(57)【要約】      （修正有）【課題】光学的な品質を向上させたレーザ作動光源を提供する。【解決手段】レーザ作動光源は、イオン性気体を収容するためのチャンバ４と、プラズマ６を発生させるためにチャンバ４内の気体をイオン化するための点火源と、を包含する。光源は、プラズマ６にレーザエネルギを入力するためのレーザ１２を包含しており、レーザ放射の影響のもとでプラズマ６が有用な光を発して、これが光源の出力信号を形成するようになっている。有用な光を転送光ファイバ１４に結合するために、チャンバ４と転送光ファイバ１４との間に光学系１６が配置されており、これは、この光学系１６に面した光ファイバ１４の端部にプラズマを結像するためのものである。光学系１６は、色収差を低減するように補正される。【選択図】図１
2015064578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン性気体及び前記イオン性気体を励起することで形成されたプラズマを収容するためのチャンバと、
前記プラズマのレーザエネルギを入力するためのレーザであって、レーザ放射の影響のもとで前記プラズマが有用な光を発し、これが前記光源の出力信号を形成するようになっている、レーザと、
前記有用な光を転送光ファイバに結合するための手段と、
前記チャンバと前記転送光ファイバとの間に配置された光学系であって、前記光学系に面した前記光ファイバの端部に前記プラズマを結像するように構成され、色収差を補正するように構成されている、光学系と、
を備える、レーザ作動光源。
【請求項２】
前記光学系が更に、コリメート光学部品及び前記コリメート光学部品の下流に配置された集束光学部品を備える、請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記プラズマを発生させるために前記チャンバ内の前記気体をイオン化するための点火源を更に備える、請求項１に記載の光源。
【請求項４】
前記光学系が、３つ以上の波長について補正されることを特徴とする、請求項１に記載の光源。
【請求項５】
前記光学系が、その倍率に関して、前記光ファイバの入射面における前記プラズマの前記結像が前記光ファイバの導光コアの直径に等しいか又はそれより大きいように構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源。
【請求項６】
前記光学系が、その倍率に関して、前記光ファイバの入射面における前記プラズマの前記結像が前記光ファイバの導光コアの直径よりも小さいように構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源。
【請求項７】
前記光学系の開口数及び前記光ファイバの開口数が相互に適合されて、像側における前記光学系の開口角が前記光ファイバの受容角に適合するようになっていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の光源。
【請求項８】
前記光源が、前記波長範囲内で有用な光を発することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の光源。
【請求項９】
前記光学系が更に、球面収差を補正するように構成されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の光源。
【請求項１０】
前記光学系が更に、コマ収差を補正するように構成されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の光源。
【請求項１１】
前記光学系が更に、フィルタリング光学部品を備える、請求項２に記載の光源。
【請求項１２】
前記フィルタリング光学部品が、前記コリメート光学部品と前記集束光学部品との間に配置されている、請求項１１に記載の光源。
【請求項１３】
出力ウィンドウを備えるレーザ励起プラズマチャンバと転送光ファイバとの間で用いるための光学系であって、
前記プラズマチャンバから前記出力ウィンドウを介してプラズマ像を受信しコリメートするように構成されたコリメート光学部品と、
前記コリメート光学部品からコリメート像を受信して前記転送光ファイバの入力面上に集束するように構成された集束光学部品と、を備え、
