクトル幅である。 95 ％帯域幅は、
約 1.5ｐｍ乃至 2.0ｐｍより狭いことが望ましい。しか
しながら、従来技術のＫｒＦレーザは、レーザの寿命の
間に３ｐｍの「 95 ％インテグラル」を提供できるだけ
である。産業界の要望 ステッパ装置の性能は、装置の動作寿命の間、レーザの
最小帯域幅を維持することに臨界的に依存する。従っ
て、長期間にわたって工場で動作可能であり、改善され
た波長安定度と狭められた帯域幅とを有する信頼できる
生産品質のエキシマレーザシステムに対する要望が存在
している。
【０００６】
【発明の概要】本発明は、極めて狭い帯域幅のレーザを
提供する。この極めて狭い帯域幅は、出力カップラを構
成している円筒形部分反射鏡と、ビームエキスパンダ及
びこの円筒形鏡によって生ずる波面ひずみを補正するた
めに僅かに湾曲させた格子からなる線狭めシステムとを
組合わせて、不安定な共鳴キャビティを形成させること
によって達成する。好ましい実施例では、ビームを拡張
するためにプリズムを使用する。
提供する。この極めて狭い帯域幅は、出力カップラを構
成している円筒形部分反射鏡と、ビームエキスパンダ及
びこの円筒形鏡によって生ずる波面ひずみを補正するた
めに僅かに湾曲させた格子からなる線狭めシステムとを
組合わせて、不安定な共鳴キャビティを形成させること
によって達成する。好ましい実施例では、ビームを拡張
するためにプリズムを使用する。
【０００７】
【実施例】以下に、添付図面を参照して本発明の好まし
い実施例を説明する。基本原理 典型的な従来技術の不安定共鳴キャビティを図１２に示
す。この例の共鳴キャビティは、凸面鏡６２（これは全
反射または部分反射であることができる）、及び大直径
の完全反射凹面鏡６４によって形成されている。ゲイン
媒体６５からの出力ビームの断面（出力カップラの中心
に完全反射性鏡を置いたものとして）を６６に示す。本
発明の例を図１３に示す。出力カップラは、20％部分反
射円筒形凸面鏡６８からなっている。ゲイン媒体６５の
出力は、線狭めモジュール内で狭められる。線狭めモジ
ュールは、ビームを円筒形鏡６８の軸に直角な単一の方
向に拡張するプリズムビームエキスパンダ７０と、旋回
する完全反射鏡７２と、格子７４とからなる。格子７４
は、調整可能な湾曲を有し、円筒形鏡６８によって生ず
る波面ひずみを補正するように調整される。好ましい実
施例では、格子の湾曲は、圧縮ばねと、格子７４の両端
から伸びている脚７８及び８０の内側に圧縮力を印加す
るねじ付きマイクロメータ押しボルト７６とによって発
生させる。アパーチャ８２及び８４は、ビームの断面寸
法を制限する。
い実施例を説明する。基本原理 典型的な従来技術の不安定共鳴キャビティを図１２に示
す。この例の共鳴キャビティは、凸面鏡６２（これは全
反射または部分反射であることができる）、及び大直径
の完全反射凹面鏡６４によって形成されている。ゲイン
媒体６５からの出力ビームの断面（出力カップラの中心
に完全反射性鏡を置いたものとして）を６６に示す。本
発明の例を図１３に示す。出力カップラは、20％部分反
射円筒形凸面鏡６８からなっている。ゲイン媒体６５の
出力は、線狭めモジュール内で狭められる。線狭めモジ
ュールは、ビームを円筒形鏡６８の軸に直角な単一の方
向に拡張するプリズムビームエキスパンダ７０と、旋回
する完全反射鏡７２と、格子７４とからなる。格子７４
は、調整可能な湾曲を有し、円筒形鏡６８によって生ず
る波面ひずみを補正するように調整される。好ましい実
施例では、格子の湾曲は、圧縮ばねと、格子７４の両端
から伸びている脚７８及び８０の内側に圧縮力を印加す
るねじ付きマイクロメータ押しボルト７６とによって発
生させる。アパーチャ８２及び８４は、ビームの断面寸
法を制限する。
【０００８】本発明の別の実施例は、出力カップラとし
て部分反射円筒形凹面鏡と、反射性凸面が得られるよう
に僅かに曲げられている格子とを使用する。極めて狭い帯域のＫｒＦレーザ 本発明の特色を使用した極めて狭い帯域のＫｒＦレーザ
を以下に説明する。室 図３に示す本発明の好ましい実施例の放電室８は、従来
技術の放電室と同一である。室８は、数気圧の腐食性ガ
スを収容するように設計された容器である。放電領域
は、1.2 乃至 2.5ｃｍの空隙によって分離された２つの
電極６によって限定されている。陰極は絶縁構造によっ
て支持され（それが高電圧に接続されるので）、一方陽
極は接地電位にある金属室に取付けられている。プレイ
オン化は、放電領域の何れかの側に配置されているコロ
ナ放電プレイオナイザによって行われる。レーザガスが
腐食性であるので、室には、フッ素の攻撃に耐えるよう
に選択された特定金属が使用されている。しかしなが
ら、それでもフッ素ガスは室壁及び電極のような室の内
部成分と反応し、従ってフッ素が消費され、金属フッ化
物汚染が生成される。金属フッ化物は、図示してない静
電集塵器によって捕捉される。少量のレーザガスが室か
ら抽出され、負に帯電した高電界ワイヤの個所を通過さ
せて塵を捕捉する。無塵ガスはウィンドウから解放さ
れ、それらは清浄に保たれる。
て部分反射円筒形凹面鏡と、反射性凸面が得られるよう
に僅かに曲げられている格子とを使用する。極めて狭い帯域のＫｒＦレーザ 本発明の特色を使用した極めて狭い帯域のＫｒＦレーザ
を以下に説明する。室 図３に示す本発明の好ましい実施例の放電室８は、従来
技術の放電室と同一である。室８は、数気圧の腐食性ガ
スを収容するように設計された容器である。放電領域
は、1.2 乃至 2.5ｃｍの空隙によって分離された２つの
電極６によって限定されている。陰極は絶縁構造によっ
て支持され（それが高電圧に接続されるので）、一方陽
極は接地電位にある金属室に取付けられている。プレイ
オン化は、放電領域の何れかの側に配置されているコロ
ナ放電プレイオナイザによって行われる。レーザガスが
腐食性であるので、室には、フッ素の攻撃に耐えるよう
に選択された特定金属が使用されている。しかしなが
ら、それでもフッ素ガスは室壁及び電極のような室の内
部成分と反応し、従ってフッ素が消費され、金属フッ化
物汚染が生成される。金属フッ化物は、図示してない静
電集塵器によって捕捉される。少量のレーザガスが室か
ら抽出され、負に帯電した高電界ワイヤの個所を通過さ
せて塵を捕捉する。無塵ガスはウィンドウから解放さ
