JP6016086B2 - Ultraviolet laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus equipped with the ultraviolet laser apparatus - Google Patents
Ultraviolet laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus equipped with the ultraviolet laser apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6016086B2 JP6016086B2 JP2012171991A JP2012171991A JP6016086B2 JP 6016086 B2 JP6016086 B2 JP 6016086B2 JP 2012171991 A JP2012171991 A JP 2012171991A JP 2012171991 A JP2012171991 A JP 2012171991A JP 6016086 B2 JP6016086 B2 JP 6016086B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength conversion
- conversion optical
- laser light
- ultraviolet laser
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本発明は、赤外波長のレーザ光を出力するレーザ光出力部と、レーザ光出力部から出力された赤外レーザ光を紫外波長のレーザ光に波長変換する波長変換光学系とを備え、波長が200nm以下の深紫外レーザ光を出力する紫外レーザ装置に関する。 The present invention includes a laser light output unit that outputs laser light having an infrared wavelength, and a wavelength conversion optical system that converts the wavelength of the infrared laser light output from the laser light output unit into laser light having an ultraviolet wavelength. Relates to an ultraviolet laser device that outputs deep ultraviolet laser light having a wavelength of 200 nm or less.
波長が200nm以下の深紫外レーザ光を利用するシステムとして、例えば、露光装置や検査装置、治療装置等が知られている。このようなシステムに好適な紫外レーザ装置として種々の構成が提案されている。例えば、レーザ光源から出射された赤外波長のシード光をエルビウム(Er)・ドープ・ファイバ増幅器(EDFA)により増幅し、増幅された赤外レーザ光を複数の波長変換光学素子により順次波長変換して、波長が200nm以下の深紫外レーザ光を出力する紫外レーザ装置が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。このような構成により、取り扱いが容易で小型の全固体型の紫外レーザ装置が実現される。
As systems that use deep ultraviolet laser light having a wavelength of 200 nm or less, for example, exposure apparatuses, inspection apparatuses, treatment apparatuses, and the like are known. Various configurations have been proposed as an ultraviolet laser device suitable for such a system. For example, seed light having an infrared wavelength emitted from a laser light source is amplified by an erbium (Er) -doped fiber amplifier (EDFA), and the wavelength of the amplified infrared laser light is sequentially converted by a plurality of wavelength conversion optical elements. In addition, an ultraviolet laser device that outputs deep ultraviolet laser light having a wavelength of 200 nm or less is known (see, for example,
しかしながら、提案されている紫外レーザ装置には一長一短がある。本発明は、波長が200nm以下の深紫外レーザ光を出力可能な、新規構成の紫外レーザ装置を提供することを目的とする。また、新規構成の紫外レーザ装置を備えた露光装置、検査装置等を提供することを目的とする。 However, the proposed ultraviolet laser device has advantages and disadvantages. An object of this invention is to provide the ultraviolet laser apparatus of a novel structure which can output the deep ultraviolet laser beam whose wavelength is 200 nm or less. It is another object of the present invention to provide an exposure apparatus, an inspection apparatus, and the like provided with a newly configured ultraviolet laser apparatus.
上記課題を解決するため、本発明を例示する第1の態様は紫外レーザ装置である。この態様に含まれる第1の構成形態の紫外レーザ装置は、波長が1800〜2000nmの帯域にある赤外レーザ光を出力するレーザ光出力部と、レーザ光出力部から出力された赤外レーザ光を複数の波長変換光学素子により順次波長変換して赤外レーザ光の第8高調波である第1紫外レーザ光を発生させる第1波長変換光学系と、レーザ光出力部から出力された赤外レーザ光及び第1波長変換光学系により発生された第1紫外レーザ光が入射する第2波長変換光学系とを備える。第2波長変換光学系は、第1紫外レーザ光と赤外レーザ光との和周波発生により第2紫外レーザ光を発生させる第1の波長変換光学素子(例えば、実施形態における波長変換光学素子35)と、第2紫外レーザ光と第1の波長変換光学素子を透過した赤外レーザ光との和周波発生により波長が200nm以下の深紫外レーザ光を発生させる第2の波長変換光学素子(例えば、実施形態における波長変換光学素子36)とを有し、第1の波長変換光学素子における位相整合は、赤外レーザ光を常光、第1紫外レーザ光を異常光とし、第2紫外レーザ光を常光として発生させるタイプII位相整合であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a first aspect illustrating the present invention is an ultraviolet laser device. The ultraviolet laser device according to the first configuration included in this aspect includes a laser beam output unit that outputs infrared laser light having a wavelength in a band of 1800 to 2000 nm, and an infrared laser beam output from the laser beam output unit. A first wavelength conversion optical system for generating a first ultraviolet laser beam, which is the eighth harmonic of the infrared laser light, by sequentially converting the wavelength by a plurality of wavelength conversion optical elements, and the infrared light output from the laser light output unit And a second wavelength conversion optical system on which the first ultraviolet laser light generated by the laser light and the first wavelength conversion optical system is incident. The second wavelength conversion optical system is a first wavelength conversion optical element that generates the second ultraviolet laser light by generating the sum frequency of the first ultraviolet laser light and the infrared laser light (for example, the wavelength conversion
第1の態様に含まれる第2の構成形態の紫外レーザ装置は、波長が1800〜2000nmの帯域にある赤外レーザ光を出力するレーザ光出力部と、レーザ光出力部から出力された赤外レーザ光を複数の波長変換光学素子により順次波長変換して赤外レーザ光の第8高調波である第1紫外レーザ光を発生させる第1波長変換光学系と、レーザ光出力部から出力された赤外レーザ光及び第1波長変換光学系により発生された第1紫外レーザ光が入射する第2波長変換光学系とを備える。第2波長変換光学系は、第1紫外レーザ光と赤外レーザ光との和周波発生により第2紫外レーザ光を発生させる第1の波長変換光学素子(例えば、実施形態における波長変換光学素子35)と、第2紫外レーザ光と第1の波長変換光学素子を透過した赤外レーザ光との和周波発生により波長が200nm以下の深紫外レーザ光を発生させる第2の波長変換光学素子(例えば、実施形態における波長変換光学素子36)とを有し、第1の波長変換光学素子における位相整合は、赤外レーザ光を異常光、第1紫外レーザ光を常光とし、第2紫外レーザ光を異常光として発生させるタイプII位相整合であり、第1の波長変換光学素子はCBO結晶であることを特徴とする。
The ultraviolet laser apparatus according to the second configuration included in the first aspect includes a laser light output unit that outputs infrared laser light having a wavelength in a band of 1800 to 2000 nm, and infrared light output from the laser light output unit. The first wavelength conversion optical system that sequentially converts the wavelength of the laser light by a plurality of wavelength conversion optical elements to generate the first ultraviolet laser light that is the eighth harmonic of the infrared laser light, and is output from the laser light output unit And a second wavelength conversion optical system on which the first ultraviolet laser light generated by the infrared laser light and the first wavelength conversion optical system is incident. The second wavelength conversion optical system is a first wavelength conversion optical element that generates the second ultraviolet laser light by generating the sum frequency of the first ultraviolet laser light and the infrared laser light (for example, the wavelength conversion
なお、前記第2の波長変換光学素子における位相整合は、赤外レーザ光及び第2紫外レーザ光を常光とし、深紫外レーザ光を異常光として発生させるタイプI位相整合とすることができる。あるいは、前記第2の波長変換光学素子における位相整合は、赤外レーザ光及び第2紫外レーザ光を異常光とし、深紫外レーザ光を常光として発生させるタイプI位相整合とすることができる。 The phase matching in the second wavelength conversion optical element, it is possible to make the infrared laser light and the second ultraviolet laser light is ordinary light, deep ultraviolet type I phase matching to generate a laser beam as an abnormal light. Alternatively, the phase matching in the second wavelength conversion optical element may be type I phase matching in which infrared laser light and second ultraviolet laser light are abnormal light and deep ultraviolet laser light is generated as ordinary light.
前記第2の波長変換光学素子はCLBO結晶あるいはCBO結晶とすることができ、前記第1の構成形態のレーザ装置における前記第1の波長変換光学素子はLBO結晶とすることができる。また、前記レーザ光出力部は、ツリウム・ドープ・ファイバ増幅器を有して構成することができる。
The second wavelength conversion optical element can be a CLBO crystal or a CBO crystal, and the first wavelength conversion optical element in the laser device of the first configuration can be an LBO crystal. Further, the laser beam output unit can be configured to include a thulium-doped fiber amplifier.
なお、前記レーザ光出力部から出力された赤外レーザ光が第1波長変換光学系を透過して第2波長変換光学系に入射するように構成することができる。 The infrared laser beam output from the laser beam output unit can be configured to pass through the first wavelength conversion optical system and enter the second wavelength conversion optical system.
また、前記レーザ光出力部から出力された前記赤外レーザ光が光路の途中で分岐されて前記第2波長変換光学系に入射するように構成することができる。 In addition, the infrared laser light output from the laser light output unit may be branched in the middle of the optical path and incident on the second wavelength conversion optical system.
あるいは、前記レーザ光出力部は、波長が1800〜2000nmの帯域にある第1の赤外レーザ光を出力する第1レーザ光出力部と、波長が1800〜2000nmの帯域にある第2の赤外レーザ光を出力する第2レーザ光出力部とを有し、第1レーザ光出力部から出力された第1の赤外レーザ光が第1波長変換光学系に入射し、第2レーザ光出力部から出力された第2の赤外レーザ光が前記第2波長変換光学系に入射するように構成することができる。 Alternatively, the laser beam output unit includes a first laser beam output unit that outputs a first infrared laser beam having a wavelength in a band of 1800 to 2000 nm and a second infrared beam having a wavelength of 1800 to 2000 nm. A second laser beam output unit that outputs a laser beam, the first infrared laser beam output from the first laser beam output unit is incident on the first wavelength conversion optical system, and the second laser beam output unit The second infrared laser beam output from the laser beam can be made incident on the second wavelength conversion optical system.
