CN116018731A - 窄带化气体激光装置和电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

窄带化气体激光装置具备：窄带化装置，其包含波长色散元件；输出耦合镜；激光腔室，其配置在由窄带化装置和输出耦合镜构成的光谐振器的光路上；第1保持架，其支承输出耦合镜；第2保持架，其将第1保持架支承为能够绕第1保持架的旋转轴进行旋转；以及调整装置，其支承于第2保持架，通过与第1保持架接触来使第1保持架绕旋转轴进行旋转。窄带化装置具有以下特性：当窄带化装置的内部的温度上升时，使朝向输出耦合镜射出的光的射束指向向第1方向变化。第2保持架和调整装置构成为，通过第2保持架和调整装置在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架沿对从输出耦合镜输出的激光的射束指向向第1方向变化进行抑制的方向旋转。

Description

窄带化气体激光装置和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及窄带化气体激光装置和电子器件的制造方法。
背景技术
近年来，在半导体曝光装置中，随着半导体集成电路的微细化和高集成化，要求提高分辨率。因此，从曝光用光源发射的光的短波长化得以发展。例如，使用了输出波长约为248nm的激光的KrF准分子激光装置、以及输出波长约为193nm的激光的ArF准分子激光装置，来作为曝光用的气体激光装置。
KrF准分子激光装置和ArF准分子激光装置的自然振荡光的谱线宽度较宽，为350～400pm。因此，当利用使KrF和ArF激光这样的紫外线透过的材料构成投影透镜时，有时会产生色差。其结果是，分辨率可能会下降。于是，需要对从气体激光装置输出的激光的谱线宽度进行窄带化，直到达到能够忽略色差的程度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内，为了对谱线宽度进行窄带化，有时会设置包含窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(Line Narrow Module：LNM)。以下，将对谱线宽度进行窄带化的气体激光装置称为窄带化气体激光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第5761236号说明书
专利文献2：日本特开平05-315674号公报
专利文献3：日本特开平04-107975号公报
专利文献4：美国专利第6181724号说明书
专利文献5：日本特开2003-249702号公报
发明内容
本公开的一个观点的窄带化气体激光装置具备：窄带化装置，其包含波长色散元件；输出耦合镜；激光腔室，其配置在由窄带化装置和输出耦合镜构成的光谐振器的光路上；第1保持架，其支承输出耦合镜；第2保持架，其将第1保持架支承为能够绕第1保持架的旋转轴进行旋转；以及调整装置，其支承于第2保持架，通过与第1保持架接触来使第1保持架绕旋转轴进行旋转。窄带化装置具有以下特性：当窄带化装置的内部的温度上升时，使朝向输出耦合镜射出的光的射束指向向第1方向变化。第2保持架和调整装置构成为，通过第2保持架和调整装置在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架沿对从输出耦合镜输出的激光的射束指向向第1方向变化进行抑制的方向旋转。
本公开的另一观点的窄带化气体激光装置具备：窄带化装置，其包含波长色散元件；输出耦合镜；激光腔室，其配置在由窄带化装置和输出耦合镜构成的光谐振器的光路上；第1保持架，其支承输出耦合镜；第2保持架，其将第1保持架支承为能够绕第1保持架的旋转轴进行旋转；以及调整装置，其支承于第2保持架，通过与第1保持架接触来使第1保持架绕旋转轴进行旋转。第2保持架和调整装置构成为，通过第2保持架和调整装置在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架以第1保持架的比旋转轴靠上的部分向从输出耦合镜输出的激光的输出方向运动的方式进行旋转。
本公开的一个观点的电子器件的制造方法包括以下步骤：利用窄带化气体激光装置生成激光；将所述激光向曝光装置输出；以及为了制造电子器件，在所述曝光装置内将所述激光曝光到感光基板上。窄带化气体激光装置具备：窄带化装置，其包含波长色散元件；输出耦合镜；激光腔室，其配置在由窄带化装置和输出耦合镜构成的光谐振器的光路上；第1保持架，其支承输出耦合镜；第2保持架，其将第1保持架支承为能够绕第1保持架的旋转轴进行旋转；以及调整装置，其支承于第2保持架，通过与第1保持架接触来使第1保持架绕旋转轴进行旋转。窄带化装置具有以下特性：当窄带化装置的内部的温度上升时，使朝向输出耦合镜射出的光的射束指向向第1方向变化。第2保持架和调整装置构成为，通过第2保持架和调整装置在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架沿对从输出耦合镜输出的激光的射束指向向第1方向变化进行抑制的方向旋转。
附图说明
以下，将本公开的若干实施方式仅作为例子，参照附图来进行说明。
图1示意性示出比较例的窄带化气体激光装置的结构。
图2示意性示出比较例的窄带化气体激光装置的结构。
图3示出比较例中的调整装置和第2保持架的温度上升时的动作。
图4示出比较例中的窄带化模块的温度上升时的动作。
图5示意性示出第1实施方式的窄带化气体激光装置的结构。
图6详细地示出第1实施方式中的调整装置、输出耦合镜、第1保持架、以及第2保持架的结构。
图7是图6的VII-VII线处的剖视图。
图8示出第1实施方式中的调整装置和第2保持架的温度上升时的动作。
图9是示出第1实施方式和比较例各自中的激光的纵向的射束指向的计测结果的图表。
