JPH11261148A - Narrow-band laser with etalon based output coupler - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a light by a laser at a wavelength providing more high reflectivity by adjusting an etalon based on coupler so as to selectively reflect light at a maximum or minimum spectrum generated by a grating. SOLUTION: An etalon-based output coupler 44 includes two plates having two parallel planes separated by a distance d, and this space is filled with nitrogen. The total reflectivity of the etalon is determined by the interference of optical waves reflected from both parallel surface as a function of the wavelength. If one of reflection peaks conforms a max. of grating, it is reflected so that about 15% of the light at a maximum of grating returns to the laser, but beams greater or smaller by about 1 pm than the max. of grating are not reflected. The laser is capable of generating light at of a wavelength of higher reflectivity through a higher reflectivity than that of a etalon output coupler at one wavelength and with reduced reflectivity at other wavelength.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この出願は、１９９７年６月
４日に出願された米国特許出願第08/869,239号と、１９
９７年７月１日に出願された米国特許出願第08/886,715
号と、１９９７年９月１０日に出願された米国特許出願
第08/926,721号と、１９９７年１２月８日に出願した米
国特許出願第08/987,127号との一部継続出願である。本
発明は、線狭帯域レーザに関し、特にグレーティング及
びエタロンベース線狭帯域エキシマレーザに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION This application relates to U.S. patent application Ser. No. 08 / 869,239, filed Jun. 4, 1997, and US Pat.
U.S. patent application Ser. No. 08 / 886,715 filed Jul. 1, 1997
No. 08 / 926,721 filed on Sep. 10, 1997 and U.S. Patent Application No. 08 / 987,127 filed on Dec. 8, 1997. The present invention relates to line narrow band lasers, and more particularly to grating and etalon based line narrow band excimer lasers.

【０００２】[0002]

【従来の技術】レーザ出力のバンド幅を減少させる技術
は周知である。エキシマレーザで使用される幾つかのか
かる技術は、「レーザハンドブック」（Vol.5）（North
-Holland Physics Publishing, Elsevier Science Publ
ishers）の４４乃至５０ページでJohn F. Reintjesによ
って議論されている。これらの技術は、波長選択のため
のエシェルグレーティングを含むグレーティングの利用
を包含する。グレーティングの前方にビームエキスパン
ドプリズムを使用することにより、グレーティングの有
効性を増大させることができる。2. Description of the Related Art Techniques for reducing the bandwidth of laser output are well known. Some such techniques used in excimer lasers are described in the Laser Handbook (Vol.5) (North
-Holland Physics Publishing, Elsevier Science Publ
ishers), pages 44-50, by John F. Reintjes. These techniques involve the use of gratings, including echelle gratings, for wavelength selection. By using a beam expanding prism in front of the grating, the effectiveness of the grating can be increased.

【０００３】従来技術の狭バンドＫｒＦエキシマレーザ
が図１に示されている。エキシマレーザ２の共鳴キャビ
ティは、（部分反射ミラーである）出力カプラ４とエシ
ェルグレーティング１６によって形成されている。（水
平方向が約３ｍｍで垂直方向が約２０ｍｍの断面積を有
する）レーザ出力ビーム２０の部分がレーザチャンバ３
の後ろに存在する。ビームのこの部分は、プリズム８，
１０及び１２によって水平方向に拡張され、ミラー１４
によってエシェルグレーティング１６に反射される。ミ
ラー１４は、レーザ２のために狭バンド出力を選択する
ように枢動する。グレーティング１６は、リトロー構成
で配置され、波長の選択された狭バンドは、バックオフ
ミラー１４に反射され、増幅のためにチャンバ３内にプ
リズム１２，１０及び８を介して戻される。選択された
狭バンド以外の波長での光は使い果たされ、この使い果
たされたバンド外の光はレーザチャンバ内に戻るように
反射されない。このレーザの総ビーム拡大は、約２０倍
である。ビームは水平偏波（垂直に配置された実際の表
面を備えるプリズムのＰ−偏光）を有する。パルスモー
ドにおける典型的なＫｒＦレーザ作動は、約１ｍのキャ
ビティ長を有し、約１５乃至２５ｎｓのパルスを生成す
る。従って、共鳴キャビティないのフォトンは、平均
で、キャビティ内において約３乃至５のラウンドトリッ
プを作る。各ラウンドトリップでは、ビームの約９０％
が出力カプラで存在し、約１０％が更なる増幅及び線狭
帯域化のために戻される。ビームは、それが線狭帯域化
モジュールを通過するときに、繰り返して線狭帯域化さ
れる。従来技術の構成では、ＫｒＦレーザのバンド幅は
約３００ｐｍ（半波高全幅値即ちＦＷＨＭ）のその自然
なバンド幅からＫｒＦレーザ用の約０．８ｐｍ及びＡｒ
Ｆレーザ用の約０．６ｐｍに減少される。パルスの品質
の別の重要な測定は、「９５％積分」と呼ばれる。これ
は、パルスエネルギの９５％を包含するパルスの部分の
スペクトル幅である。従来技術のＫｒＦレーザは、レー
ザの寿命以上の約３ｐｍの「９５％積分」値を提供し、
従来技術のＡｒＦレーザは、約１．５ｐｍの９５％積分
値を提供する。しかしながら、ＫｒＦレーザのいくつか
のアプリケーションは更に狭いバンド幅を要求する。Ｋ
ｒＦ及びＡｒＦ用にそれぞれ０．５ｐｍ及び０．４ｐｍ
のＦＷＨＭ値、及び２．０ｐｍ及び１．０ｐｍの９５％
積分値のような更に小さなバンド幅の必要性がある。A prior art narrow band KrF excimer laser is shown in FIG. The resonance cavity of the excimer laser 2 is formed by the output coupler 4 (which is a partially reflecting mirror) and the echelle grating 16. The portion of the laser output beam 20 (having a cross-sectional area of about 3 mm in the horizontal direction and about 20 mm in the vertical direction)
Exists behind. This part of the beam is
Horizontally extended by 10 and 12 and mirror 14
Is reflected by the echelle grating 16. Mirror 14 pivots to select a narrow band output for laser 2. The grating 16 is arranged in a Littrow configuration, wherein a selected narrow band of wavelengths is reflected by the back-off mirror 14 and returned through the prisms 12, 10 and 8 into the chamber 3 for amplification. Light at wavelengths other than the selected narrow band is depleted, and light outside this depleted band is not reflected back into the laser chamber. The total beam expansion of this laser is about 20 times. The beam has a horizontal polarization (P-polarization of the prism with the actual surface arranged vertically). A typical KrF laser operation in pulse mode has a cavity length of about 1 m and produces a pulse of about 15-25 ns. Thus, photons without a resonant cavity, on average, make about 3 to 5 round trips in the cavity. About 90% of the beam in each round trip
Are present in the output coupler and about 10% is returned for further amplification and line narrowing. The beam is repeatedly line narrowed as it passes through the line narrowing module. In the prior art configuration, the bandwidth of the KrF laser is about 0.8 pm for the KrF laser and Ar
Reduced to about 0.6 pm for F laser. Another important measure of pulse quality is called "95% integration". This is the spectral width of the portion of the pulse that covers 95% of the pulse energy. Prior art KrF lasers provide a "95% integration" value of about 3 pm over the life of the laser,
Prior art ArF lasers provide 95% integration of about 1.5 pm. However, some applications of KrF lasers require even narrower bandwidths. K
0.5 pm and 0.4 pm for rF and ArF respectively
FWHM value of 95% of 2.0 pm and 1.0 pm
There is a need for smaller bandwidths, such as integral values.

【０００４】ひとつの従来技術の方法は、エタロンを共
鳴キャビティ内に加えることである。この場合では、エ
タロンは透過モードで作動し、光は、それがエタロンを
通過するときに更に線狭帯域化される。かかる系では、
鋭いフリンジパターンを作り出す約１又はそれ以上のフ
ィネス値ｆを備える比較的高精巧なエタロンを使用すべ
きである。フィネス値ｆは以下の式によって決定され
る。 ｆ＝πｒ^1/2／（１−ｒ） ここで、ｒはエタロン表面の反射率である。ｒでのエタ
ロン透過スペクトルの依存を、McGraw Hillから出版さ
れているJenkins及びWhite著「Fundamentals of Optic
s」の２９８ページから抽出される図２にグラフで示
す。図２から、どうして線狭帯域化のために使用される
従来技術の透過エタロンが約５０％乃至８０％の反射率
を備える表面を有しているのかが明らかである（図２の
曲線Ｂ及びＣ参照）。図２はまた、この従来技術の配置
における線狭帯域化の効率が非常に低いときに、曲線Ａ
タイプを低いフィネスエタロンに使用するのは実用的で
はないということをまた示している。回折グレーティン
グと使用される従来技術の高フィネスエタロンは回折グ
レーティングによって提供される線狭帯域化能力を高
め、一般的には、レーザ線幅を改善する。この技術の大
きな欠点は、エタロン内の多くの反射がエタロンを加熱
する傾向があり、歪みを作り出し、グレーティングとシ
ンクロしてエタロンの調整をすることが実際の技術の挑
戦を表し、実践において達成することが困難である。[0004] One prior art method is to add an etalon into the resonant cavity. In this case, the etalon operates in transmission mode, and the light is further line narrowed as it passes through the etalon. In such a system,
A relatively sophisticated etalon with a finesse value f of about one or more that produces a sharp fringe pattern should be used. The finesse value f is determined by the following equation. f = πr ^1/2 / (1-r) where r is the reflectance of the etalon surface. The dependence of the etalon transmission spectrum on r is described in the Fundamentals of Optic by Jenkins and White, published by McGraw Hill.
FIG. 2 is a graph extracted from page 298 of “s”. From FIG. 2 it is clear why the prior art transmission etalon used for line narrowing has a surface with a reflectivity of about 50% to 80% (curves B and B in FIG. 2). C). FIG. 2 also shows the curve A when the efficiency of line narrowing in this prior art arrangement is very low.
It also shows that it is not practical to use the type for low finesse etalons. Prior art high finesse etalons used with diffraction gratings enhance the line narrowing capabilities provided by diffraction gratings, and generally improve laser linewidth. A major drawback of this technique is that many reflections in the etalon tend to heat up the etalon, creating distortion and synchronizing with the grating to adjust the etalon represents a real technical challenge and is achieved in practice It is difficult.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、グレーティン
グベース線狭帯域化モジュールと、エタロンベース線狭
帯域化出力カプラと、レーザを調整する技術とを有する
線狭帯域化レーザを提供する。エタロンベース出力カプ
ラは、グレーティングによって作り出されたスペクトル
の最大又は最大付近で光を選択的に反射させるように調
整される。線狭帯域化における実質的な改善の結果、エ
タロンベース出力カプラによって選択的に反射されたグ
レーティングスペクトルの最大又は最大付近で光をレー
ザ共鳴チャンバで増幅させる。種々の好ましい方法は、
グレーティングベース線狭帯域化モジュールによって選
択された波長を適合させるためにエタロンベース出力カ
プラを調整するために開示される。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a line narrowing laser having a grating base line narrowing module, an etalon base line narrowing output coupler, and a technique for tuning the laser. The etalon-based output coupler is tuned to selectively reflect light at or near the maximum of the spectrum created by the grating. A substantial improvement in line narrowing results in amplifying light in the laser resonance chamber at or near the maximum of the grating spectrum selectively reflected by the etalon-based output coupler. Various preferred methods include:
Disclosed is to adjust an etalon-based output coupler to match the wavelength selected by the grating base line narrowing module.