本発明を例示する第2の態様は露光装置である。この露光装置は、以上のいずれかに記載の紫外レーザ装置と、所定の露光パターンが形成されたフォトマスクを保持するマスク支持部と、露光対象物を保持する露光対象物支持部と、紫外レーザ装置から出力された深紫外レーザ光をマスク支持部に保持されたフォトマスクに照射する照明光学系と、フォトマスクを透過した光を露光対象物支持部に保持された露光対象物に投影する投影光学系とを備えて構成される。 A second aspect illustrating the present invention is an exposure apparatus. The exposure apparatus includes: the ultraviolet laser apparatus according to any one of the above; a mask support unit that holds a photomask on which a predetermined exposure pattern is formed; an exposure object support unit that holds an exposure object; and an ultraviolet laser. An illumination optical system that irradiates the photomask held by the mask support with the deep ultraviolet laser light output from the apparatus, and a projection that projects the light transmitted through the photomask onto the exposure target held by the exposure target support And an optical system.
本発明を例示する第3の態様は検査装置である。この検査装置は、上記のいずれかに記載の紫外レーザ装置と、被検物を保持する被検物支持部と、紫外レーザ装置から出力された深紫外レーザ光を被検物支持部に保持された被検物に照射する照明光学系と、被検物からの光を検出する検出器とを備えて構成される。 A third aspect illustrating the present invention is an inspection apparatus. This inspection apparatus includes the ultraviolet laser device according to any one of the above, a test object support unit that holds a test object, and a deep ultraviolet laser beam output from the ultraviolet laser device that is held by the test object support unit. And an illumination optical system for irradiating the test object and a detector for detecting light from the test object.
第1の態様の紫外レーザ装置によれば、波長が200nm以下の深紫外レーザ光を出力可能な、新規構成の紫外レーザ装置を提供することができる。 According to the ultraviolet laser device of the first aspect, it is possible to provide an ultraviolet laser device having a novel configuration capable of outputting deep ultraviolet laser light having a wavelength of 200 nm or less.
第2の態様の露光装置によれば、新規構成の紫外レーザ装置を備えた露光装置を提供することができ、第3の態様用の検査装置によれば、新規構成の紫外レーザ装置を備えた検査装置を提供することができる。 According to the exposure apparatus of the second aspect, it is possible to provide an exposure apparatus provided with a newly configured ultraviolet laser apparatus. According to the inspection apparatus for the third aspect, a newly configured ultraviolet laser apparatus is provided. An inspection device can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。本発明の態様として示す紫外レーザ装置LS(LS1〜LS4)のブロック図を図1に示す。紫外レーザ装置LSは、波長が1800〜2000nmの帯域にある赤外レーザ光La(La1,La2)を出力するレーザ光出力部1、レーザ光出力部1から出力された赤外レーザ光Laを深紫外レーザ光Loに波長変換して出力する波長変換部3、レーザ光出力部1及び波長変換部3の作動を制御する制御部8などを備えて構成される。赤外レーザ光La(La1,La2)の具体的な波長は、紫外レーザ装置LSから出力する深紫外レーザ光Loの波長、波長変換部3の構成等に応じて設定することができる。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. A block diagram of an ultraviolet laser device LS (LS1 to LS4) shown as an embodiment of the present invention is shown in FIG. The ultraviolet laser device LS includes a laser
波長変換部3には、複数の波長変換光学素子、集光レンズ、ミラー等からなる波長変換光学系30が設けられている。波長変換光学系30は、レーザ光出力部1から出力された赤外レーザ光La(La1)が入射する第1波長変換光学系30aと、レーザ光出力部1から出力された赤外レーザ光La(La2)及び第1波長変換光学系30aの出力光が入射する第2波長変換光学系30bとから構成される。
The wavelength conversion unit 3 is provided with a wavelength conversion
第1波長変換光学系30aには3つの波長変換光学素子31,32,33が設けられる。レーザ光出力部1から出力された赤外レーザ光La(La1)は、これらの波長変換光学素子31,32,33を透過する過程で順次波長変換され、赤外レーザ光La(La1)の第8高調波である第1紫外レーザ光Lv1が発生する。
The first wavelength conversion
第2波長変換光学系30bには2つの波長変換光学素子35,36が設けられる。波長変換光学素子35では、第1波長変換光学系30aから出力された第1紫外レーザ光Lv1と、レーザ光出力部1から出力された赤外レーザ光La(La2)との和周波発生により第2紫外レーザ光Lv2が発生する。波長変換光学素子36では、波長変換光学素子35で発生した第2紫外レーザ光Lv2と、波長変換光学素子35を透過した赤外レーザ光La(La2)との和周波発生により波長が200nm以下の深紫外レーザ光Loが発生し、紫外レーザ装置LSから出力される。このように構成される紫外レーザ装置LSにおいては、重ね合わせが僅か一回の簡明な構成で深紫外レーザ光を出力させることができる。
Two wavelength conversion
以下、紫外レーザ装置LSの具体的な構成について、第1構成形態の紫外レーザ装置LS1の概要を示す図2を参照して説明する。各図において、光路上に楕円形で示すものはコリメータレンズや集光レンズであり個々の説明を省略する。 Hereinafter, a specific configuration of the ultraviolet laser device LS will be described with reference to FIG. 2 showing an outline of the ultraviolet laser device LS1 of the first configuration form. In each figure, what is indicated by an ellipse on the optical path is a collimator lens or a condensing lens, and the description thereof is omitted.
紫外レーザ装置LS1においては、レーザ光出力部1は、波長が1800〜2000nmの帯域にある第1の赤外レーザ光La1を出力する第1レーザ光出力部1aと、波長が1800〜2000nmの帯域にある第2の赤外レーザ光La2を出力する第2レーザ光出力部1bとを備える。第1の赤外レーザ光La1及び第2の赤外レーザ光La2の波長は、紫外レーザ装置LSから出力する深紫外レーザ光Loの波長、及び波長変換部3の構成等に応じて設定することができる。
In the ultraviolet laser device LS1, the laser
図2に例示する構成は、第1レーザ光出力部1aから出力される第1の赤外レーザ光La1の波長、第2レーザ光出力部1bから出力される第2の赤外レーザ光La2の波長を、ともに1934nmとした場合を示す。
The configuration illustrated in FIG. 2 includes the wavelength of the first infrared laser beam La 1 output from the first laser
第1レーザ光出力部1aは、波長が1934nmのシード光を出射する第1レーザ光源11と、第1レーザ光源11から出力されたシード光を増幅する第1ファイバ増幅器21とを備えて構成される。同様に、第2レーザ光出力部1bは、波長が1934nmのシード光を出射する第2レーザ光源12と、第2レーザ光源12から出力されたシード光を増幅する第2ファイバ増幅器22とを備えて構成される。各図では、ファイバ増幅器における励起光光源の記載を省略している。
The first laser
第1レーザ光源11及び第2レーザ光源12は、発振波長が1934nm近傍のDFB(Distributed Feedback)半導体レーザを好適に用いることができる。DFB半導体レーザは、ペルチェ素子等を利用した温度調整器によって温度制御することにより発振波長を所定範囲で調整設定できるとともに、設定後には狭帯域化された単一波長のシード光を発生させることができる。また、DFB半導体レーザは、励起電流を波形制御することにより任意強度でCW発振またはパルス発振させることができる。
As the first
なお、DFB半導体レーザの出力ポートとファイバ増幅器との間に、EOM(Electro Optic Modulator)等の外部変調器を設け、CW発振またはパルス発振させたDFB半導体レーザの出力光を外部変調器により切り出して、所要パルス波形のシード光をファイバ増幅器に出力するように構成しても良い。 An external modulator such as an EOM (Electro Optic Modulator) is provided between the output port of the DFB semiconductor laser and the fiber amplifier, and the output light of the DFB semiconductor laser that has been CW oscillation or pulse oscillation is cut out by the external modulator. The seed light having a required pulse waveform may be output to the fiber amplifier.