图10详细地示出第1实施方式的变形例中的调整装置、输出耦合镜、第1保持架、以及第2保持架的结构。
图11是图10的XI-XI线处的剖视图。
图12详细地示出第2实施方式中的调整装置、输出耦合镜、第1保持架、以及第2保持架的结构。
图13是图12的XIII-XIII线处的剖视图。
图14详细地示出第2实施方式的变形例中的调整装置、输出耦合镜、第1保持架、以及第2保持架的结构。
图15是图14的XV-XV线处的剖视图。
图16详细地示出第3实施方式中的调整装置、输出耦合镜、第1保持架、以及第2保持架的结构。
图17是图16的XVII-XVII线处的剖视图。
图18详细地示出第3实施方式的变形例中的调整装置、输出耦合镜、第1保持架、以及第2保持架的结构。
图19是图18的XIX-XIX线处的剖视图。
图20示出第2保持架和伸缩部的材质的例子。
图21概要地示出与激光装置连接的曝光装置的结构。
具体实施方式
＜内容＞
1.比较例
1.1窄带化气体激光装置1的结构
1.1.1激光腔室10
1.1.2窄带化模块14
1.1.3输出耦合镜15
1.2 动作
1.3 比较例的课题
1.3.1第1主要因素
1.3.2第2主要因素
1.3.3课题的解决方法
2.变更了楔部172的斜面173的配置的窄带化气体激光装置2.1 结构
2.2 动作
2.3 其他结构例
2.4 作用
3.变更了调整装置13的配置的窄带化气体激光装置
3.1 结构
3.2 动作
3.3 其他结构例
3.4 作用
4.用3个点规定第1保持架17的姿势的窄带化气体激光装置4.1 结构
4.2 动作
4.3 其他结构例
4.4 作用
5.第2保持架27和伸缩部132的材质的组合
6.其他
以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式示出本公开的若干例子，并不限定本公开的内容。此外，在各实施方式中说明的结构和动作并非都是本公开的结构和动作所必须的。另外，针对相同的结构要素标注相同的参照标号，省略重复的说明。
1.比较例
1.1窄带化气体激光装置1的结构
图1和图2示意性示出比较例的窄带化气体激光装置1的结构。图1和图2所示的窄带化气体激光装置1包括：激光腔室10、一对放电电极11a和11b、窄带化模块14、以及输出耦合镜15。窄带化模块14和输出耦合镜15构成光谐振器。激光腔室10配置在光谐振器的光路上。
在图1中，示出从与放电电极11a和11b之间的放电方向大致平行的方向观察到的窄带化气体激光装置1的内部结构。在图2中，示出从与放电电极11a和11b之间的放电方向大致垂直且与从输出耦合镜15输出的激光的行进方向大致垂直的方向观察到的窄带化气体激光装置1的内部结构。从输出耦合镜15输出的激光的行进方向与+Z方向大致一致。放电电极11a和11b之间的放电方向与+V方向或-V方向大致一致。垂直于它们双方的方向与+H方向或-H方向大致一致。-V方向与重力方向大致一致。
1.1.1激光腔室10
在激光腔室10中封入有作为激光介质的激光气体，该激光气体例如包含作为稀有气体的氩气或氪气、作为卤素气体的氟气、作为缓冲气体的氖气等。在激光腔室10的两端设置有窗口10a和10b。
激光腔室10由保持架20支承。激光腔室10和保持架20配置在板20a与板20b之间。3根殷钢杆20c的各一端固定于板20a，这些殷钢杆20c的各另一端固定于板20b。通过这些殷钢杆20c，确定了板20a与板20b的间隔。保持架20和板20b固定于台座30。板20a经由未图示的直线衬套配置于台座30，能够通过该直线衬套在+Z方向和-Z方向上移动。
在板20a上形成有贯通孔22a，在板20b上形成有贯通孔22b。
在板20a与激光腔室10之间连接有光路管21a。以密封的状态将光路管21a的一端固定于贯通孔22a的周围的板20a的表面，以密封的状态将光路管21a的另一端固定于窗口10a的周围的激光腔室10的外侧的表面。
在板20b与激光腔室10之间连接有光路管21b。以密封的状态将光路管21b的一端固定于贯通孔22b的周围的板20b的表面，以密封的状态将光路管21b的另一端固定于窗口10b的周围的激光腔室10的外侧的表面。
放电电极11a和11b配置在激光腔室10的内部。从未图示的脉冲功率模块向放电电极11a和11b施加脉冲状的高电压。
1.1.2窄带化模块14
窄带化模块14包括：多个棱镜14a～14c、光栅14d、保持架16b和16d、以及壳体12。棱镜14a～14c及光栅14d分别相当于本公开中的波长色散元件。光栅14d是在表面含有高反射率的材料且以规定间隔形成有大量的槽的阶梯光栅。光栅14d采用利特罗配置，使得从棱镜14a～14c向光栅14d入射的光的入射角与期望波长的衍射光的衍射角一致。
壳体12收纳有棱镜14a～14c、光栅14d、以及保持架16b和16d。在壳体12的内部，棱镜14a～14c支承于保持架16b，光栅14d支承于保持架16d。也可以是，棱镜14a～14c中的任意方能够通过未图示的旋转台在HZ面内进行旋转。
壳体12支承于板20a。在壳体12形成有贯通孔12a。通过使壳体12的贯通孔12a的位置与板20a的贯通孔22a的位置在沿着+Z方向观察时大致重叠，光路管21a的内部与壳体12的内部连通。在壳体12，在与贯通孔12a分离的位置处连接有吹扫气体导入管12c。在光路管21a上连接有吹扫气体排出管21c。从吹扫气体导入管12c向壳体12的内部导入吹扫气体，并从光路管21a的吹扫气体排出管21c排出吹扫气体。吹扫气体例如含有氮气。
1.1.3输出耦合镜15
输出耦合镜15由使窄带化模块14的选择波长的光透过的材料构成，在其一个面上涂敷有部分反射膜。输出耦合镜15由第1保持架17支承。第1保持架17被第2保持架27支承为能够绕与H轴大致平行的未图示的旋转轴进行旋转。输出耦合镜15、第1保持架17、以及第2保持架27收纳在未图示的壳体中，且支承于板20b。
