[發明專利]使用193nm激光器的固態激光器及檢驗系統

有效

• 申請號: 201711153410.X
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN107887779B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 勇-霍·亞歷克斯·莊;J·約瑟夫·阿姆斯特朗;弗拉基米爾·德里賓斯基;約翰·費爾登
• 申請（專利權）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/108;H01S3/16;G02F1/35
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張世俊

本發明實施例涉及使用193nm激光器的固態激光器及檢驗系統。本發明揭示改進的激光器系統及相關聯技術，其由接近1064nm的基諧波真空波長產生大約193.368nm的紫外線UV波長。優選實施例分離出至少一級的輸入波長的未消耗部分且重新定向所述未消耗部分以在另一級中使用。所述改進的激光器系統及相關聯技術導致比當前用于工業中的激光器更便宜、壽命更長的激光器。這些激光器系統可用易于獲得、相對便宜的組件構造。

本申請是申請日為2013年05月17日，申請號為“201380037266.7”，而發明名稱為“使用193nm激光器的固態激光器及檢驗系統”的申請的分案申請。

相關申請案

本申請案主張標題為“固態193nm激光器及使用固態193nm激光器的檢驗系統(Solid-State 193nm Laser And An Inspection System Using A Solid-State 193nmLaser)”且在2012年5月22日申請的第61/650,349號美國臨時申請案的優先權，所述案以引用方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及一種產生接近193nm光且適用于光掩模、光罩或晶片檢驗中的激光器系統。

背景技術

集成電路工業要求檢驗工具的分辨率越來越高以分辨集成電路、光掩模、太陽能電池、電荷耦合裝置等等的越來越小的特征，以及檢測大小大約為特征大小或小于特征大小的缺陷。短波長光源(例如，產生200nm以下的光的源)可提供此分辨率。然而，能夠提供此短波長光的光源實質上限于準分子激光器及少數固態及光纖激光器。不幸的是，這些激光器中的每一者具有顯著缺點。

準分子激光器產生紫外光，其通常在生產集成電路中使用。準分子激光器通常在高壓條件下使用惰性氣體與反應性氣體的組合以產生所述紫外光。產生193nm波長光(其日益成為集成電路工業中的高度所要波長)的常規準分子激光器使用氬(作為惰性氣體)及氟(作為反應性氣體)。不幸的是，氟是有毒的且具腐蝕性，從而導致高的持有成本。此外，此類激光器由于其低重復率(通常從約100Hz到若干kHz)及極高峰值功率(其將導致在檢驗期間損壞樣本)而不太適用于檢驗應用。

產生次200nm輸出的少數基于固態及光纖的激光器在此項技術中已為人所知。不幸的是，大多數這些激光器具有極低功率輸出(例如，60mW以下)或極復雜的設計，例如兩個不同基諧波源或八次諧波產生，其皆為復雜、不穩定、昂貴及/或不具商業吸引力。

因此，需要一種能夠產生193nm光且克服上述缺點的激光器。

發明內容

根據本文所述的改進的激光器系統及相關聯技術，可由接近1064nm的基諧波真空波長產生大約193.368nm的紫外線(UV)波長。所述激光器系統及相關聯技術導致比當前用于工業中的激光器更便宜、壽命更長的激光器。這些激光器系統可用易于獲得、相對便宜的組件構造。因此，與當前市場上的UV激光器相比，所述激光器系統及相關聯技術可提供明顯更好的持有成本。

本發明描述一種用于產生大約193.368nm波長光的激光器系統。此激光器系統可包含經配置以產生對應于大約1064nm的波長的基諧波頻率的基諧波激光器。所述基諧波頻率在本文被稱為ω。光學參數(OP)模塊(例如光學參數振蕩器或光學參數放大器)經配置以降頻轉換所述基諧波頻率且產生OP輸出，所述OP輸出為所述基諧波頻率的一半諧波。五次諧波產生器模塊經配置以使用OP模塊的未消耗基諧波頻率以產生5次諧波頻率。混頻模塊可組合5次諧波頻率與OP輸出以產生具有大約193.368nm波長的激光器輸出。