JPS62242378A - レ−ザ光の波長制御方法 - Google Patents
レ−ザ光の波長制御方法Info
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- JPS62242378A JPS62242378A JP8572286A JP8572286A JPS62242378A JP S62242378 A JPS62242378 A JP S62242378A JP 8572286 A JP8572286 A JP 8572286A JP 8572286 A JP8572286 A JP 8572286A JP S62242378 A JPS62242378 A JP S62242378A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ光の波長制御方法に関する。
従来、レーザ光の波長を知るためには、第ぢ図に示すよ
うにレーザ光源１から出射したレーザ光をレンズ・フィ
ルタ等の前処理系２で加工し、分光器３に適した光とし
て分光器３の入射スリット３ａに導入し、分光器３中の
回折格子４ｂ、３ｃ（あるいはプリズム）と回転ステー
ジにより決められた方向へ光を導き、出射スリ７）３ｄ
から光が出てきた時を信号処理器４で検知し、このとき
の回転ステージの角度（回転ステージの角度と波長との
関係は予め検定されている）からレーザ光の波長を検知
する。
うにレーザ光源１から出射したレーザ光をレンズ・フィ
ルタ等の前処理系２で加工し、分光器３に適した光とし
て分光器３の入射スリット３ａに導入し、分光器３中の
回折格子４ｂ、３ｃ（あるいはプリズム）と回転ステー
ジにより決められた方向へ光を導き、出射スリ７）３ｄ
から光が出てきた時を信号処理器４で検知し、このとき
の回転ステージの角度（回転ステージの角度と波長との
関係は予め検定されている）からレーザ光の波長を検知
する。
したがって、レーザ光の波長を所定の波長となるよう＆
ζ制御する場合には、予め所望の波長のレーザ光が入射
するとき、出射スリ７）３ｄから光が出るように回転ス
テージの角度を調整しておき、レーザ光が前記出射スリ
ット３ｄから出るようにそのレーザ光の波長を波長選択
手段（例えば調整可能なエタロン）などζこよって同定
する。
ζ制御する場合には、予め所望の波長のレーザ光が入射
するとき、出射スリ７）３ｄから光が出るように回転ス
テージの角度を調整しておき、レーザ光が前記出射スリ
ット３ｄから出るようにそのレーザ光の波長を波長選択
手段（例えば調整可能なエタロン）などζこよって同定
する。
しかし、分光器を用いて波長を同定する場合、必ず煩雑
なアライメント作業が伴い、また良い分析結果を得るた
めには大型の分光器が必要となり、装置が大がかりかつ
高価になる。
なアライメント作業が伴い、また良い分析結果を得るた
めには大型の分光器が必要となり、装置が大がかりかつ
高価になる。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、分光器を用
いずにレーザ光の波長制御を行なうことができるレーザ
光の波長制御方法を提供することを目的とする。
いずにレーザ光の波長制御を行なうことができるレーザ
光の波長制御方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明によ
れば、発振レーザ光の一部を、該レーザ光の波長に対応
した位置に干渉縞を形成する光学手段に入射させ、この
干渉縞の位置が目標波長に関連した位置と一致するよう
に発振レーザ光の波長を変更する手段を制御するように
している。
れば、発振レーザ光の一部を、該レーザ光の波長に対応
した位置に干渉縞を形成する光学手段に入射させ、この
干渉縞の位置が目標波長に関連した位置と一致するよう
に発振レーザ光の波長を変更する手段を制御するように
している。
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す概略図で、エキシマ
レーザ発振器１０、エタロン１１． ビームスプリッ
タ１２、モニタエタロン系１３．信号処理器１４、制御
器１５、ガスプロセッサ１６および調整装置１７から構
成されている。
レーザ発振器１０、エタロン１１． ビームスプリッ
タ１２、モニタエタロン系１３．信号処理器１４、制御
