气体放电mopa激光光谱分析模块的制作方法

文档序号:6845390阅读:435来源:国知局
专利名称:气体放电mopa激光光谱分析模块的制作方法
技术领域
本发明涉及在脉冲到脉冲的基础上,以每秒四千到八千脉冲或以上和输出功率水平等于和超过30mJ产生具有非常精细控制的波长和带宽的激光脉冲的MOPA配置的极高重复频率气体放电激光器。
相关申请本申请要求2003年9月30日提出的题为“气体放电MOPA激光光谱分析模块(Gas Discharge MOPA Laser Spectral Analysis Module”的第10/676,175号美国专利申请;3003年9月30日提出的“气体放电MOPA激光光谱分析模块(Gas Discharge MOPA Laser Spectral Analysis Module”的第10/676,907号美国专利申请;以及2003年9月30日提出的题为“用于MOPA激光波长计的光学安装架(Optical Mountings for MOPA Laser Wavemeter)”的第10/676,224号美国专利申请的优先权,其内容通过引用包括在此。
(2)背景技术依据在1999年9月23日提出的序列号为09/405,615的申请,在2001年11月13日授予Das等人的题为“用于窄带激光的带宽评估技术(BANDWIDTHESTIMATING TECHNIQUE FOR NARROW BAND LASER)”的第6,317,448号美国专利,和发明人为Knowles等人,在2002年10月24日公开的,公开号为20020154668的,在2001年11月30日提出的题为“甚窄带两腔高重复频率气体放电激光系统(VERY NARROW BAND TWO CHAMBER HIGH REPETITION RATE GASDISCHARGE LASER SYSTEM)”、序列号为10/012,002号美国专利申请,和发明人为Wittak等人,在2003年6月26日公开的,公开号为20030018072的,在2001年12月21日提出的题为“四KHZ气体放电激光系统(FOUR KHZ GASDISCHARGE LASER SYSTEM)”、序列号为10/026,676号美国专利申请,和发明人为Knowles等人,在2002年10月24日公开的,公开号为2002/0154671的,在2002年1月23号提出的题为“线选择的F2腔激光系统(LINE SELECTED F2CHAMBER LASERSYSTEM)”、序列号为10/056,619号美国专利申请,和发明人为Klene等人,在2002年12月19日公开的,公开号为20020191654的,在2002年5月7号提出的题为“采用光束投射的激光光刻光源(LASER LITHGRAPHY LIGHT SOURCEWITH BEAM DELIVERY)”、序列号为10/141,216号美国专利申请,和发明人为Watson等人,在2003年1月16日公开的,公开号为20030012234的,在2002年6月28日提出的题为“六到十KEZ,或更大的气体放电激光系统(SIXTO TEN KEZ,OR GREATER GAS DISCHARGE LASER SYSTEM)”、序列号为10/187,336号美国专利申请,和发明人为Rylov等人,在2003年7月24日公开的,公开号为20030138019的,在2002年9月13日提出的题为“具有基于F2压力线选择的两腔F2激光系统(TWO CHAMBER F2LASER SYSTEM WITH F2PRESSURE BASEDLINE SELECTION)”、序列号为10/243,102号美国专利申请,和发明人为Fallon等人,在2003年2月13日公开的,公开号为20030031216的,在2002年7月31日提出的题为“两腔气体放电激光器的控制系统(CONTROL SYSTEM FOR TWOCHAMBER GAS DISCHARGE LASER)”、序列号为10/210,761号美国专利申请,和发明人为Ershov等人,在2003年5月29日公开的,公开号为20030099269的,在2001年12月21日提出的题为“两腔气体放电激光器系统的定时控制(TIMING CONTROL FOR TWO CHAMBER GAS DISCHARGE LASER SYSTEM)”、序列号为10/036,727号美国专利申请,同时,除了被引用的专利之外,没有对本申请的现有技术讨论了使用这种激光器的现有气体放电激光器、波长计和其它计量设备。上面所引用的专利和申请都转让给了本申请的受让人,并且每一专利和申请的内容都通过引用包括在此。
对于以上面引用的申请中讨论的重复频率和超出那些频率工作的气体放电激光器,尤其是对用MOPA系统配置的具有大功率输出的这种激光器,存在着改善计量设备的需求。
(3)发明内容揭示了一种用于具有输出激光光束的高重复率气体放电激光器的波长计和方法,用于以4000Hz和4000Hz以上的脉冲重复率在脉冲到脉冲的基础上测量带宽,所述输出激光光束包括大于或等于每脉冲15mJ的脉冲输出、具有飞米带宽精度和数十飞米的带宽精度范围的亚纳米带宽调谐范围脉冲,该波长计可包括具有一定焦距的聚焦透镜;建立干涉条纹图案的干涉仪;放置在所述聚焦透镜焦距处的光学检测装置;以及根据入射在所述光学检测装置上的干涉条纹图案中的干涉条纹的位置,定义DID和DOD、在干涉图案的轴上的干涉图案中在一对第一条纹边沿之间和一对第二条纹边沿之间的各距离,并依照公式Δλ=λ0〔DOD2-DID2〕/〔8f2-D02〕,其中λ0是假定的不变波长且D0=(DOD-DID)/2,f是焦距,来计算带宽的带宽计算器。光学检测器可以是光电二极管阵列。该波长计可以具有有狭缝作用的光学干涉仪;狭缝作用和焦距被选择成将光学干涉环形图案中的两个最里面的条纹传送给光学检测器。光学检测器可以包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;在输入到光学干涉仪的光学部件处的光阑可以选择性地将一部分光束输入到光学干涉仪,这一部分光束足够使标准具的输出照明光学检测器的各个像素高度的整个高度和总的宽度。光学干涉仪可包括具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及焦距可以是1.5米。把窄锥形的光传送给标准具的第二级漫射器可以放置在第一级漫射器和标准具之间,在第二级漫射器和标准具之间的光阑可以将薄条状的窄锥形的光传送给标准具。
(4)


图1示出了可采用本发明的实施例的配置MOPA的气体放电激光器;图2示出了根据本发明的实施例的光谱分析模块的透视图;图3a-c示出了根据本发明的实施例的主分束器的组件;图4示出了根据本发明的实施例的光谱分析模块的平面图5示出了根据本发明的实施例的一部分光谱分析模块的示意性图像;图6示出了根据本发明的实施例的模块的元件性能曲线图;图7以更多细节示出了根据本发明的实施例的图4中示出的元件的平面图;图8a和b示出了在根据本发明的实施例的分束镜的前面和后面的能量密度图形;图9a和b示出了根据本发明的实施例的可调节镜架的透视图;图10a-c示出了在图9a-b中示出的可调节镜架的采用圆反射镜的附加的实施例,除了图10a示出去掉了反射镜的图10a的架子,图10b示出了沿着图10a中示出的横截面线10b-10b的图9a或10a的横截面;图11示出了根据本发明的实施例的另一种光学部件架;图12a-c示出了根据本发明的实施例的另一种光学部件架;以及图13a-d示出了根据本发明的实施例的狭缝组件。
(5)具体实施方式
本申请涉及满足用于以4000Hz和以等于及超过30mJ的脉冲能量产生激光输出脉冲的MOPA两腔激光器的光谱分析模块(“SAM”)计量子系统的要求以及在脉冲到脉冲的基础上控制波长和带宽。那些本领域技术人员将理解放置这样的MOPA激光器子系统的极度需求以及它们的作用,包括许多所需的子模块及其功能性,以便满足这种MOPA激光器的性能要求。为了例示目的仅以标称的193.359nm波长工作的ArF MOPA激光器对本发明加以说明,但是本发明也能够同样应用于例如KrF或F2MOPA气体放电激光系统。
在本申请中使用的下面的缩略词将具有下面的含义术语/缩略词 解说ABF 二氟化铵ADC 模数转换器Amp 电流的安培AOI 入射角
ArF 氟化氩AR 抗反射(一种减少来自光学表面的菲涅耳反射的涂层)AWR绝对波长基准BARO 用于模块的对准、校正和测试的大气压力台Blur 用于补偿“带宽锯齿”效应的补偿系数BW 带宽CaF2氟化钙DD 衍射漫射器DFM制造设计EWCM 增强波长控制模块F2氟FCP触发控制处理器(Fire Control Processor)FD 焦距fm 飞米FRU现场替换单元(Field Replacement Units)FS 熔融石英FSR自由光谱范围FWHW 半峰全宽。激光带宽的一种度量。
GGD毛玻璃漫射器KrF 氟化氪LAM线中央分析模块LNM/LNP线变窄模块/线变窄封装件MgF2氟化镁MOPA 主控振荡器的功率放大器NIST 国家标准技术研究所PDA光电二极管阵列PDM光电探测器模块
pm 皮米SAM光谱分析模块WEB波前工程盒如上所述的MOPA激光系统的计量子系统,包括SAM,例如能够起到例如测量从MOPA输出的光的波长、带宽和脉冲能量的关键作用。观看图1能够看到整个MOPA系统20。激光系统20的这些性能特性对于例如控制光刻处理是至关重要的,光刻处理常常为这种激光系统20所产生的激光的最终用途。在逐个脉冲地控制以及甚至细微控制地更改例如波长、带宽、脉冲能量、由脉冲激发的脉冲等方面对光刻处理的要求,造成对用于这种激光系统20的任何控制系统的巨大需求,并且对该控制系统的计量部分类似地增加了对于性能功效和效率的需求,而在该行业中即使在少到一、两年前也看不到这样的需求,并且这种需求还在增加。
如图1中所见的MOPA配置,已经比例如申请人的受让人的前一代激光器产品,例如KrF和ArF激光器的例如Cymer 70XXX系列实现了小得多的带宽。因此,作为例子,当前所需的带宽超出了例如7000A波长计的跟踪能力,并且结构上已经要求被分离成单独的模块SAM的功能。如图1中所见的MOPA激光系统20的第一激光腔22中,主控振荡器(“MO”)利用包括例如衍射镜、例如光栅(未示出)的例如线变窄封装件(“LNP”)24被非常细微地调谐,通过籽晶(seed)激光束62的输出耦合器26,在MO腔中的某些共振之后产生输出,籽晶激光束具有以或大约以标称的193.350nm波长为中心的非常窄的带宽。如在转让给申请人的受让人的、上面引用的共同未决的申请中注明的那样,然后MO输出光束62被传送经过MO波前工程盒(“WEB”)40。该光束然后传给功率放大器WEB42并从那里传给SAM46,在那里,其中MO光束主要射入MOPA激光系统20的功率放大器(“PA”)部分50。在PA部分50中,在光束反射器BR54的帮助下通过至少两次通过构成PA50的增益介质,籽晶MO光束以所需波长和带宽或以接近于所需波长和带宽在PA50中被放大。