前記コリメート光学部品及び前記集束光学部品が、前記出力ウィンドウ、前記コリメート光学部品、及び前記集束光学部品の少なくとも１つにより生じた収差を補正するように構成され、前記収差が、色収差、球面収差、及びコマ収差から成る群の少なくとも１つを備える、光学系。
【請求項１４】
前記コリメート光学部品が更に、複数のレンズを備える、請求項１３に記載の光学系。
【請求項１５】
前記集束光学部品が更に、複数のレンズを備える、請求項１３に記載の光学系。
【請求項１６】
前記光学系が更に、前記コリメート光学部品と前記集束光学部品との間に配置されたフィルタリング光学部品を備える、請求項１３に記載の光学系。
【請求項１７】
出力ウィンドウを備えるレーザ励起プラズマチャンバから光を受信するための光学系及び転送光ファイバを設計するための方法であって、
前記チャンバから前記出力ウィンドウを介して出射する光に与えられた収差を求めるステップと、
前記出力ウィンドウから受信した光をコリメートするように構成されたコリメート光学部品を設計するステップと、
前記コリメート光学部品からのコリメート像を受信して前記転送光ファイバの入力面上に集束するように構成された集束光学部品を設計するステップと、
前記出力ウィンドウ、前記コリメート光学部品、及び前記集束光学部品を備える光学列をモデリングするステップと、
前記モデリングした光学列が前記転送光ファイバの前記入力面において光に収差を生じるか否かを判定するステップであって、前記収差が、色収差、球面収差、及びコマ収差から成る群の少なくとも１つを備える、ステップと、
前記収差を低減するように前記コリメート光学部品及び／又は前記集束光学部品の設計を更新するステップと、
を備える、方法。
【請求項１８】
前記コリメート光学部品及び前記モデリング光学部品が、アクロマートによって収差を補正するように構成されている、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記コリメート光学部品及び前記モデリング光学部品が、アポクロマートによって収差を補正するように構成されている、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にレーザ作動光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ作動光源は、分光又は表面検査において広く知られ、例えば測定の目的のために用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以下では簡潔に光源とも称する既知のレーザ作動光源は、加圧イオン性気体を収容するためのチャンバと、プラズマを発生させるためにチャンバ内の気体をイオン化するための点火源と、を包含する。既知の光源は更に、プラズマにレーザエネルギを入力するためのレーザを包含しており、レーザ放射の影響のもとでプラズマが有用な光を発し、これが光源の出力信号を形成するようになっている。下流プロセスに転送するため、有用な光を転送光ファイバに結合するための手段が提供される。既知の光源は更に光学系を包含しており、これはチャンバと転送光ファイバとの間に配置されて、この光学系に面する光ファイバの端部にプラズマを結像するためのものである。チャンバから出力した光は、例えば色収差、球面収差、及び／又はコマ収差のような望ましくない特徴を示す場合がある。更に、チャンバと転送光ファイバとの間に配置された光学系も、光ファイバから出射する光にそのような望ましくない特徴を招くことがある。従って、レーザ作動光源には、従来の構造の欠点及び不完全さに対処するという未だ取り組まれていない要望が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態はレーザ作動光源を提供する。簡潔に述べると、アーキテクチャにおいて、システムの一実施形態は特に以下のように実施することができる。システムは、イオン性気体を収容するためのチャンバと、プラズマを発生させるためにチャンバ内の気体をイオン化するための点火源と、を含む。光源は、プラズマにレーザエネルギを入力するためのレーザを包含しており、レーザ放射の影響のもとでプラズマが有用な光を発して、これが光源の出力信号を形成するようになっている。有用な光を転送光ファイバに結合するための手段を提供する。チャンバと転送光ファイバとの間に光学系が配置されており、これは、この光学系に面した光ファイバの端部にプラズマを結像するためのものである。光学系は色収差を低減するように補正される。
