JP2003503861A - 真空紫外線レーザーの出力のオンライン制御装置 - Google Patents

真空紫外線レーザーの出力のオンライン制御装置

Info

Publication number
JP2003503861A
JP2003503861A JP2001506652A JP2001506652A JP2003503861A JP 2003503861 A JP2003503861 A JP 2003503861A JP 2001506652 A JP2001506652 A JP 2001506652A JP 2001506652 A JP2001506652 A JP 2001506652A JP 2003503861 A JP2003503861 A JP 2003503861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
enclosure
vuv
detector
laser system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001506652A
Other languages
English (en)
Inventor
ゴヴォルコフ，セルゲイ・ヴイ
フア，ゴンシュエ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lambda Physik AG
Original Assignee
Lambda Physik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/343,333 external-priority patent/US6219368B1/en
Application filed by Lambda Physik AG filed Critical Lambda Physik AG
Publication of JP2003503861A publication Critical patent/JP2003503861A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/22—Gases
    • H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/127—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an enclosure
    • B23K26/128—Laser beam path enclosures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B23K26/705—Beam measuring device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/4257—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025—Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • 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
    • H01S3/0014—Monitoring arrangements not otherwise provided for
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 ２００ｎｍ未満の関連波長でレーザー放射するためのビーム送出システムが提供される。このシステムは、レーザーに接続されてそのビームがレーザー共振器を出るようにそのビーム光路を取り囲んでいる密閉包囲体を含んでいる。この包囲体は、レーザー出力カプラーと、関連レーザー放射線の波長での感度がある光検出器との間に延びている。この包囲体の内部、したがって出力カプラーと光検出器との間のビーム光路には、関連レーザー放射線の波長で放射線を強く光吸収する化学種が実質的に存在しない。検出器による測定のために、ビーム分割要素によってビームの少なくとも一部が方向転換される。このビーム分割要素には、ビーム分割ミラー、ホログラフビームサンプラーあるいは回折格子が含まれているのが好ましい。加えて、方向転換されたビームの実質的にＶＵＶ部分だけが検出器で受けられるように、方向転換されたビームの可視部分を濾波するためのいくつかの光学素子が設けられているのが好ましい。これらの濾波用光学素子には、回折格子、ホログラフビームサンプラーあるいは１つ以上の二色性ミラーが含まれているのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （優先権） この出願は、１９９９年６月２３日に出願されて引用によってこの明細書に組
み入れられた米国仮特許出願第６０／１４０，５３０号の優先権の利益を主張す
るものである。この出願は、また、１９９９年２月１２日に出願された米国仮特
許出願第６０／１１９，９７３号の優先権の利益を主張する、１９９９年６月３
０日に出願された米国特許一部継続出願第０９／３４３，３３３号である。
【０００２】 （発明の背景） １．発明の分野 この発明は、分子フッ素レーザービームの出力のオンライン制御に関するもの
であり、さらに詳しくは、同ビームのＶＵＶ光をＶＵＶ検出器へ方向転換すると
ともに、方向転換されたそのビームから可視光を濾波するための技術に関するも
のである。
【０００３】 ２．関連技術の解説 １５７ｎｍでの分子フッ素レーザー放射には、好都合なことに、短い波長ある
いは高い光子エネルギーが伴っている。このため、半導体基板へのフォトリソグ
ラフィック露光によって、０．１８ミクロン以下の構造体のようなきわめて微細
な構造体を構成することができ、また、０．１０ミクロン以下の構造体でさえ形
成することができる。ＴＦＴ焼きなましおよび微細機械加工の適用もまた、この
波長で有利に行うことができる。
【０００４】 このような適用については、同レーザーの出力のオンラインでの監視および制
御は、出力ビームのエネルギー安定性とレーザー全体の性能とを高めることがで
きるように、都合よく行うことができる。この目的のために、エネルギー検出器
あるいは出力検出器は出力ビームの分割部分を受けるように構成することができ
る。入力電圧と、ガス混合組成のような他の条件とは、高い安定性をもたらすた
めに、測定されたパルスエネルギー、エネルギー吸収線量あるいは移動用平均エ
ネルギーに依存して活性的に調節することができる。
【０００５】 ＶＵＶレーザー出力をオンライン監視するための従来の光検出器の使用を妨げ
るいくつかの因子がある。第１に、２００ｎｍよりも下でのレーザー放射線は、
大気中において、例えば、水蒸気、酸素、炭化水素、およびフルオロカーボンに
よって、かなり吸収される。とりわけ、１５７ｎｍでは、分子フッ素レーザービ
ームの減光長（extinction length）は、周囲の空気中にある酸素および水蒸気
の存在にもっとも大きく依存して、その空気中で約１ｍｍかあるいはそれ以下で
ある。第２に、例えば真空ポンプやプラスチック包囲体によって生じた油気や他
の有機物のような汚染物質により光学表面に膜が形成されてかなりの吸収が引き
起こされる。第３に、分子フッ素レーザーによれば、１５７ｎｍに加えて、レー
ザーガス混合体の中において励起された原子フッ素化学種による放出のために、
６００〜８００ｎｍで可視スペクトルの赤色部に放射線が発生する。この赤色放
射は、感度がＶＵＶ範囲、すなわち１５７ｎｍにおける場合に比べてスペクトル
の可視部でいっそう高い傾向にある大部分の光学検出器によって感知される。
【０００６】 （発明の概要） したがって、この発明の１つの目的は、検出器へ伝わるように実質的に吸収さ
れるビームのない、分子フッ素レーザービームの出力を検出するための方法およ
び装置を提供することである。
【０００７】 この発明の別の目的は、分子フッ素レーザーのＶＵＶ出力を検出するとともに
、そのレーザーのどのような随伴可視出力も検出器に達する前に実質的に抑制す
る方法および装置を提供することである。
【０００８】 前記の目的にしたがって、２００ｎｍよりも短い関連波長でレーザーを放射す
るためのビーム送出システムが提供される。このシステムには、ビームの光路を
取り囲んでいる密封包囲体が含まれる。この包囲体は、レーザー出力カプラーと
、関連レーザー放射の波長での感度がある光検出器との間に延びている。この包
囲体の内部、したがって出力カプラーと光検出器との間のビーム光路には、関連
レーザー放射の波長で放射線をかなり光吸収する化学種が実質的に存在しない。
ビーム分割要素によって、検出器による測定のために、ビームの少なくとも一部
が方向転換される。
【０００９】 このビーム分割要素には、ビーム分割ミラー、ホログラフビームサンプラーあ
るいは回折格子が含まれているのが好ましい。加えて、方向転換されたビームの
実質的にＶＵＶ部分だけが検出器で受けられるように、方向転換されたビームの
可視部分を濾波するためのいくつかの光学素子が設けられているのが好ましい。
これらの光学素子には、回折格子、ホログラフビームサンプラーあるいは二色性
ミラーが含まれているのが好ましい。
【００１０】 （好ましい実施形態の詳細な説明） 以下に記載された好ましいいくつかの実施形態によれば、真空ＵＶレーザー、
とりわけ、２００ｎｍよりも下の波長範囲で機能する分子フッ素レーザーの出力
をオンラインで監視する手段が提供される。以下に記載された代わりのいくつか
の好ましい実施形態によれば、その出力の可視赤色部分を抑えるとともに、吸収
によるＶＵＶレーザーエネルギー監視の感度の変化を最小限にする手段もさらに
提供される。前者は、不活性ガスでパージされるのが好ましい気密性の包囲体を
もたらすことによってほぼ達成される。後者は、回折格子、二色性薄膜絶縁ミラ
ー装置、あるいはホログラフビームサンプラーが含まれている３つの技術のうち
１つによってもたらされるのが好ましい。
【００１１】 図１によれば、遠紫外線（ＤＵＶ）リソグラフィあるいは真空紫外線（ＶＵＶ
）リソグラフィのための分子フッ素レーザーであるのが好ましいＶＵＶレーザー
システムが模式的に示されている。例えばＴＦＴ焼きなましおよび／または微細
機械加工のような他の工業的用途に用いるためのレーザーシステムに関する代わ
りの構成は、図１に示されたシステムからその用途の要求に合うように修正され
るよう、この業界における当業者によって理解される。この目的のために、代わ
りのＶＵＶレーザーシステムと構成要素の配置とが、米国特許出願第０９／３１
７，６９５号、第０９／３１７，５２６号、第０９／３１７，５２７号、第０９
／３４３，３３３号、第６０／１２２，１４５号、第６０／１４０，５３１号、
第６０／１６２，７３５号、第６０／１６６，９５２号、第６０／１７１，１７
２号、第６０／１４１，６７８号、第６０／１７３，９９３号、第６０／１６６
，９６７号、第６０／１７２，６７４号、および第６０／１８１，１５６号、そ
れに２０００年５月１８日に提出され出願番号がまだ付いていないクラインシュ
ミットの米国特許出願「レーザービームの空間干渉性の制御された***による、
フォトリソグラフィにおけるレーザースペックルの減少」、ならびに米国特許第
６，００５，８８０号に記載されているが、これらはそれぞれ、この出願と同じ
譲受人に譲渡されており、引用によってこの明細書に組み入れられる。
【００１２】 図１に示されたシステムには、一般にレーザーチャンバー２が含まれている。
このレーザーチャンバーには一対の主放電電極３が備わり、これらの電極は、ソ
リッドステートのパルサーモジュール４とガス取扱いモジュール６とに接続され
ている。ソリッドステートのパルサーモジュール４には、高電圧電源８によって