系统20的PA部分50的输出光束64然后通过SAM46和PA WEB42传回并传入脉冲扩展器60,在这里光束64的每个输出脉冲例如在光学延迟单元中被扩展,以例如改善TIS。这会影响这样的事情,像在晶圆上的例如光刻胶的光刻曝光中在晶圆上看到的那样,还有在执行例如注明的曝光中步进仪/扫描仪光刻工具的性能的某些其它特性。
如图2中所见,SAM46能够被细分为例如起着带宽(“BW”)计作用的光机部件72,和例如包含逻辑组件部件的电子部分74。SAM的基本的光学方面与过去使用的例如在申请人的受让人的70XX产品,即LAM中的波长计相类似,它具有许多关键的变化,这些变化部分地构成了本发明的实施例。其中如在下面以更多细节说明的,带宽计光学布置包括,使用具有较长焦距成像透镜的较短FSR标准具,在标准具光路的第一段路程(leg)要求例如光束均匀化。像在例如70XX LAM中的波长计一样,光电探测器模块(PDM)144监控脉冲能量,并为诊断和定时提供快速的光电二极管信号。
SAM46包含在SAM外盒76中,外盒76用多个翼形螺钉78被连接在光学架的台面(在图4中示出)上。在图2中示出的SAM外盒76的视图示出了主分束器80,主分束器80在图2中示出的SAM外盒76的一边从PA50接收光束64,如图1中所示,光束64穿过主分束器80,并且在部分地穿过主分束器80之后,光束64在如图2中所见的SAM外盒76的出射并回入PA WEB 42。
如图3a-c中示出,主分束器80可包括分束器清洗单元(purge cell)底座90,它可以是例如由铝的固体件机加工制成,以在清洗单元底座90的内部形成偏转反射镜安装架92和主分束器反射架安装台94。可以在台94和单元底座90底部里形成光束通道开口96。也可以在底座90的一个侧壁形成取样光束出射开口98。如从图3b可以看到的那样,取样光束开口98可以由取样光束出射窗112遮盖,取样光束114通过该窗出射主分束器80进入SAM46的剩余光学和电子元件。在底座90的内部,取样光束通道98的相反端也可以由窗110遮盖,一部分光束64通过该窗从安装在偏转反射镜架92上的偏转反射镜102反射进入取样光束通道98。
图3b也示出了安装在主分束镜架100上的主分束镜104。在操作中应当理解,出射PA50的光束64将通常以水平面方式从上面沿着图3b中示出的垂直轴进入主分束器80,该垂直轴也是来自PA50的光束64的传播轴。光束64被主分束镜104部分反射,且光束64的大约5%被反射到偏转反射镜102上,而剩余部分如图1中示出的那样,穿过主分束镜104反射到PAWEB42上。
如下面以更多细节说明的那样,从主分束镜104反射的大约5%的光束以大约25°的入射角从偏转反射镜102反射并作为取样光束114通过窗口112出射主分束器80,而进入SAM46的剩余部分。还要理解的是,来自MO22的光束62,以相反的方向,即朝向作为MO光束62对PA50增益介质籽晶部分的PA50,通过同一主分束镜104从PA WEB42进入PA50。
图3c示出了带分束器盖116的主分束器80,如例如以上引用的共同未决申请进一步说明的那样,包括与PA50清洗系统波纹管连接的法兰118。
如图4,即SAM光学子系统72的平面视图所示,通过主分束镜104从主光束64拾取和从偏转反射镜102反射的光作为取样光束114正出射主分束器80。取样光束114具有分布在SAM46的带宽计88内的副分束器104的未镀膜镜片的前、后表面的菲涅耳反射,以供给SAM46的带宽计88的两个单独的内部作用。入射在副分束器140上的光束114的一部分作为光束142反射到光电探测器模块(“PDM”)144上用于脉冲能量测量,并作为快速光电二极管信号输出到电子封装件74。在后面将以更多细节说明的带宽电路,接收从偏转反射镜通过充当副分束器的反射镜140的光束114的主要部分。由于被选择的主分束镜104较薄,菲涅耳反射被重叠,这使得把SAM中某个光学部件上的能量密度保持在容限内(即在光学部件材料的损坏阈之下)的问题变得复杂。该光束114涉及如在后面以更多细节说明的照明标准具162,产生使用光电二极管阵列PDA182监控的条纹图案。根据本发明的实施例,从该条纹图案能够计算FWHM带宽,为了在0.01pm精度下,使用了提高处理PDA182的输出速度的简化数学算法,以便更好地以4000Hz及以上作脉冲方式(pulse-wise)计算。
SAM46能够用PDA182的输出和在PDM144输出的脉冲能量测量带宽。SAM46&LAM28能够接合到激光控制系统(未示出),后者基于从这些计量模块的反馈随后提供主动控制。
如图4中所示,出射副分束器140的光束114入射在可调节的M1反射镜146上并射入包含在透镜架150内的前柱面望远透镜204,然后射入光学部件组合单元152,152参照图7以更多细节说明,依次包括后望远透镜220、第一级漫射器222和聚焦透镜224。在反射离开可调节的M2反射镜156之后,光束114再穿过第二级漫射器160。然后,该光束穿过标准具162。由光束穿过标准具162建立的条纹图案反射离开可调节的M3反射镜164,并一般射到固定在45°延长的M4系列反射镜(training mirror)166的中心上面,并入射到可调节的M5法线入射反射镜168的表面上。然后,该条纹图案反射回离开反射镜166的右手部分并反射离开另一个可调节M6法线入射反射镜180,再反射回到反射镜166的左手部分上,最后入射在PDA182上。除了M1146反射镜之外,虽然在某种意义上,例如安装期间可调节,但不允许现场调节,而M1146是现场可调节的。
根据本发明的实施例的SAM46的作用将提供例如带宽、例如在PA50处的激光器输出光束64的FWMH带宽的高分辨率测量。由于在PA50的输出处放置了SAM46,被SAM46中光学元件看见的能量密度水平可大大高于例如在LAM28中和/或在例如申请人的受让人的70XX产品的现有激光器中的例如相应元件。这对例如SAM46内的主分束器80和许多其它光学组件会例如极大地增加寿命风险。为了减轻能量密度对例如主分束器80引起的损坏,根据本发明的实施例,设计了SAM模块46,主分束镜104把来自MO22的光束62和来自PA50的光束64定位成例如70度。这种选择例如与以45度定位的分束器相比较时减少了二分之一的能量密度水平(每cm2)。根据本发明的实施例,例如在SAM46的光束均匀化方案中,氟化钙也已经被选为选择的光学部件的的光学材料。
根据本发明的实施例的SAM所需的工作参数,包括在193.2到193.5nm之间的波长工作范围,以使SAM模块46的作用达到该波长范围的任一端,激光脉冲重复频率1Hz到4000Hz,在脉冲方式(一个接一个发射(shot byshot))的基础上模块46能够测量带宽,以及出射PA50的脉冲能量为10mJ到30mJ,该模块在脉冲能量的整个范围提供带宽测量。此外,带宽(Δλ)分辨率被要求为带宽计算所需的0.001pm精度,相对于用于校准SAM模块的分光计(例如LTB)的测量,±0.04pm的带宽(Δλ)精度是所需的,带宽测量范围被要求为0.1pm≤Δλ≤0.3pm,FWHM计量,要求SAM模块46能够跟踪整个范围的带宽0.1pm≤Δλ≤0.3pm,在最里面和最外面条纹位置之间的BW差值,模糊补偿精度被要求为≤0.02pm(比较2个平均数在3点的BW读数,在条纹跳跃区域的任一侧的0.03pm内分离0.02pm;带宽精度对条纹位置被要求距基准(例如LTB)分光计≤±0.02pmδ(delta),以及被要求在中央波长开始以0.02pm增量扫描整个一个全FSR(3pm)的能力,以将BW与去卷积分光计值作比较。
关于对10mJ到20mJ(15mJ标称)的指定脉冲能量范围的功率和脉冲能量测量,系统必须满足所有光学规范;能量监视器144的校准精度要求<±0.3%(在标称15mJ,1000Hz连续操作下),校准基于具有0.05瓦特分辨率的NIST可追踪的商业功率计;当用商业功率计在激光气体测试的标称发射上测量时,能量监视器校准漂移对100百万个脉冲上峰到峰变化必须<±2%,具有0.05瓦特分辨率,当用水冷功率计的头部(heads)测量时,在1000Hz连续的功率线性度全部在±1瓦特内,10mJ是10瓦特,15mJ是15瓦特,20mJ是20瓦特。对恒定的能量和变化的重复频率不必应用暗示的线性度规范。
根据本发明的实施例,如在激光器座中所测量的那样,标准具启动原始视频电平(左、右峰值二者)要求最大为1.0伏特,最小为0.6伏特,满足在PA50输出以15mJ工作的BW规范。电压电平被定义为原始峰减去基底(floor)。要求条纹对称性为115≤条纹对称≤85,条纹对称=100×(左峰值/右峰值)。根据本发明的实施例,如在激光器座中所测量的那样,寿命终止标准具162原始视频电平(左、右峰值二者)必须满足要求A)最大为2.5V,B)最小0.3V,满足BW规范并在PA50输出以15mJ操作。在15mJ脉冲能量下能量监视器144信号电平必须最大为15K ADC和最小为5K ADC。
根据本发明的实施例,要求满足某些可靠性规范,包括,例如失效之间的目标平均时间例如≥12B脉冲;替换的目标平均时间例如≤2小时,SAM逻辑组件的现场替换15分钟;包括能量监视器的重新校准,损坏的主分束器的现场替换60分钟;检查标准具条纹图案以校正可能的低视频或条纹不对称10分钟;以及≥95%的设备相关正常运行时间。
维修要求包括例如在激光器座内的时候要求进入单元74的替换;主分束器80替换,通过连接到法兰118的可去除的夹具组件(未示出)可以接近主分束器80。要求从激光器座去除模块;以及在激光器工作期间,通过两个独立的模块盖孔接近5/64英寸六角头调节螺钉170(在图7中示出),调节标准具162条纹对称性与高度。当这一维修在现场完成时,所需的气体显示屏是孔。
此外,根据本发明的实施例,对于SAM模块46的设计要求,模块46的交换和PDM144能量测量的校正能量以例如120亿脉冲的频率在例如两小时内可完成,且PDM144每年校准一次,也费时2小时。
