CN117501561A - 旁路装置、激光装置和电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的一个观点的旁路装置能够相对于输出脉冲激光的激光装置进行拆装,形成绕过脉冲宽度扩展装置的旁路光路,该脉冲宽度扩展装置设置于激光装置内、且对入射的脉冲激光的脉冲宽度进行扩展,其中,该旁路装置具有:多个光学元件,其形成旁路光路;以及壳体,其收纳多个光学元件,多个光学元件包含:第1高反射镜,其使入射到脉冲宽度扩展装置的脉冲激光朝向脉冲宽度扩展装置的外部反射而将该脉冲激光引导至旁路光路;以及第2高反射镜,其使被第1高反射镜反射而经由旁路光路入射的脉冲激光反射而返回到脉冲宽度扩展装置的出射光路。

Description

旁路装置、激光装置和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及旁路装置、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,要求分辨率的提高。因此,从曝光用光源发射的光的短波长化得以发展。例如,作为曝光用的气体激光装置,使用输出波长大约为248nm的激光的KrF准分子激光装置、以及输出波长大约为193nm的激光的ArF准分子激光装置。
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,大约为350~400pm。因此,在利用使KrF和ArF激光这种紫外线透过的材料构成投影透镜时,有时产生色差。其结果,分辨率可能降低。因此,需要将从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化到能够无视色差的程度。因此,在气体激光装置的激光谐振器内,为了使谱线宽度窄带化,有时具有包含窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(Line Narrowing Module:LNM)。下面,将谱线宽度被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:日本特开2005-148550号公报
专利文献2:日本特开平8-015618号公报
发明内容
本公开的一个观点的旁路装置能够相对于输出脉冲激光的激光装置进行拆装,形成绕过脉冲宽度扩展装置的旁路光路,该脉冲宽度扩展装置设置于激光装置内、且对入射的脉冲激光的脉冲宽度进行扩展,其中,该旁路装置具有:多个光学元件,其形成旁路光路;以及壳体,其收纳多个光学元件,多个光学元件包含:第1高反射镜,其使入射到脉冲宽度扩展装置的脉冲激光朝向脉冲宽度扩展装置的外部反射而将该脉冲激光引导至旁路光路;以及第2高反射镜,其使被第1高反射镜反射而经由旁路光路入射的脉冲激光反射而返回到脉冲宽度扩展装置的出射光路。
本公开的一个观点的激光装置具有输出脉冲激光的激光振荡器、以及对入射的脉冲激光的脉冲宽度进行扩展的脉冲宽度扩展装置,该激光装置以能够拆装的方式安装有旁路装置,该旁路装置形成绕过脉冲宽度扩展装置的旁路光路,其中,旁路装置具有:多个光学元件,其形成旁路光路;以及壳体,其收纳多个光学元件,多个光学元件包含:第1高反射镜,其使入射到脉冲宽度扩展装置的脉冲激光朝向脉冲宽度扩展装置的外部反射而将该脉冲激光引导至旁路光路;以及第2高反射镜,其使被第1高反射镜反射而经由旁路光路入射的脉冲激光反射而返回到脉冲宽度扩展装置的出射光路。
本公开的1个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤:将从激光装置输出的脉冲激光输出到曝光装置,该激光装置具有输出脉冲激光的激光振荡器、以及对入射的脉冲激光的脉冲宽度进行扩展的脉冲宽度扩展装置,该激光装置以能够拆装的方式安装有旁路装置,该旁路装置形成绕过脉冲宽度扩展装置的旁路光路;以及在曝光装置内在感光基板上曝光脉冲激光,以制造电子器件,其中,旁路装置具有:多个光学元件,其形成旁路光路;以及壳体,其收纳多个光学元件,多个光学元件包含:第1高反射镜,其使入射到脉冲宽度扩展装置的脉冲激光朝向脉冲宽度扩展装置的外部反射,由此将脉冲激光引导至旁路光路;以及第2高反射镜,其使被第1高反射镜反射而经由旁路光路入射的脉冲激光反射,由此使脉冲激光返回到脉冲宽度扩展装置的出射光路。
附图说明
下面,参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。
图1是概略地示出比较例的激光装置的结构的主视图。
图2是概略地示出第1实施方式的激光装置的结构例的主视图。
图3是示出在第1实施方式的激光装置安装有旁路装置的状态的主视图。
图4是概略地示出第2实施方式的激光装置的结构的俯视图。
图5是概略地示出第2实施方式的激光装置的结构的主视图。
图6是示出在第2实施方式的激光装置安装了旁路装置的状态的俯视图。
图7是示出在第2实施方式的激光装置安装了旁路装置的状态的主视图。
图8是示出从第2实施方式的激光装置取下了旁路装置的状态的立体图。
图9是示出在第2实施方式的激光装置安装了旁路装置的状态的立体图。
图10是概略地示出第3实施方式的激光装置的结构的俯视图。
