▶ サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-26
(54)【発明の名称】光学コンポーネントアライメントの装置及び方法
(51)【国際特許分類】
H01S 3/101 20060101AFI20231219BHJP
H01S 3/081 20060101ALI20231219BHJP
H01S 3/00 20060101ALN20231219BHJP
【ＦＩ】
H01S3/101
H01S3/081
H01S3/00 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023531502
(86)(22)【出願日】2021-12-02
(85)【翻訳文提出日】2023-07-13
(86)【国際出願番号】 US2021061538
(87)【国際公開番号】W WO2022132448
(87)【国際公開日】2022-06-23
(31)【優先権主張番号】63/126,067
(32)【優先日】2020-12-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】イエ，ホン
(72)【発明者】
【氏名】メイソン，エリック，アンダース
【テーマコード（参考）】
5F172
【Ｆターム（参考）】
5F172AD06
5F172AD07
5F172DD03
5F172NN11
5F172NR12
5F172ZZ02
(57)【要約】
光学パルスストレッチャにおいてビームスプリッタ等の光学コンポーネントを位置合わせする装置及び方法。光学ビームスプリッタの一部を通ったビームの入射スポットと、逆反射した入力ビームから分割したビームの一致する入射スポットと、をターゲットスポット上で位置合わせする。また、適正なビーム位置合わせを容易にするためレトロリフレクタを位置合わせする装置及び方法も開示される。蛍光材料を用いてビーム入射スポットを可視化することができる。
【選択図】図９Ａ
【選択図】図９Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
共焦点光学パルスストレッチャであって、第１の凹面ミラーと、
前記第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、
レトロリフレクタと、
前記第１の凹面ミラーと前記第２の凹面ミラーとの間に光学的に配置されたビームスプリッタであって、更に、第１の方向に進む第１のビームを前記第１の凹面ミラーへ誘導される第１のビーム部分と前記第１の方向に進む第２のビーム部分とに分割するように配置されたビームスプリッタと、を備え、
前記第１のビーム部分は、前記共焦点光学パルスストレッチャ内の閉鎖光路を通り、
前記光路は、前記第２の凹面ミラーと前記ビームスプリッタとの間のセグメントを含み、
前記レトロリフレクタは、前記第２のビーム部分を逆反射して前記第１の方向と反対の第２の方向に進む逆反射ビームを生成するように配置され、
前記ビームスプリッタは更に、前記逆反射ビームを、前記セグメントを通って前記第２の凹面ミラーに入射する第３のビーム部分に分割するように配置されている、共焦点光学パルスストレッチャ。
【請求項2】
前記レトロリフレクタは、調整可能チップ及びチルトを備えるミラーを含む、請求項１に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
【請求項3】
前記レトロリフレクタは、調整可能チップ及びチルトを備える折り畳みミラーと固定ミラーとを含み、前記折り畳みミラーは、前記第２のビーム部分を受けて前記固定ミラーの方へ方向転換するように配置され、
前記固定ミラーは、前記第２のビーム部分を反射して前記折り畳みミラーの方へ戻すように構成されている、請求項１に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
【請求項4】
前記ビームスプリッタを通過して前記第１の方向と逆の第２の方向に進む逆反射光を受け、前記光を方向転換するように配置されたアパーチャを有する反射要素と、前記方向転換された光を受けるように配置された蛍光スクリーンと、
を更に備える、請求項１に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
【請求項5】
前記反射要素は、前記ビームスプリッタを通過する前記光に対してある角度に向けられ、アパーチャを有する、請求項４に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
【請求項6】
前記ＵＶ反射要素は、前記光を方向転換するように配置された反射面を有する、請求項４に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
【請求項7】
共焦点光学パルスストレッチャにおけるビームスプリッタの位置合わせを容易にするための装置であって、前記共焦点光学パルスストレッチャは、少なくとも第１の凹面ミラーと、前記第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、を含み、
前記共焦点光学パルスストレッチャは更に、レトロリフレクタを含み、
前記ビームスプリッタは、前記第１の凹面ミラーと前記第２の凹面ミラーとの間に光学的に配置され、
前記ビームスプリッタは更に、第１のビームを前記第１の凹面ミラーへ誘導される第１のビーム部分と前記第１の方向に前記レトロリフレクタの方へ進む第２のビーム部分とに分割するように配置され、
前記レトロリフレクタは、前記第２のビーム部分を逆反射して逆反射ビームを生成するように配置され、
前記第１のビーム部分は、前記共焦点光学パルスストレッチャ内の光路を通り、
前記ビーム経路は、前記第２の凹面ミラーと前記ビームスプリッタとの間のセグメントを含み、
前記ビームスプリッタは更に、前記逆反射ビームを、前記第２のミラーへ進む第１の部分と前記ビームスプリッタを通過する第２の部分とに分割するように配置され、
前記装置は、
前記ビームスプリッタを通過する逆反射ビーム光の前記第２の部分を受け、前記光を方向転換するように配置されたアパーチャを有する反射要素と、
前記方向転換された光を受けるように配置された蛍光スクリーンと、
を備える、装置。
【請求項8】
前記反射要素は、前記ビームスプリッタを通過する前記逆反射ビームの前記第２の部分に対してある角度に向けられ、アパーチャを有する、請求項７に記載の装置。
【請求項9】
前記反射要素は、逆反射ビームの前記第２の部分を方向転換するように配置された反射面を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項10】
共焦点光学パルスストレッチャにおいてビームスプリッタを位置合わせする方法であって、前記共焦点光学パルスストレッチャは、少なくとも第１の凹面ミラーと、前記第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、を含み、
前記ビームスプリッタは、前記第１の凹面ミラー上の第１のスポットと前記第２の凹面ミラー上の第２のスポットとの間に光学的に配置され、
前記ビームスプリッタは更に、第１の方向に進む第１の入来ビームを前記第１のスポットへ誘導される第１のビーム部分と前記第１の方向にレトロリフレクタの方へ進み続ける第２のビーム部分とに分割するように配置され、
前記第１のビーム部分は、前記共焦点光学パルスストレッチャ内の光路を通り、
前記光路は、前記第２のスポットと前記ビームスプリッタとの間のセグメントを含み、
前記第１のビーム部分は、前記第２のミラーの前記第２のスポットに当たり、
前記方法は、
前記第２のビーム部分を、前記第１の方向と反対の第２の方向の戻り経路に沿って前記ビームスプリッタへ逆反射することと、
前記逆反射された第２のビーム部分を、前記ビームスプリッタから前記第２のスポットへ進むビームと前記第２の方向に進み続ける第３のビーム部分とに分割することと、
前記分割した逆反射された第２のビーム部分を前記第２のミラー上の前記第２のスポットに入射するように位置合わせすることと、
を含む、方法。
【請求項11】
前記第３のビーム部分の一部を蛍光スクリーンに当てて像を生成することと、前記像が所定の特徴を有するか否かの判定に少なくとも部分的に基づいて前記レトロリフレクタを位置合わせすることと、
を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記第３のビーム部分の一部を蛍光スクリーンに当てて像を生成することは、アパーチャを有する反射要素を用いて前記第３のビーム部分の少なくとも一部を前記蛍光スクリーン上へ反射することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記像が所定の特徴を有するか否かの判定は、前記像が前記アパーチャの周縁から対称的に反射された光を含むか否かを判定することを含む、請求項１１に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
[0001] 本出願は、２０２０年１２月１６日に出願された「APPARATUS FOR AND METHOD OF OPTICAL COMPONENT ALIGNMENT FIELD」と題する米国出願第６３／１２６，０６７号に対する優先権を主張する。これは援用により全体が本願に含まれる。
[0001] 本出願は、２０２０年１２月１６日に出願された「APPARATUS FOR AND METHOD OF OPTICAL COMPONENT ALIGNMENT FIELD」と題する米国出願第６３／１２６，０６７号に対する優先権を主張する。これは援用により全体が本願に含まれる。
【0002】
[0002] 本出願は、例えばリソグラフィ装置において用いられる光学コンポーネントを位置合わせするためのシステム及び方法に関し、特に、レーザ源の出力のパルスを伸長するために有用な光学パルスストレッチャのコンポーネントに関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを半導体材料のウェーハ等の基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する。マスク又はレチクル等のパターニングデバイスを使用して、ウェーハの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。パターンの転写は通常、基板上に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分を含んでいる。
【0004】
[0004] リソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行にあるいは反対方向に同期的にスキャンしながらパターンをスキャン方向に放射ビームでスキャンすることにより各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナと、を含む。また、パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へパターンを転写することが可能である。本明細書では、簡略化のため、ステッパ及びスキャナの双方を単にスキャナと呼ぶ。
【0005】
[0005] パターンを照明し、これを基板上に投影するために用いられる光源は、多数の構成のうちいずれか１つとすることができる。リソグラフィシステムで一般的に用いられる深紫外線エキシマレーザには、２４８ｎｍ波長のフッ化クリプトン（ＫｒＦ）レーザと、１９３ｎｍ波長のフッ化アルゴン（ＡｒＦ）レーザと、が含まれる。レーザ源は、高パワーガス放電レーザシステムの出力のパルスを伸長するための光学パルスストレッチャを含むことができる。
【0006】
[0006] リソグラフィスキャナ性能に対する新たな要件では、より長いパルス長が必要である。これは、パルス長の時間積分２乗（ＴＩＳ：time integral square）で測定される。例えば、チップフィーチャのエッジ配置誤差（ＥＰＥ：Edge Placement Error）を改善するには、より長いＴＩＳが必要となる。所望のＴＩＳを達成するため、光学パルスストレッチャ（ＯＰｕＳ：optical pulse stretcher）を用いてパルスを伸長する。ＴＩＳの増大には、より大型のＯＰｕＳが必要である。ＯＰｕＳのサイズが大きくなると、ＯＰｕＳのコンポーネントが適正に光学アライメントされていることがいっそう重要となる。
【0007】
[0007] ＯＰｕＳのコンポーネントを位置合わせする従来の方法は、ＯＰｕＳ外装を開き、位置合わせを行うコンポーネントの光学表面の近くにターゲットカードを物理的に位置決めすることを含む。次いで、ターゲットカードのビームの入射位置（又はフットプリント（footprint））に基づいて、入来ビームを位置合わせする。次いで、位置合わせを必要とする次の光学コンポーネントにターゲットカードをシフトし、これを、位置合わせする必要がある全ての光学コンポーネントが適正に位置合わせされるまで続ける。本明細書で用いる場合、「光線」及び「ビーム」は同じ意味を有する。
【0008】
[0008] 開放ビーム紙ターゲットアライメント（open beam paper target alignment）と呼ばれることがあるこのアライメントプロセスでは、カードを配置するため、密閉されたレーザ外装を開ける必要がある。これは開放ビーム動作のリスクを伴うので、アライメントを行っている人の皮膚をＵＶ放射に暴露するのを避けるため、非常に注意深く実行しなければならない。また、これは時間がかかり、大量の手動操作を必要とする。これは、位置合わせしている光学表面を汚染に暴露し、結果として重要な光学コンポーネントの光学寿命を縮める可能性がある。また、ビームアライメントターゲットを設定する複雑さとビーム位置の主観的判断のため、正確なアライメントを達成することが難しい。
【0009】
[0009] また、アライメントプロセスは、ＯＰｕＳ内のビームスプリッタを位置合わせすることも含む。このプロセスはいくつかのステップを含むが、アライメントプロセス中にビームがミラーのうち１つから「外れた（fall off of）」場合、すなわちミラーに当たらなかった場合、それらのステップの一部を繰り返す必要があり得る。これは、アライメントの実行に必要な時間を大幅に増大する可能性がある。
【0010】
[0010] この状況で、開示される主題に対する必要性が生じる。
【発明の概要】
【0011】
[0011] 以下は、１つ以上の実施形態の基本的な理解を得るため、これらの実施形態の簡潔な要約を与える。この要約は、想定される全ての実施形態の広範な概要でなく、全ての実施形態の重要な又は不可欠な要素を識別することを意図しておらず、任意の又は全ての実施形態の範囲を画定することも意図していない。その唯一の目的は、後に提示される更に詳細な説明に対する準備として、１つ以上の実施形態のいくつかの概念を簡略化された形態で提示することである。