SAM46的设计要求能够便于将模块46从系统20迅速地去除。这包括在上层结构中排除不适当的装配和安装。为便于处理和防止对设备的损害或对人员的伤害,必要时可提供指导、追踪或停止。
根据本发明的实施例,要求SAM46在脉冲到脉冲的基础上在4000Hz以上甚至高达8000Hz测量例如带宽到例如至少10飞米的精度。采用例如图7中示出的成像透镜的焦距,以及3pm的标准具162的自由光谱范围(“FSR”)连同水平0.025mm×垂直0.5mm的PDA182中的像素尺寸以及具有1024个光电二极管(像素)的阵列的PDA182一起,可使用处理标准具条纹强度分布的基本的干涉仪方程,即λ=(2*n*d/m)*Cos(θ),其中λ是波长,标称为193.350nm,n是标准具的内部折射率,d是标准具反射镜间距,m是序数,即在条纹峰值处波长的整数,θ是在标准具内光路对干涉仪轴的入射角。上面的公式能够被重写为λ=(2*n*d/m)*Cos(R/f),其中R是条纹半径,例如250到450PDA像素,每个像素为大约25μm,f是从透镜到入射的PDA平面的焦距,例如61280像素宽度,即1.532m/25μm,在聚焦透镜224的焦距中,标称1.5m焦距透镜。
为了处理在标准具162内引入干涉后光束对准的机械漂移,最好是处理条纹直径D而不是半径。因此,λ=(2*n*d/m)*Cos(D/2f)。由于条纹宽度是通过标准具162的光源的带宽的量度,假定中心波长已知,对内部和外部直径计算的波长的差值将给出原始的带宽值。假定同一环中的两峰被PDA182只看作沿环轴线的两个独立的峰,λID(内部直径)=(2*n*d/m)*Cos(DID/2f)和λOD(外部直径)=(2*n*d/m)*Cos(DOD/2f)。由于Δλ=λID-λOD,Δλ=λ0〔Cos(DID/2f)-Cos(DOD/2f)〕/Cos(D0/2f),其中D0=(DID+DOD)/2,且λ0是线中心带宽,通过λ=(2*n*d/m)*Cos(D0/2f)与D0有关。在这些方程中,只要实际的λ0是在推测(假定)的0.5nm内,在λ0的推测在本发明的实施例中是充分的,且从而对λ0的过程测量既不需要来自LAM28的输入,也不需要利用PDA182中的一部分像素。然而,前面确定的带宽可以被利用为校准值。
为了保护关键的处理器时间,因此,上面的方程连同小角度近似法一起产生方程Δλ=λ0〔DOD2-DID2〕/〔8f2-D02〕。较之现有技术,使用这个方程引起的误差在检测器的整个范围内是可忽略的,即<10-5fm。小角度误差在从大约200到800像素内基本为0,并从那些点到检测器的端点线性地大致增加到大约0.0005fm。
把λ0视作为例如193.350nm的常数值,对从约193.200到193.500即约0.3nm的范围的带宽计算,带宽误差将保持在小于0.1fm之内。如上面说明的那样,DOD将等于325像素且DID将等于例如300像素,于是D0等于312.5像素,f=61280像素宽度。
利用通常用于误差分析的误差传播,假定独立的变量和协变的条件从PDA182的像素之间变化的增益/量子效率/响应被去除和忽略对误差的作用,由假定在激光器的整个可调谐范围的常量λ0产生的误差σλ0/λ0<8×10-4。对于带宽误差可比较的或更小作用,焦距σf将必须小于24像素(即大约0.5mm)。类似地,对于带宽中误差可比较或更小作用,条纹直径测量值δD将必须大于像素的1/73rd。这验证了申请人根据焦距误差和条纹直径误差选择作用以优化带宽的计算,即通过假定λ0为已知常数。
根据本发明的实施例,与使用球面透镜相反,通过使用沿着通过第一级漫射器222的光束114的长轴缩小和准直的柱面透镜望远镜,已经进一步包含了第一级漫射器222的能量密度水平。也许除了主分束镜104,例如在从PA腔50输出40mJ工作时其能量密度水平能够达到几乎25mJ/cm2,产生的能量密度的减少极大地减少了损坏SAM46内所有光学部件的机会。主分束镜104的能量密度水平紧密地依赖许多系统参数,缓解单纯来自SAM模块46设计的问题的能力受到限制。
为了测量低至0.2pm或更低的带宽,当前使用的波长计,例如在申请人的受让人的7000A激光器产品中的那些波长计的带宽跟踪能力是不够的。使用在标准波长计中的20pm FSR标准具的狭缝作用难以以始终一致的方式跟踪带宽变化。没有能力制造“较好”的20pm标准具,改进的精细度严重限制了用现有的配置做所需的带宽测量的能力。从而,申请人用更短的FSR(减少标准具狭缝作用)更新了标准具162,并使用更长焦距的成像透镜(以改善标准具分光计162电路的线性色散,包括PDA182)。结合例如1.5m成像透镜,选择了相对非常窄的狭缝作用标准具162,例如组合的3pm FSR标准具,和其一起被确定为产生在例如0.15到0.3pm FWHM的整个范围内所需的带宽跟踪能力。
标准具162狭缝作用和线性色散能力的改善,不必求助于所谓的“斜率校正”提供了极大改善了的跟踪带宽的能力。由于根据内条纹对外条纹测量的值之间的视在带宽的差值可以大到例如0.025pm,仍存在实施“模糊校正”的需要。根据本发明的实施例,对于SAM模块的所需的带宽测量精度,这能够几乎与整个误差预算一样大,因此,例如“模糊校正”被包括进带宽计算中。
根据本发明的实施例,由于把少量百分比的主光束64传递给能量监视器144的未镀膜的分束镜104和140能够有偏振灵敏度,SAM46中的能量监视器144也可以具有偏振灵敏度。使用菲涅耳方程,确定能量监视器144对输入光束的偏振灵敏度是2.85∶1::水平∶垂直。
更快的光电二极管阵列182可以加到SAM,在那种情况,例如自动调节电路能够被提供给光刻或光源的其它用户,以在能被提供的例如同步输出电路中例如触发光输出。这能够去除例如采用二极管仪器测量脉冲长度(“DIMPLE”)的某些测量和在任何几个模块被替换时对调节的需求。
结合SAM46报告的值能够使用来自LAM28的带宽号码,例如准确地确定“在规范内”和“超出规范”条件。例如对于各自看见的激光光谱的FWHM和E95,LAM28和SAM46不同的相对灵敏度能够允许使用两个报告值的线性组合,例如在整个不同光谱形状的范围内准确地确定光谱的FWHM或E95。
选择的标准具162能够由例如一对固定间距的空气隙反射镜174(在图7中示出)构成。在上面注明的工作参数内,例如标准具162的适当运行的要求推动了标准具的规范,其中包括延长该组件的寿命的要求。被选择的参数可以包括例如在193.36nm下3pm的自由光谱范围,在10mm光阑内例如≥25的有效精细度,以及在193.35nm正入射下≥50%的峰值传输(条纹峰值光电信号与输入峰值信号的比率)。
现在转到图7,图7以更多细节示出了可调节反射镜M1146和标准具162之间的SAM46光学模块72的光学元件。在本实施例中,示出了全部包含在单个安装架200中的图4的望远镜前透镜150和图4的组合光学元件152,具有包含在用安装螺钉206连接到安装架200的架150中的望远镜前透镜204,该螺钉也用作在指簧夹的适当位置穿孔,指簧夹把透镜204保持在安装架150的适当位置。在图4中,安装架200内包含组合光学部件152的元件,即望远镜后透镜220和第一级漫射器222以及球面透镜224。用安装螺钉246和圆弹簧夹242可以将望远镜后透镜220保持在安装架200的适当位置。通过一对安装螺钉240和关联的指簧夹248,可以将球面聚焦透镜224保持在适当的位置。用安装螺钉236和指簧夹238可将第二级漫射器230固定在第二级漫射器安装架160的适当位置。用安装螺钉210可以将安装架200连接到光学模块72的板122上,并且用安装螺钉232可以将第二级漫射器安装架160安装到板122。用安装螺钉170可以将标准具162连接到板122。
前望远镜透镜可以是CaF2凸柱面透镜,和后望远镜透镜220一起作用,后望远镜透镜220也可以由CaF2制成,并且是凹柱面透镜,以缩小光束114,即使其横截面更小。衍射漫射器222也可以由CaF2制成。球面聚焦透镜224也可以由CaF2制成并具有例如1.5米的焦距。标准具162例如可以是具有大约3pm的自由光谱范围和在193.350nm大于25的精细度的法布里-珀罗标准具。尽管有某些程度的容差,例如±5像素,标准具参数和焦距被选择成从两个最里面的干涉环基本上只把条纹传递给PDA182,该条纹基本上覆盖阵列中所有的光电二极管(像素),并且最外面的两个条纹的DOD宽度随着带宽和/或中心波长的变化而变化。
可以由ArF激光器等级熔融石英制成的衍射漫射器222用来均匀化光束,导致输入光束的均匀再分配。这能够保证例如使光束中的空间信息适当混和,以使边缘和中心的光具有相等的波长分辨率和亮度。用于这种二元衍射漫射器222的近似规范包括,例如10mm×10mm×2mm的衍射漫射器222尺寸,输出图案形状为矩形,零阶扩散通过≤1%,水平角发散10°±0.1°和垂直角发散5°±0.1°。所选的材料也能够为准分子激光器级CaF2。
由于两个模块72、74的密切相互作用,逻辑组件74(SAM46电子部件)紧密邻近SAM46光学模块72。根据本发明实施例的PDM44能够位于SAM46光学模块72内。SAM46和PDM144包含的光学部件和电子部件执行它们的任务;逻辑组件74仅包含执行其任务的电子部件。
SAM46能够垂直地安装到光学平台(未示出)。考虑到便于模块更换,可以用模块中的3个外加翼形螺钉78将模块46安装到隔板122。在界面可以提供没有人造橡胶的密封。
例如,经由本地网络或以太网端口,可以在SAM46上对激光器控制系统(未示出)设置连接。这种连接可以用于例如无时间限制的命令和信息。也可以从SAM46直接连接到触发控制处理器(“FCP”),该处理器能够提供用于控制激光系统20的控制算法的高速计量值数据流。
为了避免由氧气吸收带来的污染和损耗所引起的光学部件损坏,可以净化模块46中的激光束路径。例如,可以提供用于例如主分束器80的净化接口,例如使氮净化气体从PA WEB42流经主分束器80的内部,然后在PA 50腔窗(未示出)通过净化出口管路,即在与主分束器法兰118相连接的波纹管(未示出)内被排出。
SAM46中的剩余光学部件(在主分束器80的净化单元之外)可以浸入例如干燥的氮气中,干燥的氮气可以通过外盒76经由配件输送给模块46。外盒76可以具有例如4L/min的外盒的氮气净化率和不大于5ppm的氧含量,主分束器净化单元的泄漏率在100kPa过压下为例如1×10-5scc/s。
对CaF2主分束器80反射镜104潜在的所谓“白色模糊”损坏(在高UV能量密度下的压缩所引起),导致申请人利用前面注明的70°光束入射角。因此根据现有的波长计版本对SAM46的内部光学布置做了改进。
