説明

高出力高パルス繰り返し率ガス放電レーザシステムの帯域幅管理

出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化装置及び方法が開示され、線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品を含み、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の方法により、分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第2の方法により、分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、を含むことができる。第1の方法は帯域幅の第1の測定値を変更し、第2の方法は帯域幅の第2の測定値を変更して、第1の測定値と第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることができる。第1の測定値はスペクトルピーク値の選択された割合におけるスペクトル幅であり(FWX%M)、第2の測定値はスペクトル強度の幾つかの選択された割合が含まれる幅(EX%)とすることができる。第1の分散光学部品曲げ機構は、第1の寸法において分散表面の曲率を変化させ、第2の分散光学部品曲げ機構は、第1の寸法に対して一般に直角である第2の寸法において分散表面の曲率を変化させることができる。レーザシステムは、異なる屈折率と隣接する光学素子とは反対の屈折率の温度勾配とを有する材料を含むビーム経路挿入体を含むことができる。第1の分散光学部品曲げ機構は、第1の寸法における分散表面の曲率を変化させ、第2の分散光学部品曲げ機構は、第1の寸法に対して一般に平行である第2の寸法において分散表面の曲率を変化させることができる。レージングキャビティにおける光学ビームねじり素子は、レーザ光パルスビームを光学的にねじって、ねじられた波面を分散中央波長選択光学部品に提示することができる。曲げは、例えば、バーストにおいて、曲率及び波長の選択を変化させることができ、2つの中央波長ピークを生成して、FWX%M及びEX%を独立して選択することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、出力レーザ光パルスビームにおける出力レーザ光パルスの特定のパラメータに対して付随する厳格な制御をもつ、集積回路のフォトリソグラフィのフォトレジスト露光のような用途に適したDUV光を生成する高出力高繰り返し率ガス放電エキシマ及びフッ素分子レーザシステムに関する。
(関連出願)
本出願は、2004年11月30日に出願された、HIGH POWER HIGH PULSE REPETITION RATE GAS DISCHARGE LASER SYSTEMという名称の米国特許出願整理番号11/000/571号、代理人生理番号2004−0081−01に基づく優先権を主張するものであり、本出願の譲受人に譲渡された、2004年11月30日に出願された、LINE NARROWING MODULEという名称の米国特許出願整理番号11/000,684号、代理人整理番号2004−0056−01に関連し、この開示は引用により本明細書に組み入れられる。本出願は、さらに、本発明の譲り受け人に譲渡された、2004年10月1日に出願された、RELAX GAS DISCHARGE LASER LITHOGRAPHY LIGHT SOURCEという名称の米国仮特許出願整理番号10/956,784号に関し、この開示は引用により本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【0002】
ウェハ上のフォトレジストを露光するための半導体の集積回路リソグラフィ工具における例えばウェハのような加工物表面を処理する機器を製造する光源として用いるパルスの出力レーザ光パルスビームをパルスのバーストで生成する高出力高パルス反復率のガス放電レーザシステムにおいては、高い光学的フルエンスは伝播媒体において光学的非一様性を誘起させる。LMNプリズム、チャンバウィンドウ、及びパージガス(例えば、ヘリウム)において生成される屈折率勾配は、レーザ波面の歪みをもたらし、これはさらに光学スペクトルの広がりをもたらす。レージングチャンバにおけるガスの条件、例えばF2の含量は、さらに、例えば、レーザ光のパルスビーム波面を変化させるために、帯域幅を含むレーザ性能に影響を与えることがある。本出願人は、本発明の実施形態の態様により、これらの問題に対する解決法を提案する。
【0003】
当該技術分野においては、例えば、単一チャンバのレーザ発振器、又は、主発振器の電力増幅器(「MOPA」)構成における、例えば電力増幅器のような増幅器部分にシードビームを供給する発振器部分を有する2つのチャンバをもつレーザシステムの発振器部分において、例えば、部分的に反射性のある出力カプラと、キャビティを形成する十分に反射性のあるミラーとの間のレーザチャンバとして定義されるレーザ共振キャビティ内に、線幅狭小化モジュールを用いることが知られている。線幅狭小化モジュールは、波長の狭帯域の周りで望ましい中央波長を選択するように位置決めされ、そのように適合されており、狭帯域の帯域幅は、さらに、通常、例えば、走査リソグラフィのフォトレジスト露光装置のレンズにおける色収差が重要になるリソグラフィ用途のために、できるだけ狭くなるように慎重に選択されるが、さらに、例えば、フォトリソグラフィの理由のため、例えば、マスク(レチクル)を準備するのに一般に用いられる現代の光学的近接性修正技術を最適化して可能にするために、幾らかの範囲の帯域幅、すなわち、大きすぎもせず、小さすぎもしない範囲内になるように選択される。こうした理由のために、帯域幅の制御は、「超えない」だけのモードにおいてのみ必要とされるだけでなく、すなわち、「超えない」及び「下にならない」指定された帯域幅の値の狭い範囲内で制御が必要とされ、これらの必要条件と併せてパルス間の安定性を含む。
【0004】
現行の線幅狭小化モジュールは、例えば、リトロー構成におけるエシェル格子のような格子を分散光学的素子として含み、選択されたグレイズ角度は、線幅狭小化モジュールが配置されるレーザ共振器のキャビティに選択された中央波長を戻す。時間の経過とともに、例えば、半導体製造フォトリソグラフィにおいて、この種の光源から得ることが必要とされる非常に高いエネルギのパルスレーザビームを非常に高いパルス繰り返し率で送給することができるDUV光源として用いられる、高出力ガス放電エキシマ又はフッ素分子レーザシステムに存在するような、高エネルギDUV光のフルエンスにより、格子の光学的分散表面、又は少なくとも通常はアルミニウムである反射性コーティングが、劣化する。この劣化は、中央波長選択及び/又は線幅狭小化が、要求される仕様内では達成できなくなる点に到達することがある。本出願人は、本発明の実施形態の態様により、この寿命末期問題に対して、格子の使用可能な寿命を延ばすことにより、レーザシステムの寿命にわたり動作の費用を改善することを通して、レーザシステム全体の効率を改善する解決法を提案する。
【0005】
さらに、多数の要因が、パルスが指定範囲内に正確な帯域幅を含む、出力レーザ光パルスビームを繰り返し生成するガス放電レーザシステムの能力に影響を与えることが理解される。これらは、単一チャンバレーザ、又は、発振チャンバと線幅狭小化のない別の発振チャンバ又は発振器ではない増幅器チャンバ、例えば、前者の場合においては、主発振器電力発振システム(「MOPO」)又は後者の場合においては主発振器電力増幅器システム(「MOPA」)の組み合わせのいずれかに対して、レーザシステム内でレーザ光パルスビームの波面を、例えば、レーザ発振キャビティ内の線幅狭小化モジュールに変更することができる多数の要因を含む。多くの場合、レーザ出力光パルスビームのパルス、FWHM及びE95の帯域幅の各々を別個に変更することが望ましい。帯域幅を修正するための既存の方法は、FWHM及びE95の両方を同じ方法により変更する傾向があり、すなわち、図1A及び図1Bに示されるように、両方が減少又は増加し、互いに相対的に一定の比率で残る。本出願人は、本発明の実施形態の態様により、2つの間の相対的に線形で連続的に可変の比率を取得して、上記の2つの間の相対的に一定の差異なしで、選択的に、一方に対して他方を変更する、FWHM及びE95の変更を提案する。
【0006】
帯域幅の安定性を維持する能力に影響を与えることがあるガス放電レーザシステムの特性は、レーザ光パルスビームの分岐する性質であり、これは、システム、例えば、発振キャビティにおける、時には線幅狭小化パッケージ(「LNP」)とも呼ばれる線幅狭小化モジュール(「LNM」)を通過し、中央波長及び帯域幅が、パルスの最終的なレーザシステム出力光パルスビームについて求められるか又は部分的に求められる。1つの場合においては、レーザシステムは、共振発振器キャビティをもつ単一チャンバを含むことができ、このキャビティ内には線幅狭小化モジュールを含み、例えば、別の、主発振器電力増幅器(「MOPA」)レーザシステムのような2つのシステムにおいては、LNMはシステムの主発振器部分のキャビティ内にあるとすることができ、MOを出て行くパルスのレーザ光パルスビームの帯域幅を求め、したがって、部分的に、さらに、全体としてレーザシステムを出て行くパルスの最終的な出力レーザ光パルスビームの帯域幅を求める。本出願人は、本発明の実施形態の態様により、この帯域幅制御及び帯域幅安定性制御において、バーストにわたるパルス毎の改善、及びバースト毎の改善を提案する。
【0007】
帯域幅の測定値は、種々の目的のためにレーザ制御システムに用いられ、例えば、0.12pm、或いは、相対的に狭帯域内の例えば約±0.05pmFWHM、又は、例えばE95として測定された対応する幅のような所定の帯域幅であるレーザ出力光パルスを生成する能力は非常に重要であり、特に、集積回路のフォトリソグラフィの光源として用いられる場合に重要である。FWHM(「半値全幅」)は、ピーク値の幾らかの割合における帯域幅の測定値であり、この場合、FWHMについてはピーク値の50%であるが、例えば25%(「FW25M」)又は75%(「FW75M」)のようなピーク値の幾らかの他の割合であることも適当であり、本明細書及び特許請求の範囲におけるFWHMの使用は、特に指定されない限り、この帯域幅のピーク値の割合を示す方法のすべての形態をカバーすることを意図することが理解される。さらに、E95は、例えば、E95については95%のような、スペクトルの中央波長のいずれかの側のスペクトル内に含まれるスペクトル強度の整数の幾らかの割合が含まれる幅における帯域幅の測定値であることが理解される。このことは、例えば、25%(「E25」)又は75%(「E75」)のような幾らかの他の割合であっても適当であり、本明細書及び特許請求の範囲におけるE95の使用は、特に明らかに示されない限り、FWHMの方法とは対照的な、この帯域幅を示す方法のすべての形態をカバーすることを意図することが理解される。
【0008】
過去には、1992年3月10日にSandstromに付与され、本明細書の譲受人に譲渡されたSPECTRAL NARROWING TECHNIQUEという名称の米国特許番号第5,095,492号に説明されるように、格子をカテナリのようなものに引くことが知られており、この開示は本明細書において引用により組み入れられる。さらに、当該技術分野においては、2001年4月3日にErie他に付与され、本明細書の譲受人に譲渡されたSMART LASER WITH AUTOMATIC BEAM QUALITY CONTROLという名称の米国特許番号第6,212,217号において、一例として説明されるように、別の形態で帯域幅制御デバイスを使用することが知られており、この開示は本明細書において引用により組み入れられる。本出願人は、本発明の実施形態の態様により、これらの帯域幅制御デバイスの態様を用いて、改善された波面制御を提案する。
【0009】