图11是概略地示出第3实施方式的激光装置的结构的主视图。
图12是示出在第3实施方式的激光装置安装了旁路装置的状态的俯视图。
图13是示出在第3实施方式的激光装置安装了旁路装置的状态的主视图。
图14是示出从第3实施方式的激光装置取下了旁路装置的状态的立体图。
图15是示出在第3实施方式的激光装置安装了旁路装置的状态的立体图。
图16是概略地示出第1实施方式的第1变形例的旁路装置的结构的图。
图17是概略地示出第1实施方式的第2变形例的旁路装置的结构的图。
图18是概略地示出曝光装置的结构例的图。
具体实施方式
<内容>
1.比较例
1.1 结构
1.2 动作
1.3 课题
2.第1实施方式
2.1 结构
2.2 动作
2.3 效果
3.第2实施方式
3.1 结构
3.2 动作
3.3 效果
4.第3实施方式
4.1 结构
4.2 动作
4.3 效果
5.旁路装置的变形例
5.1第1变形例
5.2第2变形例
5.3其他变形例
6.电子器件的制造方法
下面,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几个例子,不限定本公开的内容。此外,各实施方式中说明的结构和动作并不一定全都是本公开的结构和动作所必须的。另外,对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
1.比较例
1.1结构
图1概略地示出比较例的激光装置2的结构例。本公开的比较例是申请人认识到仅申请人知道的方式,不是申请人自己承认的公知例。
在图1中,将激光装置2的高度方向设为V轴方向,将长度方向设为Z轴方向,将进深方向设为H轴方向。V轴方向可以与重力方向平行,将与重力方向相反的方向设为“+V轴方向”。此外,将从激光装置2A出射的脉冲激光的出射方向设为“+Z轴方向”。此外,将朝向图1的纸面的近前的方向设为“+H轴方向”。
激光装置2包含主振荡器(Master Oscillator:MO)10、MO射束转向单元20、功率振荡器(Power Oscillator:PO)30、PO射束转向单元40和光学脉冲展宽器(Optical PulseStretcher:OPS)50。
主振荡器10包含窄带化模块(LNM)11、腔14和输出耦合镜(Output Coupler:OC)17。
LNM11包含用于对谱线宽度进行窄带化的棱镜扩束器12和光栅13。棱镜扩束器12和光栅13被进行利特罗配置,以使入射角度和衍射角度一致。
输出耦合镜17是反射率为40%~60%的范围内的反射镜。输出耦合镜17和LNM11被配置成构成光谐振器。
腔14被配置于光谐振器的光路上。腔14包含1对放电电极15a、15b、以及供脉冲激光透过的2枚窗口16a、16b。腔14在内部收纳准分子激光气体。准分子激光气体例如也可以包含作为稀有气体的Ar气或Kr气、作为卤素气体的F2气、作为缓冲气体的Ne气。
MO射束转向单元20包含高反射镜21a和高反射镜21b。高反射镜21a和高反射镜21b被配置成,使从主振荡器10输出的脉冲激光入射到功率振荡器30。本公开中的高反射镜例如是在由合成石英或氟化钙(CaF2)形成的基板的表面形成有高反射膜的平面镜。高反射膜是电介质多层膜、例如包含氟化物的膜。
功率振荡器30包含后镜31、腔32和输出耦合镜35。后镜31和输出耦合镜35被配置成构成光谐振器。
腔32被配置于光谐振器的光路上。腔32可以是与主振荡器10的腔14相同的结构。即,腔32包含1对放电电极33a、33b、以及供脉冲激光透过的2枚窗口34a、34b。腔32在内部收纳准分子激光气体。
后镜31是反射率为50%~90%的范围内的反射镜。输出耦合镜35是反射率为10%~30%的范围内的反射镜。
PO射束转向单元40包含高反射镜40a和高反射镜40b。高反射镜40a和高反射镜40b被配置成,使从功率振荡器30输出的脉冲激光入射到OPS50。
OPS50包含分束器52和4枚凹面镜54a~54d。分束器52被配置于从PO射束转向单元40输出的脉冲激光的光路上。分束器52是使入射的脉冲激光中的一部分脉冲激光透过、且使其他脉冲激光反射的反射镜。分束器52的反射率优选为40%~70%的范围内,更加优选为大约60%。分束器52使透过分束器52后的脉冲激光从激光装置2输出。
4枚凹面镜54a~54d构成在分束器52的第1面反射后的脉冲激光的延迟光路56。被配置成,在分束器52的第1面反射后的脉冲激光在4枚凹面镜54a~54d反射,再次在分束器52进行射束成像。
4枚凹面镜54a~54d可以是各自的焦距全部大致相等的凹面镜。凹面镜54a~54d各自的焦距f例如可以相当于从分束器52到凹面镜54a为止的距离。
凹面镜54a和凹面镜54b被配置成,使在分束器52的第1面反射后的脉冲激光在凹面镜54a反射而入射到凹面镜54b。凹面镜54a和凹面镜54b被配置成,使在分束器52的第1面反射的脉冲激光在分束器52的第1面中的像等倍(1:1)地成像为第1像。
凹面镜54c和凹面镜54d被配置成,使在凹面镜54b反射后的脉冲激光在凹面镜54c反射而入射到凹面镜54d。进而,凹面镜54d被配置成,使在凹面镜54d反射后的脉冲激光入射到分束器52的与第1面相反一侧的第2面。凹面镜54c和凹面镜54d被配置成,使第1像在分束器52的第2面1:1地成像为第2像。
