特許 5739601 ガス放電レーザの出力光の干渉性を低減させる方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5739601

(24)【登録日】2015年5月1日

(45)【発行日】2015年6月24日

(54)【発明の名称】ガス放電レーザの出力光の干渉性を低減させる方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 3/10 20060101AFI20150604BHJP

   G01J 3/26 20060101ALI20150604BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20150604BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20150604BHJP

【ＦＩ】

   H01S3/10 Z

   G01J3/26

   G03F7/20 521

   H01L21/30 515B

   H01L21/30 527

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2007-519267(P2007-519267)

(86)(22)【出願日】2005年6月17日

(65)【公表番号】特表2008-505495(P2008-505495A)

(43)【公表日】2008年2月21日

(86)【国際出願番号】US2005021576

(87)【国際公開番号】WO2006012062

(87)【国際公開日】20060202

【審査請求日】2008年6月17日

【審判番号】不服2013-1359(P2013-1359/J1)

【審判請求日】2013年1月24日

(31)【優先権主張番号】10/881,533

(32)【優先日】2004年6月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】513192029

【氏名又は名称】サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100158469

【弁理士】

【氏名又は名称】大浦 博司

(72)【発明者】

【氏名】ラファック ロバート ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】スミス スコット ティー

【合議体】

【審判長】 小松 徹三

【審判官】 鈴木 肇

【審判官】 星野 浩一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１−３１９７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−４２４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４７４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７７３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第００／３０１６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平６−２０８０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５１８９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０３／１０７４９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−２０６４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０２９８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００４８２９４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００１／００１３９３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０２１０３９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第６３１７４４８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第６３２０６６３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第６０８１３８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第５１５９４７８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第６０１６１９７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01S 3/00-4/00

H01L 21/027,21/30,21/46

B23K 26/00 - 26/42

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

利用ツールに対する光源として送出するための出力レーザ光パルスを含む出力レーザビームを生成する装置であって、
前記利用ツールに向けてレーザビームを出力する、ガス放電レーザと、
前記レーザビームの一部分をビーム経路に沿って方向付ける、ビームスプリッタ装置と、
前記ビーム経路に沿って進む前記レーザビームを受ける、分光計であって、
前記レーザビームが通過するエタロンと、
前記エタロンから出力された前記レーザビームの強度パターン内のフリンジ幅を検出し、それにより該レーザビームのスペクトル特性を測定する、検出器と、
を備えた分光計と、
前記レーザビームの入射を受けるべく、前記分光計へと至る前記ビーム経路内に備えられた、ビームホモジナイザーであって、
固定の第１ステージ回折拡散器と、
前記第１ステージ回折拡散器と前記検出器との間に備えられた、グランドグラス拡散器である第２ステージ拡散器と
を備えたビームホモジナイザーと
を備え、
前記第２ステージ拡散器と前記入射するレーザビームとが互いに相対的に移動して、前記エタロンから出力された前記レーザビームの波面の不規則変調を、検出される前記強度パターン内のフリンジ幅について与えられる時間平均の変動へと導入し、それにより、該レーザビームの干渉性による、前記検出器により検出される前記強度パターンへの影響を低減させるよう、前記第２ステージ拡散器が構成されている
装置。

【請求項2】

前記第２ステージ拡散器は移動拡散器である、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第２ステージ拡散器は回転拡散器である、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

ガス放電レーザから出力されたレーザビームの帯域幅を測定する帯域幅測定システムであって、
ガス放電レーザから利用ツールに対して出力されるレーザビームの主ビーム経路に沿って配置され、該出力されるレーザビームの一部分を分離して、該分離された部分をビーム経路に沿って方向付ける、ビームスプリッタ装置と、
前記ビーム経路に沿って進む前記レーザビームを受ける、分光計であって、
前記レーザビームが通過するエタロンと、
前記エタロンから出力された前記レーザビームの強度パターン内のフリンジ幅を検出し、それにより該レーザビームのスペクトル特性を測定する、検出器と、
を備えた分光計と、
前記レーザビームの入射を受けるべく、前記分光計へと至る前記ビーム経路内に備えられた、ビームホモジナイザーであって、
固定の第１ステージ回折拡散器と、
前記第１ステージ回折拡散器と前記検出器との間に備えられた、グランドグラス拡散器である第２ステージ拡散器と
を備えたビームホモジナイザーと
を備え、
前記第２ステージ拡散器と前記入射するレーザビームとが互いに相対的に移動して、前記エタロンから出力された前記レーザビームの波面の不規則変調を、検出される前記強度パターン内のフリンジ幅について与えられる時間平均の変動へと導入し、それにより、該レーザビームの干渉性による、前記検出器により検出される前記強度パターンへの影響を低減させるよう、前記第２ステージ拡散器が構成されている
システム。