2004年6月6日にZimmermanに付与され、その開示が本明細書に組み入れられる、LINE−NARROWING OPTICS MODULE HAVING IMPROVED MECHANICAL PERFORMANCEという名称の米国特許番号第6,760,358号は、以下のように開示する。
抑制ヒステリシスをもつレーザ共振器内に取り付けられた光学部品の配向を調節するための装置は、電気機械デバイスと、駆動素子と、取り付けられた光学部品に結合されたメカノオプチカルデバイスとを含む。駆動素子は、メカノオプチカルデバイスの配向、したがって、光学部品の配向を、レーザ共振器内の既知の配向に調節するようにメカノオプチカルデバイスに接触し、これに力を適用するように構成される。光学部品は、マウントにより光学部品に適用された応力が均質であり、実質的に、熱的に独立するように取り付けられる。
【発明の開示】
【0010】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化装置及び方法が開示され、線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品を含み、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の方法により、分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第2の方法により、分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、を含むことができる。第1の方法は帯域幅の第1の測定値を変更し、第2の方法は帯域幅の第2の測定値を変更して、第1の測定値と第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることができる。第1の測定値はスペクトルピーク値の選択された割合におけるスペクトル幅であり(FWX%M)、第2の測定値はスペクトル強度の幾つかの選択された割合が含まれる幅(EX%)とすることができる。第1の方法は分散表面の円筒形曲率を変化させ、第2の方法は分散表面のカテナリ曲率を変化させることができる。第1の曲げ機構及び第2の曲げ機構の少なくとも一方は、パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、コントローラは、バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることができる。線幅狭小化モジュールは、線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品を含み、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法において、分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法に対して一般に直角である第2の寸法において、分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、を含むことができる。第1の寸法における曲率の変化は帯域幅の第1の測定値を変更し、第2の寸法における曲率の変化は帯域幅の第2の測定値を変更して、第1の測定値と第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることができる。第1の寸法における曲率の変化は第1の寸法における円筒形曲率を変化させ、第2の寸法における曲率の変化は第2の寸法における円筒形の曲率を変化させることができ、又は、第1の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の一方を変化させ、第2の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の他方を変化させることができる。
【0011】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザは、第2の屈折率と、第1の屈折率の温度勾配とは反対の第2の屈折率の温度勾配とを有し、ビーム経路に置かれ、隣接する光学素子と本質的に同じ周囲環境を受ける第2の材料を含むビーム経路挿入体を含むことができる。ビーム経路挿入体は薄板を含むことができる。第1の材料はMg2を含み、第2の材料は溶融石英のようなアモルファス形態のシリコンを含むことができる。光学素子は、プリズム、ウィンドウ、及び分散光学素子を含む群から選択することができる。ビーム経路挿入体は、入射表面と伝送表面とを有し、入射表面及び伝送表面の少なくとも一方が反射防止コーティングにより被覆されて、ビーム経路挿入体を通るフレネル損失を最小にすることができる。ビーム経路挿入体の厚さは、最高フルエンスが通る隣接する光学素子の厚さ、及び、第1の材料と第2の材料の体積吸収係数の比率に基づいて選択することができる。線幅狭小化モジュールは、線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品を含み、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法において、分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法に対して一般に平行である第2の寸法において、分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、を含むことができる。
【0012】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成するレーザシステムは、共振レージングキャビティと、共振レージングキャビティ内の線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品を含み、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、レーザ光パルスビームを光学的にねじって、ねじられた波面を分散中央波長選択光学部品に提示する、レージングキャビティにおける光学ビームねじり素子と、を含むことができる。光学ビームねじり素子は、入れ子式構成で第1の円筒形レンズと第2の円筒形レンズとを含むことができる。第1の円筒形レンズ及び第2の円筒形レンズの少なくとも一方は、第1の円筒形レンズ及び第2の円筒形レンズの少なくとも一方の横方向中心軸の周りで回転可能であるとすることができる。第1の円筒形レンズは第1の円筒形レンズの横方向中心軸の周りで回転可能であり、第2の円筒形レンズは第2の円筒形レンズの横方向中心軸の周りで回転可能であるとすることができる。出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化モジュールは、線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品を含み、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、分散表面の曲率を変化させるように作動する分散光学部品曲げ機構と、第1の中央波長に中心がある第1のスペクトルと、第1の中央波長から分離された第2中央波長に中心がある第2のスペクトルとを生成することによりレーザ光パルスビームの有効スペクトルを変更するように作動する光学的帯域幅選択素子と、を含むことができ、第1の中央波長と第2の中央波長とは、第1のスペクトルと第2のスペクトルとが実質的に重なるのに十分に小さい選択された間隔だけ分離されている。光学的帯域幅選択素子は、バーストにおける幾つかのパルスの第1の中央波長と、バーストにおける他のパルスの第2の中央波長とを選択して、2つの選択された重なる中央波長スペクトルを含むバーストの有効統合スペクトルを提供する、例えば調整ミラー又は調整プリズムのようなディザ処理された調整機構を含むことができ、又は、分散波長選択光学部品上のレーザ光パルスビームの第1の部分の第1の入射角と、分散波長選択光学部品上の、第1の部分から空間的に分離した、レーザ光パルスビームの第2の部分の第2の入射角とを定義する可変屈折光学素子を含むことができる。可変屈折光学素子は、レーザ光パルスビームの断面の中心軸に対して一般に平行な縦方向の円筒形中心軸を有し、レーザ光パルスビームの第1の部分の経路に可変に挿入可能な円筒形レンズを含むことができる。曲げ機構は主として帯域幅の第1の測定値を変更し、光学帯域幅選択素子は主として帯域幅の第2の測定値を変更する。第1の測定値はEX%であり、第2の測定値はFWX%Mであるとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
例えば、FWHM及びE95の一方又は両方のレーザ帯域幅の能動制御に対する必要性が、レーザシステムの本出願人の譲受人の顧客、及びこうした製品のエンドユーザの多くにより要求されている。本出願人は、本発明の実施形態の態様により、より良好な帯域幅制御のための方法、及び、さらにFWHM及びE95の両方を独立して制御するための方法を、例えば、両方のパラメータを調節して、一定の値の範囲内に維持することができるように2つの独立した調節を用いることによって提案する。図1A及び図1Bに示される帯域幅を変更するための既存の方法の1つは、例えば、本出願人の譲受人の7XXX及びXLA−XXXシリーズの製品において、例えば、レーザの線幅狭小化モジュール(「LNM」)で現在実施されるような、例えば、帯域幅制御デバイス(「BCD」)を使用する。BCDは、分散中央波長選択光学素子の円筒形曲率に影響を与え、これはさらに、上述のレーザ製品における線幅狭小化モジュールに用いられるような、例えば、リトロー構成における格子、例えば、エシェル格子に幾らかの幅のFWHM及びE95の帯域幅を生成する。例えば、格子の円筒形曲率のような格子の分散表面における変化は、レーザの帯域幅のFWHM及びE95の両方に影響を与える。この影響の例が図1A及び図1Bに示されており、ここでは、生の値(測定された幅を示すフォトダイオードアレイ外の信号)及びたたみこまれていない値(計量器の寄与、例えばエタロンを信号から除去するように処理される)が、BCD分散表面の種々の円筒形曲率のFWHM及びE95について示され、これは当該技術分野に知られるBCD張力/圧縮力適用デバイスの湾曲により示される。
【0014】
図1A及び図1Bからわかるように、FWFM及びE95の帯域幅は両方とも、BCDが調節されると、同じ方向及びほぼ同じ様式で変化して、一方に対する他方の比率が相対的に一定のまま残り、一方を変化させることは、他方をほぼ同じ方法で、ほぼ同じ程度だけ変化させる。本発明の実施形態の態様によれば、本出願人は、例えば、格子に付与される別の波面の曲率、さらに、例えば、円筒形の曲率、を加えて、異なるFWHM及びE95の変動を生成することにより、異なる波面形状を使用することを提案する。
【0015】
異なる波面形状、したがって、異なるFWHM及びE95変動を付与するための1つの方法は、格子をその中央で「引く」又は「押す」ことである。この動作は、本出願人が、既知の現在使用されているBCDとは異なるFWHM及びE95の影響を生成するようにシミュレーションしたカテナリ状の波面曲率を付与する。過去には、1992年3月10日にSamdstromに付与され、本発明の同一譲受人に譲渡されるSPECTRAL NARROWING TECHNIQUEという名称の米国特許番号第5,095,492号に説明され、その開示が本明細書に引用により組み入れられる、格子をカテナリ形状のようなものに引くことが知られていた。この形態の帯域幅制御デバイスは、この特許から取られ、図2に示される。上述の曲げられた格子形状の正規化された方程式は、y(x)=3/2(x/L)2−1/2(x/L)3であり、ここでxは中央からの距離であり、2Lは格子の長さであり、yは表面の正規化された偏位(端部においてy=1、中央においてy=0)である。しかし、これは、双曲線余弦(x)関数である真のカテナリを形成しない。しかし、本明細書に用いられるカテナリは、別の方法により明らかに示されない限り、真のカテナリ双曲線余弦(x)関数、及び、本明細書に説明されるように、カテナリ状曲率を格子に付与するように帯域制御装置を使用して生成されたカテナリ状関数の両方をカバーするのに十分なだけ広いものを意味する。