【０００５】
本発明は、光学的な品質を向上させたレーザ作動光源を規定する目的に基づくものである。
【０００６】
本発明は、光学系に面した光ファイバの端部にプラズマを結像させることに応じてカラー収差及び／又は球面収差が発生する場合に、レーザ光源の光学的な品質が、特に発生する光の均質性に関して負の影響を受けるという認識に基づいている。このことに基づき、本発明は、光学系を介して生じるカラー収差を低減又は回避し、これによって光源の光学的な品質を改善するという考えに基づいている。
【０００７】
従って、本発明は、色収差を低減するように補正される光学系を提供する。対応するアクロマート補正又はアクロマート光学系の使用によって、例えば可視光線スペクトル内で相互に異なる波長又は原色の赤及び青を一緒にし、これによって対応するカラー収差を少なくとも最小限に抑える。単独で知られる光学系のこのようなアクロマート補正は、特に発生する光の均質性に関して光源の光学的な品質を著しく向上させるので、レーザ作動光源の場合に極めて重要であることがわかった。
【０００８】
本発明によれば、原則に従って、光学系のアクロマート補正を適用すること、又は、アクロマート光学系を用いることで充分である。しかしながら、光源の光学的な品質は、光学系をアポクロマートによって又はスーパーアクロマートによって（superachromatically）補正すると更に向上させることができる。例示的な実施形態として、アポクロマート補正を適用する場合、又はアポクロマート光学系の使用に応じて、例えば他の２色すなわち赤及び青と原色の緑のように３色を一緒にする。
【０００９】
本発明の更に別の有利な成果は、光学系が、プラズマの像をコリメートするためのコリメート光学部品と、光学系に面する光ファイバの端部にプラズマの像を集束するための集束光学部品と、を包含するように提供されることである。
【００１０】
本発明によれば、特に光学系及び光ファイバの相互の適合に関して、光学系の別の光学パラメータを補正することによって、光源の光学的な品質を更に改善することができる。この状況において、本発明の更に別の有利な成果は、光学系が、その倍率に関して、光ファイバの入射面におけるプラズマの結像が入射面における光ファイバの導光コアの直径に等しいか又はそれより小さいように具現化し装備して提供されることである。このように、光学系によるプラズマの結像に応じて利用可能である光は全て光によって光ファイバに結合されるので、光源の光の歩留り又は輝度が更に最適化される。この実施形態の場合、光ファイバの入射面におけるプラズマの結像がこの面における光ファイバの導光コアの直径よりもわずかに大きいように倍率を選択することも可能である。このように、ファイバは光によってある程度「過剰に満たされる（overfilled）」ので、光学系に対する光ファイバの向きに関して一定の調節公差がある場合であっても、高い光歩留りが保証される。
【００１１】
本発明の更に別の有利な成果は、光学系の開口数及び光ファイバの開口数を相互に適合し、特に像側における光学系の開口角が光ファイバの受容角に等しいか又はそれより小さいように提供することである。このように、光学系から出射する光ビームが光ファイバにおいて所望のように全体的に反射されると共に光ファイバの外装において回折されないことが確実となる。この例示的な実施形態の場合、像側の光学系の開口角は原則に従って光ファイバの受容角に等しく選択することができる。しかしながら、誤差を調節するために一定の公差を生成するため、像側の光学系の開口角を光ファイバの受容角よりもわずかに大きく選択することが有利である場合もある。
【００１２】
本発明の更に別の有利な成果は、光源が可視光線スペクトル範囲内で有用な光を発するように提供されることである。
【００１３】
本発明の他のシステム、方法、特性、及び利点は、以下の図面及び詳細な説明を検討することによって当業者には明らかとなろう。全てのそのような追加のシステム、方法、特性、及び利点は、この記載内に包含され、本発明の範囲内に包含され、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