れ、それらは清浄に保たれる。
【０００９】パルス電力モジュール この好ましい実施例は、図４に示すソリッドステートパ
ルス化電力モジュール（ＳＳＰＰＭ）回路を使用してい
る。従来技術のサイラトロンシステムの 20 ｋＶ電源
は、１ｋＶの電源に置換されている。サイラトロンスイ
ッチはＳＣＲスイッチに置換されている。ＳＣＲスイッ
チはＣp に直接フィードせず、その代わりにＣ0 のエネ
ルギはＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 、ステップアップ変成器、及び
可飽和インダクタによって形成されているパルス圧縮回
路に印加される。この回路の動作は以下のようである。
Ｃ0 上に蓄積された直流電荷は、ＳＣＲ及びインダクタ
Ｌ0を通してＣ1 へスイッチされる。可飽和インダクタ
Ｌ1 は、Ｃ1 上の電圧を約 2.5μｓ遅らせた後に導通
し、電荷をＣ1 からＣ2 へ転送できるようになる。第２
の可飽和インダクタＬ2 は、Ｃ2 上の電圧を約 500μｓ
遅らせた後に、Ｃ2 上の電荷を 1 : 20 のステップアッ
プ変成器の一時巻線へ流すことができるようになる。ス
テップアップ変成器からの出力は、可飽和インダクタＬ
3 が約 100−150ｎｓの後に導通するまで、Ｃ3 上に蓄
積される。電荷は最後にＬ3 からＣp へ転送され、レー
ザ放電が発生する。図５の下段に示すＣp 上の電圧波形
は、ＳＣＲ波形が殆ど、または全く事後リンギングを呈
していないことを除いて、等価サイラトロンスイッチ式
パルス化電力モジュールによって発生される形状と精密
に一致している。ＳＳＰＰＭはより複雑になっている
が、高価で短寿命のサイラトロンを排除したことによっ
て相殺される。図５に、パルス制御の改善が示されてい
る。ＳＳＰＰＭの付加的な、そして重要な特色は、図６
に示すように、レーザ室から反射したエネルギが回収さ
れることである。ＳＳＰＰＭでは、インピーダンスの不
整合によりレーザ室から反射したエネルギは、ＳＳＰＰ
Ｍとレーザ室との間を往復してリングすることはない。
ＳＳＰＰＭ回路は、この反射したエネルギを全てパルス
形成回路網を通してＣ0 内へ戻すように伝送する。この
エネルギがＣ0 上に回収されるとＳＣＲはスイッチオフ
し、この捕捉されたエネルギはＣ0上に留まる。従っ
て、レーザ電極にまたがる電圧波形は、動作電圧、ガス
混合体、または室状態には無関係に、充分に調和された
システムの挙動を呈する。この性能は、全てのレーザ動
作状態にわたって維持される。
ルス化電力モジュール（ＳＳＰＰＭ）回路を使用してい
る。従来技術のサイラトロンシステムの 20 ｋＶ電源
は、１ｋＶの電源に置換されている。サイラトロンスイ
ッチはＳＣＲスイッチに置換されている。ＳＣＲスイッ
チはＣp に直接フィードせず、その代わりにＣ0 のエネ
ルギはＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 、ステップアップ変成器、及び
可飽和インダクタによって形成されているパルス圧縮回
路に印加される。この回路の動作は以下のようである。
Ｃ0 上に蓄積された直流電荷は、ＳＣＲ及びインダクタ
Ｌ0を通してＣ1 へスイッチされる。可飽和インダクタ
Ｌ1 は、Ｃ1 上の電圧を約 2.5μｓ遅らせた後に導通
し、電荷をＣ1 からＣ2 へ転送できるようになる。第２
の可飽和インダクタＬ2 は、Ｃ2 上の電圧を約 500μｓ
遅らせた後に、Ｃ2 上の電荷を 1 : 20 のステップアッ
プ変成器の一時巻線へ流すことができるようになる。ス
テップアップ変成器からの出力は、可飽和インダクタＬ
3 が約 100−150ｎｓの後に導通するまで、Ｃ3 上に蓄
積される。電荷は最後にＬ3 からＣp へ転送され、レー
ザ放電が発生する。図５の下段に示すＣp 上の電圧波形
は、ＳＣＲ波形が殆ど、または全く事後リンギングを呈
していないことを除いて、等価サイラトロンスイッチ式
パルス化電力モジュールによって発生される形状と精密
に一致している。ＳＳＰＰＭはより複雑になっている
が、高価で短寿命のサイラトロンを排除したことによっ
て相殺される。図５に、パルス制御の改善が示されてい
る。ＳＳＰＰＭの付加的な、そして重要な特色は、図６
に示すように、レーザ室から反射したエネルギが回収さ
れることである。ＳＳＰＰＭでは、インピーダンスの不
整合によりレーザ室から反射したエネルギは、ＳＳＰＰ
Ｍとレーザ室との間を往復してリングすることはない。
ＳＳＰＰＭ回路は、この反射したエネルギを全てパルス
形成回路網を通してＣ0 内へ戻すように伝送する。この
エネルギがＣ0 上に回収されるとＳＣＲはスイッチオフ
し、この捕捉されたエネルギはＣ0上に留まる。従っ
て、レーザ電極にまたがる電圧波形は、動作電圧、ガス
混合体、または室状態には無関係に、充分に調和された
システムの挙動を呈する。この性能は、全てのレーザ動
作状態にわたって維持される。
【００１０】スペクトル狭め ＫｒＦレーザのスペクトル狭めは、その短いパルス幅
（ 10 乃至 15 ｎｓ、ＦＷＨＭ）及びＵＶ波長によって
複雑になる。パルスが短いためにキャビティ内のパワー
は極めて高くなり（〜１ＭＷ／ｃｍ2 ）、248 ｎｍにお
いて吸収係数が高い光学材料を短い波長が熱的に変形さ
せ得る。また、共鳴器（線狭め光学要素を含む）を通る
ラウンドトリップの合計数は、典型的なレーザの場合に
は約３乃至４と小さい。共鳴器を通る１回のパスの線幅
をΔλ1 とすれば、ｎ回のパスの後の最終線幅Δλ
f は、 Δλf ＝Δλ1 ／√ｎ （１） で与えられる。従って、光学システムの１回のパスの線
幅は、せいぜい、最終線幅の２倍程度の大きさである。
従って、広帯域スペクトルを線狭めされたスペクトルへ
の変換（即ち 300ｐｍから＜１ｐｍへ）の光学システム
の効率は極めて高くなければならない。
（ 10 乃至 15 ｎｓ、ＦＷＨＭ）及びＵＶ波長によって
複雑になる。パルスが短いためにキャビティ内のパワー
は極めて高くなり（〜１ＭＷ／ｃｍ2 ）、248 ｎｍにお
いて吸収係数が高い光学材料を短い波長が熱的に変形さ
せ得る。また、共鳴器（線狭め光学要素を含む）を通る
ラウンドトリップの合計数は、典型的なレーザの場合に
は約３乃至４と小さい。共鳴器を通る１回のパスの線幅
をΔλ1 とすれば、ｎ回のパスの後の最終線幅Δλ