【0016】
図2に部分的に概略的に示されるように、格子22は、線幅狭小化モジュールに収容することができ、例えば、帯域幅センサ12及びサーボモータ14の制御下で、格子22の分散表面24上に衝突するレーザ光パルスビームの波面に対処するために、例えば、格子22の縦方向軸における格子22の形状を変化させることにより、帯域幅の変更に対して能動的に制御することができる。格子アセンブリは、さらに、ボールマウント25を含むことができ、これは、格子22をベースプレート26と接続するように、3つが三角形に配置されるものであってもよいし、又は、4つが格子22の細長い長方形形状の本体の角に一般的に配置されるものであってもよい。格子22には、分散表面24の反対側の、その裏面に、取り付けプレート30を取り付けることができ、この取り付けプレート30は、一対のばね28により、力プレート34に取り付けることができる。取り付けプレートは、力適用プレート30と一体的なスリーブ38にねじ込むことができる力適用ねじ32により引いて(押して)、格子22の分散表面24の曲率を変更することができる。ねじ込まれたねじ32は、モータ14により能動的に回転されて、格子22の分散表面24の形状を能動的に変更することができる。
【0017】
本出願人は、この形態の帯域幅制御デバイスを、図3に示される、2001年4月3日にErie他に付与されたSMART LASER WITH AUTOMATIC BEAM QUALITY CONTROLという名称の米国特許番号第6,212,217号に関して上述された当該技術分野で既知の別の形態の帯域幅制御デバイスと組み合わせることを提案する。この種の帯域幅制御デバイス66の形態は、現在、本出願人の譲受人、例えば、7XXX及びXLA−XXXシリーズのレーザシステムにおいて使用されている。この種の帯域幅制御デバイス66は、例えば、接着剤により端部プレート40に取り付けることができる分散表面24をもつ格子22を含むことができる。端部プレート40の各々は、次いで、例えばねじ43により、力プレート42に取り付けることができる。格子22、次いで、その分散表面24は、例えば、格子22を壊すことなく、制御された様式により、ばね張力又は圧縮力を端部力プレート43に可変に適用するように設計された、特別に設計された力適用ユニット36により、張力又は圧縮力を力適用プレート42に適用することによって、円筒形の凹状又は凸状の形状に湾曲させることができる。力適用ユニットは、スラスト軸受46により、ピストン48に取り付けられる圧縮ばね44を含むことができる。圧縮ばね44の端部はヨーク50内に保持され、ヨーク50の切り込み部分51内には、座金53により、ピストンが力設定ロッド54にねじ係合される。力ロッドは線形軸受け52によりヨーク50の切り込み部分51のそれぞれの端部を通る。力ロッド54は、ヨーク50の第2の切り込み部分55の一端に移動制限ピストン56を有し、他端には、ロックナット59及びソケットネット60により、1つの力適用プレートが取り付けられている。ヨーク50の他端は、半径方向軸受68におけるヨークの突出部を通るピボットピン69により他方の力適用プレート42に取り付けられる。さらに図に示されるように、格子のためのベースプレート58は、低い(本質的にゼロの)熱膨張係数を有し、その点で格子自体と同様であるインバーのような好適な材料で製造することができる。格子は、例えば、非常に低い熱膨張係数の材料、例えば、Corningにより製造されるULEで製造することができる。一般的に言えば、例えば、ULEのような材料を選択し、こうしたものを撓み取り付けなどの技術として使用することによって、格子上の熱応力及び機械的応力により引き起こされる望ましくない影響を最小にするための注意が必要である。
【0018】
作動中、本発明の実施形態の態様によれば、格子22は、2つの異なる方法により同時に曲率を変化させることができ、例えば、図3に例示的に示される種類の帯域幅制御装置の使用して、例えば、力設定ロッド54が、例えばピストン48を中央点から離れるように移動させるときに、円筒形の方法により格子22の分散表面24を曲げて、例えば、図3に示される右側のばね44がヨーク50を、図3に示される左側に引き、左側のばね44がヨークを図3に示される左側に押して、端部プレート43及び取り付けられたプレート40を互いに離れるように押し、結果として凹状の円筒形曲率が格子22の分散表面24に付与され、反対方向におけるシャフト54の回転について逆もまた同様であり、分散表面24の凹状の円筒形曲率を減少させて、最終的に、凸状の曲率を分散表面に付与することができる。
【0019】
同時に、曲率の第2の形態、例えば、上述のカテナリ状曲率を、例えば、図3に例示的に示されるヨーク50に対して直角の第2のヨーク(図示せず)を、図2に示される取り付けプレート30に取って代わるように取り付けることにより、格子22の分散表面24に付与することができる。このことは、例えば、図2に示される力及び結果としてもたらされるカテナリ状曲率を付与するために格子22の側部23に取り付けられたU字形状のヨーク(図示せず)により行うことができる。
【0020】
図4は、分散表面24に付与される結果としてもたらされる組み合わされた曲率、例えば、カテナリ曲率100及び円筒形曲率101が1.3*円筒形・カテナリ曲線102に組み合わされたものを示す。この方法により、2つの別個の帯域幅の表示、例えば、FWHM及びE95を、格子22の分散表面24に付与される曲率の区別できる別個の種類により別個に変更することができる。本発明の実施形態の態様によれば、曲率は、反対の符号を有し、この場合、正味形状は、円筒形とカテナリ状の2つの曲線の差異により求められる。正味波面は、図4に示される端部において減衰する。
【0021】
本発明の実施形態の態様によれば、正味波面の平坦さ及びマグニチュードは、例えば、2つの直角のBCD動作の調整された適用によりダイアル調整することができる。図3に示される帯域幅制御デバイスからの「垂直」円筒形BCD動作は、手が付けられないまま残り、システム曲率を修正する。
【0022】
本発明の実施形態の別の態様によれば、カテナリ状の第2の曲率モードは、例えば、図3に示す、格子22の縦方向及び横方向スパンの本質的に中心とヨーク50との間に直角ばね機構(図示せず)を加えることにより、格子22の分散表面上、及び、図3に示すように、BCDに対して直角に格子22を押し引きする格子22の裏側に付与することができる。こうした実施形態においては、直角搭載を採用するために、ロッド54の剛性を高めなければならない。
【0023】
本発明の実施形態の別の態様によれば、図3に示される標準的なBCDアセンブリを使用することに加えて、レーザ光パルスビームの波面との格子22の分散表面24の相互作用に変化を及ぼすための第2の方法は、例えば、上部に取り付けられた又は垂直方向BCDアセンブリ(図示せず)を使用することとすることができる。この種のBCDアセンブリ(図示せず)は、例えば、格子22の分散表面24に対して異なる配向、例えば格子22の上部、すなわち図3に示されるように、格子本体22の裏側ではなく、側部表面23の1つに対して平行な平面に取り付けることができること以外には、この標準的なBCDアセンブリと同じであるか又は同様とすることができる。この構成及び配向は、格子22の分散表面24にわたる溝の配向の方向に対応して、水平方向ではなく、図3に示されるように、垂直方向において円筒形曲率を付与することができる。格子上の垂直方向における円筒形曲率は、例えば、分散方向におけるS字形状の波面を生成するのに使用することができる。本発明の実施形態の態様によれば、本出願人は、S字形状の波面は、さらに、単純に、既存のBCD設定を所定の値に設定することに対して、異なるFWHM及びE95BWの変化を有することを期待する(すなわち、設定ロッド54における湾曲数)。
【0024】
上述の方法のいずれか又はこれらの組み合わせを用いて、現在使用されている標準的なBCDの調節とは異なる方法により、レーザシステムのFWHM及びE95に影響を与えることができる。この付加的なアクチュエータが利用可能になると、調整されたアクチュエータの調節を用いて、レーザのFWHM及びE95BWを独立して制御することができる。
【0025】
本発明の実施形態の態様によれば、レーザのBW(FWHM及びE95)を光学的に制御するための幾つかの方法が提案される。本出願人は、すべてのこうした方法を、例えば、単独で又は互いに組み合わせて及び/又は標準的なBCDと共にFWHM及びE95の独立した制御のために用いることを提案する。これらの方法は、
1.例えば、2つの重なるピークをもつバースト幅有効スペクトルを取得するための高周波数ライン・中央ディザ
2.上部に取り付けられるBCD
3.中央引き水平方向BCD
4.重なるピークを取得するための挿入可能な円筒形レンズ(又は他のRELAX光学的方法のいずれか)
を含む。
【0026】
項目2及び項目3は、上述のように、標準的なBCDにより生成される円筒形曲率とは異なる格子の分散表面24上の波面曲率を生成するための方法である。上部に取り付けられるBCDは、分散方向にS字形状の波面を生成し、中央引き水平方向BCDは分散方向にカテナリ状の波面を生成する。これらの波面は、標準的なBCDと共に組み合わせて用いられたときに十分に異なる場合には、FWHM及びE95の独立した制御を提供できるため、有益であると考えられる。
【0027】
第4の方法、挿入可能な円筒形レンズによるレーザスペクトルに対する影響は、NL−7000に対するRickのE95監視作業中に取られる典型的なスペクトルを取り、これを種々の量だけシフトさせることによりシミュレーションされた。この方法により生成されるスペクトルを、グラフに示した。
【0028】
0.3pmのシフトは、0.3pmFWHMのスペクトルについて現れ始める(たたみこまれていない)。第1の検査により、本発明の実施形態の態様による挿入可能な円筒形レンズの概念は、本出願人にとって、標準的なBCD曲線とは異なる方法においてFWHM値及びE95値に影響を与えるのに有効であるように見える。このNL−7000に対する計算されたFEHM及びE95の変更とスペクトルシフトが図7に示される。
【0029】
同様のレーザ構成においては、E95/FWHMの比率は、分離が0pmから0.3pmに変化したときに約2倍だけ変化する。この場合においては、E95/FWHMの比率は、BCD値が約9回点までの幅広い範囲をカバーするため、相対的に安定したまま残り、これは本出願人の譲受人のレーザシステムにおいて現在用いられるBCDでは帯域幅制御の最適な量に近い。9より大きい湾曲は、図1A及び図1Bに示されるように、比率は大幅に変化し始める。相対的に一定の比率の領域においては、本発明の実施形態の態様によれば、本出願人は、例えば、BCDを用いて所望のE95に調整し、次いで、例えば挿入可能な円筒形レンズにより所望のFWHMを調節することを提案する。本発明の実施形態の態様によれば、各々の正確な値にヒットするように反復法を使用してもよいし、又は、例えば、位置決めと指示のためのビーム送出ユニット(「BDU」)ミラーに使用されるものと同様な直交化アルゴリズムを用いてもよい。
【0030】
ここで図6を参照すると、本発明の実施形態の態様による線幅狭小化モジュール10が示されており、線幅狭小化モジュールのハウジング62のプリズムアセンブリ64と、格子アセンブリ66とを含むことができる。ハウジング62は、正面プレート70を有することができ、これを通してLMN10が振動隔離ベロー72によりレーザチャンバ(図示せず)と接続する。プリズムアセンブリ64は、例えば、レーザ倍率係数を各々が有して合計60Xになる、例えば、第1のプリズム82と、第2のプリズム84と、第3のプリズム86と、第4のプリズム88とを含む、例えば60X倍率プリズムビーム拡張器を含むことができる。この60X倍率ビーム拡張器64は、例えば、長さ、溝の数、したがって溝のピッチ、溝の角度、及び溝のブレーズ角などについて本質的に同一の第1の格子部分と第2の格子部分とを含むことができ、又は、1つの一体的な細長い格子90を含むことができる。
