JPH02270385A - 高分解能投影型リゾグラフのための周波数が安定化されライン幅が狭められたエキシマレーザ源システム - Google Patents
高分解能投影型リゾグラフのための周波数が安定化されライン幅が狭められたエキシマレーザ源システムInfo
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- JPH02270385A JPH02270385A JP1308856A JP30885689A JPH02270385A JP H02270385 A JPH02270385 A JP H02270385A JP 1308856 A JP1308856 A JP 1308856A JP 30885689 A JP30885689 A JP 30885689A JP H02270385 A JPH02270385 A JP H02270385A
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- 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
- H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
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-
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- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明はエキシマレーザ源システムに関し、さらに特
定すると中心周波数が安定し、波長の広がりが狭くしか
も高分解能の投影型リゾグラフシステムに適した、エキ
シマレーザ源システムに関するものである。
定すると中心周波数が安定し、波長の広がりが狭くしか
も高分解能の投影型リゾグラフシステムに適した、エキ
シマレーザ源システムに関するものである。
（従来の技＃４）
リゾグラフシステムは集積回路チップおよび電子回路基
盤を製造するにあたって広く利用されている。このよう
なシステムは、普通、高山りのランプあるいはレーザの
ような主光源と、マスクおよび基板の位置決め装置、マ
スク上に存在するパターンを基板上に照射しかつ結像す
るための投影装置、およびυ制御システムを含んでいる
。この目的は、−・般に、感光性材料層で被覆されたウ
ェファを照射して、後続の処理で金属化されあるいは活
性化される所望の回路パターンを形成することにある。
盤を製造するにあたって広く利用されている。このよう
なシステムは、普通、高山りのランプあるいはレーザの
ような主光源と、マスクおよび基板の位置決め装置、マ
スク上に存在するパターンを基板上に照射しかつ結像す
るための投影装置、およびυ制御システムを含んでいる
。この目的は、−・般に、感光性材料層で被覆されたウ
ェファを照射して、後続の処理で金属化されあるいは活
性化される所望の回路パターンを形成することにある。
照射光は紫外線、可視光線等である。その目的は、目標
領域を選択的に照射して特定のパターンを活性化するこ
とである。集積回路チップは普通、その製造工程におい
て、数多くの照射工程と物理的処理工程を経る。
領域を選択的に照射して特定のパターンを活性化するこ
とである。集積回路チップは普通、その製造工程におい
て、数多くの照射工程と物理的処理工程を経る。
より大きなメモリと処理能力の向上というチップに対す
る要求に基づいて、チップ上の個々のビットはより小さ
くなる傾向にある。そのため、このようなパターンを結
像するためのリゾグラフ装置はより高い分解能を持つよ
うになっている。同時に、チップの物理的なサイズが大
きくなることによって、大きな結像領域を高分解能で活
性化しなければならない。より高い分解能を得るために
は、より短い波長とより大きな開口数をもった投影レン
ズを用いる必要が生じる。大きな結像領域を必要とする
ために、投影レンズの設計は非常に？？雑となる。
る要求に基づいて、チップ上の個々のビットはより小さ
くなる傾向にある。そのため、このようなパターンを結
像するためのリゾグラフ装置はより高い分解能を持つよ
うになっている。同時に、チップの物理的なサイズが大
きくなることによって、大きな結像領域を高分解能で活
性化しなければならない。より高い分解能を得るために
は、より短い波長とより大きな開口数をもった投影レン
ズを用いる必要が生じる。大きな結像領域を必要とする
ために、投影レンズの設計は非常に？？雑となる。
より短い波長の光を用いるリゾグラフの傾向は、−殻内
な紫外（ＵＶ）波長（４３５ｒｖ領域）から中程度のＵ
Ｖ波長（３６５ｎ醜領域）、さらに短波ｉのｕｖ波Ｆｉ
（２５０ｎｍＩ＃Ａ［＞へと変化している。
な紫外（ＵＶ）波長（４３５ｒｖ領域）から中程度のＵ
Ｖ波長（３６５ｎ醜領域）、さらに短波ｉのｕｖ波Ｆｉ
（２５０ｎｍＩ＃Ａ［＞へと変化している。
リゾグラフに対する短波長のＬＪＶｆＩ中で、エキシマ
レ−１Ｆはその望ましい空間およびスペクトル特性とと
もにその高出力によって最も魅力的であることが知られ
ている。短波長のＵＶを利用するリゾグラフでは、さら
に投影レンズの製造に対して適当な光学材料が存在する
ことが必要となる。高分解能投影レンズ構体の設計には
、所望の結ｌＩＩ領域の大きざに捗る分解能を確保する
ために、異なった屈折率を有する異なった光学材料を用
いることが必要である。通常のＵＶおよび中程度のＵＶ
領域では、レンズ設計者は異なった屈折率を有する数多
くのガラス中から選択することが可能である。ところが
、２５０ｒｖ領域で適当な光学レンズを選択することは
、非常に限定されている。石英ガラスのみが、短波長の
Ｕｖリゾグラフに対する投影レンズ素子の製造に適当と
思われる材料に必要な、光学および機械特性を有してい
る。光学材料が１種類しか使用できないので、短波長の
Ｕｖ投影レンズの設計者は、適当な大きさの領ｔａに歪
みの無い結像を得るために非常に狭いバンド幅、ｎｌの
数十分の１の桁、の輻射光源を使用しなければならない
。狭いバンド幅と共に、レーザの中心波長において高次
の安定性を有している必要がある。ライン幅数ｎｌの普
通の水銀のアーク燈およびｎ１１１の数十分の１のライ
ン幅を有する通常のエキシマレーザは共に、短波長のＵ
Ｖに対する全石英投影レンズに対して用いるには適さな
い。このような限定のために、エキシマレーザのスペク
トルバンド幅を狭くするための種々の技術が開発されて
いる。
レ−１Ｆはその望ましい空間およびスペクトル特性とと
もにその高出力によって最も魅力的であることが知られ
ている。短波長のＵＶを利用するリゾグラフでは、さら
に投影レンズの製造に対して適当な光学材料が存在する
ことが必要となる。高分解能投影レンズ構体の設計には
、所望の結ｌＩＩ領域の大きざに捗る分解能を確保する
ために、異なった屈折率を有する異なった光学材料を用
いることが必要である。通常のＵＶおよび中程度のＵＶ
領域では、レンズ設計者は異なった屈折率を有する数多
くのガラス中から選択することが可能である。ところが
、２５０ｒｖ領域で適当な光学レンズを選択することは
、非常に限定されている。石英ガラスのみが、短波長の
Ｕｖリゾグラフに対する投影レンズ素子の製造に適当と