另外,OPS50包含分束器和2个以上的高反射镜即可。
1.2动作
当在主振荡器10的腔14中产生放电时,激光气体被激励,从输出耦合镜17输出通过由输出耦合镜17和LNM11构成的光谐振器被窄带化的脉冲激光。通过MO射束转向单元20,该脉冲激光作为种子光入射到功率振荡器30的后镜31。
与透过后镜31后的种子光入射的时机同步地,在腔32中产生放电。其结果,激光气体被激励,通过由输出耦合镜35和后镜31构成的法布里-珀罗型的光谐振器对种子光进行放大,从输出耦合镜35输出被放大的脉冲激光。从输出耦合镜35输出的脉冲激光经由PO射束转向单元40入射到OPS50。
入射到OPS50的脉冲激光的一部分透过分束器52而输出,一部分被分束器52反射。被分束器52反射后的脉冲激光在由第1~第4凹面镜54a~54d构成的延迟光路56环绕而再次入射到分束器52。然后,入射到分束器52的脉冲激光的一部分被反射而从OPS50输出。透过分束器52后的脉冲激光再次在延迟光路56环绕。
这样,脉冲激光反复在延迟光路56环绕,由此,从OPS50输出环绕0周、环绕1周、环绕2周、环绕3周……的脉冲激光。延迟光路56的环绕数越多,则从OPS50输出的脉冲激光的光强度越降低。
环绕1周以后的脉冲激光相对于环绕0周的脉冲激光,延迟由延迟光路56的光路长度决定的延迟时间的整数倍而分别被合成并输出。即,在环绕0周的脉冲激光的脉冲波形中,环绕1周以后的脉冲激光的脉冲波形分别延迟延迟时间并依次被重叠。这样,通过OPS50对脉冲激光的脉冲宽度进行扩展。
通过OPS50对脉冲激光的脉冲宽度进行扩展,由此,相干性降低。由此抑制散斑的产生。散斑是指在激光在随机的介质进行散射时由于干涉而产生的明暗的斑点。
1.3课题
比较例的激光装置2有时由于不良情况等而使激光性能产生异常。作为激光性能的异常,例如存在脉冲激光的功率的降低、脉冲激光的射束特性的降低等。射束特性的降低例如是指射束散度的增大。
在激光性能产生了异常的情况下,为了确定原因,考虑取下OPS50而再次确认激光性能。这是为了确定原因在于激光振荡器(主振荡器10或功率振荡器30)还是在于OPS50。例如,在脉冲激光的功率降低的情况下,作为原因,考虑激光振荡器的输出的降低或OPS50的透光率的降低。在取下OPS50也没有改善激光性能的情况下,能够判断为原因在于激光振荡器,相反,在通过取下OPS50而改善了激光性能的情况下,能够判断为原因在于OPS50。
但是,将OPS50从激光装置2取下并再次安装于激光装置2的作业有时花费例如半日以上的时间,在该期间内,有时不得不停止工厂的生产线。此外,在将临时取下的OPS50再次设置于激光装置2的情况下,取下前调整完毕的光轴有时不再现。该情况下,有时需要再次进行光轴调整,而进一步需要时间。
这样,在激光性能产生了异常的情况下,要求能够在短时间内确定原因。
2.第1实施方式
2.1结构
图2概略地示出本公开的第1实施方式的激光装置2A的结构例。关于图2所示的激光装置2A,对与图1所示的比较例的激光装置2的结构的不同之处进行说明。第1实施方式的激光装置2A与比较例的激光装置2的结构的不同之处在于,旁路装置60构成为能够拆装。
激光装置2A具有主振荡器10、MO射束转向单元20、功率振荡器30、PO射束转向单元40和OPS50。这些要素可以与图1所示的激光装置2的结构相同。主振荡器10、或者主振荡器10和功率振荡器30的组合是本公开中的“激光振荡器”的一例。OPS50是本公开中的“脉冲宽度扩展装置”的一例。PO射束转向单元40是本公开中的“射束转向装置”的一例。
旁路装置60形成绕过OPS50中包含的延迟光路56的旁路光路。旁路装置60包含4枚高反射镜61~64。高反射镜61~64是本公开中的“多个光学元件”的一例。高反射镜61是本公开中的“第1高反射镜”的一例。高反射镜64是本公开中的“第2高反射镜”的一例。
高反射镜61~64被收纳于壳体65中,被保持在壳体65内的规定的位置。高反射镜61~64形成绕过OPS50的旁路光路。
在激光装置2A中确保了能够在OPS50的光入射侧和光出射侧插入旁路装置60的一部分的空间。旁路装置60的壳体65构成为能够相对于激光装置2A进行拆装。在图2中,利用虚线示出旁路装置60被安装于激光装置2A的位置。壳体65在被安装于激光装置2A时相对于OPS50被定位和固定。在图2中,实线示出从激光装置2A取下旁路装置60后的状态。
图3示出在激光装置2A安装了旁路装置60的状态。高反射镜61被配置成,在旁路装置60被安装于激光装置2A的情况下,使从PO射束转向单元40出射的脉冲激光反射而入射到高反射镜62。例如,高反射镜61被配置成,相对于OPS50的入射光轴成45°的角度,使沿着入射光轴行进的脉冲激光以45°的反射角反射。
高反射镜62和高反射镜63被配置成,将被高反射镜61反射后的脉冲激光引导至高反射镜64。例如,高反射镜62被配置成,使从高反射镜61入射的脉冲激光以45°的反射角反射而入射到高反射镜63。高反射镜63被配置成,使从高反射镜62入射的脉冲激光以45°的反射角反射而入射到高反射镜64。