在SAM46的原型配置中,假定20到40mJ脉冲能量,9mm×3mm光束尺寸,主光束分束器80镜104在对光束传播方向定为45度,估计主分束器80镜104的能量密度水平为52到105mJ/cm2。与之相比较,假定在5mJ/脉冲12.5mm×2.2mm下,申请人的受让人的70XX产品中的主分束器所见到的现有能量密度水平约为约为13mJ/cm2。
对主分束器镜104从45°定位到70°,主分束镜104的能量密度减少到约25到51mJ/cm2。仍然存在着必须在该设计中还要考虑的“白色模糊”的风险。重新设计的架能够适应CaF2或MgF2材料。
例如如图5中所见,利用右手的坐标系相对于激光系统20定义坐标系,z轴可以是例如激光光束传播方向,x轴为垂直向上方向,y轴为水平朝向用户的方向,即朝向纸外的方向。在这样的坐标系中,主分束器80镜可以是例如2mm厚并定位成与x轴成角度θ=70°、与z轴成角度ψ=0°的圆形40mm平面。这导致光束中心在通过主分束镜104之后的总位移距离为d。例如,对于CaF2材料(n=1.5018@193nm),相对于上面定义的坐标系的光束位移为Δx=+0.0mmΔy=+1.33mm
其中假定N2在1atm的折射率=1.003。
对于MgF2材料,必须首先确定沿着传播方向的折射率。假设普通光线的折射率n0=1.4305,非常光线的ne=1.444,假定光学部件垂直于c轴切除其平面表面,在介质内沿着z轴的传播方向的折射率减少到n=1.4362。因而,光束位移由下式给出Δx=+0.0mmΔy=+1.33mm这与CaF2的位于相差不太大。
在来自主分束镜104的两个菲涅耳反射的中心之间的光束间距将由下式给出d=2*t*(tanθi)*(cosθr)对于θ1=70°和使用上面列出的材料特性,对于CaF2,d=1.1mm对于MgF2,d=1.2mm对于沿y轴被单纯偏振的光,分束镜的反射率由下式给出I11=I0y[{P70Cos2(0)}+{S70Sin2(0)}]=I0yP70其中P70是在70度入射角的P偏振光的反射率,I11是从主分束镜104的前表面反射的光的强度,I0y是水平偏振入射光的强度。
I12=(I0y-I11)P70-(I0y-I11)(P70)2其中I12是光从主分束镜104后表面反射之后射出主分束镜104的前表面的强度。在光束114中反射进入计量模块46的总强度由下式给出IR=I11+I12对于CaF2,=0.08133I0y对于MgF2,=0.08632I0y然后,副分束器140把光束114中一部分这些光反射到能量监视器144。它的定向使反射光由下式给出I21=S45(I11+I12)I22=S45(I11+I12-I21)-(S45)2(I11+I12-I21)其中I21和I22为光从副分束镜140的前、后表面反射到能量监视器144的强度。
对于水平偏振光,反射进入能量监视器144的入射强度部分由下式给出IR=I21+I22对于CaF2,=0.0137I0y对于MgF2,=0.01454I0y对于垂直偏振光,反射进入能量监视器144的入射强度的部分由下式给出IR=I21+I22对于CaF2,=0.00756I0x对于MgF2,=0.00702I0x该分析假定在主分束镜104和副分束器140之间没有损耗(在二者之间缺少任何窗或附加的副分束器),然而,在上面公开的实施例中,有两个窗110和112,在主分束镜104和副分束器140之间有偏转反射镜102,假定垂直偏振光相对于光束的水平轴,并如现有技术所知的那样随偏振而大大变化,这将减少约10%的计算强度。
70度入射角极大地增加了在分束镜104的表面上的光束投射印迹的尺寸。如在图3和图8示出的那样,SAM46中的主分束镜104必须安排两个通道(MO光束62一条光路而PA光束64走另一条光路)的要求,使情形更加复杂。如图8中所示,由系统光线跟踪定义的光束尺寸、间距和角度为MO光束水平断面2.0mm垂直断面7.5mmPA光束水平断面5.0mm垂直断面11.0mm中心到中心间距3.72mm在MO和PA光束之间的倾角6.7mrad图8示出了在主分束镜104的腔表面104’和主分束镜104的遮光器表面104”上的光束投射印迹。阴影线区域105表示用于安装光学部件104的“不让入内”区域。32mm直径圆用来考虑两束光可利用空间的一些空白区域。在主分束镜104的腔表面104’,MO光束62和PA光束64被放置成横越两光束62、64的线105的中点与光学部件104’的表面的中心相符。
例如,在PA WEB42中,在面对输出遮光器的遮光器表面104”,观察到例如1.3mm的光束偏移。然而,由于2mm厚分束镜104的70度投影引起的1.8mm面偏移,更多地补偿了这个偏移。从而,横越两束光束的线的中点距离光学部件104的遮光器表面104”的中心为0.58mm。在如此紧密的空间制约之下,校正误差只容许非常小的范围。
在图5中示出了普通光学布置的示意图。图5示意性地示出了主分束镜104的定向。偏转反射镜102将反射光66、66’偏转进入波长计的光学平面。对于用CaF2主分束镜104的70度入射角,在偏转反射镜102的入射角是25°。对于光束64,9mm×3mm光束的30mJ标称脉冲能量,假定横过光束路径,即或多或少等于横过整个光束路径的强度分布的帽形断面,在主分束镜104处最大的能量密度为在腔侧主表面104’的入射光束66和从遮光器侧副表面104”反射的光束66’重叠处(图5为示意性的和例示目的,没有示出任何光束重叠)。该最大能量密度可以被估计如下入射光束能量密度=Cos(70)*30.0/(0.9*0.3)=38mJ/cm2反射光束能量密度=Cos(70)*(0.0389)*30.0/(0.9*0.3)=1.48mJ/cm2总能量密度=39.5mJ/cm2对于20到40mJ/脉冲的范围,在主分束镜104处的能量密度范围是26.3到52.6mJ/cm2。
在偏转反射镜102处,最大能量密度水平由下式给出来自前表面反射的能量密度=Cos(25)*(0.0424)*30.0/(0.9*0.3)=4.27mJ/cm2来自后表面反射的能量密度=Cos(25)*(0.0389)*30.0/(0.9*0.3)=3.92mJ/cm2
总能量密度=8.2mJ/cm2对于20到40mJ/脉冲的范围,在偏转反射镜(镀有电介质的光学部件)处的能量密度范围是5.5到11.0mJ/cm2。
回到图4,示出了SAM46光学部分72内整个光学布置。如上所注明的,在光束114中,来自主分束镜104的光被反射进入波长计的光学平面。继续上面的假设,能够估计在通向第二级漫射器160的各个光学元件处的大概能量密度。下面列出的能量密度范围从20到40mJ/脉冲能量,如上注明,使用柱面望远镜设置,假定沿着光束114的长轴有2.2缩小率M1可调节反射镜146 4.1到8.3mJ/cm2望远镜前透镜2045.8到11.7mJ/cm2望远镜后透镜22011.8到23.7mJ/cm2衍射漫射器222 10.9到21.8mJ/cm2聚焦透镜2247.6到15.3mJ/cm2第二级漫射器2307到14mJ/cm2作为来自主分束镜104的两个菲涅耳反射重叠的结果,在望远镜后透镜220和衍射漫射器222处的能量密度水平可以被认为相当高,有损坏的可能性。为了缓解这种情况,申请人已经例如配用了圆筒望远镜和/或利用了MgF2。
现在转到图6,对于不同水平的能量密度(20mJ/脉冲、30mJ/脉冲和40mJ/脉冲)示出了来自SAM46中的PDA182的输出信号电平以及与1.5V信号输出线的交叉线。对于每个相应的注明的能量密度水平的1.5V输出,入射角分别为65.9°、70.8°和73.2°。这假定例如大约10度的锥角漫射器230。
在SAM46的波长计部分的试验性模块的寿命测试过程中,在很可能看见比本申请描述的实施例中低得多的能量密度的设计中,申请人发现在累计大约10亿次发射之后,第一级衍射漫射器222有损坏的迹象。由于SAM46中的第一级衍射漫射器222面临来自高能量密度水平的损坏风险,熔融石英光学部件被认为是可能不能够使用的,因为在大于1mJ/cm2能量密度水平下,压缩造成的损坏风险非常大。不同的可能的解决方案表现出损坏衍射漫射器的可能性。使用CaF2制造衍射漫射器来代替熔融石英是一个选择。另一种选择可以是,例如减小前望远镜透镜204和望远镜后透镜220的组合的放大率,以增加入射在衍射漫射器222上的光束114的尺寸,从而减小每c2的能量密度。此外,可以利用二者的组合,乃至可以利用伴随光束缩小的其它可能的熔融石英材料的选择。申请人相信这种努力有可能实现由损坏熔融石英光学元件引起的其它寿命极限。例如,前望远镜透镜220可以足够大,以即使采用熔融石英材料也具有可接受的能量密度。入射在诸如第二级漫射器230的毛玻璃漫射器上类似的能量密度水平可以被忽略,因为不期望对元件的压缩型损坏会极大改变或影响其漫射性能。第二级漫射器230可以由带研磨表面的一块平面玻璃制成以引起漫射,然后这块玻璃能够通过在例如二氟化铵(“ABF”)镀液中浸泡其表面来腐蚀,其中还增强了漫射均匀性。
申请人已经在一个实施例中选择使前望远镜透镜204、后望远镜透镜220、第一级衍射漫射器222和聚焦透镜224都由CaF2制成并且也都缩小,尽管实施例也可包括其它变化,例如前望远镜透镜和聚焦透镜由ArF级或更好的(从压缩的观点来看)熔融石英制成。这些选择至少部分由压缩是否足够大以保证转换到氟化钙材料的问题来规定,该压缩根据例如直到200亿次发射以甚至边缘的能量密度(1到3mJ/cm2)入射在例如用于非成像应用的熔融石英透镜上。
例如,主要通过改变例如望远镜缩小率来重新设计以减少在衍射漫射器222的能量密度水平的照射方案,产生相当大的潜在利益。此外,申请人已经选择具有柱面透镜的望远镜,因而透镜的定向只使光束114的长轴得到缩小。结果,在衍射漫射器222的能量密度将低于由同类球面透镜组成的望远镜,这是因为能量密度在漫射器222的矩形上被更好地传播,漫射器的长轴与光束114的长轴一致。
另一个实施例需要一起除去望远镜系统204、220。一个缺点是,入射在衍射漫射器222上的延长的源可以使入射在毛玻璃漫射器230上的光束114的角度更陡峭。收集光束中角度信息的毛玻璃漫射器230不完美。由于角度变得更陡峭,其均匀收集光束114中的角度信息的能力下降了。结果,整个源光束114不能被标准具均匀取样,从而导致计量不准确。