【0031】
格子90は、単一のモノリシック構成で、上述のように変形させるか、又は、適用可能な場合には、別個の部分92、94の各々を別個に変形させて、上述のように一体部品として変形される単一のモノリシック格子90と同じ効果を与えるようにすることができる。
【0032】
さらに、LMN10には、本発明の実施形態の態様により、上で引用された同時係属中の特許出願連続番号第10/956,784号において説明される可変屈折光学素子96を加えることができる。RWLAX分割スペクトルを生成するための挿入可能な円筒形レンズ96の概念を代わりに用いて、2つのピーク間の分離が小さい値、例えば、単一スペクトルの幅より小さく設定されているときに本発明の実施形態の態様によるレーザスペクトルのFWHM及びE95の値に変化を及ぼして、2つのピークが重なるようにすることができる。本発明の実施形態の別の態様による挿入可能な円筒形レンズ96を標準的なBCDと組み合わせて用いて、独立してFWHMの帯域幅値及びE95の帯域幅値の両方を調節することができる。図7には、FWHM及びE95に対する計算された影響と、円筒形レンズ96及び例えば図9に示される重なるピークにより引き起こされたピークシフトが示される。さらに、図7には、計算されたFWHM及びE95の比率が示される。
【0033】
E95/FWHM比率及び絶対値とBCD設定の同様な曲線が図8に示される。図7及び図8のデータは、異なるレーザの種類から取られて、帯域幅値は異なるが、データは、上述の変化の傾向を示し、異なる形態の帯域幅の部類、例えばFWHM及びE95に影響を与える。
【0034】
本出願人は、LNM内の特定の問題、例えば、より大きい格子の使用、及び、例えば、現行のBCD設計を大型にして、大きい格子で用いられるようにすることに関して考慮した。本発明の実施形態の態様によれば、本出願人は、2つの平行なBCDを用いることを提案する。問題の幾つかは、a)部品上の負荷を増加させること、及び、b)BCDを格子ブランクに中央寄せする精度、である。2つの平行なBCDの使用は、a)個々の部品に対する力を減少させるが、より重要なことには、b)格子におけるねじれを除去して(又は加えて)帯域幅を微調整することを可能にする。ここで図5を参照すると、本発明の実施形態が示されており、ここでは、2つの帯域幅制御デバイスの力適用ユニット36及び36’を、格子22の縦方向軸に沿って平行に格子に適用できるが、その寸法は、図に示されるように、格子の縦方向中心軸から垂直方向に離間されている。この方法により、張力及び圧縮力の組み合わせを格子に適用して、格子分散面23を、例えばS字曲線などの種々の形状に変形させることができる。図6Aないし図6Dは、格子の分散面24上の平坦な状態からの異なる変位マグニチュード領域を示し、図6Aは、1.14e-5〜9.286e-6の領域110と、9.286e-6〜7.429e-6の領域112と、7.429e-6〜5.571e-6の領域114と、5.571-6〜3.714e-6の領域116と、3.714e-6〜1.857e-6の領域118と、1.857e-6〜0.00の領域120とであり、図示されるように格子22の側部23を横切って延びるか又は部分的に横切り、図6Bは、−7.546e-6〜−1.200e-6の領域128と、−1.200e-6〜−1.100e-6の領域130と、−1.000e-6〜−8.000e-7の領域132と、−8.000-7〜−6.000e-7の領域134と、−6.000e-7〜−4.000e-7の領域136と、−4.000e-7〜−2.000e-7の領域138と、−2.000e-7〜−2.842e-14の領域140と、−2.000e-14〜−2.000e-7の領域142とであり、図6Cは、1.00e-5〜3.043e-6の領域150と、3.043e-6〜7.086e-6の領域152と、7.086e-6〜5.129e-6の領域154と、5.129-6〜3.171e-6の領域156と、3.171e-6〜1.214e-6の領域158と、1.214e-6〜−7.429の領域160とであり、図6Dは、3.143e-6〜2.286e-6の領域170と、2.286e-6〜1.429e-6の領域172と、1.429e-6〜5.714e-6の領域174と、5.714-7〜−2.057e-7の領域176と、−2.057e-7〜−1.143e-6の領域178と、−1.143e-6〜−2.000e-6の領域180と、−2.000e-6〜5.034e-6の領域182とである。
【0035】
大きい格子22、例えば60×60×360mmの格子22の使用は、2つの平行なBCD機構36、35’を、例えば、格子22の分散面24から離れるように格子22の側部に配置するための空間を可能にする。次いで、BCD36、36’は、格子22上にモーメントを生成して、曲げることができる。2つの平行なBCDの間の相対力を変化させることにより、格子22の分散面24に対して平行な平面にモーメントを生成して、格子22に光学的ねじれを誘起させることができ、又は、同じ格子22において固有の光学的ねじれを修正することができ、いずれの場合においても、必要に応じて、格子22の分散面24から戻ってくるレーザ光パルスビームの帯域幅に対する悪影響を最小にするように作用する。光学的ねじれは、性能を求めるときに、格子22の重要な数値となり得る。ねじれの制御は、厳格な帯域幅制御においてより重要になる。
【0036】
各々のBCDにより働かせられる力を変化させることにより、格子面に対して垂直な軸の周りの曲げを誘起させることができ、これが「光学的ねじれ」をもたらす。このことは、格子22のあらゆる固有の又は誘起されたねじれを最小にするのに用いることができる。次の画像は、(各々の側部に)5ニュートンの力が上部BCD36’の膨張により印加された場合を示し、及び、同様の3ニュートンの力が、さらに底部BCD36の膨張により印加された場合を示す、大きい格子面の変形を示す。4つの画像は、X軸方向(図6D)、Y軸方向(図6B)、及びZ軸方向(図6C)の変形と、合計の変形のマグニチュード(図6A)を示す。BCDの分離は50mmである。
【0037】
例えば、本発明の実施形態の態様によれば、一般に、両方のBCD36を等しい数の湾曲だけ同じ方向に移動させ、次いで、例えば反対方向において、例えば帯域幅を測定基準として、一方に対して他方を微調整することができる。
【0038】
本発明の実施形態の態様によれば、本出願人は、例えば、線幅狭小化モジュール10における光学的素子及びその中のパージガスにより、波面の歪みを受動(フィードバックのない)減少させて、部分的に、熱により誘起された光学的非一様性を補償するための方法を提案する。本明細書において説明される格子22の曲率調節を含む波面誤差のためのLNM10における調節は、歪み波面形状を調節するように働いて、ビームの発散内の波長スパン(帯域幅)を最小にする。ビーム伝播媒体による(Ca2プリズム或いはチャンバウィンドウ、又はパージガスによる)光学エネルギの吸収は、こうした波面の歪みに寄与する屈折率勾配の発展をもたらすことになる。Ca2は、負のdn/dTを有し、例えば、アモルファス形態のシリコン、例えば溶融石英のような、要求されるフルエンスにおけるDUV光の伝送に適した他の材料は正の勾配を有する。溶融石英は、マグニチュードがさらに約10倍だけ高い勾配を有する。本出願人は、CaF2部分が放散された光学出力からの熱負荷により潜在的に影響を受け、薄い溶融石英のビーム経路挿入光学プレートをこれらの部分の近くのビーム経路に加え、例えば、主光学部品を通る波面上の熱効果のような残留効果を減少させるようにする光学的構成を使用することを提案する。結果として、線幅狭小化モジュール10のレーザ光学スペクトルの線幅狭小化出力の変動及び歪みが減少する。
【0039】
フレネル損失を最小にするために、付加的なビーム経路挿入光学プレートの表面を反射防止コーティングで被覆することができる。ビーム挿入光学プレートの厚さは、各々の適用例に特有であるように調節することができ、実験的に求めることができ、歪みが修正されることになっている隣接する主要な光学素子、例えば、CaF2プリズムの厚さのおおよそ1/10であるべきであり、これは各々に対して最も高いフルエンス×体積吸収係数比を示す。
【0040】
ここで図10を参照すると、本発明の実施形態の態様によるレーザシステム200の平面部分概略図が示され、共振キャビティの一部を形成するチャンバ210を含むことができ、レーザビーム212とレーザビーム214とが出力カプラ216と線幅狭小化モジュール220との間で共振する。線幅狭小化モジュール220内で、ビーム拡張プリズム222と、挿入可能円筒形レンズ224と、格子226とが、正確な位置ではなく、縮尺通りでもなく、概略的に示される。格子226は、格子曲げ機230と格子曲げ機232とを有することができる。レーザ出力光ビーム224は、ビームスプリッタ240を通って、分離したビームサンプル242を形成し、これは、他の計測機器の中でも、中央波長及び帯域幅を測定することができる波長計250に向けられることができ、又は、測定或いは推測することができる信号は波長計250により生成することができ、例えば、信号ライン252上でコントローラ272に信号を生成することができる。レーザ出力光パルスビームは、さらに、例えば、波面検出器、電力計、形状検出器などの別のビームパラメータ検出器260を通ることができ、ここから信号ライン262上でコントローラ270に信号を出力することができる。コントローラは、例えば、信号ライン272上で、例えば、帯域幅制御信号のような制御信号を出力して、例えば円筒形レンズ224のような可変屈折光学素子の挿入又は撤退を制御することができ、又は、制御信号ライン274及び制御信号ライン276上で、それぞれの格子曲げ素子232、230に制御信号を出力することができる。線幅狭小化モジュールは、さらに、本発明の実施形態の態様に関して上述されたように、ビーム経路挿入プレート280を、例えばプリズム22に隣接して有することができ、及び/又は、ビーム挿入プレート282を、例えば円筒形レンズ224に隣接して有することができる。
【0041】
本出願人は、例えば、線幅狭小化レーザの共振器の内側に適用して、出力光のスペクトル形状を変更することができる、波面形状を変更するための別の方法を提案する。この方法は、例えば、同じ目的のために提案された他の方法と比較すると、異なる形状の波面変形を可能にする。したがって、これは、例えば、別のスペクトル制御方法と組み合わせて用いられるときに、例えば、異なるスペクトルの測定基準(FWHM及びE95)を独立して又は半独立して制御するのに潜在的に有益である。本発明の実施形態の態様によれば、例えば、2つの円筒形の入れ子式に配置された同様な、等しい、ほぼ等しい出力のレンズ302、304を含むことができる光学的ツイスタ200を用いることができ、以下でより詳細に説明されるように、反対の符号の出力を用いることができる。本発明の別の実施形態の態様によれば、別の手法はこうしたレンズは1つだけに対するものとすることができ、BCDをもつLNM220格子は、第2のレンズと同様な効果を生成するのに用いることができ、BCDは、例えば、LNM220がレンズと同じで反対の光学的出力を有するように調整される。例えば、格子24は、当業者に理解されるように、レンズ202の光学的存在に対処するようにチャンバからさらに後方に設置することができる。
【0042】