思われる材料に必要な、光学および機械特性を有してい
る。光学材料が１種類しか使用できないので、短波長の
Ｕｖ投影レンズの設計者は、適当な大きさの領ｔａに歪
みの無い結像を得るために非常に狭いバンド幅、ｎｌの
数十分の１の桁、の輻射光源を使用しなければならない
。狭いバンド幅と共に、レーザの中心波長において高次
の安定性を有している必要がある。ライン幅数ｎｌの普
通の水銀のアーク燈およびｎ１１１の数十分の１のライ
ン幅を有する通常のエキシマレーザは共に、短波長のＵ
Ｖに対する全石英投影レンズに対して用いるには適さな
い。このような限定のために、エキシマレーザのスペク
トルバンド幅を狭くするための種々の技術が開発されて
いる。
従来技術に利用された一つのアプローチとしては、エキ
シマレーザの光学空洞中に置かれた平行板エタロンを用
いることである。このエタロンは、狭いバンド幅でのみ
高い透過率を有しその他の波長に対しては十分な損失を
生じるために、周波数選択素子として作用する。そのた
めレーザはエタロンの狭い送信幅内に狭められることと
なる。このアプローチの変形として、２個の空洞内エタ
ロンを用いるものがある。このほかの変形、上記アプロ
ーチのさらに次の改良では、レーザ波長を上皿りし２個
の空洞内エタロンを制御するために、レーザ空洞外に第
３のエタロンを設置している。
シマレーザの光学空洞中に置かれた平行板エタロンを用
いることである。このエタロンは、狭いバンド幅でのみ
高い透過率を有しその他の波長に対しては十分な損失を
生じるために、周波数選択素子として作用する。そのた
めレーザはエタロンの狭い送信幅内に狭められることと
なる。このアプローチの変形として、２個の空洞内エタ
ロンを用いるものがある。このほかの変形、上記アプロ
ーチのさらに次の改良では、レーザ波長を上皿りし２個
の空洞内エタロンを制御するために、レーザ空洞外に第
３のエタロンを設置している。
３個のエタロンを用いる方法では、エキシマレーザによ
ってスペクトルのバンド幅が０．００６ｒｖ（±０．０
０３ｎｍ） 、波長安定性が±０．００Ｉｎ＋１のもの
が得られた。従来技術におけるその他のアプローチでは
、レーザ空洞における周波数選択素子としてエタロンの
代わりにプリズムと回折格子を用いている。しかしなが
らこれらの方法における基礎的な技術では、空洞内周波
数同調の光学部品を用いており、したがってその結果は
エタロンを用いた場合と似たようなものとなる。
ってスペクトルのバンド幅が０．００６ｒｖ（±０．０
０３ｎｍ） 、波長安定性が±０．００Ｉｎ＋１のもの
が得られた。従来技術におけるその他のアプローチでは
、レーザ空洞における周波数選択素子としてエタロンの
代わりにプリズムと回折格子を用いている。しかしなが
らこれらの方法における基礎的な技術では、空洞内周波
数同調の光学部品を用いており、したがってその結果は
エタロンを用いた場合と似たようなものとなる。
（発明の要約）
この発明の目的は、高分解能、高処理能力を有する光源
として用いられる、高次の安定性を備えた中心波長とと
もに狭いスペクトルバンド幅を有する輻射光を形成する
エキシマレーザ源システムを提供することである。
として用いられる、高次の安定性を備えた中心波長とと
もに狭いスペクトルバンド幅を有する輻射光を形成する
エキシマレーザ源システムを提供することである。
この発明の特徴は、高度に安定した外部あるいはその他
の共Ｓ器の空洞間隙にエキシマレーザの中心波長の周波
数をロックするための構成にある。
の共Ｓ器の空洞間隙にエキシマレーザの中心波長の周波
数をロックするための構成にある。
この発明の他の特徴は、その空洞間隙を周波数がロック
されたＭ準し−ザと比較することによって、外部共振器
の安定性を図った構成にある。
されたＭ準し−ザと比較することによって、外部共振器
の安定性を図った構成にある。
この発明のさらに他の特徴は、その周波数を原子あるい
は分子の基礎遷移にロックすることによって基準レーザ
の安定化を図る構成にある。
は分子の基礎遷移にロックすることによって基準レーザ
の安定化を図る構成にある。
この発明のさらに別の特徴は、エキシマレーザ光学空洞
におけるレーザのスペクトルバンド幅を狭めその中心波
長を選択するための、空洞内あるいはその他の共振器の
構成にある。
におけるレーザのスペクトルバンド幅を狭めその中心波
長を選択するための、空洞内あるいはその他の共振器の
構成にある。
この発明の効果は、エキシマレーザ波長に原子および分
子の基礎遷移のみによって可能な正確さと安定性を与え
るために、基準レーザ波長の高次の安定性を正確にエキ
シマレーザ波長に移す能力にある。
子の基礎遷移のみによって可能な正確さと安定性を与え
るために、基準レーザ波長の高次の安定性を正確にエキ
シマレーザ波長に移す能力にある。
この発明のその他の目的、特ｍおよび効果は、以下に延
べる実施例の詳細な説明を添付の図面と共に参照するこ
とによって、この分野の当業者にとって明らかである。
べる実施例の詳細な説明を添付の図面と共に参照するこ
とによって、この分野の当業者にとって明らかである。
（実膿例）
この発明は、３個の異なる光−力学的安定化ループを用
いてエキシマレーザ波長を分子の基礎吸収ラインと比較
することによって得られた非常に狭いバンド幅のスペク
トル出力と高次の安定性を持つ、平均出力が大きなエキ
シマレーザ源システムを提供することを可能としている
。
いてエキシマレーザ波長を分子の基礎吸収ラインと比較
することによって得られた非常に狭いバンド幅のスペク
トル出力と高次の安定性を持つ、平均出力が大きなエキ
シマレーザ源システムを提供することを可能としている
。
第１図は、好ましい実施例の主要部分を示している。こ
のシステムの第１段階は、ヘリウム−ネオン利得管（Ｇ
Ｔ）１２、光学空洞ミラー１４゜１６、圧電変換器１８
およびよう素分子を含む空洞内吸収セル（ＡＣ）２０か
らなる、周波数安定化へリウムーネオンレーザ源１ｏで
ある。レーザ源１０からの出力ビームは誘電体ビーム分
割器２８によって、２本のビーム、即ち一部分の反射ビ
ーム２４と殆どの透過ビーム２６、とに分割される。吸
収セル２ｏ中のよう素蒸気は、６３２．８ｎｌのヘリウ
ム−ネオンレーザ遷移に重なった飽和吸収ラインを有し
ている。ミラー１４．１６によって規定されるレーザ空
洞内にセル２０を挿入することによって、レーザ利得は
よう素の飽和分子遷移の波長に集中することになる。そ
のため出力ビーム２２のスペクトルはこの波長に強いピ
ークを持つ。ロック電子回路（ＬＥ）３０により、部分
的に反射されたビームを検出器３２によって検出し、さ
らにこの信号を使って、出力ビーム２２の強度が最大と
なるようにミラー１４．１６間のレーザ空洞間隙を最適
化するように圧電変換器１８を駆動することにより、レ
ーザ出力がその最適波長からずれないようにしている。
のシステムの第１段階は、ヘリウム−ネオン利得管（Ｇ
Ｔ）１２、光学空洞ミラー１４゜１６、圧電変換器１８
およびよう素分子を含む空洞内吸収セル（ＡＣ）２０か
らなる、周波数安定化へリウムーネオンレーザ源１ｏで
ある。レーザ源１０からの出力ビームは誘電体ビーム分
割器２８によって、２本のビーム、即ち一部分の反射ビ
ーム２４と殆どの透過ビーム２６、とに分割される。吸
収セル２ｏ中のよう素蒸気は、６３２．８ｎｌのヘリウ
ム−ネオンレーザ遷移に重なった飽和吸収ラインを有し