以下の図面を参照することで、本発明の多くの態様についていっそう理解することができる。図面における構成要素は必ずしも一定の縮尺通りではなく、本発明の原理を明確に示す際には強調されている。更に、図面において、いくつかの図を通して同様の参照番号は対応する部分を示す。
【００１５】
【図１】本発明に従った光源の例示的な実施形態を高度に図式化して示す概略図である。
【図２】図１による光源の転送光ファイバの受容角を説明するための概略図である。
【図３】図１による光源の像側における光学系の開口角を明らかにするための概略図である。
【図４】図１による光源の光学系の例示的な実施形態の高度に図式化した概略図である。
【図５】出力ウィンドウを含むレーザ励起プラズマチャンバから光を受信するための光学系及び転送光ファイバを設計するための例示的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の定義は、本明細書に開示する実施形態の特性に適用される用語を解釈するために有用であり、本開示内の要素を定義することのみを意図したものである。特許請求の範囲内で用いられる用語に対する限定は意図されず、導き出されることもない。添付の特許請求の範囲内で用いられる用語は、適用可能な技術内での慣習上の意味によってのみ限定されるものとする。
【００１７】
本開示内で用いる場合、「実質的に」とは、通常の製造公差に「極めて近い」、又はその公差内を意味する。例えば実質的に平坦なウィンドウは、設計上は平坦であることが意図されるが、製造によるばらつきに基づいて完全に平坦なものから変動する場合がある。
【００１８】
本開示内で用いる場合、「有用な光」とは、一般に可視光線スペクトル及び近赤外線スペクトル内の光を指し、例えば好ましくは４００〜９５０ｎｍ内であるが、この範囲に限定されるものではない。例えば、特定の用途について、有用な光は紫外線スペクトルの少なくとも一部を含むことができる。
【００１９】
本開示内で用いる場合、「可視光線スペクトル」は、人の目で見ることができる（検出することができる）電磁スペクトル部分である。周波数に関して、これは４３０〜７９０ｎｍの付近の帯域に相当する。
【００２０】
本開示内で用いる場合、「コリメート光」は、光線が実質的に平行であり、従って伝搬する際の広がりが最小限の光である。
【００２１】
本開示内で用いる場合、「レンズ」は光学要素を指し、この光学要素を通過する光を方向変化／形状変化させるものである。これに対して、ミラー又は反射器は、このミラー又は反射器から反射した光を方向変化／形状変化させる。
【００２２】
本開示内で用いる場合、「色収差」は、異なる色がレンズ等の光学要素から異なる距離に集束する現象を指す。
【００２３】
本開示で用いる場合、「球面収差」は、球形の光源からの光が非球形の（又は不正確に配置された球形の）光学要素に当たり、レンズ等の光学要素から異なる距離に角度歪みを生じる現象を指す。
【００２４】
本開示内で用いる場合、光学系における「コマ収差（coma aberration）」又は「コマ収差（comatic aberration）」は、ある光学設計に固有の収差、又はレンズもしくは軸外点源が歪んで見える他の構成要素の不完全さによる、特に入射瞳上での倍率の変動による収差を指す。コマ収差は波長の関数である場合があり、この場合は色収差の一形態である。
【００２５】
本開示内で用いる場合、「アポクロマート」又は「アポクロマートレンズ」は、これよりもずっと一般的なアクロマートレンズよりも良好に色収差及び球面収差を補正するレンズである。アクロマートレンズは概して、限定ではないが例えば赤及び青のような２つの波長を同一の平面に集束させるように補正される。アポクロマートレンズは概して、限定ではないが例えば赤、緑、及び青のような３つの波長を同一の平面に集束させるように設計される。また、アポクロマートは、アクロマートにおけるように１つでなく、２つの波長で球面収差を補正することができる。
【００２６】
これより本発明の実施形態を詳細に参照する。その例を添付図面に示す。可能な場合はいつでも、図面及び記載において同一の参照番号を用いて同一又は同様の部分を指し示す。高度に図式化した概略図において、図１は本発明に従った光源２の第１の例示的な実施形態を示し、これは、この例示的な実施形態の場合はキセノンによって形成されるイオン性気体を収容するためのチャンバ４を包含する。レーザ光源によって励起された場合にプラズマを形成し光を発する他のイオン性気体も使用可能である。光源２は更に、図１において図式化して示されているプラズマ６を発生させるためにチャンバ４内の気体をイオン化するための点火源を包含する。この例示的な実施形態の場合、点火源は１対の電極８、１０によって形成されている。