第1ファイバ増幅器21及び第2ファイバ増幅器22は、増幅用光ファイバのコアにツリウム(Tm)がドープされたツリウム・ドープ・ファイバ増幅器(TDFA)を好適に用いることができる。ツリウム・ドープ・ファイバ増幅器は、波長が1700〜2100nmの帯域に利得を有する。そのため、波長が1800〜2000nmの帯域にあるシード光を効率的に増幅することができる。またツリウム・ドープ・ファイバ増幅器は、エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器(EDFA)と対比して、より高出領域まで安定して動作させることができ、高出力の第1,第2の赤外レーザ光La1,La2を得ることができる。
As the
第1レーザ光源11から出射され、第1ファイバ増幅器21により増幅された波長1934nmの第1の赤外レーザ光La1は、第1レーザ光出力部1aから出力され、波長変換部3の第1波長変換光学系30aに入射する。第2レーザ光源12から出射され第2ファイバ増幅器22により増幅された波長1934nmの第2の赤外レーザ光La2は、第2レーザ光出力部1bから出力され、ミラー42を介して波長変換部3のダイクロイックミラー41に入射する。
The first infrared laser beam La 1 having a wavelength of 1934 nm emitted from the first
なお、第1レーザ光出力部1aを第1レーザ光源11と第1ファイバ増幅器21とにより構成し、第2レーザ光出力部1bを、第2レーザ光源12と第2ファイバ増幅器22とにより構成した形態を例示したが、各レーザ光出力部は、少なくともいずれかについて、ファイバ増幅器の入出射端にFBG(Fiber Bragg Grating)等による共振器を組み込んだファイバレーザ(Tmファイバレーザ)を用いて構成しても良い。
The first laser
第1レーザ光出力部1aから出力された第1の赤外レーザ光La1が入射する第1波長変換光学系30aは、3つの波長変換光学素子31,32,33を主体として構成される。第1波長変換光学系30aにおいては、入射した第1の赤外レーザ光La1が波長変換光学素子31,32,33を透過する過程で順次波長変換され、第1の赤外レーザ光La1の第8高調波である第1紫外レーザ光Lv1が発生する。
The first wavelength conversion
波長変換光学素子31は、第2高調波発生(SHG:Second Harmonic Generation)により第1の赤外レーザ光La1の第2高調波を発生させる非線形光学結晶である。波長変換光学素子31に入射した波長1934nmの第1の赤外レーザ光La1は、この波長変換光学素子31を透過する過程で波長変換され、波長が967nmのレーザ光(以下、967nm光という)が発生する。波長変換光学素子31として、PPLN(Periodically Poled LiNbO3)結晶を好適に用いることができる。波長変換光学素子31としてPPLN結晶を用いることにより、高効率でビーム品質の高い967nm光を発生させることができる。
The wavelength conversion
なお、波長変換光学素子31としては、PPLT(Periodically Poled LiTaO3)結晶やPPKTP(Periodically Poled KTiOPO4)等の疑似位相整合(QPM: Quasi Phase Matching)結晶を用いても良い。また、LBO(LiB3O5)結晶を用いることもできる。波長変換光学素子31で発生した967nm光は、波長変換光学素子32に入射する。
The wavelength conversion
波長変換光学素子32は、第2高調波発生(SHG)により967nm光の第2高調波を発生させる非線形光学結晶である。波長変換光学素子32に入射した967nm光は、この波長変換光学素子32を透過する過程で波長変換され、第1の赤外レーザ光La1の第4高調波である波長483.5nmのレーザ光(以下、484nm光という)が発生する。波長変換光学素子32としてLBO結晶を好適に用いることができる。このとき、ウォークオフ角は8mradと小さく、ビーム品質が比較的良好な484nm光を得ることができる。なお、波長変換光学素子32としては、PPLT結晶を用いることもできる。波長変換光学素子32で発生した484nm光は、波長変換光学素子33に入射する。
The wavelength conversion
波長変換光学素子33は、第2高調波発生(SHG)により484nm光の第2高調波を発生させる非線形光学結晶である。波長変換光学素子33に入射した484nm光(第1の赤外レーザ光の第4高調波)は、波長変換光学素子33を透過する過程で波長変換され、第1の赤外レーザ光La1の第8高調波である波長241.8nmの第1紫外レーザ光Lv1が発生する。波長変換光学素子33として、CLBO(CsLiB6O10)結晶を好適に用いることができる。このとき、ウォークオフ角は14mradと小さく、また実効非線形光学定数deffがdeff=0.91pm/Vと高いため、高効率で第1紫外レーザ光Lv1を発生させることができる。なお、波長変換光学素子33としては、BBO(β-BaB2O4)結晶を用いることもできる。
The wavelength conversion
CLBO結晶から出射する第1紫外レーザ光Lv1は、ウォークオフに起因してビーム断面が楕円形になっているため、2枚のシリンドリカルレンズによりビーム断面を円形に整形し、ダイクロイックミラー41の第1面に入射させる。一方、ダイクロイックミラー41の第2面には、第2レーザ光出力部1bから出力された第2の赤外レーザ光La2が入射する。
Since the first ultraviolet laser beam Lv 1 emitted from the CLBO crystal has an elliptical beam cross section due to the walk-off, the beam cross section is shaped into a circular shape by two cylindrical lenses, and the first
ダイクロイックミラー41は、第1紫外レーザ光Lv1の波長帯域の光を反射し、第2の赤外レーザ光La2の波長帯域の光を透過する波長選択性を有して構成される。ダイクロイックミラー41の反射波長は、第2の赤外レーザ光La2の波長よりも短く、第1紫外レーザ光Lv1の波長を含む波長帯域内であれば任意であるが、例えば、350nm〜400nm程度以下に設定することができる。このように設定することで、第1波長変換光学系30aから出射した光に含まれる第1紫外レーザ光Lv1と、これ以外の波長成分の光(第1の赤外レーザ光、967nm光、484nm光)とを、ダイクロイックミラー41を利用して分離することができる。これにより、第2波長変換光学系30bに、不要な波長のレーザ光が入射すること、及び第2波長変換光学系30bから出射することを抑止することができる。
The
そのため、ダイクロイックミラー41の第1面に入射した波長241.8nmの第1紫外レーザ光Lv1は、ダイクロイックミラー41により反射され、第2波長変換光学系30bの波長変換光学素子35に入射する。また、ダイクロイックミラー41の第2面に入射した波長1934nmの第2の赤外レーザ光La2は、ダイクロイックミラー41を透過して第1紫外レーザ光Lv1と同軸に重ね合わされ、第2波長変換光学系30bの波長変換光学素子35に入射する。なお、第1紫外レーザ光Lv1及び第2の赤外レーザ光La2は、波長変換光学素子35に入射する際の偏光面が相互に直交するように設定する。例えば、第2の赤外レーザ光La2は偏光面が紙面に垂直なs偏光、第1紫外レーザ光Lv1は偏光面が紙面に平行なp偏光で波長変換光学素子35に入射するように設定する。
Therefore, the first ultraviolet laser light Lv 1 having a wavelength of 241.8 nm incident on the first surface of the
波長変換光学素子35は、和周波発生(SFG:Sum Frequency Generation)により、第1紫外レーザ光Lv1と第2の赤外レーザ光La2との和周波を発生させる非線形光学結晶である。また、波長変換光学素子35は、第2の赤外レーザ光La2を常光、第1紫外レーザ光Lv1を異常光として入射させ、第2紫外レーザ光Lv2を常光として発生させる非線形光学結晶である。このような波長変換光学素子35として、本構成例においてはLBO結晶を用いる。なお、波長変換光学素子35としては、CLBO結晶、BBO結晶、CBO(CsB3O5)結晶を用いることも可能である。これらの結晶を用いた場合については後述する。
The wavelength conversion
波長変換光学素子(LBO結晶)35には、結晶温度を約300度Kとし、第2の赤外レーザ光La2を常光(o)、第1紫外レーザ光Lv1を異常光(e)として入射させて、タイプII位相整合により位相整合させる。波長変換光学素子35では、波長1934nmの第2の赤外レーザ光La2と、波長241.8nmの第1紫外レーザ光Lv1との和周波発生により、第1,第2の赤外レーザ光の第9高調波である、波長214.9nmの第2紫外レーザ光Lv2が発生する。
The wavelength conversion optical element (LBO crystal) 35 has a crystal temperature of about 300 degrees K, the second infrared laser light La 2 is ordinary light (o), and the first ultraviolet laser light Lv 1 is abnormal light (e). Incident and phase matched by type II phase matching. In the wavelength conversion
このとき、異常光(e)で入射する第1紫外レーザ光Lv1は複屈折によりウォークオフを生じるが、ウォークオフ角は8mrad程度と極めて小さく、第2の赤外レーザ光La2と良好な重ね合わせが確保される。波長変換光学素子35において発生する第2紫外レーザ光のビーム形状も比較的良好に保たれる。また、この波長変換におけるLBO結晶の実効非線形光学定数はdeff=0.77pm/Vと比較的高い。このため、波長変換光学素子35において効率的に第2紫外レーザ光が発生され、良好なビーム品質の第2紫外レーザ光Lv2が波長変換光学素子35から出力される。
At this time, the first ultraviolet laser light Lv 1 incident as extraordinary light (e) causes a walk-off due to birefringence, but the walk-off angle is as small as about 8 mrad, which is excellent with the second infrared laser light La 2. Overlay is ensured. The beam shape of the second ultraviolet laser light generated in the wavelength conversion
さらに、波長変換光学素子35において発生する第2紫外レーザ光Lv2と、波長変換光学素子35を透過する第2の赤外レーザ光La2とは、ともに常光(o)である。このため、第2の赤外レーザ光La2と第2紫外レーザ光Lv2とは、ビームの重心位置が大きくずれるようなことはなく、空間的な重ね合わせが良好に保たれた状態で波長変換光学素子35から出射する。
Furthermore, the second ultraviolet laser light Lv 2 generated in the wavelength conversion
これにより、波長帯域が既に紫外領域である波長変換光学素子35と波長変換光学素子36との間に、ビーム成形や重ね合わせ調整のための光学素子を設けることなく、次段の波長変換光学素子36で効率的に波長変換することができる。波長変換光学素子35から出射した第2の赤外レーザ光La2及び第2紫外レーザ光Lv2は、波長変換光学素子36に入射する。
Thus, the next-stage wavelength conversion optical element can be provided without providing an optical element for beam shaping or overlay adjustment between the wavelength conversion
波長変換光学素子36は、和周波発生(SFG)により、第2紫外レーザ光Lv2と、第2の赤外レーザ光La2との和周波を発生させる非線形光学結晶である。また、波長変換光学素子36は、第2の赤外レーザ光La2及び第2紫外レーザ光Lv2を常光(o)として入射させ、深紫外レーザ光Loを異常光(e)として発生させる非線形光学結晶である。このような波長変換光学素子36として、本構成例においてはCLBO結晶を用いる。なお、波長変換光学素子36としては、LBO結晶、BBO結晶、CBO結晶を用いることもできる。これらの結晶を用いた場合については後述する。