第1の実施形態におけるレンズ202、204は、互いに近接して、レーザキャビティのどこにでも、すなわち、出力カプラと線幅狭小化モジュールの波長選択光学部品、例えば格子との間に配置することができ、本発明の実施形態の態様によれば、レーザチャンバ210と線幅狭小化モジュールとの間に配置されることが好ましい。第2の実施形態においては、単一の回転可能に取り付けられたレンズ302は、例えばLMN220とチャンバ210との間のようなキャビティ内に配置することができる。レンズ302は、ビーム方向の周りの回転を可能にする回転段階、すなわち、ビームの高さ及び幅に応じて、一般に、レーザビームパルスの水平方向及び垂直方向の断面の平面に取り付けることができる。他方のレンズ304は、一定の位置に取り付けることができるが、回転可能に取り付けられてもよい。ニュートラルな位置においては、レンズの円筒形軸は、最初は垂直方向である。第1の実施形態においては、レンズの反対の出力は、互いに補償し合い、波面の数値及び帯域幅に対する正味効果はゼロである。第2の実施形態においては、格子2の格子曲率24は、レンズの波面の変形を補償するように選択されるため、レーザは、レンズのない平坦な格子と同じ最初の帯域幅を生成する。波面に影響を与えるためには、回転可能レンズ302を回転させて、その円筒形軸が1つの方向又は別の方向における水平方向/垂直方向の元の又はホーム位置にないようにする。波面の変形及びスペクトル形状の変化は、このビーム波面に対するほぼ純粋なねじれの導入によりもたらされる。一方向、正の方向における回転、又は、別の負の方向における回転は、帯域幅FWHMを、図13に示されるように、ほぼ対称的に変化させる。回転可能アクチュエータ(図示せず)は、波面センサ又は帯域幅センサ250をもつフィードバック制御システムにより連係されて閉ループシステムを生成して一定の帯域幅を維持し、又は、所望の帯域幅又は波面の変化を生む。レンズ302、304の両方を反対方向に回転させることにより、同様なねじれが生成される。
【0043】
図12は、影付きゾーン310ないし330が、例えば、248nmの波において、対称的に回転されたレンズをもつテレスコープ300のための波面マップを表わす例示的な波面マップを示す。これらの値はねじれの相対的なマグニチュードの例示的なものに過ぎず、実際には、レンズ、波長などのパラメータに依存する。波長マップは、例えば、本出願人の譲受人、Cymer,Incにより販売される7XXXシリーズのレーザシステムにおけるほぼビームの寸法であり、長軸は一般にLNMにおける水平線に位置合わせされる。波面マップは0.01〜−0.01の領域310と、0.01〜−0.05の領域312と、0.05〜0.10の領域314と、0.10〜0.20の領域316と、0.20〜0.30の領域317と、0.30〜0.35の領域318と、−0.30〜−0.35の領域320と、−0.20〜−0.30の領域322と、−0.10〜−0.20の領域324と、−0.10〜−0.05の領域326と、−0.05〜−0.01の領域328とを含む。
【0044】
レンズ302、304の一方だけが回転され、他方のレンズ302、304(又は場合によっては曲げ格子)が孔、例えば、ビームが線幅狭小化モジュール22に入る際に通る孔に対して同じ配向に留まる場合には、波面の変形は、垂直方向の円筒形部品を有して、ビームの垂直方向の分岐及び形状を変化させることがあり、これは望ましくないとすることができる。この影響は、2つのレンズの設定の場合には避けることができる。図11及び図14に示されるように、両方のレンズが同じ角度で反対方向に回転される場合には、垂直方向シリンダ上の2つの回転の正味効果は相殺される。
【0045】
上記により、当業者であれば、出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化装置220及び方法が開示され、線幅狭小化モジュール220内に収容される分散中央波長選択光学部品、例えば22を含み、分散波長選択光学部品22の分散表面24上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、分散中央波長選択光学部品22に作動的に連結され、第1の方法、例えば、格子24の縦方向寸法の中央部分又はその周りの格子を押す又は引くことによってであるか、又は、格子端部に張力又は圧縮力を適用して格子22を湾曲させることによって、分散表面24の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第2の方法、上述されたものの中からによって、分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、を含むことができる。第1の方法は帯域幅の第1の測定値を変更し、第2の方法は帯域幅の第2の測定値を変更して、第1の測定値と第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることができる。第1の測定値はスペクトルピーク値の選択された割合におけるスペクトル幅であり(FWX%M)、第2の測定値はスペクトル強度の幾つかの選択された割合が含まれる幅(EX%)とすることができる。一方の方法は分散表面の円筒形曲率を変化させ、他方の方法は分散表面のカテナリ曲率を変化させることができる。第1の曲げ機構及び第2の曲げ機構の少なくとも一方は、パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、コントローラは、バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることができる。
【0046】
線幅狭小化モジュール220は、線幅狭小化モジュール220内に収容される分散中央波長選択光学部品22を含み、分散波長選択光学部品22の分散表面24上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法において、分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法に対して一般に直角である第2の寸法において、分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、を含むことができる。第1の寸法における曲率の変化は帯域幅の第1の測定値を変更し、第2の寸法における曲率の変化は帯域幅の第2の測定値を変更して、第1の測定値と第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることができる。第1の寸法における曲率の変化は第1の寸法における円筒形曲率を変化させ、第2の寸法における曲率の変化は第2の寸法における円筒形の曲率を変化させることができ、又は、第1の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の一方を変化させ、第2の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の他方を変化させることができる。出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザ200は、第2の屈折率と、第1の屈折率の温度勾配とは反対の第2の屈折率の温度勾配とを有し、ビーム経路に置かれ、隣接する光学素子と本質的に同じ周囲環境を受ける第2の材料を含むビーム経路挿入体、例えば280又は282を含むことができる。ビーム経路挿入体、例えば280又は282は、薄板を含むことができる。第1の材料はMg2を含み、第2の材料は溶融石英のようなアモルファス形態のシリコンを含むことができる。光学素子は、プリズム、ウィンドウ、及び分散光学素子を含む群から選択することができる。ビーム経路挿入体は、入射表面と伝送表面とを有し、入射表面及び伝送表面の少なくとも一方が反射防止コーティングにより被覆されて、ビーム経路挿入体を通るフレネル損失を最小にすることができる。ビーム経路挿入体、例えば280又は282の厚さは、最高フルエンスが通る隣接する光学素子、例えば222、224の厚さ、及び、第1の材料と第2の材料の体積吸収係数の比率に基づいて選択することができる。
【0047】
線幅狭小化モジュール220は、線幅狭小化モジュール220内に収容される分散中央波長選択光学部品22を含み、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法において、分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構、例えば36と、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法に対して一般に平行である第2の寸法において、分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構36と、を含むことができる。出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成するレーザシステム200は、共振レージングキャビティ220、210と、共振レージングキャビティ内の線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品を含み、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、レーザ光パルスビームを光学的にねじって、ねじられた波面を分散中央波長選択光学部品に提示する、レージングキャビティにおける光学ビームねじり素子と、を含むことができる。光学ビームねじり素子は、入れ子式構成で第1の円筒形レンズと第2の円筒形レンズとを含むことができる。第1の円筒形レンズ及び第2の円筒形レンズの少なくとも一方は、第1の円筒形レンズ及び第2の円筒形レンズの少なくとも一方の横方向中心軸の周りで回転可能であるとすることができる。第1の円筒形レンズは第1の円筒形レンズの横方向中心軸の周りで回転可能であり、第2の円筒形レンズは第2の円筒形レンズの横方向中心軸の周りで回転可能であるとすることができる。出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化モジュールは、線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品を含み、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含むレーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、分散表面の曲率を変化させるように作動する分散光学部品曲げ機構と、第1の中央波長に中心がある第1のスペクトルと、第1の中央波長から分離された第2の中央波長に中心がある第2のスペクトルとを生成することによりレーザ光パルスビームの有効スペクトルを変更するように作動する光学的帯域幅選択素子と、を含むことができ、第1の中央波長と第2の中央波長とは、第1のスペクトルと第2のスペクトルとが実質的に重なるのに十分に小さい選択された間隔だけ分離されている。光学的帯域幅選択素子は、バーストにおける幾つかのパルスの第1の中央波長と、バーストにおける他のパルスの第2の中央波長とを選択して、2つの選択された重なる中央波長スペクトルを含むバーストの有効統合スペクトルを提供するディザ処理された調整ミラーを含むことができ、又は、分散波長選択光学部品上のレーザ光パルスビームの第1の部分の第1の入射角と、分散波長選択光学部品上の、第1の部分から空間的に分離した、レーザ光パルスビームの第2の部分の第2の入射角とを定義する可変屈折光学素子を含むことができる。可変屈折光学素子は、レーザ光パルスビームの断面の中心軸に対して一般に平行な縦方向の円筒形中心軸を有し、レーザ光パルスビームの第1の部分の経路に可変に挿入可能な円筒形レンズを含むことができる。曲げ機構は主として帯域幅の第1の測定値を変更し、光学帯域幅選択素子は主として帯域幅の第2の測定値を変更する。第1の測定値はEX%であり、第2の測定値はFWX%Mであるとすることができることを理解するであろう。
【0048】