【請求項5】

前記検出器は、光電子増倍管である、請求項４に記載の帯域幅測定システム。

【請求項6】

前記第２ステージ拡散器は移動拡散器である、請求項４に記載の帯域幅測定システム。

【請求項7】

前記第２ステージ拡散器は回転拡散器である、請求項４に記載の帯域幅測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、利用ツールへの光源としての送出のために出力レーザ光パルスを含む出力レーザビームをガス放電レーザで生成する方法及び装置に関する。
関連のケース
本出願は、２００４年６月２９日出願の「ガス放電レーザ出力光干渉性低減の方法及び装置」という名称の米国特許出願出願番号第１０／８８１，５３３号に対する優先権を請求するものであり、また、代理人整理番号第２００２−００９２−０１号である２００３年９月３０日出願の「ガス放電ＭＯＰＡレーザスペクトル解析モジュール」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１０／６７６，１７５号と、代理人整理番号第２００３−０００２−０１号である２００３年９月３０日出願の「レーザ光のための光学帯域幅計」という名称の米国特許出願出願番号第１０／６１５，３２１号と、代理人整理番号第２００３−０００４−０１号である２００３年７月７日出願の「超狭帯域レーザ放出光のための光学帯域幅計」という名称の米国特許出願出願番号第１０／６１５，３２１号と、代理人整理番号第２００３−００５６−０１号である２００３年６月２６日出願の「レーザの光出力の帯域幅を測定する方法及び装置」という名称の米国特許出願出願番号第１０／６０９，２２３号と、代理人整理番号第２００３−００８２−０１号である２００３年１２月１７日出願の「ガス放電レーザソースビーム送出ユニット」という名称の米国特許出願出願番号第１０／７３９，９６１号と、代理人整理番号第２００３−００８８−０１号である２００３年９月３０日出願の「ガス放電ＭＯＰＡレーザスペクトル解析モジュールのための光学的装着」という名称の米国特許出願出願番号第１０／６７６，２２４号と、代理人整理番号第２００３−０１０７−０１号である２００４年２月２７日出願の「帯域幅推定の改善」という名称の米国特許出願出願番号第１０／７８９，３２８号と、代理人整理番号第２００３−０１０９−０１号である２００３年１１月１３日出願の「長時間遅延及び高ＴＩＳのパルスストレッチャ」という名称の米国特許出願出願番号第１０／７１２，５４５号と、代理人整理番号第２００３−０１２１−０１号である２００３年１１月１３日出願の「レーザ出力光パルスストレッチャ」という名称の米国特許出願出願番号第１０／７１２，５４５号にも関連しており、これらの各々は、本出願の出願人に譲渡され、これらの各々の開示内容は、本明細書において引用により組み込まれている。
本出願はまた、２００２年１１月１２日出願の米国特許出願第１０／２９３，９０６号に基づく、２００３年８月２８日公開の発明者Ｌｏｋａｉによる「リソグラフィ用途に使用されるエキシマレーザの絶対スペクトルパラメータ検出のための高分解能共焦点ファブリーペロー干渉計」という名称の米国公開特許出願第２００３０１６１３７４号Ａ１と、２００２年６月１４日出願の米国特許出願出願番号第１０／１７３，１９０号に基づく、２００３年１月２３日公開の発明者Ｓａｎｄｓｔｒｏｍ他による「強化照明によるガス放電紫外線波長計」という名称の米国公開特許出願第２００３００１６３６３号Ａ１と、２００２年５月７日出願の米国特許出願出願番号第１０／１４１，２０１号に基づく、２００２年１１月１４日公開の発明者Ｐａｎ他による「追加酸化剤を備えた封入ビーム経路を有するガス放電紫外線レーザ」という名称の米国公開特許出願第２００２０１６７９８６号Ａ１に関連しており、これらの全ては、本出願と同一出願人に譲渡され、その開示内容は、本明細書において引用により組み込まれている。

【背景技術】

【0002】

本出願人は、垂直対称性が、ある一定のレーザ光源、例えば集積回路リソグラフィに使用されるガス放電レーザリソグラフィ光源、例えば本出願人の譲渡人「Ｃｙｍｅｒ」によって販売されているＸＬＡシリーズレーザに対して問題になる可能性があることを見出している。垂直方向プロフィールの重心は、レーザ作動条件に依存してシフトする場合がある。また、このような光源で問題となっているのは、ビーム干渉性である。

【0003】

空間的干渉性破壊のための回転拡散器の使用は、空間的干渉性が望ましくないある一定の用途では一般的な技術であるが、本出願人は、本出願で適用されるようなその使用を知っていない。なぜならば、本出願人は、本出願人が、ピーク値の或る選択されたパーセントで選択された何らかの幅（例えば、毎秒優に２０００パルス以上等、毎秒数千パルスの繰り返し数において、数十フェムトメートルで要求される精度での、半値全幅（ＦＷＨＭ）。）におけるフリンジ幅測定値等を利用する、高繰返し数パルス狭帯域ガス放電レーザに対するスペクトルエネルギ積分値の高速測定等に影響を与える問題の性質の第一発見者であると考えているからである。本出願人は、ＦＷＨＭ測定値におけるこのようなスケールのスペックルが、このようなＦＷＨＭ等の測定値に悪影響を与えると判断している。

【0004】

レーザ光源の積分器からステッパ、スキャナ、及び同様のリソグラフィツールへの要件は、常に厳しくなる一方である。次世代レーザ光源は、例えば波長計の作動において、数十フェムトメートルのレベルでの正確なＥ９５測定のため等に要求される、パルス間の測定のための更に高い速度、又はパルス間の測定のための精度をトレードする何らかの許容可能な代替、そして更なる高い精度及び一貫性等、顧客の要求を満たすべく、例えば様々な作動要件に対処しなければならないであろう。

【0005】

パルスストレッチャは、例えば、２００１年１１月２９日出願の米国特許出願出願番号第１０／００６，９１３号に基づく、２００３年３月１８日にＳｍｉｔｈ他に付与された「パルス増倍管を有するガス放電レーザ」という名称の米国特許第６，５３５，５３１号に開示されているように当業技術で公知である。２００１年１月２９日出願の米国特許出願出願番号第０９／７７２，２９３号に基づく、２００２年１１月１２日にＳａｎｄｓｔｒｏｍ他に付与された「高分解能エタロン格子単色光分光器」という名称の米国特許第６，４８０，２７５号は、分光分析に使用されるエタロン／回折格子ベースの単色光分光器を示している。