The wavelength conversion
波長変換光学素子(CLBO結晶)36には、結晶温度を約420度Kとし、第2の赤外レーザ光La2及び第2紫外レーザ光Lv2を常光(o)として入射させ、タイプI位相整合により位相整合させる。波長変換光学素子36では、波長1934nmの第2の赤外レーザ光La2と、波長214.9nmの第2紫外レーザ光Lv2との和周波発生により、第1,第2の赤外レーザ光の第10高調波である、波長193.4nmの深紫外レーザ光Loが発生する。
The wavelength conversion optical element (CLBO crystal) 36 has a crystal temperature of about 420 degrees K, and the second infrared laser beam La 2 and the second ultraviolet laser beam Lv 2 are incident as ordinary light (o), and the type I phase Phase matching is performed by matching. In the wavelength conversion
ここで、前段の波長変換光学素子35から出射する第2の赤外レーザ光La2及び第2紫外レーザ光Lv2は偏光状態が同じ(例えばs偏光)であり、波長変換光学素子36における位相整合は、入射光の偏光方向が平行なタイプI位相整合になっている。そのため、波長帯域が深紫外領域である波長変換光学素子35と波長変換光学素子36との間に、偏光方向を調整するための波長板等を配設する必要がない。また、この波長変換におけるCLBO結晶の実効非線形光学定数はdeff=0.93pm/Vと高く、高効率で深紫外レーザ光Loが発生する。
Here, the second infrared laser beam La 2 and the second ultraviolet laser beam Lv 2 emitted from the preceding wavelength conversion
波長変換光学素子36で発生した波長193.4nmの深紫外レーザ光Loは、第2波長変換光学系30bから出射され、紫外レーザ装置LS1から出力される。
The deep ultraviolet laser light Lo having a wavelength of 193.4 nm generated by the wavelength conversion
このように、紫外レーザ装置LS1においては、第2波長変換光学系30bにおける第1の波長変換光学素子35における位相整合が、第2の赤外レーザ光を常光、第1紫外レーザ光を異常光とし、第2紫外レーザ光を常光として発生させるタイプII位相整合であり、第2波長変換光学系30bにおける第2の波長変換光学素子36における位相整合は、第2の赤外レーザ光及び第2紫外レーザ光を常光とし、深紫外レーザ光を異常光として発生させるタイプI位相整合である。そのため、波長帯域が深紫外領域である波長変換光学素子35と波長変換光学素子36との間に、ビーム成形光学系や波長板等の光学素子を設ける必要がなく、簡明な構成で、波長が200nm以下の深紫外レーザ光を出力する紫外レーザ装置を提供することができる。
Thus, in the ultraviolet laser device LS1, the phase matching in the first wavelength conversion
また、第1,第2の赤外レーザ光の波長1934nmは、ツリウム・ドープ・ファイバ増幅器(TDFA)において容易に増幅可能な波長であり、ツリウム・ドープ・ファイバ増幅器は、エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器(EDFA)等と対比して、より高出領域まで安定して動作可能なファイバ増幅器である。そのため、第1,第2ファイバ増幅器21,22としてTDFAを用いることにより、高いパワーの赤外レーザ光を波長変換部3に供給し、高出力の深紫外レーザ光を得ることができる。
The wavelength 1934 nm of the first and second infrared laser beams is a wavelength that can be easily amplified in a thulium-doped fiber amplifier (TDFA). The thulium-doped fiber amplifier is an erbium-doped fiber amplifier. Compared with (EDFA) etc., it is a fiber amplifier that can operate stably up to a higher output region. Therefore, by using TDFA as the first and
また、第1ファイバ増幅器21から出力された第1の赤外レーザ光La1を第1波長変換光学系30aに入射し、第2ファイバ増幅器22から出力された第2の赤外レーザ光La2を第2波長変換光学系30bに入射する構成により、第1波長変換光学系30a及び第2波長変換光学系30bに各々十分なパワーの赤外レーザ光を供給することができ、これにより、高出力かつ高効率な紫外レーザ装置を提供することができる。
Further, the first infrared laser light La 1 output from the
以上の実施例においては、第1,第2の赤外レーザ光の波長を1934nmとした場合について説明したが、波長は1800〜2000nmの範囲で適宜に選択することができる。また第1の赤外レーザ光の波長と第2の赤外レーザ光の波長とを同一とした場合について説明したが、両者は異なる波長とすることもできる。 In the above embodiment, the case where the wavelength of the first and second infrared laser beams is 1934 nm has been described, but the wavelength can be appropriately selected within the range of 1800 to 2000 nm. Moreover, although the case where the wavelength of the 1st infrared laser beam and the wavelength of the 2nd infrared laser beam were made the same was demonstrated, both can also be made into a different wavelength.
なお、紫外レーザ装置LS1から短パルスの深紫外レーザ光Loを出力させる場合には、波長変換光学素子35,36において、第1,第2紫外レーザ光と第2の赤外レーザ光とが時間的に重なり合うように設定する。具体的には、第1レーザ光源11で発生したパルス光(シード光)が第1紫外レーザ光Lv1になって波長変換光学素子35に入射するタイミングと、第2レーザ光源12で発生したパルス光(シード光)が第2の赤外レーザ光La2になって波長変換光学素子35に入射するタイミングが同一になるように、これらのパルス光の発生タイミングを調整設定し、あるいは、これら2つの経路の光路長を調整設定すればよい。
In the case where the short-pulse deep ultraviolet laser light Lo is output from the ultraviolet laser device LS1, the first and second ultraviolet laser lights and the second infrared laser light are timed in the wavelength conversion
(第2構成形態)
次に、第2構成形態の紫外レーザ装置LS2について、図3を参照して説明する。本構成形態の紫外レーザ装置LS2は、レーザ光出力部1の構成が相違する点を除いて、既述した第1構成形態の紫外レーザ装置LS1と同様である。すなわち、本構成形態の紫外レーザ装置LS2には、既述した第1レーザ光出力部1a及び第2レーザ光出力部1bを一体とし、レーザ光出力部1において発生された一つの赤外レーザ光Laを二つに分割して、各赤外レーザ光を第1波長変換光学系30aと第2波長変換光学系30bとに入射させるように構成される。第1波長変換光学系30aを構成する波長変換光学素子31,32,33、第2波長変換光学系30bを構成する波長変換光学素子35,36等は、図2を参照して説明した第1構成形態の紫外レーザ装置LS1と同様である。そこで、図3における同様部分に同一番号を付して重複説明を省略し、以下では、紫外レーザ装置LS1と構成が相違する部分を中心に説明する。なお、図3では、レンズ等の記載を省略しレーザ光の光路を主体として示している。
(Second configuration form)
Next, the ultraviolet laser device LS2 of the second configuration form will be described with reference to FIG. The ultraviolet laser device LS2 of this configuration mode is the same as the ultraviolet laser device LS1 of the first configuration mode described above, except that the configuration of the laser
紫外レーザ装置LS2においては、レーザ光出力部1は、波長が1800〜2000nmの帯域にある単一の赤外レーザ光Laを発生し出力する。赤外レーザ光Laの波長は適宜に設定することができるが、本構成例においては、前述したレーザ光出力部と同様に、1934nmとした場合を示す。
In the ultraviolet laser device LS2, the laser
レーザ光出力部1は、波長が1934nmのシード光を出射するレーザ光源13とレーザ光源13から出力されたシード光を増幅するファイバ増幅器23とを備えて構成される。レーザ光源13は、発振波長が1934nm近傍のDFB半導体レーザを好適に用いることができる。また、DFB半導体レーザの出力ポートとファイバ増幅器との間に、EOM等の外部変調器を設け、CW発振またはパルス発振させたDFB半導体レーザの出力光を外部変調器により切り出して、所要パルス波形のシード光をファイバ増幅器に出力するように構成してもよい。
The laser
ファイバ増幅器23は、ツリウム・ドープ・ファイバ増幅器(TDFA)を好適に用いることができる。ツリウム・ドープ・ファイバ増幅器を用いることにより、高出力の赤外レーザ光Laを比較的容易に得ることができる。
As the
レーザ光源13から出射され、ファイバ増幅器23より増幅された波長1934nmの赤外レーザ光Laは、ビームスプリッタ43により適宜な割合で二分割される。そして、一方の赤外レーザ光(第1の赤外レーザ光)La1が第1波長変換光学系30aに入射し、他方の赤外レーザ光(第2の赤外レーザ光)La2が第2波長変換光学系30bに入射する。
The infrared laser light La having a wavelength of 1934 nm emitted from the
なお、ビームスプリッタ43は、レーザ光出力部1及び波長変換部3のいずれに設けてもよい。すなわち、ビームスプリッタ43をレーザ光出力部1に設けて第1,第2の赤外レーザ光La1,La2が波長変換部3に入射するように構成し、あるいは、ビームスプリッタ43を波長変換部3に設けて単一の赤外レーザ光Laが波長変換部に入射するように構成してもよい。
The
第1の赤外レーザ光La1が入射する第1波長変換光学系30a、及び第2の赤外レーザ光La2が入射する第2波長変換光学系30bは、既述した紫外レーザ装置LS1における第1波長変換光学系30a及び第2波長変換光学系30bと同様である。
First first wavelength converting
すなわち、第1波長変換光学系30aには3つの波長変換光学素子31,32,33が設けられており、第1波長変換光学系30aに入射した第1の赤外レーザ光La1が波長変換光学素子31,32,33を透過する過程で順次波長変換され、赤外レーザ光Laの第8高調波である波長241.8nmの第1紫外レーザ光Lv1が発生する。
That is, the first wavelength converting
第1波長変換光学系30aで発生した第1紫外レーザ光Lv1は、ミラー45を介してダイクロイックミラー46の第1面に入射させる。一方、ビームスプリッタ43により分岐された第2の赤外レーザ光La2は、ミラー44を介してダイクロイックミラー46の第2面に入射させる。
The first ultraviolet laser light Lv 1 generated by the first wavelength conversion