f は、 Δλf ＝Δλ1 ／√ｎ （１） で与えられる。従って、光学システムの１回のパスの線
幅は、せいぜい、最終線幅の２倍程度の大きさである。
従って、広帯域スペクトルを線狭めされたスペクトルへ
の変換（即ち 300ｐｍから＜１ｐｍへ）の光学システム
の効率は極めて高くなければならない。
【００１１】共鳴キャビティ この実施例では、図３に示すように 20 ％部分反射円筒
形凸面鏡６８を使用する。共鳴キャビティの反対側は、
図３に示すように線狭めモジュールである。このモジュ
ール１８の詳細は図７に示してある。図７に示すよう
に、３つのプリズムビームエキスパンダ３０、３２、及
び３４が線狭めモジュール内に挿入され、ビームを水平
方向に約 20 倍まで拡張し、従ってその方向における発
散を減少させている。レーザの両端に２つのアパーチャ
が使用され、発散を更に減少させている。拡張されたビ
ームは完全反射鏡３６によって反射され、図７に示すよ
うに曲げメカニズム４０によって曲げられて円筒形凹面
格子表面にされた格子３８上に到達する。格子３８は、
典型的には Corning, Inc.製のＵＬＥ硝子のような低膨
張硝子で作られる。２つの脚７８及び８０が、格子３８
に接着されている。
形凸面鏡６８を使用する。共鳴キャビティの反対側は、
図３に示すように線狭めモジュールである。このモジュ
ール１８の詳細は図７に示してある。図７に示すよう
に、３つのプリズムビームエキスパンダ３０、３２、及
び３４が線狭めモジュール内に挿入され、ビームを水平
方向に約 20 倍まで拡張し、従ってその方向における発
散を減少させている。レーザの両端に２つのアパーチャ
が使用され、発散を更に減少させている。拡張されたビ
ームは完全反射鏡３６によって反射され、図７に示すよ
うに曲げメカニズム４０によって曲げられて円筒形凹面
格子表面にされた格子３８上に到達する。格子３８は、
典型的には Corning, Inc.製のＵＬＥ硝子のような低膨
張硝子で作られる。２つの脚７８及び８０が、格子３８
に接着されている。
【００１２】曲げメカニズム４０は、脚７８及び８０の
内側に圧縮力を加えて格子３８の回折格子表面に円筒形
凹面曲線を作るために使用される。ねじ付きの押しボル
ト７６を脚８０内の対応するねじ内で回転させると、円
筒形フィッティング８６がばね８８に対して変位し、ば
ね８８を座金９０、軸受９２、座金９４、押し棒ハウジ
ング９８、及び脚７８に対して圧縮する。円筒形フィッ
ティング８６は、押し棒１００に取付けられている。ば
ね８８、座金９０及び９４、軸受９２、及び押し棒ハウ
ジング９８は押し棒１００上を滑る。従って、押しボル
ト７６の回転ヘッド８５によって生ずるばね８８の圧縮
力が脚８０及び７８の内側に加えられ、それらを僅かに
広げて格子３８の格子表面を円筒形凹面形状にする。こ
の湾曲は極めて僅かであることが好ましい。例えば、半
径５ｍに対応する凸表面湾曲を有する円筒形鏡６８によ
って生ずる波面ひずみを補正するためには、格子３８の
補償用凹面の湾曲は、格子から約 1400 ｍの距離に位置
する焦点を発生させる曲率である必要がある。実験によ
れば、脚７８及び８０の内側に数ポンドの圧縮力を印加
することによって適切な曲率が得られることが分かっ
た。出力カップラに比して遙かに小さいこの格子の湾曲
により、本実施例のプリズムビームエキスパンダ配列の
倍率が得られる。このメカニズムによって与えられる調
整は、プリズムの加熱によって生ずる意図せざるひずみ
のような、出力カップラによって生ずるもの以外のひず
みを補償するのにも使用できる。（図７には、格子の湾
曲が大幅に誇張して描かれている。）ひずみが時間依存
であり得るようなアプリケーションにおいては、ねじ付
き押しボルト７６を回転させるために電動機制御を付加
することができ、またこの時間依存可変ひずみを最小に
するために実時間フィードバック制御を設けることがで
きる。
内側に圧縮力を加えて格子３８の回折格子表面に円筒形
凹面曲線を作るために使用される。ねじ付きの押しボル
ト７６を脚８０内の対応するねじ内で回転させると、円
筒形フィッティング８６がばね８８に対して変位し、ば
ね８８を座金９０、軸受９２、座金９４、押し棒ハウジ
ング９８、及び脚７８に対して圧縮する。円筒形フィッ
ティング８６は、押し棒１００に取付けられている。ば
ね８８、座金９０及び９４、軸受９２、及び押し棒ハウ
ジング９８は押し棒１００上を滑る。従って、押しボル
ト７６の回転ヘッド８５によって生ずるばね８８の圧縮
力が脚８０及び７８の内側に加えられ、それらを僅かに
広げて格子３８の格子表面を円筒形凹面形状にする。こ
の湾曲は極めて僅かであることが好ましい。例えば、半
径５ｍに対応する凸表面湾曲を有する円筒形鏡６８によ
って生ずる波面ひずみを補正するためには、格子３８の
補償用凹面の湾曲は、格子から約 1400 ｍの距離に位置
する焦点を発生させる曲率である必要がある。実験によ
れば、脚７８及び８０の内側に数ポンドの圧縮力を印加
することによって適切な曲率が得られることが分かっ
た。出力カップラに比して遙かに小さいこの格子の湾曲
により、本実施例のプリズムビームエキスパンダ配列の
倍率が得られる。このメカニズムによって与えられる調
整は、プリズムの加熱によって生ずる意図せざるひずみ
のような、出力カップラによって生ずるもの以外のひず
みを補償するのにも使用できる。（図７には、格子の湾
曲が大幅に誇張して描かれている。）ひずみが時間依存
であり得るようなアプリケーションにおいては、ねじ付
き押しボルト７６を回転させるために電動機制御を付加
することができ、またこの時間依存可変ひずみを最小に
するために実時間フィードバック制御を設けることがで
きる。
【００１３】実験結果 以下に説明する全ての実験は、図１及び２に示すような
Cymer Model ELS5400レーザを図３に示すように変更し
て使用した。使用した出力カップラ６８は円筒形凸面鏡
（曲率半径ｒ＝５ｍ）である。鏡の凸表面はＲ＝ 20 ％
の反射が得られるように被膜され、平らな表面はＡＲ被
膜されている。図７に示すように、回折格子３８は曲げ
られて円筒形凹格子表面を形成し、円筒形鏡６８によっ
て生ずるレーザ光波面ひずみを補償するようになってい
る。この調整は、ねじ付き押しボルトヘッド８５を回転