【０００６】[0006]

【発明の実施の形態】ＫｒＦエキシマレーザ 本発明の特徴を利用する極狭帯域バンドＫｒＦレーザを
以下に記載する。（読者は、本発明の原理がＡｒＦ及び
Ｆ₂レーザのより短い波長での使用において選択された
グレーティング、エタロン及び他の光学コンポーネント
を単に利用することによってＡｒＦエキシマレーザ及び
Ｆ₂レーザに適用することができることを理解すべきで
ある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION KrF Excimer Laser An ultra-narrow band KrF laser utilizing the features of the present invention is described below. (The reader is applicable to ArF excimer laser and F ₂ laser by which the principles of the present invention is merely utilize the selected grating, an etalon, and other optical components in use at shorter wavelengths of ArF and F ₂ laser It should be understood that

【０００７】チャンバ 図３Ａに示した本発明の好ましい実施形態の放電チャン
バ８は、従来技術の放電チャンバと同じである。チャン
バ８は、数気圧の腐食性ガスを保持できるように設計さ
れたベッセルである。放電領域は、１．２乃至２．５ｃ
ｍの隙間によって隔てられた２つの電極６によって構成
される。カソードは高電圧に接続されるので絶縁構造に
よって支持され、アノードは、接地された金属チャンバ
に接続される。放電領域のどちらかの側に配置されたコ
ロナ放電プレアイオナイザによって前期イオン化がなさ
れる。レーザガスの腐食特性のために、チャンバはフッ
素アタックを阻止するために選択された特定の金属を使
用する。しかしながら、フッ素ガスはチャンバ壁及び電
極のようなチャンバの内部のパーツと依然として反応
し、従って、フッ素を消費し、金属フッ化物の汚染を生
じる。金属フッ化物ダストは、示されていない静電集塵
器によってトラップされる。少量のレーザガスが、チャ
ンバから抽出され、ダストをトラップするための負に帯
電された高電界ワイヤにわたって通される。次いで、ダ
ストフリー・ガスがそのクリーンさを保ってウィンドウ
を越えてリリースされる。[0007] discharge chamber of the preferred embodiment of the present invention shown in chamber Figure 3A 8 is the same as the prior art discharge chambers. The chamber 8 is a vessel designed to hold several atmospheres of corrosive gas. The discharge area is 1.2 to 2.5c
It is constituted by two electrodes 6 separated by a gap of m. The cathode is connected to a high voltage so that it is supported by an insulating structure, and the anode is connected to a grounded metal chamber. The preionization is performed by a corona discharge pre-ionizer located on either side of the discharge area. Due to the corrosive properties of the laser gas, the chamber uses certain metals selected to prevent fluorine attack. However, fluorine gas still reacts with parts inside the chamber, such as the chamber walls and electrodes, thus consuming fluorine and causing metal fluoride contamination. Metal fluoride dust is trapped by an electrostatic precipitator not shown. A small amount of laser gas is extracted from the chamber and passed over a negatively charged high field wire to trap dust. The dust-free gas is then released across the window keeping it clean.

【０００８】パルスパワーモジュール この好ましい実施形態は、図３Ｂに示した個体物理パル
スパワーモジュール（ＳＳＰＰＭ）を利用する。それ
は、キャパシタＣ₁，Ｃ₂，Ｃ₃と、セットアップトラン
スフォーマと、３つの可飽和インダクタＬ₁，Ｌ₂及びＬ
₃とによって作られるパルス圧縮回路内に、１ｋＶ電力
源によって充電されたキャパシタＣ₀のエネルギを切り
替える。この回路の作動を以下に示す。Ｃ₀にストアさ
れたＤＣ電荷は、ＳＣＲを介して、インダクタＬ₀から
Ｃ₁に切り替えられる。可飽和インダクタＬ₁はおおよそ
２．５μｓの間Ｃ₁で電圧をオフに維持し、次いで、Ｃ₁
からＣ₂に電荷を転送させるように伝導性になる。第２
の可飽和インダクタＬ₂は、おおよそ５００ｎｓの間、
Ｃ₂の電圧をオフに保持し、次いで、Ｃ₂の電荷を１：２
０セットアップトランスフォーマのプライマリを介して
流すことができる。セットアップトランスフォーマから
の出力は、可飽和インダクタＬ₃がおおよそ１００乃至
１５０ｎｓの間導電性になるまで、Ｃ₃にストアされ
る。電荷は、次いで、最後にはＬ₃を介してＣ_pに転送さ
れ、レーザ放電が発生する。 Pulse Power Module This preferred embodiment utilizes a solid physical pulse power module (SSPPM) shown in FIG. 3B. It consists of capacitors C ₁ , C ₂ , C ₃ , a setup transformer, and three saturable inductors L ₁ , L ₂ and L 3.
₃ switches the energy of the capacitor C ₀ charged by the 1 kV power source into the pulse compression circuit created by ₃ . The operation of this circuit is described below. The DC charge stored in C ₀ is switched from the inductor L ₀ to C ₁ via the SCR. Saturable inductor L ₁ keeps the voltage off at C ₁ for approximately 2.5 μs, then C ₁
It becomes conductive so as to transfer the charge to C ₂ from. Second
Of the saturable inductor L ₂ for approximately 500 ns,
Hold the voltage of C ₂ off and then charge the charge on C ₂ 1: 2
0 setup transformer can flow through the primary. The output from the set-up transformer, until the saturable inductor L ₃ becomes Mashirube conductive roughly 100 to 150ns, is stored in C _3. Charge is then finally transferred to the C _p through L _3, the laser discharge occurs.

【０００９】スペクトル狭帯域化 ＫｒＦレーザのスペクトル狭帯域化は、その短いパルス
持続時間（２０乃至３０ｎｓ、ＦＷＨＭ）及びＵＶ波長
によって複雑である。短いパルスは、非常に高いキャビ
ティ内パワー（〜１ＭＷ／ｃｍ２）を生じ、短い波長は
２４８ｎｍでのそれらの高い吸収係数のために熱的に光
学材料を歪ませる。また、典型的なレーザに関して（線
狭帯域化光学素子を包含する）共振器を介してラウンド
トリップの総計は小さく、約３乃至５である。共振器を
介する単一のパスライン幅がΔλ ₁によって示されるな
らば、ｎパス後の最終線幅Δλ_fの見積は以下の式
（１）によって与えられる。 Δλ_f＝Δλ₁／ｎ^1/2 （１ ） それ故、光学系の単一のパスライン幅は、最終的な線幅
よりも約２桁だけ大きい。それ故、広帯域スペクトルを
光学系の線狭帯域化されたスペクトルに変化させる（即
ち、３００ｐｍから＜１ｐｍまで）効率は非常に高くな
ければならない。[0009]Spectral narrowing The spectral narrowing of the KrF laser is due to its short pulse
Duration (20-30 ns, FWHM) and UV wavelength
Is complicated by Short pulses can cause very high mold
Power within the tee (~ 1 MW / cm2) and the short wavelength
Thermal light due to their high absorption coefficient at 248 nm
Distort the learning material. Also, for a typical laser (line
Round via resonator (including narrowband optics)
The total number of trips is small, about 3-5. The resonator
Single pass line width is Δλ ₁Do not be indicated by
The final line width Δλ after n passes_fThe estimate of the following formula
Given by (1). Δλ_f= Δλ₁/ N^1/2 (1) Therefore, the single pass line width of the optical system is the final line width
About two orders of magnitude larger. Therefore, the broadband spectrum
Change to the line narrowed spectrum of the optical system (immediately
(From 300 pm to <1 pm) Efficiency is very high
I have to.