ダイクロイックミラー46は、第1紫外レーザ光Lv1の波長帯域の光を反射し、赤外レーザ光Laの波長帯域の光を透過する波長選択性を有して構成される。ダイクロイックミラー46の反射波長は、赤外レーザ光Laの波長よりも短く、第1紫外レーザ光Lv1の波長を含む波長帯域内で任意であるが、例えば、350nm〜400nm程度以下に設定できる。このように設定すれば、第1波長変換光学系30aから出射した光に含まれる第1紫外レーザ光Lv1と、これ以外の波長成分の光(第1の赤外レーザ光、967nm光、484nm光)とを、ダイクロイックミラー46を利用して分離することができる。これにより、第2波長変換光学系30bに、不要な波長のレーザ光が入射すること、及び第2波長変換光学系30bから出射することを抑止することができる。
The
ダイクロイックミラー46の第1面に入射した波長241.8nmの第1紫外レーザ光Lv1は、ダイクロイックミラー46により反射され、第2波長変換光学系30bの波長変換光学素子35に入射する。また、ダイクロイックミラー46の第2面に入射した波長1934nmの第2の赤外レーザ光La2は、ダイクロイックミラー46を透過して第1紫外レーザ光Lv1と同軸に重ね合わされ、第2波長変換光学系30bの波長変換光学素子35に入射する。
The first ultraviolet laser light Lv 1 having a wavelength of 241.8 nm incident on the first surface of the
なお、第1紫外レーザ光Lv1及び第2の赤外レーザ光La2は、波長変換光学素子35に入射する際の偏光面が相互に直交するように設定する。例えば、第2の赤外レーザ光La2は偏光面が紙面に直交するs偏光、第1紫外レーザ光Lv1は偏光面が紙面に平行なp偏光で波長変換光学素子35に入射するように設定する。本構成形態においては、第1の赤外レーザ光La1及び第2の赤外レーザ光La2は、共通の赤外レーザ光Laを基礎としている。また、代表例として示した結晶構成の第1波長変換光学系30aにおいては、入射する第1の赤外レーザ光La1の偏光方向と、出射する第1紫外レーザ光Lv1の偏光方向とが同一(例えばp偏光)である。
The first ultraviolet laser beam Lv 1 and the second infrared laser beam La 2 are set so that the planes of polarization when entering the wavelength conversion
そこで、波長変換光学素子35に入射する第1紫外レーザ光Lv1と第2の赤外レーザ光La2の偏光方向が直交するように設定する具体的な手段として、ビームスプリッタ43により分岐された光路の一方、例えば第2波長変換光学系30bに向かう光路に波長板(λ/2板)を配設し、第2の赤外レーザ光La2の偏光面を90度回転させる構成が例示される。あるいは、ビームスプリッタ43として偏光ビームスプリッタ(PBS)を用い、例えば偏光面が斜め45度に傾斜した赤外レーザ光Laを入射させて、p偏光の第1の赤外レーザ光La1とs偏光の第2の赤外レーザ光La2とに分割する構成が例示される。このような構成により、第1紫外レーザ光Lv1及び第2の赤外レーザ光La2を、偏光面が相互に直交した状態で波長変換光学素子35に入射させることができる。
Therefore, as a specific means for setting the polarization directions of the first ultraviolet laser beam Lv 1 and the second infrared laser beam La 2 incident on the wavelength conversion
以降の第2波長変換光学系30bの構成、第2波長変換光学系30bにおける波長変換過程等は、既述した第1構成形態の紫外レーザ装置LS1と同様である。そこで、以下では要旨のみを簡潔にまとめて説明する。
The subsequent configuration of the second wavelength conversion
波長変換光学素子35は、第2の赤外レーザ光La2を常光、第1紫外レーザ光Lv1を異常光として入射させ、和周波光である第2紫外レーザ光を常光として発生させる非線形光学結晶であり、LBO結晶が好適に用いられる。波長変換光学素子35では、波長1934nmの第2の赤外レーザ光La2と、波長241.8nmの第1紫外レーザ光Lv1との和周波発生により、赤外レーザ光Laの第9高調波である、波長214.9nmの第2紫外レーザ光Lv2が発生する。
The wavelength conversion
このとき、異常光(e)で入射する第1紫外レーザ光Lv1のウォークオフ角は8mrad程度と極めて小さく、第2の赤外レーザ光La2と良好な重ね合わせが確保される。波長変換光学素子35で発生する第2紫外レーザ光Lv2のビーム形状も比較的良好に保たれる。また、この波長変換におけるLBO結晶の実効非線形光学定数は比較的高い。このため、波長変換光学素子35において効率的に第2紫外レーザ光が発生され、良好なビーム品質の第2紫外レーザ光Lv2が波長変換光学素子35から出力される。
At this time, the walk-off angle of the first ultraviolet laser light Lv 1 that is incident as the abnormal light (e) is as extremely small as about 8 mrad, and a good overlay with the second infrared laser light La 2 is ensured. The beam shape of the second ultraviolet laser light Lv 2 generated by the wavelength conversion
さらに、波長変換光学素子35において発生する第2紫外レーザ光Lv2、及び波長変換光学素子35を透過する第2の赤外レーザ光La2は、ともに常光であるため、両者のビームの重心位置が大きくずれるようなことはなく、空間的な重ね合わせが良好に保たれた状態で波長変換光学素子35から出射する。
Furthermore, since the second ultraviolet laser light Lv 2 generated in the wavelength conversion
これにより、波長帯域が深紫外領域である波長変換光学素子35と波長変換光学素子36との間に、ビーム成形や重ね合わせ調整のための光学素子を設けることなく、次段の波長変換光学素子36で効率的に波長変換することができる。波長変換光学素子35から出射した第2の赤外レーザ光La2及び第2紫外レーザ光Lv2は、波長変換光学素子36に入射する。
Thus, the next-stage wavelength conversion optical element is provided without providing an optical element for beam shaping or overlay adjustment between the wavelength conversion
波長変換光学素子36は、第2の赤外レーザ光La2及び第2紫外レーザ光Lv2を常光として入射させ、和周波光である深紫外レーザ光Loを異常光として発生させる非線形光学結晶であり、CLBO結晶が好適に用いられる。波長変換光学素子36では、波長1934nmの第2の赤外レーザ光La2と、波長214.9nmの第2紫外レーザ光Lv2との和周波発生により、赤外レーザ光Laの第10高調波である、波長193.4nmの深紫外レーザ光Loが発生する。
The wavelength conversion
ここで、前段の波長変換光学素子35から出射する第2の赤外レーザ光La2及び第2紫外レーザ光Lv2は偏光状態が同じ(例えばs偏光)であり、波長変換光学素子36における位相整合は、入射光の偏光方向が平行なタイプI位相整合になっている。そのため、波長帯域が深紫外領域である波長変換光学素子35と波長変換光学素子36との間に、偏光方向を調整するための波長板等を配設する必要がない。また、この波長変換におけるCLBO結晶の実効非線形光学定数は高く、高効率で深紫外レーザ光が発生する。波長変換光学素子36で発生した波長193.4nmの深紫外レーザ光Loは、第2波長変換光学系30bから出射され、紫外レーザ装置LS1から出力される。
Here, the second infrared laser beam La 2 and the second ultraviolet laser beam Lv 2 emitted from the preceding wavelength conversion
このように、波長変換光学素子35における位相整合が、第2の赤外レーザ光を常光、第1紫外レーザ光を異常光とし、第2紫外レーザ光を常光として発生させるタイプII位相整合であり、波長変換光学素子36における位相整合は、第2の赤外レーザ光及び第2紫外レーザ光を常光とし、深紫外レーザ光を異常光として発生させるタイプI位相整合である。そのため、波長帯域が深紫外領域である波長変換光学素子35と波長変換光学素子36との間に、ビーム成形光学系や波長板等の光学素子を設ける必要がなく、簡明な構成で、波長が200nm以下の深紫外レーザ光を出力する紫外レーザ装置を提供することができる。
As described above, the phase matching in the wavelength conversion
また、本構成形態の紫外レーザ装置LS2は、ファイバ増幅器23から出力された赤外レーザ光Laを、二つに分割して第1波長変換光学系30aと第2波長変換光学系30bとに入射させる構成になっている。これにより、レーザ光出力部1の構成、ひいては紫外レーザ装置全体の構成を簡明化し、200nm以下の深紫外レーザ光を出力する紫外レーザ装置を低コストで提供することができる。
Further, the ultraviolet laser device LS2 of this configuration form divides the infrared laser light La output from the
(第3構成形態)
次に、第3構成形態の紫外レーザ装置LS3について、図4を参照して説明する。本構成形態の紫外レーザ装置LS3は、第2波長変換光学系30bに入射させる赤外レーザ光の分岐位置が第2構成形態の紫外レーザ装置LS2と相違する点を除いて、他の構成は紫外レーザ装置LS2と同様である。すなわち、本構成形態の紫外レーザ装置LS3においては、第1波長変換光学系30aの光路の途中から赤外レーザ光を分岐して、第2波長変換光学系30bに入射させる構成としている。レーザ光出力部1、第1波長変換光学系30aを構成する波長変換光学素子31,32,33、第2波長変換光学系30bを構成する波長変換光学素子35,36等は、既述した第2構成形態の紫外レーザ装置LS2と同様である。そこで、図4における同様部分に同一番号を付して重複説明を省略し、紫外レーザ装置LS2と相違する部分を中心として簡潔に説明する。なお、図4においては、図3と同様にレンズ等の記載を省略しレーザ光の光路を主体として示している。
(Third configuration form)
Next, an ultraviolet laser device LS3 having a third configuration will be described with reference to FIG. The ultraviolet laser device LS3 of this configuration mode is different from the ultraviolet laser device LS2 of the second configuration mode except for the branching position of the infrared laser light incident on the second wavelength conversion
レーザ光出力部1においてレーザ光源13から出射され、ファイバ増幅器23より増幅された波長1934nmの赤外レーザ光Laは、第1波長変換光学系30aの波長変換光学素子31に入射する。
Infrared laser light La having a wavelength of 1934 nm emitted from the
第1波長変換光学系30aの光路上には、波長変換光学素子31を波長変換されずに透過した赤外レーザ光La′を分岐するダイクロイックミラーが設けられている。図4には、波長変換光学素子31と波長変換光学素子32との間にダイクロイックミラー47を設けた構成を例示する。ダイクロイックミラー47は、赤外レーザ光Laの波長帯域の光を反射し、967nm光の波長帯域の光を透過する波長選択性を有して構成される。
A dichroic mirror is provided on the optical path of the first wavelength conversion