させることによって、圧縮力を脚７８及び８０に加えて
行われる。ヘッド８５を回転させないことも任意であ
り、これらの実験の場合、ボルト７６を回転させると、
出力ビームに影響が出始めた。このシステムは、ある意
味において、標準望遠鏡式キャビティに類似している。
主な相違点は、本実施例では湾曲した後鏡として回折格
子を、線狭め要素と同時に使用していることである。ま
た本実施例では、球形望遠鏡式キャビティではなく、円
筒形望遠鏡式キャビティを使用しているので、一方向、
即ち水平にのみ「望遠鏡式」特性を呈する。試験に使用
したレーザは、３億パルスの動作履歴を有する融解シリ
カプリズムを有する線狭めモジュールを備えていた。試
験に使用した室は、９億パルスにわたって使用済みのも
のである。図９にλFWHM及びλ95% 調整の依存性を示
す。ガス混合体は 0.28 ｋＰａのＦ2 （合計ガス圧が 2
90ｋＰａの場合、Ｋｒが約 3.9ｋＰａ、残余のガスは緩
衝ガスとしてのＮｅ）である。レーザは、50パルスバー
ストを 1000 Ｈｚの繰り返し周波数で、またバースト間
を 0.2ｓで動作させた。図９から、ボルトヘッド８５を
1/2回転させた時のλFWHMは約 0.35 ｐｍであり、４回
転までは 0.4ｐｍ以下に留まり、それ以上回転させると
上昇し始めることが分かる。一方、95％インテグラル
（λ95% ）は、1/2 回転において最高であり、６回転ま
で徐々に減少している。図９の点線は、従来技術の標準
出力カップラを使用して同一レーザで得た最良結果を示
している。
Cymer Model ELS5400レーザを図３に示すように変更し
て使用した。使用した出力カップラ６８は円筒形凸面鏡
（曲率半径ｒ＝５ｍ）である。鏡の凸表面はＲ＝ 20 ％
の反射が得られるように被膜され、平らな表面はＡＲ被
膜されている。図７に示すように、回折格子３８は曲げ
られて円筒形凹格子表面を形成し、円筒形鏡６８によっ
て生ずるレーザ光波面ひずみを補償するようになってい
る。この調整は、ねじ付き押しボルトヘッド８５を回転
させることによって、圧縮力を脚７８及び８０に加えて
行われる。ヘッド８５を回転させないことも任意であ
り、これらの実験の場合、ボルト７６を回転させると、
出力ビームに影響が出始めた。このシステムは、ある意
味において、標準望遠鏡式キャビティに類似している。
主な相違点は、本実施例では湾曲した後鏡として回折格
子を、線狭め要素と同時に使用していることである。ま
た本実施例では、球形望遠鏡式キャビティではなく、円
筒形望遠鏡式キャビティを使用しているので、一方向、
即ち水平にのみ「望遠鏡式」特性を呈する。試験に使用
したレーザは、３億パルスの動作履歴を有する融解シリ
カプリズムを有する線狭めモジュールを備えていた。試
験に使用した室は、９億パルスにわたって使用済みのも
のである。図９にλFWHM及びλ95% 調整の依存性を示
す。ガス混合体は 0.28 ｋＰａのＦ2 （合計ガス圧が 2
90ｋＰａの場合、Ｋｒが約 3.9ｋＰａ、残余のガスは緩
衝ガスとしてのＮｅ）である。レーザは、50パルスバー
ストを 1000 Ｈｚの繰り返し周波数で、またバースト間
を 0.2ｓで動作させた。図９から、ボルトヘッド８５を
1/2回転させた時のλFWHMは約 0.35 ｐｍであり、４回
転までは 0.4ｐｍ以下に留まり、それ以上回転させると
上昇し始めることが分かる。一方、95％インテグラル
（λ95% ）は、1/2 回転において最高であり、６回転ま
で徐々に減少している。図９の点線は、従来技術の標準
出力カップラを使用して同一レーザで得た最良結果を示
している。
【００１４】部分反射鏡６５は、それを通過するビーム
の一部に対してレンズとして機能することに注目された
い。この効果は、各アプリケーションにおいて考慮すべ
きである。鏡の後側は、凹面または平面であることが好
ましい。後者の場合、出力カップラは得られたビームの
ための僅かに集束するレンズとして働く。従って、この
集束効果を補償するために、従来から公知の適切な光学
系を設けることができる。出力カップラ６５の後側から
の反射を考慮し、無反射被膜、後面の角度付け、または
部分反射鏡の離軸及び補償角のような公知の従来の技術
を使用し（図１４に示すように）、発生してしまった後
側からの反射が能動レージング媒体から外れるように導
いて対処すべきである。
の一部に対してレンズとして機能することに注目された
い。この効果は、各アプリケーションにおいて考慮すべ
きである。鏡の後側は、凹面または平面であることが好
ましい。後者の場合、出力カップラは得られたビームの
ための僅かに集束するレンズとして働く。従って、この
集束効果を補償するために、従来から公知の適切な光学
系を設けることができる。出力カップラ６５の後側から
の反射を考慮し、無反射被膜、後面の角度付け、または
部分反射鏡の離軸及び補償角のような公知の従来の技術
を使用し（図１４に示すように）、発生してしまった後
側からの反射が能動レージング媒体から外れるように導
いて対処すべきである。
【００１５】本発明の重要な特色は、部分反射鏡を使用
する不安定な共鳴キャビティが、レーザの寿命にわたっ
て良好なビーム幅制御を発生することである。これは、
ゲイン媒体の縁において生ずる光子がゲイン媒体から押
し出される傾向があり、一方ゲイン媒体の中心軸付近で
生ずる光子が共鳴キャビティ内に留まってより大きい増
幅を受けるからである。上述した好ましい実施例は、均
一に 20 ％を反射する部分反射鏡を出力カップラ内に使
用している。反射が円筒形鏡の中心においてより大き
く、縁に向かう程減少するように、反射に等級付けする
バリエーションも考えられる。例えば、中心において約
30 ％の反射を呈し、鏡の２つの縁において１％以下に
なるように徐々に反射率を減少させることも考え得る設
計である。
する不安定な共鳴キャビティが、レーザの寿命にわたっ
て良好なビーム幅制御を発生することである。これは、
ゲイン媒体の縁において生ずる光子がゲイン媒体から押
し出される傾向があり、一方ゲイン媒体の中心軸付近で
生ずる光子が共鳴キャビティ内に留まってより大きい増
幅を受けるからである。上述した好ましい実施例は、均
一に 20 ％を反射する部分反射鏡を出力カップラ内に使
用している。反射が円筒形鏡の中心においてより大き