【００１０】線狭帯域化ＫｒＦレーザの共通の技術は、
波長分散光学素子を共振器に導入することである。プリ
ズム、エタロン及びグレーティングという３つのタイプ
の分散素子が使用される。リトロー配置における高分散
グレーティングの使用は、最も有効なスペクトル線狭帯
域化技術であった。グレーティングは細い線幅を得るた
めの分散素子であるので、レーザビームは小さな分散を
有するべきであり、ビームはグレーティングを照射す
る。図５に示した３つのプリズムビームエキスパンダ３
０，３２及び３４は、ビームを拡大するために線狭帯域
化モジュールに挿入され、その発散を減少させる。レー
ザ（図示せず）の両端で２つの穴が、発散を更に減少さ
せるのに使用される。好ましい線狭帯域化モジュールの
主要なエタロンを図５に示す。これらは３つのプリズム
３０，３２及び３４と、調整ミラー３６と、エシェルグ
レーティング３８とを含む。ミラーはレーザの波長を選
択するために枢着される。この線狭帯域化モジュール１
８が単なる線選択モジュールとして使用されるとき、Ｋ
ｒＦレーザの線幅は約０．８ｐｍ（ＦＷＨＭ）及び３．
０ｐｍ（９５％）に減少される。[0010] The common technology of the line narrowed KrF laser is as follows.
Introducing a wavelength dispersion optical element into a resonator. Three types of dispersive elements are used: prisms, etalons and gratings. The use of high dispersion gratings in Littrow configurations has been the most effective spectral line narrowing technique. Since the grating is a dispersive element for obtaining a narrow line width, the laser beam should have a small dispersion and the beam illuminates the grating. Three prism beam expanders 3 shown in FIG.
0, 32 and 34 are inserted into the line narrowing module to expand the beam and reduce its divergence. Two holes at both ends of the laser (not shown) are used to further reduce divergence. The main etalon of the preferred line narrowing module is shown in FIG. These include three prisms 30, 32 and 34, an adjusting mirror 36, and an echelle grating 38. The mirror is pivoted to select the wavelength of the laser. This line narrowing module 1
8 is used as a simple line selection module, K
The line width of the rF laser is about 0.8 pm (FWHM) and 3.
0 pm (95%).

【００１１】出力カプラとしての調整可能エタロン エタロン出力カプラ４４の使用は、レーザのバンド幅の
更なる減少を許容する。図４に示したようなエタロン出
力カプラ４４は、距離ｄだけ隔てられた２つの面した並
行の面を有する２つのプレートを包含する。このスペー
スは、空気、窒素または他の適当なガスで満たされる。
好ましいエタロン出力カプラは、約４％のプレートの反
射率を有する。この好ましい実施形態では、ガスは、
１．０００３のｎを備える窒素である。ギャップのサイ
ズは約１５ｍｍであり、波長は約２４８ｎｍである。こ
の場合では、エタロンの総反射率は、平行な両表面から
反射され、且つ、波長の関数として図６に示した光波の
干渉によって決定される。比較のために、図２の曲線Ａ
は同じエタロンの伝播を示す。最小反射は約０％であ
り、最大は約１５％である。反射ピークの１つがグレー
ティングの最大に適合するならば、グレーティングの最
大での光の約１５％がレーザに戻るように反射される
（８５％が透過される）。波長が約１ｐｍだけグレーテ
ィングの最大より大きい又は小さいビームの部分は全然
反射されない。一つの波長でのエタロン出力カプラのよ
り高い反射率と、他の波長でのその減少された反射率と
によって、レーザはより高い反射率の波長で光を好まし
く生成することができる。それゆえ、エタロン出力カプ
ラは線狭帯域化デバイスとして働く。グレーティングの
最大から約２ｐｍだけの偏差の光が、約１５％で反射さ
れうる。しかしながら、グレーティングは、グレーティ
ングの最大の約１．５％内に対して、光の約９５％を制
御する際に効果的である。それゆえ、最適の線狭帯域化
に関して、エタロン反射の最大の一つは、図７に示した
ような線狭帯域化モジュールにおけるグレーティングの
最大反射と同じ波長であるべきである。この場合、レー
ザは、中心波長λ₀で生成され、それは、エタロンの波
長選択効果がグレーティングの波長選択効果に加えられ
るとき、最小の線幅を有する。The use of an adjustable etalon etalon output coupler 44 as an output coupler allows for a further reduction in the bandwidth of the laser. The etalon output coupler 44 as shown in FIG. 4 includes two plates having two faced parallel faces separated by a distance d. This space is filled with air, nitrogen or other suitable gas.
Preferred etalon output couplers have a plate reflectivity of about 4%. In this preferred embodiment, the gas is
Nitrogen with n of 1.0003. The size of the gap is about 15 mm and the wavelength is about 248 nm. In this case, the total reflectivity of the etalon is reflected by both parallel surfaces and is determined by the interference of the light waves shown in FIG. 6 as a function of wavelength. For comparison, curve A in FIG.
Indicates the same etalon propagation. The minimum reflection is about 0% and the maximum is about 15%. If one of the reflection peaks matches the maximum of the grating, about 15% of the light at the maximum of the grating is reflected back to the laser (85% is transmitted). Portions of the beam whose wavelength is larger or smaller than the maximum of the grating by about 1 pm are not reflected at all. The higher reflectivity of the etalon output coupler at one wavelength and its reduced reflectivity at other wavelengths allows the laser to preferably produce light at higher reflectivity wavelengths. Therefore, the etalon output coupler acts as a line narrowing device. Light with a deviation of about 2 pm from the maximum of the grating can be reflected at about 15%. However, gratings are effective in controlling about 95% of the light, within about 1.5% of the maximum of the grating. Therefore, for optimal line narrowing, one of the largest etalon reflections should be at the same wavelength as the maximum reflection of the grating in the line narrowing module as shown in FIG. In this case, the laser is generated at the center wavelength λ ₀ , which has the smallest linewidth when the wavelength selection effect of the etalon is added to the wavelength selection effect of the grating.

【００１２】ＥＯＣ技術を実施するために、エタロンピ
ークのうちの一つの位置は、グレーティングの最大反射
の位置で整列されるべきである。エタロンピークの位置
は以下の式によって決定される。 λn＝２ｎｄ／Ｎ （２） ここで、Ｎは、いかなる正の整数値であってもよい干渉
オーダーである。λnは、ギャップにおけるＮ、エタロ
ン干渉オーダーに対応するピークの位置である。ｄはギ
ャップのサイズである。例えば、ｎ＝１．０００３、且
つ、ｄ＝１５ｍｍならば、Ｎ＝120,906は248.201nmでの
ピークを与え、Ｎ＝120,906は248.501nmでのピークを与
える。１だけのＮの各増加は、おおよそ２だけシフトさ
れた新しいピークを作り出す。おおよそ２ｐｍだけ分け
られた複数のピークがあるので、グレーティングのいか
なる位置をとるのに利用できるピークが必ずある。To implement the EOC technique, the position of one of the etalon peaks should be aligned with the position of the grating's maximum reflection. The position of the etalon peak is determined by the following equation. λ n = 2nd / N (2) where N is an interference order that may be any positive integer value. λn is the position of the peak in the gap corresponding to the N, etalon interference order. d is the size of the gap. For example, if n = 1.0003 and d = 15 mm, N = 120,906 gives a peak at 248.201 nm, and N = 120,906 gives a peak at 248.501 nm. Each increase in N by one creates a new peak shifted by approximately two. Since there are multiple peaks separated by approximately 2 pm, there are always peaks available to take any position on the grating.

【００１３】式（２）から以下に述べるように、Ｎの値
を固定するならば、そのＮに対応するピークの位置は、
ｎかｄのいずれかを変化させることによってわずかに変
化させることができる。エタロンを調整することができ
るこの方法により、そのピークの一つがグレーティング
の位置に適合する。エタロン調整の両方の技術は従来技
術で知られている。屈折率ｎ及びガス圧が以下の式
（３）に従った関係があるとき、ｎ値は、プレートの間
のガスの圧力を変化させることによって変化する。 ｎ＝１．０＋ｋ・ｐ （３） ここで、ｋはガス及び波長に依存する係数である。窒素
に関しては、例えば、ｋ＝３．９４×１０^-7／Torrであ
る。従って、約１Torrの圧力変化が約０．１ｐｍだけピ
ークをシフトさせる。As described below from equation (2), if the value of N is fixed, the position of the peak corresponding to that N is
A slight change can be achieved by changing either n or d. In this way, the etalon can be adjusted so that one of its peaks matches the position of the grating. Both techniques of etalon adjustment are known in the prior art. When the index of refraction n and the gas pressure have a relationship according to equation (3) below, the value of n is changed by changing the pressure of the gas between the plates. n = 1.0 + k · p (3) where k is a coefficient depending on the gas and the wavelength. For nitrogen, for example, k = 3.94 × 10 ⁻⁷ / Torr. Thus, a pressure change of about 1 Torr shifts the peak by about 0.1 pm.

【００１４】ピークをシフトさせるための別の方法は、
例えば、一つのプレートを他のプレートにそれぞれ精密
に移動させることができるＰＺＴアジャスタを使用して
ｄを変化させることである。例えば、ギャップを約０．
０１ミクロン変化させることは、約０．１６５ｐｍだけ
ピークをシフトさせる。レーザ波長が変更される必要が
あるとき、ミラー３６は異なる角度で調整され、従って
最大の回折グレーティング反射を異なるλ₀'に移動させ
る。次いで、エタロン出力カプラがまた調整される必要
があり、この場合、新しい中心波長λ₀'はエタロンの最
大の一つと一致する。Another way to shift the peak is
For example, changing d using a PZT adjuster that can precisely move one plate to another plate. For example, if the gap is about 0.
Changing by 01 microns shifts the peak by about 0.165 pm. When the laser wavelength needs to be changed, mirror 36 is adjusted at a different angle, thus moving the maximum diffraction grating reflection to a different λ ₀ ′. Then, the etalon output coupler also needs to be adjusted, in which case the new center wavelength λ ₀ ′ corresponds to one of the etalon's largest.