電力が供給される。レーザーチャンバー２は、共振器を形成するための光学素子
モジュール１０と光学素子モジュール１２とによって囲まれている。光学素子１
０および１２は、光学素子制御モジュール１４によって制御される。
【００１３】 レーザー制御のためのコンピューター１６は、さまざまな入力を受けるととも
に、このシステムのさまざまな操作パラメーターを制御する。診断モジュール１
８が、このモジュール１８へ向かってビームの小部分を反射させるための光学素
子、すなわち、示されたようにビームスプリッターモジュール２１であるのが好
ましい光学素子を介して、主ビーム２０の分割部分のさまざまなパラメーターを
受けるとともにこれらを判定する。このビーム２０は、画像形成システム（図示
略）への、そして最後は加工物（図示略）へのレーザー出力であるのが好ましい
。レーザー制御コンピューター１６は、インターフェィス２４を介して、ステッ
パー／スキャナーコンピューター２６および他の制御ユニット２８につながって
いる。
【００１４】 レーザーチャンバー２には、レーザーガス混合体が収容されているとともに、
一対の主放電電極と１つ以上の予備イオン化電極（図示略）とが含まれている。
好ましい主電極３は、米国特許出願第０９／４５３，６７０号、６０／１８４，
７０５号および６０／１２８，２２７号に記載されているが、これらはそれぞれ
、この出願と同じ譲受人に譲渡されており、引用によってこの明細書に組み入れ
られる。他の電極構成が米国特許第５，７２９，５６５号および４，８６０，３
００号に述べられているが、これらはそれぞれ、この出願と同じ譲受人に譲渡さ
れており、また、代わりの実施形態が米国特許第４，６９１，３２２号、５，５
３５，２３３号および５，５５７，６２９号に述べられているが、これらはすべ
て、引用によってこの明細書に組み入れられる。レーザーチャンバー２には予備
イオン化装置（図示略）もまた含まれている。好ましい予備イオン化ユニットは
、米国特許出願第６０／１６２，８４５号、６０／１６０，１８２号、６０／１
２７，２３７号、第０９／５３５，２７６号および０９／２４７，８８７号に述
べられているが、これらはそれぞれ、この出願と同じ譲受人に譲渡されており、
また、代わりの実施形態が米国特許第５，３３７，３３０号、５，８１８，８６
５号および５，９９１，３２４号に述べられているが、これらの予備イオン化ユ
ニットはすべて、引用によってこの明細書に組み入れられる。
【００１５】 ソリッドステートのパルサーモジュール４と高電圧電源８によって、圧縮電気
パルスの状態にある電気エネルギーが、レーザーチャンバー２の内部にある予備
イオン化電極および主電極にもたらされて、ガス混合体に通電される。好ましい
パルサーモジュールと高電圧電源力とについては、米国特許出願第６０／１４９
，３９２号、６０／１９８，０５８号、および０９／３９０，１４６号、それに
２０００年５月１５日に提出され出願番号がまだ付いていないオスマナウ（Osma
now）らの米国特許出願「パルスレーザーのための電気的励起回路」、ならびに
米国特許第６，００５，８８０号および６，０２０，７２３号に記載されている
が、これらはそれぞれ、この出願と同じ譲受人に譲渡されており、引用によって
この明細書に組み入れられる。これに代わる他のパルサーモジュールは、米国特
許第５，９８２，８００号、５，９８２，７９５号、５，９４０，４２１号、５
，９１４，９７４号、５，９４９，８０６号、５，９３６，９８８号、６，０２
８，８７２号および５，７２９，５６２号に記載されているが、これらはそれぞ
れ、引用によってこの明細書に組み入れられる。従来のパルサーモジュールにあ
っては、３ジュールの電力を超えない電気パルスが発生する（前記の’９８８号
特許を参照のこと）。
【００１６】 レーザーガス混合体が含有されているレーザーチャンバー２を取り囲むレーザ
ー共振器には、狭線幅（line-narrowing）エキシマレーザーあるいは分子レーザ
ーのための、狭線幅光学素子が含まれている光学素子モジュール１０が含まれて
いる。これらのモジュール１０は、狭線幅が必要でないときには、高反射率ミラ
ーによって置き換えることができる。光学素子モジュール１０の典型的な狭線幅
光学素子には、ビームエクスパンダー、採用随意のエタロンおよび回折格子が含
まれており、この光学素子によって、屈折型あるいは反射屈折型の光リソグラフ
ィ画像形成システムとともに使われるような狭帯域レーザーについて、比較的高
度の散乱が起きる。全反射型画像形成システムとともに使われるような半狭帯域
レーザーについては、格子が高反射率ミラーで置き換えられ、また、散乱プリズ
ムによって、より低い度合いの散乱が起きる。
【００１７】 光学素子モジュール１０の狭線幅光学素子のビームエクスパンダーには１つ以
上のプリズムが含まれるのが普通である。このビームエクスパンダーには、レン
ズ組立体あるいは収束用／発散用レンズ対のような他のビームエクスパンダーが
含まれていてもよい。格子あるいは高反射ミラーは、共振器の受光角の中へ反射
した波長を選択しあるいは同調させることができるように、回転可能なものであ
るのが好ましい。この格子は、とりわけ、ＫｒＦレーザーおよびＡｒＦレーザー
において使われるのが普通であるが、これら両者のレーザーは、狭帯域を実現す
るために使われ、また、ビームをレーザー管の方へ向けて逆反射させるためにも
よく使われる。１つ以上の散乱プリズムもまた使うことができ、また、２つ以上
のエタロンを使うことができる。
【００１８】 狭線幅および／または所望の選択および同調の型と程度によっては、また、光
学素子モジュール１０の狭線幅光学素子がその中にインストールされる特定のレ
ーザーによっては、使うことのできる、代わりの多くの光学構造体がある。この
目的のために、これらの光学構造体は、米国特許第４，３９９，５４０号、４，
９０５，２４３号、５，２２６，０５０号、５，５５９，８１６号、５，６５９
，４１９号、５，６６３，９７３号、５，７６１，２３６号および５，９４６，
３３７号、ならびに、米国特許出願第０９／３１７，６９５号、０９／１３０，
２７７号、０９／２４４，５５４号、０９／３１７，５２７号、０９／０７３，
０７０号、６０／１２４，２４１号、６０／１４０，５３２号、６０／１４７，
２１９号、６０／１４０，５３１号、６０／１４７，２１９号、６０／１７０，
３４２号、６０／１７２，７４９号、６０／１７８，６２０号、６０／１７３，
９９３号、６０／１６６，２７７号、６０／１６６，９６７号、６０／１６７，
８３５号、６０／１７０，９１９号、および６０／１８６，０９６号に示されて
いるが、これらはそれぞれ、この出願と同じ譲受人に譲渡されており、また、こ
れらの光学構造体は、米国特許第５，０９５，４９２号、５，６８４，８２２号
、５，８３５，５２０号、５，８５２，６２７号、５，８５６，９９１号、５，
８９８，７２５号５，９０１，１６３号、５，９１７，８４９号、５，９７０，
０８２号、５，４０４，３６６号、４，９７５，９１９号、５，１４２，５４３
号、５，５９６，５９６号、５，８０２，０９４号、４，８５６，０１８号、５
，９７０，０８２号、５，９７８，４０９号、５，９９９，３１８号、５，１５
０，３７０号および４，８２９，５３６号に示されているが、これらはそれぞれ
、引用によってこの出願の明細書中に組み入れられる。
【００１９】 光学素子モジュール１２には、部分反射型共振器反射器のような、ビーム２０
を外方結合するための手段が含まれているのが好ましい。ビーム２０は、さもな
ければ、共振器内のビームスプリッターあるいは、別の光学素子の部分反射面に
よるように、外方結合することができ、また、光学素子モジュール１２には、こ
の場合、高反射ミラーが含まれている。光学素子制御モジュール１４は、プロセ
ッサー１６からの信号を受けるとともに解釈し、さらに、再編成処理あるいは再
構成処理を開始することによるようにして、光学素子モジュール１０および１２
を制御する（前記の’２４１、’６９５、’２７７、’５５４、および’５２７
号出願を参照のこと）。
【００２０】 レーザーチャンバー２は、放射したレーザー放射線の波長が透過する窓によっ
て密閉されている。この窓は、ブルースター窓であってもよく、共振用ビームの
光路に対して別の角度で配されていてもよい。レーザーチャンバー２と、それぞ
れの光学素子モジュール１０および１２との間のビーム光路は、包囲体１７およ
び１９によって密閉されており、また、その包囲体の内部には、ＶＵＶレーザー
放射線を強く吸収する水蒸気、酸素、炭化水素、フルオロカーボンなどが実質的
に存在しない。
【００２１】 出力ビーム２０の一部が光学素子モジュール１２の外方結合器を通過した後に
、その出力部分は、ビームの一部分を診断用モジュール１８へ反射させるかある
いは外方結合されたビームを診断用モジュール１８へ到達させるための光学素子
を含んでいるビームスプリッターモジュール２１に突き当たり、一方、主ビーム
部分２０は、このレーザーシステムの出力ビーム２０として延びることができる
。好ましい光学素子には、ビームスプリッターか、さもなければ部分反射表面光
学素子が含まれる。この光学素子には、第２反射光学素子としてのミラーあるい
はビームスプリッターが含まれてもよい。ビームの一部分を診断用モジュール１
８の構成要素へ差し向けるために、２つ以上のビームスプリッターおよび／また
はＨＲミラー、および／または二色性ミラーを使うことができる。診断用モジュ
ール１８での検出のために、また、主ビーム２０の大部分が直接、あるいは画像
形成システムを介してあるいは他の方法でプロセスへ到達することができるため
に、主ビーム２０から小ビーム部分２２を分割する目的で、ホログラフビームサ
ンプラー、透過型格子、部分透過型反射回折格子、プリズム、あるいは他の屈折
型、散乱型および／または透過型光学素子もまた、使うことができる。出力ビー
ム２０は、反射されたビーム部分２２が診断用モジュール１８の構成要素へ差し
向けられるのに対し、そのビームスプリッターモジュールで透過することができ
、あるいは、主ビーム２０は、小部分２２が診断用モジュール１８へ透過される
のに対し、反射することができる。ビームスプリッターモジュール２１を通過し
て延びる外方結合ビームの部分は、このレーザーの出力ビーム２０であり、フォ
トリソグラフィック用の画像形成システムおよび加工物のような工業的あるいは
実験的用途へ向かって伝わる。
【００２２】 ビーム２２および２０のビーム光路は、これらのビーム光路に光吸収性の化学
種がない状態を維持するように、包囲体２３によって密閉されている。この包囲
体２３とビーム分割用モジュール２１とは、図２〜図７に関して、以下でいっそ
う詳しく説明される。例えば、ビーム分割用モジュール２１には、診断用モジュ
ール１８の検出器で実質的にＶＵＶ光だけが受光されるように、ビーム２２から
可視赤色光を濾波するための光学素子が含まれているのもまた好ましい。さらに
、不活性ガスのパージは、包囲体２３を通して流れるのが好ましい。
【００２３】 診断用モジュール１８には少なくとも１つのエネルギー検出器が含まれている
のが好ましい。この検出器によって、出力ビーム２０のエネルギーに直接対応す
る、そのビーム部分の全エネルギーが測定される。光学減衰器、例えばプレート
あるいはコーティングのような光学構造体、あるいは他の光学素子を、検出器あ
るいはビームスプリッターモジュール２１の上あるいは近傍に形成して、検出器
に突き当たる放射線の輝度、スペクトル分布および／または他のパラメーターを
制御することができる（米国特許出願第０９／１７２，８０５号、６０／１７２
，７４９号、６０／１６６，９５２号および６０／１７８，６２０号を参照のこ
と。これらはそれぞれ、この出願と同じ譲受人に譲渡されており、引用によって
この明細書に組み入れられる）。
【００２４】 診断用モジュール１８の１つの別構成要素は、モニターであるエタロンあるい