或者,通过沿着短轴扩展光束,例如使用棱镜能够进一步优化使用球面透镜的实施例的实施。例如,考虑3倍光束扩展能够导致,例如9mm×9mm光束入射在望远镜系统204、220上。在通过例如1.8倍缩小望远镜之后,光束能够被缩小到例如5mm×9mm光束,伴随在衍射漫射器222上具有进一步缩小的能量密度水平。然而,这样的扩展能够导致不满意地增加两个菲涅耳图像之间的间隔,例如造成过度填充衍射漫射器222。例如,在对于水平30度角处,光束114的短轴跟随光束扩展,导致光束114中的光沿着斜交角传播,要求简单地添加反射镜使光束114返回高于基板122的必要高度而进入标准具162。尽管也许是更复杂的选项,但是这是可能的。
然而,尤其吸引人的是,例如,对每一水平和垂直轴使用柱面透镜对通过沿着短轴扩展光束和沿着它的长轴减小光束尺寸,优化在衍射漫射器222处的光束114的尺寸。假定沿着长轴用1.87倍缩小和沿着短轴用1.87倍放大的对称设置,光束尺寸可以是,例如4.8mm×5.6mm光束。这可以制造理想系统。然而,在入射在衍射漫射器222的光阑时,沿着短轴扩展也会增大两个菲涅耳反射图像66、66’之间的间距。这可以例如通过阻挡菲涅耳图像66、66’中的一个来避免。然而,采用从主分束器80出来的两个菲涅耳图像66、66’之间的中心到中心的例如5.3mm的间距,实现光阑阻挡菲涅耳图像66、66’中的一个是困难的,尽管不是不能做。例如,设计实施可以由例如3个透镜来完成,例如包括在彼此垂直定向的两个柱面透镜之间采用球面透镜的对称设置。这会导致沿着一个轴扩展而沿着另一个轴缩小。
在与改善光束均匀化的效率和功效有关的本发明的实施例中,其它有关光学改进包括提高用于条纹检测的PDA182的低量子效率。提高检测器的效率能够降低在SAM46以及LAM28的整个光学部件链中使用较高能量密度的需求,尤其是有利于保留熔融石英光学组件。但是,若限于同一个PDA182,上述光学改进可以是必须的。
根据本发明的实施例,概括一下可能性,可以使用由氟化钙制成的衍射漫射器222;使用缩小率变成2.0的球面透镜;使用缩小率为2.0的柱面透镜,去除望远镜;或使用沿着长轴缩小1.87倍和沿着短轴放大1.87倍的两个柱面透镜和一个球面透镜。通过选择特定的解决方案,有利于在CaF2和SF之间对材料和实施例作各种组合。
现在转到图9a和b以及图10a和b,图10b为反射镜架260沿着图10a中的线10b-10b的截面图(除了在图10a中的实施例已经除去了反射镜264),示出了可调节反射镜架260的前面和后面以及例如反射镜M2156的反射镜透视图,以及横截面图。反射镜156具有可调节的反射镜安装架260,260可以包括从大致垂直的反射镜安装部分261横向延伸的上底部270,270与下底部272一起构成垂直部分261的底座。如图10b中以更多细节所示出的那样,垂直部分261及其上底部270借助薄的比较窄的弯曲部分300连接到下底部272,以使上底部270和垂直反射镜部分261能够相对下底部272弯曲,用于在入射光束(未示出)的垂直平面内对准安装在架260上的反射镜264,即绕弯曲部分300的水平轴转动。此外,为了在倾斜调节期间保持恒定的弹簧力,垂直部分262的前表面263被加工成使表面263偏斜大约2°到3°,以在弯曲部分300中存在恒定的弹簧力。
反射镜光学部件264安装在垂直部分261后面的凹处且被指向工作表面,并如图10c中所示用圆形弹簧夹310夹在适当位置,它又被多个弹簧夹安装螺钉312固定在适当位置。可以利用例如多个球形工具球314进行指示,工具球中的一个在图10b中示出,可以放置在架子垂直部分,例如图10b中的261的加工开口中,并且被对准以在反射镜与例如图10c中示出的例如340的弹簧夹啮合球的相对侧啮合反射镜或安装的其它光学部件,例如图10b中的反射镜264,以使光学部件上的保持力被平衡且不会导致将应力引入光学部件。这种应力例如会在光学部件中引起双折射。在图9a中示出的实施例使用多个指簧夹320。架260可以安装在伸入下底部272中定位销开口304的定位销(未示出)上并且转动,以在入射光束(未示出)的水平面内对准反射镜264。安装在板122上的定位销开口304和开口容纳的定位销(未示出)指向例如反射镜264的光学部件的光学平面所需的位置。就是说,当定位销(未示出)插入定位销开口304时,在架260中指示的反射镜精确地处于它应该在的平面内,例如,若在那根轴上可调节,如果指示方向也要被对准时。因此,定位销及其容纳开口304用作对准例如反射镜264的光学部件的光学平面的钥匙,如需要,也用于水平转动。
延伸通过上底部270中的旋转调节锁定螺丝开口294和下底部272中的类似开口292、伸进SAM46的板122的弧形槽(未示出)内并且由螺帽钉(未示出)保持在适当位置的旋转调节锁定螺钉290,固定了架260的水平对准。延伸通过上底部270中的螺纹开口280和具有啮合下底部272的球状尖端的垂直(倾斜)调节螺钉272,被用来设置垂直部分261的倾斜,然后,这个位置可以被延伸通过上底部270中的倾斜调节锁定螺钉开口280而伸进下底部的螺纹开口274的倾斜调节锁定螺钉266固定。
图10a的实施例示出了类似的架260,从该架子已去除圆形反射镜形式的反射镜,并在架子上安装了在图10c中以更多细节示出的圆形弹簧夹310。圆形弹簧夹310能够具有包括多个安装螺钉伸出部分322的环形部分320,在322中形成安装螺钉孔324。圆形弹簧夹310也具有用弹簧夹接头332连接到该环的多个弹簧夹330,并且通过弹簧夹臂334延伸到末端延伸物,在末端延伸物上可以放置半球形状的弹簧夹啮合突出物340,以便于例如不损坏光学元件来啮合光学元件。
在图11中示出的实施例是副分束器反射镜架350,它类似于图9和10中的反射镜架,但没有上下底部和弯曲部分,即一种固定的和不可调节的反射镜架,例如用于副分束器140。在图12a-b中示出的是安装架,例如用于安装例如图7中示出的组合光学元件的安装架152。图12a示出了组合光学部件安装架360,360包括用保持夹363保持在适当位置的望远镜后透镜220,保持夹363用一对安装螺钉364安装到组合光学部件架360。图12b示出了具有用多个指簧夹保持在架360凹处内的适当位置的球面聚焦透镜224的架360的后端,指簧夹通过多个安装螺钉372连接到架。图12b示出了已去除聚焦透镜224的架,以示出用保持夹保持在凹处内适当位置的第一级衍射漫射器222,保持夹用一对保持夹安装螺钉382连接到架360。
图13a和b示出了例如用于安装第二级漫射器,即图4中示出的160的狭缝组件。狭缝组件安装架390可以包括在安装架390上位置可调节的狭缝组件392,这种位置调节利用狭缝组件392的前垂直部分401上的一对槽400和对应的一对调节螺钉404、以及在狭缝组件392的侧面部分403中垂直延伸的侧面槽402和侧面调节螺钉406来实现。如图4中所示,狭缝组件390的前面面对标准具。狭缝组件390也包括在前面垂直部分用一对安装螺钉396连接到狭缝组件392的狭缝394。图13a示出了在下面的位置中充当漫射器230和标准具162之间的第二级漫射器230的光阑的狭缝组件392。图13b示出了在漫射器230和标准具162之间用于对准的缩进位置中的狭缝组件392。图13c示出了在架390上螺纹通过垂直定位法兰418的垂直定位螺钉412和用多个指簧夹保持在适当位置的第二级漫射器230,狭缝组件392在下面的位置。图13d示出了在缩进位置的狭缝组件392。
狭缝开口394也可以通过水平调节螺钉406左右调节,在组件392顶部的槽414顺应螺钉412的左右运动。调节螺钉406和412具有非常细小的螺距,例如,M4×0.50,能够非常细微地使狭缝组件392以光学方式对准狭缝。图示的这些螺钉406、412可以具有六角螺母等顶部,便于用调节扳手旋转。
在工作中,将理解的是,在本发明的实施例中,已经提出导致菲涅耳反射重叠的主分束镜104的被选择的窄宽度。MO22输出激光光束62和PA50输出激光光束64二者的入射角都已经被选择为至少70°,以便充分保护主光束分束镜104免于经由超出例如MgF2的能量密度的损坏阈而引起的损坏,并为光束62、64的每一个提供足够的空间以通过反射镜104而没有光束62和64的入射区域的交叉(尽管PA光束的通过和反射部分二者的菲涅耳反射可以且最可能重叠),以及提供PA光束64的光路的最小位移。同时,足够的光束64反射进入SAM46的波长计部分,使PDM144和PDA182起作用(在脉冲到脉冲的基础上,在上文的参考规范内提供例如有用的足够信噪比的准确输出信号)。此外,本发明实施例的70°AOI避免了副分束器由于例如通过光学部件的高UV能量密度水平,甚至曝光于光束114中重叠的菲涅耳反射而超出其损坏阈。根据例如反射镜和各个光束62、64在反射镜104上的入射处的印迹的整个尺寸以及所需的容差,也存在一最大入射角。用于反射镜104的不同材料,例如,如果在DUV波长和以下的光中有更高的损坏阈的材料变得可使用,和/或用在SAM46的波长计部分中,按现行节距具有更多像素的PDA和/或构成每一像素的更多灵敏的/准确的检测器,也会导致在主分束镜104处的AOI减小到稍微小于70°,但是主分束镜的AOI将仍大大地大于现有的激光器,它既没有根据本发明的实施例对激光器提出整个输出功率要求,也没有MO激光器腔22的输出62分享主分束镜104的可使用表面。
标准具162狭缝作用和聚焦透镜224的焦距一起被选择,以基本上只将标准具建立的干涉图案最里面的环传递给PDA182的光电二极管阵列,干涉图案也可由其它光学干涉仪来建立,例如也具有狭缝作用的光栅,从而保证PDA能够在BW测量和激光器波长调谐范围内具有用于确定各个条纹的像素位置的两个干涉环中的至少一个,以便能够进行BW计算。带宽计算已经被简化成便于在波长计微处理器中处理。
主分束镜104使来自PA50的输出激光光束64的大多数,即大约95%通过,其准确的量基于诸如在SAM中的功率要求和能量密度极限稍有变化并把光束64的剩余部分,即第一小部分114反射到SAM波长计。SAM46的波长计中的分束器140把光束64第一小部分114的大多数,即大约95%反射到PDM144。由于诸如PDM144所需的光量和SAM中的能量密度极限,这一情况稍微有变化,但是光束64第一小部分114的剩余部分,即大约5%构成光束的第二小部分,它通过SAM46的波长计中的剩余光学部件。