ている。ミラー１４．１６によって規定されるレーザ空
洞内にセル２０を挿入することによって、レーザ利得は
よう素の飽和分子遷移の波長に集中することになる。そ
のため出力ビーム２２のスペクトルはこの波長に強いピ
ークを持つ。ロック電子回路（ＬＥ）３０により、部分
的に反射されたビームを検出器３２によって検出し、さ
らにこの信号を使って、出力ビーム２２の強度が最大と
なるようにミラー１４．１６間のレーザ空洞間隙を最適
化するように圧電変換器１８を駆動することにより、レ
ーザ出力がその最適波長からずれないようにしている。
このようにして、レーザ１０、ビーム分割器２８、検出
器（Ｄ）３２およびロック電子回路３０からなる第１０
ロックル−プにより、６３２．８ｎ−のへリウムーネオ
ン波長を有する周波数安定化レーザビーム２６が形成さ
れる。
器（Ｄ）３２およびロック電子回路３０からなる第１０
ロックル−プにより、６３２．８ｎ−のへリウムーネオ
ン波長を有する周波数安定化レーザビーム２６が形成さ
れる。
ビーム２６は次にこのシステムの第２段階に入る。第２
段階の目的は、基準波長、りなわちビーム２６の波長に
正確にロックされた空洞間隙を有するファブリーベｏ
−（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ ）等の共振器を形成する
ことである。第２のロックローブは、共振器（Ｒ）３４
、誘電体ビーム分割器３６、検出器（Ｄ）３８およびロ
ック電子回路（ＬＥ）４０から構成されている。この共
振器は、最適同調の時点でその基準波長における遷移が
最大となるようにビーム２６の波長に同調されている。
段階の目的は、基準波長、りなわちビーム２６の波長に
正確にロックされた空洞間隙を有するファブリーベｏ
−（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ ）等の共振器を形成する
ことである。第２のロックローブは、共振器（Ｒ）３４
、誘電体ビーム分割器３６、検出器（Ｄ）３８およびロ
ック電子回路（ＬＥ）４０から構成されている。この共
振器は、最適同調の時点でその基準波長における遷移が
最大となるようにビーム２６の波長に同調されている。
共振器３４から出るビーム３５は検出器３８によって検
出され、さらに検出器３８からの信号は、もしビーム３
５の強度が最適値からずれた場合共振器３４の空洞間隙
を微調整して検出器信号を再び最大とするように、圧電
変換器４２を駆動するため、ロック電子回路４０によっ
て使用される。このようにして、最初の２段階ではとも
に１．その空洞間隙が分子遷移を基準とすることによっ
て安定化されている共振器を形成する。
出され、さらに検出器３８からの信号は、もしビーム３
５の強度が最適値からずれた場合共振器３４の空洞間隙
を微調整して検出器信号を再び最大とするように、圧電
変換器４２を駆動するため、ロック電子回路４０によっ
て使用される。このようにして、最初の２段階ではとも
に１．その空洞間隙が分子遷移を基準とすることによっ
て安定化されている共振器を形成する。
共振器３４の高次の安定性は次に、第３段階においてエ
キシマレーザ発振器（ＥＬＯ）４４に移される。エキシ
マレーザ発振器４４は、エキシマ放電室４６、レーザ空
洞ミラー４８．５０．スペクトル幅を狭め周波数同調を
行うための空洞内フアブリーペローまたはその他の共振
器５２、および圧電変換器５４とから構成されている。
キシマレーザ発振器（ＥＬＯ）４４に移される。エキシ
マレーザ発振器４４は、エキシマ放電室４６、レーザ空
洞ミラー４８．５０．スペクトル幅を狭め周波数同調を
行うための空洞内フアブリーペローまたはその他の共振
器５２、および圧電変換器５４とから構成されている。
レーザ４４からの出力ビーム５６は、誘電体ビーム分割
器６２によって２個のビーム、即ち一部反射光５８およ
び殆どの透過光６０、に分割される。ビーム５８はビー
ム分割器２８によって共振器３４中へ反射される。した
がってビーム分割器２８は２色ビーム分割器であり、ヘ
リウム−ネオンレーザ波長を一部反射しまたエキシマレ
ーザ波長を強く反射する。共振器３４から出るエキシマ
レーデビーム６４はビーム分割器３６を透過して検出器
（Ｄ）６６によって検出される。したがってビーム分割
器３６は同様に２色ビーム分割器であり、ヘリウム−ネ
オンレーザ波長を強く反射し、エキシマレーザ波長を殆
ど透過する。検出器６６からの信号は、ロック電子回路
（ＬＥ）６８において、空洞内共振器５２の間隙、した
がってエキシマレーザ発振器４４の波長が共振器３４を
通るビーム５８の透過を最大とするように微調整される
ように、圧電変換器５４を駆動するために用いられる。
器６２によって２個のビーム、即ち一部反射光５８およ
び殆どの透過光６０、に分割される。ビーム５８はビー
ム分割器２８によって共振器３４中へ反射される。した
がってビーム分割器２８は２色ビーム分割器であり、ヘ
リウム−ネオンレーザ波長を一部反射しまたエキシマレ
ーザ波長を強く反射する。共振器３４から出るエキシマ
レーデビーム６４はビーム分割器３６を透過して検出器
（Ｄ）６６によって検出される。したがってビーム分割
器３６は同様に２色ビーム分割器であり、ヘリウム−ネ
オンレーザ波長を強く反射し、エキシマレーザ波長を殆
ど透過する。検出器６６からの信号は、ロック電子回路
（ＬＥ）６８において、空洞内共振器５２の間隙、した
がってエキシマレーザ発振器４４の波長が共振器３４を
通るビーム５８の透過を最大とするように微調整される
ように、圧電変換器５４を駆動するために用いられる。
この時、■キシマレーザ発撮器４４、ビーム分割器６２
および２８、共振器３４、ビーム分割器３６、検出器６
６およびロック電子回路６８からなる第３のロックルー
プは、エキシマレーザ発振器４４に対して、共振器３４
に対する空洞間隙で達成された相対安定性と同一の、波
長の相対安定性を与える。共振器３４は第２段階におい
て、第１段階でよう素の吸収ラインにロックされた基準
レーザ１０によって安定化されるので、■キシマレーザ
発振器４４の波長は分子の基礎遷移を基準とすることと
なり、したがって高次の安定性が可能となる。このよう
にして得られた波長安定性は、簡単に１０８分の１以上
となり、したがって波長２４８．４ｎｍで作動するＫｒ
Ｆ （フッ化クリプトン）エキシマレーザに対してこの
発明では±０゜０００００１ｎ−の次元の波長安定性を
提供することが可能となる。
および２８、共振器３４、ビーム分割器３６、検出器６
６およびロック電子回路６８からなる第３のロックルー
プは、エキシマレーザ発振器４４に対して、共振器３４
に対する空洞間隙で達成された相対安定性と同一の、波
長の相対安定性を与える。共振器３４は第２段階におい
て、第１段階でよう素の吸収ラインにロックされた基準
レーザ１０によって安定化されるので、■キシマレーザ
発振器４４の波長は分子の基礎遷移を基準とすることと
なり、したがって高次の安定性が可能となる。このよう
にして得られた波長安定性は、簡単に１０８分の１以上
となり、したがって波長２４８．４ｎｍで作動するＫｒ
Ｆ （フッ化クリプトン）エキシマレーザに対してこの
発明では±０゜０００００１ｎ−の次元の波長安定性を
提供することが可能となる。
エキシマレーザ発振器４４からの周波数が安定化され、
かつライン幅が狭められたビーム６０の平均出力は、次