は格子分光計のような波長および／または帯域の検出構成要素であるのが好まし
い（米国特許出願第０９／４１６，３４４号、６０／１８６，００３号、６０／
１５８，８０８号および６０／１８６，０９６号、それに２０００年５月１０日
に提出され出願番号がまだ付いていないローカイ（Lokai）らの米国特許出願「
多重要素あるいはタンデム型透視中空カソードランプを使う、リソグラフィのレ
ーザーの絶対波長較正」に記載されているが、これらはそれぞれ、この出願と同
じ譲受人に譲渡されている。また、米国特許第４，９０５，２４３号、５，９７
８，３９１号、５，４５０，２０７号、４，９２６，４２８号、５，７４８，３
４６号、５，０２５，４４５号および５，９７８，３９４号にも記載されている
。前記の波長および／または帯域の検出および監視のための構成要素はすべて、
引用によってこの明細書に組み入れられる。
【００２５】 前記診断用モジュールの他の構成要素には、パルス形状検出器あるいはＡＳＥ
検出器が含まれていてもよく、これらの検出器は、ガス制御のためおよび／また
は出力ビームエネルギーの安定化のためのようなものであり、米国特許出願第０
９／４８４，８１８号および０９／４１８，０５２号にそれぞれ説明されている
。これらの出願はそれぞれ、この出願と同じ譲受人に譲渡されており、また、引
用によってこの明細書に組み入れられる。例えば、引用によってこの明細書に組
み入れられる米国特許第６，０１４，２０６号で説明されているようなビームア
ラインメントモニターがあってもよい。
【００２６】 プロセッサーあるいは制御コンピューター１６は、パルス形状、エネルギー、
増幅された自然放射（ＡＳＥ）、エネルギー安定度、バーストモード操作のため
のエネルギーオーバーシュート度、波長、スペクトル純度および／または帯域幅
、とりわけ、このレーザーシステムの入力あるいは出力のパラメーターおよび出
力ビームにおけるいくつかの値を受けるとともにそれらを処理する。プロセッサ
ー１６はまた、波長および／または帯域幅あるいはスペクトル純度を同調させる
ために狭線幅モジュールを制御するとともに、加工物の上におけるいくつかの箇
所でのエネルギー線量が所望値の周辺で安定化されるように、移動用平均パルス
パワーあるいはエネルギーを好適に制御するために電源およびパルサーモジュー
ル４および８を制御する。加えて、コンピューター１６は、さまざまなガス供給
源に接続されたガス供給バルブが含まれているガス取扱いモジュール６を制御す
る。
【００２７】 レーザーガス混合体はまず、新たな充満の際にレーザーチャンバー２の中へ満
たされる。好ましい実施形態に係る、きわめて安定したエキシマレーザーのため
のガス組成には、そのレーザーに依存して、ヘリウムあるいはネオン、あるいは
ヘリウムとネオンとの混合体が緩衝ガスとして使われる。好ましいガス組成は、
米国特許第４，３９３，４０５号、４，９７７，５７３号、および米国特許出願
第０９／３１７，５２６号、０９／５１３，０２５号、６０／１２４，７８５号
、０９／４１８，０５２号、６０／１５９，５２５号、６０／１６０，１２６号
に記載されているが、これらはそれぞれ、この出願と同じ譲受人に譲渡されてお
り、引用によってこの出願の中に組み入れられる。そのガス混合体の中における
フッ素の濃度は、０．００３％〜１．００％の範囲にわたることができ、好まし
くは、約０．１％である。エネルギーの安定度を増大させるため、および／また
は前記の’０２５号出願に記載されたような希釈体として、希ガスのような、付
加的なガス混和体を混和することができる。とりわけ、Ｆ２レーザーに対しては
、キセノンおよび／またはアルゴンの混和を行うことができる。混合体の中にお
けるキセノンあるいはアルゴンの濃度は、０．０００１％〜０．１％の範囲にわ
たることができる。ＡｒＦレーザーに対しては、キセノンあるいはクリプトンの
混和を０．０００１％〜０．１％の濃度で行うこともできる。
【００２８】 ハロゲンと希ガスの注入、全圧力の調整およびガス交換の操作は、真空ポンプ
、バルブ網および１つ以上のガス小室が含まれているのが好ましいガス取扱いモ
ジュール６を使って行われる。このガス取扱いモジュール６は、ガスのための容
器、タンク、キャニスターおよび／または瓶に接続されているガス管路を介して
ガスを受ける。特にこの明細書に説明されている以外の、好ましいガスの取扱い
および／または補給の操作については、米国特許第４，９７７，５７３号、５，
３９６，５１４号、および米国特許出願第６０／１２４，７８５号、０９／４１
８，０５２号、０９／３７９，０３４号、６０／１７１，７１７号、６０／１５
９，５２５号に記載されているが、これらはそれぞれ、この出願と同じ譲受人に
譲渡されており、また、米国特許第５，９７８，４０６号、６，０１４，３９８
号および６，０２８，８８０号にも記載されているが、これらはすべて、引用に
よってこの明細書に組み入れられる。キセノンガスの供給は、前記の’０２５号
出願にしたがって、そのレーザーの内部あるいは外部のどちらかに含まれてもよ
い。
【００２９】 さて、図２によれば、ビーム送出システムの好ましい第１実施形態には、先に
簡単に説明した包囲体２３が含まれているが、この包囲体は、このレーザーシス
テムからそのビームが外方結合された後に、ビーム２０が適用プロセス３０へ到
達するまで、該ビーム２０および２２のどこのビーム光路をも密閉する。この包
囲体２３は、水蒸気、酸素、炭化水素、およびフルオロカーボンのようなＶＵＶ
光吸収性の化学種が実質的にない状態に、好ましくは、前記の引用によって組み
入れられた米国特許出願第０９／３４３，３３３号に述べられたような方法で維
持される。
【００３０】 要するに、この好ましい方法は、前記の’３３３号出願にいっそう詳しく説明
されたように、例えば回転羽根ポンプのような機械的真空ポンプを使って、包囲
体２３がまず、おおまかな真空度まで真空にされるような方法である。次に、包
囲体２３の中へ不活性ガスがパージされる。この真空／パージステップは、包囲
体２３の中における光吸収性不純物の除去と、これらのステップを行うのに必要
な時間との釣り合いをとって、１回から１０回のような最適ないくつかの回数だ
け行われるのが好ましい。その後、ガス注入口３２ａおよび３２ｂおよびガス排
出口３４を使って、わずかな過剰圧力（例えば、５０ミリバール未満）で不活性
ガスが流される。ＶＵＶレーザーは、そのわずかな過剰圧力による不活性ガスの
流れで操作される。前記の方法は、時間効果およびコスト効果の高いものである
のが好ましい。しかしながら、ビーム光路に実質的に光吸収性の化学種（specie
s）がないように維持するため、高真空まで包囲体２３を真空引きするとともに
不活性ガスを高い流速で包囲体２３を通して流すように、別の２つの方法を使う
ことができる。
【００３１】 適用プロセス３０は、加工物のための別個のハウジングおよび／または、画像
形成システムのような付加的な光学設備を含んでいてもよく、加工物それ自体で
あってもよい。２つの反射体３６ａおよび３６ｂは、ビーム２２を分割するとと
もにビーム２０の実質的部分が適用プロセス３０へ向かって妨げられることなく
通過することができるように示されており、これらの反射体は、両方ともビーム
スプリッターであるか、あるいは一方の反射体３６ａがビームスプリッターであ
って他方の反射体３６ｂがミラーであるのが好ましい。ビーム２２は、好ましく
は、集光レンズ、格子、およびディフューザー（集合的に４０）を介して、最後
は検出器３８へ差し向けられ、また、測定されたエネルギーに対応する信号４２
は、真空フィードスルー４４を使って、プロセッサー（図示略）あるいは他のデ
ータ取得設備へ送られる。ビーム２２の可視赤色光部分は、以下でいっそう詳し
く説明するように、実質的にビーム２２のＶＵＶ部分だけが検出器３８へ到達す
るように、まず濾波される。
【００３２】 反射体３６ａおよび３６ｂは、それぞれが、エキシマ級のＣａＦ2、ＭｇＦ2石
英、石英ガラス、ドープ処理された石英ガラス、ＬｉＦ、ＢａＦ2、あるいは、
ＶＵＶ放射線に対して最も透過性の大きい他の材料から作られた、コーティング
されていない板からなるのが好ましい。この場合、それぞれの反射体３６ａおよ
び３６ｂの反射率は、およそ３〜１５％、例えば８％であるのが好ましい。反射
率を減少させたり増大させたりするために、好ましい反射体３６ａおよび３６ｂ
の上に付加的な絶縁コーティングを被着させることができる。しかしながら、コ
ーティングされていない面によれば、好ましい反射体３６ａおよび３６ｂの寿命
が、コーティングされた面のある場合に比べて長くなる。
【００３３】 好ましい反射体３６ａおよび３６ｂへのビームの入射角は、以下で説明するよ
うに、入射レーザービームの偏光における反射率の依存性を減少させるために、
比較的小さいのが好ましい。ｐ偏光ビームおよびｓ偏光ビームについての、コー
ティングされていない面の反射率は、次のフレネルの式によって表される。
【数１】
【数２】 ここで、入射角Ｎおよび屈折角Ｎ′は、次の式を通して、ほぼ関係付けられる。
【数３】 ここで、ｎは材料の屈折率である。
【００３４】 したがって、ブルースター角ＮB＝アークタンジェント（ｎ）に近づく角につ
いては、ｐ構成要素の屈折度はゼロまで減少し、ｓ構成要素の屈折度は増大する
。例えば、およそ１．５の屈折率が備わっているＣａＦ2あるいはＭｇＦ2のよう
な材料については、ブルースター角ＮBはおよそ５６Ｅである。４５Ｅの入射で
は、ｓ偏光ビームおよびｐ偏光ビームについての反射率の比は、まだ１０．５ほ
ど高い。このような差は、ｐ偏光レーザー出力の場合に偏光状態の小さい変化に
よってエネルギー読取値に大きい誤差が生じるおそれがあるので、避けるのが好
ましい。それゆえ、入射角は２２．５Ｅ未満に制限されるのが好ましい。
【００３５】 反射体３６ａおよび３６ｂは、適切な角度でビーム２２を回折格子４６へ差し
向ける。示された格子４６は反射格子４６である。別の構造体は透過格子を含む
ことができる。好ましくはＣａＦ2あるいは前記ＶＵＶ透過材料の別の材料から
作られたプリズムもまた、代わりに使うことができる。
【００３６】 格子４６によって、ビーム２２の赤色部分からＶＵＶビームの分割がもたらさ
れる。回折格子４６の中への入射角２iおよび回折格子４６からの反射角２rは、
次の式を通して関係付けられる。
【数４】 ここで、８は波長であり、ｍは回折次数（ｍ＝０、＋／−１、＋／−２……）で
あり、ｄはその格子における溝の周期的間隔である。例えば、典型的な格子には
、１２００本の溝／ｍｍの溝密度と１１Ｅの入射角とがあり、１５７ｎｍでの０
次および１次の反射ビームはそれぞれ、−１１Ｅおよび０Ｅにあるであろう。同
時に、およそ７００ｎｍの波長の赤色光についての一番近い角は、０次および１
次についてそれぞれ、およそ−１１Ｅ度および４０．５Ｅ度であるであろう。図
２、図４、図５あるいは図６に示されたように、その後、検出器の前方にあるア
パーチャーを利用することで、ビーム２２のＶＵＶ部分および赤色部分を分割す
ることができる。
【００３７】 格子も含まれている組立体４０の集光レンズおよびディフューザーは、以下に
説明されているが、好ましいビームスプリッター３６ａおよび３６ｂについて選
ばれたものとして、前記材料の１つから作られているのが好ましい。このディフ
ューザーは、そのビームを減衰させるために機能し、また、ビームアラインメン
トにおける全体の感度の依存性を減少させるためにも機能する。ディフューザー
のいくつかの格子は、細目のステンレス鋼メッシュであるのが好ましい。これら
の格子は、付加的なディフューザーおよび減衰器として機能し、また、電磁干渉
に対する検出器の遮蔽を付加的にもたらす。例えば、同じ譲受人に譲渡されてお
り引用によってこの明細書に組み入れられる米国特許出願第６０／１７２，７４
９号に記載されたように、アパーチャー４７のような付加的なビーム形成用光学