く、縁に向かう程減少するように、反射に等級付けする
バリエーションも考えられる。例えば、中心において約
30 ％の反射を呈し、鏡の２つの縁において１％以下に
なるように徐々に反射率を減少させることも考え得る設
計である。
【００１６】ヘッド８５を 1/2回転及び４回転させた時
のスペクトルを示す図１０から、スペクトルの変化が見
られる。1/2 回転においては、スペクトル内にλ95% 値
を増加させる短い波長の尾が見られる。４回転において
は、主として尾が減少し、相応してλ95% が減少してい
るために、スペクトルはより対称的である。重要事項の
１つは、レーザの空間コヒーレンスである。リトグラフ
ィレーザビームのコヒーレンスは、フォトレジストの露
光中のスペックル構造を避けるために、通常は小さいこ
とが望ましい。図１１は、二重ピンホール技術で測定し
た空間コヒーレンスの結果である。この技術では、ビー
ムを、既知の距離だけ分離した２つのピンホールを通過
させることによって発生する干渉縞の変調の深さを測定
する。この変調の深さがビームの空間コヒーレンスの情
報を与える。約 300μにおいて、縞変調は半分に低下し
ており、これは標準 ELS5000レーザ性能に極めて近く、
ステッパに受容可能であることが分かる。
のスペクトルを示す図１０から、スペクトルの変化が見
られる。1/2 回転においては、スペクトル内にλ95% 値
を増加させる短い波長の尾が見られる。４回転において
は、主として尾が減少し、相応してλ95% が減少してい
るために、スペクトルはより対称的である。重要事項の
１つは、レーザの空間コヒーレンスである。リトグラフ
ィレーザビームのコヒーレンスは、フォトレジストの露
光中のスペックル構造を避けるために、通常は小さいこ
とが望ましい。図１１は、二重ピンホール技術で測定し
た空間コヒーレンスの結果である。この技術では、ビー
ムを、既知の距離だけ分離した２つのピンホールを通過
させることによって発生する干渉縞の変調の深さを測定
する。この変調の深さがビームの空間コヒーレンスの情
報を与える。約 300μにおいて、縞変調は半分に低下し
ており、これは標準 ELS5000レーザ性能に極めて近く、
ステッパに受容可能であることが分かる。
【００１７】好ましい波長制御技術 最小線幅を達成する好ましい制御技術は、図３に示すよ
うにコンピュータ２２を使用し、波長計２０から得た実
時間波長測定に基づいて、調整可能な線狭めモジュール
１８を制御することである。これは、レーザビームが格
子３８を照射する角度を変化させる鏡３６の位置を精調
整することによって達成することが好ましい。波長及び帯域幅測定 リトグラフィレーザ出力放射の中心波長は、ａ）ウェー
ハ面における合焦を維持し、そしてｂ）倍率の変化を最
小にするために、安定にすべきである。生産用リトグラ
フィレーザに使用される波長計は、小型でありながら、
しかも良好な相対精度、小さい長期ドリフト、及び原子
線に対する良好な絶対精度の要求を満たすことが好まし
い。更に、波長測定は、周囲温度または圧力の変化に不
感応であるべきである。更に、波長計は、±0.15ｐｍの
精度でスペクトル帯域幅（ＦＷＨＭ）を測定できるべき
である。この波長計の動作範囲は、 248.35 ±0.30ｎｍ
のように比較的小さいことができる。
うにコンピュータ２２を使用し、波長計２０から得た実
時間波長測定に基づいて、調整可能な線狭めモジュール
１８を制御することである。これは、レーザビームが格
子３８を照射する角度を変化させる鏡３６の位置を精調
整することによって達成することが好ましい。波長及び帯域幅測定 リトグラフィレーザ出力放射の中心波長は、ａ）ウェー
ハ面における合焦を維持し、そしてｂ）倍率の変化を最
小にするために、安定にすべきである。生産用リトグラ
フィレーザに使用される波長計は、小型でありながら、
しかも良好な相対精度、小さい長期ドリフト、及び原子
線に対する良好な絶対精度の要求を満たすことが好まし
い。更に、波長測定は、周囲温度または圧力の変化に不
感応であるべきである。更に、波長計は、±0.15ｐｍの
精度でスペクトル帯域幅（ＦＷＨＭ）を測定できるべき
である。この波長計の動作範囲は、 248.35 ±0.30ｎｍ
のように比較的小さいことができる。
【００１８】波長は、格子及びエタロンの組合わせを使
用して測定される。この波長計の概要レイアウトを図８
に示す。格子及びエタロンはそれぞれ、粗測定及び精測
定に使用される。格子分光計からの出力は、1024素子シ
リコンフォトダイオードアレイの中心にイメージされ、
一方エタロンからの縞パターンは２つの側上にイメージ
される。波長は、エタロン縞パターンの直径及び粗格子
出力の位置を測定することによって決定される。縞直径
の小さい変化は、波長の変化に比例する。エタロンの自
由スペクトル範囲（ＦＳＲ）より小さい波長変化の場
合、エタロンはレーザの波長を追尾することができる。
粗格子測定は、エタロンのＦＳＲより大きいレーザ波長
ドリフトの考え得る誤差または矛盾を排除するために必
要である。好ましいエタロンは 10ｐｍまたはそれ以下
のＦＳＲを有している。また別の代替では、一方のエタ
ロンが 20 ｐｍのＦＳＲを有し、他方のエタロンが５ｐ
ｍのＦＳＲを有するような２つのエタロンを使用してい
る。公知のように、エタロン縞パターンは、そのＦＳＲ
の倍数だけ分離した波長の場合と同一である。
用して測定される。この波長計の概要レイアウトを図８
に示す。格子及びエタロンはそれぞれ、粗測定及び精測
定に使用される。格子分光計からの出力は、1024素子シ
リコンフォトダイオードアレイの中心にイメージされ、
一方エタロンからの縞パターンは２つの側上にイメージ
される。波長は、エタロン縞パターンの直径及び粗格子
出力の位置を測定することによって決定される。縞直径
の小さい変化は、波長の変化に比例する。エタロンの自
由スペクトル範囲（ＦＳＲ）より小さい波長変化の場
合、エタロンはレーザの波長を追尾することができる。
粗格子測定は、エタロンのＦＳＲより大きいレーザ波長
ドリフトの考え得る誤差または矛盾を排除するために必
要である。好ましいエタロンは 10ｐｍまたはそれ以下
のＦＳＲを有している。また別の代替では、一方のエタ
ロンが 20 ｐｍのＦＳＲを有し、他方のエタロンが５ｐ