【0012】
[0012] 実施形態の一態様によれば、適正なビームアライメントを容易にするため、カメラシステムを用いて、ミラー等のＯＰｕＳコンポーネント上のビーム位置を監視する。いくつかの実施形態では、像統合光学システムを用いて、左ミラーバンク及び右ミラーバンクの双方のような複数の光学フィーチャからの像を統合し、これらの像を同時にカメラシステムに提示する。これによって設計を簡略化し、フィーチャを別個に検査する複数のカメラを有するコストを回避する。実施形態の一態様によれば、カメラシステムをＯＰｕＳ外装のパージボリュームの外側に設置することで、開放ビーム動作のリスクを軽減すると共にパージの破壊（breaking）を回避する。本明細書で用いる場合、「カメラ」という用語は、像をキャプチャする（変換する）ための任意のデバイス、システム、又は装置を包含することが意図される。
【0013】
[0013] 実施形態の一態様によれば、アライメント中に、「蛍光フットプリント（florescence footprint）」によって明らかになるビームの入射位置が、位置合わせされているコンポーネントのアライメントフィーチャと一致するか又は重複するように位置決めされる。例えば、光学コンポーネントがＯＰｕＳ内のダイクロイックミラーである場合、ビーム位置決めを容易にするため、ダイクロイックミラーを介して後面支持板上にアライメントフィーチャを配置すればよい。
【0014】
[0014] 従って、いくつかの実施形態によれば、カメラシステムの使用は、アライメント中に必要な開放ビーム動作の量を最小限に抑える。これは、アライメント手順の安全性を大幅に改善する。また、このアライメントシステムの非接触の性質は、表面汚染のリスクを含む直接的な近接光学部品の取り扱いに内在するリスクを軽減する。また、このシステムは、外装の開放とパージの破壊が必要でなくなると共に、手動ターゲット位置決めが行われないので、ＯＰｕＳモジュールの現場サービス時間を著しく短縮することができる。
【0015】
[0015] 実施形態の一態様によれば、光学コンポーネントが開示される。この光学コンポーネントは、可視光に対して透明なウィンドウを含む密閉外装と、外装内の第１の位置に位置決めされた第１の光学フィーチャと、外装内の第２の位置に位置決めされた第２の光学フィーチャと、第１の光学フィーチャからの第１の光学フィーチャ光及び第２の光学フィーチャからの第２の光学フィーチャ光を受けるように配置されると共に、ウィンドウを介して第１の光学フィーチャ光及び第２の光学フィーチャ光を方向転換して、第２の光学フィーチャ光からの像と並置された第１の光学フィーチャ光からの像を形成するように適合された像統合モジュールと、を備える。光学コンポーネントは光学パルスストレッチャとすることができる。第１の光学フィーチャは第１のミラーを含み、第２の光学フィーチャは第２のミラーを含み得る。第１のミラーは第１の凹面ダイクロイックミラーを含み、第２のミラーは第２の凹面ダイクロイックミラーを含み得る。第１の光学フィーチャ及び第２の光学フィーチャは像統合モジュールに対して実質的に対称的に位置決めされ得る。
【0016】
[0016] 実施形態の別の態様によれば、像統合モジュールは、第１の光学フィーチャからの光を方向転換するように配置された第１の反射面と、第２の光学表面からの光を方向転換するように配置された第２の反射面と、を含み得る。第１の反射面は第１のプリズムの第１のプリズム反射面を含み、第２の反射面は第２のプリズムの第２のプリズム反射面を含み得る。像統合モジュールは、第１の光学フィーチャの方へ向けられた第１の反射面と第２の光学フィーチャの方へ向けられた第２の反射面とを有するプリズムを含み得る。像統合モジュールは、２つの平坦な面取りしたミラーを含み得る。
【0017】
[0017] 実施形態の別の態様によれば、光学コンポーネントは更に、外装内の第３の位置に位置決めされた第３の光学フィーチャと、外装内の第４の位置に位置決めされた第４の光学フィーチャと、を含み得る。像統合モジュールは、第３の光学フィーチャからの第３の光学フィーチャ光と第４の光学フィーチャからの第４の光学フィーチャ光とを受けるように配置され、第３の光学フィーチャ光及び第４の光学フィーチャ光を組み合わせると共にウィンドウを介して方向転換して、第４の光学フィーチャ光からの像に隣接して第３の光学フィーチャ光からの像を形成するように適合されている。
【0018】
[0018] 実施形態の別の態様によれば、光学コンポーネントは更に、ウィンドウを介して第１の光学フィーチャ光及び第２の光学フィーチャ光を受けるように配置されたカメラシステムを含み得る。カメラシステムは、ウィンドウを介して第１の光学フィーチャ光及び第２の光学フィーチャ光を受けるように配置されたレンズシステムと、レンズシステムから第１の光学フィーチャ光及び第２の光学フィーチャ光を受けるように配置されたカメラと、を含み得る。光学コンポーネントは更に、第１の光学フィーチャ光及び第２の光学フィーチャ光の光路を曲げるため、像統合モジュールとウィンドウとの間に光学的に位置決めされた折り畳みミラーを含み得る。
【0019】
[0019] 実施形態の別の態様によれば、第１の光学フィーチャ及び第２の光学フィーチャのち少なくとも１つは調整可能とすることができ、更に、第１の光学フィーチャ及び第２の光学フィーチャのうち少なくとも１つの向きを調整するため、第１の光学フィーチャ及び第２の光学フィーチャのうち少なくとも１つに機械的に結合されたアクチュエータを含み得る。
【0020】
[0020] 実施形態の別の態様によれば、第１の光学フィーチャは第１の蛍光材料及び第１のアライメントフィーチャを含み、第２の光学フィーチャは第２の蛍光材料及び第２のアライメントフィーチャを含み得る。第１の光学フィーチャは、可視光に対して透明な第１の基板及びＵＶ放射を反射する第１の反射性コーティングを含む第１のミラーと第１のミラーサポートとを含み、第２の光学フィーチャは、可視光に対して透明な第２の基板及びＵＶ放射を反射する第２の反射性コーティングを含む第２のミラーと第２のミラーサポートとを含み得る。第１のミラーサポートは、第１のミラーサポートの前面上に第１のアライメントフィーチャを含み、第２のミラーサポートは、第２のミラーサポートの前面上に第２のアライメントフィーチャを含み得る。第１のアライメントフィーチャは第１のミラー上の位置合わせされたビームフットプリントの位置に対応し、第２のアライメントフィーチャは第２のミラー上の位置合わせされたビームフットプリントの位置に対応し得る。
【0021】
[0021] 実施形態の別の態様によれば、第１の光学フィーチャは第１の蛍光材料を含む第１の反射性コーティングを含み、第２の光学フィーチャは第２の蛍光材料を含む第２の反射性コーティングを含み得る。第１の蛍光材料は第１の基板の後面上に提供され、第２の蛍光材料は第２の基板の後面上に提供され得る。第１の蛍光材料は第１のミラーサポートの前面上に提供され、第２の蛍光材料は第２のミラーサポートの前面上に提供され得る。第１のミラーサポートは第１の蛍光材料を含み、第２のミラーサポートは第２の蛍光材料を含み得る。
【0022】
[0022] 実施形態の別の態様によれば、光学コンポーネントが開示される。この光学コンポーネントは、可視光に対して透明なウィンドウを含む密閉外装と、外装内の第１の視野内に位置決めされた第１の光学フィーチャと、外装内の第１の視野内に位置決めされた第２の光学フィーチャと、第１の視野から第１の視野光を受けるように配置されると共に、第１の視野光を組み合わせてウィンドウを介して方向転換するように適合された像統合モジュールと、を備える。像統合モジュールは平面状鏡面を含むことができ、この平面状鏡面は、平面状鏡面の中心を通ると共に第１の視野に対して実質的に平行である線に対して、以下で与えられる角度θだけ傾斜している。
【0023】
[0023]
【数1】
【0024】
[0024] ここで、ｈは第１の視野の高さであり、ｄは第１の視野の中心と平面状鏡面の中心との間の垂直方向距離であり、ｓは第１の視野と平面状鏡面の中心との間の水平方向距離である。
【0025】
[0025] 実施形態の別の態様によれば、ウィンドウを有する密閉外装内に配置された複数の光学フィーチャを位置合わせする方法が開示される。この方法は、各光学フィーチャからの光を組み合わせて組み合わせ光信号を生成することと、ウィンドウを介して外装外へ組み合わせ光信号を誘導することと、組み合わせ光信号に少なくとも部分的に基づいて複数の光学フィーチャのうち少なくともいくつかを位置合わせすることと、を含む。方法は更に、ウィンドウを介して外装外へ組み合わせ光信号を誘導した後に、密閉外装の外側に位置決めされると共に組み合わせ光信号を受けるよう配置されたカメラシステムを用いて組み合わせ光信号を結像することを含み得る。複数の光学フィーチャの各々は、アライメントフィーチャと、光学フィーチャ上に入射するＵＶビームの可視フットプリントを発生するように配置された蛍光材料と、を含み得る。方法は更に、各光学フィーチャからの光を組み合わせて組み合わせ光信号を生成する前に、各光学フィーチャをＵＶ放射ビームに暴露することと、各光学フィーチャ上にＵＶ放射ビームの照明フットプリントを発生することと、を含み得る。組み合わせ光信号に少なくとも部分的に基づいて複数の光学フィーチャのうち少なくともいくつかを位置合わせすることは、各光学フィーチャにおいて照明フットプリントとアライメントフィーチャとの位置関係に少なくとも部分的に基づいて複数の光学フィーチャのうち少なくともいくつかを位置合わせすることを含み得る。位置合わせは、複数の光学フィーチャのうち１つ以上を調整することを含み得る。複数の光学フィーチャのうち１つ以上を調整することは、複数の光学フィーチャのうち１つ以上のそれぞれに機械的に結合された１つ以上のアクチュエータを手動で動作することを含み得る。複数の光学フィーチャのうち１つ以上を調整することは、複数の光学フィーチャのうち１つ以上のそれぞれに機械的に結合された１つ以上のモータ駆動アクチュエータを作動するため信号を供給することを含み得る。複数の光学フィーチャのうち１つ以上を調整することは、複数の光学フィーチャのうち１つ以上の向きを調整することを含み得る。
【0026】
[0026] 実施形態の別の態様によれば、共焦点光学パルスストレッチャにおいてビームスプリッタを位置合わせする方法が開示される。共焦点光学パルスストレッチャは、少なくとも第１の凹面ミラーと、この第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、を含む。ビームスプリッタは、第１の凹面ミラー上の第１のスポットと第２の凹面ミラー上の第２のスポットとの間に光学的に（すなわちそれらの間の光路上に）配置されている。ビームスプリッタは更に、第１の方向に進む第１の入来ビームを、第１のスポットへ誘導される第１のビーム部分と第１の方向にレトロリフレクタの方へ進み続ける第２のビーム部分とに分割するように配置されている。第１のビーム部分は共焦点光学パルスストレッチャ内の光路を通り、この光路は第２のスポットとビームスプリッタとの間のセグメントを含む。第１のビーム部分は第２のミラーの第２のスポットに当たる。方法は、第２のビーム部分を、第１の方向と反対の第２の方向の戻り経路に沿ってビームスプリッタへ逆反射することと、逆反射された第２のビーム部分を、ビームスプリッタから第２のスポットへ進むビームと第２の方向に進み続ける第３のビーム部分とに分割することと、分割した逆反射された第２のビーム部分を第２のミラーの第２のスポットに入射するように位置合わせすることと、を含む。方法は更に、第３のビーム部分の一部を蛍光スクリーンに当てて像を生成することと、この像が所定の特徴を有するか否かの判定に少なくとも部分的に基づいてレトロリフレクタを位置合わせすることと、を含み得る。第３のビーム部分の少なくとも一部を蛍光スクリーンに当てて像を生成することは、アパーチャを有する反射要素を用いて第３のビーム部分の少なくとも一部を蛍光スクリーン上へ反射することを含み得る。像が所定の特徴を有するか否かの判定は、像がアパーチャの周縁から対称的に反射された光を含むか否かを判定することを含む。
【0027】
[0027] 実施形態の別の態様によれば、共焦点光学パルスストレッチャが開示される。この共焦点光学パルスストレッチャは、第１の凹面ミラーと、第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、レトロリフレクタと、第１の凹面ミラーと第２の凹面ミラーとの間に光学的に配置されたビームスプリッタであって、更に、第１の方向に進む第１のビームを第１の凹面ミラーへ誘導される第１のビーム部分と第１の方向に進む第２のビーム部分とに分割するように配置されたビームスプリッタと、を備える。第１のビーム部分は共焦点光学パルスストレッチャ内の閉鎖光路を通り、この光路は第２の凹面ミラーとビームスプリッタとの間のセグメントを含む。レトロリフレクタは、第２のビーム部分を逆反射して第１の方向と反対の第２の方向に進む逆反射ビームを生成するように配置されている。ビームスプリッタは更に、逆反射ビームを、セグメントを通って第２の凹面ミラーに入射する第３のビーム部分に分割するように配置されている。レトロリフレクタは、調整可能チップ及びチルト（adjustable tip and tilt）を備えるミラーを含み得る。レトロリフレクタは、調整可能チップ及びチルトを備える折り畳みミラーと固定ミラーとを含み、折り畳みミラーは第２のビーム部分を受けて固定ミラーの方へ方向転換するように配置され、固定ミラーは第２のビーム部分を反射して折り畳みミラーの方へ戻すように構成され得る。共焦点光学パルスストレッチャは更に、ビームスプリッタを通過して第１の方向と逆の第２の方向に進む逆反射光を受け、この光を方向転換するように配置されたアパーチャを有する反射要素と、方向転換された光を受けるように配置された蛍光スクリーンと、を含み得る。反射要素は、ビームスプリッタを通過する光に対してある角度に向けられ、アパーチャを有し得る。ＵＶ反射要素は、光を方向転換するように配置された反射面を有し得る。
【0028】