【００１５】読者は、このエタロンが在来の「伝達」エ
タロンとはかなり異なることを理解すべきである。後者
の場合では、平行プレートの反射率は光の２０％と９９
％との間で選択され、線狭帯域化はエタロンを介して伝
播された光に関してなされる。平行なプレートの間の光
の複数の反射（約５乃至５０）はエタロン内の光強度を
非常に増加させ、従って、光パワーレーザオペレーショ
ンが望まれるとき、多数の深刻な問題を引き起こす。か
かる問題は、例えば、ビームの熱歪、反射コーティング
の故障などを含む。これらの全ての問題は、平行プレー
トの間の光の複数の反射がないので、本発明のエタロン
出力カプラにおいては些細である。その代わり、一つの
プレートからの本質的な単一の反射は、他のプレートか
らの単一の反射と干渉する。更に、４％の好ましい反射
率は、エタロン表面からのフレネル反射を使用して、石
英ガラス又はＣａＦ₂からなるコートされていないプレ
ートを使用することによって達成される。このことによ
り、故障の可能性を減少させ、エタロン出力カプラの寿
命を更に一層増加させる。[0015] The reader should understand that this etalon is quite different from a conventional "communication" etalon. In the latter case, the reflectivity of the parallel plate is 20% of the light and 99%.
% And line narrowing is done for light propagated through the etalon. Multiple reflections of light between parallel plates (approximately 5 to 50) greatly increase the light intensity in the etalon, and thus cause a number of serious problems when optical power laser operation is desired. Such problems include, for example, thermal distortion of the beam, failure of the reflective coating, and the like. All of these problems are trivial in the etalon output coupler of the present invention because there is no multiple reflection of light between the parallel plates. Instead, an essentially single reflection from one plate interferes with a single reflection from the other plate. Furthermore, the preferred reflectance of 4% using Fresnel reflection from the etalon surface is achieved by using a plate that is not coated made of quartz glass or CaF _2. This reduces the likelihood of failure and further increases the life of the etalon output coupler.

【００１６】エタロン設計 図１９は、好ましい調整可能なエタロンの設計を示す。
エタロン６４は、周知の従来技術を使用したプレートに
光学的に接触した３つの石英ガラススペーサ（図示せ
ず）によって隔てられたプレート９０及び９１を含む。
エタロンは、入り口バルブ９４及び出口バルブ９７を図
１１に示されたようなプロセッサ８６によって順番に制
御された電気的ドライバ９６及び９７によって制御する
ことによって、３０ｐｓｉソース９３からの窒素を使用
して圧力チャンバボリューム９２の窒素圧力を増加又は
減少させることによって調整する。レーザからの光はＣ
ａＦ ₂ウィンドウ９８を介して入る。ビームの部分は、
上述したようにレーザに向かって戻るように反射され、
ほとんどの光は出力ビームとしてＣａＦ₂ウィンドウ９
９を介して透過される。レーザからの光の約２％が、ス
ペクトルを解析し、プロセッサ８６（図示せず）に結果
をレポートするスペクトロメータ１００に向かってミラ
ー９８によって反射される。読者は、ここで記載された
エタロンが図４、１１及び１８に示したような他の構成
において明らかに些細な変更を伴って使用されることが
できることに注意すべきである。[0016]Etalon design FIG. 19 shows a preferred adjustable etalon design.
Etalon 64 can be mounted on a plate using well-known prior art.
Three optically contacted quartz glass spacers (not shown)
) Includes plates 90 and 91 separated by.
Etalon illustrates inlet valve 94 and outlet valve 97
11 in turn by a processor 86 as shown in FIG.
Controlled by controlled electrical drivers 96 and 97
By using nitrogen from 30 psi source 93
To increase the nitrogen pressure in pressure chamber volume 92 or
Adjust by decreasing. The light from the laser is C
aF _TwoEnter through window 98. The beam part is
Reflected back towards the laser as described above,
Most light is CaF_TwoWindow 9
9 is transmitted. About 2% of the light from the laser
Analyzes the spectrum and sends the result to processor 86 (not shown).
Toward the spectrometer 100
-98. Readers noted here
Other configurations as the etalon is shown in FIGS.
May be used with obvious trivial changes in
Note that you can.

【００１７】所望の波長に関してエタロンを合わせるた
めの好ましい技術第１の好ましいアライメント技術 エタロンを調整するための第１の好ましい技術が、図
４，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ及び１０を参照して示される。図
１０は、線狭帯域化モジュール１８によって線狭帯域化
されたとき、レーザ２の出力ビームにわたってレーザス
ペクトルの分布を示す。各曲線は、ビームの小さな垂直
スライスだけを切り取ったときの、レーザ光のスペクト
ルである。ビームのスペクトルの左側がより短い波長の
方にシフトし、ビームのスペクトルの右側がより長い波
長の方にシフトしていることが分かる。図４は、好まし
い出力カプラの要素を示す。出力カプラは、エタロン４
４と、アパーチャ４５と、光の１％以下をそれぞれ反射
する３つの部分反射ミラー４６，４７及び４８を包含す
る。チャンバからくる光５５は、部分反射ミラー４６及
びアパーチャ４５を介して進む。アパーチャ４５は、ビ
ームの出力サイズを決定し、好ましい実施形態では約
３．５ｍｍ×１６ｍｍである。次いで、光はエタロン出
力カプラ４４に当たる。スペクトルのように線狭帯域化
された光は、更に増幅するためにレーザチャンバに戻さ
れるようにエタロンから反射される。その光の小さな部
分は、部分反射器４６によって反射され、フォトダイオ
ードアレイ５２に差し向けられる。フォトダイオードア
レイは垂直ビームプロファイルを測定するために位置決
めされる。ここでもどこでもこの特許において、垂直面
はレーザのカソード及びアノードの両方を介して通過す
る面であり、水平面はそれに垂直な面であると仮定す
る。Preferred Technique for Tuning the Etalon for a Desired Wavelength First Preferred Alignment Technique A first preferred technique for adjusting the etalon is shown with reference to FIGS. 4, 9A, 9B, 9C and 10. FIG. 10 shows the distribution of the laser spectrum over the output beam of laser 2 when line narrowed by line narrowing module 18. Each curve is the spectrum of the laser light when only a small vertical slice of the beam has been cut. It can be seen that the left side of the spectrum of the beam shifts to shorter wavelengths and the right side of the spectrum of the beam shifts to longer wavelengths. FIG. 4 shows the components of a preferred output coupler. Output coupler is etalon 4
4, an aperture 45, and three partially reflecting mirrors 46, 47 and 48, each reflecting less than 1% of the light. Light 55 coming from the chamber travels through the partially reflecting mirror 46 and the aperture 45. Aperture 45 determines the output size of the beam, which in the preferred embodiment is about 3.5 mm x 16 mm. The light then strikes the etalon output coupler 44. Line narrowed light, such as a spectrum, is reflected from the etalon to be returned to the laser chamber for further amplification. A small portion of the light is reflected by partial reflector 46 and directed to photodiode array 52. The photodiode array is positioned to measure the vertical beam profile. Again and here everywhere in this patent it is assumed that the vertical plane is the plane passing through both the cathode and anode of the laser and the horizontal plane is the plane perpendicular to it.