ｍのＦＳＲを有するような２つのエタロンを使用してい
る。公知のように、エタロン縞パターンは、そのＦＳＲ
の倍数だけ分離した波長の場合と同一である。
【００１９】波長計は、248.3271ｎｍに吸収ピークを有
する中空陰極Ｎｅ−Ｆｅランプを参照して、工場におい
て較正されている。経験によれば、これらの波長計は±
0.5ｐｍ以内で安定させることができる。更に周囲圧力
依存変化を排除するために、格子及びエタロンの両者は
個々の加圧ハウジング内に収容する。温度安定度は、極
めて低い熱膨張係数エタロンスペーサを使用し、エタロ
ンハウジングの良好な温度管理によって達成される。最
後に、波長計から得られた波長情報は、線狭めモジュー
ル内の格子上の照射角を変えることによって、レーザ波
長を制御するために使用される。これは、図７に示す鏡
３６を極めて僅かに旋回させることによって行われる。他の実施例 以上に示唆されているように、出力カップラ６８は部分
反射凹面鏡であることができる。この場合、格子は補償
用円筒形凸反射面が得られるように湾曲させることが好
ましい。これは、脚７８及び８０を内側に引張る調整可
能な引張力が得られるように、図７に示す調整メカニズ
ムを変更することによって行われる。出力カップラに凹
面鏡を使用する場合には、レーザ出力は発散するであろ
うから、この発散を減少させるために付加的な適切な光
学成分が必要であろう。
する中空陰極Ｎｅ−Ｆｅランプを参照して、工場におい
て較正されている。経験によれば、これらの波長計は±
0.5ｐｍ以内で安定させることができる。更に周囲圧力
依存変化を排除するために、格子及びエタロンの両者は
個々の加圧ハウジング内に収容する。温度安定度は、極
めて低い熱膨張係数エタロンスペーサを使用し、エタロ
ンハウジングの良好な温度管理によって達成される。最
後に、波長計から得られた波長情報は、線狭めモジュー
ル内の格子上の照射角を変えることによって、レーザ波
長を制御するために使用される。これは、図７に示す鏡
３６を極めて僅かに旋回させることによって行われる。他の実施例 以上に示唆されているように、出力カップラ６８は部分
反射凹面鏡であることができる。この場合、格子は補償
用円筒形凸反射面が得られるように湾曲させることが好
ましい。これは、脚７８及び８０を内側に引張る調整可
能な引張力が得られるように、図７に示す調整メカニズ
ムを変更することによって行われる。出力カップラに凹
面鏡を使用する場合には、レーザ出力は発散するであろ
うから、この発散を減少させるために付加的な適切な光
学成分が必要であろう。
【００２０】格子３８の表面湾曲は、米国特許第 5,09
5,492号（格子の２つの後縁がブロックされ、中心部分
が後方に引張られて円筒形凹面を得る）に開示されてい
るような他の方法で調整することができる。以上に、こ
の極めて狭い帯域のレーザを、好ましい実施例に関連し
て開示したが、種々の適応及び変更を行い得ることが理
解されよう。例えば、表示波長で動作するＫｒＦレーザ
に使用するために説明した技術は、ＡｒＦレーザにも適
用可能である。しかしながら、この場合には光学系は 1
93ｎｍに設計しなければならない。更に、格子の湾曲を
波長及び他のビームパラメータの実時間測定に基づいて
変更することができるように、回転ヘッド８５の手動調
整を、フィードバック制御を用いた電動機駆動にするこ
とができる。
5,492号（格子の２つの後縁がブロックされ、中心部分
が後方に引張られて円筒形凹面を得る）に開示されてい
るような他の方法で調整することができる。以上に、こ
の極めて狭い帯域のレーザを、好ましい実施例に関連し
て開示したが、種々の適応及び変更を行い得ることが理
解されよう。例えば、表示波長で動作するＫｒＦレーザ
に使用するために説明した技術は、ＡｒＦレーザにも適
用可能である。しかしながら、この場合には光学系は 1
93ｎｍに設計しなければならない。更に、格子の湾曲を
波長及び他のビームパラメータの実時間測定に基づいて
変更することができるように、回転ヘッド８５の手動調
整を、フィードバック制御を用いた電動機駆動にするこ
とができる。
【図１】集積回路リトグラフィ用に使用される従来技術
の市販ＫｒＦエキシマレーザの主要要素を示すブロック
線図である。
の市販ＫｒＦエキシマレーザの主要要素を示すブロック
線図である。
【図２】上記従来技術のＫｒＦレーザの概要図である。
【図３】本発明を使用したエキシマレーザを示すブロッ
ク線図である。
ク線図である。
【図４】ソリッドステートパルス電力回路の簡易配線図
である。
である。
【図５】ソリッドステートパルス電力回路と従来技術の
サイラトロンをベースとする回路の結果を比較するグラ
フである。
サイラトロンをベースとする回路の結果を比較するグラ
フである。
【図６】パルス中の動作電圧のグラフである。
【図７】調整可能な湾曲を有する格子を有する線狭めモ
ジュールの主要要素のスケッチである。
ジュールの主要要素のスケッチである。
【図８】レーザ出力ビームの波長をどのようにして測定
するかを示す図である。
するかを示す図である。
【図９】本発明のプロトタイプ実施例で試験した結果を
示す試験データのグラフである。
示す試験データのグラフである。
【図１０】本発明のプロトタイプ実施例で試験した結果
を示す試験データのグラフである。
を示す試験データのグラフである。
【図１１】本発明のプロトタイプ実施例で試験した結果
を示す試験データのグラフである。
を示す試験データのグラフである。
【図１２】従来技術の不安定共鳴キャビティのスケッチ
である。
である。
【図１３】本発明の主要要素を示すスケッチである。
【図１４】好ましい出力カップラのスケッチである。
２ パルス電力モジュール ６ 電極 ８ レーザ室 １０ タンジェンシャルブロア １６ 出力カップラ １８ 線狭めモジュール ２０ 波長計 ２２ コンピュータ制御ユニット ３０、３２、３４ プリズムビームエキスパンダ ３６ 鏡 ３８ 格子 ４０ 曲げメカニズム ６０ 出力カップラ組立体 ６２ 凸面鏡 ６４ 凹面鏡 ６５ ゲイン媒体 ６６ ビーム断面 ６８ 円筒形凸面鏡（出力カップラ） ７０ ビームエキスパンダ ７２ 鏡 ７４ 格子 ７６ 押しボルト ７８、８０ 脚 ８２、８４ アパーチャ ８５ 回転ヘッド ８６ フィッティング ８８ ばね ９０、９４ 座金 ９２ 軸受 ９８ 押し棒ハウジング １００ 押し棒
