[發明專利]窄帶化激光裝置

有效

• 申請號: 201680077589.2
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN108475896B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 古里博志;太田毅;河野夏彥;若林理;熊崎貴仁
• 申請（專利權）人: 極光先進雷射株式會社
• 主分類號: H01S3/137
• 分類號: H01S3/137
• 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;金玲

窄帶化激光裝置可以進行包括第1突發振蕩和接在第1突發振蕩后進行的第2突發振蕩的多次突發振蕩而輸出脈沖激光，該窄帶化激光裝置具有：激光諧振器；腔，其配置在激光諧振器之間；一對電極，它們配置于腔；電源，其向一對電極施加脈沖電壓；波長選擇元件，其配置于激光諧振器；譜帶寬度可變部，其配置于激光諧振器；波長可變部，其變更波長選擇元件的選擇波長；以及控制部，其根據從第1突發振蕩結束時到第2突發振蕩開始時之間的譜帶寬度可變部的控制量，控制波長可變部。

技術領域

本公開涉及窄帶化激光裝置。

背景技術

隨著半導體集成電路的精細化、高集成化，對于半導體曝光裝置要求實現分辨率的提高。以下，將半導體曝光裝置簡稱為“曝光裝置”。因此，從曝光用光源輸出的光的短波長化得以推進。作為曝光用光源，取代現有的水銀燈而使用氣體激光裝置。當前，作為曝光用的氣體激光裝置，使用輸出波長248nm的紫外線的KrF準分子激光裝置以及輸出波長193nm的紫外線的ArF準分子激光裝置。

作為當前的曝光技術，如下的浸液曝光已得以實用化，其利用液體填充曝光裝置側的投影透鏡與晶片間的間隙，改變該間隙的折射率，由此使得曝光用光源的呈現波長成為短波長。在將ArF準分子激光裝置用作曝光用光源進行浸液曝光的情況下，晶片被照射水中波長134nm的紫外光。將該技術稱作ArF浸液曝光。ArF浸液曝光也被稱作ArF浸液光刻。

KrF、ArF準分子激光裝置的自然振蕩的譜帶線寬度約為350～400pm而較寬，因此會產生被曝光裝置側的投影透鏡而縮小投影在晶片上的激光(紫外線光)的色像差而使得分辨率降低。于是，需要使從氣體激光裝置輸出的激光的譜帶線寬度變窄，直至成為可忽略色像差的程度。譜帶線寬度也被稱作譜帶寬度。因此，在氣體激光裝置的激光諧振器內設置有具備窄帶化元件的窄帶化模塊(Line Narrowing Module)，通過該窄帶化模塊實現譜帶寬度的窄帶化。另外，窄帶化元件可以是校準器和光柵等。這樣，將譜帶寬度變窄的激光裝置稱作窄帶化激光裝置。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利第7643522號說明書

專利文獻2：日本特開2008-098282號公報

專利文獻3：美國專利第6870865號說明書

專利文獻4：日本特開2003-051633號公報

發明內容

本公開的1個觀點的窄帶化激光裝置，其可以進行多次突發振蕩而輸出脈沖激光，該多次突發振蕩包括第1突發振蕩和接在第1突發振蕩后進行的第2突發振蕩，該窄帶化激光裝置具有：激光諧振器；腔，其配置在激光諧振器之間；一對電極，它們配置于腔；電源，其向一對電極施加脈沖電壓；波長選擇元件，其配置于激光諧振器；譜帶寬度可變部，其配置于激光諧振器；波長可變部，其變更波長選擇元件的選擇波長；以及控制部，其根據從第1突發振蕩結束時到第2突發振蕩開始時之間的譜帶寬度可變部的控制量，控制波長可變部。

附圖說明

以下，參照附圖以本公開的若干實施方式為例進行說明。

圖1示意性表示比較例的窄帶化激光裝置的結構。

圖2表示分別包含在圖1所示的譜帶寬度檢測器16e和波長檢測器16f中的校準分光器的具體結構的示例。

圖3是說明譜帶寬度的定義的例子的圖。

圖4是說明圖1所示的譜帶寬度控制部30a的譜帶寬度的控制的示例的圖。

圖5是表示休止時間Tr的長度與譜帶寬度變化ΔE95的關系的示例的曲線圖。

圖6是表示圖1所示的譜帶寬度控制部30a的譜帶寬度控制的處理的流程圖。