【００１８】残りの光は、５０に示したようにエタロン
を介して進む。その光の小さな部分は、部分反射器４７
及び４８によって反射される。部分的に反射するミラー
４７は、光の１％以下をフォトダイオードアレイ５１に
反射する。このアレイ５１は、伝播された光の水平ビー
ムプロファイルを測定する。伝播され且つ反射されたビ
ームプロファイルの情報は、アレイ５１及び５２からコ
ンピュータ制御器２２（図３Ａ）に伝播される。この制
御器は、反射され且つ伝播されたプロファイルの相対位
置を測定する。図９は３つの異なる状況を示す。図９Ａ
は、エタロンがグレーティングと同じ波長λに調整され
るときである。図９Ｂ及び９Ｃは、エタロンと回折グレ
ーティングの間に小さなミスアライメントがあるときの
状況を示す。小さなミスアライメントが、反射されたビ
ームプロファイルのシフトによって相対的に伝播された
ビームプロファイルを生じさせることが分かる。図９で
は、反射された光の右へのシフトは、エタロンの最大が
僅かに長い波長のときであり、そのときグレーティング
の最大である。反射された光の左へのシフトは、エタロ
ンの最大が僅かに短い波長であるときである。これらの
ビームプロファイルはコンピュータ制御器２２によって
解析され、エラー補正信号が生成される。図９Ｂの状況
では、それはエタロンのプレートの間の光路長を減少さ
せるために補正信号を生成させ、図９Ｃの状況では、光
路長を増加させるために補正信号を生成する。本発明の
別の形態は、スペクトルのような線狭帯域ＫｒＦエキシ
マレーザに対して約１５ｍｍのプレート間の空間を有す
る圧力調整エタロンに使用される。本発明の検出技術
は、マイクロリソグラフィの要求を満たす０．１ｐｍよ
りも良好に、グレーティング及びエタロンのミスアライ
メントを検出することができる。使用される最小圧力調
整は約０．５Ｔｏｒｒであり、エタロンを約０．０５ｐ
ｍシフトさせる。０．４ｐｍ（ＦＷＨＭ）及び１．０ｐ
ｍ（９５％積分）よりも小さなバンド幅を有するレーザ
の非常に安定した作動が達成される。レーザの中心波長
の位置は、放射された光の絶対波長を測定するウェーブ
メータ２０を使用することによって制御され、この値は
反射ミラー３６を線狭帯域化モジュール（図５）に位置
決めするためにコンピュータ制御器２２によって使用さ
れる。従って、レーザの調整は「マスター−スレーブ」
モードで行われ、中心波長のマスター制御はミラー３６
（図５）によってなされ、エタロンの「スレーブ」制御
は反射され且つ透過されたビームのビームプロファイル
の最適化に基づいて行われる。The remaining light travels through the etalon as shown at 50. A small portion of the light is
And 48. The partially reflecting mirror 47 reflects less than 1% of the light to the photodiode array 51. This array 51 measures the horizontal beam profile of the propagated light. The propagated and reflected beam profile information is propagated from arrays 51 and 52 to computer controller 22 (FIG. 3A). This controller measures the relative position of the reflected and propagated profile. FIG. 9 shows three different situations. FIG. 9A
Is when the etalon is adjusted to the same wavelength λ as the grating. 9B and 9C show the situation when there is a small misalignment between the etalon and the diffraction grating. It can be seen that small misalignments cause a relatively propagated beam profile due to a shift in the reflected beam profile. In FIG. 9, the right shift of the reflected light is when the etalon maximum is at a slightly longer wavelength, and then the grating maximum. The left shift of the reflected light is when the etalon maximum is at a slightly shorter wavelength. These beam profiles are analyzed by the computer controller 22 to generate an error correction signal. In the situation of FIG. 9B it generates a correction signal to reduce the optical path length between the plates of the etalon, and in the situation of FIG. 9C it generates a correction signal to increase the optical path length. Another form of the invention is used for a pressure-tuned etalon with a space between plates of about 15 mm for a line-narrow band KrF excimer laser, such as a spectrum. The detection technique of the present invention can detect grating and etalon misalignments better than 0.1 pm, which meets the requirements of microlithography. The minimum pressure adjustment used is about 0.5 Torr and the etalon is about 0.05 p
Shift by m. 0.4pm (FWHM) and 1.0p
Very stable operation of the laser with a bandwidth smaller than m (95% integration) is achieved. The position of the center wavelength of the laser is controlled by using a wave meter 20 that measures the absolute wavelength of the emitted light, which value is used to position the reflecting mirror 36 to the line narrowing module (FIG. 5). Used by computer controller 22. Therefore, adjusting the laser is a "master-slave"
Mode, and the master control of the center wavelength
(FIG. 5), the "slave" control of the etalon is based on optimization of the beam profile of the reflected and transmitted beams.

【００１９】図１０に示したようなかかるビームがエタ
ロンに当たるとき、ビームの左部及び右部はエタロンの
調整に基づいて反射されうる。エタロンが正確に調整さ
れたならば、最大反射率が、レーザの中心波長λに近い
波長を有するビームの中心部分に関して生じる。ビーム
の左部及び右部は中心から僅かに離調したそれらの波長
を有するので、それらはエタロンからの幾分小さな反射
を有する。反射の減少は、ビームの左側及び右側の両方
でおおよそ同じであるので、反射されたビームプロファ
イルの全体的なシフトはない。反対に、エタロンが僅か
に離調されたとき、ビームの中央部分は、エタロンの最
大位置から小さな離調を有する。一方の側（例えば左
側）が更に大きな離調を有するが、他方の側（右側）は
エタロンの最大位置で正しい。それ故、右側は最大反射
を有し、中心は小さな反射を有し、左側は最も小さな反
射を有する。これは、反射されたビームプロファイルを
右に効率的にシフトさせうる。これに反して、レーザの
出力ビームにおけるシフトは、実験的に観察されるよう
にむしろ小さい。これは、透過光においては、最大が１
００％で最小が８５％のとき、最大と最小の間の相対的
な差が非常に小さく、一方、反射光においては、最大が
１５％であるが最小が０％のとき、相対的な差が非常に
大きいことを覚えていたならば理解できる。When such a beam as shown in FIG. 10 hits the etalon, the left and right portions of the beam can be reflected based on the etalon adjustment. If the etalon is correctly tuned, maximum reflectivity will occur for the central portion of the beam having a wavelength close to the central wavelength λ of the laser. Since the left and right portions of the beams have their wavelengths slightly detuned from the center, they have somewhat smaller reflections from the etalon. There is no overall shift in the reflected beam profile since the reduction in reflection is approximately the same on both the left and right sides of the beam. Conversely, when the etalon is slightly detuned, the central portion of the beam has a small detuning from the maximum position of the etalon. One side (e.g., left side) has greater detuning, while the other side (right side) is correct at the maximum position of the etalon. Therefore, the right side has the largest reflection, the center has the smallest reflection, and the left side has the smallest reflection. This can effectively shift the reflected beam profile to the right. In contrast, the shift in the output beam of the laser is rather small, as observed experimentally. This means that the maximum is 1 for transmitted light.
When the minimum is 85% at 00%, the relative difference between the maximum and the minimum is very small, while in the reflected light, when the maximum is 15% but the minimum is 0%, the relative difference is Can be understood if you remember that is very large.

【００２０】好ましい第２のアライメント技術 図８は、本発明の好ましい第２の実施形態を示す。この
実施形態では、単一の部分反射ミラー４６がエタロンの
入射光、並びに、スペクトルのように線狭帯域化された
反射光の小さな部分を補正するのに使用される。この実
施形態では、入射ビーム及び反射ビームのビームプロフ
ァイルは、透過されたビーム及び反射されたビームと比
較される。残りの技術は、第１の好ましい実施形態と似
ている。Second Preferred Alignment Technique FIG. 8 shows a second preferred embodiment of the present invention. In this embodiment, a single partially reflecting mirror 46 is used to correct the incident light of the etalon, as well as a small portion of the spectrally line narrowed reflected light. In this embodiment, the beam profiles of the incident and reflected beams are compared to the transmitted and reflected beams. The rest of the technique is similar to the first preferred embodiment.

【００２１】第３の好ましいアライメント技術 図１１に示した第３の技術では、ビームプロファイルの
代わりのレーザスペクトルがミスアライメントの情報を
引き出すために解析される。まず、レーザビームスペク
トルが、エタロン出力カプラ６４からチャンバに向かっ
て戻されるように反射された光における２つの別々のピ
ークを最初に探すために解析される。（大きなものと小
さなものの）２つのピークは、出力カプラ及び線狭帯域
化モジュールのひどいミスアライメントに由来してい
る。一つのピークだけがあるならば、これは、ミスアラ
イメントがミラーだけであることを意味している。この
場合では、スペクトルは、小さなミスアライメントに由
来する歪みを探すために解析される。調整不良ならば、
出力カプラはグレーティングによって選択された波長を
適合するために調整される。これは、エタロンプレート
の間のガス圧を増加させることによって、又は、２つの
エタロンプレートの間の間隔を変化させることによって
なされるのが好ましい。Third Preferred Alignment Technique In a third technique, shown in FIG. 11, a laser spectrum instead of a beam profile is analyzed to extract misalignment information. First, the laser beam spectrum is analyzed to first look for two separate peaks in the reflected light from the etalon output coupler 64 back toward the chamber. The two peaks (large and small) are due to severe misalignment of the output coupler and line narrowing module. If there is only one peak, this means that the misalignment is mirror only. In this case, the spectrum is analyzed to look for distortion due to small misalignments. If adjustment is poor,
The output coupler is tuned to match the wavelength selected by the grating. This is preferably done by increasing the gas pressure between the etalon plates or by changing the spacing between the two etalon plates.