にエキシマレーザ増幅器（ＥＬＡ）によって増幅される
。ビーム６０の一部は最初ビーム分割器７０によって例
えば整列用の副システムのような、リゾグラフシステム
中の補助的な副システムにおいて使用するために、分割
されてビーム６９となる。透過ビーム７１は、エキシマ
放電利得室７３、および光学窓７４．７６で構成される
エキシマレーザ増幅器７２に入射する。ビーム７１は増
幅器７２をたった一回だけ通過し、エキシマ放電利得室
７３での誘導発光による利得を通して増幅される。この
利得はビーム７１の波長で発生し、したがって増幅器７
２からの出力ビーム７８は、エキシマレーザ発振器ビー
ム５６と同様に、高次の周波数安定性とスペクトル的に
狭いバンド幅を持つようになる。。ビーム７８の穫く一
部が出力のモニタおよびパルス計数のためにビーム８０
としてビーム分割ｉ！Ｓ８２によって分割されると、透
過した殆どのビーム８４はリゾグラフシステムにおける
基板露光のための最終的な出力ビームとして使用される
。
かつライン幅が狭められたビーム６０の平均出力は、次
にエキシマレーザ増幅器（ＥＬＡ）によって増幅される
。ビーム６０の一部は最初ビーム分割器７０によって例
えば整列用の副システムのような、リゾグラフシステム
中の補助的な副システムにおいて使用するために、分割
されてビーム６９となる。透過ビーム７１は、エキシマ
放電利得室７３、および光学窓７４．７６で構成される
エキシマレーザ増幅器７２に入射する。ビーム７１は増
幅器７２をたった一回だけ通過し、エキシマ放電利得室
７３での誘導発光による利得を通して増幅される。この
利得はビーム７１の波長で発生し、したがって増幅器７
２からの出力ビーム７８は、エキシマレーザ発振器ビー
ム５６と同様に、高次の周波数安定性とスペクトル的に
狭いバンド幅を持つようになる。。ビーム７８の穫く一
部が出力のモニタおよびパルス計数のためにビーム８０
としてビーム分割ｉ！Ｓ８２によって分割されると、透
過した殆どのビーム８４はリゾグラフシステムにおける
基板露光のための最終的な出力ビームとして使用される
。
この発明の別の実施例では、エキシマレーザ増幅器７２
から構成される増幅段階（第４段階）を省略することが
出来る。この実施例は、エキシマレーザ発振器ビーム６
０からの平均出力が十分であるような応用事例に適して
いる。この発明のざらに他の実施例では、エキシマレー
ザは光学空洞およびファプリーペローまたはその他の共
振器で構成され、さらに空洞内飽和吸収セルは直接にエ
キシマレーザ波長を適当な原子または分子の遷移にロッ
クするために用いられる。第２図を参照すると、複合エ
キシマレーザシステム８５はエキシマ放電室（ＧＴ）８
６、空洞内吸収セル（ＡＣ）８７、エキシマレーザ空洞
ミラー８８．８９、共振器（Ｒ）９０および圧電変換器
９１．９２から構成されている。吸収セル８７および共
振器９０がないと、エキシマレーザは空洞ミラー８８．
８９によって決定される安定性しないスペクトルバンド
幅を持つようになる。非安定性のエキシマレーザバンド
幅中に飽和吸収ラインを有する、適当な原子または分子
の蒸気を含んだ吸収セル８７は、放電室において上記吸
収ラインの波長に集中して利得を生じ、その結果エキシ
マレーザ周波数を原子または分子の基礎遷移に安定させ
る。波長２４８．４ｒｖで作動するＫｒＦエキシマレー
ザの場合は、２４８．４ｎｍ近辺に吸収ラインを有する
２種類の蒸気状原子として、水銀（２４８，３８２ｎｍ
）とＩＩ （２４８，４１５ｎｎ＋）がアル。レーザ８
５より出力するビーム９３の一部分はビーム分ｖ１器９
４でビーム９５として分割され、残りは最終出力ビーム
９８として透過される。ビーム９５は、検出器（Ｄ）９
６で検出され、その検出信号は、（ミラー８８．８９に
よって規定される）エキシマレーザ空洞と共振器９０の
それぞれの空洞間隙を最適化し、ビーム９３における出
力を最大とするように、ロック電子回路（ＬＥ）９７に
おいて圧電変換器９１．９７を駆動するために用いられ
る。このようにして、共振器９ｏと空洞ミラー８８．８
９の同調は常に最適化されていることになり、その結果
スペクトルバンド幅が狭くしかも周波数が安定化された
エキシマレーザ出力が得られる。
から構成される増幅段階（第４段階）を省略することが
出来る。この実施例は、エキシマレーザ発振器ビーム６
０からの平均出力が十分であるような応用事例に適して
いる。この発明のざらに他の実施例では、エキシマレー
ザは光学空洞およびファプリーペローまたはその他の共
振器で構成され、さらに空洞内飽和吸収セルは直接にエ
キシマレーザ波長を適当な原子または分子の遷移にロッ
クするために用いられる。第２図を参照すると、複合エ
キシマレーザシステム８５はエキシマ放電室（ＧＴ）８
６、空洞内吸収セル（ＡＣ）８７、エキシマレーザ空洞
ミラー８８．８９、共振器（Ｒ）９０および圧電変換器
９１．９２から構成されている。吸収セル８７および共
振器９０がないと、エキシマレーザは空洞ミラー８８．
８９によって決定される安定性しないスペクトルバンド
幅を持つようになる。非安定性のエキシマレーザバンド
幅中に飽和吸収ラインを有する、適当な原子または分子
の蒸気を含んだ吸収セル８７は、放電室において上記吸
収ラインの波長に集中して利得を生じ、その結果エキシ
マレーザ周波数を原子または分子の基礎遷移に安定させ
る。波長２４８．４ｒｖで作動するＫｒＦエキシマレー
ザの場合は、２４８．４ｎｍ近辺に吸収ラインを有する
２種類の蒸気状原子として、水銀（２４８，３８２ｎｍ
）とＩＩ （２４８，４１５ｎｎ＋）がアル。レーザ８
５より出力するビーム９３の一部分はビーム分ｖ１器９
４でビーム９５として分割され、残りは最終出力ビーム
９８として透過される。ビーム９５は、検出器（Ｄ）９
６で検出され、その検出信号は、（ミラー８８．８９に
よって規定される）エキシマレーザ空洞と共振器９０の
それぞれの空洞間隙を最適化し、ビーム９３における出
力を最大とするように、ロック電子回路（ＬＥ）９７に
おいて圧電変換器９１．９７を駆動するために用いられ
る。このようにして、共振器９ｏと空洞ミラー８８．８
９の同調は常に最適化されていることになり、その結果
スペクトルバンド幅が狭くしかも周波数が安定化された
エキシマレーザ出力が得られる。
その他の実施例では、第１図および第２図に示したもの
とは異なるロック機構が用いられる。例えば、第１図の
エキシマレーザ発振器（第３段階の４４）を第３図のも
の比較すると、共振器５２の空洞間隙は、共振器５２の
ミラー間に電気光学結晶（ＥＯＬ）（第３図５３）を備
えることによって（圧電変換器５４によって機械的に行
う代わりに）光学的に調整される。この電気光学結晶は
、ロック電子回路６８から電圧信号を受信してこの結晶
５３の有効屈折率を変化させ、これによって第２段階の
共振器３４を介したビーム５８の伝送が最大となるよう
に、共振器５２の空洞間隙における有効光学経路長を変
化させるものである。同時に、（第１段階のミラー１４
．１６によって規定される）基準レーザ空洞間隙の有効
光学的経路長および共振器４３（第２段階）の空洞間隙
は、対応するロック電子回路３０と４０から電圧信号を
受信する（圧電変換器１８および４２の代わりの）空洞
内電気光学結晶によって各最適値にロックされる。第２
図に類似の実施例では、（ミラー８８および８９によっ