[0028] 実施形態の別の態様によれば、共焦点光学パルスストレッチャにおけるビームスプリッタの位置合わせを容易にするための装置が開示される。共焦点光学パルスストレッチャは、少なくとも第１の凹面ミラーと、第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、を含む。共焦点光学パルスストレッチャは更にレトロリフレクタを含む。ビームスプリッタは、第１の凹面ミラーと第２の凹面ミラーとの間に光学的に配置されている。ビームスプリッタは更に、第１のビームを第１の凹面ミラーへ誘導される第１のビーム部分と第１の方向にレトロリフレクタの方へ進む第２のビーム部分とに分割するように配置されている。レトロリフレクタは、第２のビーム部分を逆反射して逆反射ビームを生成するように配置されている。第１のビーム部分は共焦点光学パルスストレッチャ内の光路を通り、このビーム経路は第２の凹面ミラーとビームスプリッタとの間のセグメントを含む。ビームスプリッタは更に、逆反射ビームを、第２のミラーへ進む第１の部分とビームスプリッタを通過する第２の部分とに分割するように配置されている。装置は、ビームスプリッタを通過する逆反射ビーム光の第２の部分を受け、この光を方向転換するように配置されたアパーチャを有する反射要素と、方向転換された光を受けるように配置された蛍光スクリーンと、を備える。反射要素は、ビームスプリッタを通過する逆反射ビームの第２の部分に対してある角度に向けられ、アパーチャを有し得る。反射要素は、逆反射ビームの第２の部分を方向転換するように配置された反射面を有し得る。
【0029】
[0029] 本発明の更なる特徴及び利点並びに本発明の様々な実施形態の構造及び作用は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。本発明は、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に記載されている。本明細書に含まれる教示に基づいて当業者は更なる実施形態を容易に思いつくであろう。
【図面の簡単な説明】
【0030】
[0030] 本明細書に組み込まれ本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の実施形態の方法及びシステムを、限定としてではなく例として説明する。図面は更に、詳細な説明と併せて、本明細書に提示されている方法及びシステムの原理を説明するように、また、当業者がこの方法及びシステムを作製し使用できるように機能する。図面中、同じ参照番号は同一の又は機能的に類似の要素を表す。
【0031】
【図1】[0031] 開示される主題の一態様に従ったフォトリソグラフィシステムの全体的な広い概念を示す、一定の縮尺通りではない概略図である。
【図2】[0032] 開示される主題の一態様に従ったリソグラフィシステムで用いられるレーザシステムの全体的な広い概念を示す、一定の縮尺通りではない概略図である。
【図3】[0033] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャの図である。
【図4】[0034] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図5A】[0035] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図5B】[0035] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図6】[0036] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャの一方側におけるミラーの配置を示す部分斜視図である。
【図7】[0037] 光学コンポーネント内の光学フィーチャを位置合わせする従来の方法を示す図である。
【図8A】[0038] 開示される主題の一態様に従った、光学フィーチャを位置合わせするためのシステムを示す図である。
【図8B】[0038] 開示される主題の一態様に従った、光学フィーチャを位置合わせするためのシステムを示す図である。
【図9A】[0039] 開示される主題の一態様に従った、光学フィーチャを位置合わせするためのシステムを示す図である。
【図9B】[0040] 開示される主題の一態様に従った、光学フィーチャを位置合わせするためのシステムにおける像の並置を示す図である。
【図10】[0041] 開示される主題の一態様に従った、最大の視野を達成するための条件を示す図である。
【図11A】[0042] 開示される主題の一態様に従った像統合モジュールの代替的なコンポーネントを示す。
【図11B】[0042] 開示される主題の一態様に従った像統合モジュールの代替的なコンポーネントを示す。
【図11C】[0043] 開示される主題の一態様に従った、光学像統合モジュール内のコンポーネントの配置が視野に及ぼす効果を示す図である。
【図12A】[0044] 開示される主題の一態様に従った、光学フィーチャを位置合わせするためのシステムを示す図である。
【図12B】[0045] 開示される主題の一態様に従った、光学フィーチャを位置合わせするためのシステムにおける像の並置を示す図である。
【図13A】[0046] 開示される主題の態様に従った光学フィーチャの構造の態様を示す。
【図13B】[0046] 開示される主題の態様に従った光学フィーチャの構造の態様を示す。
【図13C】[0046] 開示される主題の態様に従った光学フィーチャの構造の態様を示す。
【図13D】[0046] 開示される主題の態様に従った光学フィーチャの構造の態様を示す。
【図14A】[0047] 開示される主題の態様に従った光学フィーチャの構造の態様を示す。
【図14B】[0047] 開示される主題の態様に従った光学フィーチャの構造の態様を示す。
【図14C】[0047] 開示される主題の態様に従った光学フィーチャの構造の態様を示す。
【図14D】[0047] 開示される主題の態様に従った光学フィーチャの構造の態様を示す。
【図15A】[0048] 開示される主題の一態様に従った、アライメントプロセス前のＵＶフットプリント及びアライメントマークの相対的な位置決めを示す。
【図15B】[0048] 開示される主題の一態様に従った、アライメントプロセス後のＵＶフットプリント及びアライメントマークの相対的な位置決めを示す。
【図16】[0049] 開示される主題の一態様に従った、光学コンポーネントの光学フィーチャを位置合わせする方法を示すフローチャートである。
【図17】[0050] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図18】[0051] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図19】[0052] 開示される主題の一態様に従った、光学コンポーネントの光学フィーチャを位置合わせする方法を示すフローチャートである。
【図20】[0053] 開示される主題の一態様に従った、光学コンポーネントの光学フィーチャを位置合わせする方法を示すフローチャートである。
【図21】[0054] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図22】[0055] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図23A】[0056] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図23B】[0057] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の光線の様々な位置合わせ条件を示す図である。
【図24】[0058] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図25】[0059] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図26】[0060] 開示される主題の一態様に従った、光学コンポーネントの光学フィーチャを位置合わせする方法を示すフローチャートである。
【図27】[0061] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図28】[0062] 開示される主題の一態様に従った光学パルスストレッチャ内の様々な光路を示す図である。
【図29A】[0063] 開示される主題の一態様に従った、光学パルスストレッチャ内の逆反射光線の様々な位置合わせによって生じ得るパターンを示す図である。
【図29B】[0063] 開示される主題の一態様に従った、光学パルスストレッチャ内の逆反射光線の様々な位置合わせによって生じ得るパターンを示す図である。
【図29C】[0063] 開示される主題の一態様に従った、光学パルスストレッチャ内の逆反射光線の様々な位置合わせによって生じ得るパターンを示す図である。
【図30A】[0064] 開示される主題の一態様に従った、光学パルスストレッチャにおいて逆反射光線を位置合わせするためのモジュール内のアパーチャ板の態様を示す図である。
【図30B】[0064] 開示される主題の一態様に従った、光学パルスストレッチャにおいて逆反射光線を位置合わせするためのモジュール内のアパーチャ板の態様を示す図である。
【図30C】[0064] 開示される主題の一態様に従った、光学パルスストレッチャにおいて逆反射光線を位置合わせするためのモジュール内のアパーチャ板の態様を示す図である。
【0032】
[0065] 本発明の更なる特徴及び利点並びに本発明の様々な実施形態の構造及び作用は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。本発明は、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に記載されている。本明細書に含まれる教示に基づいて当業者は更なる実施形態を容易に思いつくであろう。
【発明を実施するための形態】
【0033】
[0066] 本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ１つ以上の実施形態を開示する。開示される１つ又は複数の実施形態は本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は開示される１つ又は複数の実施形態に限定されない。本発明は、本明細書に添付される特許請求の範囲によって定義される。
【0034】
[0067] 記載された１つ又は複数の実施形態、及び本明細書で「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などに言及した場合、それは記載された１つ又は複数の実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含むことができるが、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、又は特性を含まないことがあることを示す。更に、このようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。更に、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又は特性について記載している場合、明示的に記載されているか、記載されていないかにかかわらず、このような特徴、構造、又は特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識の範囲内にあることが理解される。
【0035】
[0068] 「下（beneath）」、「下（below）」、「下（lower）」、「上（above）」、「上（on）」、「上（upper）」などのような空間的に相対的な用語は、図に示すように、ある要素又は特徴と別の１つ又は複数の要素又は１つ又は複数の特徴との関係を説明するのを容易にするために、本明細書で使用され得る。空間的に相対的な用語は、図に示されている方向に加えて、使用中又は動作中のデバイスの様々な方向を包含することを意図している。装置は、他の方法で方向付けられてもよく（９０度又は他の方向に回転されてもよい）、本明細書で使用される空間的に相対的な記述語は、同様にそれに応じて解釈され得る。
【0036】
[0069] 特定の実施形態を詳細に説明する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示的な環境を示すことが有益である。図１を参照すると、フォトリソグラフィシステム１００は照明システム１０５を含む。以下で更に充分に記載する通り、照明システム１０５は、パルス光ビーム１１０を生成してこれをフォトリソグラフィ露光装置又はスキャナ１１５へ誘導する光源を含む。フォトリソグラフィ露光装置又はスキャナ１１５は、ウェーハ１２０上にマイクロ電子フィーチャをパターン形成する。ウェーハ１２０はウェーハテーブル１２５上に配置されている。ウェーハテーブル１２５は、ウェーハ１２０を保持するように構築され、特定のパラメータに従ってウェーハ１２０を正確に位置決めするよう構成されたポジショナ（図示せず）に接続されている。
【0037】
[0070] フォトリソグラフィシステム１００は、例えば２４８ナノメートル（ｎｍ）又は１９３ｎｍの波長のような、深紫外線（ＤＵＶ）範囲内の波長を有する光ビーム１１０を用いる。ウェーハ１２０上にパターン形成できるマイクロ電子フィーチャの最小サイズは光ビーム１１０の波長に依存し、波長が短くなればなるほど小さい最小フィーチャサイズが可能となる。光ビーム１１０の波長が２４８ｎｍ又は１９３ｎｍである場合、マイクロ電子フィーチャの最小サイズは例えば５０ｎｍ以下であり得る。光ビーム１１０の帯域幅は、光ビーム１１０の光エネルギが様々な波長にわたってどのように分布しているかに関する情報を含む光スペクトル（又は放出スペクトル）の実際の瞬時帯域幅であり得る。スキャナ１１５は、例えば１つ以上のコンデンサレンズ、マスク、及び対物系機構を有する光学機構を含む。マスクは、１つ以上の方向に沿って、例えば光ビーム１１０の光軸に沿って又は光軸に対して垂直な面内で、移動可能である。対物系機構は投影レンズを含み、マスクからウェーハ１２０上のフォトレジストへ像転写を行うことを可能とする。照明システム１０５は、マスクに入射する光ビーム１１０の角度範囲を調整する。また、照明システム１０５は、マスクにおける光ビーム１１０の強度分布を均質にする（均一にする）。
【0038】
[0071] スキャナ１１５は、いくつかの特徴部（feature）の中でも特に、リソグラフィコントローラ１３０と、空調デバイスと、様々な電気コンポーネントのための電力供給と、を含むことができる。リソグラフィコントローラ１３０は、ウェーハ１２０にどのように層をプリントするかを制御する。リソグラフィコントローラ１３０は、プロセスレシピ等の情報を記憶しているメモリを含む。プロセスプログラム又はレシピは、例えば使用するマスクや、露光に影響を及ぼす他のファクタに基づいて、ウェーハ１２０に対する露光の長さを決定する。リソグラフィの間、光ビーム１１０の複数のパルスがウェーハ１２０の同一エリアを照明して照明ドーズを構成する。
【0039】