本发明的上述实施例仅仅旨在说明和例示的目的,并且它们不是本发明可以存在的仅有的实施例。本领域的技术人员将理解,在不改变本发明的意图和精神的情况下,可以对所示实施例做出许多修改和变化。例如,本实施例设想使用光电二极管阵列的检测器。然而,也可使用其它光敏元件,例如光敏集成电路,例如,可以使用CMOS或CCD器件,当使用了有效照明光电二极管阵列中的每个光电二极管的条件时,设想其它这种形式的光敏元件的有效照明。此外,当前设想的是在其整个垂直距离内,即0.5mm,照明本实施例的光电二极管,但是更有效的二极管或例如在它们的输出的信噪比方面的改进能够有效的照明(从光敏元件例如光电二极管产生可接收的准确的电气输出信号,这样将能够测量具体光敏元件的光强度的幅度)。因此,本发明的范围将只根据附属的权利要求及其法定的等效物来考虑。
权利要求
1.一种用于具有激光器输出光束的高重复率气体放电激光器的波长计,用于以4000Hz和4000Hz以上的脉冲重复率在脉冲到脉冲的基础上测量带宽,所述激光器输出光束包括大于或等于每脉冲15mJ的脉冲输出、具有飞米带宽精度和数十飞米的带宽精度范围的亚纳米带宽调谐范围脉冲,所述波长计包括具有一定焦距的聚焦透镜;建立干涉条纹图案的光学干涉仪;放置在所述聚焦透镜焦距处的光学检测器;以及带宽计算器,所述带宽计算器根据入射在所述光学检测器上的干涉条纹图案中的干涉条纹的位置,定义DID和DOD、在干涉图案的轴上的干涉图案中在一对第一条纹边沿之间和一对第二条纹边沿之间的各自距离,并依照公式Δλ=λ0〔DOD2-DID2)/〔8f2-D02},其中λ0是假定的不变波长且D0=(DOD-DID)/2,f是焦距,来计算带宽。
2.如权利要求1所述的装置,还包括所述光学检测器是光电二极管阵列。
3.如权利要求1所述的装置,还包括有狭缝作用的光学干涉仪;被选择成将光学干涉条纹图案中的两个最里面的条纹传送给所述光学检测器的狭缝作用和焦距。
4.如权利要求2所述的装置,还包括有狭缝作用的光学干涉仪;被选择成将光学干涉条纹图案中的两个最里面的条纹传送给所述光学检测器的狭缝作用和焦距。
5.如权利要求1所述的装置,还包括所述光学检测器包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;在输入到光学干涉仪的光学部件处的光阑,所述光阑可以选择性地将一部分光束输入到所述光学干涉仪,这一部分光束足够使所述光学干涉仪的输出照明所述光学检测器的各个像素高度的整个高度。
6.如权利要求2所述的装置,还包括所述光学检测器包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;在输入到光学干涉仪的光学部件处的光阑,所述光阑可以选择性地将一部分光束输入到所述光学干涉仪,这一部分光束足够使所述光学干涉仪的输出照明所述光学检测器的各个像素高度的整个高度。
7.如权利要求3所述的装置,还包括所述光学检测器包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;在输入到光学干涉仪的光学部件处的光阑,所述光阑可以选择性地将一部分光束输入到所述光学干涉仪,这一部分光束足够使所述光学干涉仪的输出照明所述光学检测器的各个像素高度的整个高度。
8.如权利要求4所述的装置,还包括所述光学检测器包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;在输入到光学干涉仪的光学部件处的光阑,所述光阑可以选择性地将一部分光束输入到所述光学干涉仪,这一部分光束足够使所述光学干涉仪的输出照明所述光学检测器的各个像素高度的整个高度。
9.如权利要求1所述的装置,还包括所述光学干涉仪是标准具。
10.如权利要求2所述的装置,还包括所述光学干涉仪是标准具。
11.如权利要求3所述的装置,还包括所述光学干涉仪是标准具。
12.如权利要求4所述的装置,还包括所述光学干涉仪是标准具。
13.如权利要求5所述的装置,还包括所述光学干涉仪是标准具。
14.如权利要求6所述的装置,还包括所述光学干涉仪是标准具。
15.如权利要求7所述的装置,还包括所述光学干涉仪是标准具。
16.如权利要求8所述的装置,还包括所述光学干涉仪是标准具。
17.如权利要求9所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
18.如权利要求10所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
19.如权利要求11所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
20.如权利要求12所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
21.如权利要求13所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
22.如权利要求14所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
23.如权利要求15所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
24.如权利要求16所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
25.如权利要求17所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
26.如权利要求18所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
27.如权利要求19所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
28.如权利要求20所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
29.如权利要求21所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
30.如权利要求22所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
31.如权利要求23所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
32.如权利要求24所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
33.如权利要求25所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
34.如权利要求26所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
35.如权利要求27所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
36.如权利要求28所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
37.如权利要求29所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
38.如权利要求30所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
39.如权利要求31所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
40.如权利要求32所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
41.一种用于具有激光器输出光束的高重复率气体放电激光器的波长计,用于以4000Hz和4000Hz以上的脉冲重复率在脉冲到脉冲的基础上测量带宽,所述激光器输出光束包括大于或等于每脉冲15mJ的脉冲输出、具有飞米带宽精度和数十飞米的带宽精度范围的亚纳米带宽调谐范围脉冲,所述波长计包括具有一定焦距的聚焦透镜;用于建立干涉条纹图案的光学干涉图案产生装置;放置在所述聚焦透镜焦距处的光学检测装置;以及带宽计算装置,所述带宽计算装置根据入射在所述光学检测装置上的干涉条纹图案中的干涉条纹的位置,定义DID和DOD、在干涉图案的轴上的干涉图案中在一对第一条纹边沿之间和一对第二条纹边沿之间的各自距离,并依照公式Δλ=λ0〔DOD2-DID2〕/〔8f2-D02〕,其中λ0是假定的不变波长且D0=(DOD-DID)/2,f是焦距,来计算带宽。
42.如权利要求41所述的装置,还包括所述光学检测装置是光电二极管阵列。
43.如权利要求41所述的装置,还包括有狭缝作用的光学干涉图案产生装置;被选择成将光学干涉环形图案中的两个最里面的条纹传送给所述光学检测装置的狭缝作用和焦距。
44.如权利要求42所述的装置,还包括有狭缝作用的光学干涉图案产生装置;被选择成将光学干涉环形图案中的两个最里面的条纹传送给所述光学检测装置的狭缝作用和焦距。
45.如权利要求41所述的装置,还包括所述光学检测装置包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;在输入到光学干涉图案产生装置的光学部件处的光阑,所述光阑可以选择性地将一部分光束输入到所述光学干涉图案产生装置,这一部分光束足够使所述干涉图案产生装置的输出照明所述光学检测装置的各个像素高度的整个高度和全部宽度。
46.如权利要求42所述的装置,还包括所述光学检测装置包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;在输入到光学干涉图案产生装置的光学部件处的光阑,所述光阑可以选择性地将一部分光束输入到所述光学干涉图案产生装置,这一部分光束足够使所述干涉图案产生装置的输出照明所述光学检测装置的各个像素高度的整个高度和全部宽度。
47.如权利要求43所述的装置,还包括所述光学检测装置包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;在输入到光学干涉图案产生装置的光学部件处的光阑,所述光阑可以选择性地将一部分光束输入到所述光学干涉图案产生装置,这一部分光束足够使所述干涉图案产生装置的输出照明所述光学检测装置的各个像素高度的整个高度和全部宽度。
48.如权利要求44所述的装置,还包括所述光学检测装置包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;在输入到光学干涉图案产生装置的光学部件处的光阑,所述光阑可以选择性地将一部分光束输入到所述光学干涉图案产生装置,这一部分光束足够使所述干涉图案产生装置的输出照明所述光学检测装置的各个像素高度的整个高度和全部宽度。