素子を含むことができる。
【００３８】 光学構成要素４０および検出器３８は、示されたように、包囲体２３の中へ入
れられているか、あるいは、不活性ガスのパージを伴い、ビーム２２のための入
口窓を有している、別個に気密状に封止されたハウジングの中にあるのが好まし
い。このような包囲体が排気されると、ＵＶビームにさらされた光学素子の上に
炭化水素の膜の形成が起きやすくなる、ということが観察された。このことは、
軽度の真空において存在する有機分子の重合によって生じがちである。高真空の
包囲体を設ける代わりに、前記のように（前記の’３３３号出願を参照のこと）
、およそ５リットル／分が好ましい流速での、きれいな不活性ガス（窒素、ヘリ
ウム、アルゴン、ネオン、その他のような）によるパージ部を設けることが好ま
しい。
【００３９】 実験から、図３に示されたように、パージ部によれば、レーザー出力の安定度
が少なくとも一桁、改善されることが観察された。図３には、図１および図２の
好ましい実施形態に係るレーザーの出力値が示されている。線図１には、不活性
ガスパージ部が使われたときの出力値が示されており、線図２には、排気された
ハウジングが使われたときの出力値が示されている。線図１には、約２．５時間
にわたって安定化された出力値２．２ワットが示されており、線図２には、同じ
時間にわたっておよそ２．８ワットからおよそ２．５ワットまで減少する出力値
が示されている。このように、不活性ガス排気部による場合に観察されたエネル
ギー安定度は、排気されたハウジングによる場合よりも、はるかにすぐれている
。
【００４０】 ガスの流路は、図２の包囲体２３の中において、「働きのない（dead）」パー
ジされていないどのような空間も最小限にしあるいは防止するような方法で、配
置されていることもまた好ましい。例えば、付加的なガス入口３２ｂが、検出器
を入れているチャンバーに対して図２に示されるように設けられているのが好ま
しく、また、格子減衰器によって主ビーム光路から離されているのが好ましい。
集光レンズおよびディフューザーは、これらの周りにガス抜き穴があるように、
取り付けられているのが好ましい。前記不活性ガスとしては超高純度のアルゴン
を使うのが好ましいが、この理由は、ヘリウムやネオンに比べて、コストが比較
的低いからである。超高純度級の窒素には、ＵＨＰヘリウムやネオンに比べて高
い濃度の不純物が含まれているのが普通であり、それゆえ、パージ用ガスとして
はあまり適していない。
【００４１】 検出器３８は、シリコンフォトダイオード、焦電気性物質、サーモパイル、電
子光電管、光電子増倍管、ＣＣＤ検出器、あるいは、同じ譲受人に譲渡されてお
り引用によってこの明細書に組み入れられる米国特許出願第６０／１２２，１４
５号に記載されたようなダイアモンド検出器のうちの１つであってもよいが、こ
れらに限定されるものではない。採択は、寿命、感度、時間解像度およびコスト
に基づく。
【００４２】 回折格子４６は、アルミニウムでコーティングされるとともにＭｇＦ2の薄い
層で保護されているのが好ましく、また、そうでなければ、ＵＶ回折格子の分野
における当業者に知られたようなものであってもよい。この格子は、同じ譲受人
に譲渡されている米国特許出願第６０／１６７，８３５号と、米国特許第５，９
９９，３１８号で説明されたものの１つであってもよく、これらはそれぞれ、引
用によってこの明細書に組み入れられる。格子の側部は、適切な遮蔽物、例えば
アルミニウム箔から作られた遮蔽物によって、それたＵＶ光から入念に保護され
るべきである。これらの遮蔽物の目的は、格子の複製の過程で一般に使われるア
ルミニウム層の下にある有機物質の劣化とガス発生とを防止するためである。
【００４３】 図４によれば、第２実施形態は、図２に関して示されかつ説明された第１実施
形態と同じかあるいは類似しているのが好ましい。ただし、図４に示された第２
実施形態は、ホログラフビームサンプラー４８（例えば、カナダ、ケベック、セ
イント−フォイのジェンテック・エレクトロ−オプティックス社から入手できる
ＨＢＳシリーズ）を利用するものである。ホログラフビームサンプラー４８は、
透明基板（ＶＵＶ範囲における透明材料の選択については前記を参照のこと）に
形成された透過型回折格子であるのが好ましい。ホログラフビームサンプラー４
８の長所には、（１）ビームエネルギーのごく小さい部分だけが分割され（普通
は〜０．１％）、したがって、挿入損失は、例えば従来のビームスプリッターに
ついてのものが〜８％であるのに比べて、きわめて低いこと、（２）そのビーム
の赤色部分についての回折角がＶＵＶ構成要素のそれとは異なっているので、波
長分割が同時に行われ、したがって、設計を簡単でしっかりしたものにすること
ができること、が含まれている。しかしながら、ホログラフのサンプラー４８の
欠点は、その高いコストにある。この回折ビームサンプラーのための好ましい材
料の選択は、ＶＵＶ範囲および放射強度におけるその透明度によって決まる。こ
のような材料の例は、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、石英、石英ガラス、ドープ処理された
石英ガラス、ＬｉＦ、ＢａＦ2である。
【００４４】 ホログラフビームサンプラー４８で回折されるビーム２０のＶＵＶ部分は、Ｖ
ＵＶミラーあるいはビームスプリッターのような反射体５０へ差し向けられる。
この反射体によって、ＶＵＶ光が組立体４０および検出器３８へ差し向けられる
。反射体５０は、ＶＵＶ波長で最大の反射率となるように設計されている。反射
体５０は、検出器へ向かう赤色光を防止しあるいは最小限にするために可視波長
で少なくとも一部が透過型のものであってもよい。この赤色光を吸収するために
、例えば、その赤色光が、さもなければ検出器３８へ向かって包囲体の内部で反
射するように、反射体５０の周りに銅の遮蔽物を設けることができる。反射体５
０のこのような構成の一例は、米国特許出願第６０／１６６，９５２号に記載さ
れているが、これは、同じ譲受人に譲渡されており、また、引用によってこの明
細書に組み入れられる。
【００４５】 図５によれば、第３実施形態は、図２の第１実施形態に関して示されかつ説明
されたものと同じかあるいは類似しているのが好ましい。ただし、図５に示され
た第３実施形態は、レーザー出力の赤色部分からＶＵＶビームを分割するために
二色性絶縁ミラー５２を利用するものである。図５に示された第３実施形態では
、１つのビームスプリッター３６ａと２つの二色性ミラー５２とが好ましく使わ
れる。これらの二色性ミラー５２は、ＶＵＶビームが大部分反射され、赤色がほ
とんど完全に透過するように、高屈折率と低屈折率とが交互に現われる、絶縁体
からなる４分の１波長の薄い層を被着させることによって形成されるのが好まし
い。二色性ミラー５２の他の細部は当業者によって理解される。普通は、ＶＵＶ
光の反射率と赤色光の反射率との間の、３０よりも良好なコントラスト比を達成
することができる。ミラーの数の選択は、その赤色構成要素によって引き起こさ
れた信号を例えば１．０％以下に減少させるための所望の抑制比によって、行わ
れる。２つのミラーによって、典型的には少なくとも２桁のコントラスト比がも
たらされる。
【００４６】 図６によれば、第４実施形態は第１実施形態の代わりの変形例であり、そのこ
と自体は図２の第１実施形態と同じかあるいは類似している。ただし、図６の第
４実施形態には、ただ１つのビームスプリッター３６ａと格子４６とが含まれて
いる。図６の構成では、検出器３８への光信号の強度は図２の第１実施形態に比
べて増大している。このことは、検出器３８の感度が、さもなければ、そのレー
ザーの所定出力値で不充分であるときには、望ましいかもしれない。これに代え
て、３つ以上のビームスプリッター３６ａ、３６ｂ、３６ｃなどを使うことがで
きるが、その利点は、いくつかの環境では検出器３８への信号の減少が達成され
る、ということである。このようにして、回折格子４６と、とりわけ集光レンズ
と減衰格子とを含んでいるその組立体４０とでそのビームの強度を減少させる利
点は、これらの構成要素の寿命が増大するということである。同時に、ビームサ
ンプラーの強度の減少は、雑音がエネルギー検出器３８のハウジングの内側にお
いて散乱した光によって支配されるときには、より低い信号対雑音比をもたらす
ことができる。したがって、ＶＵＶレーザーの出力値と検出器３８の感度とに依
存して、選択することのできるビームスプリッター３６ａなどの最適数がいくつ
かある。これらの考察は、第１実施形態と同様に、第２実施形態および第３実施
形態に適用される。
【００４７】 図７ａおよび図７ｂには、好ましくは、そのレーザー出力が偏光されるときに
、第１実施形態および第３実施形態に利用することのできるビームスプリッター
の代わりの構成が示されている。図７ａおよび図７ｂの両方において、好ましく
は、両方のビームスプリッターである２つの反射体３６ａおよび３６ｂが使われ
ている。これらの反射体３６ａおよび３６ｂは、偏光の波動と直交する偏光構成
要素についての異なる反射率に基づく採択とによる偏差を消去するために整列さ
れている。
【００４８】 一般に、第１ビームスプリッター３６ａおよび第２反射体３６ｂは、第１ビー
ムスプリッター３６ａの反射率の偏光依存性が第２反射体３６ｂの反射率の偏光
依存性によって補正されるように、整列されている。例えば、第１ビームスプリ
ッター３６ａは、ｓ偏光構成要素の効率の１０％で入射ビームのｐ偏光構成要素
を反射させるために整列することができる。第２反射体３６ｂは、次いで、第１
ビームスプリッター３６ａに入射するｐ偏光構成要素に対応しているその直交す
る複製（counterpart）の効率の１０％で第１ビームスプリッター３６ａに入射
するｓ偏光構成要素に対応している構成要素を反射させるために、整列させても
よい。したがって、第１ビームスプリッター３６ａ−第２反射体３６ｂの組み合
わせの反射率における出力ビームの偏光への全依存性は、減少しあるいは消去さ
れる。
【００４９】 図７ａおよび図７ｂの両方における第１反射体３６ａは、入射レーザービーム
が偏光される場合におけるように方位付けされるが、このビームは、この第１ビ
ームスプリッター３６ａに関してｐ偏光される。図７ａおよび図７ｂの両方にお
ける第２反射体３６は、第１反射体３６ａから反射したレーザービームのｐ構成
要素が第２反射体３６ｂに関してｓ偏光されるように、第１反射体３６ａに垂直
な平面に方位付けされているのが好ましい。それぞれの反射体３６ａおよび３６
ｂによって、そのビームは実質的に４５度の入射角で反射される。
【００５０】 図７ａおよび図７ｂの両方における反射体３６ａおよび３６ｂのこのような構
成についての付加的な長所は、偏光されたレーザービームについての第１反射体
３６ａの反射率が、典型的には約４％から０．１％まで、かなり減少しているこ
とである。したがって、そのビーム出力の大部分はこの用途に利用することがで
きる。同時に、第１反射体３６ａの偏光選択性（polarization selectivity）に
ついて表された前記利点は、第２反射体３６ｂの逆選択度によって補正されるが
、この理由は、その入射ビームのｐ構成要素およびｓ構成要素が、第２反射体３
６ｂでそれぞれ、ｓ構成要素およびｐ構成要素になるからである。
【００５１】 この発明の典型的な図面と特定の実施形態とを説明し例示してきたが、この発
明の範囲は検討した特定の実施形態に限定されるものではない、ということが理
解される。したがって、これらの実施形態は、限定的なものというよりも例示的
なものとして考慮すべきであり、また、特許請求の範囲とその均等物に述べられ
たようなこの発明の範囲から逸脱することなく、当分野における当業者によって
、これらの実施形態に変更を施すことができる、ということを理解すべきである
。
【００５２】 加えて、方法の請求項では、それらのステップは、選択された記載上の順序で