器１５、ガスプロセッサ１６および調整装置１７から構
成されている。
エキシマレーザ発振器１０は紫外域の波長を有するレー
ザ光を発振し、波長選択手段の１つであるエタロン１１
は、入射する上記レーザ光のうち、特定の波長のレーザ
光のみを通過させる。ビームスプリッタ１２は入射する
レーザ光を分割し、一方は主用途（例えば縮小投影露光
装Ｗ）へ、他方はモニタエタロン系１３に導く。
ザ光を発振し、波長選択手段の１つであるエタロン１１
は、入射する上記レーザ光のうち、特定の波長のレーザ
光のみを通過させる。ビームスプリッタ１２は入射する
レーザ光を分割し、一方は主用途（例えば縮小投影露光
装Ｗ）へ、他方はモニタエタロン系１３に導く。
モニタエタロン系１３は第２図（ａ）に示スヨウにレン
ズ１３ａ、エタロン１３ｂおよびラインイメージセンサ
１３Ｃから構成され、レンズ１３ａは入射したレーザ光
を拡大し、エタロン１３ｂを介してラインイメージセン
サ１３Ｃの検出面上に入射させる。
ズ１３ａ、エタロン１３ｂおよびラインイメージセンサ
１３Ｃから構成され、レンズ１３ａは入射したレーザ光
を拡大し、エタロン１３ｂを介してラインイメージセン
サ１３Ｃの検出面上に入射させる。
この検出面上には、第２図（ｂ）に示すように干渉縞が
形成され、ラインイメージセンサ１３ｃはこの干渉縞の
位置・間隔の情報を信号処理器１４に送る。
形成され、ラインイメージセンサ１３ｃはこの干渉縞の
位置・間隔の情報を信号処理器１４に送る。
信号処理器１４は、まず上記入力情報からレーザ光の波
長を求める。すなわち、エタロン１３ｂは、次式、 ｍλ＝ ２ｄ ｃｏｓθ ・・・・・・−・・
・・・・・・ （１）に適合するレーザ光を透過させる
。ここで、ｍは次数、λは波長、ｄはエタロン１３ｂの
ギャップである。
長を求める。すなわち、エタロン１３ｂは、次式、 ｍλ＝ ２ｄ ｃｏｓθ ・・・・・・−・・
・・・・・・ （１）に適合するレーザ光を透過させる
。ここで、ｍは次数、λは波長、ｄはエタロン１３ｂの
ギャップである。
第２図（ａ）より、θはｊａｎ−’ （ｒ 、 ／ ｘ
）で得られるので、ｒ、の値（干渉縞の位置）を知る
ことができれば、上記第（１）式に基づいて波長λを知
ることができる。今、ｒ １ ＝Ｏ−５８７１” ＊
’ ｔ ＝１．８２７１１１ 、 ｒ、 ＝ ２．５
１６１１１ 、 Ｒ，＝ ３．０５４１１１゜ｒａ＝３
．５１０１１１１が得られたとすると、レーザ光の波長
は上式よりλ＝ ２４８．３５ ｎｍが得られる。
）で得られるので、ｒ、の値（干渉縞の位置）を知る
ことができれば、上記第（１）式に基づいて波長λを知
ることができる。今、ｒ １ ＝Ｏ−５８７１” ＊
’ ｔ ＝１．８２７１１１ 、 ｒ、 ＝ ２．５
１６１１１ 、 Ｒ，＝ ３．０５４１１１゜ｒａ＝３
．５１０１１１１が得られたとすると、レーザ光の波長
は上式よりλ＝ ２４８．３５ ｎｍが得られる。
なお、第２図中の１３ａに球面レンズの代りにシリンド
リカルレンズを使用しても良い。この場合得られる干渉
縞は（Ｃ）のような平行線のものである。（ｂ）の同心
円の干渉縞と（Ｃ）の平行線の干渉縞では（Ｃ）の方が
縞に曲率のない分だけ高い精度で位置検出が可能である
。
リカルレンズを使用しても良い。この場合得られる干渉
縞は（Ｃ）のような平行線のものである。（ｂ）の同心
円の干渉縞と（Ｃ）の平行線の干渉縞では（Ｃ）の方が
縞に曲率のない分だけ高い精度で位置検出が可能である
。
信号処理器１４には予め目標波長が与えられており、信
号処理器１４は上記のようにして求めた波長と目標波長
とを比較し、発振波長が目標波長と一致するように制御
器１５に制御信号を出力する。
号処理器１４は上記のようにして求めた波長と目標波長
とを比較し、発振波長が目標波長と一致するように制御
器１５に制御信号を出力する。
制御器１５は、信号処理器１４から加えられる信号に基
づいてレーザ光の波長が目標波長に一致するようにガス
プロセッサ１６または調整装置１７若しくはその両方に
対して制御をかける。
づいてレーザ光の波長が目標波長に一致するようにガス
プロセッサ１６または調整装置１７若しくはその両方に
対して制御をかける。
すなわち、エキシマレーザ発振器１０は、その発振媒体
であるガスの混合比に応じた波長のレーザ光を発振する
が、上記ガスプロセッサ１６は混合成分ガスの供給ライ