49.如权利要求41所述的装置,还包括所述光学干涉图案产生装置是标准具。
50.如权利要求42所述的装置,还包括所述光学干涉图案产生装置是标准具。
51.如权利要求43所述的装置,还包括所述光学干涉图案产生装置是标准具。
52.如权利要求44所述的装置,还包括所述光学干涉图案产生装置是标准具。
53.如权利要求45所述的装置,还包括所述光学干涉图案产生装置是标准具。
54.如权利要求46所述的装置,还包括所述光学干涉图案产生装置是标准具。
55.如权利要求47所述的装置,还包括所述光学干涉图案产生装置是标准具。
56.如权利要求48所述的装置,还包括所述光学干涉图案产生装置是标准具。
57.如权利要求49所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
58.如权利要求50所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
59.如权利要求51所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
60.如权利要求52所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
61.如权利要求53所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
62.如权利要求54所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
63.如权利要求55所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
64.如权利要求56所述的装置,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
65.如权利要求57所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
66.如权利要求58所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
67.如权利要求59所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
68.如权利要求60所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
69.如权利要求61所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
70.如权利要求62所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
71.如权利要求63所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
72.如权利要求64所述的装置,还包括将窄锥形的光传送给所述标准具的第一漫射器。
73.如权利要求65所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
74.如权利要求66所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
75.如权利要求67所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
76.如权利要求68所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
77.如权利要求69所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
78.如权利要求70所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
79.如权利要求71所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
80.如权利要求72所述的装置,还包括在所述第一级漫射器和所述标准具之间将薄条状的窄锥形的光传送给所述标准具的光阑。
81.测量由具有激光器输出光束的高重复率气体放电激光器产生的光的带宽的方法,用于以4000Hz和4000Hz以上的脉冲重复率在脉冲到脉冲的基础上测量带宽,所述激光器输出光束包括大于或等于每脉冲15mJ的脉冲输出、具有飞米带宽精度和数十飞米的带宽精度范围的亚纳米带宽调谐范围脉冲,所述方法包括用具有一定焦距的透镜聚焦光;建立干涉条纹图案;检测放置在所述透镜焦距处的光学检测器中的干涉条纹图案;根据入射在所述光学检测器上的干涉条纹图案中的干涉条纹的位置,定义DID和DOD、在干涉条纹图案的轴上的干涉图案中在一对第一条纹边沿之间和一对第二条纹边沿之间的各自距离,并依照公式Δλ=λ0〔DOD2-DID2〕/〔8f2-D02〕,其中λ0是假定的不变波长且D0=(DOD-DID)/2,f是焦距,来计算带宽。
82.权利要求81所述的方法,还包括所述光学检测器是光电二极管阵列。
83.如权利要求81所述的方法,还包括在有狭缝作用的光学干涉仪中建立干涉图案;把狭缝作用和焦距选择成将光学干涉环形图案中的两个最里面的条纹传送给光学检测装置。
84.如权利要求82所述的方法,还包括在有狭缝作用的光学干涉仪中建立干涉图案;把狭缝作用和焦距选择成将光学干涉环形图案中的两个最里面的条纹传送给光学检测装置。
85.如权利要求81所述的方法,还包括所述光学检测器包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;选择性地将一狭缝部分的光束输入到所述光学干涉仪,这一部分光束足够使所述光学干涉仪的输出照明光学检测器装置的各个像素高度的整个高度。
86.如权利要求82所述的方法,还包括所述光学检测器包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;选择性地将一狭缝部分的光束输入到所述光学干涉仪,这一部分光束足够使所述光学干涉仪的输出照明光学检测器装置的各个像素高度的整个高度。
87.如权利要求83所述的方法,还包括所述光学检测器包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;选择性地将一狭缝部分的光束输入到所述光学干涉仪,这一部分光束足够使所述光学干涉仪的输出照明光学检测器装置的各个像素高度的整个高度。
88.如权利要求84所述的方法,还包括所述光学检测器包括像素的阵列,各个像素具有高度和宽度,该阵列具有总的宽度;选择性地将一狭缝部分的光束输入到所述光学干涉仪,这一部分光束足够使所述光学干涉仪的输出照明光学检测器装置的各个像素高度的整个高度。
89.如权利要求81所述的方法,还包括在具有狭缝作用的标准具中建立干涉图案。
90.如权利要求82所述的方法,还包括在具有狭缝作用的标准具中建立干涉图案。
91.如权利要求83所述的方法,还包括所述光学干涉仪是标准具。
92.如权利要求84所述的方法,还包括所述光学干涉仪是标准具。
93.如权利要求85所述的方法,还包括所述光学干涉仪是标准具。
94.如权利要求86所述的方法,还包括所述光学干涉仪是标准具。
95.如权利要求87所述的方法,还包括所述光学干涉仪是标准具。
96.如权利要求88所述的方法,还包括所述光学干涉仪是标准具。
97.如权利要求89所述的方法,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
98.如权利要求90所述的方法,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
99.如权利要求91所述的方法,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
100.如权利要求92所述的方法,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
101.如权利要求93所述的方法,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
102.如权利要求94所述的方法,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
103.如权利要求95所述的方法,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
104.如权利要求96所述的方法,还包括所述标准具是具有3pm或小于3pm的狭缝作用和25或大于25的精细度的标准具;以及所述焦距为1.5米。
105.如权利要求97所述的方法,还包括将窄锥形的漫射光传送给所述标准具。
106.如权利要求98所述的方法,还包括将窄锥形的漫射光传送给所述标准具。
107.如权利要求99所述的方法,还包括将窄锥形的漫射光传送给所述标准具。
108.如权利要求100所述的方法,还包括将窄锥形的漫射光传送给所述标准具。
109.如权利要求101所述的方法,还包括将窄锥形的漫射光传送给所述标准具。
110.如权利要求102所述的方法,还包括将窄锥形的漫射光传送给所述标准具。
111.如权利要求103所述的方法,还包括将窄锥形的漫射光传送给所述标准具。
112.如权利要求104所述的方法,还包括将窄锥形的漫射光传送给所述标准具。
113.如权利要求105所述的装置,还包括使窄锥形的光通过狭缝光阑。
114.如权利要求106所述的装置,还包括使窄锥形的光通过狭缝光阑。
115.如权利要求107所述的装置,还包括使窄锥形的光通过狭缝光阑。
116.如权利要求108所述的装置,还包括使窄锥形的光通过狭缝光阑。
117.如权利要求109所述的装置,还包括使窄锥形的光通过狭缝光阑。
118.如权利要求110所述的装置,还包括使窄锥形的光通过狭缝光阑。
119.如权利要求111所述的装置,还包括使窄锥形的光通过狭缝光阑。
120.如权利要求112所述的装置,还包括使窄锥形的光通过狭缝光阑。
121.如权利要求33所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄器;在所述光束变窄器和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄器使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
