[發明專利]用于窄線寬準分子激光器的線寬穩定控制裝置

有效

• 申請號: 201310006315.2
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103078247A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 袁志軍;張海波;周軍;樓祺洪;魏運榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/136
• 分類號: H01S3/136;H01S3/13
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及準分子激光器，特別是一種用于窄線寬準分子激光器的線寬穩定控制裝置。窄線寬準分子激光器，如ArF激光器或者KrF激光器，是目前深紫外波段主要的光刻光源。本發明公開的線寬連續調節裝置便實用，結構簡單，可在一定線寬范圍內對準分子激光器線寬進行連續調節，并實現光譜線寬的穩定控制。

背景技術

光刻光源的線寬直接影響半導體光刻的特征尺寸，所以在半導體光刻領域對激光線寬的精確控制非常重要。在先技術[US8259764?B2]一般采用給中階梯光柵施加應力的裝置改變激光到達光柵的波前和入射角，從而達到微調線寬的目的。然而該裝置結構復雜，在空間有限的線寬壓窄模塊內裝調困難。另外，光柵長期處于形變狀態會影響其使用壽命。

在先技術[US20020031158?A1]中也使用了狹縫裝置來壓窄激光器光譜線寬，但其狹縫寬度不可調節，所以無法對激光器線寬進行調節和精確控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于窄線寬準分子激光器的線寬穩定控制裝置，該裝置能對準分子激光器輸出激光的線寬進行穩定的控制，具有使用方便、結構簡單、可在一定線寬范圍內對準分子激光器線寬進行連續調節。

本發明的技術解決方案如下：

一種用于窄線寬準分子激光器的線寬穩定控制裝置，其特征在于：該裝置由分光器、可調狹縫、高精度光譜儀、線寬反饋控制系統組成，上述各部分的位置關系如下：

準分子激光器由耦合輸出鏡、放電腔、線寬壓窄模塊組成，所述的分光器置于所述的窄線寬準分子激光器的耦合輸出鏡之外，所述的可調狹縫置于所述的輸出鏡放電腔與耦合輸出鏡之間，或放電腔與線寬壓窄模塊之間；或置于所述的放電腔與耦合輸出鏡之間和放電腔與線寬壓窄模塊之間，所述的分光器將輸出的激光分為透射的第一光束和反射的第二光束，所述的第一光束作為主要能量輸出，第二光束作為探測光入射到高精度光譜儀，高精度光譜儀實時測量到的激光線寬值由所述的線寬反饋控制系統進行數據處理，并根據計算結果相應調節所述的可調狹縫的寬度，從而改變激光的線寬，最終實現激光線寬的穩定控制。

所述的可調狹縫的數量為1或2，將1個可調狹縫置于所述的窄線寬準分子激光器的輸出鏡放電腔與耦合輸出鏡之間，或放電腔與線寬壓窄模塊之間；或將2個可調狹縫分別置于所述的放電腔與耦合輸出鏡之間和放電腔與線寬壓窄模塊之間。

所述的可調狹縫寬度在水平方向可調，調節范圍為1毫米~5毫米。

所述的第一光束和第二光束的分光比為：95~80%：5~20%。

所述的高精度光譜儀(3)的光譜分辨率0.01皮米~1皮米；

所述的線寬反饋控制系統是一臺計算機，對高精度光譜儀)的實測光譜線寬進行數據處理，并根據處理結果顯示相應的線寬值、與目標線寬的差值、可調狹縫的調節量。

本發明的技術效果如下：

本發明公開的窄線寬準分子激光器線寬連續可調的方法，方便實用，不改變線寬壓窄模塊內機械件結構，裝調簡易，可在一定線寬范圍內對準分子激光器的線寬進行連續調節，并實現激光線寬的穩定控制。

附圖說明

圖1為本發明用于窄線寬準分子激光器的線寬穩定控制裝置實施例1的示意圖

圖2為窄線寬準分子激光器結構示意圖

圖3為本發明實施例1可調狹縫在窄線寬準分子激光器位置示意圖

圖4為本發明實施例2為可調狹縫在窄線寬準分子激光器位置示意圖

圖5為本發明實施例3可調狹縫在窄線寬準分子激光器位置示意圖

圖6為窄線寬準分子激光器光譜線寬隨狹縫寬度變化關系圖

圖中：

1—分光器、2—可調狹縫、3—高精度光譜儀、4—線寬反饋控制系統、5—第一光束、6—第二光束、7—耦合輸出鏡、8—放電腔、9—線寬壓窄模塊

圖中實線表示光路，虛線僅表示線路或連接關系。

具體實施方式

請參閱圖1，圖1為用于窄線寬準分子激光器的線寬穩定控制裝置圖，由圖可見，本發明用于窄線寬準分子激光器的線寬穩定控制裝置，其特征在于：該裝置由分光器1、可調狹縫2、高精度光譜儀3、線寬反饋控制系統4組成，上述各部分的位置關系如下：