当業者であれば、本発明は、特許請求の範囲を変更することなく、多数の方法により修正することができ、本発明の好ましい実施形態の本明細書に開示された態様は、こうした好ましい実施形態だけに限定されるものではない。例えば、この説明は、複数の波面変更器を使用して帯域幅のFWHM及びE95の両方の測定値を変更することでなされるが、同じ技術は、さらに、有益な結果、すなわち帯域幅制御の改善、すなわち選択された範囲及び/又はパルス間の帯域幅の安定性の維持管理を有利にもたらすように、FWHMだけ又はE95だけを変更する/制御するのに有益とすることができる。すなわち、例えば、異なる曲率を異なる軸に付与することは、上述の有利な効果を有することができ、同じ技術は、さらに、現在利用可能な手法に加えて、例えば、FYX%M又はEX%のような帯域幅の測定値のより良い制御に対応して、本明細書に説明されるレーザシステムの種類の帯域幅を変更する/制御することができる。さらに、レーザの光学的波面のねじれ機構は、1つのレンズしかないことがあるが、依然として、例えば、FWZ%M及びEX%を独立して制御する上述の目的に有利であり、さらに、当該技術分野に知られる既存の技術に対する改良点として、一方或いは他方の又は他の帯域幅だけの方策のより良い変更/制御に有益である。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1A】帯域幅制御デバイスが調整されたときのE95の帯域幅変化のグラフを示す。
【図1B】帯域幅制御デバイスが調整されたときのFWHMの帯域幅変化のグラフを示す。
【図2】上で引用された米国特許番号第5,095,492号に説明される従来技術の能動帯域幅制御デバイスを部分的に概略的に示す。
【図3】米国特許番号第6,212,217号に説明される従来技術の能動帯域幅制御デバイスを示す。
【図4】本発明の実施形態の態様による、異なるモードで格子を曲げる帯域幅制御デバイスを組み合わせた効果を示すグラフである。
【図5】本発明の実施形態の態様による、多数の歪みを同時に格子に付与するための装置を概略的に示す。
【図6】本発明の実施形態の態様による線幅狭小化モジュールを部分的に概略的に示す。
【図6A】本発明の実施形態の態様による図5の装置により例示的な力の対を格子に適用した際の歪みの影響を示す。
【図6B】本発明の実施形態の態様による図5の装置により例示的な力の対を格子に適用した際の歪みの影響を示す。
【図6C】本発明の実施形態の態様による図5の装置により例示的な力の対を格子に適用した際の歪みの影響を示す。
【図6D】本発明の実施形態の態様による図5の装置により例示的な力の対を格子に適用した際の歪みの影響を示す。
【図7】本発明の実施形態の態様による異なる方法で測定された帯域幅の変化のチャートである。
【図8】図1A及び図1Bと同様なチャートである。
【図9】シミュレーションされた波長ピーク分離と、図7に示されるE95及びFWHMに対する影響の結果のチャートである。
【図10】本発明の実施形態の態様によるレーザシステムを概略的に示す。
【図11】本発明の実施形態の態様による光学ビームねじれ素子を部分的に概略的に示す。
【図12】図11の光学ビームねじれ素子により生成されたねじれビーム形状の例を示す。
【図13】帯域幅の測定値に対するビームのねじれの影響の例を示す。
【図14】本発明の実施形態の態様による互いに対して回転された2つのレンズの配向を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化モジュールであって、
線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品
を含み、
分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含む前記レーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の方法により、前記分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第2の方法により、前記分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項2】
前記第1の方法は帯域幅の第1の測定値を変更し、前記第2の方法は帯域幅の第2の測定値を変更して、前記第1の測定値と前記第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記第1の測定値はスペクトルピーク値の選択された割合におけるスペクトル幅であり(FWX%M)、前記第2の測定値はスペクトル強度の幾つかの選択された割合が含まれる幅(EX%)であることをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記第1の方法は前記分散表面の円筒形曲率を変化させ、前記第2の方法は前記分散表面のカテナリ曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
【請求項5】
前記第1の方法は前記分散表面の円筒形曲率を変化させ、前記第2の方法は前記分散表面のカテナリ曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の装置。
【請求項6】
前記第1の方法は前記分散表面の円筒形曲率を変化させ、前記第2の方法は前記分散表面のカテナリ曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の装置。
【請求項7】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
【請求項8】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の装置。
【請求項9】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の装置。
【請求項10】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
【請求項11】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の装置。
【請求項12】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の装置。
【請求項13】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化モジュールであって、
線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品
を含み、
分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含む前記レーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法において、前記分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、前記第1の寸法に対して一般に直角である第2の寸法において、前記分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項14】
前記第1の寸法における曲率の変化は帯域幅の第1の測定値を変更し、前記第2の寸法における曲率の変化は帯域幅の第2の測定値を変更して、前記第1の測定値と前記第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項15】
前記第1の測定値はスペクトルピーク値の選択された割合におけるスペクトル幅であり(FWX%M)、前記第2の測定値はスペクトル強度の幾つかの選択された割合が含まれる幅(EX%)であることをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の装置。
【請求項16】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項17】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の装置。
【請求項18】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の装置。
【請求項19】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形の曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項20】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形の曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の装置。
【請求項21】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形の曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の装置。
【請求項22】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形の曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の装置。
【請求項23】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形の曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の装置。
【請求項24】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形の曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の装置。
【請求項25】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法におけるカテナリ曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法におけるカテナリ曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項26】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法におけるカテナリ曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法におけるカテナリ曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の装置。
【請求項27】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法におけるカテナリ曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法におけるカテナリ曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の装置。
【請求項28】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法におけるカテナリ曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法におけるカテナリ曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の装置。
【請求項29】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法におけるカテナリ曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法におけるカテナリ曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の装置。
【請求項30】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法におけるカテナリ曲率を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法におけるカテナリ曲率を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の装置。