て規定される）エキシマレーザ空洞間隙の有効光学経路
長と共振器９０の空洞間隙は、ロック電子回路９７から
電圧信号を受 。
とは異なるロック機構が用いられる。例えば、第１図の
エキシマレーザ発振器（第３段階の４４）を第３図のも
の比較すると、共振器５２の空洞間隙は、共振器５２の
ミラー間に電気光学結晶（ＥＯＬ）（第３図５３）を備
えることによって（圧電変換器５４によって機械的に行
う代わりに）光学的に調整される。この電気光学結晶は
、ロック電子回路６８から電圧信号を受信してこの結晶
５３の有効屈折率を変化させ、これによって第２段階の
共振器３４を介したビーム５８の伝送が最大となるよう
に、共振器５２の空洞間隙における有効光学経路長を変
化させるものである。同時に、（第１段階のミラー１４
．１６によって規定される）基準レーザ空洞間隙の有効
光学的経路長および共振器４３（第２段階）の空洞間隙
は、対応するロック電子回路３０と４０から電圧信号を
受信する（圧電変換器１８および４２の代わりの）空洞
内電気光学結晶によって各最適値にロックされる。第２
図に類似の実施例では、（ミラー８８および８９によっ
て規定される）エキシマレーザ空洞間隙の有効光学経路
長と共振器９０の空洞間隙は、ロック電子回路９７から
電圧信号を受 。
信する（圧電変換器９１と９２の代わりの）空洞内電気
光学結晶によって最適値にロックされる。
光学結晶によって最適値にロックされる。
上記実施例のさらに別の変形例では１個以上の［１ツク
フイードバツクループが完全に光学系で構成されている
。例えば、再び第１図のエキシマレーザ発振器（第３段
階の４４）を第４図のものと比較すると、検出器６６、
ロック電子回路６８および圧電変換器５４を含むロック
フィードバックループは、２個の結晶（第４図の３７．
３９）からなる完全な光学ループによって置き換えられ
、第１の結晶（ｃＩ）３７が共振器３４から出力するビ
ーム６４を受信し、さらにこれを（共振器５２の空洞内
に置かれた）第２の結晶（ｃ２）３９に入力して、共振
器５２の空洞間隙における有効光学経路長を最適化する
ようにその屈折率を変化させるための適当な光学信号４
１に変換する。このような完全な光学ループでは、第１
の結晶３７は例えば、入力ビームの波長とは異なる波長
の出力ビームを補助ビーム４３をともなってまたは伴わ
ずに周波数変換器等の手段によって発生する非線形光学
媒体であってもよい。
フイードバツクループが完全に光学系で構成されている
。例えば、再び第１図のエキシマレーザ発振器（第３段
階の４４）を第４図のものと比較すると、検出器６６、
ロック電子回路６８および圧電変換器５４を含むロック
フィードバックループは、２個の結晶（第４図の３７．
３９）からなる完全な光学ループによって置き換えられ
、第１の結晶（ｃＩ）３７が共振器３４から出力するビ
ーム６４を受信し、さらにこれを（共振器５２の空洞内
に置かれた）第２の結晶（ｃ２）３９に入力して、共振
器５２の空洞間隙における有効光学経路長を最適化する
ようにその屈折率を変化させるための適当な光学信号４
１に変換する。このような完全な光学ループでは、第１
の結晶３７は例えば、入力ビームの波長とは異なる波長
の出力ビームを補助ビーム４３をともなってまたは伴わ
ずに周波数変換器等の手段によって発生する非線形光学
媒体であってもよい。
第１図は分子吸収セルによって周波数安定化された基準
レーザと基準レーザにロックされた共振器と空洞内共振
器を含み外部共振器によって安定化されたエキシマレー
ザ発振器とさらにエキシマレーザ発振器によって注入ロ
ックされたエキシマレーザ増幅器とを示す、周波数が安
定化されかつ狭いライン幅を有するエキシマレーザ源シ
ステムの構成図、第２図は空洞内原子蒸気セルによって
周波数が安定化されたエキシマレーザを示す図、第３図
は共撮蟲空洞内に置かれた電気光学結晶の屈折率を調整
するフィードバック信号によって同調される共振器を示
す図、および第４図は共振器の有効光学経路長を調整す
るための完全な光学フィードバックループを示す図であ
って共振器の出力をモニタし共振器の空洞内に置かれた
第２の光学結晶Ｃ２ヘフイードバツク制御信号を供給す
る光学結晶Ｃ１を示す図である。 １０：ヘリウム−ネオンレーザ源、１２：ヘリウム−ネ
オン利得管、１４．１６：光学空洞ミラー、２０：空洞
内吸収セル、２８：ビーム分割器、３０：ロック電子回
路、３２：検出器、３４：共振器、３８：検出器、４０
：ロック電子回路、４４：エキシマレーザ発振器、６２
：ビーム分割器、６６：検出器、６８二ロック電子回路
、７２：エキシマレーザ増幅器。
レーザと基準レーザにロックされた共振器と空洞内共振
器を含み外部共振器によって安定化されたエキシマレー
ザ発振器とさらにエキシマレーザ発振器によって注入ロ
ックされたエキシマレーザ増幅器とを示す、周波数が安
定化されかつ狭いライン幅を有するエキシマレーザ源シ
ステムの構成図、第２図は空洞内原子蒸気セルによって
周波数が安定化されたエキシマレーザを示す図、第３図
は共撮蟲空洞内に置かれた電気光学結晶の屈折率を調整
するフィードバック信号によって同調される共振器を示
す図、および第４図は共振器の有効光学経路長を調整す
るための完全な光学フィードバックループを示す図であ
って共振器の出力をモニタし共振器の空洞内に置かれた
第２の光学結晶Ｃ２ヘフイードバツク制御信号を供給す
る光学結晶Ｃ１を示す図である。 １０：ヘリウム−ネオンレーザ源、１２：ヘリウム−ネ
オン利得管、１４．１６：光学空洞ミラー、２０：空洞
内吸収セル、２８：ビーム分割器、３０：ロック電子回
路、３２：検出器、３４：共振器、３８：検出器、４０
：ロック電子回路、４４：エキシマレーザ発振器、６２
：ビーム分割器、６６：検出器、６８二ロック電子回路
、７２：エキシマレーザ増幅器。
Claims (24)
- （１）高次の波長安定性と狭いスペクトルバンド幅を特
徴とする輻射光を発光するエキシマレーザ源システムで
あつて： - （２）上記エキシマレーザ源システムの波長とは異なる
波長を有する周波数が安定化された基準レーザシステム
と； （ｂ）その空洞間隙を上記基準レーザシステムの波長に
ロックすることによって安定化された共振器システムで
あって：上記基準レーザシステムからのビームが伝送さ
れる共振器と；上記共振器を通して伝送される基準レー
ザビームの出力を測定するための検出器と；上記共振器
を同調するための圧電変換器と；および上記検出器から
の入力を受信しかつ基準レーザ波長にロックされた上記
共振器の空洞間隙を保持するため上記伝送される基準レ
ーザビームの出力を最大とするように上記圧電変換器を
駆動するロック電子回路システム：から構成されるもの
と；および （ｃ）エキシマレーザ発振器、第２の検出器および第２
のロック電子回路システムであつて；上記エキシマレー
ザ発振器はレーザ利得媒体と、レーザ空洞ミラーと、空
洞内共振器および第２の圧電変換器から構成され；さら
に上記エキシマレーザ発振器の出力ビームは、上記第１
の共振器を通過した後上記第２の記検出器によってその
強度を測定され、かつこの検出器からの信号を上記第１
の共振器を通過する上記エキシマレーザ発振器ビームの
伝送が最大となるように上記圧電変換器を駆動しかつ上
記空洞内共振器を微調整するために、上記ロック電子回
路システムに入力することにより、スペクトル幅が狭め