そのため、波長変換光学素子31で発生した967nm光はダイクロイックミラー47を透過し、波長変換光学素子32に入射する。そして、波長変換光学素子32,33を透過する過程で順次波長変換され、波長241.8nmの第1紫外レーザ光Lv1が発生する。波長変換光学素子33で発生した第1紫外レーザ光Lv1は、ミラー45を介してダイクロイックミラー46の第1面に入射する。一方、波長変換光学素子31を波長変換されずに透過した赤外レーザ光La′は、ダイクロイックミラー47により反射され、ミラー44を介してダイクロイックミラー46の第2面に入射する。
Therefore, the 967 nm light generated by the wavelength conversion
既述したように、ダイクロイックミラー46は、第1紫外レーザ光Lv1の波長帯域の光を反射し、赤外レーザ光Laの波長帯域の光を透過する波長選択性を有して構成される。そのため、ダイクロイックミラー46の第1面に入射した第1紫外レーザ光Lv1は、ダイクロイックミラー46により反射され、第2波長変換光学系30bの波長変換光学素子35に入射する。また、ダイクロイックミラー46の第2面に入射した赤外レーザ光La′は、ダイクロイックミラー46を透過して第1紫外レーザ光Lv1と同軸に重ね合わされ、第2波長変換光学系30bの波長変換光学素子35に入射する。
As described above, the
なお、第1紫外レーザ光Lv1及び赤外レーザ光La′は、波長変換光学素子35に入射する際の偏光面が相互に直交するように設定する。例えば、赤外レーザ光La′は偏光面が紙面に直交するs偏光、第1紫外レーザ光Lv1は偏光面が紙面に平行なp偏光で波長変換光学素子35に入射するように設定する。例えば、ダイクロイックミラー47により分岐された光路の一方、例えば第2波長変換光学系30bに向かう光路に波長板48を配設し、赤外レーザ光La′の偏光面を90度回転させる。
The first ultraviolet laser beam Lv 1 and the infrared laser beam La ′ are set so that the planes of polarization when entering the wavelength conversion
以降の第2波長変換光学系30bの構成、第2波長変換光学系30bにおける波長変換過程等は、既述した第1,第2構成形態の紫外レーザ装置LS1,LS2と同様である。
The subsequent configuration of the second wavelength conversion
従って、紫外レーザ装置LS3においても、波長帯域が深紫外領域である波長変換光学素子35と波長変換光学素子36との間に、ビーム成形光学系や波長板等の光学素子を設ける必要がなく、簡明な構成で、波長が200nm以下の深紫外レーザ光を出力する紫外レーザ装置を提供することができる。また、本構成形態の紫外レーザ装置LS3は、ファイバ増幅器23から出力された赤外レーザ光Laを、第1波長変換光学系30aの光路の途中で分岐して第2波長変換光学系30bに入射させる構成になっている。これにより、レーザ光出力部1の構成、ひいては紫外レーザ装置全体の構成を簡明化し、200nm以下の深紫外レーザ光を出力する紫外レーザ装置を低コストで提供することができる。
Therefore, in the ultraviolet laser device LS3, it is not necessary to provide an optical element such as a beam shaping optical system or a wavelength plate between the wavelength conversion
(第4構成形態)
次に、第4構成形態の紫外レーザ装置LS4について、図5を参照して説明する。本構成形態の紫外レーザ装置LS4は、第1波長変換光学系30aを透過した赤外レーザ光を第2波長変換光学系30bに入射させる点を除いて、他の構成は基本的に第1〜第3構成形態のレーザ装置LS1〜LS3と同様である。すなわち、本構成形態の紫外レーザ装置LS4においては、第2波長変換光学系30bに入射する赤外レーザ光は、異なるレーザ光出力部で発生したり、レーザ光出力部から出力された赤外レーザ光を途中の光路で分岐したりせずに、第1波長変換光学系30aを透過した光を利用する。レーザ光出力部1、第1波長変換光学系30aを構成する波長変換光学素子31,32,33、第2波長変換光学系30bを構成する波長変換光学素子35,36等は、基本的には、既述した第2,第3構成形態の紫外レーザ装置LS2,LS3と同様に構成できる。そこで、図5における同様部分に同一番号を付して重複説明を省略し、本構成形態の要点について簡潔に説明する。なお、図3,図4と同様にレンズ等の記載を省略しレーザ光の光路を主体として示す。
(Fourth configuration form)
Next, an ultraviolet laser device LS4 having a fourth configuration will be described with reference to FIG. The ultraviolet laser device LS4 of the present configuration form is basically the same as the other configurations except that the infrared laser beam transmitted through the first wavelength conversion
レーザ光出力部1においてレーザ光源13から出射され、ファイバ増幅器23より増幅された波長1934nmの赤外レーザ光Laは、第1波長変換光学系30aに入射する。第1波長変換光学系30aには3つのは長変換光学素子31,32,33が直列に設けられている。波長変換光学素子31は、赤外レーザ光Laの第2高調波(967nm光)を発生する非線形光学結晶であり、PPLN結晶、PPLT結晶、LBO結晶が好適に用いられる。波長変換光学素子32は、967nm光の第2高調波(484nm光)を発生する非線形光学結晶であり、PPLT結晶、LBO結晶が好適に用いられる。波長変換光学素子33は484nm光の第2高調波(第1紫外レーザ光Lv1)を発生する非線形光学結晶であり、CLBO結晶が好適に用いられる。
Infrared laser light La having a wavelength of 1934 nm emitted from the
本構成形態においては、波長変換光学素子32としてPPLT結晶を用いた構成を例示する。波長変換光学素子32としてPPLT結晶を用いた場合には、発生する484nm光にウォークオフが生じない。そのため、第2波長変換光学系30bにおいて良好なビームの重ね合わせを実現できる。波長変換光学素子33で発生した第1紫外レーザ光Lv1及び波長変換光学素子31,32,33を透過した赤外レーザ光La′は、第2波長変換光学系30bに入射する。このとき、波長変換光学素子35に入射する第1紫外レーザ光Lv1及び赤外レーザ光La′は、両者の偏光面が相互に直交するように設定される。
In this configuration mode, a configuration using a PPLT crystal as the wavelength conversion
第2波長変換光学系30bには2つの波長変換光学素子35,36が設けられている。波長変換光学素子35は、和周波発生(SFG)により第1紫外レーザ光Lv1と赤外レーザ光La′との和周波を発生させる非線形光学結晶である。一方、本構成形態における波長変換光学素子35は、赤外レーザ光La′を異常光、第1紫外レーザ光Lv1を常光で入射し、第2紫外レーザ光Lv2を異常光として発生させる非線形光学結晶である。このような波長変換光学素子35として、CLBO結晶、CBO結晶、BBO結晶が例示される。ここでは、波長変換光学素子35としてCBO結晶を用いた構成を例示する。
Two wavelength conversion
波長変換光学素子35としてCBO結晶を用いた場合には、赤外レーザ光La′のウォークオフ角が10mrad、第2紫外レーザ光Lv2のウォークオフ角が18mrad(両者の角度差は8mrad)と小さいため、ビーム形状も比較的良好に保たれ、また実効非線形光学定数が1.29pm/Vと高いため、効率的に第2紫外レーザ光Lv2を発生することができる。波長変換光学素子35で発生した第2紫外レーザ光Lv2及び波長変換光学素子35を透過した赤外レーザ光赤外レーザ光La′は波長変換光学素子36に入射する。
When a CBO crystal is used as the wavelength conversion
波長変換光学素子36は、和周波発生(SFG)により、第2紫外レーザ光Lv2と第2の赤外レーザ光La2との和周波を発生させる非線形光学結晶である。また、波長変換光学素子36は、赤外レーザ光La′及び第2紫外レーザ光Lv2を常光(o)で入射し、深紫外レーザ光Loを異常光(e)として発生させる非線形光学結晶である。このような波長変換光学素子36として、CLBO結晶、LBO結晶、BBO結晶が例示される。ここではLBO結晶を用いた構成を例示する。波長変換光学素子36としてLBO結晶を用いた場合には、実効非線形光学定数はCLBO結晶の場合よりも低いが、発生する深紫外レーザ光Loのウォークオフ角はCLBO結晶の場合の約半分であり、良好なビーム形状の深紫外レーザ光Loを発生させることができる。
The wavelength conversion
第2紫外レーザ光Lv2と第2の赤外レーザ光La2との和周波を発生させる波長変換光学素子36の他の構成として、赤外レーザ光La′及び第2紫外レーザ光Lv2を異常光(e)で入射し、深紫外レーザ光Loを常光(o)として発生させる形態がある。このような波長変換光学素子36として、CBO結晶が例示される。波長変換光学素子36としてCBO結晶を用いた場合には、赤外レーザ光La′のウォークオフ角が17mrad、第2紫外レーザ光Lv2のウォークオフ角が39mrad程度発生するが、実効非線形光学定数が1.79pm/Vと高いため、比較的効率的に深紫外レーザ光Loを発生させることができる。
As another configuration of the wavelength conversion
以上説明した紫外レーザ装置LS4では、単一のレーザ光出力部で発生した赤外レーザ光を用い、分岐光路等を設けることなく直列に配置した波長変換光学素子を透過させて波長200nm以下の深紫外レーザ光を出力させることができる。また、個々の波長変換光学素子で発生するビームのウォークオフ角が概ね20mrad程度以下であることから、波長変換光学素子間に配設されるレンズを省略することも可能となる。いま、波長変換光学素子の結晶長をL、入射するレーザ光のビーム径をD、ウォークオフ角をρとしたとき、Lρ<Dであればレンズなしでも重ね合わせは実現できる。例えば、結晶長L=5mm、ウォークオフ角ρ=10mrad、ビーム径D=300μmのとき、Lρ=50μmであり、比較的良好な重ね合わせを実現できる。 In the ultraviolet laser device LS4 described above, infrared laser light generated by a single laser light output unit is used and transmitted through wavelength conversion optical elements arranged in series without providing a branching optical path or the like, and a depth of 200 nm or less. Ultraviolet laser light can be output. In addition, since the walk-off angle of the beam generated in each wavelength conversion optical element is approximately 20 mrad or less, it is possible to omit the lens disposed between the wavelength conversion optical elements. Now, assuming that the crystal length of the wavelength conversion optical element is L, the beam diameter of the incident laser beam is D, and the walk-off angle is ρ, if Lρ <D, superposition can be realized without a lens. For example, when the crystal length L = 5 mm, the walk-off angle ρ = 10 mrad, and the beam diameter D = 300 μm, Lρ = 50 μm, and a relatively good overlay can be realized.