[0072] また、フォトリソグラフィシステム１００は制御システム１３５も含むことが好ましい。一般に、制御システム１３５は、デジタル電子回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアのうち１つ以上を含む。制御システム１３５は、読み取り専用メモリ及び／又はランダムアクセスメモリとすることができるメモリも含む。コンピュータプログラム命令及びデータをタンジブルに具現化するのに適したストレージデバイスには、あらゆる形態の不揮発性メモリが含まれるが、一例として、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びフラッシュメモリデバイス等の半導体メモリデバイス、内部ハードディスク及び着脱可能ディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、並びにＣＤ－ＲＯＭディスクが含まれる。
【0040】
[0073] 制御システム１３５は、１つ以上の入力デバイス（キーボード、タッチスクリーン、マイクロフォン、マウス、ハンドヘルド入力デバイス等）と、１つ以上の出力デバイス（スピーカ又はモニタ等）も含むことができる。また、制御システム１３５は、１つ以上のプログラマブルプロセッサと、１つ以上のプログラマブルプロセッサによって実行するため機械可読ストレージデバイスにおいてタンジブルに具現化された１つ以上のコンピュータプログラム製品と、をも含む。１つ以上のプログラマブルプロセッサの各々は、入力データに対して動作を行うと共に適切な出力を発生することにより、命令のプログラムを実行して所望の機能を実施できる。一般に、プロセッサはメモリから命令及びデータを受信する。前述したもののうち任意のものを、特別に設計されたＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって補足するか又はそれに組み込むことも可能である。制御システム１３５は、集中型とするか、又は、部分的にもしくは全体的にフォトリソグラフィシステム１００の全体にわたって分散させることができる。
【0041】
[0074] 図２を参照すると、照明システム１０５内の例示的なレーザ源システムは、光ビーム１１０としてパルスレーザビームを生成するパルスレーザ源である。図２は、開示される主題の特定の態様の実施形態に従ったガス放電レーザシステムを例示的にブロック図で示している。ガス放電レーザシステムは例えば、固体又はガス放電シードレーザシステム１４０と、例えばパワーリング増幅器（「ＰＲＡ：power ring amplifier」）段１４５のような増幅段と、リレー光学系１５０と、レーザシステム出力サブシステム１６０と、を含むことができる。シードシステム１４０は、例えば主発振器（「ＭＯ：master oscillator」）チャンバ１６５を含むことができる。
【0042】
[0075] シードレーザシステム１４０は、主発振器出力カプラ（「ＭＯＯＣ：master oscillator output coupler」）１７５も含むことができる。ＭＯＯＣ１７５は部分反射ミラーを含むことができ、ライン狭隘化モジュール（「ＬＮＭ：line narrowing module」）１７０内の反射格子（図示せず）と共に発振器キャビティを形成する。このキャビティ内で、シードレーザ１４０が発振してシードレーザ出力パルスを形成する、すなわち主発振器（「ＭＯ」）を形成する。このシステムは、ライン中心解析モジュール（「ＬＡＭ：line-center analysis module」）１８０も含み得る。ＬＡＭ１８０は、微細な波長測定のためのエタロンスペクトロメータと粗解像度格子スペクトロメータを含むことができる。ＭＯ波面エンジニアリングボックス（「ＷＥＢ：wavefront engineering box」）１８５は、ＭＯシードレーザシステム１４０の出力を増幅段１４５へ方向転換させるように機能し、例えばマルチプリズムビームエキスパンダ（図示せず）によるビーム拡大と、例えば光遅延経路（図示せず）の形態のコヒーレンス破壊（coherence busting）と、を含み得る。
【0043】
[0076] 増幅段１４５は、例えばＰＲＡレーザ発振チャンバ２００を含み得る。これは、例えばＰＲＡ ＷＥＢ２１０内に組み込まれ得るシードビーム入射及び出力結合光学系（図示せず）によって形成された発振器とすることができ、ビーム反転器２２０によってチャンバ２００内で利得媒体を通って後方へ方向転換を行うことができる。ＰＲＡ ＷＥＢ２１０は、部分反射入力／出力カプラ（図示せず）と、公称動作波長（例えばＡｒＦシステムでは約１９３ｎｍ）のための最大反射ミラーと、１つ以上のプリズムと、を組み込むことができる。
【0044】
[0077] 増幅段１４５の出力における帯域幅解析モジュール（「ＢＡＭ：bandwidth analysis module」）２３０は、増幅段から出力レーザ光ビームパルスを受け取り、光ビームの一部をメトロロジの目的のために、例えば出力帯域幅とパルスエネルギを測定するために選び出すことができる。次いでレーザ出力光ビームパルスは、パルスエネルギ計測器の位置にあり得る光学パルスストレッチャ（「ＯＰｕＳ：optical pulse stretcher」）２４０と出力結合オートシャッタメトロロジモジュール（「ＣＡＳＭＭ：combined autoshutter metrology module」）２５０を通過する。ＯＰｕＳ２４０の１つの目的は、例えば単一の出力レーザパルスをパルス列に変換することである。最初の単一の出力パルスから生成された二次パルスは、相互に対して遅延し得る。最初のレーザパルスエネルギを二次パルス列内に分散させることによって、レーザの有効パルス長を拡大し、同時にピークパルス強度を低減させることができる。このようにＯＰｕＳ２４０は、ＰＲＡ ＷＥＢ２１０からＢＡＭ２３０を介してレーザビームを受け取り、ＯＰｕＳ２４０の出力をＣＡＳＭＭ２５０へ誘導することができる。他の実施形態では他の適切な構成を用いてもよい。
【0045】
[0078] ＰＲＡレーザ発振チャンバ２００及びＭＯ１６５はチャンバとして構成されており、このチャンバ内で、電極間の放電がレーザ発振ガスにおけるレーザ発振ガス放電を引き起こし、例えばＡｒ、Ｋｒ、及び／又はＸｅを含む高エネルギ分子の反転分布を発生させて、比較的広い帯域の放射を生成することができる。この放射は、ライン狭隘化モジュール（「ＬＮＭ」）１７０において選択された比較的極めて狭い帯域幅と中心波長にライン狭隘化することができる。これは当技術分野では既知である。
【0046】
[0079] 通常、ＬＮＭでは調整が行われる。ライン狭隘化及びレーザ調整のために用いられる典型的な技法は、レーザ放電キャビティの後部に、レーザビームの一部がＬＮＭへ入射する際に通過するウィンドウを設けることである。ここで、ビームの一部はプリズムビームエキスパンダによって拡大されて格子へ誘導され、この格子はレーザの広いスペクトルのうち狭い選択部分を反射して放電チャンバへ戻し、これが放電チャンバ内で増幅される。レーザの調整は典型的に、例えばピエゾアクチュエータ等のアクチュエータを用いて、ビームが格子を照明する角度を変化させることにより行われる。
【0047】
[0080] 動作時、ＯＰｕＳ２４０は、所与のパルス持続時間とＴＩＳを有するエキシマレーザ又は例えば分子フッ素ガス放電レーザのような他のガス放電レーザを伸長して、いくつかのピーク及び大きくなったＴＩＳを有する長いパルスを生成する。
【0048】
[0081] 図３は、本開示のいくつかの実施形態に従った、第１の光学パルスストレッチャ４０１ａ及び第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂを有する光学パルスストレッチャ４０１の一例の正面の概略図である。光学パルスストレッチャ４０１は、入力ビームパルス４１１を受け、これを伸長して、伸長出力ビームパルス４１３を出力する。
【0049】
[0082] いくつかの実施形態に従って、また以下で更に詳しく検討するように、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂは、共焦点光学パルスストレッチャの２つ以上の（例えば３つの）段を含むことができる。いくつかの例では、共焦点光学パルスストレッチャのこれら３つの段は、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂ内で相互にほぼ平行に位置決めすることができる。いくつかの実施形態において、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂは、第１の光学パルスストレッチャ４０１ａに対して垂直に又はほぼ垂直に位置決めすることができる。言い換えると、いくつかの実施形態において、第１の光学パルスストレッチャ４０１ａ（例えば縦方向に（vertically）位置決めされ得る直交光学パルスストレッチャ）は、図において縦方向に位置決めされている第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの共焦点光学パルスストレッチャの２つ以上の（例えば３つの）段に対して垂直に又はほぼ垂直に位置決めされる。いくつかの実施形態によれば、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂは追加の光遅延を与えるように設計されている。
【0050】
[0083] いくつかの実施形態によれば、拡張光学パルスストレッチャ４０１は、２つ以上の共焦点光学パルスストレッチャを組み合わせる。例えば、拡張光学パルスストレッチャ４０１は、１つの光回路構成当たり４回の反射、４回の反射、１２回の反射、及び１２回の反射の組み合わせで、共焦点光学パルスストレッチャを組み合わせる。いくつかの実施形態によれば、異なるミラー分離と遅延経路長（例えば４回の反射及び１２回の反射の遅延長）の組み合わせを含めることにより、結果として、極めて長いパルス伸長と最小限の効率損失を達成できる。
【0051】
[0084] いくつかの実施形態によれば、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂは共焦点光学パルスストレッチャの３つの段を含むことができる。しかしながら、本開示の実施形態はこれらの例に限定されず、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂは共焦点光学パルスストレッチャの他の数の段を含み得る。いくつかの例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段は２つのミラーを有するものとして検討される。しかしながら、本開示の実施形態はこれらの例に限定されず、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段は、他の数（例えば２つ以上）及び／又は構成のミラーを含み得る。いくつかの例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段で用いられる複数のミラーは、それらの間でレーザビームの４回の反射を生成するように構成されている。
【0052】
[0085] いくつかの例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段は４つのミラーを有するものとして検討される。しかしながら、本開示の実施形態はこれらの例に限定されず、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段は、他の数（例えば４つ以上）及び／又は構成のミラーを含み得る。いくつかの例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段で用いられる複数のミラーは、それらの間でレーザビームの１２回の反射を生成するように構成されている。
【0053】
[0086] いくつかの例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段は４つのミラーを有するものとして検討される。しかしながら、本開示の実施形態はこれらの例に限定されず、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段は、他の数（例えば４つ以上）及び／又は構成のミラーを含み得る。いくつかの例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段で用いられる複数のミラーは、それらの間でレーザビームの１２回の反射を生成するように構成されている。
【0054】
[0087] いくつかの実施形態によれば、第１の光学パルスストレッチャ４０１ａ及び第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの段は、光遅延が第１の光学パルスストレッチャ４０１ａから第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂへ向かうにつれて増大するように設計されている。また、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの各段の光遅延は、第１の段から第３の段へ向かうにつれて増大する。例えば、第１の光学パルスストレッチャ４０１ａ（例えば直交光学パルスストレッチャ）は、ある光遅延を有し得る。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段は、第１の光学パルスストレッチャ４０１ａの光遅延以上の第１の光遅延を有し得る。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段は、第１の光遅延以上の第２の光遅延を有し得る。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段は、第２の光遅延以上の第３の光遅延を有し得る。いくつかの実施形態によれば、光遅延は、光学パルスストレッチャ内でビームが進む距離に基づいて決定することができる。
【0055】
