[發明專利]使用堆疊式四硼酸鍶板的頻率轉換

在審

• 申請號: 202180039712.2
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN115702527A
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 勇-霍·亞歷克斯·莊;銀英·肖李;E·洛基諾娃;J·費爾登;張百鋼
• 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;H01S3/109;G02F1/35;G01N21/39
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉麗楠

在激光器組合件的最終頻率轉換級中使用包含堆疊式四硼酸鍶SrB₄O₇(SBO)晶體板的非線性晶體以產生波長在125nm到183nm范圍內的激光器輸出光，所述堆疊式四硼酸鍶SrB₄O₇晶體板經協作配置以形成周期性結構以用于進行準相位匹配(QPM)。使用多個中間頻率轉換級將具有介于1μm與1.1μm之間的基波波長的一或多個基波光束加倍及/或求和以產生一或多個中間光束頻率(例如，二次諧波到八次諧波或其和)，且然后所述最終頻率轉換級利用所述非線性晶體將單個中間光束頻率進行加倍或對兩個中間光束頻率進行求和以產生具有高功率及高光子能量電平的所期望激光器輸出光。還描述一種方法及一種并入有所述激光器組合件的檢驗系統。

相關申請案交叉參考

本申請案主張標題為“使用堆疊式四硼酸鍶板的177nm及133nm CW激光器(177nmand 133nm CW Lasers Using Stacked Strontium Tetraborate Plates)”的美國臨時專利申請案第63/038,134號的優先權，所述美國臨時專利申請案于2020年6月12日提出申請且以引用的方式并入本文中。本申請案還主張標題為“使用堆疊式四硼酸鍶板的152nm及177nm CW激光器(152nm and 177nm CW Lasers Using Stacked Strontium TetraboratePlates)”的美國臨時專利申請案第63/076,391號的優先權，所述美國臨時專利申請案于2020年9月10日提出申請且以引用的方式并入本文中。

本申請案還涉及以下美國專利文件，以下所有美國專利文件均以引用的方式并入本文中：瓦茲-伊拉瓦尼(Vaez-Iravani)等人的美國專利6,201,601、馬克思爾(Marxer)等人的美國專利6,271,916、梁(Leong)等人的美國專利7,525,649、莊(Chuang)等人的美國專利7,817,260、阿姆斯特朗(Armstrong)的美國專利8,298,335及8,824,514、杰尼斯(Genis)的美國專利8,976,343、德里賓斯基(Dribinski)的美國專利9,023,152、德里賓斯基等人的美國專利9,461,435及9,059,560、莊的美國專利9,293,882及9,660,409、莊等人的美國專利9,250,178、9,459,215、9,509,112、10,044,166及10,283,366以及德里賓斯基等人的已公開美國專利申請案2014/0305367。

技術領域

本申請案涉及能夠產生具有VUV波長的光的激光器，且更特定來說涉及能夠產生在大約125nm到183nm范圍內的光的激光器及使用此類激光器來檢驗例如光掩模、光罩及半導體晶片的檢驗系統。

背景技術

隨著半導體裝置的尺寸縮小，可導致裝置出故障的最小顆粒或圖案缺陷的大小也縮小。因此，需要檢測經圖案化及未經圖案化半導體晶片及光罩上的較小顆粒及缺陷。由顆粒散射的光(其中所述顆粒小于所述光的波長)的強度通常與所述顆粒的尺寸的高次方成比例(舉例來說，來自經隔離小球體顆粒的光的總散射強度與所述球體的直徑的六次方成正比且與所述波長的四次方成反比)。由于散射光的強度增大，因此與較長波長相比，較短波長將通常提供對檢測小顆粒及缺陷的較好敏感度。

由于從小顆粒及缺陷散射的光的強度通常極低，因此需要高照射強度來產生可在極短時間內被檢測到的信號。可需要0.3W或大于0.3W的平均光源功率電平。在這些高平均功率電平下，期望脈沖重復率為高的，這是因為重復率越高，每脈沖的能量越低，且因此損壞系統光學器件或正在受檢驗的物品的風險越低。連續波(CW)光源一般來說最佳滿足檢驗及計量所需的照射。CW光源具有恒定功率電平，這避免峰值功率損失問題且還允許連續地獲取圖像或數據。然而，在一些情形中，重復率為約50MHz或高于50MHz的鎖模激光器可為有用的，這是因為高重復率意味著每脈沖的能量可足夠低以避免特定計量與檢驗應用受損壞。