行われた。しかしながら、これらの順序は、選択されて記載上の便宜のために行
われたものであり、それらのステップを実行するためのどのような特定の順序も
含むことを意図するものではない。ただし、ステップの特定の順序が強調して述
べられ、あるいは当分野における当業者によって必要であるとして理解されてい
るそれらの請求項については、この限りでない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、好ましい実施形態に係る分子フッ素レーザーシステムを模式的に示し
ている。
【図２】 図２は、好ましい第１実施形態に係るビーム光路包囲体を模式的に示している
。
【図３】 図３は、好ましい実施形態に係る、排気された内部が備わっているビーム光路
包囲体と、不活性ガスの安定的な流れでパージされた包囲体とが含まれている分
子フッ素レーザーシステムについての、測定されたレーザー出力値対時間のプロ
ットを示している。
【図４】 図４は、好ましい第２実施形態に係るビーム光路包囲体を模式的に示している
。
【図５】 図５は、好ましい第３実施形態に係るビーム光路包囲体を模式的に示している
。
【図６】 図６は、好ましい第４実施形態に係るビーム光路包囲体を模式的に示している
。
【図７】 図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ、図２の好ましい第１実施形態および図５の
好ましい第３実施形態への代わりのビームスプリッター構成体を模式的に示して
いる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０９／５９８，５５２ (32)優先日 平成12年６月21日(2000．6．21) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＤＥ，ＪＰ，Ｋ Ｒ (72)発明者 ゴヴォルコフ，セルゲイ・ヴイ アメリカ合衆国フロリダ州33433，ボカ・ レイトン，ラコスタ・ドライヴ 6315，ア パートメント・エム (72)発明者 フア，ゴンシュエ アメリカ合衆国フロリダ州33309，フォー ト・ローダーデイル，ノース・ウェスト・ フォーティフォース・ストリート 3429， ＃206 Ｆターム(参考） 5F072 AA04 AA07 HH02 HH05 HH06 KK15 RR05 RR10 【要約の続き】 ましい。

Claims (74)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザーガスで満たされた放電チャンバーと、 前記放電チャンバーの中において、前記レーザーガスを励起するために放電回
    路に接続された複数の電極と、 出力ビームを発生させるために前記放電チャンバーをその中に有している共振
    器と、 前記共振器に接続され、そのビームがこの共振器を出るようにそのビームのた
    めの出力ビーム光路をもたらし、ＶＵＶ光吸収性化学種が実質的に存在していな
    くて、そのビームのエネルギーが光吸収性化学種の存在によって実質的に減衰す
    ることなく前記出力ビーム光路に沿って適用プロセスに到達することができる密
    閉された包囲体と、 前記出力ビームのパラメーターを検出するために前記包囲体に光学的に接続さ
    れた検出器と、 前記検出器へ前記ビームの一部を差し向けるための、前記包囲体内部のビーム
    スプリッターモジュールと、 を備えていることを特徴とするＶＵＶレーザーシステム。
  2. 【請求項２】 前記ビームスプリッターモジュールが、前記出力ビーム光路
    に沿って配置されて前記検出器へ通じる第２ビーム光路に沿って前記ビームの一
    部を反射させるための第１ビームスプリッターを備えていることを特徴とする請
    求項１に記載のレーザーシステム。
  3. 【請求項３】 前記ビームスプリッターモジュールが、前記第２ビーム光路
    に沿って配置されて前記第１ビームスプリッターから反射したビーム部分を受け
    るとともにこれを反射させるための第２反射体をさらに備えていることを特徴と
    する請求項２に記載のレーザーシステム。
  4. 【請求項４】 前記システムが、分子フッ素レーザーシステムであり、前記
    包囲体の内部で、前記第２ビーム光路に沿って配置され、前記第２反射体から反
    射したビーム部分を受けるとともに、前記ビーム部分の赤色部分から前記ビーム
    部分のＶＵＶ部分を分割するための回折格子をさらに備えており、前記ＶＵＶ部
    分が前記第２ビーム光路に沿って差し向けられるとともに、前記赤色部分が前記
    第２ビーム光路から遠ざかって差し向けられることを特徴とする請求項３に記載
    のレーザーシステム。
  5. 【請求項５】 前記第２反射体から反射したビーム部分を受けるとともにこ
    れを反射させるために、前記第２ビーム光路に沿って配置された第１二色性ミラ
    ーをさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載のレーザーシステム。
  6. 【請求項６】 前記第１二色性ミラーは、前記ビーム部分のＶＵＶ部分が前
    記第１二色性ミラーにより前記第２ビーム光路に沿って実質的に反射され、前記
    ビーム部分の赤色部分が前記第１二色性ミラーにより前記第２ビーム光路から遠
    ざかって実質的に透過されるように構成されていることを特徴とする請求項５に
    記載のレーザーシステム。
  7. 【請求項７】 前記第１二色性ミラーは、前記ビーム部分の赤色部分が前記
    第１二色性ミラーにより前記第２ビーム光路から遠ざかって実質的に反射され、
    前記ビーム部分の赤色部分が前記第１二色性ミラーにより前記第２ビーム光路に
    沿って実質的に透過されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記
    載のレーザーシステム。
  8. 【請求項８】 前記第１二色性ミラーから反射した前記ビーム部分を受ける
    とともにこれを反射させるために、前記第２ビーム光路に沿って配置された第２
    二色性ミラーをさらに備えていることを特徴とする請求項５，６のいずれかに記
    載のレーザーシステム。
  9. 【請求項９】 前記第１二色性ミラーが、少なくとも３０のコントラスト比
    を有していることを特徴とする請求項８に記載のレーザーシステム。
  10. 【請求項１０】 前記第２二色性ミラーが、少なくとも３０のコントラスト
    比を有していることを特徴とする請求項９に記載のレーザーシステム。
  11. 【請求項１１】 前記第１二色性ミラーが、少なくとも３０のコントラスト
    比を有していることを特徴とする請求項５に記載のレーザーシステム。
  12. 【請求項１２】 前記第１ビームスプリッターが、前記出力ビームに対して
    ほぼ４５Ｅに方位付けされていることを特徴とする請求項３に記載のレーザーシ
    ステム。
  13. 【請求項１３】 前記第２反射体が、前記第１ビームスプリッターに対して
    ほぼ垂直に方位付けされていることを特徴とする請求項１２に記載のレーザーシ
    ステム。
  14. 【請求項１４】 前記第２反射体から反射した前記ビーム部分を受けるとと
    もにこれを反射させるために、前記包囲体の内部に、前記第２ビーム光路に沿っ
    て配置された第３ビームスプリッターをさらに備えていることを特徴とする請求
    項３に記載のレーザーシステム。
  15. 【請求項１５】 前記システムが、分子フッ素レーザーシステムであり、前
    記第１ビームスプリッターから反射した前記ビーム部分を受けるとともにこれを
    反射させるために、前記第２ビーム光路に沿って配置された二色性ミラーをさら
    に備えていることを特徴とする請求項２に記載のレーザーシステム。
  16. 【請求項１６】 前記二色性ミラーは、前記ビーム部分のＶＵＶ部分が前記
    二色性ミラーにより前記第２ビーム光路に沿って実質的に反射され、前記ビーム
    部分の赤色部分が前記二色性ミラーにより前記第２ビーム光路から遠ざかって実
    質的に透過されるように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載のレ
    ーザーシステム。
  17. 【請求項１７】 前記二色性ミラーは、前記ビーム部分の赤色部分が前記二
    色性ミラーにより前記第２ビーム光路から遠ざかって実質的に反射され、前記ビ
    ーム部分の赤色部分が前記二色性ミラーにより前記第２ビーム光路に沿って実質
    的に透過されるように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載のレー
    ザーシステム。
  18. 【請求項１８】 前記第１二色性ミラーから反射した前記ビーム部分を受け
    るとともにこれを反射させるために、前記第２ビーム光路に沿って配置された第
    ２二色性ミラーをさらに備えていることを特徴とする請求項１５，１６のいずれ
    かに記載のレーザーシステム。
  19. 【請求項１９】 前記システムが、分子フッ素レーザーシステムであり、前
    記包囲体の内部で、前記第２ビーム光路に沿って配置され、前記第１ビームスプ
    リッターから反射したビーム部分を受けるとともに、前記ビーム部分の赤色部分
    から前記ビーム部分のＶＵＶ部分を分割するための回折格子をさらに備えており
    、前記ＶＵＶ部分が前記第２ビーム光路に沿って差し向けられるとともに、前記
    赤色部分が前記第２ビーム光路から遠ざかって差し向けられることを特徴とする
    請求項２に記載のレーザーシステム。
  20. 【請求項２０】 前記システムが、分子フッ素レーザーシステムであり、前
    記包囲体の内部で、前記出力ビーム光路に沿って配置され、前記ビーム部分の赤
    色部分から前記ビーム部分のＶＵＶ部分を分割するためのホログラフビームサン
    プラーをさらに備えており、前記ＶＵＶ部分が前記検出器へ通じる第２ビーム光
    路に沿って差し向けられるとともに、前記赤色部分が前記第２ビーム光路から遠
    ざかって差し向けられることを特徴とする請求項１に記載のレーザーシステム。
  21. 【請求項２１】 前記ホログラフビームサンプラーの後方で前記ＶＵＶビー
    ム部分を受けるとともに前記ビーム部分を前記第２ビーム光路に沿って反射させ
    るための反射体をさらに備えていることを特徴とする請求項２０に記載のレーザ
    ーシステム。
  22. 【請求項２２】 前記出力ビームのエネルギーを監視するために前記検出器
    から信号を受けるプロセッサーをさらに備えていることを特徴とする請求項１に
    記載のレーザーシステム。
  23. 【請求項２３】 前記出力ビームの帯域幅を監視するために前記検出器から
    信号を受けるプロセッサーをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載
    のレーザーシステム。
  24. 【請求項２４】 前記出力ビームの波長を監視するために前記検出器から信
    号を受けるプロセッサーをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の
    レーザーシステム。
  25. 【請求項２５】 前記検出器の前方にモニターであるエタロンをさらに備え
    ており、前記検出器がアレイ検出器であることを特徴とする請求項２４に記載の
    レーザーシステム。
  26. 【請求項２６】 前記出力ビームのエネルギーを監視するために、第２検出
    器、該第２検出器から信号を受けるプロセッサーをさらに備えていることを特徴