【0006】

【特許文献1】米国特許出願出願番号第１０／８８１，５３３号

【特許文献2】米国特許出願出願番号第１０／６７６，１７５号

【特許文献3】米国特許出願出願番号第１０／６１５，３２１号

【特許文献4】米国特許出願出願番号第１０／６０９，２２３号

【特許文献5】米国特許出願出願番号第１０／７３９，９６１号

【特許文献6】米国特許出願出願番号第１０／６７６，２２４号

【特許文献7】米国特許出願出願番号第１０／７８９，３２８号

【特許文献8】米国特許出願出願番号第１０／７１２，５４５号

【特許文献9】米国特許出願第１０／２９３，９０６号

【特許文献10】米国公開特許出願第２００３０１６１３７４号Ａ１

【特許文献11】米国特許出願出願番号第１０／１７３，１９０号

【特許文献12】米国公開特許出願第２００３００１６３６３号Ａ１

【特許文献13】米国特許出願出願番号第１０／１４１，２０１号

【特許文献14】米国公開特許出願第２００２０１６７９８６号Ａ１

【特許文献15】米国特許出願出願番号第１０／００６，９１３号

【特許文献16】米国特許第６，５３５，５３１号

【特許文献17】米国特許出願出願番号第０９／７７２，２９３号

【特許文献18】米国特許第６，４８０，２７５号

【発明の開示】

【0007】

ビーム経路とビーム経路におけるビームホモジナイザーとを含むことができる利用ツールに対する光源として送出するための出力レーザ光パルスを含む出力レーザビームをガス放電レーザで生成する方法及び装置を開示する。ビームホモジナイザーは、空間的干渉セル位置移動機器を含むことができる少なくとも１つのビーム像インバータ又は空間回転子を含むことができる。ホモジナイザーは、遅延の長さがソースビームの干渉時間長よりも長いが、ほとんど同じである遅延経路を含むことができる。ホモジナイザーは、部分反射コーティングを各々の相互接合面に有する一対の相互接合ダブプリズム、ソースビームに面する斜辺面と全反射する隣接する側面とを含む直角三角形プリズム、又はソースビームに面する面と全反射する隣接する側面とを有する二等辺三角形プリズム、又はこれらの組合せを含むことができ、これらは、ソースビーム多重交互反転像作成機構として機能することができる。ビーム経路は、数十フェムトメートル以内の精度で５００フェムトメートル未満の範囲の出力レーザ光を含む出力レーザビームの帯域幅を測定する帯域幅検出器の一部とすることができる。ホモジナイザーは、エッチングされてもよいグランドグラス拡散器とすることができる回転拡散器を含むことができる。波長計はまた、拡散光を平行化するビーム経路内のコリメータと、エタロンに入射する平行光に基づいて出力を作成する共焦点エタロンと、共焦点エタロンの出力を検出する検出器とを含むことができ、また、共焦点エタロンにわたって平行光を走査するか又は平行光にわたってエタロンを走査することができる、共焦点エタロンに入射する平行光の入射角を走査する走査機構を含むこともでき、かつ音響光学要素を含むことができる。共焦点エタロンは、測定されるべき入力光源スペクトルのＥ９５幅にほぼ等しい自由スペクトル領域を有することができる。検出器は、共焦点エタロンの出力の強度パターンを検出する光電子増倍管を含むことができる。

【発明を実施するための最良の形態】

【0008】

例えば垂直方向の重心がシフトする傾向があるビーム対称性、例えば垂直方向の対称性が損なわれる問題を緩和するために、本出願人は、例えばビームの交互反転像を生成することができる様々な複数の光学的手法のいずれかの使用を提案する。本出願人は、このような手法は、ビームプロフィール対称性に好影響を与えるばかりでなく、それらの固有の挙動により、このような光学器械は、例えば干渉セルの位置をシフトすることができるので、ビームの空間的干渉性に有用な影響を与えることになると考えている。

【0009】

検証の結果、同じく本出願人の譲渡人に譲渡された先に参照した現在特許出願中の特許出願で説明しているような１００ｎｓ光パルスストレッチャ（ＯＰｕＳ）の特性の試験において、本出願人が発見したのは、ＯＰｕＳモジュールに含まれるもののような光学器械をレーザ出力ビーム経路に挿入した時にビーム対称性を改善することができることであった。本出願人は、この効果は、例えば１００ｎｓＯＰｕＳの光学器械の撮像特性によるものであると考えた。

【0010】

また、本出願人が注目したのは、例えばパルスストレッチャが奇数回数の像リレーを含んでいる場合には、それが、入力ビームの反転した像を作成すると考えられるという点である。パルスストレッチャ全体は、本来の入力パルスのパルス列を作成するので、各サブパルスは、前のサブパルスの反転像になる。従って、元の入力ビームパルスは、一連のサブパルスに変換され、そのビームプロフィールは、交互反転像を有することになる。本出願人は、特に、パルスストレッチ自体に必要とされるような遅延経路が必要ではないか又は望ましくない用途において、他の光学的レーザの問題にこのような概念を採用することを提案する。例えば、パルス幅の拡張ではなく均質化のための目的をとるならば、よりコンパクトで単純な光学デザイン等を作り出すことができる。

【0011】

ここで図１を参照すると、例えば２つのダブプリズム２２、２４で構成することができるプリズム２０を含むことができる１つの可能な光学的配置を示している。部分反射コーティングがあるそれぞれの基部２６で２つのプリズム２２、２４を結合することができ、その結果、各々の相互接合面に部分反射コーティングを有する相互接合ダブプリズムができる。次に、プリズム２２、２４は、図１に示すように、元の入力ビーム４０から２つのビーム３２、３４を生成することができる。一方のビーム、例えば３２は、入力ビーム４０と同じ配向になり、他方は、反対になる。プリズム２０を例えば光軸周りに４５°回転させた場合、それは、元のビーム４０からの反転ビームと９０°回転したビームとを生成するであろう。この特定のデザインを入力ビーム４０の光軸に挿入することができ、挿入してもビーム４０の振れは発生しない。

【0012】

ここで図２を参照すると、例えば直角三角形プリズム５０を使用することができる別の可能な配置の概略図を示している。プリズム５０は、斜辺面によって形成された基部に部分反射コーティングを有し、例えば、プリズムの内部反射特性を利用するか又は側面５４に沿って全反射コーティングを有することができる。ダブプリズム２０デザインとは異なって、図２に概略的に示す配置は、図２に概略的に示すように複数の交互反転像を生成することができ、例えば、光線４２は、それ自体に部分的に反射し、また光線４２’になり、４４と４４’、４６と４６’、及び４８と４８’も同様である。

【0013】

例えば二等辺三角形プリズム６０を備えた更に別の実施形態を図３に概略的に示している。直角三角形プリズム５０の場合に当て嵌まるように、部分反射体で反転像を再結合することによって生成されるプリズム６０の再循環特性のために複数の像が生成され、その結果、入力ビーム４０からの光線８０は、出力ビーム４０から９０°回転した出力ビーム４０’の反対側に現れる光線８０’になり、光線８２は、光線８２’になり、光線８４は、光線８４’になり、８２’は、光線８０によって形成された部分反射光線上にあり、光線８０’は、光線８２によって形成された部分反射光線上にあり、光線８４’は、光線８４によって形成された自己部分反射光線上にある。斜辺面６２からの内部部分反射により、更に別のビーム反転光線ができる。

【0014】

二等辺三角形プリズム６０デザインは、ビーム４０を９０°の角度で再方向付けする。したがってそれは、レーザガス媒体チャンバが同じか異なるかを問わず、ＭＯからの出口とＰＡへの入口の間の主発振器電力増幅器（ＭＯＰＡ）等、又は他の可能な変形、主発振器電力発振器（ＭＯＰＯ）又は電力発振器電力発振器（ＰＯＰＯ）構成のリレー光学器械配置等のレーザシステム等で、このような９０°の回転が既に既存の光学器械によって行われる場所での利用に適する場合がある。これは、本出願人の譲渡人のＸＬＡシリーズＭＯＰＡ構成レーザで現在使用されている例えばいわゆる波形調整箱（ＷＥＢ：Ｗａｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｏｘ）において実施することができる。例えば、ＭＯチャンバとＰＡチャンバの間のＭＯのＷＥＢ内の回転プリズムである。この配向において、プリズム６０は、例えば垂直軸の交互反転像を生成することができるであろう。また、入射面は、入射ビームに対してＳ平面になる可能性があるので、全反射コーティングの設計は、より単純なものにすることができると考えられる。