高反射镜64被配置成,相对于OPS50的出射光轴成45°的角度,使从高反射镜63入射的脉冲激光以45°的反射角反射而返回到OPS50的出射光路。即,高反射镜64被配置成,使在旁路光路中行进的脉冲激光向在旁路装置60未被安装于激光装置2A的情况下从OPS50出射的脉冲激光的光路出射。
即,高反射镜61~64分别被配置成,入射光和反射光所成的角成为90°。
在旁路装置60的壳体65形成有光入射窗(未图示),光入射窗用于使从PO射束转向单元40出射的脉冲激光入射到高反射镜61。此外,在壳体65形成有光出射窗(未图示),光出射窗用于向壳体65外部出射被高反射镜64反射后的脉冲激光。
高反射镜61~64也可以分别被配置成,使入射光和反射光所成的角成为90°以外的角度。作为第1高反射镜的高反射镜61被配置成,使入射到OPS50的脉冲激光朝向OPS50的外部反射,由此将脉冲激光引导至旁路光路即可。此外,作为第2高反射镜的高反射镜64被配置成,使被高反射镜61反射而经由旁路光路入射的脉冲激光反射,由此使脉冲激光返回到OPS50的出射光路即可。
2.2动作
在旁路装置60未被安装于激光装置2A的情况下,从功率振荡器30出射的脉冲激光经由PO射束转向单元40入射到OPS50。入射到OPS50的脉冲激光被延迟光路56扩展脉冲宽度后,从激光装置2A出射。
例如在从激光装置2A出射的脉冲激光的激光性能产生了异常的情况下,在确定原因的调查作业时,旁路装置60被安装于激光装置2A。当在激光装置2A安装了旁路装置60的情况下,从PO射束转向单元40出射且沿着OPS50的入射光轴行进的脉冲激光入射到旁路装置60,不通过OPS50而在旁路光路中行进,然后,沿着OPS50的出射光轴输出。
2.3效果
根据第1实施方式的激光装置2A和旁路装置60,通过在激光装置2A安装旁路装置60,不将OPS50从激光装置2A取下就能够绕过OPS50而输出脉冲激光。因此,在激光装置2A的激光性能产生了异常的情况下,通过进行旁路装置60的安装和取下,能够容易地进行原因的确定调查。
通过安装旁路装置60,被配置于光路上的OPS50等的镜角度不会变化,此外,通过取下旁路装置60,光路返回到原来的状态,因此,不需要进行光轴的调整。因此,能够缩短原因确定所涉及的整体的作业时间。
旁路装置60能够容易地相对于激光装置2A进行拆装,因此,能够通过旁路装置60的拆装来切换脉冲激光的脉冲宽度。此外,脉冲激光通过OPS50而使输出降低,因此,在相对于激光装置2A安装了旁路装置60的情况下,脉冲激光的脉冲宽度变短,另一方面,输出提高。因此,能够通过旁路装置60的拆装来选择使脉冲激光的脉冲宽度和输出中的哪一方优先,能够扩大激光装置2A的实用性能。
3.第2实施方式
接着,对本公开的第2实施方式的激光装置2B进行说明。另外,下面,对与比较例的激光装置2的结构的不同之处进行说明。
3.1结构
图4是概略地示出第2实施方式的激光装置2B的结构的俯视图。图5是概略地示出激光装置2B的结构的主视图。另外,与激光装置2B有关的“正面”是指激光装置2B的外周面中的、为了进行激光装置2B的维护等而使未图示的外装罩面板大幅打开的一侧的面。在打开了激光装置2B的外装罩面板时,能够看到图5这样的装置内部的配置构造的一侧的面是“正面”。
激光装置2B具有主振荡器10、MO射束转向单元20、功率振荡器30和OPS50。这些要素可以与图1所示的激光装置2的结构相同。
激光装置2B具有用于产生对脉冲宽度进行扩展的长距离的光路差的较大的光学脉冲展宽器100(以下表记为“L-OPS100”。)。L-OPS100被配置于激光装置2B的背面。从激光装置2B的正面观察,“背面”为里侧,是与正面相反的面。L-OPS100是本公开中的“脉冲宽度扩展装置”的一例。
激光装置2B代替图1所示的PO射束转向单元40而具有PO射束转向单元42。PO射束转向单元42包含高反射镜44a、高反射镜44b和高反射镜44c,以进行与L-OPS100之间的光的交换。
高反射镜44a被配置成,使从功率振荡器30输出的脉冲激光反射而入射到高反射镜44b。高反射镜44b被配置成,使在高反射镜44a反射后的脉冲激光反射而入射到L-OPS100。高反射镜44c被配置成,使从L-OPS100输出的脉冲激光反射而入射到OPS50。
L-OPS100由多个凹面镜、多个高反射镜和多个分束器构成。在图4中,仅示出L-OPS100的结构要素中的多个凹面镜102和1个分束器104。分束器104被配置于供在PO射束转向单元42的高反射镜44b反射后的脉冲激光入射的位置。在L-OPS100中,通过上述结构要素构成延迟光路106。即,第2实施方式的激光装置2B包含OPS50和L-OPS100这2个脉冲宽度扩展装置。OPS50和L-OPS100分别包含分束器和2个以上的高反射镜即可。
激光装置2B构成为,旁路装置70能够相对于激光装置2B进行拆装。旁路装置70包含2枚高反射镜72、74。高反射镜72、74是本公开中的“多个光学元件”的一例。高反射镜72是本公开中的“第1高反射镜”的一例。高反射镜74是本公开中的“第2高反射镜”的一例。
高反射镜72、74被收纳于壳体76中,被保持在壳体76内的规定的位置。高反射镜72、74形成绕过L-OPS100的旁路光路。