    とする請求項２５に記載のレーザーシステム。
  27. 【請求項２７】 前記検出器が、ＶＵＶ透過性窓によって前記包囲体の残部
    から密閉された小室の中にあり、この小室は、ＶＵＶ光吸収性化学種が実質的に
    存在していなくて、前記ビームのエネルギーが前記光吸収性化学種の存在によっ
    て実質的に減衰することなく前記検出器に到達することができるようなものであ
    ることを特徴とする請求項１に記載のレーザーシステム。
  28. 【請求項２８】 前記小室は、この小室に前記ＶＵＶ光吸収性化学種が実質
    的に存在しないように維持するために、不活性ガスをこの小室を介して流動させ
    るための入口および出口を備えていることを特徴とする請求項２７に記載のレー
    ザーシステム。
  29. 【請求項２９】 前記包囲体は、この包囲体に前記光吸収性化学種が実質的
    に存在しないように維持するために、不活性ガスをこの包囲体を介して流動させ
    るための少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を有していることを
    特徴とする請求項１に記載のレーザーシステム。
  30. 【請求項３０】 前記包囲体が、前記不活性ガスで再充満させるのに先立っ
    て前記包囲体を排気するためのポンプ接続口を有していることを特徴とする請求
    項２９に記載のレーザーシステム。
  31. 【請求項３１】 前記の少なくとも１つの入口が、前記不活性ガスを前記検
    出器の近傍へ流動させるための第１入口と、該不活性ガスを前記出力ビーム光路
    の近傍へ流動させるための第２入口とを含んでいることを特徴とする請求項２９
    に記載のレーザーシステム。
  32. 【請求項３２】 前記検出器による検出のために前記ビームの一部を分割す
    ることができるように、前記包囲体の内部に分割用光学素子をさらに備えている
    ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  33. 【請求項３３】 前記システムが、分子フッ素レーザーシステムであり、前
    記分割用光学素子が、前記ビームのＶＵＶ部分から赤色部分を濾波するためのも
    のでもあることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
  34. 【請求項３４】 前記システムが、分子フッ素レーザーシステムであること
    を特徴とする請求項１，２，２２〜３２のいずれかに記載のレーザーシステム。
  35. 【請求項３５】 前記システムが、分子フッ素レーザーシステムであり、前
    記ビームのＶＵＶ部分から可視部分を濾波するための濾波用光学素子をさらに備
    えていることを特徴とする請求項１，３２のいずれかに記載のシステム。
  36. 【請求項３６】 前記濾波用光学素子が、前記検出器による検出のために前
    記ビームの一部を分割する分割用光学素子の後方に配置されていることを特徴と
    する請求項３５に記載のシステム。
  37. 【請求項３７】 前記検出器が、前記濾波用光学素子の後方に配置されてい
    ることを特徴とする請求項３６に記載のシステム。
  38. 【請求項３８】 前記第１ビームスプリッターが、前記出力ビームに対して
    ほぼ２２．５Ｅ未満に方位付けされていることを特徴とする請求項２に記載のシ
    ステム。
  39. 【請求項３９】 前記第１ビームスプリッターから反射するとともにその上
    へ入射するビーム部分に対して、前記第１ビームスプリッターがほぼ２２．５Ｅ
    未満に方位付けされ、前記第２反射体がほぼ２２．５Ｅ未満に方位付けされてい
    ることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
  40. 【請求項４０】 前記第１ビームスプリッターおよび前記第２反射体は、前
    記第１ビームスプリッターの偏光選択性が前記第２反射体の逆選択性によって補
    正されるように、相対的に方位付けされていることを特徴とする請求項３に記載
    のシステム。
  41. 【請求項４１】 出力ビームのｐ構成要素およびｓ構成要素が、第２反射体
    でそれぞれｓ構成要素およびｐ構成要素になることを特徴とする請求項４０に記
    載のシステム。
  42. 【請求項４２】 前記第１ビームスプリッターが、前記出力ビームに対して
    ほぼ４５Ｅに方位付けされ、前記第２反射体が、前記第１ビームスプリッターか
    ら反射するとともにその上へ入射するビーム部分に対して、ほぼ４５Ｅに方位付
    けされていることを特徴とする請求項４０、又は請求項４１のいずれかに記載の
    システム。
  43. 【請求項４３】 前記プロセッサーが、前記出力ビームのエネルギーを制御
    するためのフィードバック装置の中に接続されていることを特徴とする請求項２
    ２に記載のシステム。
  44. 【請求項４４】 前記プロセッサーが、前記出力ビームの帯域幅を制御する
    ためのフィードバック装置の中に接続されていることを特徴とする請求項２３に
    記載のシステム。
  45. 【請求項４５】 前記プロセッサーが、前記出力ビームの波長を制御するた
    めのフィードバック装置の中に接続されていることを特徴とする請求項２４，２
    ５のいずれかに記載のシステム。
  46. 【請求項４６】 前記プロセッサーが、前記出力ビームのエネルギーおよび
    波長を制御するためのフィードバック装置の中に接続されていることを特徴とす
    る請求項２６に記載のシステム。
  47. 【請求項４７】 前記検出器が、前記包囲体の内部の残部に流体連通してい
    ることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  48. 【請求項４８】 レーザービームを適用プロセスへ送出するＶＵＶレーザー
    へ接続するためのビーム送出システムであって、 前記レーザーを出すビーム光路を外気から密閉するために該レーザーに接続さ
    れた包囲体と、 この包囲体にＶＵＶ光吸収性化学種が実質的に存在しないように維持するため
    に、不活性ガスをこの包囲体を介して流動させるための２つ以上の口と、 を備えてなり、 前記包囲体が、前記ビームのパラメーターを検出するための検出器に光学的に
    接続されるように構成され、前記包囲体がさらに、そのビームの一部をその検出
    器へ差し向けるために、その中にビーム分割用モジュールを含むように構成され
    ていることを特徴とするビーム送出システム。
  49. 【請求項４９】 前記包囲体を前記不活性ガスで再充満させるのに先立って
    前記包囲体を空にするための真空装置接続口をさらに備えていることを特徴とす
    る請求項４８に記載のビーム送出システム。
  50. 【請求項５０】 前記ビーム分割用モジュールが、前記検出器による検出の
    ために前記ビームの一部を分割することができるように、前記包囲体の内部に、
    分割用光学素子を含んでいることを特徴とする請求項４８，４９のいずれかに記
    載のビーム送出システム。
  51. 【請求項５１】 前記ＶＵＶレーザーが、分子フッ素レーザーであり、前記
    分割用光学素子が、前記ビームのＶＵＶ部分から赤色部分を濾波するためのもの
    でもある請求項５０に記載のシステム。
  52. 【請求項５２】 前記ＶＵＶレーザーが、分子フッ素レーザーであり、前記
    ビーム分割用モジュールが、前記ビームのＶＵＶ部分から可視部分を濾波するた
    めの濾波用光学素子をさらに含んでいることを特徴とする請求項５０に記載のシ
    ステム。
  53. 【請求項５３】 前記濾波用光学素子が、前記分割用光学素子の後方に配置
    されていることを特徴とする請求項５２に記載のシステム。
  54. 【請求項５４】 前記検出器が、前記濾波用光学素子の後方に配置されてい
    ることを特徴とする請求項５３に記載のシステム。
  55. 【請求項５５】 前記検出器が、ＶＵＶ透過性窓によって前記包囲体の残部
    から密閉された小室の中にあり、この小室は、ＶＵＶ光吸収性化学種が実質的に
    存在していなくて、そのビームのエネルギーが光吸収性化学種の存在によって実
    質的に減衰することなく前記検出器に到達することができるようなものである請
    求項４８，４９のいずれかに記載のレーザーシステム。
  56. 【請求項５６】 前記小室は、この小室にＶＵＶ光吸収性化学種が実質的に
    存在しないように維持するために、不活性ガスをこの小室を介して流動させるた
    めの入口および出口を備えていることを特徴とする請求項５５に記載のレーザー
    システム。
  57. 【請求項５７】 前記包囲体は、この包囲体に前記光吸収性化学種が実質的
    に存在しないように維持するために、不活性ガスをこの包囲体を介して流動させ
    るための少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を有していることを
    特徴とする請求項４８，４９のいずれかに記載のレーザーシステム。
  58. 【請求項５８】 前記包囲体が、前記不活性ガスで再充満させるのに先立っ
    て前記包囲体を排気するためのポンプ接続口を有していることを特徴とする請求
    項５７に記載のレーザーシステム。
  59. 【請求項５９】 前記包囲体は、この包囲体に前記光吸収性化学種が実質的
    に存在しないように維持するために、使用に際し、不活性ガスをこの包囲体を介
    して流動させるのに先立って何度か排気されるとともに再充満されることを特徴
    とする請求項５８に記載のレーザーシステム。
  60. 【請求項６０】 前記の少なくとも１つの入口が、前記不活性ガスを前記検
    出器の近傍へ流動させるための第１入口と、不活性ガスを前記出力ビーム光路の
    近傍へ流動させるための第２入口とを含んでいることを特徴とする請求項５７に
    記載のレーザーシステム。
  61. 【請求項６１】 ＶＵＶレーザーによって発生した主ビームからのＶＵＶレ
    ーザー光を、適用プロセスでの使用のために、そのビームのパラメーターを監視
    する検出器へ送出する方法であって、 そのレーザーに接続されかつ前記検出器に光学的に接続された包囲体の内部に
    ビーム光路を密閉するステップ、 前記の主ビームおよびＶＵＶ光を前記検出器への送出のために透過させること
    ができるように前記包囲体の内部を準備処理して、この内部にＶＵＶ光吸収性化
    学種が実質的に存在しないようにするステップと、 前記ＶＵＶ光を前記検出器への送出のために前記主ビームから分割するステッ
    プと、 前記ＶＵＶ光を検出するステップと、 を備えることを特徴とする方法。
  62. 【請求項６２】 前記ＶＵＶレーザーが、分子フッ素レーザーであり、前記
    方法が、前記ＶＵＶ光から赤色ビーム部分を濾波するステップをさらに備えてい
    ることを特徴とする請求項６１に記載の方法。
  63. 【請求項６３】 前記濾波ステップが、前記分割ステップの後に実行される
    ことを特徴とする請求項６２に記載の方法。
  64. 【請求項６４】 前記濾波ステップが、前記ＶＵＶ光から前記赤色ビーム部
    分を散乱させるステップを含んでいることを特徴とする請求項６２，６３のいず
    れかに記載の方法。
  65. 【請求項６５】 前記濾波ステップが、前記赤色ビーム部分の透過の間に、
    二色性ミラーを用いて前記ＶＵＶ光を反射させるステップを含んでいることを特
    徴とする請求項６２，６３のいずれかに記載の方法。