【0015】

プリズム６０は、入力面中心周りにビームを反転させるので、再循環ビームの入力ビームからのオフセットは、入力ビームがプリズム６０中心からオフセットする量の２倍になる。直角三角形プリズム５０又は二等辺三角形プリズム６０の効果は、例えば２つのミラーとビームスプリッタとを含む個々の光学構成要素を使用して、また、ダブプリズム４０デザインと直角三角形プリズム５０又は二等辺三角形プリズム６０デザインの両方の均質化効果を組み合わせる手段を提供することによって達成することができる。

【0016】

上述の配置は、例えば、先に参照した現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１０／２９３，９０６号、第１０／１７３，１９０号、第１０／１４１，２０１号に説明されているもののような波長計を利用した帯域幅測定の分野で有用に適用することができ、これらは、本明細書において引用により組み込まれており、後者の２つから図５、図５Ｂ１から図５Ｂ７、及び図５Ｃを既に取り上げている。他の用途としては、例えばエタロンのような分散光学器械又は回折格子、例えば分光分析の技術分野で公知であるような「ｅｓｃｈｅｌｌｅ」回折格子のような回折光学器械を使用したあらゆる形式の分光分析を含むことができる。本出願人は、例えば、帯域幅追跡不良の一因である重要な原因は、スペックルノイズである可能性があることを既に突き止めている。更に、上述のような空間的干渉性の排除を利用して、スペックルノイズを低減することができ、その結果、本出願人は、例えば帯域幅追跡のために分光分析を大幅に改善する方法を既に見つけている。スペックル等の悪影響の排除は、スペクトル上の最大点の半分、いわゆる半値全幅（ＦＷＨＭ）等、例えばピークエネルギ（強度）の何パーセントかにおける帯域幅測定に対して好ましい関連性を有している。このために、例えば本出願に説明されかつ本出願の集積回路製造仕様で必要とされるＦＷＨＭ寸法でのＦＷＨＭ測定値からのスペクトルピーク（Ｅ９５）付近のエネルギの９５５を含むように積分されるエネルギ等、帯域幅の積分エネルギ測定値を推定する手法も、スペックルノイズの悪影響の排除又は低減によって大幅に改善することができる。本発明の実施形態のこれらの態様は、例えば現場で又は製造中に、及び例えば１９３ｎｍの中心波長を有する半導体レーザ、又は２４８ｎｍに対して高調波的に倍増されたアルゴンイオンレーザを使用して、他の形態の帯域幅の波長計又は中心波長検出器、例えば分光計、例えば回折格子分光計を較正するために、例えば帯域幅のようなレーザビームパラメータの試験のために、例えば図５の波長計によって例示されているような帯域幅を測定するいわゆる搭載型波長計で有用とすることができる。

【0017】

従って、上述の配置は、スペックルノイズ低減及びより正確にかつより一貫して帯域幅を追跡する機能の強化に有用である可能性があると共に、例えば以下でより詳細に説明するような回転拡散器と共に必要とされるようなもののような移動部品を必要とせず、その結果、構成要素が摩損せずかつ振動のような望ましくない影響を引き起こさないという利点を有する。有利な態様においては、上述のような配置を用いてレーザビーム内の干渉セルを変え、例えば図５に示すようなエタロン分光計１９０での解析に選択されるレーザ出力ビーム、及び／又はビームの一部分等における空間的干渉性、及びスペックルノイズ成分を低減することができる。

【0018】

上述のように、図１から図３の配置は、例えばプリズム２０、５０、６０を含む遅延線を通じてビーム４０の一部を偏向して再結合するのに使用されるビームスプリッタ９０が存在することができるという点で、パルスストレッチャと多少似通ったものとすることができる。しかし、遅延線の長さは、単に入力ビーム４０の時間的干渉長さほどでよいことから、大幅な短縮になる可能性がある。また、エタロン分光計１９０の場合、プリズム２０、５０、６０等の均質化光学器械を通じたビームサイズの若干の増大は大きな影響を与えるものではないので、更に別の撮像は不要であると考えられる。

【0019】

図１に示すように、ビームスプリッタ９０の後には、均質化プリズム４０が存在することができる。この光学器械は、複数のデザインを有することができる。その１つは、上述のように、基部２６で一緒に取り付けられる２つのダブプリズム２２、２４を使用することである。２つのプリズム２２、２４の中間には、部分反射コーティングを置くことができるであろう。ダブプリズム２２、２４は、元の入力ビーム４０から図１に概略的に示す２つのビーム３２、３４を生成することになる。一方のビーム、例えば３２は、入力ビーム４０と同じ向きになり、他方のビームは、反転ビームになる。仮にプリズム２０を光軸周りに４５°回転させた場合、元のビーム４０から反転ビーム、例えば３２と９０°回転した状態のビーム３４とが生成されることになる。

【0020】

また、図１に示すように、均質化プリズム４０の後には、入力ビーム４０のうちのビームスプリッタ９０によって最初に反射した部分と再結合されるように、ビーム３２、３４をビームスプリッタ９０に再方向付けするように配向された２つの本質的に全反射ミラー９０、９４を置くことができるであろう。ビーム３２、３４の僅かに一部分が主ビーム４０と共に回路に反射され、この過程自体が反復されることになり、例えばエタロン分光計（波長計）１９０によって作られたフリンジの測定のためにフォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）１８０のフォトダイオードピクセルが強度値を統合している期間中に均質化過程が更に促進されることになることが理解されるであろう。

【0021】

図２に概略的に示す第２の実施形態では、偏光ビームスプリッタ１００が必要である可能性があると考えられる。図２のこの配置においては、例えば１／４位相差板１０２を偏光ビームスプリッタ１００の後に設置することができる。次に、ビーム４０を１／４位相差板１０２によって直線から回転偏光に変換することができる。次に、新たな偏光が行われたビーム４０を均質化プリズム５０に向けることができる。この場合、プリズム５０は、部分反射コーティングを斜辺面５２に有する直角三角形プリズム５０とすることができる。ビーム４０は、プリズム５０斜辺面５２に入射することができ、そこで、一部を反射させて一部を伝達することができる。次に、面５４、５６の反射コーティングによってプリズム５０内で反射して反転した部分を含むビーム３２、３４の反射部分は、１／４位相差板１０２を通過して直線偏光に変換されるが、元の入力ビーム４０から９０°回転した状態になることができる。従って、均質化ビーム３２、３４は、偏光ビームスプリッタ１００によって伝達されることになる。ビーム４０のうちの均質化プリズム５０の斜辺面５２によって伝達された部分は、直角を成す面５４、５６に方向付けられ、反射すると反転することになる。反射後、ビーム３２、３４は、再び斜辺面５２に方向付けされ、一部が伝達されることになる。伝達部分は、元の反射ビームと同じ経路を辿り、偏光ビームスプリッタ１０２によって伝達されて出力ビーム４０’を形成する。反射部分は、反転過程を繰返し、そこで一部がプリズム５０に伝達され、次に斜辺面５２で反射されて再び直角を成す面５４、５６に戻ることになり、例えば、ＰＤＡ１８０フォトダイオードピクセルでの強度レベルの統合中に均質化過程が促進される。面と面による頂角は、所定の反射を生成するように選択することができることが理解されるであろう。