在激光装置2B中确保了能够在L-OPS100与PO射束转向单元42之间插入旁路装置70的空间。旁路装置70的壳体76构成为能够相对于激光装置2B进行拆装。在图4和图5中,利用虚线示出旁路装置70被安装于激光装置2B的位置。壳体76在被安装于激光装置2B时相对于PO射束转向单元42被定位和固定。在图4和图5中,实线示出旁路装置70从激光装置2B取下后的状态。
图6和图7示出在激光装置2B安装了旁路装置70的状态。高反射镜72被配置成,在旁路装置70被安装于激光装置2B的情况下,使从PO射束转向单元42出射的脉冲激光反射而入射到高反射镜74。例如,高反射镜72被配置成,相对于L-OPS100的入射光轴成45°的角度,使沿着入射光轴行进的脉冲激光以45°的反射角反射。
高反射镜74被配置成,使从高反射镜72入射的脉冲激光反射而入射到PO射束转向单元42的高反射镜44c。例如,高反射镜74被配置成,相对于L-OPS100的出射光轴成45°的角度,使从高反射镜72入射的脉冲激光以45°的反射角反射而返回到L-OPS100的出射光路。即,高反射镜74被配置成,在旁路装置70未被安装于激光装置2B的情况下,向从L-OPS100出射的脉冲激光的光路出射在旁路光路中行进的脉冲激光。
即,高反射镜72、74分别被配置成,入射光和反射光所成的角成为90°。
图8和图9是概略地示出旁路装置70的结构的立体图。图8示出从激光装置2B取下了旁路装置70的状态。图9示出在激光装置2B安装了旁路装置70的状态。
在旁路装置70的壳体76形成有光入射窗78A,光入射窗78A用于使从PO射束转向单元42出射的脉冲激光入射到高反射镜72。此外,在壳体76形成有光出射窗78B,光出射窗78B用于向壳体76外部出射被高反射镜74反射后的脉冲激光。
高反射镜72、74也可以分别被配置成,入射光和反射光所成的角成为90°以外的角度。作为第1高反射镜的高反射镜72被配置成,使入射到L-OPS100的脉冲激光朝向L-OPS100的外部反射,由此将脉冲激光引导至旁路光路即可。此外,作为第2高反射镜的高反射镜74被配置成,使被高反射镜72反射而经由旁路光路入射的脉冲激光反射,由此使脉冲激光返回到L-OPS100的出射光路即可。
3.2动作
在旁路装置70未被安装于激光装置2B的情况下,从功率振荡器30出射的脉冲激光被PO射束转向单元42的高反射镜44a和高反射镜44b变更行进方向。被高反射镜44a和高反射镜44b变更行进方向后的脉冲激光入射到位于激光装置2B的背面的L-OPS100。
入射到L-OPS100的脉冲激光在被延迟光路106扩展脉冲宽度后,返回到PO射束转向单元42。返回到PO射束转向单元42的脉冲激光被高反射镜44c变更行进方向而入射到OPS50。入射到OPS50的脉冲激光被OPS50进一步扩展脉冲宽度而从激光装置2B出射。
例如在从激光装置2B出射的脉冲激光的激光性能产生了异常的情况下,在确定原因的调查作业时,旁路装置70被安装于激光装置2B。当在激光装置2B安装了旁路装置70的情况下,从PO射束转向单元42的高反射镜44b出射且沿着L-OPS100的入射光轴行进的脉冲激光入射到旁路装置70。入射到旁路装置70的脉冲激光不通过L-OPS100而在旁路光路中行进,然后,沿着L-OPS100的出射光轴输出。从旁路装置70输出的脉冲激光返回到PO射束转向单元42。返回到PO射束转向单元42的脉冲激光被高反射镜44c变更行进方向而入射到OPS50。入射到OPS50的脉冲激光被OPS50扩展脉冲宽度而从激光装置2B出射。
3.3效果
根据第2实施方式的激光装置2B和旁路装置70,通过在激光装置2B安装旁路装置70,不将L-OPS100从激光装置2B取下就能够绕过L-OPS100而输出脉冲激光。因此,在激光装置2B的激光性能产生了异常的情况下,通过进行旁路装置70的安装和取下,能够容易地进行原因的确定调查。
通过安装旁路装置70,被配置于光路上的L-OPS100等的镜角度不会变化,此外,通过取下旁路装置70,光路返回到原来的状态,因此,不需要进行光轴的调整。因此,能够缩短原因确定所涉及的整体的作业时间。
与第1实施方式同样,旁路装置70能够容易地相对于激光装置2B进行拆装,因此,能够通过旁路装置70的拆装来选择使脉冲激光的脉冲宽度和输出中的哪一方优先,能够扩大激光装置2B的实用性能。
4.第3实施方式
接着,对本公开的第3实施方式的激光装置2C进行说明。另外,下面,对与第2实施方式的激光装置2B的结构的不同之处进行说明。
4.1结构
图10是概略地示出第3实施方式的激光装置2C的结构的俯视图。图11是概略地示出激光装置2C的结构的主视图。激光装置2C构成为,代替第2实施方式的旁路装置70,而旁路装置80能够相对于激光装置2C进行拆装。旁路装置80构成为,能够从激光装置2C的正面、即维护面侧进行拆装。激光装置2C的其他结构与第2实施方式的激光装置2B的结构相同。
旁路装置80包含5枚高反射镜81~85。高反射镜81~85是本公开中的“多个光学元件”的一例。高反射镜81是本公开中的“第1高反射镜”的一例。高反射镜85是本公开中的“第2高反射镜”的一例。
高反射镜81~85被收纳于壳体86中,被保持在壳体86内的规定的位置。高反射镜81~85形成绕过L-OPS100的旁路光路。