さらに、レーザ光出力部1から出力される赤外レーザ光Laの集光スポット径(及びスポット位置)を適宜に設定することにより、波長変換光学素子間のレンズを全て省略することも可能である。例えば、レーザ光出力部1から出力される赤外レーザ光Laの集光スポット径(直径)がD=300μmになるように集光したとすると、このときコンフォーカル長(ビーム径が略一定とみなせる長さ範囲)は約73mmになる。波長変換光学素子31,32,33,35,36の各結晶長を5mmとすれば、これら5個の波長変換光学素子を直列に並べたときの長さは25mmであり、間にスペースを設けたとしても充分にコンフォーカル長の中に配置することができる。
Furthermore, all the lenses between the wavelength conversion optical elements can be omitted by appropriately setting the condensing spot diameter (and spot position) of the infrared laser light La output from the laser
従って、このような構成の紫外レーザ装置LS4によれば、極めて簡明な構成で、波長200nm以下の深紫外レーザ光を出力する紫外レーザ装置を提供することができる。 Therefore, according to the ultraviolet laser device LS4 having such a configuration, it is possible to provide an ultraviolet laser device that outputs a deep ultraviolet laser beam having a wavelength of 200 nm or less with a very simple configuration.
なお、以上説明した第1〜第4構成形態の実施例では、レーザ光出力部1から出力する赤外レーザ光の波長を1934nmとし、波長変換部3から出力する深紫外レーザ光の波長を193.4nmとした場合について、具体的な構成を例示した。しかし、本発明は係る具体例に限られるものではなく、赤外レーザ光の波長、深紫外レーザ光の波長や、第1波長変換光学系30a、第2波長変換光学系30bの構成等は、適宜変更することができる。
In the examples of the first to fourth configuration modes described above, the wavelength of the infrared laser light output from the laser
以上説明したような紫外レーザ装置LS(LS1〜LS4)は、小型軽量であるとともに取り扱いが容易であり、露光装置や光造形装置等の光加工装置、フォトマスクやウェハ等の検査装置、顕微鏡や望遠鏡等の観察装置、測長器や形状測定器等の測定装置、光治療装置などのシステムに好適に適用することができる。 The ultraviolet laser devices LS (LS1 to LS4) as described above are small and light and easy to handle. Optical processing devices such as exposure devices and stereolithography devices, inspection devices such as photomasks and wafers, microscopes, The present invention can be suitably applied to systems such as observation devices such as telescopes, measuring devices such as length measuring devices and shape measuring devices, and phototherapy devices.
次に、紫外レーザ装置LS(LS1〜LS4)を備えたシステムの第1の適用例として、半導体製造や液晶パネル製造等のフォトリソグラフィエ程で用いられる露光装置について、その概要構成を示す図6を参照して説明する。露光装置100は、原理的には写真製版と同じであり、石英ガラス製のフォトマスク113に精密に描かれたデバイスパターンを、フォトレジストを塗布した半導体ウェハやガラス基板などの露光対象物115に光学的に投影して転写する。
Next, as a first application example of a system including the ultraviolet laser device LS (LS1 to LS4), FIG. 6 shows a schematic configuration of an exposure apparatus used in a photolithography process such as semiconductor manufacturing or liquid crystal panel manufacturing. Will be described with reference to FIG. The
露光装置100は、上述した紫外レーザ装置LSと、照明光学系102と、フォトマスク113を保持するマスク支持台103と、投影光学系104と、露光対象物115を保持する露光対象物支持テーブル105と、露光対象物支持テーブル105を水平面内で移動させる駆動機構106とを備えて構成される。照明光学系102は複数のレンズ群からなり、紫外レーザ装置LSから出力された深紫外レーザ光を、マスク支持台103に保持されたフォトマスク113に照射する。投影光学系104も複数のレンズ群により構成され、フォトマスク113を透過した光を露光対象物支持テーブル上の露光対象物115に投影する。
The
このような構成の露光装置100においては、紫外レーザ装置LSから出力された深紫外レーザ光が照明光学系102に入力され、所定光束に調整された深紫外レーザ光がマスク支持台103に保持されたフォトマスク113に照射される。フォトマスク113を通過した光はフォトマスク113に描かれたデバイスパターンの像を有しており、この光が投影光学系104を介して露光対象物支持テーブル105に保持された露光対象物115の所定位置に照射される。これにより、フォトマスク113のデバイスパターンの像が、半導体ウェハや液晶パネル等の露光対象物115の上に所定倍率で結像露光される。
In the
このような露光装置100は、簡明な構成で、高出力の深紫外レーザ光Loを出力可能な紫外レーザ装置LSを備えている。そのため、簡明な構成の露光装置を提供することができる。
Such an
次に、紫外レーザ装置LS(LS1〜LS4)を備えたシステムの第2の適用例として、フォトマスクや液晶パネル、ウェハ等(被検物)の検査工程で使用される検査装置について、その概要構成を示す図7を参照して説明する。図7に例示する検査装置200は、フォトマスク等の光透過性を有する被検物213に描かれた微細なデバイスパターンの検査に好適に使用される。
Next, as a second application example of the system including the ultraviolet laser device LS (LS1 to LS4), an overview of an inspection device used in an inspection process of a photomask, a liquid crystal panel, a wafer, or the like (test object). The configuration will be described with reference to FIG. An
検査装置200は、前述した紫外レーザ装置LSと、照明光学系202と、被検物213を保持する被検物支持台203と、投影光学系204と、被検物213からの光を検出するTDI(Time Delay Integration)センサ215と、被検物支持台203を水平面内で移動させる駆動機構206とを備えて構成される。照明光学系202は複数のレンズ群からなり、紫外レーザ装置LSから出力された深紫外レーザ光を、所定光束に調整して被検物支持台203に保持された被検物213に照射する。投影光学系204も複数のレンズ群により構成され、被検物213を透過した光をTDIセンサ215に投影する。
The
このような構成の検査装置200においては、紫外レーザ装置LSから出力された深紫外レーザ光が照明光学系202に入力され、所定光束に調整された深紫外レーザ光が被検物支持台203に保持されたフォトマスク等の被検物213に照射される。被検物213からの光(本構成例においては透過光)は、被検物213に描かれたデバイスパターンの像を有しており、この光が投影光学系204を介してTDIセンサ215に投影され結像する。このとき、駆動機構206による被検物支持台203の水平移動速度と、TDIセンサ215の転送クロックとは同期して制御される。
In the
そのため、被検物213のデバイスパターンの像がTDIセンサ215により検出され、このようにして検出された被検物213の検出画像と、予め設定された所定の参照画像とを比較することにより、被検物に描かれた微細パターンの欠陥が抽出される。なお、被検物213がウェハ等のように光透過性を有さない場合には、被検物からの反射光を投影光学系204に入射してTDIセンサ215に導くことにより、同様に構成することができる。
Therefore, an image of the device pattern of the
このような検査装置200は、簡明な構成で、高出力の深紫外レーザ光Loを出力可能な紫外レーザ装置LSを備えている。そのため、簡明な構成の検査装置を提供することができる。
Such an
LS 紫外レーザ装置
LS1 第1構成形態の紫外レーザ装置
LS2 第2構成形態の紫外レーザ装置
LS3 第3構成形態の紫外レーザ装置
LS4 第4構成形態の紫外レーザ装置
La,La′ 赤外レーザ光
La1 第1の赤外レーザ光 La2 第2の赤外レーザ光
Lv1 第1紫外レーザ光 Lv2 第2紫外レーザ光
Lo 深紫外レーザ光
1 レーザ光出力部
1a 第1レーザ光出力部 1b 第2レーザ光出力部
11 第1レーザ光源 12 第2レーザ光源
13 レーザ光源
21 第1ファイバ増幅器 22 第2ファイバ増幅器
23 ファイバ増幅器
3 波長変換部 30 波長変換光学系
30a 第1波長変換光学系 30b 第2波長変換光学系
31,32,33,35,36 波長変換光学素子
41 ダイクロイックミラー 43 ビームスプリッタ
46 ダイクロイックミラー 47 ダイクロイックミラー
100 露光装置
102 照明光学系 103 マスク支持台
104 投影光学系 105 露光対象物支持テーブル
113 フォトマスク 115 露光対象物
200 検査装置
202 照明光学系 203 被検物支持台
204 投影光学系 213 被検物
215 TDIセンサ
LS Ultraviolet laser device LS1 Ultraviolet laser device LS2 in the first configuration form Ultraviolet laser device LS3 in the second configuration form Ultraviolet laser device LS4 in the third configuration form Ultraviolet laser device La, La ′ in the fourth configuration form Infrared laser light La 1 First infrared laser beam La 2 Second infrared laser beam Lv 1 First ultraviolet laser beam Lv 2 Second ultraviolet laser beam Lo Deep
Claims (13)
前記レーザ光出力部から出力された前記赤外レーザ光を複数の波長変換光学素子により順次波長変換して前記赤外レーザ光の第8高調波である第1紫外レーザ光を発生させる第1波長変換光学系と、
前記レーザ光出力部から出力された前記赤外レーザ光及び前記第1波長変換光学系により発生された前記第1紫外レーザ光が入射する第2波長変換光学系とを備え、
前記第2波長変換光学系は、
前記第1紫外レーザ光と前記赤外レーザ光との和周波発生により第2紫外レーザ光を発生させる第1の波長変換光学素子と、
前記第2紫外レーザ光と前記第1の波長変換光学素子を透過した前記赤外レーザ光との和周波発生により波長が200nm以下の深紫外レーザ光を発生させる第2の波長変換光学素子とを有し、
前記第1の波長変換光学素子における位相整合は、前記赤外レーザ光を常光、前記第1紫外レーザ光を異常光とし、前記第2紫外レーザ光を常光として発生させるタイプII位相整合である
ことを特徴とする紫外レーザ装置。 A laser beam output unit that outputs infrared laser beam having a wavelength in a band of 1800 to 2000 nm;
A first wavelength that sequentially converts the wavelength of the infrared laser beam output from the laser beam output unit by a plurality of wavelength conversion optical elements to generate a first ultraviolet laser beam that is an eighth harmonic of the infrared laser beam. A conversion optical system;
A second wavelength conversion optical system on which the infrared laser light output from the laser light output unit and the first ultraviolet laser light generated by the first wavelength conversion optical system are incident;
The second wavelength conversion optical system includes:
A first wavelength conversion optical element that generates a second ultraviolet laser beam by generating a sum frequency of the first ultraviolet laser beam and the infrared laser beam;
A second wavelength conversion optical element that generates deep ultraviolet laser light having a wavelength of 200 nm or less by generating a sum frequency of the second ultraviolet laser light and the infrared laser light transmitted through the first wavelength conversion optical element; Yes, and
The phase matching in the first wavelength conversion optical element is type II phase matching in which the infrared laser light is ordinary light, the first ultraviolet laser light is abnormal light, and the second ultraviolet laser light is generated as ordinary light. An ultraviolet laser device characterized by the above.