【請求項31】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の一方を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の他方を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項32】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の一方を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の他方を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の装置。
【請求項33】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の一方を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の他方を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の装置。
【請求項34】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の一方を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の他方を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の装置。
【請求項35】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の一方を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の他方を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の装置。
【請求項36】
前記第1の寸法における曲率の変化は前記第1の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の一方を変化させ、前記第2の寸法における曲率の変化は前記第2の寸法における円筒形曲率及びカテナリ曲率の他方を変化させることをさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の装置。
【請求項37】
第1の屈折率と第1の屈折率の温度勾配とを有する第1の材料を含む光学素子を含む公称光路を有する線幅狭小化モジュールを有する出力レーザ光パルスビームのパルスを生成する狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザであって、
第2の屈折率と、前記第1の屈折率の温度勾配とは反対の第2の屈折率の温度勾配とを有し、ビーム経路に置かれ、隣接する光学素子と本質的に同じ周囲環境を受ける第2の材料を含むビーム経路挿入体
を含むことを特徴とする装置。
【請求項38】
前記ビーム経路挿入体が薄板を含むことをさらに含むことを特徴とする請求項37に記載の装置。
【請求項39】
前記第1の材料がMg2を含み、前記第2の材料がアモルファス形態のシリコンを含むことをさらに含むことを特徴とする請求項37に記載の装置。
【請求項40】
前記第1の材料がMg2を含み、前記第2の材料がアモルファス形態のシリコンを含むことをさらに含むことを特徴とする請求項38に記載の装置。
【請求項41】
前記第2の材料が溶融石英を含むことをさらに含むことを特徴とする請求項37に記載の装置。
【請求項42】
前記第2の材料が溶融石英を含むことをさらに含むことを特徴とする請求項38に記載の装置。
【請求項43】
前記光学素子が、プリズム、ウィンドウ、及び分散光学素子を含む群から選択されることを特徴とする請求項37に記載の装置。
【請求項44】
前記光学素子が、プリズム、ウィンドウ、及び分散光学素子を含む群から選択されることを特徴とする請求項38に記載の装置。
【請求項45】
前記光学素子が、プリズム、ウィンドウ、及び分散光学素子を含む群から選択されることを特徴とする請求項39に記載の装置。
【請求項46】
前記光学素子が、プリズム、ウィンドウ、及び分散光学素子を含む群から選択されることを特徴とする請求項40に記載の装置。
【請求項47】
前記光学素子が、プリズム、ウィンドウ、及び分散光学素子を含む群から選択されることを特徴とする請求項41に記載の装置。
【請求項48】
前記光学素子が、プリズム、ウィンドウ、及び分散光学素子を含む群から選択されることを特徴とする請求項42に記載の装置。
【請求項49】
前記ビーム経路が入射表面と伝送表面とを有し、前記入射表面及び前記伝送表面の少なくとも一方が反射防止コーティングにより被覆されて、前記ビーム経路挿入体を通るフレネル損失を最小にすることをさらに含むことを特徴とする請求項43に記載の装置。
【請求項50】
前記ビーム経路が入射表面と伝送表面とを有し、前記入射表面及び前記伝送表面の少なくとも一方が反射防止コーティングにより被覆されて、前記ビーム経路挿入体を通るフレネル損失を最小にすることをさらに含むことを特徴とする請求項44に記載の装置。
【請求項51】
前記ビーム経路が入射表面と伝送表面とを有し、前記入射表面及び前記伝送表面の少なくとも一方が反射防止コーティングにより被覆されて、前記ビーム経路挿入体を通るフレネル損失を最小にすることをさらに含むことを特徴とする請求項45に記載の装置。
【請求項52】
前記ビーム経路が入射表面と伝送表面とを有し、前記入射表面及び前記伝送表面の少なくとも一方が反射防止コーティングにより被覆されて、前記ビーム経路挿入体を通るフレネル損失を最小にすることをさらに含むことを特徴とする請求項46に記載の装置。
【請求項53】
前記ビーム経路が入射表面と伝送表面とを有し、前記入射表面及び前記伝送表面の少なくとも一方が反射防止コーティングにより被覆されて、前記ビーム経路挿入体を通るフレネル損失を最小にすることをさらに含むことを特徴とする請求項47に記載の装置。
【請求項54】
前記ビーム経路が入射表面と伝送表面とを有し、前記入射表面及び前記伝送表面の少なくとも一方が反射防止コーティングにより被覆されて、前記ビーム経路挿入体を通るフレネル損失を最小にすることをさらに含むことを特徴とする請求項48に記載の装置。
【請求項55】
前記ビーム経路挿入体の厚さが、最高フルエンスが通る前記隣接する光学素子の厚さ、及び、前記第1の材料と前記第2の材料の体積吸収係数の比率に基づいて選択されることをさらに含むことを特徴とする請求項49に記載の装置。
【請求項56】
前記ビーム経路挿入体の厚さが、最高フルエンスが通る前記隣接する光学素子の厚さ、及び、前記第1の材料と前記第2の材料の体積吸収係数の比率に基づいて選択されることをさらに含むことを特徴とする請求項50に記載の装置。
【請求項57】
前記ビーム経路挿入体の厚さが、最高フルエンスが通る前記隣接する光学素子の厚さ、及び、前記第1の材料と前記第2の材料の体積吸収係数の比率に基づいて選択されることをさらに含むことを特徴とする請求項51に記載の装置。
【請求項58】
前記ビーム経路挿入体の厚さが、最高フルエンスが通る前記隣接する光学素子の厚さ、及び、前記第1の材料と前記第2の材料の体積吸収係数の比率に基づいて選択されることをさらに含むことを特徴とする請求項52に記載の装置。
【請求項59】
前記ビーム経路挿入体の厚さが、最高フルエンスが通る前記隣接する光学素子の厚さ、及び、前記第1の材料と前記第2の材料の体積吸収係数の比率に基づいて選択されることをさらに含むことを特徴とする請求項53に記載の装置。
【請求項60】
前記ビーム経路挿入体の厚さが、最高フルエンスが通る前記隣接する光学素子の厚さ、及び、前記第1の材料と前記第2の材料の体積吸収係数の比率に基づいて選択されることをさらに含むことを特徴とする請求項54に記載の装置。
【請求項61】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化モジュールであって、
線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品
を含み、
分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含む前記レーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、第1の寸法において、前記分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、前記第1の寸法に対して一般に平行である第2の寸法において、前記分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項62】
前記第1の寸法における曲率の変化は円筒形曲率の変化であり、前記第2の寸法における曲率の変化は円筒形曲率の変化であることをさらに含むことを特徴とする請求項61に記載の装置。
【請求項63】
前記第1の寸法における曲率の変化はカテナリ曲率の変化であり、前記第2の寸法における曲率の変化はカテナリ曲率の変化であることをさらに含むことを特徴とする請求項61に記載の装置。
【請求項64】
前記第1の寸法における曲率の変化は円筒形曲率及びカテナリ曲率の一方の変化であり、前記第2の寸法における曲率の変化は円筒形曲率及びカテナリ曲率の他方の変化であることをさらに含むことを特徴とする請求項61に記載の装置。
【請求項65】
前記第1の寸法における曲率の変化は帯域幅の第1の測定値を変更し、前記第2の寸法における曲率の変化は帯域幅の第2の測定値を変更して、前記第1の測定値と前記第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることをさらに含むことを特徴とする請求項61に記載の装置。
【請求項66】
前記第1の寸法における曲率の変化は帯域幅の第1の測定値を変更し、前記第2の寸法における曲率の変化は帯域幅の第2の測定値を変更して、前記第1の測定値と前記第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることをさらに含むことを特徴とする請求項62に記載の装置。
【請求項67】
前記第1の寸法における曲率の変化は帯域幅の第1の測定値を変更し、前記第2の寸法における曲率の変化は帯域幅の第2の測定値を変更して、前記第1の測定値と前記第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることをさらに含むことを特徴とする請求項63に記載の装置。
【請求項68】
前記第1の寸法における曲率の変化は帯域幅の第1の測定値を変更し、前記第2の寸法における曲率の変化は帯域幅の第2の測定値を変更して、前記第1の測定値と前記第2の測定値の比率が実質的に変化するようにすることをさらに含むことを特徴とする請求項64に記載の装置。
【請求項69】
前記第1の測定値はスペクトルピーク値の選択された割合におけるスペクトル幅であり(FWX%M)、前記第2の測定値はスペクトル強度の幾つかの選択された割合が含まれる幅(EX%)であることをさらに含むことを特徴とする請求項65に記載の装置。
【請求項70】
前記第1の測定値はスペクトルピーク値の選択された割合におけるスペクトル幅であり(FWX%M)、前記第2の測定値はスペクトル強度の幾つかの選択された割合が含まれる幅(EX%)であることをさらに含むことを特徴とする請求項66に記載の装置。
【請求項71】
前記第1の測定値はスペクトルピーク値の選択された割合におけるスペクトル幅であり(FWX%M)、前記第2の測定値はスペクトル強度の幾つかの選択された割合が含まれる幅(EX%)であることをさらに含むことを特徴とする請求項67に記載の装置。
【請求項72】
前記第1の測定値はスペクトルピーク値の選択された割合におけるスペクトル幅であり(FWX%M)、前記第2の測定値はスペクトル強度の幾つかの選択された割合が含まれる幅(EX%)であることをさらに含むことを特徴とする請求項68に記載の装置。