在激光装置2C中确保了能够在PO射束转向单元42插入旁路装置80的一部分的空间。旁路装置80的壳体86构成为能够相对于激光装置2C进行拆装。在图10和图11中,利用虚线示出旁路装置80被安装于激光装置2C的位置。壳体86在被安装于激光装置2C时相对于PO射束转向单元42被定位和固定。在图10和图11中,实线示出旁路装置80从激光装置2C取下后的状态。
图12和图13示出在激光装置2C安装了旁路装置80的状态。在旁路装置80被安装于激光装置2C的情况下,高反射镜81~84被配置于供在PO射束转向单元42的高反射镜44a反射后的脉冲激光依次入射的位置。
高反射镜85被配置成,使从高反射镜84入射的脉冲激光反射而入射到OPS50。即,高反射镜85被配置成,沿着PO射束转向单元42的出射光轴输出脉冲激光。
图14和图15是概略地示出旁路装置70的结构的立体图。图14示出从激光装置2C取下了旁路装置80的状态。图15示出在激光装置2C安装了旁路装置80的状态。
在旁路装置80的壳体86形成有光入射窗87A,光入射窗87A用于使在PO射束转向单元42的高反射镜44a反射后的脉冲激光入射到高反射镜81。此外,在壳体86形成有光出射窗87B,光出射窗87B用于向壳体86外部出射被高反射镜85反射后的脉冲激光。
如图15所示,高反射镜81被配置成,使在PO射束转向单元42的高反射镜44a反射且向-V轴方向行进的脉冲激光反射而向+H轴方向行进。高反射镜82被配置成,使向+H轴方向行进的脉冲激光反射而向+Z轴方向行进。高反射镜83被配置成,使向+Z轴方向行进的脉冲激光反射而向-V轴方向行进。高反射镜84被配置成,使向-V轴方向行进的脉冲激光反射而向-H轴方向行进。高反射镜85被配置成,使向-H轴方向行进的脉冲激光反射而向+Z轴方向行进。即,高反射镜81~85分别被配置成,入射光和反射光所成的角成为90°。
高反射镜81~85也可以分别被配置成,入射光和反射光所成的角成为90°以外的角度。作为第1高反射镜的高反射镜81被配置成,使入射到L-OPS100的脉冲激光朝向L-OPS100的外部反射,由此将脉冲激光引导至旁路光路即可。此外,作为第2高反射镜的高反射镜85被配置成,使被高反射镜81反射而经由旁路光路入射的脉冲激光反射,由此使脉冲激光返回到L-OPS100的出射光路即可。另外,L-OPS100的出射光路是指从L-OPS100出射的脉冲激光入射到OPS50为止的光路。
4.2动作
未安装旁路装置80的情况下的激光装置2C的动作与第2实施方式的激光装置2B的动作相同。从功率振荡器30出射的脉冲激光被PO射束转向单元42变更行进方向,而入射到位于激光装置2C的背面的L-OPS100。入射到L-OPS100的脉冲激光在L-OPS100扩展脉冲宽度后,返回到PO射束转向单元42,在PO射束转向单元42变更行进方向而入射到OPS50。入射到OPS50的脉冲激光被OPS50进一步扩展脉冲宽度而从激光装置2C出射。
例如在从激光装置2C出射的脉冲激光的激光性能产生了异常的情况下,在确定原因的调查作业时,旁路装置80被安装于激光装置2C。当在激光装置2C安装了旁路装置80的情况下,从功率振荡器30出射的脉冲激光被PO射束转向单元42的高反射镜44a变更行进方向后入射到旁路装置80。入射到旁路装置80的脉冲激光不通过L-OPS100而在旁路光路中行进,然后,沿着PO射束转向单元42的出射光轴输出。从旁路装置80输出的脉冲激光入射到OPS50,被OPS50扩展脉冲宽度而从激光装置2C出射。
4.3效果
根据第3实施方式的激光装置2C和旁路装置80,通过在激光装置2C安装旁路装置80,不将L-OPS100从激光装置2C取下就能够绕过L-OPS100而输出脉冲激光。特别地,第3实施方式的旁路装置80能够从激光装置2C的正面、即维护面侧进行拆装,因此,容易进行安装作业。
除此之外,第3实施方式的激光装置2C和旁路装置80发挥与第2实施方式的激光装置2B和旁路装置70相同的效果。
5.旁路装置的变形例
接着,对旁路装置的变形例进行说明。变形例的旁路装置能够进行旁路光路的光轴的调整。
5.1第1变形例
图16概略地示出第1实施方式的第1变形例的旁路装置60A的结构。与第1实施方式的旁路装置60同样,旁路装置60A包含用于形成旁路光路的4枚高反射镜61~64。
高反射镜61~64中的高反射镜62被第1带致动器的保持架90A保持,高反射镜63被第2带致动器的保持架90B保持。第1和第2带致动器的保持架90A、90B与高反射镜61~64一起被收纳于壳体65中。第1和第2带致动器的保持架90A、90B是本公开中的“光轴调整机构”的一例。高反射镜62是本公开中的“第1光学元件”的一例。高反射镜63是本公开中的“第2光学元件”的一例。
第1和第2带致动器的保持架90A、90B分别例如由保持架、PZT(锆钛酸铅)致动器和自动测微仪构成。
第1带致动器的保持架90A保持高反射镜62,并且,关于正交的2轴使高反射镜62的姿态角度变化。例如,第1带致动器的保持架90A使高反射镜62绕H轴旋转,并且使高反射镜62绕与高反射镜62的表面平行且与H轴正交的轴旋转。