【００２７】
光源２は更にレーザ１２を包含する。レーザ１２は例えば、チャンバ４内のイオン性気体の吸収線をポンピングするように構成された狭い帯域幅を有する単一波長レーザとすることができる。レーザ１２は、チャンバ４の入力ウィンドウ４０を介してプラズマ６内にレーザエネルギを入力するためのビームを発生し、プラズマ６はチャンバ４の出力ウィンドウ５０を介してレーザ放射の影響のもとで有用な光を発するようになっている。出力ウィンドウ５０は、限定ではないが例えば平面ウィンドウ又は球面ウィンドウとすることができる。出力ウィンドウ５０の構成は概して出力光に影響を与え得る。例えば、平面の出力ウィンドウ５０は、球面の出力ウィンドウ５０に比べて光に大きな球面収差を招く場合がある。しかしながら、点火されたプラズマが球面の出力ウィンドウ５０の焦点中心と並んでいない場合、球面の出力ウィンドウ５０も球面収差を生じることがある。従って、チャンバ４内で点火されたプラズマ６の位置の公差を考慮しておくためには、平坦な出力ウィンドウ５０が好ましいことがある。
【００２８】
出力ウィンドウ５０の構成は、光学列内でこれに続く光学部品の構成と共に、光学系１６が実行することができる色／球面／コマ収差の補正のタイプに影響を与える。従って、例えばコリメートレンズ１８及び集束レンズ２０のような光学系１６の設計では、コリメートレンズ１８及び集束レンズ２０の設計を含む光学系１６全体においてこれらの収差の補正のバランスを取ろうとする。例えば補正を光学系１６において設計するには、出力光と光ファイバ１４との所望の光学結合を得るようにレンズ１８、２０をモデリングし、光ファイバ１４の入力面における光ファイバ１４の結合の入力要求と収差補正とのバランスを取れば良い。
【００２９】
図示する例示的な実施形態の場合、光源２は可視光線波長領域内で有用な光を発するように構成されている。しかしながら他の実施形態では、有用な光は可視光線波長領域を超えて、例えば近赤外線領域内に及ぶことがある。発せられた有用な光は光源２の出力信号を形成する。
【００３０】
光源２は更に、例えば多モード光ケーブル、単一モード光ケーブル、又はバンドル光ケーブルである転送光ファイバ１４に有用な光を結合するための手段を包含する。この目的のためにファイバ結合器を提供することができるが、明確さの理由のため図１には図示しない。チャンバ４と光ファイバ１４との間に光学系１６を提供する。光学系１６は、図１では２つのレンズ１８、２０によって図式化して示し、光学系１６に面する光ファイバ１４の端部にプラズマを結像するように機能する。便宜上、単数で示すが、コリメートレンズ１８は単一のレンズ又は連続した多数の光学要素とすることができ、集束レンズ２０は単一のレンズ又は連続した多数の光学要素とすることができる。
【００３１】
光源２を作動させるため、電極８、１０に電圧を印加することによって、圧力下でチャンバ４内に集められた気体をまずイオン化し、これによってプラズマ６を生成することができる。このように形成されたプラズマ６にレーザ１２がレーザ光を照射すると、プラズマ６はとりわけ光源２の出力信号として有用な光を発する。有用な光に加えて、プラズマ６はレーザ放射の照射に応じて迷放射を発する可能性がある。しかしながら、迷放射は本発明に従った状況では重要でないので、本明細書において詳細には説明しない。
【００３２】
光学系１６は、プラズマ６を結像し、この像を光学系１６に面する光ファイバ１４の端部に集束するので、有用な光はこれによって光ファイバ１４に結合される。光ファイバ１４を介して有用な光は下流プロセスに転送される。このプロセスは例えば、チップ製造に応じたウェハ検査（図示せず）の状況又はリソグラフィプロセス（図示せず）の状況におけるプロセスである。
【００３３】