【００２２】図１１に示したように、レーザは、調整ミ
ラー７４を備えたグレーティングベース線狭帯域化モジ
ュールを調整するために、米国特許第5,025,445号又は
第5,420,877号に記載されたような従来技術のウェーブ
メータ８４を使用して所望の波長にまずおおよそ調整さ
れる。レーザの出力側で、エタロン６４によって反射さ
れた光の（約２％のような）小さな部分がビームスプリ
ッタ７８によって、この反射された光のスペクトルを測
定するスペクトロメータ８０に差し向ける。スペクトロ
メータ８０は、０．１ｐｍ又はそれ以上の範囲において
正確な２４８ｎｍの範囲でのスペクトル測定が可能な、
従来技術のスペクトロメータであって良い。かかるスペ
クトロメータは、ここにリファレンスとして組み入れら
れる米国特許第5,025,445号又は第5,420,877号に詳細に
記載されている。グレーティングベース線狭帯域化モジ
ュールに対してエタロン出力カプラ６４を調整するプロ
セスでは、エタロンがひどく調整不良である場合と、エ
タロン側すかに調整不良である場合との、２つの可能な
ケースがある。まずひどく調整不良の場合について考え
てみる。この場合では、エタロンの最も近い最大の部分
は、それ自身の最大の幅と比較できる値によって回折グ
レーティングの最大の位置からシフトされている。多数
のエタロン最大ピークがあるので、エタロンの最大ミス
アライメントがエタロンフリースペクトル範囲の半分以
上ではないことが指摘されるべきである。超狭ＫｒＦエ
キシマレーザの好ましい実施形態では、エタロンＦＳＲ
は約２ｐｍである。それゆえ、エタロンの最大ミスアラ
イメントは約１ｐｍである。図１２Ａはグレーティング
最大を示し、エタロン最大の位置は、大きなミスアライ
メントによる図１２Ｂに示され、ここで最も近いエタロ
ン最大は、グレーティング最大に関して長い波長の方向
に０．７５ｐｍだけシフトされている。図１２Ｃは、ス
ペクトロメータ８０によって測定され得るとき、この状
況において生成されたレーザスペクトルを示す。このス
ペクトルは、エタロン反射曲線とグレーティング反射曲
線とのたたみこみであり、このたたみこみは、キャビテ
ィにおける光のラウンドトリップの平均数に等しいパワ
ーをとる。スペクトルは強いピークと弱いピークを有す
る。強いピークは、弱いピークよりも長い波長の値の方
へシフトされる。ピークの間の間隔は約１乃至１．５ｐ
ｍである。図１３Ａ，Ｂ及びＣは、最も近いエタロン最
大が、グレーティング最大に関してより短い波長の方へ
０.７５ｐｍだけシフトされる状況を示す。この状況
は、図１２Ｃに示されたものと対称であるが、より大き
なピークが、より小さなピークと比較したとき短い波長
の値の方へシフトされる。As shown in FIG. 11, a laser is used to tune a grating base line narrowing module with an adjustment mirror 74 in accordance with the prior art as described in US Pat. No. 5,025,445 or 5,420,877. Is first roughly adjusted to the desired wavelength using the At the output of the laser, a small portion (such as about 2%) of the light reflected by the etalon 64 is directed by a beam splitter 78 to a spectrometer 80 that measures the spectrum of this reflected light. The spectrometer 80 is capable of accurate spectral measurements in the range of 248 nm in the range of 0.1 pm or more.
It may be a prior art spectrometer. Such spectrometers are described in detail in U.S. Patent Nos. 5,025,445 or 5,420,877, which are incorporated herein by reference. In the process of adjusting the etalon output coupler 64 for the grating base line narrowing module, there are two possible cases, one where the etalon is severely misaligned and one where the etalon is slightly misaligned. First consider the case of severe misalignment. In this case, the closest largest part of the etalon has been shifted from the largest position of the diffraction grating by a value comparable to its own largest width. It should be pointed out that since there are multiple etalon maximum peaks, the maximum misalignment of the etalon is not more than half of the etalon free spectral range. In a preferred embodiment of the ultra-narrow KrF excimer laser, the etalon FSR
Is about 2 pm. Therefore, the maximum misalignment of the etalon is about 1 pm. FIG. 12A shows the grating maximum, where the position of the etalon maximum is shown in FIG. 12B due to the large misalignment, where the nearest etalon maximum is shifted by 0.75 pm in the direction of the longer wavelength with respect to the grating maximum. FIG. 12C shows the laser spectrum generated in this situation when it can be measured by a spectrometer 80. This spectrum is the convolution of the etalon reflection curve and the grating reflection curve, which has a power equal to the average number of round trips of light in the cavity. The spectrum has strong and weak peaks. Strong peaks are shifted toward longer wavelength values than weaker peaks. The interval between peaks is about 1-1.5p
m. FIGS. 13A, 13B and 13C show situations where the nearest etalon maximum is shifted by 0.75 pm towards shorter wavelengths with respect to the grating maximum. This situation is symmetric to that shown in FIG. 12C, but larger peaks are shifted toward shorter wavelength values when compared to smaller peaks.

【００２３】それ故、２重のピークが検出されたなら
ば、適切な補正は、大きなピーク及び小さなピークの相
対位置に依存する。大きなピークが長い波長値の方へシ
フトされるならば、エタロン出力カプラのＦＳＲは減少
されるべきであり、さもなければ、増加されるべきであ
る。２重ピーク構造として認識されうる、大きなピーク
と小さなピークの大きさの最大比が、系におけるノイズ
レベルによって決定される。発明者によってなされた実
験では、２重ピーク構造として確実に認識され得る小さ
い方のピークの最小の振幅は、ピークの最大振幅と比較
して約５％で設定される。Therefore, if double peaks are detected, the appropriate correction depends on the relative positions of the large and small peaks. If the large peaks are shifted towards longer wavelength values, the etalon output coupler FSR should be reduced, otherwise it should be increased. The maximum ratio of large and small peak sizes, which can be recognized as a double peak structure, is determined by the noise level in the system. In experiments performed by the inventor, the minimum amplitude of the smaller peak, which can be reliably recognized as a double peak structure, is set at about 5% compared to the maximum amplitude of the peak.

【００２４】制御器４２がエタロン及び回折グレーティ
ングのおおきなミスアライメントを補正するとき、小さ
い方のピークはより小さくなり、ある点で、もはや検出
できなくなる。この状況を、図１４Ａ，Ｂ及びＣと、図
１５Ａ，Ｂ及びＣとに示す。図１４Ａ，Ｂ及びＣは、最
も近いエタロン最大がグレーティング最大に関して約
０．４５ｐｍだけより短い波長の方にシフトされるとき
の場合である。図１４Ｃは、この状況に置けるレーザス
ペクトルを示す。スペクトルは第２のバンプを有しない
が、非対称であり、より短い波長の領域に延びる尾を有
する。図１５Ｃは、ＯＣ最大が、約０．４５ｐｍだけグ
レーティング最大に関して長い波長の方に向かってシフ
トされるときの場合を示す。これは、より長い波長領域
に延びた尾を備える非対称スペクトルを作り出す。As controller 42 corrects for large misalignments of the etalon and diffraction grating, the smaller peaks become smaller and at some point are no longer detectable. This situation is shown in FIGS. 14A, B and C and FIGS. 15A, B and C. FIGS. 14A, B and C are when the nearest etalon maximum is shifted toward the shorter wavelength by about 0.45 pm with respect to the grating maximum. FIG. 14C shows the laser spectrum in this situation. The spectrum does not have a second bump, but is asymmetric, with tails extending to shorter wavelength regions. FIG. 15C shows the case when the OC maximum is shifted towards longer wavelengths with respect to the grating maximum by about 0.45 pm. This creates an asymmetric spectrum with tails extending into longer wavelength regions.

【００２５】スペクトルのこの非対称は、制御器４２に
よって解析され、エタロン補正信号を生成するのに使用
される。非対称が、図１５Ｃのように、より長い波長の
方に延びるならば、エタロン出力カプラのＦＳＲは減少
されるべきである。反対により短い波長の方に延びるな
らば、エタロン出力カプラのＦＳＲは減少されるべきで
ある。このことは、回折グレーティングのピークに関し
て、約０．１ｐｍ又はより良い範囲内で調整されるべき
エタロンのピークを調整することができるエタロンの非
常に正確な制御を提供する。スペクトルの非対称を解析
する多くの周知の従来技術がある。好ましい実施形態で
は、非対称は、図１６に示したように１０％レベルで決
定される。この技術では、最大位置と、最大から両側に
１０％レベルでの位置との３つの値が使用される。次い
で、距離ａ及びｂが計算され、ａがスペクトルのより短
い波長での１０％レベルの位置と最大位置との間の距離
であり、ｂはスペクトルのより長い波長側の１０％レベ
ルの位置と最大との間の距離である。次いで、スペクト
ルの非対称ｈは以下の式によって計算される。 ｈ＝（ｂ−ａ）／（ｂ＋ａ）This asymmetry of the spectrum is analyzed by controller 42 and used to generate an etalon correction signal. If the asymmetry extends toward longer wavelengths, as in FIG. 15C, the FSR of the etalon output coupler should be reduced. Conversely, if extending toward shorter wavelengths, the FSR of the etalon output coupler should be reduced. This provides a very precise control of the etalon that can adjust the etalon peak to be tuned within about 0.1 pm or better with respect to the diffraction grating peak. There are many well-known prior art techniques for analyzing spectral asymmetry. In the preferred embodiment, asymmetry is determined at the 10% level as shown in FIG. In this technique, three values are used: a maximum position and a position at a 10% level on both sides from the maximum. Then, distances a and b are calculated, where a is the distance between the 10% level position at the shorter wavelength of the spectrum and the maximum position, and b is the 10% level position at the longer wavelength side of the spectrum. The distance between the maximum. The spectral asymmetry h is then calculated by the following equation: h = (ba) / (b + a)

【００２６】非対称ｈの値は、ＥＯＣのコントロールＦ
ＳＲに対して制御器４２によって使用される。この値
は、目標値ｈ₀及び許容誤差ｈ_errと比較される。ｈ＜ｈ
₀−ｈ_{e rr}ならば、ＦＳＲは増加されるべきであり、ｈ＞
ｈ₀＋ｈ_errならば、ＦＳＲは減少されるべきである。さ
もなければ、エタロンはレーザに合わせて考慮される。
例えば、値ｈ₀が、０に設定され、ｈ_errが０．０５に設
定されうる（約５％非対称）。図１６に示されたスペク
トルは、ａ＝０．３４６ｐｍ及びｂ＝０．４６１ｐｍを
有する。それは、その非対称値が、ｈ₀＋ｈ_errよりも大
きいｈ＝０．１４３であることを意味し、エタロン出力
カプラのＦＳＲが減少されるべきであることを意味す
る。ＦＳＲの減少は、より短い波長の方へ最大をシフト
し、スペクトルの非対称を減少する。このアルゴリズム
を実施するフローチャートを図１７に示す。The value of the asymmetric h is the control F of the EOC.
Used by controller 42 for SR. This value is compared with the target value h ₀ and the tolerance h _err . h <h
₀ -h if _{e rr,} FSR should is increased, h>
If h ₀ + h _err , the FSR should be reduced. Otherwise, the etalon is considered for the laser.
For example, the value h ₀ may be set to 0 and h _err may be set to 0.05 (about 5% asymmetric). The spectrum shown in FIG. 16 has a = 0.346 pm and b = 0.461 pm. That means that its asymmetric value is h = 0.143, which is greater than h ₀ + h _err, which means that the FSR of the etalon output coupler should be reduced. Decreasing the FSR shifts the maximum towards shorter wavelengths and reduces spectral asymmetry. FIG. 17 shows a flowchart for implementing this algorithm.