  66. 【請求項６６】 前記濾波ステップおよび前記分割ステップが同時に実行さ
    れることを特徴とする請求項６２に記載の方法。
  67. 【請求項６７】 前記濾波ステップおよび前記分割ステップが、前記ビーム
    を散乱させるステップを含んでいることを特徴とする請求項６６に記載の方法。
  68. 【請求項６８】 前記濾波ステップおよび前記分割ステップが、ホログラフ
    ビームサンプラーを用いて前記ビームを散乱させるステップを含んでいることを
    特徴とする請求項６６に記載の方法。
  69. 【請求項６９】 前記濾波ステップの後に前記ＶＵＶ光を前記検出器へ再指
    向させるステップをさらに備えていることを特徴とする請求項６２，６３，６６
    のいずれかに記載の方法。
  70. 【請求項７０】 前記準備処理ステップが、前記包囲体を介して不活性ガス
    を流動させるステップを含んでいることを特徴とする請求項６２，６３のいずれ
    かに記載の方法。
  71. 【請求項７１】 前記準備処理ステップが、不活性ガスを流動させる前記ス
    テップに先立って前記包囲体を排気するステップをさらに含んでいることを特徴
    とする請求項７０に記載の方法。
  72. 【請求項７２】 前記の排気ステップおよび流動ステップが、複数回行われ
    、最後の流動ステップが、ＶＵＶレーザーの作動の際に実行されかつ維持される
    ことを特徴とする請求項７１に記載の方法。
  73. 【請求項７３】 前記分割ステップの後に前記ＶＵＶ光を前記検出器へ再指
    向させるステップをさらに備えていることを特徴とする請求項６２に記載の方法
    。
  74. 【請求項７４】 前記検出ステップが、前記の分割ステップおよび濾波ステ
    ップの後に実行されることを特徴とする請求項６２，６３，６６のいずれかに記
    載の方法。
JP2001506652A 1999-06-23 2000-06-22 真空紫外線レーザーの出力のオンライン制御装置 Pending JP2003503861A (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14053099P 1999-06-23 1999-06-23
US60/140,530 1999-06-23
US09/343,333 US6219368B1 (en) 1999-02-12 1999-06-30 Beam delivery system for molecular fluorine (F2) laser
US09/343,333 1999-06-30
US09/598,552 US6442182B1 (en) 1999-02-12 2000-06-21 Device for on-line control of output power of vacuum-UV laser
US09/598,552 2000-06-21
PCT/IB2000/000894 WO2001001532A1 (en) 1999-06-23 2000-06-22 Device for on-line control of output power of vacuum-uv laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003503861A true JP2003503861A (ja) 2003-01-28

Family

ID=27385512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001506652A Pending JP2003503861A (ja) 1999-06-23 2000-06-22 真空紫外線レーザーの出力のオンライン制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (3) US6442182B1 (ja)
JP (1) JP2003503861A (ja)
DE (1) DE10084665T1 (ja)
WO (1) WO2001001532A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365141A (ja) * 2001-06-13 2002-12-18 Gigaphoton Inc 真空紫外レーザ装置の波長測定装置
US10205297B2 (en) 2015-10-28 2019-02-12 Gigaphoton Inc. Narrow band excimer laser apparatus
US10394133B2 (en) 2015-10-19 2019-08-27 Gigaphoton Inc. Laser unit management system

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6345065B1 (en) * 1998-06-04 2002-02-05 Lambda Physik Ag F2-laser with line selection
US6678291B2 (en) * 1999-12-15 2004-01-13 Lambda Physik Ag Molecular fluorine laser
US6819698B1 (en) * 1999-02-26 2004-11-16 Lambda Physik Ag Energy monitor for F2 molecular fluorine laser and method of energy stabilization
US6529533B1 (en) * 1999-11-22 2003-03-04 Lambda Physik Ag Beam parameter monitoring unit for a molecular fluorine (F2) laser
JP2003521683A (ja) * 2000-01-25 2003-07-15 ラムダ フィジーク アーゲー ビーム・パラメータ監視ユニット、分子弗素（Ｆ２）或はＡｒＦレーザ・システム、分子弗素（Ｆ２）レーザ・システム、およびＡｒＦレーザ・システム
US6735232B2 (en) * 2000-01-27 2004-05-11 Lambda Physik Ag Laser with versatile output energy
US6618403B2 (en) * 2000-03-16 2003-09-09 Lambda Physik Ag Method and apparatus for compensation of beam property drifts detected by measurement systems outside of an excimer laser
US6526076B2 (en) * 2000-12-15 2003-02-25 Agilent Technologies, Inc. Integrated parallel channel optical monitoring for parallel optics transmitter
US6570713B2 (en) * 2001-02-27 2003-05-27 Silicon Valley Group, Inc. Method and apparatus for optimizing the output beam characteristics of a laser
JP4877692B2 (ja) * 2001-03-21 2012-02-15 株式会社小松製作所 注入同期式又はｍｏｐａ方式のレーザ装置
US6804327B2 (en) * 2001-04-03 2004-10-12 Lambda Physik Ag Method and apparatus for generating high output power gas discharge based source of extreme ultraviolet radiation and/or soft x-rays
US7230964B2 (en) * 2001-04-09 2007-06-12 Cymer, Inc. Lithography laser with beam delivery and beam pointing control
US20050259709A1 (en) 2002-05-07 2005-11-24 Cymer, Inc. Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate
US6690703B1 (en) 2001-08-02 2004-02-10 Lambda Physik Ag Molecular fluorine laser system
US6998620B2 (en) * 2001-08-13 2006-02-14 Lambda Physik Ag Stable energy detector for extreme ultraviolet radiation detection
US6963595B2 (en) * 2001-08-29 2005-11-08 Cymer, Inc. Automatic gas control system for a gas discharge laser
DE10200349A1 (de) * 2002-01-08 2003-07-17 Gerhart Schroff Verfahren und Anordnung zur Fremdgaserkennung im Strahlengang optischer Abbildungs- und/oder Strahlführungssysteme
US7027158B2 (en) * 2002-03-11 2006-04-11 Therma-Wave, Inc. Beam splitter/combiner for optical meterology tool
KR101024559B1 (ko) * 2002-05-07 2011-03-31 사이머 인코포레이티드 수명이 긴 광학기구를 갖춘 고 전력 딥 자외선 레이저
EP1431824A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-23 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
EP1431827A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-23 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus, mirror element, device manufacturing method, and beam delivery system
US7170913B2 (en) * 2003-06-19 2007-01-30 Multiwave Photonics, Sa Laser source with configurable output beam characteristics
JP2005217119A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ発振装置
WO2007044789A2 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Clear Align Llc Apparatus and method for generating short optical pulses
US7679029B2 (en) 2005-10-28 2010-03-16 Cymer, Inc. Systems and methods to shape laser light as a line beam for interaction with a substrate having surface variations