同样,第2带致动器的保持架90B保持高反射镜63,并且,关于正交的2轴使高反射镜63的姿态角度变化。例如,第2带致动器的保持架90B使高反射镜63绕H轴旋转,并且使高反射镜63绕与高反射镜63的表面平行且与H轴正交的轴旋转。第1和第2带致动器的保持架90A、90B由控制器(未图示)来控制。
关于2轴使高反射镜62、63各自的姿态角度变化,由此能够进行旁路光路的光轴的调整。具体而言,能够对在旁路光路中行进的脉冲激光的行进方向和位置进行调整。
当在第1实施方式的激光装置2A安装了旁路装置60A的情况下,OPS50的出射光轴和旁路装置60A的出射光轴可能产生偏移。在产生了这种偏移的情况下,通过对第1和第2带致动器的保持架90A、90B进行控制,也能够使旁路装置60A的出射光轴与OPS50的出射光轴一致。
另外,不限于图16所示的例子,也可以利用第1和第2带致动器的保持架90A、90B保持高反射镜61~64中的任意2枚。
5.2第2变形例
图17概略地示出第1实施方式的第2变形例的旁路装置60B的结构。旁路装置60B包含4枚高反射镜61~64和透光性的平行平板基板66。平行平板基板66例如由合成石英或氟化钙(CaF2)形成。高反射镜61~64和平行平板基板66是本公开中的“多个光学元件”的一例。
高反射镜61~64中的高反射镜62被第1带致动器的保持架90C保持。第1带致动器的保持架90C是与第1变形例中说明的第1带致动器的保持架90A相同的结构,保持高反射镜62,并且,关于正交的2轴使高反射镜62的姿态角度变化。第1和第2带致动器的保持架90C、90D与高反射镜61~64和平行平板基板66一起被收纳于壳体65中。第1和第2带致动器的保持架90C、90D是本公开中的“光轴调整机构”的一例。此外,高反射镜62是本公开中的“第1光学元件”的一例。
平行平板基板66以倾斜的状态被配置于在高反射镜62反射后的脉冲激光朝向高反射镜63的光路上。平行平板基板66使从高反射镜62入射的脉冲激光透过而入射到高反射镜63。平行平板基板66是本公开中的“第2光学元件”的一例。
平行平板基板66被第2带致动器的保持架90D保持。第2带致动器的保持架90D是与第1变形例中说明的第1带致动器的保持架90A相同的结构,保持平行平板基板66,并且,关于正交的2轴使平行平板基板66的姿态角度变化。例如,第2带致动器的保持架90D使平行平板基板66绕H轴旋转,并且使平行平板基板66绕与平行平板基板66的表面平行且与H轴正交的轴旋转。第1和第2带致动器的保持架90C、90D由控制器(未图示)来控制。
关于2轴使高反射镜62和平行平板基板66的姿态角度变化,由此能够进行旁路光路的光轴的调整。具体而言,通过使高反射镜62的姿态角度变化,能够对在旁路光路中行进的脉冲激光的行进方向进行调整。
此外,通过使平行平板基板66的姿态角度变化,能够对脉冲激光的位置进行调整。由于脉冲激光通过平行平板基板66而引起的位置的变化量依赖于向平行平板基板66入射的入射角、平行平板基板66的厚度和平行平板基板66的折射率。通过使平行平板基板66的姿态角度变化,脉冲激光向平行平板基板66入射的入射角变化,与此相伴,脉冲激光的位置变化。
另外,在图17所示的例子中,利用作为光轴调整机构的第1带致动器的保持架90C保持高反射镜62,但是,也可以利用第1带致动器的保持架90C保持高反射镜61~64中的任意高反射镜。
此外,在图17所示的例子中,在高反射镜62与高反射镜63之间配置有平行平板基板66。也可以取而代之,在高反射镜61与高反射镜62之间、或高反射镜63与高反射镜64之间配置平行平板基板66。此外,也可以在高反射镜61的光入射侧或高反射镜64的光出射侧配置平行平板基板66。
5.3其他变形例
也可以在第2实施方式的旁路装置70中包含的高反射镜72、74分别设置作为光轴调整机构的带致动器的保持架。此外,也可以在高反射镜72、74中的一方设置带致动器的保持架,在高反射镜72与高反射镜74之间配置被保持于带致动器的保持架的平行平板基板。此外,也可以在高反射镜72的光入射侧或高反射镜74的光出射侧配置被保持于带致动器的保持架的平行平板基板。进而,光入射窗78A和光出射窗78B不是必须的,也可以仅是供光通过的开口。
此外,也可以在从第3实施方式的旁路装置80中包含的高反射镜81~85中选择的任意2枚高反射镜设置带致动器的保持架。此外,也可以在从高反射镜81~85中选择的1枚高反射镜设置带致动器的保持架,在从高反射镜81~85中选择的2枚高反射镜之间配置被保持于带致动器的保持架的平行平板基板。此外,也可以在高反射镜81的光入射侧或高反射镜85的光出射侧配置被保持于带致动器的保持架的平行平板基板。进而,光入射窗78A和光出射窗78B不是必须的,也可以仅是供光通过的开口。
此外,作为光轴调整机构的带致动器的保持架也可以被设置于形成旁路光路的多个光学元件中的3个以上的光学元件。此外,形成旁路光路的多个光学元件中的2个以上的光学元件也可以是平行平板基板,在平行平板基板分别设置有带致动器的保持架。
6.电子器件的制造方法
图18概略地示出曝光装置200的结构例。曝光装置200包含照明光学系统204和投影光学系统206。照明光学系统204例如通过从第1实施方式的激光装置2A入射的脉冲激光对被配置于掩模版台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206对透过掩模版后的脉冲激光进行缩小投影,使其成像于被配置在工件台WT上的未图示的工件。工件是被涂布有光致抗蚀剂的半导体晶片等感光基板。
