[發明專利]固體激光系統和曝光裝置用激光裝置

有效

• 申請號: 201580075664.7
• 申請日: 2015-03-06
• 公開（公告）號: CN107210576B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 小野瀨貴士;若林理
• 申請（專利權）人: 極光先進雷射株式會社
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;G02F1/37;H01S3/23
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉;韓香花

本公開提供一種固體激光系統，其可以具備：第一固體激光裝置，輸出基于第一種子光生成的第一波長的第一脈沖激光束；第二固體激光裝置，輸出基于第二種子光生成的第二波長的第二脈沖激光束；波長轉換系統，供第一脈沖激光束和第二脈沖激光束射入，并且輸出由第一波長和第二波長通過波長轉換而形成的第三波長的第三脈沖激光束；波長檢測部，檢測第三波長的值；以及波長控制部，在目標波長的值與由波長檢測部檢出的第三波長的值之差的絕對值小于等于所定值的情況下，控制第一固體激光裝置來改變第一波長；在絕對值大于所定值的情況下，控制第二固體激光裝置來改變第二波長。

技術領域

本公開涉及一種生成脈沖激光束的固體激光系統和曝光裝置用激光裝置。

背景技術

隨著半導體集成電路的微細化、高集成化，在半導體曝光裝置中，對分辨力提出了更高的要求(在下文中，將半導體曝光裝置僅稱為“曝光裝置”)。因此，正在推進從曝光用光源輸出的光的短波長化。在曝光用光源中，使用氣體激光裝置來代替以往的水銀燈。現在，作為曝光用的氣體激光裝置，使用輸出波長為248nm的紫外線的KrF準分子激光裝置、以及輸出波長為193.4nm的紫外線的ArF準分子激光裝置。

作為現在的曝光技術，如下的液浸曝光已被投入實際使用：通過將曝光裝置側的投影透鏡與晶片之間的間隙用液體充滿，來改變該間隙的折射率，從而使曝光用光源的外觀波長短波長化。在將ArF準分子激光裝置作為曝光用光源使用、且進行液浸曝光的情況下，對晶片照射在水中的波長為134nm的紫外光。該技術稱為ArF液浸曝光。ArF液浸曝光也被稱為ArF液浸光刻。

因為KrF、ArF準分子激光裝置的自然振蕩的光譜線寬度約為350～400pm、比較寬，所以由曝光裝置側的投影透鏡縮小投影在晶片上的激光束(紫外線光)產生色差，分辨力降低。為此，有必要使從氣體激光裝置輸出的激光束的光譜線寬度變窄直至色差可以忽略不計。光譜線寬度也被稱為頻譜寬度。因此，在氣體激光裝置的激光諧振器內設置具有譜線窄化元件的譜線窄化模塊(Line Narrow Module)，并且通過該譜線窄化模塊實現頻譜寬度的譜線窄化。再有，譜線窄化元件也可以是標準具(etalon)、光柵等。像這樣頻譜寬度變窄的激光裝置稱為譜線窄化激光裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-298083號公報

專利文獻2：美國專利申請公開第2013/0170508號說明書

專利文獻3：美國專利第7593440號說明書

專利文獻4：美國專利第7999915號說明書

專利文獻5：美國專利第7970024號說明書

專利文獻6：美國專利第8416831號說明書

專利文獻7：日本特開2013-222173號公報

專利文獻8：美國專利申請公開第2013/0279526號說明書

發明內容

本公開的固體激光系統可以具備：第一固體激光裝置，輸出基于第一種子光生成的第一波長的第一脈沖激光束；第二固體激光裝置，輸出基于第二種子光生成的第二波長的第二脈沖激光束；波長轉換系統，供第一脈沖激光束和第二脈沖激光束射入，并且輸出由第一波長和第二波長通過波長轉換而形成的第三波長的第三脈沖激光束；波長檢測部，檢測第三波長的值；以及波長控制部，在目標波長的值與由波長檢測部檢出的第三波長的值之差的絕對值小于等于所定值的情況下，控制第一固體激光裝置來改變第一波長；在絕對值大于所定值的情況下，控制第二固體激光裝置來改變第二波長。