第1保持架17包含具有斜面的楔部179。在第2保持架27上支承有调整装置13。调整装置13例如由千分尺构成。调整装置13包含支承于第2保持架27的驱动部131、以及相对于驱动部131进行伸缩而与第1保持架17接触的伸缩部132。伸缩部132与楔部179的斜面接触。驱动部131构成为使伸缩部132在与楔部179的斜面交叉的V轴的方向上进行伸缩。
1.2动作
在向放电电极11a与11b之间施加高电压时，在放电电极11a与11b之间产生放电。通过该放电的能量，激光腔室10内的激光介质被激励而跃迁到高能级。被激励后的激光介质在之后跃迁到低能级时，射出与该能级差对应的波长的光。
在激光腔室10内产生的光经由窗口10a和10b向激光腔室10的外部射出。从激光腔室10的窗口10a射出的光的与H轴平行的方向上的射束宽度通过棱镜14a～14c被扩大，并向光栅14d入射。
从棱镜14a～14c入射到光栅14d的光被光栅14d的多个槽反射，并且在与光的波长对应的方向上进行衍射。
棱镜14a～14c缩小来自光栅14d的衍射光的与H轴平行的方向上的射束宽度，并且经由窗口10a将该光返回到激光腔室10的放电区域。
输出耦合镜15使从激光腔室10的窗口10b射出的光中的一部分透过并输出，使另一部分反射而返回到激光腔室10内。
这样，从激光腔室10射出的光在窄带化模块14与输出耦合镜15之间往复，每当通过放电电极11a与11b之间的放电空间时被放大。该光每当在窄带化模块14中折返时被窄带化。以这样的方式被放大后的光作为激光从输出耦合镜15输出。
在调整装置13中，通过驱动部131使伸缩部132进行伸缩，伸缩部132按压楔部179的斜面。由此，能够使支承于第1保持架17的输出耦合镜15的姿势发生变化，使从输出耦合镜15输出的激光的纵向的射束指向变化。射束指向是表示光的行进方向的倾斜角度的指标。在以下的说明中，在光的行进方向与Z轴平行的情况下将纵向的射束指向设为0。在光的行进方向相对于Z轴向上方和下方倾斜的情况下，分别将纵向的射束指向设为正值和负值。
1.3比较例的课题
在比较例的窄带化气体激光装置1中，在进行激光的生成的过程中，激光的纵向的射束指向有时会向下方倾斜。作为射束指向向下方倾斜的主要因素，考虑以下的情况。
1.3.1第1主要因素
图3示出比较例中的调整装置13和第2保持架27的在温度上升时的动作。
在窄带化气体激光装置1中进行激光的生成时，调整装置13、输出耦合镜15、第1保持架17、以及第2保持架27等的温度会由于来自激光腔室10的热传导或热辐射而上升。此外，这些结构要素的温度也会由于向输出耦合镜15入射的光的能量而上升。
在第2保持架27的热膨胀率比伸缩部132的热膨胀率大的情况下，当伸缩部132和第2保持架27的温度上升时，与楔部179的斜面接触的伸缩部132的前端位置有时会向图3的+V方向移动。这样的话，第1保持架17与输出耦合镜15一起沿图3的逆时针方向进行旋转。
在此，考虑光B11从激光腔室10朝向输出耦合镜15沿+Z方向入射的情况。在输出耦合镜15沿图3的逆时针方向发生了倾斜的情况下，输出耦合镜15将光B11反射成相对于-Z方向向下方倾斜的光B12。在光B12通过窄带化模块14被折返并作为光B13向输出耦合镜15入射时，如果光B12仍处于倾斜状态，则光B13中的透过输出耦合镜15的激光成为相对于+Z方向向下方倾斜且具有纵向的射束指向-θ1的光。
这样，由于第2保持架27和调整装置13在它们的温度上升时会发生热膨胀，因此有时输出耦合镜15的姿势会发生变化，从输出耦合镜15输出的激光的射束指向会发生变化。
1.3.2第2主要因素
图4示出比较例中的窄带化模块14的温度上升时的动作。在图4中省略了棱镜14a～14c和保持架16b的图示。
在窄带化气体激光装置1中进行激光的生成时，窄带化模块14的壳体12的内部的温度也会上升。壳体12的内部的温度上升不均匀，壳体12的内部的空间内的上方部分比下方部分更容易成为高温。氮气在温度上升时其折射率倾向于变低。另一方面，在棱镜14a～14c的内部也会产生温度分布，棱镜14a～14c各自中的上方部分比下方部分更容易成为高温。棱镜14a～14c例如由氟化钙构成，但氟化钙在温度上升时其折射率也倾向于变低。
折射率与介质中的光速的倒数成比例，折射率越低，介质中的光速越快。即，越成为高温，介质中的光速越快。因此，在壳体12的内部的光路中，上方部分的光速C1比下方部分的光速C2更快。其结果是，光的波面向下方倾斜，因此，从窄带化模块14朝向输出耦合镜15射出的光相对于+Z方向向下方倾斜，成为具有纵向的射束指向-θ2的光。即，窄带化模块14具有以下特性：当壳体12的内部的温度上升时，会使朝向输出耦合镜15射出的光的射束指向向下方发生变化。
1.3.3课题的解决方法
本发明人组合了上述那样的多个主要因素后发现：从输出耦合镜15输出的激光的射束指向会向下方倾斜。在以下说明的几个实施方式中，构成为，通过第2保持架27和调整装置13在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架沿对激光的射束指向的变化进行抑制的方向旋转。
2.变更了楔部172的斜面173的配置的窄带化气体激光装置
2.1结构
图5示意性示出第1实施方式的窄带化气体激光装置1a的结构。图5相当于从与比较例的图2相同的方向观察到窄带化气体激光装置1a的情况。
第1实施方式中的第1保持架17包含楔部172。楔部172的斜面的配置与比较例中的楔部179不同。
图6详细地示出第1实施方式中的调整装置13、输出耦合镜15、第1保持架17、以及第2保持架27的结构。图7是图6的VII-VII线处的剖视图。
输出耦合镜15由圆盘状的部件构成。
第1保持架17包含环状部171、楔部172、以及突起部174。环状部171以包围输出耦合镜15的外周的方式对输出耦合镜15进行支承。