【００２７】第４の好ましいアライメント技術 本発明の別の実施形態を図１８に示す。この実施形態で
は、対称解析のためにデータ、並びに、レーザ絶対波長
及びそのバンド幅の制御を提供する一つのスペクトロメ
ータだけが使用される。レーザ波長は、レーザピーク波
長が、絶対波長及びスペクトル形状の両方を測定するた
めの米国特許第5,025,445号及び第5,420,877号に記載さ
れたように構成されているスペクトロメータ８４によっ
て測定されるとき、所望の値となるまで、枢動ミラー７
４の従来技術を使用して選択される。スペクトルの対称
解析及びエタロン調整は、第３の実施形態と同様の方法
でなされる。Fourth Preferred Alignment Technique Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, only one spectrometer providing data and control of the absolute laser wavelength and its bandwidth is used for the symmetry analysis. The laser wavelength is desired when the laser peak wavelength is measured by a spectrometer 84 configured as described in U.S. Patent Nos. 5,025,445 and 5,420,877 for measuring both absolute wavelength and spectral shape. Until the value of
4 using the prior art. The symmetry analysis of the spectrum and the etalon adjustment are performed in the same manner as in the third embodiment.

【００２８】この非常に狭いバンドレーザを特定の実施
形態を参照して記載したけれども、種々の適用および修
正をなし得ることは明らかであろう。例えば、高分解能
グレーティングスペクトロメータは、特別の対称、及び
／又は、絶対波長及びバンド幅測定を解析するのに使用
されうる。また、対称は、異なるレベル、及び／又は、
左及び右のスペクトル積分のような積分パラメータを使
用することを含む異なる技術を使用して解析され、中心
最大が、５０％又は９０％レベル等のようなあるレベル
での中間点として計算されうる。また、この発明は、Ｋ
ｒＦ，ＡｒＦ及び他のエキシマレーザ並びに、Ｆ₂分子
ガスレーザで使用されうる。通所の波長で作動するＫｒ
Ｆレーザで使用するために記載された技術がまた、Ａｒ
Ｆレーザに適用されうるが、光学系は１９３ｎｍ用に設
計されなければならない。更に、圧力調整されたエタロ
ン及び圧電調整されたエタロンに加えて、エタロンのプ
レートの間のギャップを広くするか又は狭くするための
機械的な力を使用して圧力調整された市販されているエ
タロンがある。４％と異なる反射率を有するエタロンを
使用することができる。いくつかのアプリケーションで
は、エタロン、及び、使用されることができる固定され
た間隔及び固定された屈折率を調整する必要がない。こ
の場合では、グレーティングは、エタロン反射ピークの
うちの一つを適合するためにミラー７６で調整される。
しかしながら、反射面の反射率を約１％と２０％との間
にするのが望ましい。当業者は、上述のグレーティング
ベース線狭帯域化モジュールが、複数のプリズム及び全
反射ミラーと、ビームエキスパンダを有しない回折グレ
ーティングと、回折グレーティング及び全反射ミラーと
から構成されるモジュールのような多くの他の従来技術
の線狭帯域化モジュールと置換することができる。透過
可能エタロンはまた、線狭帯域化モジュールに含まれ
る。それ故、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限
される。Although this very narrow band laser has been described with reference to a particular embodiment, it will be apparent that various applications and modifications may be made. For example, a high resolution grating spectrometer can be used to analyze special symmetry and / or absolute wavelength and bandwidth measurements. Also, symmetry can be at different levels and / or
Analyzed using different techniques, including using integration parameters such as left and right spectral integration, the center maximum may be calculated as a midpoint at some level, such as the 50% or 90% level. . In addition, the present invention
rF, ArF and other excimer lasers and can be used in the F ₂ molecule gas laser. Kr operating at common wavelengths
The technology described for use with F-lasers is also described as Ar
Although applicable to F-lasers, the optics must be designed for 193 nm. Further, in addition to pressure-tuned etalons and piezoelectrically-tuned etalons, commercially available etalons pressure-adjusted using mechanical forces to widen or narrow the gap between the plates of the etalon There is. Etalons having a reflectivity different from 4% can be used. In some applications, there is no need to adjust the etalon and the fixed spacing and fixed refractive index that can be used. In this case, the grating is adjusted with mirror 76 to match one of the etalon reflection peaks.
However, it is desirable that the reflectivity of the reflective surface be between about 1% and 20%. Those skilled in the art will recognize that the above-described grating base line narrowing module may be used in many cases, such as a module composed of a plurality of prisms and a total reflection mirror, a diffraction grating without a beam expander, and a diffraction grating and a total reflection mirror. Can be replaced with other prior art line narrowing modules. The transmissible etalon is also included in the line narrowing module. Therefore, the present invention is limited only by the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】従来技術の線狭帯域化レーザを示す。FIG. 1 shows a prior art line narrowing laser.

【図２】２つの内部エタロン表面の反射率の関数とし
て、エタロンによって透過された光のパーセントを示
す。FIG. 2 shows the percentage of light transmitted by the etalon as a function of the reflectivity of the two internal etalon surfaces.

【図３Ａ】エタロン出力カプラを備える線狭帯域化エキ
シマレーザを示す。FIG. 3A shows a line narrowed excimer laser with an etalon output coupler.

【図３Ｂ】図３Ａのレーザによって使用される個体物理
パルスパワーモジュールを示す。FIG. 3B shows a solid physical pulse power module used by the laser of FIG. 3A.

【図４】本発明の好ましい実施形態のエタロン出力カプ
ラのある特徴を示す。FIG. 4 illustrates certain features of the etalon output coupler of the preferred embodiment of the present invention.

【図５】回折グレーティングベース線狭帯域化モジュー
ルを示す。FIG. 5 shows a diffraction grating base line narrowing module.

【図６】波長に依存するエタロンＯＣの反射率を示す。FIG. 6 shows the wavelength dependent reflectivity of the etalon OC.

【図７】線狭帯域化モジュール及びエタロンＯＣに関す
る最大反射率の相対位置を示す。FIG. 7 shows the relative position of the maximum reflectivity for the line narrowing module and the etalon OC.

【図８】本発明の第２の好ましい実施形態を示す。FIG. 8 shows a second preferred embodiment of the present invention.

【図９】エタロン出力カプラを介して反射され、透過さ
れるビームを示す。FIG. 9 shows a beam reflected and transmitted through an etalon output coupler.

【図１０】レーザスペクトルの空間配置を示す。FIG. 10 shows a spatial arrangement of a laser spectrum.

【図１１】本発明の好ましい実施形態の図である。FIG. 11 is a diagram of a preferred embodiment of the present invention.

【図１２Ａ】ひどいミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 12A is a demonstration result of severe misalignment.

【図１２Ｂ】ひどいミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 12B is a demonstration result of severe misalignment.

【図１２Ｃ】ひどいミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 12C is a demonstration result of severe misalignment.

【図１３Ａ】ひどいミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 13A is a demonstration result of severe misalignment.

【図１３Ｂ】ひどいミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 13B is a demonstration result of severe misalignment.

【図１３Ｃ】ひどいミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 13C is a demonstration result of severe misalignment.

【図１４Ａ】小さなミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 14A is a demonstration result of a small misalignment.

【図１４Ｂ】小さなミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 14B is a demonstration result of a small misalignment.

【図１４Ｃ】小さなミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 14C is a demonstration result of a small misalignment.

【図１５Ａ】小さなミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 15A is a demonstration result of a small misalignment.

【図１５Ｂ】小さなミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 15B is a demonstration result of a small misalignment.

【図１５Ｃ】小さなミスアライメントの実演結果であ
る。FIG. 15C is a demonstration result of a small misalignment.

【図１６】僅かなミスアライメントを検出する方法の説
明である。FIG. 16 is an illustration of a method for detecting a slight misalignment.

【図１７】ミスアライメントを修正する方法を示すフロ
ーチャートである。FIG. 17 is a flowchart illustrating a method for correcting misalignment.

【図１８】別の好ましい実施形態の図である。FIG. 18 is a diagram of another preferred embodiment.

【図１９】好ましい可調整エタロン出力カプラの概略で
ある。FIG. 19 is a schematic of a preferred adjustable etalon output coupler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ レーザ ８ チャンバ １８ 線狭帯域化モジュール ２０ ウェーブメータ ２２ コンピュータ制御器 ３０ プリズム ３２ プリズム ３４ プリズム ３６ 調整ミラー ３８ エシェルグレーティング ４２ 制御器 ４４ エタロン出力カプラ ４５ アパーチャ ４６ 部分反射ミラー ４７ 部分反射ミラー ４８ 部分反射ミラー ５１ フォトダイオードアレイ ５２ フォトダイオードアレイ ５５ 光 ６４ エタロン ７４ 調整ミラー ７６ ミラー ７８ ビームスプリッタ ８０ スペクトロメータ ８４ ウェーブメータ 2 Laser 8 Chamber 18 Line narrowing module 20 Wave meter 22 Computer controller 30 Prism 32 Prism 34 Prism 36 Adjustment mirror 38 Echel grating 42 Controller 44 Etalon output coupler 45 Aperture 46 Partial reflection mirror 47 Partial reflection mirror 48 Partial reflection mirror Reference Signs List 51 photodiode array 52 photodiode array 55 light 64 etalon 74 adjusting mirror 76 mirror 78 beam splitter 80 spectrometer 84 wave meter