Claims (3)
- 【請求項１】 狭帯域レーザにおいて、 Ａ．ゲイン媒体と、 Ｂ．（１）部分反射性の円筒形鏡、 （２）（ａ）ビームエキスパンダ、 （ｂ）円筒形に湾曲した表面を有する格子、 を含む線狭めモジュール、 を含む不安定な共鳴キャビティと、を備えていることを
特徴とする狭帯域レーザ。 - 【請求項２】 極めて狭い帯域のエキシマレーザにおい
て、 Ａ．（１）２つの細長い電極、 （２）少なくとも１つのプレイオナイザ、 （３）レーザガス、 を含むレーザ室と、 Ｂ．円筒形鏡からなる出力カップラと、 Ｃ．円筒形凹面裏当て表面を有する格子を含む線狭めユ
ニットと、を備え、 上記格子及び上記出力カップラが不安定な共鳴キャビテ
ィを限定していることを特徴とするエキシマレーザ。 - 【請求項３】 極めて狭い帯域のエキシマレーザにおい
て、 Ａ．フッ素と化学反応しない材料からなり、 （１）２つの細長い電極、 （２）少なくとも１つのプレイオナイザ、 （３）フッ素、ハロゲン、及び緩衝ガスからなるレーザ
ガス、 を含むレーザ室と、 Ｂ．（１）少なくとも１つのビーム拡張プリズム、 （２）調整可能な格子、 を含む調整可能な線狭めユニットと、 Ｃ．円筒形鏡からなる出力カップラと、を備え、 上記格子及び上記円筒形鏡が不安定な共鳴キャビティを
限定していることを特徴とするエキシマレーザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/886715 | 1997-07-01 | ||
| US08/886,715 US5970082A (en) | 1997-06-04 | 1997-07-01 | Very narrow band laser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174601A true JPH1174601A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3419686B2 JP3419686B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=25389599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18488198A Expired - Fee Related JP3419686B2 (ja) | 1997-07-01 | 1998-06-30 | 不安定な共鳴キャビティを用いた極めて狭い帯域のレーザ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0992092B1 (ja) |
| JP (1) | JP3419686B2 (ja) |
| KR (1) | KR100546483B1 (ja) |
| AU (1) | AU7821898A (ja) |
| DE (1) | DE69813812T2 (ja) |
| ES (1) | ES2195346T3 (ja) |
| TW (1) | TW381364B (ja) |
| WO (1) | WO1999001915A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003518757A (ja) * | 1999-12-22 | 2003-06-10 | サイマー， インコーポレイテッド | 二方向ビーム拡大を用いた狭線化レーザ |
| JP2004526334A (ja) * | 2001-05-11 | 2004-08-26 | サイマー， インコーポレイテッド | ４ＫＨｚガス放電レーザシステム |
| JP2006093661A (ja) * | 2004-07-27 | 2006-04-06 | Corning Inc | 波面補正光学表面を有する光学システム |
| JP2008527683A (ja) * | 2004-11-30 | 2008-07-24 | サイマー インコーポレイテッド | ガス放電レーザ帯域幅及び中心波長制御の方法及び機器 |
| JP2023507266A (ja) * | 2019-12-20 | 2023-02-22 | サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー | エキシマ放電チャンバ窓の塵埃付着を減らすための方向付けられたガスパージ |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6192064B1 (en) * | 1997-07-01 | 2001-02-20 | Cymer, Inc. | Narrow band laser with fine wavelength control |
| US6212217B1 (en) * | 1997-07-01 | 2001-04-03 | Cymer, Inc. | Smart laser with automated beam quality control |
| US6094448A (en) * | 1997-07-01 | 2000-07-25 | Cymer, Inc. | Grating assembly with bi-directional bandwidth control |
| US6529531B1 (en) * | 1997-07-22 | 2003-03-04 | Cymer, Inc. | Fast wavelength correction technique for a laser |
| US6625191B2 (en) * | 1999-12-10 | 2003-09-23 | Cymer, Inc. | Very narrow band, two chamber, high rep rate gas discharge laser system |
| US6549551B2 (en) * | 1999-09-27 | 2003-04-15 | Cymer, Inc. | Injection seeded laser with precise timing control |