[0088] いくつかの実施形態によれば、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段は、２つのミラー（例えば、図３のミラー５０１及び５０２の２つの下方ミラー）を含む光学設計を有することができ、これらの間でレーザビームの４回の反射を生成する。この例は２つのミラーを用いて検討されるが、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段は、他の数のミラー（例えば２つ以上のミラー）を含むことも可能である。これらのミラーは、それらの間でレーザビームの４回の反射を生成するように位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段の２つのミラーは、相互に約２ｍ～４ｍの物理的距離だけ離すことができる。例えば、物理的距離は約２．５ｍ～３．５ｍとすることができる。これらの距離は単に例示のために与えられており、他の実施形態では他の距離が使用され得る。いくつかの例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段は、例えば約６０ｎｓ～８０ｎｓの光遅延を有する光学パルス伸長を行うことができる。例えば、光遅延は約６５ｎｓ～７５ｎｓである。例えば、光遅延は約７０ｎｓ～７５ｎｓである。２つのミラー間の例示の物理的距離及び与えられる例示の光遅延は、本開示の実施形態を限定しないことに留意するべきである。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段は、他の様々な物理的距離及び／又は様々な光遅延が達成されるように設計することができる。
【0056】
[0089] いくつかの実施形態によれば、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段のミラー（例えばミラー５０１及び５０２の２つの下方ミラー）は、矩形凹面ミラーを含むことができる。例えば、２つの大型の矩形凹面ミラーを使用できるが、他の実施形態では他の形状が用いられる。いくつかの実施形態によれば、ミラーの反射面を球状凹面として、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段の２つのミラー（例えばミラー５０１及び５０２の２つの下方ミラーの表面）間の距離を、２つのミラーの各々の曲率半径に等しく（又はほぼ等しく）することができる。例えば、テレセントリック設計に基づいてミラーを設計及び位置決めすることができる。いくつかの実施形態によれば、凹面ミラーは、直交チップチルト調整及びＺ軸（例えばビーム伝搬方向）調整を用いて設計することができる。
【0057】
[0090] いくつかの実施形態によれば、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段は追加の光学要素を含むことができる。一例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段は、レーザビームを分割し、レーザビームのコピーを生成するため用いられるビームスプリッタを含み得る。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段のビームスプリッタは、例えば約４５％～６５％の反射率を有し得る。いくつかの例では、ビームスプリッタは約５０％～６０％の反射率を有し得る。しかしながら、本開示の実施形態はこれらの例に限定されず、反射率の他の様々な値を用いることができる。いくつかの例では、ビームスプリッタの反射率は、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段で用いられるミラーの反射率に依存する及び／又はそれらのミラーの反射率に基づいて計算することができる。
【0058】
[0091] いくつかの実施形態によれば、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段は、４つのミラー（例えば、図３のミラー５０１及び５０２の４つの中央ミラー）を含む光学設計を有することができ、これらの間でレーザビームの１２回の反射を生成する。この例は４つのミラーを用いて検討されるが、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段は、他の数のミラー（例えば４つ以上のミラー）を含むことも可能である。これらのミラーは、それらの間でレーザビームの１２回の反射を生成するように位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段の２対のミラーは、相互に約２ｍ～４ｍの物理的距離だけ離すことができる。例えば、物理的距離は約２．５ｍ～３．５ｍとすることができる。これらの距離は単に例示のために与えられており、他の実施形態では他の距離が使用され得る。いくつかの例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段は、例えば約１７０ｎｓ～２１０ｎｓの光遅延を有する光学パルス伸長を行うことができる。例えば、光遅延は約１８０ｎｓ～１９０ｎｓである。例えば、光遅延は約１８５ｎｓ～１９５ｎｓである。２対のミラー間の例示の物理的距離及び与えられる例示の光遅延は、本開示の実施形態を限定しないことに留意するべきである。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段は、他の様々な物理的距離及び／又は様々な光遅延が達成されるように設計することができる。
【0059】
[0092] いくつかの実施形態によれば、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段のミラー（例えばミラー５０１及び５０２の４つの中央ミラー）は、矩形凹面ミラーを含むことができる。例えば、４つの大型の矩形凹面ミラーを使用できるが、他の実施形態では他の形状が用いられる。いくつかの実施形態によれば、ミラーの反射面を球状凹面として、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段の２対のミラー（例えばミラー５０１及び５０２の２対の中央ミラーの表面）間の距離を、４つのミラーの各々の曲率半径に等しく（又はほぼ等しく）することができる。例えば、テレセントリック設計に基づいてミラーを設計及び位置決めすることができる。いくつかの実施形態によれば、凹面ミラーは、直交チップチルト調整を用いて設計することができる。
【0060】
[0093] いくつかの実施形態によれば、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段は追加の光学要素を含むことができる。一例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段は、レーザビームを分割し、レーザビームのコピーを生成するため用いられるビームスプリッタ（図３のビームスプリッタ５０３の中央ビームスプリッタ）を含み得る。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段のビームスプリッタは、例えば約４５％～６５％の反射率を有し得る。いくつかの例では、ビームスプリッタは約５０％～６０％の反射率を有し得る。しかしながら、本開示の実施形態はこれらの例に限定されず、反射率の他の様々な値を用いることができる。いくつかの例では、ビームスプリッタの反射率は、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段で用いられるミラーの反射率に依存する及び／又はそれらのミラーの反射率に基づいて計算することができる。
【0061】
[0094] 光学パルスストレッチャに関する他の詳細事項は、２００８年５月６日に発行された「Laser Output Light Pulse Stretcher」と題する米国特許第７，３６９，５９７号から得られる。この全体的な内容は援用により全体が本願に含まれる。
【0062】
[0095] 図４は、本開示のいくつかの実施形態に従った、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂにおけるレーザビーム経路の一部の概略図を示す。
【0063】
[0096] 図４で示されているように、第１の光学パルスストレッチャ４０１ａの段を用いて光学的に伸長されたレーザビーム６０１は、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂに入射する。第１のビームスプリッタ５０３ａを用いて、レーザビーム６０１はレーザビーム６０３とレーザビーム６０５とに分割される。レーザビーム６０５は第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段に入射する。レーザビーム６０３は、２つのミラーを含む第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段に入射する。図５Ａで示されているように、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段の２つのミラー５０１ａ、５０２ａからの４回の反射の後、レーザビームの一部はビームスプリッタ５０３ａで反射して第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段に入射し、ビームの残り部分は光学パルスストレッチャ４００内部で更にループし続ける。
【0064】
[0097] レーザビーム６０５（及び／又は第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段からのレーザビーム）は、レーザビーム６０７とレーザビーム６０９とに分割される。レーザビーム６０９は第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段に入射する。レーザビーム６０７は、図５Ｂで示されているように４つのミラー５０１ｃ、５０１ｂ、５０２ｂ、及び５０１ｃを含む第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段に入射する。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段における番号１～１２で識別される４つのミラーからの１２回の反射の後、レーザビームの一部はビームスプリッタ５０３ｂで反射して、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段に入射する。
【0065】
[0098] レーザビーム６０９（及び／又は第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段からのレーザビーム）は、レーザビーム６１１とレーザビーム６１３とに分割される。レーザビーム６１３は、ミラー５０５ａ及び５０５ｂを用いて反射されて第１の光学パルスストレッチャ４０１ａへ戻される。レーザビーム６１１は、４つのミラーを含む第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段に入射する。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段の４つのミラーからの１２回の反射の後、レーザビームの一部は、ビームスプリッタ５０３ｃ並びに折り畳みミラー５０５ａ及び５０５ｂ（図４）を用いて第１の光学パルスストレッチャ４０１ａの方へ反射される。
【0066】
[0099] 図６は、本開示のいくつかの実施形態に従った、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂ内のレーザビーム経路の一部及び第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂで用いられるミラーの部分の概略図を示す。
【0067】
[0100] 図６では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの一方側における５つのミラーが図示されている。いくつかの実施形態によれば、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂ内にほぼ対称的な構成も存在することは理解されよう。この例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段のミラー５０２ａが示されている。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第１の段の他方側にミラー（例えばミラー５０１ａ）が存在するが、この図には描かれていない。この例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段の一対のミラー５０２ｂ及び５０２ｃが図示されている。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第２の段の他方側に別の対のミラー（例えば一対のミラー５０１ｂ及び５０１ｃ）が存在するが、この図には描かれていない。また、この例では、第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段の一対のミラー５０２ｄ及び５０２ｅが図示されている。第２の光学パルスストレッチャ４０１ｂの第３の段の他方側に別の対のミラー（例えば一対のミラー５０１ｄ及び５０１ｅ）が存在するが、この図には描かれていない。
【0068】
[0101] 以下の検討は、説明を円滑にする具体例を示すため、ミラー等のＯＰｕＳ内の光学コンポーネントが、中心軸に対してほぼ左右対称である２つのバンクに配置されている構成に関して行われる。しかしながら、本明細書で説明される原理は他の構成にも適用可能であるので、本明細書で記載される特定の例は限定でないことは認められよう。本明細書で用いる場合、「ほぼ対称的」及び「実質的に対称的」とは、ＯＰｕＳがその意図する目的を果たすため機能できると共に、以下で記載される像統合モジュールがミラーの全てを同時に「見る」ことができるよう充分に対称的であることを意味する。一実施形態の態様によれば、このような構成における像統合モジュールは、この例では凹面ミラーである左側光学部品と右側光学部品の双方から物体光線を収集するように構成されている。従ってこの構成では、いくつかの左右ミラー対が存在する。カメラ及びレンズシステムを含むカメラシステムは、密閉ＯＰｕＳ外装の外側に位置決めされる。カメラは、スペクトルの可視部分、すなわち約３８０～約７００ｎｍの波長範囲内の光に対して透明な密閉ウィンドウを介して光線を収集するように構成されている。これらの光線は像を形成する。この像の半分はミラー対の左側凹面ミラーから生じ、他の半分はミラー対の右側凹面ミラーから生じる。
【0069】