られかつ周波数が安定化されているもの； とからなるエキシマレーザ源システム。 （２）上記基準レーザシステムは蒸気中の吸収ラインに
その波長をロックすることによつて周波数が安定化され
ていることを特徴とする請求項１に記載の安定周波数お
よび狭いライン幅を有するエキシマレーザ源システム。 - （３）上記基準レーザシステムは；レーザ利得媒体と；
上記基準レーザの波長に重なつた吸収ラインを有する蒸
気を含む空洞内吸収セルと；レーザ光学空洞と；上記基
準レーザの出力を測定する検出器と；上記光学空洞を同
調する圧電変換器と；および上記検出器からの入力を受
信して、上記吸収ラインにロックされた基準レーザ波長
を保持するために上記光学空洞が上記基準レーザの出力
を最大とする同調を維持するように、上記圧電変換器を
駆動するためのロック電子回路システム；とからなるこ
とを特徴とする請求項２に記載の安定周波数および狭い
ライン幅を有するエキシマレーザ源システム。 - （４）さらにエキシマレーザ増幅器を含み、上記エキシ
マレーザ発振器からの安定周波数および狭いライン幅を
有する出力ビームの強度をこのエキシマレーザ増幅器を
通過させることによって増幅することを特徴とする請求
項１に記載の安定周波数および狭いライン幅を有するエ
キシマレーザ源システム。 - （５）高次の安定性を有する波長と狭いスペクトルバン
ド幅を特徴とする輻射光を発光するエキシマレーザ源シ
ステムであつて；エキシマレーザ利得媒体と；上記エキ
シマレーザの波長と重なつた吸収ラインを有する材料の
蒸気を含む空洞内吸収セルと；レーザ光学空洞と；上記
エキシマレーデの出力強度を測定する検出器と；空洞内
共振器と；上記レーザ光学空洞と上記（ファブリーペロ
ー）共振器とを同調する圧電変換器と；および上記検出
器からの入力を受信して、上記吸収ラインにロックされ
たエキシマレーザ波長を維持するために上記レーザ光学
空洞と上記共振器が上記エキシマレーザの出力強度を最
大とするように光学的に同調されるよう上記圧電変換器
を駆動するロック電子回路システム；とからなるエキシ
マレーザ源システム。 - （６）上記空洞内吸収セル中の蒸気材料は水銀である請
求項５に記載の安定周波数および狭いライン幅を有する
エキシマレーザ源システム。 - （７）上記空洞内吸収セル中の蒸気材料は燐である請求
項５に記載の安定周波数および狭いライン幅を有するエ
キシマレーザ源システム。 - （８）高度に安定した波長と狭いスペクトルバンド幅の
輻射光を発光するエキシマレーザ源システムであつて； （ａ）レーザ光学空洞と； （ｂ）限定されたバンド幅を有するエキシマレーザビー
ムを提供するために上記レーザ光学空洞中に効果的に挿
入されたエキシマレーザ利得媒体と（ｃ）基本的な物理
性質に基づいて上記限定されたスペクトルバンド幅の部
分集合の輻射ビームを通過させ基準波長でのバンド幅の
狭い出力ビームを形成するように構成された吸収セルと
； （ｄ）共に上記基準波長を有するフィードバック制御ビ
ームと出力ビームとを転送するための出力手段と； （ｅ）制御信号フィードバック手段と；および（ｆ）上
記制御信号フィードバック手段に応答して上記基本的な
物理性質である基準波長における安定性を上記レーザ光
学空洞に正確に移動させる共振器手段； とからなるエキシマレーザ源システム。 - （９）上記吸収セルは上記レーザ光学空洞内に効果的に
挿入された上記エキシマレーザ利得媒体と直列に配置さ
れているものである請求項８に記載のエキシマレーザ源
システム。 - （１０）さらに、上記レーザ光学空洞の上記基準波長に
おける出力強度を最適化するために上記制御信号フィー
ドバック手段に応答するフィードバック手段を含む請求
項９に記載のエキシマレーザ源システム。 - （１１）上記吸収セルは上記レーザ光学空洞の外部にあ
つて； 上記吸収セルが含まれるレーザ手段であつて、さらにこ
のレーザ手段を基準周波数にロックするフィードバック
を備えたレーザ手段からなる第１段階と； 上記共振器手段を上記基準周波数にロックするためのフ
ィードバックを有する共振器手段からなる第２段階と； 上記第２段階の基準周波数と上記基準周波数に対して上
記エキシマレーザ周波数をロックするためのフィードバ
ックとに効果的に結合する共振器手段を含むエキシマレ
ーザ手段からなる第３段階との３段階からなる請求項８
に記載のエキシマレーザ源システム。 - （１２）上記共振器手段は、上記制御信号フィードバッ
ク手段によつて成された光学的応答によつて、基礎的な
物理性質である上記基準波長での安定性を正確に上記レ
ーザ光学空洞に移すために、動的に調製されるものであ
る請求項８に記載のエキシマレーザ源システム。 - （１３）上記共振器手段は、この共振器手段を動的に調
整して基礎的な物理性質である基準波長での安定性を上
記レーザ光学空洞に正確に移すために上記制御信号フィ
ードバック手段に応答する屈折率を持った電気光学結晶
を、上記共振器手段のミラー間に備えるものである、請
求項１２に記載のエキシマレーザ源システム。 - （１４）上記制御信号フィードバック手段は第１の光学
媒体からなり、さらに上記共振器手段はそのミラー間に
第２の光学媒体を含み、上記第１の光学媒体はフィード
バック制御ビームを受信して上記第２の光学媒体中に入
射する光信号を提供し、上記第２の光学媒体は、上記光
信号に応答して基本的な物理性質である上記基準波長で
の安定性を上記レーザ光学空洞に正確に移送するように
上記共振器手段を動的に調整する、請求項１２に記載の
エキシマレーザ源システム。 - （１５）高次の安定性を有する波長と狭いスペクトルバ
ンド幅とを特徴とする輻射光を発光するエキシマレーザ
源システムを提供するための方法であって、 （ａ）第１段階において、上記エキシマレーザ源システ
ムの波長とは異なる基準波長の安定周波数を有する基準
レーザシステムから基準周波数出力ビームを提供し； （ｂ）第２段階において、上記基準レーザからの出力ビ
ームを含まれる共振器を通過させることによつて空洞間
隙を上記基準レーザシステムの波長にロックして安定化
させた共振器システムを提供し、上記含まれる共振器を
介して伝送されるビームの強度を検出器によって測定し
、さらに上記検出器からの信号をロック電子回路システ
ムに入力して、含まれる共振器をこの共振器を介して伝
送されるビームの強度が最大となるように調整するため
に、圧電変換器を駆動し、 （ｃ）第３段階において、エキシマレーザ利得媒体、レ
ーザ空洞ミラーおよび空洞内共振器からなるエキシマレ
ーザ発振器と、フィードバック制御手段を提供し、上記
エキシマレーザ発振器からの出力ビームは、このビーム
をステップ（ｂ）の第２段階の共振器を介して伝送し、
上記フィードバック制御手段によつてその強度をモニタ
し、さらに上記第３段階の空洞内共振器を上記フィード
バック制御手段からの応答によつて、ステップ（ｂ）の
上記第２段階における共振器を介したエキシマレーザ発
振器ビームの伝送が最大となるように調整することによ
つて、スペクトルが狭くかつ周波数が安定化されている
； 各ステップからなるエキシマレーザ源システムの提供方
法。 - （１６）上記フィードバック制御手段は検出器、ロック
電子回路システムおよび圧電変換器とから構成され、上
記検出器はステップ（ｂ）の第２段階の共振器を介して
伝送されるビームの強度をモニタし、さらに上記ロック