第１の実施形態によれば、光学系１６は、例えばレーザ１２が生成した光の多数の波長によって生じる色収差を低減するように補正される。図示する例示的な実施形態の場合、光学系はアポクロマートによって補正され、結果としてアポクロマートシステムが形成され、この場合、例えば原色の赤、緑、及び青が光学補正のために一緒にされ、光学系１６のカラー収差から発生する色収差が低減され、好ましくは最小限に抑えられる。本発明に関してカラー収差の低減とは、非アクロマート又はアポクロマートにより補正された光学系に比べ、この光学系の場合に色収差が低減されることとして理解される。理想的には、色収差から発生するカラー収差は、光源２によって発生され光ファイバ１４を介して転送された光に対して下流プロセスの状況において残留収差が実際的な影響を与えない程度まで補正されている。
【００３４】
図示する例示的な実施形態の場合、光学系１６は、その倍率に関して、光ファイバ１４の入射面におけるプラズマ６の結像が入射面における光ファイバの導光コアの直径に等しいか又はそれより大きいように装備される。一方で、プラズマ６の結像が光ファイバ１４の導光コアの直径よりも大きい場合、光ファイバ１４において有用な光の更に均質な分布を達成することができる。これに対して、結像サイズが光ファイバの導光コアの直径以下である場合、有用な光の大部分が光ファイバ１４内に照射される。
【００３５】
光学系１６に対する光ファイバ１４のある程度の調節公差を補償するために、例えば、プラズマ６の結像に対して光ファイバを正確に位置決めして、光ファイバ１４の入射面におけるプラズマ６の結像の直径を、入射面における光ファイバ１４の導光コアの直径よりもわずかに、例えば１１０％以上まで大きくすることで、光ファイバ１４を有用な光によってある程度「過剰に満たす」ことができる。光学系によるプラズマ６の結像に関して近似的に、プラズマ６が光学系の光軸に対して垂直である面内でほぼ円形であると仮定すると、プラズマの半径は、プラズマの中心点、従ってプラズマが最も大きい強度を有する位置から、プラズマの強度が最も高い強度に比べて１／ｅ２に低下した半径方向の点までの距離であると理解される。図示する例示的な実施形態の場合、光学系１６の開口数及び光ファイバ１４の開口数は、像側における光学系の開口角が光ファイバの受容角に等しいか又はそれより大きいように相互に適合されている。受容角を説明するため、最初に図２を参照する。
【００３６】
図２は、屈折率ｎ１を備える導光コア２２と屈折率ｎ２を有する外装２４とを包含する光ファイバ１４の概略図を示す。大きすぎる角度で光ファイバ１４の前面に入射する光ビームは、所望のようには全体的に反射されず、光ファイバ１４の外装２４において回折される。外装における光ビームのそのような回折を避けるため、入射する光ビームは、光ファイバ１４の受容角によって決定するいわゆる受容円錐内に収まらなければならない。光ファイバ１４の開口数（ＮＡ）と受容角（θＧＲＥＮＺ）との間の関係は以下の通りである。
【００３７】
【数１】
2015064578.tif 000003
【００３８】
従って受容角（θＧＲＥＮＺ）は以下の通りである。
【００３９】
【数２】
2015064578.tif 000004
【００４０】
像側での光学系１６の開口角を説明するため、図３を参照する。図３において光学系１６は単一のレンズによって表され、レンズ側の開口角ωＯ及び像側の開口角ωＢが図示されている。
【００４１】
光学系１６の開口数及び光ファイバ１４の開口数は相互に適合されて、像側の光学系１６の開口角ωＢが光ファイバの受容角θＧＲＥＮＺに適合するようになっている。この適合は、像側の光学系１６の開口角ωＢが光ファイバ１４の受容角度θＧＲＥＮＺの２倍の大きさであるように行うことができる。このようにして、光学系１６から出射する光ビームが光ファイバ１４において所望のように全体的に反射され、従って転送されることが確実となる。光学系１６に対する光ファイバ１４の誤った調節が引き起こすある程度の公差を補償するため、像側の開口角ωＢは、光ファイバの受容角θＧＲＥＮＺの２倍よりもわずかに、例えば１１０％以上まで大きいように選択することができる。従ってこれが適合に当てはまる。
【００４２】
【数３】
2015064578.tif 000005
【００４３】
開口角ωＢが大きすぎると、光ファイバ１４に転送する際にエネルギ損失が生じる恐れがあり、角度が小さすぎると、角度の均質性が損なわれ、転送される光が少なくなる。
【００４４】