[0102] このような状況を背景として、ＯＰｕＳ内の光学要素を位置合わせする従来の方法を図７に関連付けて説明する。図７で示されているように、ＯＰｕＳ７００は外装７１０を含む。外装７１０内に、光学要素７２０、７３０、７４０、及び７５０が位置決めされている。これらの光学要素は例えばミラーとすることができる。これらの光学要素は、入来ビームが光学要素の適正な位置に当たるように位置合わせしなければならない。このアライメント手順を実行するため、外装７１０を開き、光学要素のうち１つ、この図では光学要素７５０の光学表面の位置に隣接して、アライメントカード７６０を配置する。次いで、アライメントカード７６０上の適正位置にビームが当たるように光学要素を位置合わせする。上述のように、この方法はいくつかの欠点を伴う。この欠点は例えば、外装７１０の開放とパージの破壊が必要であること、及び、開放ビーム状況でオペレータが外装７１０内に手を挿入する必要があるので、オペレータの手を紫外線放射に暴露する可能性があることである。また、これは光学汚染のリスクを増大させ、結果として光学部品の耐用年数が短縮する。
【0070】
[0103] 一実施形態の態様によれば、図８Ａで示されているように、改良されたアライメント方法を可能とするＯＰｕＳ８００は外装８１０を含む。外装８１０内に配置されているのは、光学フィーチャ８２０、８３０、８４０、及び８５０である。外装８１０の中央部に配置されているのは、像統合モジュール８６０である。以下で更に詳しく記載されるように、この像統合モジュール８６０は光学フィーチャから光を収集し、この光を、密閉ウィンドウ８７０及びレンズ８８０を介してカメラ８９０に与える。基本的に、カメラ８９０は、外装８１０を開放する必要なく、外装８１０内の全ての光学フィーチャを同時に「見る」。これにより、従来の方法の欠点を回避しながら、ＯＰｕＳ８００のアライメント状態の連続的な観察が可能となる。いくつかの実施形態では、像統合モジュール８６０をできる限りカメラシステムの近くに配置して、利用可能視野を最大化する。以下で更に詳しく説明するように、要素８３５及び８５５は調整器である。図８Ｂは、図５Ｂに示した構成に対する像統合モジュール８６０の配置を示す。この場合も、番号１～１２は４つのミラーからの１２回の反射の位置を示す。
【0071】
[0104] 図９Ａは、一実施形態の態様に従った像統合モジュール８６０の可能な実施例を示す。図示のように、像統合モジュール８６０は一対の鏡面プリズム９１０、９２０として実施することができる。プリズム９１０は、少なくとも１つの光学フィーチャ８２０を含む関心領域８２５から光を受け、この光を図示のように密閉ウィンドウ８７０を通して外部へ方向転換するように配置されている。同様に、プリズム９２０は、関心領域８３５から光を受け、この光を図示のように密閉ウィンドウ８７０を通して方向転換するように配置されている。このため、密閉ウィンドウ８７０の他方側に配置されたカメラ及び１つ以上のレンズを含むカメラシステムは、左側の関心領域８２５と右側の関心領域８３５の双方からの像形成光を同時に受ける。言い換えると、像統合モジュール８６０は、左側の光学フィーチャと右側の光学フィーチャの双方から物体光線を集める。密閉ＯＰｕＳ外装８２０カメラの外側に位置決めされたカメラ及びレンズシステムは、可視光に透明な密閉ウィンドウを通して物体光線を集め、像を生成する。この像の半分は左側の光学フィーチャからのものであり、他の半分は右側の光学フィーチャからのものである。
【0072】
[0105] 図９Ｂは、像統合モジュール８６０が、少なくとも１つの光学フィーチャを含む左側関心領域８２５と少なくとも１つの光学フィーチャを含む右側関心領域８３５の双方から光を受け、この光を位置Ａへ方向転換する様子を示す図である。位置Ａからは、左側関心領域８２５の像である仮想物体（virtual object）８２５ａ及び右側関心領域８３５の像である仮想物体８３５ａは並置されているように見える、すなわち並んで位置決めされているように見えるので、それらは位置Ａに配置された単一のカメラシステムによって同時に見ることができる。
【0073】
[0106] 一実施形態の態様によれば、像統合モジュール８６０は一対の鏡面を用いて実施することも可能である。一例として、ミラー９５０が図１０に示され、他方のミラーは軸９７０に対して実質的に対称に配置されている。このような構成における最大視野のための条件は、図１０で示されているように幾何学的に確立される。この図において、ｈは対象の視野９６０の高さであり、ｄは視野の中心とミラー９５０の中心との間の垂直方向距離であり、ｓは視野とミラー９５０との間の水平方向距離である。図の上部分は、（この図で）ミラーの下方から見た仮想像の位置である。対象の視野９６０に平行であると共にミラー９５０の中心を通る線９８０との間の最大視野のための角度θｓは、以下の関係によって与えられる。
【0074】
【数2】
【0075】
このため、光学垂直線に対するミラー９５０の傾斜角である角度θｓは以下によって与えられる。
【0076】
【数3】
【0077】
[0107] 図示のように、像統合モジュール８６０は多数の方法のうちいずれか１つで実施され得る。いくつかの実施形態の態様によれば、像統合モジュール８６０は、図９で示されているように一対のプリズム９１０、９２０として、又は図１１Ａで示されているように２つの鏡面１０１０及び１０２０を有する単一のプリズム１０００として、又は図１１Ｂで示されているように２つの平坦な面取りしたミラー１０３０及び１０４０として実施され得る。しかしながら、像統合モジュール８６０が実施されるいくつかの実施形態では、図１１Ｃで示されているように、光学要素間又は鏡面間のギャップを最小限に抑えて、ギャップで失われる視野の部分を無駄にしないようにする。図１１Ｃにおいて、矢印Ａは、例えばミラーのような光学フィーチャのうち１つからの視野を示し、矢印Ｂは、対になった他方の光学フィーチャからの視野を示し、矢印Ｃは、プリズム９１０、９２０間のギャップによって失われた視野を示す。
【0078】
[0108] 図９Ａは、密閉ウィンドウ８７０を通過する光が真っすぐに進んで直接レンズシステム８８０に達する構成を示す。いくつかの実施形態では、密閉ウィンドウ８７０からレンズシステム８８０までの経路に追加の光学要素を介在させることが有利であり得る。例えば図１２Ａは、この経路に折り畳みミラー１１００を配置することで光路を折り曲げ、よりコンパクトな構成を提供することを可能とする構成を示す。図１２Ａの構成では、より大きい視野を得るため、ミラー１１００は外装内に位置決めされる。この構成は、像の向きを調整し、視野とカメラ内の画像センサとの大きさ及び形状の一致を改善する機能も与える。図１２Ｂは、プリズム９１０ａ、９２０ａを部分的に回転させて光路を折り曲げる構成を示す。図１２Ｂは、像統合モジュール８６０ａが、左側関心領域８２５と右側関心領域８３５の双方から光を受け、この光を位置Ｂへ方向転換する様子を示す。位置Ｂからは、左側関心領域８２５の像である仮想物体８２５ｂ及び右側関心領域８３５の像である仮想物体８３５ｂは並置されているように見える、すなわち並んで位置決めされているように見えるので、それらは位置Ｂに配置された単一のカメラシステムによって同時に見ることができる。図示のように、この構成は、像の向きを調整し、視野とカメラ内の画像センサとの大きさ及び形状の一致を改善する機能も与える。
【0079】
[0109] いくつかの実施形態では、アライメントフィーチャを提供し、紫外線光の吸収によって生成された蛍光からの（カメラに対して）可視的な光を用いることによって、関心領域の可視性を増大することが有利であり得る。位置合わせする光学要素としてダイクロイックミラーの例を用いると、このミラーは一般に、サポート１３１０及び少なくとも１つのアライメントフィーチャ１３２０を含むミラー支持板１３００によって支持されている。いくつかの実施形態によれば、図１３で示されているように、ダイクロイックミラーアセンブリ１３３０は、図１３Ｂで示されているように可視光を透過する基板１３４０及びＵＶ反射コーティング１３６０（図１３Ｄ）を含む。ダイクロイックミラーアセンブリ１３３０は、ミラー支持板１３００の上に重ねられて、図１３Ｃ及び図１３Ｄに示されているサンドイッチ状構造を生成する。ダイクロイックミラーアセンブリ１３３０に当たったＵＶ放射は、以下で更に充分に説明するように、可視ビーム蛍光フットプリント１３５０を生成する。紫外線放射によって発生した蛍光及び後方のアライメントフィーチャは、例えば可視スペクトル範囲内で動作しているカメラによって観察することができる。ミラー又は基板を介して蛍光の位置とアライメントフィーチャとを比較することにより、以下で説明するようにシステムを容易に位置合わせすることができる。この例では可視光が用いられるが、スペクトルの可視部外の放射を使用してもよいことは理解されよう。
【0080】
[0110] 様々な実施形態の態様によれば、照明ビームフットプリントは、ＵＶに対する暴露時に、多数の異なる方法のうちいずれか１つで発生させることができる。例えば図１４Ａで示されているように、ＵＶ反射コーティング１３６０は、ＵＶに対する暴露時に固有の蛍光特性を示すものを選択することができる。これは図１４Ａから図１４Ｄに示されており、太い矢印は入射ＵＶ放射を示し、波状の矢印は蛍光によって生成された光を示す。あるいは、図１４Ｂで示されているように、基板１３４０の後面に蛍光コーティング１３７０を設けることができ、反射コーティング１３６０を介したＵＶの漏れによって光が発生する。基板１３４０に言及する場合の「後面」という用語は、入来ＵＶ放射の反対側に面する基板表面を意味する。あるいは、図１４Ｃで示されているように、サポート１３１０の前面に蛍光コーティング１３８０を設けることができ、反射コーティング１３６０を介したＵＶの漏れによって光が発生する。サポート１３１０に言及する場合の「前面」という用語は、入来ＵＶ放射の方向に面するサポート表面を意味する。あるいは、図１４Ｄで示されているように、サポート１３１０を蛍光材料で作製することができ、反射コーティング１３６０を介したＵＶの漏れによって光が発生する。
【0081】
[0111] 図１５Ａは、アライメントフィーチャ１３２０を有するミラー支持板１３００の上に重ねられたダイクロイックミラーアセンブリ１３３０の平面図である。アライメントフィーチャ１３２０を有するミラー支持板１３００は、ダイクロイックミラーアセンブリ１３３０の背後にあるので、透視で図示されている。ダイクロイックミラーアセンブリ１３３０に当たったＵＶ放射は、記載したように可視ビーム蛍光フットプリント１３５０を生成する。図１５Ａは、蛍光フットプリント１３５０がアライメントフィーチャ１３２０と充分に一致しない非位置合わせ位置を示す。図１５Ｂは、蛍光フットプリント１３５０がアライメントフィーチャ１３２０と充分に一致している位置合わせ位置を示す。これは、ＵＶビームがダイクロイックミラーアセンブリ１３３０上の正しい位置（この例では２つ）に入射するよう位置合わせを行うことによって達成される。蛍光により、ＵＶフットプリントとアライメントフィーチャとの相対的位置決めが照らし出されて明らかになる。アライメントを補正するため、１つ以上のミラーの向きを調整して、ビームがこれら全てのミラー上の正しい位置に入射するようにする。アライメントフィーチャと隣り合って入射するビームの像はカメラによってキャプチャされ、すなわちデジタル像に変換され、オペレータは位置合わせ動作を実行しながらこれを見ることができる。
【0082】
[0112] いくつかの実施形態によれば、パルスストレッチャのアライメントでは、ミラーのうち少なくともいくつかが調整可能であることが必要であり、例えば４ミラー構成の場合は、４つの結像リレーミラーのうち少なくとも２つが調整可能であることが必要である。２つの調整可能ミラーの各々がチップ／チルト調整を有するので、合計で４自由度が得られる。システムの共焦点設計のため、２つの調整可能ミラーはＯＰｕＳの両端に位置付けることができる。また、いくつかの実施形態によれば、調整可能ミラーは、Ｚ軸（例えばビーム伝搬方向）調整を用いて設計することも可能である。
【0083】
[0113] 典型的に、アライメントを実行するためのこれらのコンポーネントの調整は、調整器８５５及び８３５（図８Ａ）のような壁貫通型調整器（「ＴＷＡ：through-the-wall adjustor」）を用いて行われる。これらは、光学部品又はモジュールをチップ動作（tip）、チルト動作（tilt）、又は平行移動させるため、手動操作される六角ドライバの使用を伴う。ＴＷＡは、特定の調整装置に対する密閉機械的フィードスルーを与え、これらの調整装置は、例えば密閉機械的フィードスルーを介してカバーを通してアクセスされる。また、調整は、手動で作動されるＴＷＡでなく電気的に作動されるＴＷＡを用いて実行することも可能である。ＴＷＡにモータが機械的に結合される。例えばモータはシャフトを有し、これに六角アダプタを取り付けることで、モータがシャフトを回転させると六角ドライバも回転するので、シャフトの回転方向に応じてＴＷＡの端部を軸に沿って平行移動させることができる。電気的に作動されるＴＷＡを用いることで、アライメントプロセスの自動化が可能となり、カメラ８９０からのデジタル像は制御システム１３５（図１）に送出され、制御システム１３５は次いで像を解析し、アライメントを実行するようにＴＷＡを作動させる。
【0084】
[0114] アライメントは１つだけの光学フィーチャを調整することを含み得ること、また、第１の光学フィーチャの適正部分にビームを入射させるには第２の光学フィーチャを調整する必要があり得ることは理解されよう。
【0085】
[0115] 図１６は、実施形態の態様に従った、密閉外装内に位置決めされた光学フィーチャを位置合わせするためのプロセスを示すフローチャートである。ステップＳ１０では、外装内の光学フィーチャをＵＶ放射ビームに暴露する。ＵＶ放射ビームは、ＵＶ放射ビームのフットプリントを可視化する。ステップＳ２０では、ＵＶ放射ビーム蛍光によって発生した光を組み合わせて、光学フィーチャからの単一の像にする。ステップＳ３０では、単一の像を閉鎖チャンバの外部のカメラへ送出する。ステップＳ４０では、フィーチャから組み合わせた光により生成された像に基づいて、カメラがキャプチャした像を見ている技術者によって又は上述したような制御システムによって、フィーチャを位置合わせする。基本的に、各フィーチャがアライメントフィーチャを含む例では、各光学フィーチャのビームフットプリント及びアライメントフィーチャの像内の位置関係に基づいてアライメントを決定する。
【0086】
[0116] 図１７で示されているように、共焦点４ｘＯｐｕＳ１７１０は、共焦点ＯｐｕＳ１７１０の内外へ光を結合するためのビームスプリッタ１７２０を含み得る。共焦点ＯｐｕＳ１７１０は共焦点凹面ミラーＣＭ１及びＣＭ２も含み、これらの各々は焦点距離ｆを有し、焦点距離ｆの２倍にほぼ等しい距離ｄだけ離れている。ビームスプリッタ１７１０の位置合わせは、複数のステップを行う必要があり、他のミラー位置合わせに依存するので、困難である。
【0087】