楔部172固定于环状部171的上端。楔部172具有斜面173。斜面173位于比输出耦合镜15靠上的位置。斜面173的从楔部172离开的方向上的法线175包含+Z方向的方向分量和+V方向的方向分量。
突起部174固定于环状部171的下端。
第2保持架27包含贯通孔270，在贯通孔270的内侧配置有第1保持架17。第2保持架27将第1保持架17支承为能够绕第1保持架17的旋转轴170进行旋转。旋转轴170由配置在第1保持架17与第2保持架27之间的轴支承部170a和170b构成。轴支承部170a和170b位于第1保持架17的-H侧和+H侧，旋转轴170与H轴大致平行。
在第2保持架27的上端，固定并支承有调整装置13的驱动部131。伸缩部132贯通第2保持架27，伸缩部132的前端与第1保持架17的斜面173接触。驱动部131构成为使伸缩部132在与斜面173交叉的V轴的方向上进行伸缩。
弹簧271的一端固定于第2保持架27。弹簧271的另一端固定于突起部174的-Z侧的面。弹簧271处于拉伸状态。
2.2动作
当调整装置13的驱动部131使伸缩部132向-V方向伸长时，伸缩部132的前端将斜面173向与法线175相反的方向按压。由此，第1保持架17与输出耦合镜15一起绕旋转轴170沿图7的逆时针方向进行旋转。随之，弹簧271被进一步拉伸。
当调整装置13的驱动部131使伸缩部132收缩时，伸缩部132的前端向从斜面173离开的方向即+V方向进行移动。突起部174被弹簧271拉拽，由此，第1保持架17与输出耦合镜15一起绕旋转轴170沿图7的顺时针方向进行旋转。随之，斜面173向法线175的方向进行移动，伸缩部132与斜面173接触的状态被维持。
图8示出第1实施方式中的调整装置13和第2保持架27在温度上升时的动作。在第2保持架27的热膨胀率比伸缩部132的热膨胀率大的情况下，当伸缩部132和第2保持架27的温度上升时，与楔部172的斜面173接触的伸缩部132的前端位置会向图8的+V方向进行移动。由此，与驱动部131使伸缩部132收缩的情况同样，第1保持架17与输出耦合镜15一起沿图8的顺时针方向进行旋转。即，由于调整装置13和第2保持架27发生热膨胀，第1保持架17以第1保持架17的比旋转轴170靠上的部分向+Z方向运动的方式进行旋转。
在此，考虑相对于+Z方向向下方倾斜的光B21从激光腔室10朝向输出耦合镜15入射的情况。即便在光B21相对于+Z方向向下方倾斜的情况下，只要输出耦合镜15沿图8的顺时针方向倾斜，则输出耦合镜15也能够将光B21反射成相对于-Z方向向上方倾斜的光B22。通过使光B22向上方倾斜，抑制了被窄带化模块14折返的光B23向下方倾斜的情况。因此，抑制了从输出耦合镜15输出的激光相对于+Z方向向下方倾斜的情况。这样，在第1实施方式中，通过第2保持架27和调整装置13在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架17沿对从输出耦合镜15输出的激光的射束指向向下方变化进行抑制的方向旋转。
图9是示出第1实施方式和比较例各自中的激光的纵向的射束指向的计测结果的图表。图9的横轴表示时间，纵轴表示纵向的射束指向。当纵向的射束指向的值为正时，表示激光相对于+Z方向向上方倾斜，当纵向的射束指向的值为负时，表示激光相对于+Z方向向下方倾斜。
射束指向的变化的主要因素包含参照图3说明的第2保持架27和调整装置13的温度上升即第1主要因素、以及参照图4说明的壳体12的内部的温度分布即第2主要因素。这些主要因素不一定与时间成比例地使射束指向变化，会根据窄带化气体激光装置1a的运转条件而发生各种变动。在比较例中，纵向的射束指向的值成为负且激光相对于+Z方向向下方倾斜的倾向较强，与此相对，在第1实施方式中，纵向的射束指向的值成为负的倾向得以缓和，纵向的射束指向的值能够稳定在0附近。
2.3其他结构例
在参照图6和图7说明的第1实施方式中，说明了输出耦合镜15绕与H轴大致平行的旋转轴170进行旋转的情况，但本公开不限于此。
例如，也可以是，第2保持架27以绕与V轴大致平行的旋转轴进行旋转的方式支承于未图示的第3保持架。也可以在第3保持架上固定未图示的调整装置，该调整装置调整第2保持架27在与V轴大致平行的旋转轴上的旋转角度。由此，能够调整输出耦合镜15绕与V轴大致平行的轴的旋转角度。
在参照图6和图7说明的第1实施方式中，楔部172固定于环状部171的上端，但本公开不限于此。
图10详细地示出第1实施方式的变形例中的调整装置13、输出耦合镜15、第1保持架17、以及第2保持架27的结构。图11是图10的XI-XI线处的剖视图。
在该变形例中，楔部172固定于环状部171的下端。楔部172的斜面173位于比输出耦合镜15靠下的位置。斜面173的从楔部172离开的方向上的法线175包含-Z方向的方向分量和-V方向的方向分量。即，变形例中的楔部172的配置相当于使第1实施方式中的楔部172绕旋转轴170旋转180°而得到的配置。同样，变形例中的调整装置13、突起部174、以及弹簧271的配置相当于使第1实施方式中对应的结构要素绕旋转轴170旋转180°而得到的配置。
在第2保持架27的热膨胀率比伸缩部132的热膨胀率大的情况下，当伸缩部132和第2保持架27的温度上升时，与楔部172的斜面173接触的伸缩部132的前端位置向-V方向进行移动。由此，第1保持架17与输出耦合镜15一起沿图11的顺时针方向进行旋转。因此，在变形例中也与第1实施方式同样，抑制了从输出耦合镜15输出的激光相对于+Z方向向下方倾斜的情况。
2.4作用
根据第1实施方式及其变形例，窄带化气体激光装置1a具备：窄带化模块14、输出耦合镜15、激光腔室10、第1保持架17、第2保持架27以及调整装置13。