図４は光学系１６の例示的な実施形態を示し、これは本発明に従ってアクロマート又はアポクロマートにより補正される。アクロマート補正では、光学系１６の光学部品は、用いる波長スペクトルの２つの波長が最適に屈折され、共に光ファイバ１４のファイバ先端面で集束するように補正することができる。アポクロマート補正では、光学系１６は、３つ以上の波長について色収差を排除するように補正することができ、これによって波長変化に対する光学系の性能の依存性が低くなる。
【００４５】
図示する例示的な実施形態の場合、光学系は、コリメート光学部品２６すなわちプラズマ６の像をコリメートするためのレンズと、集束光学部品２８すなわちプラズマ６の像を光学系１６に面する光ファイバ１４の端部に集束するためのレンズと、を包含する。光学部品１６をアクロマート又はアポクロマートのどちらで補正するかの選択は、一般に、コリメート光学部品２６及び集束光学部品２８のレンズ構成及び／又はレンズ材料の選択に影響を与える。
【００４６】
光学系１６のアポクロマート補正のため、色収差によって生じる光学系のカラー収差は低減され、好ましくは最小限に抑えられるので、光源２の機能的な信頼性が向上する。所望の場合、有用な光の光経路のコリメート光学部品２６と集束光学部品２８との間に、図４にフィルタ３０で表すような、有用な光をスペクトル的にフィルタリングするための色フィルタを配置することができる。フィルタ３０は、例えば偏光フィルタとしての機能等、色フィルタリングの代わりに又はこれに加えて他の機能を実行することも可能である。
【００４７】
光学系１６の設計は、プラズマ像をサイズ及び角度について最適化するようにコリメート光学部品２６及び集束光学部品２８を用いてチャンバ４（図１）の光出力を光ファイバ１４に転送するという目的と、チャンバ４（図１）の出力ウィンドウ５０によって生成される収差を補正すること並びにコリメート光学部品２６及び集束光学部品２８自体によって生じる場合がある収差を補正又は回避することと、のバランスを取ることを含む。
【００４８】
図５は、出力ウィンドウ５０を含むレーザ励起プラズマチャンバ４から光を受信するための光学系１６及び転送光ファイバ１４を設計するための例示的な方法のフローチャートである。フローチャートにおけるいずれかのプロセス記述又はブロックは、このプロセスにおいて特定の論理機能を実施するための１つ以上の命令を含むコードのモジュール、セグメント、一部、又はステップを表すものとして理解されることに留意すべきである。また、本発明の範囲内に含まれる代替的な実施においては、関与する機能性に応じて、実質的に同時に又は逆の順序を含めて、図示又は記載する順序通りでなく機能が実行される場合があるが、これは本発明の当業者には理解されよう。
【００４９】
ブロック５１０に示すように、出力ウィンドウ５０を介してチャンバから出射する光に与えられた光学収差（存在する場合）の量を求める。ブロック５２０に示すように、出力ウィンドウ５０から受信する光をコリメートするようにコリメート光学部品２６を設計する。ブロック５３０に示すように、コリメート光学部品２６からのコリメート像を受信して転送光ファイバ１４の入力面上に集束するように集束光学部品２８を設計する。ブロック５４０に示すように、出力ウィンドウ５０、コリメート光学部品２６、及び集束光学部品２８を含む光学列を、例えば光学系モデリングソフトウェアによってモデリングする。ブロック５５０に示すように、モデリングした光学列が転送光ファイバの入力面において光に収差を生じるか否かを判定する。ここでの収差は、少なくとも１つの色収差、球面収差、及びコマ収差を含む。決定ブロック５６０に示すように、出力ウィンドウ５０、コリメート光学部品２６、及び集束光学部品２８によって生じる収差のレベルが許容可能である場合、この方法はブロック５８０に示すように完了する。他の場合、ブロック５７０に示すように、コリメート光学部品及び／又は集束光学部品の設計を、収差を低減するように更新する。
【００５０】
本発明の上述の実施形態は実施の可能な例に過ぎず、本発明の原理を明確に理解するために記載したに過ぎないことを強調しておく。本発明の精神及び原理から著しく逸脱することなく、本発明の上述の実施形態（複数の実施形態）に多くの変更及び変形を実施することができる。全てのそのような変更及び変形は、本開示及び本発明の範囲内において本明細書に包含され、以下の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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