[0117] 図１７で示されているような４ｘＯｐｕＳ１７１０の例では、ＣＭ１、ＳＰ１上の第１のビーム入射スポットの位置はビームスプリッタ１７２０の向きによって制御される。ＣＭ２、ＳＰ２上の第１のビーム入射スポットの位置は、典型的に調整可能チップ及びチルトによって与えられるＣＭ１の向きによって制御され、また、ビームスプリッタ１７２０の向きによっても影響を受ける。ＣＭ１、ＳＰ３上の第２のビーム入射スポットの位置は、ＣＭ２の向き、ビームスプリッタ１７２０の向き、及びＣＭ１の向きによって制御される。ここでも他の箇所でも、「向き」という用語は、少なくともチップ及びチルトの向きを指す。しかしながら、ＣＭ２、ＳＰ４上の第２のビーム入射スポットの位置は、ほとんどビームスプリッタ１７２０の向きによってのみ制御される。一実施形態の態様によれば、ビームスプリッタ１７２０は横方向に非対称的に配置され、ＳＰ４とビームスプリッタ１７２０との間の距離はビームスプリッタ１７２０とＳＰ１との間の距離の約６倍である。
【0088】
[0118] 図１８で示されているように、共焦点１２ｘＯｐｕＳ１８１０は、共焦点ＯｐｕＳ１８１０の内外へ光を結合するためのビームスプリッタ１８２０を含み得る。共焦点ＯｐｕＳ１８１０は第１の共焦点凹面ミラー対ＣＭ１及びＣＭ２も含み、これらの各々は焦点距離ｆを有し、焦点距離ｆの２倍にほぼ等しい距離ｄだけ離れている。共焦点ＯｐｕＳ１８１０は第２の共焦点凹面ミラー対ＣＭ３及びＣＭ４も含み、これらの各々は焦点距離ｆを有し、焦点距離ｆの２倍にほぼ等しい距離ｄだけ離れている。
【0089】
[0119] 図１８で示されているような１２ｘＯｐｕＳ１８１０の例では、ＣＭ１、ＳＰ１上の第１のビーム入射スポットの位置はビームスプリッタ１８２０の向きによって制御される。ＣＭ４、ＳＰ２上の第１のビーム入射スポットの位置は、典型的に調整可能チップ及びチルトによって与えられるＣＭ１の向きによって制御され、また、ビームスプリッタ１８２０の向きによっても影響を受ける。ＣＭ１、ＳＰ３上の第２のビーム入射スポットの位置は、ＣＭ４の向き、ビームスプリッタ１８２０の向き、及びＣＭ１の向きによって制御される。しかしながら、ＣＭ４、ＳＰ４上の第１のビーム入射スポットの位置は、ほとんどビームスプリッタ１８２０の向きによってのみ制御される。
【0090】
[0120] これらのパルスストレッチャは複数の段にわたって直列に配列され得る。例えば、全体的なＯｐｕＳの設計は、図１７で示されているような１つの４ｘＯｐｕＳアライメントブロック及び図１８で示されているような２つの１２ｘＯｐｕＳアライメントブロックを含み得る。
【0091】
[0121] 現在、例えば４ｘＯｐｕＳアライメントブロックにおけるビームスプリッタのアライメントは、いくつかのアライメントステップを含む。これらのステップは、ビームがＳＰ４に到達し、ビームスプリッタ調整によってＳＰ１とＳＰ４を一緒に位置合わせできるように実行しなければならない。もしもビームスプリッタアライメント中にビームが凹面ミラーのうち１つから外れると、追加の再アライメントステップが必要となる。
【0092】
[0122] 図１９は、本明細書に開示されている主題の利点なしに４ｘＯｐｕＳアライメントブロックにおいてビームスプリッタを位置合わせするための方法を記載するフローチャートである。ステップＳ１００では、ビーム入射スポットＳＰ１が第１の凹面ミラーＣＭ１上の適正なビーム位置に位置合わせされるようにビームスプリッタを位置合わせする。ステップＳ１１０では、入射スポットＳＰ２が第２の凹面ミラーＣＭ２上の適正なビーム位置に位置合わせされるように凹面ミラーＣＭ１を位置合わせする。ステップＳ１２０では、第３の入射スポットＳＰ３が第１の凹面ミラーＣＭ１上の適正なビーム位置に位置合わせされるようにＣＭ２を位置合わせする。ステップＳ１３０では、ＳＰ１及びＳＰ４が適正なビーム位置に位置合わせされるようにビームスプリッタを再び位置合わせする。ステップＳ１４０では、アライメントプロセス中にビームがＣＭ１又はＣＭ２から外れたか否かを判定する。アライメントプロセス中にビームが凹面ミラーのうち１つから外れた場合、プロセスはステップＳ１１０に戻って再実行しなければならない。ビームが凹面ミラーのうち１つから外れなかった場合、プロセスはステップＳ１５０で終了する。
【0093】
[0123] 図２０は、本明細書に開示されている主題の利点なしに１２ｘＯｐｕＳアライメントブロックにおいてビームスプリッタを位置合わせするための方法を記載するフローチャートである。ステップＳ２００では、ビーム入射スポットＳＰ１が第１の凹面ミラーＣＭ１上の適正なビーム位置に位置合わせされるようにビームスプリッタを位置合わせする。ステップＳ２１０では、入射スポットＳＰ２が凹面ミラーＣＭ４上の適正なビーム位置に位置合わせされるように凹面ミラーＣＭ１を位置合わせする。ステップＳ２２０では、第３の入射スポットＳＰ３が第１の凹面ミラーＣＭ１上の適正なビーム位置に位置合わせされるようにＣＭ４を位置合わせする。ステップＳ２３０では、ＳＰ１及びＳＰ４が適正なビーム位置に位置合わせされるようにビームスプリッタを再び位置合わせする。ステップＳ２４０では、アライメントプロセス中にビームがＣＭ１又はＣＭ４から外れたか否かを判定する。アライメントプロセス中にビームがこれらの凹面ミラーのうち１つから外れた場合、プロセスはステップＳ２１０に戻って再実行しなければならない。ビームが凹面ミラーのうち１つから外れなかった場合、プロセスはステップＳ２５０で終了する。
【0094】
[0124] ＯｐｕＳが複数のブロックから成る上述したような構成では、全体的なアライメントプロセスは多くのステップを含み、もしもビームがミラーから「外れた」場合、すなわちミラーに衝突しないように送出された場合は、更に多くのステップを含む可能性がある。従って、アライメントプロセス全体を実行する時間期間が長くなる可能性がある。これは、レーザ設置及びサービス中の平均修理時間（ＭＴＴＲ：mean time to repair）（約３０分～６０分）が長くなるという望ましくない結果を招く。ＭＴＴＲの短縮は、システム可用性の改善とサービスコスト削減のための鍵である。
【0095】
[0125] ＭＴＴＲを短縮する１つの方法は、充分に位置合わせされた共焦点ＯｐｕＳでは直接通過ビームとＯｐｕＳを通った後の分割ビームとの実質的に完璧な共線関係があるという事実を利用する。図２１を参照すると、入来光線２１００、すなわち、図において上方へ進み、ブロック２１１０内に入り、ビームスプリッタ２１２０に当たる光線は、結果として「出射光線（outgoing ray）」２１３０、すなわち図２１で上方へ進む直接通過光線２１３０になる。入来光線２１００の他の部分は、ビームスプリッタ２１２０によって光線２１５０としてＳＰ１へ偏向される。この光線２１５０は、ＯｐｕＳ２１１０内の閉鎖経路を通る。この経路の１つのセグメントは、ＳＰ４からビームスプリッタ２１２０へ進む光線２１４０であり、光線２１５０と共線的である。光線２１４０はビームスプリッタ２１２０によって光線２１６０として上方へ偏向され、光線２１６０は、充分に位置合わせされたＯｐｕＳではビーム２１３０と一致する。これは図２２及び図２３にも示されている。
【0096】
[0126] 光線２１３０は光線２１６０と共線的であるので、光線２１３０が逆反射された場合、ビームスプリッタ２１２０によって分割されてＳＰ４へ誘導される光線２１３０の一部、すなわち図２３Ａにおける光線２１７０は、光線２１４０と共線的となり、これら双方のビームはＳＰ４上で重複する。従ってＳＰ４は、ＣＭ１及びＣＭ２を位置合わせすることなく、光線２１３０の単純な逆反射ビームを用いて再確立することができる。これにより、ビームスプリッタ位置合わせ手順を大幅に簡略化する可能性が生じる。
【0097】
[0127] これは図２３Ａにも示されている。ここで、入来光線２１００はビームスプリッタ１７２０によって分割され、光線２１３０の一部はレトロリフレクタ２２００に当たる。既知のように、レトロリフクレタ（レトロフレクタ（retroflector）又はカタフォト（cataphote）と呼ばれることもある）は、放射を反射してそのソースへ戻すデバイス又は表面である。レトロリフレクタ２２００は光線２１３０を反射して光線２１３５にする。光線２１３５は、ビームスプリッタ２１００に当たり、光線２１７０としてＳＰ４の方へ反射される。同時に、ＳＰ４からビームスプリッタ１７２０への光線２１４０は、ＳＰ４とビームスプリッタ１７２０との間の同じ経路を通り、このため光線２１４０及び２１７０は共線的になる。これは、これらの光線のフットプリントがＳＰ４で一致し重複することを意味する。この重複条件の図が図２３Ｂに示されている。ここで、スポットＳＰ４を有する凹面ミラーＣＭ２の部分に光線２１７０及び２１４０が当たる。上述のように、スポットＳＰ４が発生するＣＭ２の部分に、紫外線光で蛍光を発する材料を提供することにより、ビーム入射スポットを可視化することができる。一般に、光線２１４０及び２１７０の入射スポットは相互に精密にマッピングされるが、例えば、もしも光線２１４０がＣＭ１及びＣＭ２から外れると、光線２１４０はＣＭ１又はＣＭ２によって切り取られる可能性があるので、これらの入射スポットは図示のように完璧な円形でない場合があることに留意するべきである。しかしながら、ビームスプリッタ１７２０が調整された場合、双方のビームの入射スポットは一般に同期して一緒に移動する。破線で示されている円２１８０は、ビームスプリッタ１７２０（図２３Ａ）を調整することによって光線２１４０及び２１７０が一緒に誘導される好適なビーム位置を示す。
【0098】
[0128] 図２４は、１２ｘＯｐｕＳブロック２３００のためのこの構成を示す。ここで、入来光線２３１０はビームスプリッタ２３２０によって分割され、光線２１３０の一部はビームスプリッタ２３２０を通過し、光線２３３０はレトロリフレクタ２３４０に当たる。レトロリフレクタ２３４０は、光線２３３０を反射して光線２３５０にする。光線２３５０はビームスプリッタ２３２０に当たり、光線２３６０としてスポットＳＰ４の方へ反射される。同時に、充分に位置合わせされた１２ＸＯＰｕＳでは、直接通過ビーム２３６０とＯｐｕＳを通るビーム２３７０との完璧な共線的関係がある。言い換えると、ＳＰ４からビームスプリッタ２３２０への光線２３７０は、ＳＰ４とビームスプリッタ２３２０との間の同じ経路を通り、このため光線２３６０及び２３７０は共線的になる。これは、これらの光線がＳＰ４で実質的に完璧に一致し重複することを意味する。
【0099】
[0129] 上記の説明はビームスプリッタ２１２０が厚さを持たないと仮定しているが、上記の結論は、ビームスプリッタ２１２０が非ゼロの厚さを有する場合であっても有効である。また、ＳＰ４は逆反射ビームによって容易に再現できるので、上記の結論は１２ｘＯｐｕＳアライメントにも当てはまる。例えば、上述したカメラ方法によって可視的なＳＰ１及びＳＰ４を用いることで、これら２つのビーム位置のみに基づいてビームスプリッタを調整することができる。これにより、迅速に実行できる、大幅に簡略化されたＯｐｕＳビームスプリッタのアライメント手順が提供される。
【0100】
[0130] 図２５で示されているように、上述の構成は、多段光学パルスストレッチャにおいて特別な利点を与える。図２５において、第１段の光学パルスストレッチャ２５００は２つの共焦点ミラー２５１０及び２５２０を含み、入力光線２５３０を受ける。入力光線２５３０は、ビームスプリッタ２５４０によってＳＰ１の方へ進むビームに分割され、他の部分は分割されて図内の上方へ進み、光学パルスストレッチャの第２段２５６０の第２のビープスプリッタ２５５０に至る。この段２５６０は第１のミラー２５７０及び第２のミラー２５８０を含み、これは、点で示されるように、ビームスプリッタ２６００並びにミラー２６１０及び２６２０を有する光学パルスストレッチャのｎ番目の段２５９０まで続く。このｎ番目の段の上に、図内で上方へ進むビームを反射するレトロリフレクタ２６３０がある。反射された光線はこれらのビームスプリッタに当たって次々と分割され、分かれた各光線はＳＰ４に対応するスポットを生成する。従って、単一の入力光線と単一のレトロリフレクタを用いて全ての段を位置合わせすることができる。
【0101】
[0131] 例えば、図２６は、多段ＯＰｕＳにおいてビームスプリッタを位置合わせするための簡略化手順を示す。この手順が開始するステップＳ３００では、「外部への光線（ray out）」ビーム、すなわちビームスプリッタを通過する光線を反射するようにレトロリフレクタを位置合わせする。次いでステップＳ３１０では、第１段ＯｐｕＳにおけるＳＰ１の位置とＳＰ４の位置に基づいてビームスプリッタを位置合わせする。次いでステップＳ３２０では、第２段ＯＰｕＳにおけるスポットＳＰ１とスポットＳＰ４に基づいて、ＯＰｕＳの第２段におけるビームスプリッタを位置合わせする。これを、ＯｐｕＳの最終段に関連するステップＳ３３０まで続ける。ステップＳ３３０では、Ｎ段のＯＰｕＳにおけるＳＰ１及びＳＰ４の位置に基づいてビームスプリッタＮを位置合わせする。この時点で、手順はステップＳ３４０において終了する。
【0102】
[0132] 図２７は図２５と同様の構成を示すが、レトロリフレクタが回転ミラー（turning mirror）又は折り畳みミラー２７００及びリフレクタ２７１０として実施されている点が異なる。この構成は、光路の折り曲げを可能とし、レトロリフレクタのためのいっそうコンパクトな構成を可能とする。
【0103】
[0133] レトロリフレクタの適正な調整は、ＯｐｕＳの第１段の外へ進んだ後の逆反射ビームの位置を見ることによって達成できる。図２８に、これを達成する構成が示されている。図２８において、逆反射ビーム２８００は、アパーチャ２８３０を有する板２８２０を含むモジュール２８１０内に入る。レトロリフレクタが適切に調整された場合、光線２８００はアパーチャ２８３０のエッジを照明する。板２８２０は、これを作製した材料のため、又は図示のように反射性コーティング２８４０を有するため、紫外線放射に対して反射性である。アパーチャ２８３０の周縁からの反射は蛍光スクリーン２８５０上で光る。蛍光スクリーン２８５０上の像の特性に応じて、レトロリフレクタの位置合わせを査定することができる。
【0104】
[0134] 図２９Ａ、図２９Ｂ、及び図２９Ｃは、蛍光スクリーン上の像について様々な可能性を示す。図２９Ａは、プロファイルがアパーチャのエッジを対称的に追っているアパーチャ像の断面を示し、レトロリフレクタが適正に調整されていることを示唆している。板は逆反射ビームに対してある角度に配置されているので、円形アパーチャの像はやや楕円形であることに留意するべきである。図２９Ｂは、プロファイルがアパーチャに対して中心を外れているアパーチャ像の断面を示し、レトロリフレクタが適正な向きに配置されていないことを示唆している。図２９Ｃは、プロファイルがアパーチャのエッジを対称的に追っていないアパーチャ像の断面の別の例であり、レトロリフレクタが適正に調整されていないことを示唆している。