窄带化模块14包含棱镜14a～14c和光栅14d。激光腔室10配置在由窄带化模块14和输出耦合镜15构成的光谐振器的光路上。第1保持架17对输出耦合镜15进行支承。第2保持架27将第1保持架17支承为能够绕第1保持架17的旋转轴170进行旋转。调整装置13支承于第2保持架27，通过与第1保持架17接触来使第1保持架17绕旋转轴170进行旋转。
窄带化模块14具有以下特性：当窄带化模块14的壳体12的内部的温度上升时，会使朝向输出耦合镜15射出的光的射束指向向第1方向变化。第1方向例如是相对于+Z方向向下方倾斜的方向。第2保持架27和调整装置13构成为，通过第2保持架27和调整装置13在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架17沿对从输出耦合镜15输出的激光的射束指向向第1方向变化进行抑制的方向旋转。
由此，通过第2保持架27和调整装置13发生热膨胀，使第1保持架17沿对激光的射束指向向第1方向变化进行抑制的方向旋转，因此，能够自动地缓和由热特性引起的射束指向的变化。由此，激光的射束指向变得稳定，在将窄带化气体激光装置1a例如用作曝光装置的光源的情况下，曝光品质得到提高。
根据第1实施方式及其变形例，第1保持架17包含斜面173，伸缩部132与斜面173接触，在与斜面173交叉的方向上伸缩。
由此，通过设定斜面173的倾斜角度，能够调整与伸缩部132的前端位置的移动量对应的第1保持架17的旋转角度。因此，能够适当地缓和激光的射束指向的变化。
根据第1实施方式，第1保持架17包含楔部172，楔部172在比输出耦合镜15靠上的位置处具有斜面173。斜面173的从楔部172离开的方向上的法线175包含激光的输出方向即+Z方向的方向分量、以及与重力方向相反的方向即+V方向的方向分量。而且，伸缩部132与斜面173接触，在与斜面173交叉的方向上伸缩。
由此，在通过第2保持架27和伸缩部132的热膨胀使得伸缩部132的前端位置向+V方向移动的情况下，第1保持架17以第1保持架17的比旋转轴170靠上的部分向+Z方向运动的方式进行旋转。由此，能够缓和射束指向的变化。
根据第1实施方式的变形例(参照图10和图11)，第1保持架17包含楔部172，楔部172在比输出耦合镜15靠下的位置处具有斜面173，斜面173的从楔部172离开的方向上的法线175包含与激光的输出方向相反的方向即-Z方向的方向分量、以及重力方向即-V方向的方向分量。并且，伸缩部132与斜面173接触，在与斜面173交叉的方向上伸缩。
由此，在通过第2保持架27和伸缩部132的热膨胀使得伸缩部132的前端位置向-V方向进行移动的情况下，第1保持架17以第1保持架17的比旋转轴170靠上的部分向+Z方向运动的方式进行旋转。由此，能够缓和射束指向的变化。
根据第1实施方式及其变形例，第2保持架27和调整装置13构成为，通过第2保持架27和调整装置13在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架17以第1保持架17的比旋转轴170靠上的部分向从输出耦合镜15输出的激光的输出方向即+Z方向运动的方式进行旋转。
由此，在当窄带化模块14的壳体12的内部的温度上升时朝向输出耦合镜15射出的光的射束指向相对于+Z方向向下方倾斜的情况下，通过使第1保持架17旋转，能够抑制射束指向相对于+Z方向向下方倾斜。
关于其他方面，第1实施方式及其变形例与比较例相同。
3.变更了调整装置13的配置的窄带化气体激光装置
3.1结构
图12详细地示出第2实施方式中的调整装置13、输出耦合镜15、第1保持架17、以及第2保持架27的结构。图13是图12的XIII-XIII线处的剖视图。
在第2实施方式中，第1保持架17在第1保持架17的比旋转轴170靠上的位置包含突起部176，以取代第1实施方式中的楔部172。此外，调整装置13设置在比第1保持架17靠+Z侧的位置。具体而言，驱动部131固定于第2保持架27的+Z侧的面，而非固定于第2保持架27的上端。伸缩部132构成为在与Z轴平行的方向上伸缩。即，伸缩部132的伸缩方向具有与来自输出耦合镜15的激光的输出方向平行的方向分量。伸缩部132的前端与突起部176的+Z侧的面接触。
3.2动作
当驱动部131使伸缩部132向-Z方向伸长时，伸缩部132的前端将突起部176向-Z方向按压。由此，第1保持架17与输出耦合镜15一起绕旋转轴170沿图13的逆时针方向进行旋转。随之，弹簧271进一步被拉伸。
当驱动部131使伸缩部132收缩时，伸缩部132的前端向与突起部176分离的方向即+Z方向进行移动。突起部174被弹簧271拉拽，由此，第1保持架17与输出耦合镜15一起绕旋转轴170沿图13的顺时针方向进行旋转。随之，突起部176向+Z方向移动，伸缩部132与突起部176接触的状态被维持。
在第2保持架27的热膨胀率比伸缩部132的热膨胀率大的情况下，当伸缩部132和第2保持架27的温度上升时，与突起部176接触的伸缩部132的前端位置向+Z方向进行移动。由此，与驱动部131使伸缩部132收缩的情况同样，第1保持架17与输出耦合镜15一起沿图13的顺时针方向进行旋转。即，第1保持架17以第1保持架17的比旋转轴170靠上的部分向+Z方向运动的方式进行旋转。
因此，抑制了从输出耦合镜15输出的激光相对于+Z方向向下方倾斜的情况。这样，通过第2保持架27和调整装置13在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架17沿对从输出耦合镜15输出的激光的射束指向向下方变化进行抑制的方向旋转。
3.3其他结构例
在参照图12和图13说明的第2实施方式中，说明了输出耦合镜15绕与H轴大致平行的旋转轴170进行旋转的情况，但本公开不限于此。