【請求項73】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項61に記載の装置。
【請求項74】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項62に記載の装置。
【請求項75】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項63に記載の装置。
【請求項76】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項64に記載の装置。
【請求項77】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項65に記載の装置。
【請求項78】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項66に記載の装置。
【請求項79】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項67に記載の装置。
【請求項80】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項68に記載の装置。
【請求項81】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の装置。
【請求項82】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項70に記載の装置。
【請求項83】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項71に記載の装置。
【請求項84】
前記第1の曲げ機構及び前記第2の曲げ機構の少なくとも一方は、前記パルスバーストにおける少なくとも1つの他のパルスにおけるビームパラメータを検出するビームパラメータ検出器からのフィードバックに基づいて、バースト中に、波面コントローラにより制御され、前記コントローラは、前記バーストにおける少なくとも1つの他のパルスの前記検出されたビームパラメータを用いるアルゴリズムに基づいて、フィードバックを与えることをさらに含むことを特徴とする請求項72に記載の装置。
【請求項85】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザであって、
共振レージングキャビティと、
前記共振レージングキャビティ内の線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品
を含み、
分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含む前記レーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、
前記レーザ光パルスビームを光学的にねじって、ねじられた波面を前記分散中央波長選択光学部品に提示する、前記レージングキャビティにおける光学ビームねじり素子と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項86】
前記光学ビームねじり素子が、入れ子式構成で第1の円筒形レンズと第2の円筒形レンズとを含むことをさらに含むことを特徴とする請求項85に記載の装置。
【請求項87】
前記第1の円筒形レンズ及び前記第2の円筒形レンズの少なくとも一方が、該第1の円筒形レンズ及び該第2の円筒形レンズの少なくとも一方の横方向中心軸の周りで回転可能であることをさらに含むことを特徴とする請求項86に記載の装置。
【請求項88】
前記第1の円筒形レンズが該第1の円筒形レンズの横方向中心軸の周りで回転可能であり、前記第2の円筒形レンズが該第2の円筒形レンズの横方向中心軸の周りで回転可能であることをさらに含むことを特徴とする請求項86に記載の装置。
【請求項89】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化モジュールであって、
線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品
を含み、
分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含む前記レーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、前記分散表面の曲率を変化させるように作動する分散光学部品曲げ機構と、
第1の中央波長に中心がある第1のスペクトルと、前記第1の中央波長から分離された第2中央波長に中心がある第2のスペクトルとを生成することにより前記レーザ光パルスビームの有効スペクトルを変更するように作動する光学的帯域幅選択素子と、
を含み、前記第1の中央波長と前記第2の中央波長とは、前記第1のスペクトルと前記第2のスペクトルとが実質的に重なるのに十分に小さい選択された間隔だけ分離されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項90】
前記光学的帯域幅選択素子は、バーストにおける幾つかのパルスの前記第1の中央波長と、前記バーストにおける他のパルスの前記第2の中央波長とを選択して、2つの選択された重なる中央波長スペクトルを含む前記バーストの有効統合スペクトルを提供するディザ処理された調整機構を含むことをさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の装置。
【請求項91】
前記光学的帯域幅選択素子は、前記分散波長選択光学部品上の前記レーザ光パルスビームの第1の部分の第1の入射角と、前記分散波長選択光学部品上の、前記第1の部分から空間的に分離した、前記レーザ光パルスビームの第2の部分の第2の入射角とを定義する可変屈折光学素子を含むことをさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の装置。
【請求項92】
前記可変屈折光学素子が、前記レーザ光パルスビームの断面の中心軸に対して一般に平行な縦方向の円筒形中心軸を有し、前記レーザ光パルスビームの第1の部分の経路に可変に挿入可能な円筒形レンズを含むことをさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の装置。
【請求項93】
前記曲げ機構は主として帯域幅の第1の測定値を変更し、前記光学帯域幅選択素子は主として帯域幅の第2の測定値を変更することをさらに含むことを特徴とする請求項89に記載の装置。
【請求項94】
前記曲げ機構は主として帯域幅の第1の測定値を変更し、前記光学帯域幅選択素子は主として帯域幅の第2の測定値を変更することをさらに含むことを特徴とする請求項90に記載の装置。
【請求項95】
前記曲げ機構は主として帯域幅の第1の測定値を変更し、前記光学帯域幅選択素子は主として帯域幅の第2の測定値を変更することをさらに含むことを特徴とする請求項91に記載の装置。
【請求項96】
前記曲げ機構は主として帯域幅の第1の測定値を変更し、前記光学帯域幅選択素子は主として帯域幅の第2の測定値を変更することをさらに含むことを特徴とする請求項92に記載の装置。
【請求項97】
前記第1の測定値がEX%であり、前記第2の測定値がFWX%Mであることをさらに含むことを特徴とする請求項93に記載の装置。
【請求項98】
前記第1の測定値がEX%であり、前記第2の測定値がFWX%Mであることをさらに含むことを特徴とする請求項94に記載の装置。
【請求項99】
前記第1の測定値がEX%であり、前記第2の測定値がFWX%Mであることをさらに含むことを特徴とする請求項95に記載の装置。
【請求項100】
前記第1の測定値がEX%であり、前記第2の測定値がFWX%Mであることをさらに含むことを特徴とする請求項96に記載の装置。
【請求項101】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのためのライン幅を狭めるための方法であって、
線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品
を使用し、分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含む前記レーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結された第1の分散光学部品曲げ機構を使用して、第1の方法により、前記分散表面の曲率を変化させ、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結された第2の分散光学部品曲げ機構を使用して、第2の方法により、前記分散表面の曲率を変化させる、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項102】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化モジュールであって、
線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品
を含み、
分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含む前記レーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、選択された方法により、前記分散表面の曲率を変化させるように作動する第1の分散光学部品曲げ機構と、
前記分散中央波長選択光学部品に作動的に連結され、前記選択された方法により、前記分散表面の曲率を変化させるように作動する第2の分散光学部品曲げ機構と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項103】
出力レーザ光パルスビームのパルスをパルスバーストで生成する、狭帯域DUV高出力高繰り返し率ガス放電レーザのための線幅狭小化モジュールであって、
線幅狭小化モジュール内に収容される分散中央波長選択光学部品
を含み、
分散波長選択光学部品の分散表面上にそれぞれのパルスを含む前記レーザ光パルスビームの入射角により少なくとも一部が求められる各々のパルスに対する少なくとも1つの中央波長を選択し、
選択された方法により、前記レーザ光パルスビームの波面を変化させるように作動する第1のレーザ光パルスビーム波面変更器と、
前記選択された方法により、前記レーザ光パルスビームの波面を変化させるように作動する第2のレーザ光パルスビーム波面変更器と
を含むことを特徴とする装置。

【図1A】
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【図1B】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図6A】
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【図6B】
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【図6C】
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【図6D】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公表番号】特表2008−522438(P2008−522438A)
【公表日】平成20年6月26日(2008.6.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−544428(P2007−544428)
【出願日】平成17年11月28日(2005.11.28)
【国際出願番号】PCT/US2005/043055
【国際公開番号】WO2006/060359
【国際公開日】平成18年6月8日(2006.6.8)
【出願人】(504010648)サイマー インコーポレイテッド (115)
【Fターム(参考)】