【0022】

本出願人はまた、この開発中に、高繰返し数ガス放電レーザシステム等におけるレーザ出力ビーム等における、その値の搭載型波長計による決定を目的として、ＦＷＨＭ等の測定値からの推定値を利用してＥ９５を迅速、有効、かつ一貫して監視する、より良好な方法を発見した。十分な干渉長さを有する超狭帯域空間的干渉性レーザ光の拡散を通じて誘発される固定干渉パターンに対しては、フリンジ値を測定しようとする際にいわゆるスペックルパターンによって光ノイズが加えられる。従って、例えば本出願人の譲渡人によって製造かつ販売されている「ＸＬＡ−１００」ＡｒＦのＭＯＰＡ構成２チャンバガス放電レーザからの例えば比較的高い空間的干渉性の光による照明に起因して、フリンジ位置の関数として図５に示す１９０のようなエタロン分光計のＦＷＨＭ又はＥ９５の測定値に反復可能な変化がもたらされることが、一定の入力帯域幅時でさえも観察されている。これは、少なくとも一部は、スペックルにより、図５に示すＰＤＡ１８０で検出器面に撮像された時に位置の関数としてのフリンジパターンが変調されるためであると考えられる。従って、本出願人は、例えばＰＤＡを利用した搭載式帯域幅解析システムのための照明配置を既に考案している。しかし、本発明の実施形態の態様による配置はまた、例えばフリンジ幅測定値に対する悪影響を大幅に低減する時間平均的な像をもたらす上で、一般の分光分析に、かつ例えば製造中の初期試験又は分光計較正における帯域幅性能の現地試験での使用に有用であることを理解すべきである。その結果、それによってフリンジ幅測定値に対するスペックルの影響が抑制されることにより、この手法を用いた帯域幅測定の不確かさ又は誤差が低減される。特に重要な点として、高繰返し数ガス放電リソグラフィ光源レーザに対してＥ９５モニタリングを実施する際に直面する課題への対処が容易になっており、集積回路リソグラフィのためのステッパ／スキャナ製造業者等からの、高繰返し数ガス放電リソグラフィ光源レーザへの需要が高まっている。実際、所要分解能（例えば、約±１５から２０ｆｍレベルでの）で必要な精度で有効であるべき高速Ｅ９５メータでは、このような干渉性破壊及びスペックル低減機器が必要である。

【0023】

本発明の実施形態の態様によれば、例えば図５に示すような高度照明システムを含む本出願人の譲渡人によって販売されている標準的な「ＸＬＡ−１００」スペクトル解析モジュール（ＳＡＭ）波長計は、図５の固定第２ステージ拡散器１８１Ｇの代わりに回転拡散要素１１０を使用することにより、図４に概略的に示すように修正することができる。図４に概略的に示すように、以下の要素は、図５に示す通りであり、ビームスプリッタ１７０などのビームの約９５％は、別のビームスプリッタ１７３とレンズ１８１Ａとを通過し、１８１Ｂから反射して、レンズ１８１Ｃと第１ステージ回折拡散器１８１Ｄと別のレンズ１８１Ｅとを通って別のビームスプリッタ１８１Ｆに至る。ビームスプリッタ１８１Ｆでは、ビームは、約９０％がレンズ１８１Ｊを通じてエタロン１８４に方向付けられ、１０％が図５に示す原子波長基準ユニット１９０に方向付けられるように分割される。レンズ１８１Ｅは、２ヵ所で、すなわち、エタロン１８４に衝突する経路上にある回転拡散器１１０前面と、ＡＷＲユニット１９０に至る経路上の等距離の場所１８１Ｐとで回折拡散器１８１Ｄからの拡散ビームを集束させる。

【0024】

拡散器は、本質的には回転する必要はなく、単に拡散器に入射する光のスポットに対して移動する必要があることが当業者によって理解されるであろう。従って、同じ効果で１つの軸線で又は２つの軸線で同時に又は連続的に振動、平行移動することができ、又は光のスポット自体が固定拡散器に対して平行移動される方法を実施することができる。回転拡散器という用語は、本出願で使用される時、光（例えば、入射ビーム）のスポットと拡散器との間の光学的相互作用の関係があるこれらの形式の相対的平行移動の全てを包含することが想定されている。

【0025】

例えば、搭載式波長計及び帯域幅測定機器として本出願人の譲渡人によって販売されている波長計において販売されており、また、同じく本出願人の譲渡人によって販売されている波長計で見られる部品番号１０９９８４を作成する際に本出願人の譲渡人によって行われているように、例えば酸性フッ化物アンモニアでエッチングすることができる部品番号１０３９２９を作成するために、本出願人の譲渡人によって行われているように光学要素表面に紙やすりを掛けるという方法で作る拡散器１１０、例えばグランドグラス拡散器を回転させると、スペックルパターンが遠視野に移動する。スペックルパターンの動きを時間平均することにより、スペックルの影響が殆どゼロになる。レーザ（図示せず）の波長又はエタロン１８４の間隔を走査することにより、この影響を変えることができる。一定の入力帯域幅では、拡散器が回転しかつスペックルパターンが時間平均された時の方が検出器１８０上の位置の関数としてのフリンジの幅は、遥かに一定のものになる。拡散器の動きを止めた場合、検出器上の位置の関数としてのフリンジ幅の変動の再現可能なパターンが再び現れる。

【0026】

従って、本出願人は、例えば回転（移動）拡散器の挿入、及び／又はソースビームを拡散器に対して移動させることによって、例えば光源波面の時間依存及び／又は位置依存不規則変調を導入することにより、スペックル強度の空間依存を時間依存にする、分光計のための照明を提案した。従って、瞬間的なスペックル強度は、不規則に変る位置依存性によって一定の平均を持たせ、従って、移動するスペックルパターンの時間平均を空間的に均質に、すなわち、「平らな場」にすることができる。このようにして、本発明の実施形態の態様によれば、この光によって形成された時間平均した像のスペックル変調を大幅に抑制することができ、例えば画像で行われる測定、スペックルノイズの影響を受ける測定値、例えばより高い精度及び再現性でスペクトル帯域幅を判断するための分光計フリンジの幅の測定の不確実性又は誤差が小さくなる。