例如，也可以是，第2保持架27以绕与V轴大致平行的旋转轴进行旋转的方式支承于未图示的第3保持架。也可以在第3保持架上固定未图示的调整装置，该调整装置调整第2保持架27在与V轴大致平行的旋转轴上的旋转角度。由此，能够调整输出耦合镜15的绕与V轴大致平行的轴的旋转角度。
在参照图12和图13说明的第2实施方式中，调整装置13位于比第1保持架17靠激光的输出侧即+Z侧的位置，但本公开不限于此。
图14详细地示出第2实施方式的变形例中的调整装置13、输出耦合镜15、第1保持架17、以及第2保持架27的结构。图15是图14的XV-XV线处的剖视图。
在该变形例中，调整装置13设置在比第1保持架17靠-Z侧的位置。具体而言，驱动部131固定于第2保持架27的-Z侧的面。即，变形例中的调整装置13的配置相当于使第2实施方式中的调整装置13绕旋转轴170旋转180°而得到的配置。同样，变形例中的突起部174、突起部176、以及弹簧271的配置相当于使第2实施方式中对应的结构要素绕旋转轴170旋转180°而得到的配置。
在第2保持架27的热膨胀率比伸缩部132的热膨胀率大的情况下，当伸缩部132和第2保持架27的温度上升时，与突起部176接触的伸缩部132的前端位置向图15的-Z方向进行移动。由此，第1保持架17与输出耦合镜15一起沿图15的顺时针方向进行旋转。因此，在变形例中也与第2实施方式同样，抑制了从输出耦合镜15输出的激光相对于+Z方向向下方倾斜的情况。
3.4作用
根据第2实施方式及其变形例，伸缩部132的伸缩方向具有与激光的输出方向即+Z方向平行的方向分量。
由此，例如，在配置未图示的第3保持架而使得第2保持架27能够绕与V轴大致平行的旋转轴进行旋转的情况下，能够紧凑地配置第3保持架。
根据第2实施方式，调整装置13位于比第1保持架17靠激光的输出侧即+Z侧的位置，伸缩部132与第1保持架17中的比旋转轴170靠上的部分的表面接触。
由此，在通过第2保持架27和伸缩部132的热膨胀使得伸缩部132的前端位置向+Z方向进行移动的情况下，第1保持架17以第1保持架17的比旋转轴170靠上的部分向+Z方向运动的方式进行旋转。由此，能够缓和射束指向的变化。
根据第2实施方式的变形例(参照图14和图15)，调整装置13位于比第1保持架17靠与激光的输出侧相反的-Z侧的位置，伸缩部132与第1保持架17中的比旋转轴170靠下的部分的表面接触。
由此，在通过第2保持架27和伸缩部132的热膨胀使得伸缩部132的前端位置向-Z方向进行移动的情况下，第1保持架17以第1保持架17的比旋转轴170靠上的部分向+Z方向运动的方式进行旋转。由此，能够缓和射束指向的变化。
关于其他方面，第2实施方式及其变形例与第1实施方式及其变形例相同。
4.用3个点规定第1保持架17的姿势的窄带化气体激光装置
4.1结构
图16详细地示出第3实施方式中的调整装置13、输出耦合镜15、第1保持架17、以及第2保持架27的结构。图17是图16的XVII-XVII线处的剖视图。
在第3实施方式中，第1保持架17也可以不包含楔部172、突起部174、176等。
第2保持架27在比第1保持架17靠+Z侧的位置与第1保持架17对置地配置。第2保持架27配置为，在沿-Z方向观察时，输出耦合镜15与第2保持架27的贯通孔270重叠。第2保持架27将第1保持架17支承为能够绕第1保持架17的旋转轴170进行旋转。旋转轴170由配置在第1保持架17与第2保持架27之间的点支承部170c和170d构成，与H轴大致平行。
在第2保持架27上固定有调整装置13的驱动部131。伸缩部132贯通第2保持架27，伸缩部132的前端与第1保持架17的+Z侧的面接触。伸缩部132配置于在+V方向上与点支承部170c的位置不同的位置。伸缩部132、点支承部170c、以及点支承部170d以成为大致直角三角形的3个顶点的方式定位。弹簧271配置在伸缩部132的附近。弹簧271的一端固定于第2保持架27，弹簧271的另一端固定于第1保持架17。弹簧271处于拉伸状态。
4.2动作
当调整装置13的驱动部131使伸缩部132向-Z方向伸长时，伸缩部132的前端将第1保持架17向-Z方向按压。由此，第1保持架17与输出耦合镜15一起绕旋转轴170沿图17的逆时针方向进行旋转。
当调整装置13的驱动部131使伸缩部132收缩时，伸缩部132的前端向与第1保持架17分离的方向即+Z方向进行移动。第1保持架17被弹簧271拉拽，由此，第1保持架17与输出耦合镜15一起绕旋转轴170沿图17的顺时针方向进行旋转。
在第2保持架27的热膨胀率比伸缩部132的热膨胀率大的情况下，当伸缩部132和第2保持架27的温度上升时，与第1保持架17接触的伸缩部132的前端位置向+Z方向进行移动。由此，与驱动部131使伸缩部132收缩的情况同样，第1保持架17与输出耦合镜15一起沿图17的顺时针方向进行旋转。即，第1保持架17以第1保持架17的比旋转轴170靠上的部分向+Z方向运动的方式进行旋转。
因此，抑制了从输出耦合镜15输出的激光相对于+Z方向向下方倾斜的情况。这样，通过第2保持架27和调整装置13在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架17沿对从输出耦合镜15输出的激光的射束指向向下方变化进行抑制的方向旋转。
4.3其他结构例
在参照图16和图17说明的第3实施方式中，说明了输出耦合镜15绕与H轴大致平行的旋转轴170进行旋转的情况，但本公开不限于此。
例如，也可以在沿-Z方向观察时与点支承部170d相同的位置，配置具有与调整装置13相同结构的未图示的调整装置，以取代点支承部170d。通过使该调整装置所包含的伸缩部伸缩，能够使第1保持架17绕由点支承部170c和伸缩部132的前端构成的与V轴大致平行的旋转轴进行旋转。即，不仅能够使第1保持架17绕与H轴大致平行的旋转轴170进行旋转，还能够使第1保持架17绕与V轴大致平行的旋转轴进行旋转。