US7889993B2 (en) * 2007-08-17 2011-02-15 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd Optical transceiver module having a front facet reflector and methods for making and using a front facet reflector
WO2009094584A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 The Regents Of The University Of California Devices useful for vacuum ultraviolet beam characterization
US8467057B1 (en) * 2008-09-15 2013-06-18 J.A. Woollam Co., Inc. Ellipsometers and polarimeters comprising polarization state compensating beam directing sample wobble compensating system, and method of use
CN102680120B (zh) * 2012-05-24 2014-10-22 哈尔滨工业大学 极紫外光刻光源Xe10+离子状态的检测***
JP2013247240A (ja) * 2012-05-25 2013-12-09 Gigaphoton Inc レーザ装置
TWI531174B (zh) * 2014-02-11 2016-04-21 國立臺灣科技大學 雙向五訊耦合收發系統及其方法
WO2021084544A1 (en) * 2019-10-31 2021-05-06 Wi-Charge Ltd Optical power meter for safe operation of optical wireless power systems

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3719641A (en) * 1971-02-01 1973-03-06 Union Carbide Canada Ltd Polycarbonamide having improved basic dye receptivity
US4393505A (en) * 1978-07-24 1983-07-12 Gte Sylvania Incorporated Gas discharge laser having a buffer gas of neon
US4616908A (en) 1984-07-19 1986-10-14 Gca Corporation Microlithographic system
US4719641A (en) * 1985-11-08 1988-01-12 Summit Technology, Inc. Multiple chamber laser containment system
US5051558A (en) 1989-03-20 1991-09-24 Sukhman Yefim P Laser material processing apparatus and method therefore
JP2591371B2 (ja) 1991-07-03 1997-03-19 三菱電機株式会社 レーザ加工装置
DE69217140T2 (de) 1991-08-07 1997-07-03 Toshiba Ave Kk QPSK-Demodulator mit automatischer Frequenznachregelung
US5450436A (en) 1992-11-20 1995-09-12 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Laser gas replenishing apparatus and method in excimer laser system
US5559584A (en) 1993-03-08 1996-09-24 Nikon Corporation Exposure apparatus
DE4417468A1 (de) 1994-05-19 1995-11-23 Trumpf Lasertechnik Gmbh Gaslaser
DE69507575T3 (de) 1994-06-06 2006-03-02 Amada Co., Ltd., Isehara Verfahren und Vorrichtung zur Zufuhr von Stickstoff zu einer Laserstrahlmaschine
DE29509648U1 (de) 1995-06-19 1995-09-14 Trumpf Gmbh & Co, 71254 Ditzingen Laserbearbeitungsmaschine mit gasgefülltem Strahlführungsraum
US5657334A (en) 1996-02-15 1997-08-12 Cymer, Inc. External high voltage control for a laser system
IL133422A0 (en) 1997-06-10 2001-04-30 Nikon Corp Optical device, method of cleaning the same, projection aligner, and method of producing the same
JPH1116816A (ja) 1997-06-25 1999-01-22 Nikon Corp 投影露光装置、該装置を用いた露光方法、及び該装置を用いた回路デバイスの製造方法
US5978391A (en) 1997-07-18 1999-11-02 Cymer, Inc. Wavelength reference for excimer laser
US6141081A (en) 1997-08-08 2000-10-31 Cymer, Inc. Stepper or scanner having two energy monitors for a laser
US6345065B1 (en) * 1998-06-04 2002-02-05 Lambda Physik Ag F2-laser with line selection
US6219368B1 (en) * 1999-02-12 2001-04-17 Lambda Physik Gmbh Beam delivery system for molecular fluorine (F2) laser
US6298080B1 (en) * 1999-03-12 2001-10-02 Lambda Physik Ag Narrow band excimer or molecular fluorine laser with adjustable bandwidth

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365141A (ja) * 2001-06-13 2002-12-18 Gigaphoton Inc 真空紫外レーザ装置の波長測定装置
JP4699640B2 (ja) * 2001-06-13 2011-06-15 ギガフォトン株式会社 真空紫外レーザ装置の波長測定装置
US10394133B2 (en) 2015-10-19 2019-08-27 Gigaphoton Inc. Laser unit management system
US10205297B2 (en) 2015-10-28 2019-02-12 Gigaphoton Inc. Narrow band excimer laser apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US6442182B1 (en) 2002-08-27
US6477192B2 (en) 2002-11-05
US20020021735A1 (en) 2002-02-21
US20020027936A1 (en) 2002-03-07
WO2001001532A1 (en) 2001-01-04
DE10084665T1 (de) 2002-05-08
US6463084B1 (en) 2002-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003503861A (ja) 真空紫外線レーザーの出力のオンライン制御装置
US6424666B1 (en) Line-narrowing module for high power laser
US7245420B2 (en) Master-oscillator power-amplifier (MOPA) excimer or molecular fluorine laser system with long optics lifetime
US6477187B2 (en) F2-laser with line selection
US6529533B1 (en) Beam parameter monitoring unit for a molecular fluorine (F2) laser
US6834069B1 (en) Molecular fluorine laser with intracavity polarization enhancer
US6738406B2 (en) Precision measurement of wavelengths emitted by a molecular fluorine laser at 157nm
KR101709820B1 (ko) 레이저 시스템용 계측 모듈
US20020101900A1 (en) Molecular fluorine laser with single spectral line and polarized output
JP2001203416A (ja) レーザシステム
US6795473B1 (en) Narrow band excimer laser with a prism-grating as line-narrowing optical element
JP2002084026A (ja) Ｆ２レーザ
JP2002280651A (ja) レーザの出力ビーム特性を最適化するための方法および装置
US20030095580A1 (en) Beam delivery system for lithographic exposure radiation source
US6792023B1 (en) Method and apparatus for reduction of spectral fluctuations
EP0383586A2 (en) Laser device
US11784452B2 (en) Optical element for a deep ultraviolet light source
CN113287234A (zh) 气体激光装置、气体激光装置的激光的出射方法、以及电子器件的制造方法
US20210116294A1 (en) Energy measuring apparatus and excimer laser apparatus
JP2000012946A (ja) スペクトル線の選択が可能なｆ２レ―ザ―装置及びスペクトル線の選択方法
JP2002118318A (ja) 分子フッ素レーザシステム及びその帯域幅制御方法