【0027】

本発明の実施形態の態様による一定の入力帯域幅では、本出願人は、利用する帯域幅検出機器の拡散特性を考慮に入れれば、検出器上の位置が変っている場合があるとしても、フリンジは一定の幅を有すると判断している。これらの位置は、照明スペクトルの波長及び計器の拡散特性の関数である。先に定めたような回転拡散器がなくても、フリンジの像を固定スペックルパターンで変調することができるが、これは、例えばフリンジの像の強度及び／又は幅のフリンジ測定に不確実性又は誤差を招く可能性がある。

【0028】

ここで図６を参照すると、２つの走査がピクセル位置で走査単位での仮想の全体的な一致によって示すように、例えば、数時間隔てるがビームの特性、例えば空間的干渉性が大幅に変化してしまうほど長くは隔てずに光源の波長を変える２回の異なる走査に対して水平軸線上に印したピクセル位置での右側フリンジ半径の位置の関数として、ＰＤＡ１８０でＦＷＨＭでのフリンジ測定値の振れを示す走査を示している。幅の変調は、光源波長の走査によって検出器、例えばＰＤＡにわたってフリンジが移動する時に見られる。スペックルパターンが緩やかに、例えば時間と共に波長の関数として変化するので、位置、例えばＰＤＡ上の横方向の位置による像のスペクトル変調は、図６に示すように探査して判断することができる。

【0029】

列挙されたピクセル位置で、予想される関数から最大でほぼ０．２５ピクセルの大幅な偏差があることが、走査によって示される。このプロットから、レーザ波長が２０ｐｍにわたって調整された時にはエタロンフリンジのＦＷＨＭの変動が大きいことが分る。変動は、一見すると不規則なように見えるが、２回の実施から得られたパターンの重なりによって証明されているように、非常に再現性のあるものであり、この２回の実施は、隔たりが３時間を上回ったとしても非常に似通ったものである。走査は、４回のバーストにわたって８００パルスの平均を反映している。それによって、例えば補間を通じて本出願人の現在の波長計用ソフトウエアがピクセルの１／１６までフリンジ幅を区別しようとする場合には、非常に大きなレベルのノイズ発生の可能性があることが分る。

【0030】

図７を参照すると、回転拡散器、例えば両面グランドグラス（ＤＳＧＧ）回転拡散器を備えた２回の実施と共に、図６に示す実施の一方の水平軸線に沿った拡大図を示している。回転拡散器により、０．１２３ピクセルの変化から０．０２７へと、偏差が大幅に小さくなっており、上述の理由から非常に大きな、ほぼ１桁分の減少であることが分る。図７は、回転又は移動拡散器１１０を追加した時、ノイズを大幅に低減することができることを示している。回転拡散器と共に、先に定めたように像を時間平均すると、図７に示すように位置によるフリンジ幅の測定値の変化が大幅に抑制される。塗り潰した四角と白抜きの四角によるプロットは、拡散器１１０が回転する状態のものであり、丸のデータ点によるプロットは、拡散器１１０が固定の状態のものである。この場合、ノイズの影響の抑制の程度は、以下で説明する図８に示す最良の場合の２．６倍である。これは、そのプロットの最悪の場合よりも１２倍を超えて良好であり、また４回のバーストにわたる８００パルスの平均値である。

【0031】

図８は、異なる種類の拡散器と異なる配置の照明器スリットに対して、図６に示すもののような変動の大きさを多少抑制することができることを示している。ツァイス拡散器は、グランドグラス拡散器ではないので回転式のものではない。ＳＳＧＧは、片面グランドグラス拡散器であり、ＤＳＧＧは、両面グランドグラス拡散器である。しかし、変動は、例えば、スペックルの影響の除外を目的とした回転拡散器又は他の何らかのビーム均質化は用いなければ、正確な測定に必要とされるレベルまで抑制することはできない。

【0032】

本出願人はまた、より正確にかつ一貫してＥ９５スペクトル幅と相関される測定値をもたらすことができる本発明の実施形態の態様による配置を提案する。この機器は、例えば図５に示すような波長計と比較すると、比較的非常にコンパクトに作ることができる。図９及び図１０に概略的に示す機器であれば、必要なのは、単一要素検出器１２０のみであり、それによってフォトダイオードアレイ１８０と関連の電子装置の複雑さを解決することができる。また、光学的レイアウトのために、機器１２０は、エタロン１３０の明度を１００％使用することができる。例えば、検出器１２２を光電子増倍管（図示せず）とすることができる事実と共に、この特徴により、必要とされる光の量が大幅に少なくて済み、その結果、エタロン１３０の寿命が長くなる。

【0033】

本発明の実施形態の態様による装置は、例えば、レーザビームのあらゆる空間−スペクトル関係を混乱させることができる例えば拡散部分１３２を利用する場合がある。エタロン１３０に至るビームの経路内の光学システムの次の部分は、拡散ビームを平行化するコリメータ１３４とすることができる。この平行光学器械１３４は、６ｍｍ径回折制限ビームの光学的要件が厳しいものではないことから単純なものとすることができる。平行化部分１３４に続く次の部分はエタロン１３０とすることができる。エタロン１３０は、例えば、光源レーザビーム４０のＥ９５概算値に等しい自由スペクトル領域（ＦＳＲ）を有する共焦点エタロン１３０とすることができる。図１１に示すように、平行板エタロン等、フリンジパターン発生分光計の現在の利用に反して、畳み込みスペクトル出力の重なりを厳密に回避するのではなく、波長計からこのような重なりを誘発するようにＦＳＲを選択する。従って、本出願においては、畳み込み帯域幅にほぼ等しいという用語表現は、交差部Ｉの正確な検出を可能にするべく、共焦点エタロン自体のスリット機能の暗線から十分に上方にこの重なりを誘発するように、共焦点エタロンのＦＳＲが、共焦点エタロンからの畳み込みスペクトル出力の十分に近くであることを意味する。

【0034】

次世代、例えば本出願人の譲渡人から販売されている「ＸＬＡ−２００」シリーズレーザに対しては、ＦＳＲは、約０．５ｐｍとすることができる。この小さなＦＳＲ値では、共焦点エタロンの使用は、ほぼ実際的に必須になる。例えば、ＭＯＰＡ構成のＡｒＦガス放電レーザシステムの場合の１９３ｎｍの波長と０．５ｐｍのＦＳＲを考慮すると、空気断絶間隔を有する共焦点エタロンの間隙距離は、実に１８．６８ｍｍ、すなわち、約０．７５インチになる可能性がある。共焦点エタロン１３０は、平行板エタロン、例えば図５に示すような１８４を凌ぐ優れた幾何学的な精巧さを有するべきである。また、例えば１８．６８ｍｍの曲率半径の場合、６ｍｍ径の発振ビームの最大入射角は、１０°未満になる。従って、より標準的な高反射率（ＨＲ）ＡｒＦコーティングでは、１３°未満の入射角の場合に反射率の大きな変化はないことから、その使用が可能になる。