【0105】
[0135] 図３０Ａ、図３０Ｂ、及び図３０Ｃは、一実施形態の特定の態様に従って使用されるアパーチャ板の様々な詳細を示す。図３０Ａはアパーチャ板２８２０の側面切り取り図であり、アパーチャ２８３０は逆反射ビーム２８００を受けるように配置され、理想的にはアパーチャ２８３０のエッジ全体からビーム２８６０の一部を反射する。上述のように、ビーム２８００が入射する板２８２０の側に反射性コーティング２８４０を配置することができる。板が傾いた場合にアパーチャを通過するビームが妨害されるのを回避するため、アパーチャは傾斜プロファイルを有する。これらの詳細は、図３０Ｂ及び図３０Ｃでも見ることができる。
【0106】
[0136] 図内で下方へ進む逆反射ビームの直径は、レーザビームの有限発散度のため、アパーチャよりもわずかに大きく、反射ビームはアパーチャと同様のプロファイルを示す。逆反射ビームの位置合わせの間はモジュール２８１０全体（図２８）をビーム内に挿入し、位置合わせが終了したらビームから除去することができる。板２８２０は、例えばダイアモンド旋削加工によって研摩した場合に高い固有ＵＶ反射率を有するアルミニウム等の材料で作製され得る。また、板２８２０は、ＵＶ反射性コーティングによる表面コーティングを用いてガラス／セラミック材料で作ることも可能である。
【0107】
[0137] 本発明は、特定の機能及びそれらの関係の実装形態を説明する機能的なビルディングブロックの助けによってなされる。これらの機能的なビルディングブロックの境界は、本明細書においては説明の便宜のために任意に定義されている。特定の機能及びそれらの関係が適切に実施される限りは、代替的な境界が定義されてもよい。
【0108】
[0138] 特定の実施形態の前述の説明は、本発明の全体的性質を十分に明らかにしているので、当技術分野の知識を適用することにより、過度の実験をせず、本発明の全体的な概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を容易に変更及び／又はこれを様々な用途に適応させることができる。したがって、このような適応及び変更は、本明細書に提示された教示及び案内に基づき、開示された実施形態の均等物の意味及び範囲に入るものとする。本明細書における表現又は用語は限定でなく例示による記載のためのものであるので、本明細書の表現又は用語は、当業者によって教示及び案内の観点から解釈されるべきであることは理解されよう。
【0109】
[0139] 以下の条項を用いて更に実施形態を記載することができる。
１．共焦点光学パルスストレッチャであって、
第１の凹面ミラーと、
第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、
レトロリフレクタと、
第１の凹面ミラーと第２の凹面ミラーとの間に光学的に配置されたビームスプリッタであって、更に、第１の方向に進む第１のビームを第１の凹面ミラーへ誘導される第１のビーム部分と第１の方向に進む第２のビーム部分とに分割するように配置されたビームスプリッタと、を備え、
第１のビーム部分は共焦点光学パルスストレッチャ内の閉鎖光路を通り、光路は第２の凹面ミラーとビームスプリッタとの間のセグメントを含み、レトロリフレクタは第２のビーム部分を逆反射して第１の方向と反対の第２の方向に進む逆反射ビームを生成するように配置され、
ビームスプリッタは更に、逆反射ビームを、セグメントを通って第２の凹面ミラーに入射する第３のビーム部分に分割するように配置されている、共焦点光学パルスストレッチャ。
２．レトロリフレクタは調整可能チップ及びチルトを備えるミラーを含む、条項１に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
３．レトロリフレクタは調整可能チップ及びチルトを備える折り畳みミラーと固定ミラーとを含み、折り畳みミラーは第２のビーム部分を受けて固定ミラーの方へ方向転換するように配置され、固定ミラーは第２のビーム部分を反射して折り畳みミラーの方へ戻すように構成されている、条項１に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
４．ビームスプリッタを通過して第１の方向と逆の第２の方向に進む逆反射光を受け、光を方向転換するように配置されたアパーチャを有する反射要素と、
方向転換された光を受けるように配置された蛍光スクリーンと、
を更に備える、条項１に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
５．反射要素は、ビームスプリッタを通過する光に対してある角度に向けられ、アパーチャを有する、条項４に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
６．ＵＶ反射要素は光を方向転換するように配置された反射面を有する、条項４に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
７．共焦点光学パルスストレッチャにおけるビームスプリッタの位置合わせを容易にするための装置であって、
共焦点光学パルスストレッチャは、少なくとも第１の凹面ミラーと、第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、を含み、
共焦点光学パルスストレッチャは更にレトロリフレクタを含み、
ビームスプリッタは第１の凹面ミラーと第２の凹面ミラーとの間に光学的に配置され、
ビームスプリッタは更に、第１のビームを第１の凹面ミラーへ誘導される第１のビーム部分と第１の方向にレトロリフレクタの方へ進む第２のビーム部分とに分割するように配置され、
レトロリフレクタは第２のビーム部分を逆反射して逆反射ビームを生成するように配置され、
第１のビーム部分は共焦点光学パルスストレッチャ内の光路を通り、
ビーム経路は第２の凹面ミラーとビームスプリッタとの間のセグメントを含み、
ビームスプリッタは更に、逆反射ビームを、第２のミラーへ進む第１の部分とビームスプリッタを通過する第２の部分とに分割するように配置され、
装置は、
ビームスプリッタを通過する逆反射ビーム光の第２の部分を受け、光を方向転換するように配置されたアパーチャを有する反射要素と、
方向転換された光を受けるように配置された蛍光スクリーンと、
を備える、装置。
８．反射要素は、ビームスプリッタを通過する逆反射ビームの第２の部分に対してある角度に向けられ、アパーチャを有する、条項７に記載の装置。
９．反射要素は逆反射ビームの第２の部分を方向転換するように配置された反射面を有する、条項７に記載の装置。
１０．共焦点光学パルスストレッチャにおいてビームスプリッタを位置合わせする方法であって、
共焦点光学パルスストレッチャは、少なくとも第１の凹面ミラーと、第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、を含み、
ビームスプリッタは、第１の凹面ミラー上の第１のスポットと第２の凹面ミラー上の第２のスポットとの間に光学的に配置され、
ビームスプリッタは更に、第１の方向に進む第１の入来ビームを第１のスポットへ誘導される第１のビーム部分と第１の方向にレトロリフレクタの方へ進み続ける第２のビーム部分とに分割するように配置され、
第１のビーム部分は共焦点光学パルスストレッチャ内の光路を通り、光路は第２のスポットとビームスプリッタとの間のセグメントを含み、第１のビーム部分は第２のミラーの第２のスポットに当たり、
方法は、
第２のビーム部分を、第１の方向と反対の第２の方向の戻り経路に沿ってビームスプリッタへ逆反射することと、
逆反射された第２のビーム部分を、ビームスプリッタから第２のスポットへ進むビームと第２の方向に進み続ける第３のビーム部分とに分割することと、
分割した逆反射された第２のビーム部分を第２のミラー上の第２のスポットに入射するように位置合わせすることと、
を含む、方法。
１１．第３のビーム部分の一部を蛍光スクリーンに当てて像を生成することと、像が所定の特徴を有するか否かの判定に少なくとも部分的に基づいてレトロリフレクタを位置合わせすることと、を更に含む、条項１０に記載の方法。
１２．第３のビーム部分の一部を蛍光スクリーンに当てて像を生成することは、アパーチャを有する反射要素を用いて第３のビーム部分の少なくとも一部を蛍光スクリーン上へ反射することを含む、条項１１に記載の方法。
１３．像が所定の特徴を有するか否かの判定は、像がアパーチャの周縁から対称的に反射された光を含むか否かを判定することを含む、条項１１に記載の方法。
１．共焦点光学パルスストレッチャであって、
第１の凹面ミラーと、
第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、
レトロリフレクタと、
第１の凹面ミラーと第２の凹面ミラーとの間に光学的に配置されたビームスプリッタであって、更に、第１の方向に進む第１のビームを第１の凹面ミラーへ誘導される第１のビーム部分と第１の方向に進む第２のビーム部分とに分割するように配置されたビームスプリッタと、を備え、
第１のビーム部分は共焦点光学パルスストレッチャ内の閉鎖光路を通り、光路は第２の凹面ミラーとビームスプリッタとの間のセグメントを含み、レトロリフレクタは第２のビーム部分を逆反射して第１の方向と反対の第２の方向に進む逆反射ビームを生成するように配置され、
ビームスプリッタは更に、逆反射ビームを、セグメントを通って第２の凹面ミラーに入射する第３のビーム部分に分割するように配置されている、共焦点光学パルスストレッチャ。
２．レトロリフレクタは調整可能チップ及びチルトを備えるミラーを含む、条項１に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
３．レトロリフレクタは調整可能チップ及びチルトを備える折り畳みミラーと固定ミラーとを含み、折り畳みミラーは第２のビーム部分を受けて固定ミラーの方へ方向転換するように配置され、固定ミラーは第２のビーム部分を反射して折り畳みミラーの方へ戻すように構成されている、条項１に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
４．ビームスプリッタを通過して第１の方向と逆の第２の方向に進む逆反射光を受け、光を方向転換するように配置されたアパーチャを有する反射要素と、
方向転換された光を受けるように配置された蛍光スクリーンと、
を更に備える、条項１に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
５．反射要素は、ビームスプリッタを通過する光に対してある角度に向けられ、アパーチャを有する、条項４に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
６．ＵＶ反射要素は光を方向転換するように配置された反射面を有する、条項４に記載の共焦点光学パルスストレッチャ。
７．共焦点光学パルスストレッチャにおけるビームスプリッタの位置合わせを容易にするための装置であって、
共焦点光学パルスストレッチャは、少なくとも第１の凹面ミラーと、第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、を含み、
共焦点光学パルスストレッチャは更にレトロリフレクタを含み、
ビームスプリッタは第１の凹面ミラーと第２の凹面ミラーとの間に光学的に配置され、
ビームスプリッタは更に、第１のビームを第１の凹面ミラーへ誘導される第１のビーム部分と第１の方向にレトロリフレクタの方へ進む第２のビーム部分とに分割するように配置され、
レトロリフレクタは第２のビーム部分を逆反射して逆反射ビームを生成するように配置され、
第１のビーム部分は共焦点光学パルスストレッチャ内の光路を通り、
ビーム経路は第２の凹面ミラーとビームスプリッタとの間のセグメントを含み、
ビームスプリッタは更に、逆反射ビームを、第２のミラーへ進む第１の部分とビームスプリッタを通過する第２の部分とに分割するように配置され、
装置は、
ビームスプリッタを通過する逆反射ビーム光の第２の部分を受け、光を方向転換するように配置されたアパーチャを有する反射要素と、
方向転換された光を受けるように配置された蛍光スクリーンと、
を備える、装置。
８．反射要素は、ビームスプリッタを通過する逆反射ビームの第２の部分に対してある角度に向けられ、アパーチャを有する、条項７に記載の装置。
９．反射要素は逆反射ビームの第２の部分を方向転換するように配置された反射面を有する、条項７に記載の装置。
１０．共焦点光学パルスストレッチャにおいてビームスプリッタを位置合わせする方法であって、
共焦点光学パルスストレッチャは、少なくとも第１の凹面ミラーと、第１の凹面ミラーと共焦点である第２の凹面ミラーと、を含み、
ビームスプリッタは、第１の凹面ミラー上の第１のスポットと第２の凹面ミラー上の第２のスポットとの間に光学的に配置され、
ビームスプリッタは更に、第１の方向に進む第１の入来ビームを第１のスポットへ誘導される第１のビーム部分と第１の方向にレトロリフレクタの方へ進み続ける第２のビーム部分とに分割するように配置され、
第１のビーム部分は共焦点光学パルスストレッチャ内の光路を通り、光路は第２のスポットとビームスプリッタとの間のセグメントを含み、第１のビーム部分は第２のミラーの第２のスポットに当たり、
方法は、
第２のビーム部分を、第１の方向と反対の第２の方向の戻り経路に沿ってビームスプリッタへ逆反射することと、
逆反射された第２のビーム部分を、ビームスプリッタから第２のスポットへ進むビームと第２の方向に進み続ける第３のビーム部分とに分割することと、
分割した逆反射された第２のビーム部分を第２のミラー上の第２のスポットに入射するように位置合わせすることと、
を含む、方法。
１１．第３のビーム部分の一部を蛍光スクリーンに当てて像を生成することと、像が所定の特徴を有するか否かの判定に少なくとも部分的に基づいてレトロリフレクタを位置合わせすることと、を更に含む、条項１０に記載の方法。
１２．第３のビーム部分の一部を蛍光スクリーンに当てて像を生成することは、アパーチャを有する反射要素を用いて第３のビーム部分の少なくとも一部を蛍光スクリーン上へ反射することを含む、条項１１に記載の方法。
１３．像が所定の特徴を有するか否かの判定は、像がアパーチャの周縁から対称的に反射された光を含むか否かを判定することを含む、条項１１に記載の方法。
【0110】
[0140] 前述の実施例及び他の実施例は、以下の特許請求の範囲の範囲内である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図14D】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29A】
【図29B】
【図29C】
【図30A】
【図30B】
【図30C】
【国際調査報告】