電子回路システムは上記検出器からの信号を受信し、か
つステップ（ｃ）の第３段階における空洞内共振器を、
ステップ（ｂ）の第２段階における共振器を介した上記
エキシマレーザ発振器ビームの伝送が最大となるように
最適に調整するため、上記圧電変換器を駆動する、請求
項１５に記載のエキシマレーザ源システムの提供方法。 - （１７）上記圧電変換器はステップ（ｃ）の上記第３段
階の空洞内共振器の空洞内に設置された電気光学結晶に
よって置き換えられ、上記ロック電子回路システムは、
ステップ（ｃ）の上記第３段階の空洞内共振器を上記ス
テップ（ｂ）の第２段階の共振器を介した上記エキシマ
レーザ発振器ビームの伝送が最大となるように最適に調
整するために、上記電気光学結晶の屈折率を制御するも
のである、請求項１６に記載のエキシマレーザ源システ
ムの提供方法。 - （１８）上記フィードバック制御手段は２個の光学媒体
から構成され、この第１の媒体は入力としてステップ（
ｂ）の第２段階の共振器を介したビームを受信し、さら
にステップ（ｃ）の上記第３段階の空洞内共振器の空洞
内に設置された上記第２の媒体の光学特性を制御して、
ステップ（ｂ）の上記第２段階のフアブリーペロー共振
器を介した上記エキシマレーザ発振器ビームの伝送が最
大となるようにステップ（ｃ）の上記第３段階の空洞内
共振器を最適に調整するための、異なった波長の出力ビ
ームを形成するものである、請求項１５に記載のエキシ
マレーザ源システムの提供方法。 - （１９）高次の安定性を有する波長と狭いスペクトルバ
ンド幅を特徴とする輻射光を発光するエキシマレーザ源
システムを提供するための方法であつて； （ａ）エキシマレーザ利得媒体を提供し； （ｂ）上記エキシマレーザと重なる吸収ラインを有する
材料の蒸気を含む空洞内吸収セルを提供し；（ｃ）レー
ザ光学空洞を提供し； （ｄ）空洞内共振器を提供し；さらに （ｅ）フィードバック制御手段を提供し、上記エキシマ
レーザ源システムからの出力ビームは、上記フィードバ
ック制御手段によつてその強度をモニタし、かつ上記出
力ビームの強度を最大とするように上記フィードバック
制御手段に応答してステップ（ｄ）の上記空洞内共振器
とステップ（ｃ）の上記レーザ光学空洞を調節すること
によつて、周波数が安定化されかつスペクトルが狭めら
れている； 各ステップからなる、エキシマレーザ源システムの提供
方法。 - （２０）上記フィードバック制御手段は検出器、ロック
電子回路システムおよび２個の圧電変換器とから構成さ
れ、上記検出器は上記エキシマレーザ源システムの出力
ビーム強度をモニタし、さらに上記ロック電子回路シス
テムは上記検出器からの信号を受信して、上記エキシマ
レーザシステムの出力強度が最大となるようにステップ
（ｄ）の上記空洞内共振器とステップ（ｃ）の上記レー
ザ光学空洞とを最適に調整するために上記圧電変換器を
駆動する、請求項１９に記載のエキシマレーザ源システ
ムの提供方法。 - （２１）上記圧電変換器は、ステップ（ｄ）の上記共振
器の空洞内とステップ（ｃ）の上記レーザ光学空洞内に
設置された電気光学結晶によつて置き換えられ、上記ロ
ック電子回路システムは上記電気光学結晶の屈折率を、
上記エキシマレーザ源システムの出力強度が最大となる
ようにステップ（ｄ）の上記共振器とステップ（ｃ）の
上記レーザ光学空洞とを最適に調整するために制御する
、請求項２０に記載のエキシマレーザ源システムの提供
方法。 - （２２）上記フィードバック制御手段は３個の光学媒体
からなり、その第１の媒体は入力として上記エキシマレ
ーザ源システムの出力ビームの一部を受信して異なつた
波長の光信号を形成し、上記エキシマレーザ源システム
の出力強度が最大となるようにステップ（ｄ）の上記共
振器とステップ（ｃ）の上記レーザ光学空洞とを最適に
調整するため、ステップ（ｄ）の上記共振器の空洞内と
ステップ（ｃ）の上記レーザ光学空洞内に設置された第
２および第３の媒体の光学特性を制御する、請求項１９
に記載のエキシマレーザ源システムの提供方法。 - （２３）輻射光入力と； 選択された周波数を含む自然周波数のセットを有するミ
ラー対と； 輻射光出力と； 輻射光制御に応答し上記ミラー対のミラー間に位置する
光学的媒体と；および 上記出力と上記光学媒体に接続され、基本的な物理特性
に基づく周波数変換を含むフィードバック手段； とを備えることによって、選択された周波数に共振器を
同調させかつロックする、自己制御型共振器。 - （２４）さらに、上記フィードバック手段において周波
数変換装置に対する調整輻射光源を有する、請求項２３
に記載の自己制御型共振器。
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| US5351617A (en) * | 1992-07-20 | 1994-10-04 | Presstek, Inc. | Method for laser-discharge imaging a printing plate |
| US5353705A (en) * | 1992-07-20 | 1994-10-11 | Presstek, Inc. | Lithographic printing members having secondary ablation layers for use with laser-discharge imaging apparatus |
| US5394238A (en) * | 1992-11-09 | 1995-02-28 | Honeywell Inc. | Look-ahead windshear detector by filtered Rayleigh and/or aerosol scattered light |
| US5708679A (en) * | 1993-03-11 | 1998-01-13 | Southern California Edison Company | Hitless ultra small aperture terminal satellite communication network |
| US5473408A (en) * | 1994-07-01 | 1995-12-05 | Anvik Corporation | High-efficiency, energy-recycling exposure system |
| US5577058A (en) * | 1994-09-13 | 1996-11-19 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Broadly tunable single longitudinal mode output produced from multi longitudinal mode seed source |
| US5530516A (en) * | 1994-10-04 | 1996-06-25 | Tamarack Scientific Co., Inc. | Large-area projection exposure system |
| US6671294B2 (en) * | 1997-07-22 | 2003-12-30 | Cymer, Inc. | Laser spectral engineering for lithographic process |