ンに配置されたマスフローコントローラ・電磁弁等の開
閉及びその時間間隔を制御してガス組成を変更し、これ
によってレーザ光の波長を目標波長に向って移動させる
。
であるガスの混合比に応じた波長のレーザ光を発振する
が、上記ガスプロセッサ１６は混合成分ガスの供給ライ
ンに配置されたマスフローコントローラ・電磁弁等の開
閉及びその時間間隔を制御してガス組成を変更し、これ
によってレーザ光の波長を目標波長に向って移動させる
。
また、エタロン１１はレーザ光の入射角の変化に応じて
通過するレーザ光の波長を変化させることができる。調
整装置１７は、例えばこのエタロン１１を回転させるズ
テップモータ等からなり、前記信号処理器１４から加え
られる信号（パルス信号）によりエタロン１１の回転角
を制御し、これによってレーザ光の波長を目標波長に向
って移動させる。
通過するレーザ光の波長を変化させることができる。調
整装置１７は、例えばこのエタロン１１を回転させるズ
テップモータ等からなり、前記信号処理器１４から加え
られる信号（パルス信号）によりエタロン１１の回転角
を制御し、これによってレーザ光の波長を目標波長に向
って移動させる。
なお、エタロン１１によって波長制御する場合、上記回
転角制御に限らず、エタロン１１のギャップ、エタロン
１１のギャップ間のガス圧あるいはガスの種類を変更す
るようにしてもよい。
転角制御に限らず、エタロン１１のギャップ、エタロン
１１のギャップ間のガス圧あるいはガスの種類を変更す
るようにしてもよい。
なお、信号処理器１４は必ずしも波長を求める必要はな
く、予めモニタエタロン系１３に目標波長のレーザ光が
入射するときに形成される干渉縞の位置を記憶しておき
、検出した干渉縞の位置が上記記憶した位置に形成され
るように制御信号を出力するようにしてもよい。
く、予めモニタエタロン系１３に目標波長のレーザ光が
入射するときに形成される干渉縞の位置を記憶しておき
、検出した干渉縞の位置が上記記憶した位置に形成され
るように制御信号を出力するようにしてもよい。
また、上記実施例では、ビームスプリッタ１２によって
レーザ光を分割し、モニタエタロン系１３のレンズ１３
ａを介してレーザ光を拡大してエタロン１３ｂに入射さ
せるようにしたが、これに代えて光ファイバを用いるよ
うにしてもよい。すなわち、光ファイバの一端を発振レ
ーザ光束中に入れ、他勇端をエタロン１３ｂの前方所定
位置に対峙させる。
レーザ光を分割し、モニタエタロン系１３のレンズ１３
ａを介してレーザ光を拡大してエタロン１３ｂに入射さ
せるようにしたが、これに代えて光ファイバを用いるよ
うにしてもよい。すなわち、光ファイバの一端を発振レ
ーザ光束中に入れ、他勇端をエタロン１３ｂの前方所定
位置に対峙させる。
一方、モニタエタロン系１３の代わりに、マイケルソン
干渉計を用いてもよい。第３図に示すようにマイケルソ
ン干渉計加は、２枚のレンズ２１ 、２２．２枚の全反
射ミラーｎ、２４およびビームスプリッタ５から構成さ
れている。今、ミラー２３．２４が点０から等距離にあ
る場合は、ビームスプリッタ５によって等分されたレー
ザ光が等しい光路な通過した後、結像面部に到着するた
め、この結像面には入射光の像がそのまま現れる。なお
、レンズの倍率によりサイズは変化することがある。
干渉計を用いてもよい。第３図に示すようにマイケルソ
ン干渉計加は、２枚のレンズ２１ 、２２．２枚の全反
射ミラーｎ、２４およびビームスプリッタ５から構成さ
れている。今、ミラー２３．２４が点０から等距離にあ
る場合は、ビームスプリッタ５によって等分されたレー
ザ光が等しい光路な通過した後、結像面部に到着するた
め、この結像面には入射光の像がそのまま現れる。なお
、レンズの倍率によりサイズは変化することがある。
ここで、一方のミラー讃をΔｈだけ後方に移動させると
、ミラーツで反射された光は、２Δｈｃｏｓθ分だけ長
い光路を通過した後、結像面５に到着するため、この増
加分の光路長が波長λに対して次式、 ２Δｈ ｃｏｓθ＝ｍλ ・・・・・・・・・・
・・・・・ （２）を満足すれば、このθの位置では光
は強め合い、結像面がではこのθに関連する半径ｆ、
ｔａｎθの明るい円環を作る。
、ミラーツで反射された光は、２Δｈｃｏｓθ分だけ長
い光路を通過した後、結像面５に到着するため、この増