| DE102008035898A1 (de) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | Carl Zeiss Meditec Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Specklereduktion im Bereich der Laseranwendungen |
| CN103552224B (zh) * | 2013-10-28 | 2015-09-16 | 郑州大学 | 注射压缩成型光学级透明制品质量在线检测方法 |
| CN105610044B (zh) * | 2016-03-22 | 2018-06-19 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种双脉冲双向传输型放大系统波前校正器及校正方法 |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
| US4360925A (en) * | 1980-02-25 | 1982-11-23 | Quanta Ray, Inc. | Laser employing an unstable resonator having an output transmissive mirror |
| JP2531788B2 (ja) * | 1989-05-18 | 1996-09-04 | 株式会社小松製作所 | 狭帯域発振エキシマレ―ザ |
| US5404366A (en) * | 1989-07-14 | 1995-04-04 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Narrow band excimer laser and wavelength detecting apparatus |
| US5095492A (en) * | 1990-07-17 | 1992-03-10 | Cymer Laser Technologies | Spectral narrowing technique |
| JPH05152666A (ja) * | 1991-11-27 | 1993-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 狭帯域化レーザ |
-
1998
- 1998-06-05 AU AU78218/98A patent/AU7821898A/en not_active Abandoned
- 1998-06-05 DE DE69813812T patent/DE69813812T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-05 KR KR1019997012618A patent/KR100546483B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-06-05 ES ES98926365T patent/ES2195346T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-05 WO PCT/US1998/011718 patent/WO1999001915A1/en active IP Right Grant
- 1998-06-05 EP EP98926365A patent/EP0992092B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-30 TW TW087110603A patent/TW381364B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-06-30 JP JP18488198A patent/JP3419686B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2003518757A (ja) * | 1999-12-22 | 2003-06-10 | サイマー， インコーポレイテッド | 二方向ビーム拡大を用いた狭線化レーザ |
| JP2004526334A (ja) * | 2001-05-11 | 2004-08-26 | サイマー， インコーポレイテッド | ４ＫＨｚガス放電レーザシステム |
| JP2006093661A (ja) * | 2004-07-27 | 2006-04-06 | Corning Inc | 波面補正光学表面を有する光学システム |
| JP2008527683A (ja) * | 2004-11-30 | 2008-07-24 | サイマー インコーポレイテッド | ガス放電レーザ帯域幅及び中心波長制御の方法及び機器 |
| JP2023507266A (ja) * | 2019-12-20 | 2023-02-22 | サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー | エキシマ放電チャンバ窓の塵埃付着を減らすための方向付けられたガスパージ |
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| EP0992092A1 (en) | 2000-04-12 |
| KR100546483B1 (ko) | 2006-01-26 |
| JP3419686B2 (ja) | 2003-06-23 |
| WO1999001915A1 (en) | 1999-01-14 |
| AU7821898A (en) | 1999-01-25 |
| KR20010014430A (ko) | 2001-02-26 |
| DE69813812T2 (de) | 2003-11-06 |
| ES2195346T3 (es) | 2003-12-01 |
| EP0992092B1 (en) | 2003-04-23 |
| DE69813812D1 (de) | 2003-05-28 |
| TW381364B (en) | 2000-02-01 |
| EP0992092A4 (en) | 2000-05-24 |
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