曝光装置200使掩模版台RT和工件台WT同步地平行移动,由此在工件曝光反映了掩模版图案的脉冲激光。通过以上这种曝光工序在半导体晶片上转印掩模版图案后,能够经过多个工序来制造半导体器件。半导体器件是本公开中的“电子器件”的一例。
此外,可以在使脉冲激光入射到曝光装置200的激光装置2A安装旁路装置60,也可以取下旁路装置60。在晶片的曝光时,能够通过旁路装置60的拆装来选择使脉冲激光的脉冲宽度和输出中的哪一方优先。另外,不限于激光装置2A,也可以使用上述的激光装置2B或激光装置2C等。
上述的说明不是限制,而是简单的例示。因此,本领域技术人员明白能够在不脱离权利要求书的情况下对本公开的各实施方式施加变更。
本说明书和权利要求书整体所使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如,“包含”或“所包含”这样的用语应该解释为“不限于记载为所包含的部分”。“具有”这样的用语应该解释为“不限于记载为所具有的部分”。此外,本说明书和权利要求书所记载的修饰句“一个”应该解释为意味着“至少一个”或“一个或一个以上”。

Claims (10)

1.一种旁路装置,其能够相对于输出脉冲激光的激光装置进行拆装,形成绕过脉冲宽度扩展装置的旁路光路,所述脉冲宽度扩展装置设置于所述激光装置内、且对入射的脉冲激光的脉冲宽度进行扩展,其中,所述旁路装置具有:
多个光学元件,其形成所述旁路光路;以及
壳体,其收纳所述多个光学元件,
所述多个光学元件包含:
第1高反射镜,其使入射到所述脉冲宽度扩展装置的所述脉冲激光朝向所述脉冲宽度扩展装置的外部反射而将该脉冲激光引导至所述旁路光路;以及
第2高反射镜,其使被所述第1高反射镜反射而经由所述旁路光路入射的所述脉冲激光反射而返回到所述脉冲宽度扩展装置的出射光路。
2.根据权利要求1所述的旁路装置,其中,
所述旁路装置还具有光轴调整机构,所述光轴调整机构对所述旁路光路的光轴进行调整。
3.根据权利要求2所述的旁路装置,其中,
所述光轴调整机构包含保持所述多个光学元件中的第1光学元件并使其姿态角度变化的第1带致动器的保持架、以及保持第2光学元件并使其姿态角度变化的第2带致动器的保持架。
4.根据权利要求3所述的旁路装置,其中,
所述第1光学元件和所述第2光学元件是高反射镜。
5.根据权利要求3所述的旁路装置,其中,
所述第1光学元件是高反射镜,
所述第2光学元件是透光性的平行平板基板。
6.根据权利要求1所述的旁路装置,其中,
所述第1高反射镜使从射束转向装置输出的所述脉冲激光反射,该射束转向装置对入射的脉冲激光的行进方向进行变更,
所述第2高反射镜使经由所述旁路光路入射的所述脉冲激光沿着所述脉冲宽度扩展装置的出射光轴输出而返回到所述出射光路。
7.根据权利要求1所述的旁路装置,其中,
所述第1高反射镜使从射束转向装置中包含的1个高反射镜输出的所述脉冲激光反射,该射束转向装置对入射的脉冲激光的行进方向进行变更,
所述第2高反射镜使经由所述旁路光路入射的所述脉冲激光沿着所述脉冲宽度扩展装置的出射光轴输出而返回到所述射束转向装置。
8.根据权利要求1所述的旁路装置,其中,
所述第1高反射镜使从射束转向装置中包含的1个高反射镜输出的所述脉冲激光反射,该射束转向装置对入射的脉冲激光的行进方向进行变更,
所述第2高反射镜使经由所述旁路光路入射的所述脉冲激光沿着所述射束转向装置的出射光轴输出而返回到所述出射光路。
9.一种激光装置,其具有输出脉冲激光的激光振荡器、以及对入射的脉冲激光的脉冲宽度进行扩展的脉冲宽度扩展装置,所述激光装置以能够拆装的方式安装有旁路装置,所述旁路装置形成绕过所述脉冲宽度扩展装置的旁路光路,其中,
所述旁路装置具有:
多个光学元件,其形成所述旁路光路;以及
壳体,其收纳所述多个光学元件,
所述多个光学元件包含:
第1高反射镜,其使入射到所述脉冲宽度扩展装置的所述脉冲激光朝向所述脉冲宽度扩展装置的外部反射而将该脉冲激光引导至所述旁路光路;以及
第2高反射镜,其使被所述第1高反射镜反射而经由所述旁路光路入射的所述脉冲激光反射而返回到所述脉冲宽度扩展装置的出射光路。
10.一种电子器件的制造方法,其包含以下步骤:
将从激光装置输出的脉冲激光输出到曝光装置,所述激光装置具有输出所述脉冲激光的激光振荡器、以及对入射的脉冲激光的脉冲宽度进行扩展的脉冲宽度扩展装置,所述激光装置以能够拆装的方式安装有旁路装置,所述旁路装置形成绕过所述脉冲宽度扩展装置的旁路光路;以及
在所述曝光装置内在感光基板上曝光所述脉冲激光,以制造电子器件,
其中,
所述旁路装置具有:
多个光学元件,其形成所述旁路光路;以及
壳体,其收纳所述多个光学元件,
所述多个光学元件包含:
第1高反射镜,其使入射到所述脉冲宽度扩展装置的所述脉冲激光朝向所述脉冲宽度扩展装置的外部反射而将该脉冲激光引导至所述旁路光路;以及
第2高反射镜,其使被所述第1高反射镜反射而经由所述旁路光路入射的所述脉冲激光反射而返回到所述脉冲宽度扩展装置的出射光路。
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