在参照图16和图17说明的第3实施方式中，第2保持架27和调整装置13位于比第1保持架17靠激光的输出侧即+Z侧的位置，但本公开不限于此。
图18详细地示出第3实施方式的变形例中的调整装置13、输出耦合镜15、第1保持架17、以及第2保持架27的结构。图19是图18的XIX-XIX线处的剖视图。
第2保持架27也可以位于比第1保持架17靠-Z侧的位置。也可以是，在第2保持架27上固定调整装置13的驱动部131，伸缩部132的前端与第1保持架17的-Z侧的面接触。在该情况下，伸缩部132配置于在-V方向上与点支承部170c的位置不同的位置。
在这样的结构中，也与第3实施方式同样，抑制了从输出耦合镜15输出的激光相对于+Z方向向下方倾斜的情况。
4.4作用
根据第3实施方式及其变形例，在V轴的方向上使旋转轴170相对于输出耦合镜15的中心错开，因此，点支承部170c和点支承部170d的配置的自由度高。此外，在不仅使第1保持架17绕与H轴大致平行的旋转轴170进行旋转还使第1保持架17绕与V轴大致平行的旋转轴进行旋转的情况下，也可以不设置第3保持架。
关于其他方面，第3实施方式及其变形例与第2实施方式及其变形例相同。
5.第2保持架27和伸缩部132的材质的组合
图20示出第2保持架27和伸缩部132的材质的例子。作为第2保持架27的材质，能够采用铝、硬铝、陶瓷、铜以及不锈钢(SUS)中的任意材质。作为伸缩部132的材质，能够采用不锈钢和铝中的任意材质。作为第2保持架27与伸缩部132的材质的组合，选择热膨胀不同的材质的组合，以便通过第2保持架27和伸缩部132在它们的温度上升时发生热膨胀，使第1保持架17沿对激光的射束指向向下方变化进行抑制的方向旋转。
例如，图20的No.1和No.2是第2保持架27的热膨胀率比伸缩部132的热膨胀率大的组合。在第1实施方式～第3实施方式及它们的变形例中，通过选择这些组合中的任意方，能够抑制激光的射束指向向下方变化。
图20的No.3～No.7是第2保持架27的热膨胀率比伸缩部132的热膨胀率小的组合。在采用了这些组合中的任意方的情况下，由第2保持架27和调整装置13的热膨胀引起的第1保持架17的旋转方向与采用了No.1和No.2中的任意方的情况下的方向相反。例如，在采用像参照图2说明的比较例的楔部179那样的配置且选择了图20的No.3～No.7中的任意方的情况下，能够抑制激光的射束指向向下方变化。
6.其他
图21概要地示出与窄带化气体激光装置1a连接的曝光装置100的结构。窄带化气体激光装置1a生成激光并将其向曝光装置100输出。
在图21中，曝光装置100包含照明光学系统40和投影光学系统41。照明光学系统40通过从窄带化气体激光装置1a入射的激光，对配置在掩模版台RT上的未图示的掩模版的掩模版图案进行照明。投影光学系统41将透过掩模版后的激光缩小投影后，使其在配置于工件台WT的未图示的工件上成像。工件是涂敷了光刻胶的半导体晶片等感光基板。曝光装置100通过使掩模版台RT与工件台WT同步地进行平行移动，从而将反映出掩模版图案的激光曝光到工件。在通过上述那样的曝光工序将掩模版图案转印到半导体晶片之后，能够经过多个工序来制造电子器件。
上述的说明并非限制，而仅是例示。因此，本领域技术人员显然能够在不脱离权利要求书的情况下对本公开的实施方式追加变更。此外，本领域技术人员显然也能够对本公开的实施方式进行组合并使用。
除非另有明确记载，否则在整个本说明书和权利要求书中使用的术语应解释为“非限定性”的术语。例如，“包含”、“具有”、“具备”、“包括”等术语应解释为“不排除存在所记载的结构要素以外的结构要素”。此外，修饰语“1个”应解释为表示“至少1个”或者“1个或1个以上”。此外，“A、B及C中的至少1个”这样的术语应解释为“A”、“B”、“C”、“A+B”、“A+C”、“B+C”或者“A+B+C”。此外，应解释为还包含它们与“A”、“B”、“C”以外的要素的组合。

Claims (20)

1.一种窄带化气体激光装置，其中，
所述窄带化气体激光装置具备：
窄带化装置，其包含波长色散元件；
输出耦合镜；
激光腔室，其配置在由所述窄带化装置和所述输出耦合镜构成的光谐振器的光路上；
第1保持架，其支承所述输出耦合镜；
第2保持架，其将所述第1保持架支承为能够绕所述第1保持架的旋转轴进行旋转；以及
调整装置，其支承于所述第2保持架，通过与所述第1保持架接触来使所述第1保持架绕所述旋转轴进行旋转，
所述窄带化装置具有以下特性：当所述窄带化装置的内部的温度上升时，使朝向所述输出耦合镜射出的光的射束指向向第1方向变化，
所述第2保持架和所述调整装置构成为，通过所述第2保持架和所述调整装置在它们的温度上升时发生热膨胀，使所述第1保持架沿对从所述输出耦合镜输出的激光的射束指向向所述第1方向变化进行抑制的方向旋转。
2.根据权利要求1所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述调整装置包含支承于所述第2保持架的驱动部、以及相对于所述驱动部进行伸缩而与所述第1保持架接触的伸缩部。
3.根据权利要求2所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述第1保持架包含斜面，
所述伸缩部与所述斜面接触，并且在与所述斜面交叉的方向上伸缩。
4.根据权利要求2所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述第1保持架包含楔部，该楔部在比所述输出耦合镜靠上的位置处具有斜面，所述斜面的从所述楔部离开的方向上的法线包含所述激光的输出方向的方向分量、以及与重力方向相反的方向分量，
所述伸缩部与所述斜面接触，并且在与所述斜面交叉的方向上伸缩。