【0035】

本発明の実施形態の態様によれば、エタロン１３０の直後は、検出部分１２２とすることができる。エタロン１３０は、平行化された入力と共に使用されることになるので、フリンジ撮像構成要素は不要になる。それによってアラインメント上の問題が発生し、かつ大きな空間を必要とする可能性がある長焦点距離システムが不要である。エタロン１３０と検出器１２２の間で必要なのは、例えば迷光を排除する開口１４０だけになる。検出器１２２は、図５に示すもののような以前のエタロン分光計デザインと異なって直線部分だけではなく、エタロン１３０の出力ビームを１００％受け止めることができる。従って、エタロン１３０の全明度を使用することができる。

【0036】

例えば、入力光４０のＥ９５を測定するために、エタロン１３０又は光源４０を走査することが必要になる。エタロン１２２の走査は、共焦点反射体１３２の間の間隙距離を物理的に変えるか又はこれらのミラー１３４、１３６の間のガス媒体の圧力を変えることによって行うことができる。本発明の実施形態の態様によれば、より簡単な走査方法は、以下でより詳細に説明するように、光源４０の波長又はソースビーム４０の入射角を走査することとすることができる。それによってＥ９５モニタにおいて移動部品が不要になる。エタロン１３０又は光源４０を走査した後、図１１に示すように、検出器１２２の出力信号から変調値を計算することができる。この変調値Ｍは、隣接ピークＡとＢの畳み込み強度曲線が、光源フリンジピークＡとＢの例えばＦＷＨＭ又は３０％最大でのＦＷ（ＦＭ３０Ｍ）帯域幅と比較するとＦＳＲが小さいために交差する、畳み込みフリンジピーク値のピーク値Ｐと交差値Ｉの間の差であるものとして示すように光源４０のＥ９５のマグニチュードに対してより相関すべきである。本出願人の譲渡人に譲渡された先に参照した現在特許出願中の特許出願に説明されているのと類似の較正法を用いて実際のＥ９５測定値を生成し、例えば検出器１２２出力部によって測定されるような変調値と、例えばＬＴＢ分光計を使用して例えば較正法で判断されるような公知のスペクトルから得られた実際の公知のＥ９５値との所定の関係を生成することができる。

【0037】

図１０に概略的に示す本発明の実施形態の態様によれば、例えば、変調光源５２によって送出されるようなランプ変調の段階的な変調にある音波によって励起することができる音響光学要素１５０、例えば音響光学変調器又はビーム拡散器を使用して、エタロン１３０にわたってソースビーム４０を空間的に、従って角度的にも走査することができる。音響光学要素１５０のこの変調は、複数の個別の角度で又は何らかのランプ関数における増加又は低減する角度の連続的走査時に、走査光源４０をエタロン１３０に送出することができる。本発明の実施形態の態様によれば、移動部品は不要であるので、走査速度は、極めて高速になる可能性がある。公知の音響光学変調器は、ＭＨｚ範囲の走査速度が可能であり、例えば、光パルス繰返し数依存の走査に適合するように適用することができる。

【0038】

本発明の実施形態の態様によれば、音響光学変調器１５０は、エタロン１３０のＦＳＲを包含するような角度範囲にわたってエタロン１３０を走査するような例えば変調器１５０に供給されるチャープ信号でエタロン１３０の走査機構を提供することができる。音響光学変調器１５０は、図５のエタロン実施形態に示す１８１Ｋ等、エタロン１３０内部の開口によるビニエットを緩和するためにできるだけエタロン１３０の入口近くに設置することができる。
入力光４０のＥ９５を測定する本発明の実施形態の態様によれば、少なくともＦＳＲ全体を通じて音響光学変調器によってエタロン１３０を走査することができる。エタロンを走査した後、検出信号から計算された上述の変調値を生成することができる。この変調値は、光源のＥ９５のマグニチュードに相関すべきである。次に、実際のＥ９５測定値を上述のように生成することができる。

【0039】

図９及び図１０に示す機器は、ＦＷＨＭ測定に使用することもできる。ＦＷＨＭ測定では、露光間の暗信号Ｄを基線に利用することができる。ＦＷＨＭ測定は、暗基線によって判断されるようなピーク信号に対して行われることになる。本発明の実施形態の態様によれば、他の測定、例えばＦＷ３０Ｍも可能である。
本発明の実施形態の態様によれば、例えば、帯域幅測定及び同様の測定で使用されるビーム中の空間的干渉性の破壊があり、この技術は、より正確でより大型のより高価な回折格子分光計による帯域幅測定にも等しく適用可能である。その経費及び大型であるという理由から、このような回折格子分光計（図示せず）は、上述の形式の搭載型波長計に十分に適合するものではないので、研究所及び製造において、例えば品質管理上の測定及び較正に関する作業向けに使用される程度であることが多い。しかし、本発明の実施形態の態様による上述のようなレーザ波長計のための搭載型の波長計による分光分析に対する改良点は、他の分光分析測定ツール、例えば回折格子分光計から取得可能な測定値の改善にも等しく適用可能である。

【0040】

本発明の開示した実施形態の態様は、開示した特定的な実施形態から変更することができることが、当業者によって理解されるであろう。作動面では、上述のビーム均質化装置及び方法は、レーザ出力パルスビーム経路において、例えばレーザ出力部、例えばそのような構成が当業技術で公知のようなＭＯＰＡ単一又は二重チャンバ構成のＰＡチャンバの出力部で実施することができる。これは、例えば、採用するあらゆるパルスストレッチャユニットの下流側を含むビーム送出ユニットにおいて、ビーム空間的干渉性を更に一層低減し、例えばスペックルの影響を更に一層低減するために実施することができる。更に、これらの装置及び方法は、測定ツール内のビーム経路、例えば、ＭＯチャンバ出力部、ＰＡチャンバ出力部、また、あらゆるビーム送出ユニット、例えばビーム送出ユニットからの出口とリソグラフィツールの入口でのビーム解析モジュールにおいて使用することができる。従って、ビーム経路という用語は、本明細書で使用される時、発振チャンバとその関連の線狭窄化モジュールとの間、当業技術で公知である線狭窄化モジュール自体の内部、二重チャンバＭＯＰＡ構成等を含む複数媒体レーザ構成中、任意のＭＯとＰＡとの間等を含むレーザチャンバの出口、及び更に、あらゆるビーム送出ユニット（ＢＤＵ）の紫外線を使用するツールの最終目的地に至るビーム経路等、そのようなパルス生成中のレーザ光パルスの経路のあらゆる部分を含む。同様に、プリズムを基本とするビームホモジナイザーを開示したが、当業者によって理解されると思われるように、他の形態の光学的ビーム均質化を用いて本発明の実施形態の態様の目的及び意図を実施することができ、また、ビームホモジナイザーという用語は、開示した実施形態及びそのような他のホモジナイザーを包含することが理解されるであろう。均質化は、例えば、水平又は垂直のような複数の軸線で実施することができ、回転を備えた均質化と共に上述のように実施することができ、また、ビームホモジナイザーという用語は、均質化のこれらの態様も組み込んだものであると解釈すべきである。ホモジナイザーは、レーザシステム自体のあらゆるビーム送出ユニットの上流側、又はビーム送出ユニットのレーザ光源と光を使用するツールとの中間にあるとすることができる。