122.如权利要求34所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄器;在所述光束变窄器和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄器使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
123.如权利要求35所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄器;在所述光束变窄器和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄器使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
124.如权利要求36所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄器;在所述光束变窄器和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄器使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
125.如权利要求37所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄器;在所述光束变窄器和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄器使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
126.如权利要求38所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄器;在所述光束变窄器和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄器使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
127.如权利要求39所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄器;在所述光束变窄器和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄器使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
128.如权利要求40所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄器;在所述光束变窄器和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄器使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
129.如权利要求73所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄装置;在所述光束变窄装置和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄装置使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
130.如权利要求74所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄装置;在所述光束变窄装置和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄装置使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
131.如权利要求75所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄装置;在所述光束变窄装置和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄装置使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
132.如权利要求76所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄装置;在所述光束变窄装置和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄装置使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
133.如权利要求77所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄装置;在所述光束变窄装置和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄装置使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
134.如权利要求78所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄装置;在所述光束变窄装置和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄装置使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
135.如权利要求79所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄装置;在所述光束变窄装置和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄装置使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
136.如权利要求80所述的装置,还包括在所述光学干涉仪之前的光束路径中的光束变窄装置;在所述光束变窄装置和所述光学干涉仪之间的第二漫射器;所述光束变窄装置使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
137.如权利要求113所述的方法,还包括在建立干涉图案之前使光束变窄;在所述第二漫射器使变窄的光束漫射;使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
138.如权利要求114所述的方法,还包括在建立干涉图案之前使光束变窄;在所述第二漫射器使变窄的光束漫射;使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
139.如权利要求115所述的方法,还包括在建立干涉图案之前使光束变窄;在所述第二漫射器使变窄的光束漫射;使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
140.如权利要求116所述的方法,还包括在建立干涉图案之前使光束变窄;在所述第二漫射器使变窄的光束漫射;使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
141.如权利要求117所述的方法,还包括在建立干涉图案之前使光束变窄;在所述第二漫射器使变窄的光束漫射;使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
142.如权利要求118所述的方法,还包括在建立干涉图案之前使光束变窄;在所述第二漫射器使变窄的光束漫射;使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
143.如权利要求119所述的方法,还包括在建立干涉图案之前使光束变窄;在所述第二漫射器使变窄的光束漫射;使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
144.如权利要求120所述的方法,还包括在建立干涉图案之前使光束变窄;在所述第二漫射器使变窄的光束漫射;使光束在第一轴的变窄比在第二轴的变窄更多以使光束横截面符合所述第二漫射器的形状。
145.如权利要求25所述的装置,还包括所述第一漫射器包括传送小于十五度锥角的侵蚀毛玻璃漫射器。
146.如权利要求26所述的装置,还包括所述第一漫射器包括传送小于十五度锥角的侵蚀毛玻璃漫射器。
147.如权利要求27所述的装置,还包括所述第一漫射器包括传送小于十五度锥角的侵蚀毛玻璃漫射器。
148.如权利要求28所述的装置,还包括所述第一漫射器包括传送小于十五度锥角的侵蚀毛玻璃漫射器。
149.如权利要求29所述的装置,还包括所述第一漫射器包括传送小于十五度锥角的侵蚀毛玻璃漫射器。
150.如权利要求30所述的装置,还包括所述第一漫射器包括传送小于十五度锥角的侵蚀毛玻璃漫射器。
151.如权利要求31所述的装置,还包括所述第一漫射器包括传送小于十五度锥角的侵蚀毛玻璃漫射器。
152.如权利要求32所述的装置,还包括所述第一漫射器包括传送小于十五度锥角的侵蚀毛玻璃漫射器。
全文摘要
揭示了一种用于具有输出激光光束的高重复率气体放电激光器的波长计和方法,用于以4000Hz和4000Hz以上的脉冲重复率在脉冲到脉冲的基础上测量带宽,所述输出激光光束包括大于或等于每脉冲15mJ的脉冲输出、具有飞米带宽精度和数十飞米的带宽精度范围的亚纳米带宽调谐范围脉冲,该波长计可包括具有一定焦距的聚焦透镜;建立干涉条纹图案的干涉仪;放置在所述聚焦透镜焦距处的光学检测装置;以及根据入射在所述光学检测装置上的干涉条纹图案中的干涉条纹的位置,定义D
文档编号H01S3/13GK1860344SQ200480028375
公开日2006年11月8日 申请日期2004年9月15日 优先权日2003年9月30日
发明者R·M·饶, J·T·梅尔希奥, H·K·格拉特泽尔 申请人:西默股份有限公司
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