| US6853653B2 (en) | 1997-07-22 | 2005-02-08 | Cymer, Inc. | Laser spectral engineering for lithographic process |
| US6721340B1 (en) * | 1997-07-22 | 2004-04-13 | Cymer, Inc. | Bandwidth control technique for a laser |
| US6381256B1 (en) | 1999-02-10 | 2002-04-30 | Lambda Physik Ag | Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1 pm |
| US6463086B1 (en) | 1999-02-10 | 2002-10-08 | Lambda Physik Ag | Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1 pm |
| US6546037B2 (en) | 1999-02-10 | 2003-04-08 | Lambda Physik Ag | Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1 pm |
| US6795474B2 (en) * | 2000-11-17 | 2004-09-21 | Cymer, Inc. | Gas discharge laser with improved beam path |
| WO2001001531A1 (en) * | 1999-06-23 | 2001-01-04 | Lambda Physik Ag | Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1pm |
| US6577663B2 (en) | 2000-06-19 | 2003-06-10 | Lambda Physik Ag | Narrow bandwidth oscillator-amplifier system |
| US6839372B2 (en) * | 2000-11-17 | 2005-01-04 | Cymer, Inc. | Gas discharge ultraviolet laser with enclosed beam path with added oxidizer |
| US7088758B2 (en) | 2001-07-27 | 2006-08-08 | Cymer, Inc. | Relax gas discharge laser lithography light source |
| US7154928B2 (en) | 2004-06-23 | 2006-12-26 | Cymer Inc. | Laser output beam wavefront splitter for bandwidth spectrum control |
| US20050100072A1 (en) * | 2001-11-14 | 2005-05-12 | Rao Rajasekhar M. | High power laser output beam energy density reduction |
| JP3888673B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2007-03-07 | ウシオ電機株式会社 | 露光用フッ素分子レーザシステム |
| JP4169187B2 (ja) * | 2002-05-17 | 2008-10-22 | 株式会社小松製作所 | ２ステージレーザシステム |
| JP4713073B2 (ja) * | 2003-10-30 | 2011-06-29 | 富士通株式会社 | 波長可変レーザ及びその制御方法 |
| US8379687B2 (en) | 2005-06-30 | 2013-02-19 | Cymer, Inc. | Gas discharge laser line narrowing module |
| US7533425B2 (en) * | 2005-09-14 | 2009-05-19 | Cosco Management, Inc. | Juvenile bathtub |
| US7321607B2 (en) * | 2005-11-01 | 2008-01-22 | Cymer, Inc. | External optics and chamber support system |
| US7822084B2 (en) * | 2006-02-17 | 2010-10-26 | Cymer, Inc. | Method and apparatus for stabilizing and tuning the bandwidth of laser light |
| US7852889B2 (en) * | 2006-02-17 | 2010-12-14 | Cymer, Inc. | Active spectral control of DUV light source |
| US7833211B2 (en) | 2006-04-24 | 2010-11-16 | The Procter & Gamble Company | Stretch laminate, method of making, and absorbent article |
| US7529280B2 (en) * | 2006-04-28 | 2009-05-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Tunable laser apparatus and methods |
| KR100925782B1 (ko) * | 2007-09-07 | 2009-11-11 | 한국표준과학연구원 | 주파수 안정화 레이저 장치 및 레이저 주파수 안정화 방법 |
| CN101557076B (zh) * | 2009-05-22 | 2011-06-01 | 中国科学院国家授时中心 | 抗振外腔半导体激光器 |
| GB2494733A (en) * | 2011-09-14 | 2013-03-20 | Malvern Instr Ltd | Measuring particle size distribution by light scattering |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4221472A (en) * | 1978-08-28 | 1980-09-09 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Nonlinear optical apparatus using fabry-perot resonators |
| US4594003A (en) * | 1983-07-20 | 1986-06-10 | Zygo Corporation | Interferometric wavefront measurement |
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