加分の光路長が波長λに対して次式、 ２Δｈ ｃｏｓθ＝ｍλ ・・・・・・・・・・
・・・・・ （２）を満足すれば、このθの位置では光
は強め合い、結像面がではこのθに関連する半径ｆ、
ｔａｎθの明るい円環を作る。
上記第に）式からも明らかなように逆にΔｈを特定の値
（ＩＩＩＩ＋とか０．１ ｍｍ ）に固定した場合、波
長λの変化によりθ、つまり円環の半径が変化すること
になる。
（ＩＩＩＩ＋とか０．１ ｍｍ ）に固定した場合、波
長λの変化によりθ、つまり円環の半径が変化すること
になる。
したがって、結像面部にラインイメージセンサを配置し
、このラインイメージセンサにより明るい円環を検出す
るようにすれば、波長の変化を電気的に検出したことに
なる。
、このラインイメージセンサにより明るい円環を検出す
るようにすれば、波長の変化を電気的に検出したことに
なる。
波長にピークを有する信号パターンを得るようにしても
よい。
よい。
第４図は色素レーザの波長制御を行なう装置の実施例を
示す。なお、第１図と同一箇所には同じ番号を付し、そ
の詳細か説明は省略する。
示す。なお、第１図と同一箇所には同じ番号を付し、そ
の詳細か説明は省略する。
同図において、色素レーザ３１はエキシマレーザ、ＹＡ
Ｇレーザ等の励起レーザ（資）によって光ポンピングを
行ないレーザ光を発振する。そして、調整装置３２は、
制御器１５からの信号によりそのレーザ光の発振波長が
目標波長となるように色素レーザ３１のステージを駆動
する。なお、色素レーザ３１の溶媒の種類あるいは濃度
を調整して発振波長を制御するようにしてもよい。
Ｇレーザ等の励起レーザ（資）によって光ポンピングを
行ないレーザ光を発振する。そして、調整装置３２は、
制御器１５からの信号によりそのレーザ光の発振波長が
目標波長となるように色素レーザ３１のステージを駆動
する。なお、色素レーザ３１の溶媒の種類あるいは濃度
を調整して発振波長を制御するようにしてもよい。
なお、本実施例では、制御器１５によってガスプロセッ
サ１６や調整装置１７を自動的に制御し、発振波長を目
標波長に一致させるようにしているが、オペレータが定
期的にガスプロセッサ１６や調整装置１７を手動で調整
して発振波長を目標波長に一致させるようにしてもよい
。
サ１６や調整装置１７を自動的に制御し、発振波長を目
標波長に一致させるようにしているが、オペレータが定
期的にガスプロセッサ１６や調整装置１７を手動で調整
して発振波長を目標波長に一致させるようにしてもよい
。
以上説明したように本発明によれば、分光器を使用する
必要がなくなるため装置が簡略になる。
必要がなくなるため装置が簡略になる。
また、波長検知部分の装置は従来の大型の分光器に対し
て価格の面でも１桁ぐらい安価に構成できる。さらに、
縮小投影露光用光源として本発明に係るレーザ光を用い
ると、露光波長を所定の波長に精度よく固定できるため
、フォーカスエラーがなく寿り歩留りがよくなる。
て価格の面でも１桁ぐらい安価に構成できる。さらに、
縮小投影露光用光源として本発明に係るレーザ光を用い
ると、露光波長を所定の波長に精度よく固定できるため
、フォーカスエラーがなく寿り歩留りがよくなる。
第１図は、本発明の一実施例を示す概略図、第２図（ａ
）、 （ｂ）および（ｅ）はそれぞれ第１図のモニタエ
タロン系を説明するために用いた図、第３図はマイケル
ソン干渉計を示す図、第４図は本発明による他の制御対
象レーザな示す概略図、第５図は従来装置を示す概略図
である。 １０・−・エキシマレーザ発振器、１１，１３ｂ・・・
エタロン、１２・・・ビームスプリッタ、１３・・・モ
ニタエタロン系、１３ａ・・・レンズ、１３Ｃ・・・ラ
インイメージセンサ、１４・−・信号処理器、１５−・
制御器、１６・・・ガスプロセツサ、１７１７・・・調
整装置、加・・・マイゲルソン干渉計、（９）１１「１ ・・・励起レーザ、３１・・・色素レーザ。
）、 （ｂ）および（ｅ）はそれぞれ第１図のモニタエ
タロン系を説明するために用いた図、第３図はマイケル
ソン干渉計を示す図、第４図は本発明による他の制御対
象レーザな示す概略図、第５図は従来装置を示す概略図
である。 １０・−・エキシマレーザ発振器、１１，１３ｂ・・・
エタロン、１２・・・ビームスプリッタ、１３・・・モ
ニタエタロン系、１３ａ・・・レンズ、１３Ｃ・・・ラ
インイメージセンサ、１４・−・信号処理器、１５−・