5.根据权利要求2所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述第1保持架包含楔部，该楔部在比所述输出耦合镜靠下的位置处具有斜面，所述斜面的从所述楔部离开的方向上的法线包含与所述激光的输出方向相反的方向分量、以及重力方向的方向分量，
所述伸缩部与所述斜面接触，并且在与所述斜面交叉的方向上伸缩。
6.根据权利要求2所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述伸缩部的伸缩方向具有与所述激光的输出方向平行的方向分量。
7.根据权利要求2所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述调整装置位于比所述第1保持架靠所述激光的输出侧的位置，
所述伸缩部与所述第1保持架中的比所述旋转轴靠上的部分的表面接触。
8.根据权利要求2所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述调整装置位于比所述第1保持架靠与所述激光的输出侧相反的一侧的位置，
所述伸缩部与所述第1保持架中的比所述旋转轴靠下的部分的表面接触。
9.根据权利要求2所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述第2保持架的热膨胀率比所述伸缩部的热膨胀率大。
10.根据权利要求1所述的窄带化气体激光装置，其中，
通过所述第2保持架和所述调整装置在它们的温度上升时发生热膨胀，使得所述第1保持架以所述第1保持架的比所述旋转轴靠上的部分向所述激光的输出方向运动的方式进行旋转，从而抑制从所述输出耦合镜输出的激光的射束指向向所述第1方向变化。
11.一种窄带化气体激光装置，其中，
所述窄带化气体激光装置具备：
窄带化装置，其包含波长色散元件；
输出耦合镜；
激光腔室，其配置在由所述窄带化装置和所述输出耦合镜构成的光谐振器的光路上；
第1保持架，其支承所述输出耦合镜；
第2保持架，其将所述第1保持架支承为能够绕所述第1保持架的旋转轴进行旋转；以及
调整装置，其支承于所述第2保持架，通过与所述第1保持架接触来使所述第1保持架绕所述旋转轴进行旋转，
所述第2保持架和所述调整装置构成为，通过所述第2保持架和所述调整装置在它们的温度上升时发生热膨胀，使所述第1保持架以所述第1保持架的比所述旋转轴靠上的部分向从所述输出耦合镜输出的激光的输出方向运动的方式进行旋转。
12.根据权利要求11所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述调整装置包含支承于所述第2保持架的驱动部、以及相对于所述驱动部进行伸缩而与所述第1保持架接触的伸缩部。
13.根据权利要求12所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述第1保持架包含斜面，
所述伸缩部与所述斜面接触，并且在与所述斜面交叉的方向上伸缩。
14.根据权利要求12所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述第1保持架包含楔部，该楔部在比所述输出耦合镜靠上的位置处具有斜面，所述斜面的从所述楔部离开的方向上的法线包含所述激光的输出方向的方向分量、以及与重力方向相反的方向分量，
所述伸缩部与所述斜面接触，并且在与所述斜面交叉的方向上伸缩。
15.根据权利要求12所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述第1保持架包含楔部，该楔部在比所述输出耦合镜靠下的位置处具有斜面，所述斜面的从所述楔部离开的方向上的法线包含与所述激光的输出方向相反的方向分量、以及重力方向的方向分量，
所述伸缩部与所述斜面接触，并且在与所述斜面交叉的方向上伸缩。
16.根据权利要求12所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述伸缩部的伸缩方向具有与所述激光的输出方向平行的方向分量。
17.根据权利要求12所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述调整装置位于比所述第1保持架靠所述激光的输出侧的位置，
所述伸缩部与所述第1保持架中的比所述旋转轴靠上的部分的表面接触。
18.根据权利要求12所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述调整装置位于比所述第1保持架靠与所述激光的输出侧相反的一侧的位置，
所述伸缩部与所述第1保持架中的比所述旋转轴靠下的部分的表面接触。
19.根据权利要求12所述的窄带化气体激光装置，其中，
所述第2保持架的热膨胀率比所述伸缩部的热膨胀率大。
20.一种电子器件的制造方法，其中，
所述电子器件的制造方法包括以下步骤：
利用窄带化气体激光装置生成激光；
将所述激光向曝光装置输出；以及
为了制造电子器件，在所述曝光装置内将所述激光曝光到感光基板上，
所述窄带化气体激光装置具备：
窄带化装置，其包含波长色散元件；
输出耦合镜；
激光腔室，其配置在由所述窄带化装置和所述输出耦合镜构成的光谐振器的光路上；
第1保持架，其支承所述输出耦合镜；
第2保持架，其将所述第1保持架支承为能够绕所述第1保持架的旋转轴进行旋转；以及
调整装置，其支承于所述第2保持架，通过与所述第1保持架接触来使所述第1保持架绕所述旋转轴进行旋转，
所述窄带化装置具有以下特性：当所述窄带化装置的内部的温度上升时，使朝向所述输出耦合镜射出的光的射束指向向第1方向变化，
所述第2保持架和所述调整装置构成为，通过所述第2保持架和所述调整装置在它们的温度上升时发生热膨胀，使所述第1保持架沿对从所述输出耦合镜输出的所述激光的射束指向向所述第1方向变化进行抑制的方向旋转。
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