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 Ａ．利得媒体を包含するレーザチャンバ
と、 Ｂ．レーザチャンバ内に生成された光の一部を受け、線
狭帯域化された光を生成するためにそのスペクトルを狭
くし、それをレーザチャンバに戻すように位置決めされ
た線狭帯域化ユニットと、 Ｃ．エタロンを包含する出力カプラと、を有し、前記出
力カプラが前記レーザチャンバに生成された光の一部を
反射し、光の一部を出力するように位置決めされてい
る、非常に狭いバンド・レーザ。1. A. First Embodiment A. A laser chamber containing the gain medium; A line narrowing unit positioned to receive a portion of the light generated in the laser chamber, narrow its spectrum to produce line narrowed light, and return it to the laser chamber; C. An output coupler including an etalon, wherein the output coupler reflects a portion of the light generated in the laser chamber and is positioned to output a portion of the light. laser. 【請求項２】 Ａ．利得媒体を包含するレーザチャンバ
と、 Ｂ．レーザチャンバ内に生成された光の一部を受け、線
狭帯域化された光を生成するためにそのスペクトルを狭
くし、それをレーザチャンバに戻すように位置決めされ
た線狭帯域化ユニットと、 Ｃ．２０％以下且つ２％以上の反射率を有する２つの内
部平行面を構成する調整可能エタロンを包含する出力カ
プラと、を有し、 前記出力カプラが前記レーザチャンバに生成された光の
一部を反射し、光の一部を出力するように位置決めされ
ており、 Ｄ．反射されたビームプロファイルを構成するために前
記エタロンによって反射された光のビームプロファイル
を測定するための、フォトダイオードアレイ及び第１の
部分反射ミラーと、 Ｅ．透過されたビームプロファイルを構成するために前
記エタロンによって透過された光のビームプロファイル
を測定するための、フォトダイオードアレイ及び第２の
部分反射ミラーと、 Ｆ．比較データを作り出すために、前記反射されたビー
ムプロファイルを前記透過されたビームプロファイルと
比較するためのプロファイルプロセッサと、 Ｇ．比較データに基づいて前記エタロンを調整するため
のエタロンチューナと、 を有する非常に狭いバンド・レーザ。2. A. A. A laser chamber containing the gain medium; A line narrowing unit positioned to receive a portion of the light generated in the laser chamber, narrow its spectrum to produce line narrowed light, and return it to the laser chamber; C. An output coupler comprising an adjustable etalon defining two internally parallel surfaces having a reflectivity of less than 20% and greater than 2%, said output coupler coupling a portion of the light generated in said laser chamber. B. positioned to reflect and output a portion of the light; B. a photodiode array and a first partially reflecting mirror for measuring a beam profile of the light reflected by said etalon to form a reflected beam profile; B. a photodiode array and a second partially reflecting mirror for measuring a beam profile of light transmitted by said etalon to construct a transmitted beam profile; G. a profile processor for comparing said reflected beam profile with said transmitted beam profile to produce comparison data; An etalon tuner for adjusting the etalon based on comparison data, and a very narrow band laser. 【請求項３】 Ａ．利得媒体を包含するレーザチャンバ
と、 Ｂ．レーザチャンバ内に生成された光の一部を受け、線
狭帯域化された光を生成するためにそのスペクトルを狭
くし、それをレーザチャンバに戻すように位置決めされ
た線狭帯域化ユニットと、 Ｃ．２０％以下且つ２％以上の反射率を有する２つの内
部平行面を構成する調整可能エタロンを包含する出力カ
プラと、を有し、 前記出力カプラが前記レーザチャンバに生成された光の
一部を反射し、光の一部を出力するように位置決めされ
ており、 Ｄ．反射されたビームプロファイルを構成するために前
記エタロンによって反射された光のビームプロファイル
を測定するための、フォトダイオードアレイ及び第１の
部分反射ミラーと、 Ｅ．入射ビームプロファイルを構成するために前記エタ
ロンに入射された光のビームプロファイルを測定するた
めの、フォトダイオードアレイ及び第２の部分反射ミラ
ーと、 Ｆ．比較データを作り出すために、前記反射されたビー
ムプロファイルを前記入射ビームプロファイルと比較す
るためのプロファイルプロセッサと、 Ｇ．比較データに基づいて前記エタロンを調整するため
のエタロンチューナと、を有する非常に狭いバンド・レ
ーザ。3. A. A. A laser chamber containing the gain medium; A line narrowing unit positioned to receive a portion of the light generated in the laser chamber, narrow its spectrum to produce line narrowed light, and return it to the laser chamber; C. An output coupler comprising an adjustable etalon defining two internally parallel surfaces having a reflectivity of less than 20% and greater than 2%, said output coupler coupling a portion of the light generated in said laser chamber. B. positioned to reflect and output a portion of the light; B. a photodiode array and a first partially reflecting mirror for measuring a beam profile of the light reflected by said etalon to form a reflected beam profile; B. a photodiode array and a second partially reflecting mirror for measuring a beam profile of light incident on said etalon to form an incident beam profile; G. a profile processor for comparing said reflected beam profile with said incident beam profile to produce comparison data; An etalon tuner for adjusting the etalon based on comparison data. 【請求項４】 Ａ．（１）２つの細長い電極と、 （２）少なくとも１つのプレイオン化装置と、 （３）クリプトン、フッ素及びバッファガスからなる全
圧を構成するレーザガスと、を備え、前記フッ素が全圧
の０．０８以下の分圧を占める、 フッ素適合性の材料からなるレーザチャンバと、 Ｂ．（１）少なくとも１つのビームエキスパンドプリズ
ムと、 （２）調整可能なグレーティングと、 を備える可調整狭帯域化ユニットと、 Ｃ．２０％以下且つ２％以上の反射率を有する２つの内
部平行面を構成する調整可能エタロンを包含する出力カ
プラと、を有し、 前記出力カプラが前記レーザチャンバに生成された光の
一部を反射し、光の一部を出力するように位置決めされ
ており、 Ｄ．反射されたビームプロファイルを構成するために前
記エタロンによって反射された光のビームプロファイル
を測定するための、フォトダイオードアレイ及び第１の
部分反射ミラーと、 Ｅ．透過されたビームプロファイルを構成するために前
記エタロンによって透過された光のビームプロファイル
を測定するための、フォトダイオードアレイ及び第２の
部分反射ミラーと、 Ｆ．比較データを作り出すために、前記反射されたビー
ムプロファイルを前記透過されたビームプロファイルと
比較するためのプロファイルプロセッサと、 Ｇ．比較データに基づいて前記エタロンを調整するため
のエタロンチューナと、を有する、非常に狭いバンドの
ＫｒＦエキシマレーザ。4. A. (1) two elongated electrodes; (2) at least one pre-ionization device; and (3) a laser gas comprising a total pressure of krypton, fluorine and a buffer gas, wherein the fluorine has a total pressure of 0.1%. B. a laser chamber of a fluorine compatible material occupying a partial pressure of less than or equal to 08; B. an adjustable narrowing unit comprising: (1) at least one beam expanding prism; (2) an adjustable grating; An output coupler comprising an adjustable etalon defining two internally parallel surfaces having a reflectivity of less than 20% and greater than 2%, said output coupler coupling a portion of the light generated in said laser chamber. B. positioned to reflect and output a portion of the light; B. a photodiode array and a first partially reflecting mirror for measuring a beam profile of the light reflected by said etalon to form a reflected beam profile; B. a photodiode array and a second partially reflecting mirror for measuring a beam profile of light transmitted by said etalon to construct a transmitted beam profile; G. a profile processor for comparing said reflected beam profile with said transmitted beam profile to produce comparison data; A very narrow band KrF excimer laser, comprising: an etalon tuner for adjusting the etalon based on comparison data. 【請求項５】 利得媒体と、可調整グレーティングベー
ス線狭帯域化モジュールと、可調整エタロンベース出力
カプラとを備える非常に狭いバンドのエキシマレーザを
調整する方法であって、 前記出力カプラに入射する前記利得媒体からの光の一部
が利得媒体に戻るように前記出力カプラによって反射さ
れ、前記利得媒体からの光の一部が前記出力カプラによ
って透過される、前記方法において、 Ａ．前記レーザによって生成されたビームのスペクトル
特性を測定し、 Ｂ．所望のビームスペクトル特性を作り出すために、前
記可調整グレーティングベース線狭帯域化モジュール及
び前記可調整出力カプラを調整する、 ステップを有する、前記方法。5. A method for tuning a very narrow band excimer laser comprising a gain medium, a tunable grating base line narrowing module, and a tunable etalon-based output coupler, wherein the excimer laser is incident on the output coupler. The method, wherein a portion of the light from the gain medium is reflected by the output coupler back to the gain medium, and a portion of the light from the gain medium is transmitted by the output coupler. Measuring the spectral properties of the beam generated by said laser; B. Adjusting the tunable grating base line narrowing module and the tunable output coupler to produce a desired beam spectral characteristic. 【請求項６】 前記レーザが自動波長制御を有し、前記
調整方法のステップが、 Ａ．所望の波長で最大の反射を提供するために、前記可
調整グレーティングベース線狭帯域化モジュールを調整
し、 Ｂ．前記可調整グレーティングベース線狭帯域化モジュ
ールの最大の反射で最大の反射を提供するために、前記
出力カプラを自動的に調整するように前記可調整エタロ
ンベース出力カプラに関してフィードバック制御を提供
し、 Ｃ．前記フィードバック制御を利用して前記所望の波長
で最大反射を提供するように前記可調整エタロンベース
出力カプラを自動的に調整する、 ステップを含む、請求項５に記載の方法。6. The method of claim 1, wherein the laser has automatic wavelength control, wherein the steps of the tuning method include Adjusting said tunable grating base line narrowing module to provide maximum reflection at the desired wavelength; B. Providing feedback control on the adjustable etalon based output coupler to automatically adjust the output coupler to provide maximum reflection at maximum reflection of the adjustable grating base line narrowing module; c. . 6. The method of claim 5, comprising automatically adjusting the tunable etalon-based output coupler to provide maximum reflection at the desired wavelength utilizing the feedback control.