【0041】

また、帯域幅及び中心波長のような測定項目の測定、特に帯域幅に関して本発明の実施形態の態様を使用する時の装置のためのいわゆる波長計は、測定誤差が発生しやすいことが公知である。特に、これは、搭載型の測定ツール、すなわち、パルスエネルギ検出器、波長検出器、帯域幅検出器に該当することであり、これらの検出器では、例えばエタロン又は他の拡散光学要素、例えば回折格子が、いわゆるスリット機能を有し、このスリット機能が光源スペクトルに畳み込むものであるので、実際には、すなわち、当業技術で公知のような何らかの推定及び計算によって畳み込み解除すべきである。しかし、例えば、本質的な帯域幅の得られる判断結果は、帯域幅の推定結果に過ぎない。本出願で使用するような帯域幅及び帯域幅測定値及び帯域幅検出結果では、特に当業技術で公知のような搭載型波長計の場合には、例えば、帯域幅の判断結果のこれらの態様を考慮に入れるべきである。波長計は、当業技術で公知のような搭載型の波長計検出器、帯域幅検出器、パルスエネルギ検出器に限定したものであり、例えば、より正確な分光計、例えば較正を目的とした例えば研究所及び製造で使用されるものではないと考えることができる。しかし、波長計とは、本明細書で使用される時、全ての形態のスペクトル及び中心波長測定ツールを意味し、これらの測定ツールでは、ビーム特性、例えば上述のような空間的干渉性は、例えば使用される帯域幅及び作動方法により推定結果を示す測定ツールの測定値及び最終的な出力の精度に影響を与える可能性がある。これらの測定ツールには、例えば、全ての形式の撮像分光計、例えば回折格子分光計、例えばＬＴＢ製であり、かつ例えば製造時のレーザ初期試験、帯域幅性能の現地試験、他の同様の研究所レベルの試験で利用されるＥＬＩＡＳを含むことができる。また、本出願で使用される時のソースビームという用語は、レーザ出力ビーム自体と、例えば解析を目的としたＢＤＵ内の搭載型、又は研究所／製造用測定ツールに発散するそのあらゆる部分との両方を意味することが理解されるであろう。また、上述のように、ビーム均質化は、特に本発明の実施形態の態様の測定を目的とした使用では、パルスストレッチを目的としたものではないことが理解されるであろう。時間的干渉長さは、重要であり、上述の光遅延経路は、少なくともその範囲内でありさえすればよいものであり、例えば、先に参照した現在特許出願中の特許出願及び参照した米国特許第６，５３５，５３１号に説明されているようなパルスストレッチのためのはるかに長い遅延ではなく、時間的干渉長さとほぼ同じ遅延とは、本出願で使用される時にこのような意味を有するものとする。また、全反射面又は最大反射面は、特に、例えば望ましい波長の範囲が得られるように反射率を調整するためのコーティングを有する光学要素の場合には、反射面の制限内である程度の吸収がそこで行われること、及び全反射性又は全反射又は最大反射性又は最大反射という用語は、材料、コーティング、光学要素の種類などのような所定の選択で達成することができる時の全反射又は最大反射性という意味であり、必ずしも１００％反射性というわけではないことが当業技術で公知のように理解されるであろう。

【0042】

また、撮像ミラーを使用する上記及び先に参照した特許及び特許出願に説明されているようなパルスストレッチャは、ビームを反転させ、従って、スペックルを低減する役目をすることができるが、本明細書で開示したこのような現象の特定の用途には、完全透過性のもの、例えばそれ自体がプリズム境界面で部分反射するものである先に開示したダブプリズムか、又はパルスストレッチャで使用される凸面ミラーと区別されるように、部分的に、すなわち、少なくとも内部的にそこに伝達してビームが全反射側面によって反射されるプリズムのいずれかである光学器械が必要であり、本出願で使用される時の透過性という用語は、本出願で開示するホモジナイザーを凸面撮像ミラーと区別することが意図されていることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】本発明の実施形態の態様による１つの可能な光学的配置の概略図である。

【図2】本発明の実施形態の態様による別の可能な光学的配置の概略図である。

【図3】本発明の実施形態の態様による別の可能な光学的配置の概略図である。

【図4】本発明の実施形態の態様による波長計の概略図である。

【図5】本発明の実施形態の態様に有用な波長計を示す図である。

【図5B1】図５による波長計の作動の態様の概略図である。

【図5B2】図５による波長計の作動の態様の概略図である。

【図5B3】図５による波長計の作動の態様の概略図である。

【図5B4】図５による波長計の作動の態様の概略図である。

【図5B5】図５による波長計の作動の態様の概略図である。

【図5B6】図５による波長計の作動の態様の概略図である。

【図5B7】図５による波長計の作動の態様の概略図である。

【図5C】図５による波長計に有用な検出器の態様を示す図である。

【図6】本発明の実施形態の態様を利用しない予想される関数からのＦＷＨＭ測定値の偏差のプロットを示す図である。

【図7】本発明の実施形態の態様によるＦＷＨＭ偏差の得られた改良のプロットを示す図である。

【図8】本発明の実施形態の態様によるスペックルノイズ低減の機能を示すプロットを示す図である。

【図9】本発明の実施形態の態様による波長計の概略図である。

【図10】図９に示す本発明の実施形態の態様の別の形態の概略図である。

【図11】本発明の実施形態の態様による帯域幅を分割する方法を例示する図である。

【符号の説明】

【0044】

１１０ 回転拡散器
１８１Ｄ 第１ステージ回折拡散器
１８４ エタロン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図5B1】

【図5B2】

【図5B3】

【図5B4】

【図5B5】

【図5B6】

【図5B7】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】