制御器、１６・・・ガスプロセツサ、１７１７・・・調
整装置、加・・・マイゲルソン干渉計、（９）１１「１ ・・・励起レーザ、３１・・・色素レーザ。
Claims (1)
- 発振レーザ光の一部を、該レーザ光の波長に対応した位
置に干渉縞を形成する光学手段に入射させ、前記干渉縞
の位置が目標波長に関連した位置と一致するように前記
発振レーザ光の波長を変更する手段を制御することを特
徴とするレーザ光の波長制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8572286A JPS62242378A (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | レ−ザ光の波長制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8572286A JPS62242378A (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | レ−ザ光の波長制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62242378A true JPS62242378A (ja) | 1987-10-22 |
Family
ID=13866733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8572286A Pending JPS62242378A (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | レ−ザ光の波長制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62242378A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312975A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-21 | Nikon Corp | レーザ発振装置及びレーザ発振装置を用いた露光装置、露光方法 |
| US6331892B1 (en) * | 1998-10-16 | 2001-12-18 | New Focus, Inc. | Interferometer for monitoring wavelength in an optical beam |
| JP2002198603A (ja) * | 2001-12-11 | 2002-07-12 | Cymer Inc | エキシマレーザ用のガス補充の方法と装置 |
| EP1248333A1 (en) * | 2001-04-02 | 2002-10-09 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Wavelenght stabilised optical source |
| WO2002097936A3 (en) * | 2001-05-31 | 2003-05-01 | Altitun Ab | Apparatus and method for controlling the operating wavelength of a laser |
| US6859469B2 (en) | 2001-12-11 | 2005-02-22 | Adc Telecommunications, Inc. | Method and apparatus for laser wavelength stabilization |
| US7038782B2 (en) | 2001-12-11 | 2006-05-02 | Adc Telecommunications, Inc. | Robust wavelength locker for control of laser wavelength |
-
1986
- 1986-04-14 JP JP8572286A patent/JPS62242378A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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