前記レーザ光出力部から出力された前記赤外レーザ光を複数の波長変換光学素子により順次波長変換して前記赤外レーザ光の第8高調波である第1紫外レーザ光を発生させる第1波長変換光学系と、 A first wavelength that sequentially converts the wavelength of the infrared laser beam output from the laser beam output unit by a plurality of wavelength conversion optical elements to generate a first ultraviolet laser beam that is an eighth harmonic of the infrared laser beam. A conversion optical system;
前記レーザ光出力部から出力された前記赤外レーザ光及び前記第1波長変換光学系により発生された前記第1紫外レーザ光が入射する第2波長変換光学系とを備え、 A second wavelength conversion optical system on which the infrared laser light output from the laser light output unit and the first ultraviolet laser light generated by the first wavelength conversion optical system are incident;
前記第2波長変換光学系は、 The second wavelength conversion optical system includes:
前記第1紫外レーザ光と前記赤外レーザ光との和周波発生により第2紫外レーザ光を発生させる第1の波長変換光学素子と、 A first wavelength conversion optical element that generates a second ultraviolet laser beam by generating a sum frequency of the first ultraviolet laser beam and the infrared laser beam;
前記第2紫外レーザ光と前記第1の波長変換光学素子を透過した前記赤外レーザ光との和周波発生により波長が200nm以下の深紫外レーザ光を発生させる第2の波長変換光学素子とを有し、 A second wavelength conversion optical element that generates deep ultraviolet laser light having a wavelength of 200 nm or less by generating a sum frequency of the second ultraviolet laser light and the infrared laser light transmitted through the first wavelength conversion optical element; Have
前記第1の波長変換光学素子における位相整合は、前記赤外レーザ光を異常光、前記第1紫外レーザ光を常光とし、前記第2紫外レーザ光を異常光として発生させるタイプII位相整合であり、 The phase matching in the first wavelength conversion optical element is type II phase matching in which the infrared laser light is abnormal light, the first ultraviolet laser light is ordinary light, and the second ultraviolet laser light is generated as abnormal light. ,
前記第1の波長変換光学素子はCBO結晶である The first wavelength conversion optical element is a CBO crystal.
ことを特徴とする紫外レーザ装置。An ultraviolet laser device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の紫外レーザ装置。The ultraviolet laser device according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項1または2に記載の紫外レーザ装置。The ultraviolet laser device according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の紫外レーザ装置。 The ultraviolet laser apparatus according to claim 1, wherein the laser light output unit includes a thulium-doped fiber amplifier.
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の紫外レーザ装置。 9. The infrared laser light output from the laser light output unit passes through the first wavelength conversion optical system and enters the second wavelength conversion optical system. The ultraviolet laser device according to item.
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の紫外レーザ装置。 The said infrared laser beam output from the said laser beam output part is branched in the middle of an optical path, and injects into the said 2nd wavelength conversion optical system, It is any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. Ultraviolet laser device.
波長が1800〜2000nmの帯域にある第1の前記赤外レーザ光を出力する第1レーザ光出力部と、
波長が1800〜2000nmの帯域にある第2の前記赤外レーザ光を出力する第2レーザ光出力部とを有し、
前記第1レーザ光出力部から出力された前記第1の赤外レーザ光が前記第1波長変換光学系に入射し、前記第2レーザ光出力部から出力された前記第2の赤外レーザ光が前記第2波長変換光学系に入射する
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の紫外レーザ装置。 The laser beam output unit is
A first laser beam output unit that outputs the first infrared laser beam having a wavelength in a band of 1800 to 2000 nm;
A second laser beam output unit that outputs the second infrared laser beam having a wavelength in a band of 1800 to 2000 nm,
The first infrared laser beam output from the first laser beam output unit is incident on the first wavelength conversion optical system, and the second infrared laser beam output from the second laser beam output unit. Is incident on the second wavelength conversion optical system. 9. The ultraviolet laser device according to claim 1, wherein
所定の露光パターンが形成されたフォトマスクを保持するマスク支持部と、
露光対象物を保持する露光対象物支持部と、
前記紫外レーザ装置から出力された前記深紫外レーザ光を前記マスク支持部に保持されたフォトマスクに照射する照明光学系と、
前記フォトマスクを透過した光を露光対象物支持部に保持された露光対象物に投影する投影光学系と
を備えたことを特徴とする露光装置。 The ultraviolet laser device according to any one of claims 1 to 11,
A mask support for holding a photomask on which a predetermined exposure pattern is formed;
An exposure object support for holding the exposure object;
An illumination optical system for irradiating the photomask held by the mask support with the deep ultraviolet laser light output from the ultraviolet laser device;
An exposure apparatus comprising: a projection optical system that projects light transmitted through the photomask onto an exposure target held by an exposure target support.
被検物を保持する被検物支持部と、
前記紫外レーザ装置から出力された前記深紫外レーザ光を前記被検物支持部に保持された被検物に照射する照明光学系と、
前記被検物からの光を検出する検出器と
を備えたことを特徴とする検査装置。 The ultraviolet laser device according to any one of claims 1 to 11,
An object support for holding the object;
An illumination optical system for irradiating the test object held by the test object support portion with the deep ultraviolet laser light output from the ultraviolet laser device;
An inspection apparatus comprising: a detector that detects light from the test object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012171991A JP6016086B2 (en) | 2012-08-02 | 2012-08-02 | Ultraviolet laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus equipped with the ultraviolet laser apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012171991A JP6016086B2 (en) | 2012-08-02 | 2012-08-02 | Ultraviolet laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus equipped with the ultraviolet laser apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014032277A JP2014032277A (en) | 2014-02-20 |
JP6016086B2 true JP6016086B2 (en) | 2016-10-26 |
Family
ID=50282143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012171991A Active JP6016086B2 (en) | 2012-08-02 | 2012-08-02 | Ultraviolet laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus equipped with the ultraviolet laser apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6016086B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6349924B2 (en) * | 2014-04-28 | 2018-07-04 | 株式会社ニコン | Pattern drawing device |
KR102060289B1 (en) * | 2014-04-28 | 2019-12-27 | 가부시키가이샤 니콘 | Pattern drawing device |
JP2015210517A (en) * | 2014-09-09 | 2015-11-24 | 株式会社ニコン | Pattern drawing apparatus, pattern drawing method, and device manufacturing method |
WO2016121090A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | ギガフォトン株式会社 | Solid-state laser system |
JP7193808B2 (en) | 2018-03-28 | 2022-12-21 | ギガフォトン株式会社 | Wavelength conversion system |
JP6587026B2 (en) * | 2018-10-30 | 2019-10-09 | 株式会社ニコン | Pattern exposure equipment |
JP2020021078A (en) * | 2019-09-03 | 2020-02-06 | 株式会社ニコン | Pattern drawing device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004086193A (en) * | 2002-07-05 | 2004-03-18 | Nikon Corp | Light source device and light irradiation apparatus |
EP1750172B1 (en) * | 2004-05-26 | 2013-04-24 | Nikon Corporation | Wavelength converting optical system |
US7627007B1 (en) * | 2004-08-25 | 2009-12-01 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Non-critical phase matching in CLBO to generate sub-213nm wavelengths |
KR20130119416A (en) * | 2010-06-17 | 2013-10-31 | 가부시키가이샤 니콘 | Ultraviolet laser device |
-
2012
- 2012-08-02 JP JP2012171991A patent/JP6016086B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014032277A (en) | 2014-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6016086B2 (en) | Ultraviolet laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus equipped with the ultraviolet laser apparatus | |
JP6311720B2 (en) | LASER DEVICE, EXPOSURE DEVICE AND INSPECTION DEVICE EQUIPPED WITH THE LASER DEVICE | |
JP4640029B2 (en) | Wavelength conversion optical system, laser light source, exposure apparatus, specimen inspection apparatus, and polymer crystal processing apparatus | |
JP2000200747A (en) | Laser device, exposure system and method using laser device | |
US9608400B2 (en) | Laser device, and exposure device and inspection device provided with laser device | |
JP2013156448A (en) | Laser device, exposure device and inspection device | |
US9429850B2 (en) | Laser device, and exposure device and inspection device provided with laser device | |
JP6016124B2 (en) | Pulse laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus | |
JP6020441B2 (en) | UV laser equipment | |
JP2012150186A (en) | Output wavelength selection type laser apparatus | |
JP6299589B2 (en) | Ultraviolet laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus equipped with the ultraviolet laser apparatus | |
JP2012252289A (en) | Laser device, exposure apparatus, and inspection apparatus | |
JP2014036152A (en) | Fiber laser, laser device including fiber laser, exposure device and inspection device | |
JP2013044764A (en) | Laser device, method for suppressing photorefractive effect of quasi-phase-matching wavelength conversion optical element, exposure device, and inspection device | |
JP2015180903A (en) | Laser device, and exposure device and inspection device comprising the laser device | |
JP2013007931A (en) | Laser device, exposure device and inspecting device | |
JP5825642B2 (en) | Light source device, inspection device, and wavelength conversion method | |
JP2015180902A (en) | Laser device, and exposure device and inspection device comprising the laser device | |
JP2013004597A (en) | Laser device, exposure apparatus with laser device and inspection apparatus | |
JP2012014047A (en) | Wavelength conversion optical system and laser device | |
JP5780457B2 (en) | Laser apparatus, exposure apparatus equipped with laser apparatus, and inspection apparatus | |
JP2005326522A (en) | Polarization beam splitter, optical separator, exposing device, laser system, mask inspecting instrument, and processing system of macromolecule crystal | |
KR101187610B1 (en) | Wavelength conversion optical system, laser light source, exposure apparatus, object inspection device, and polymer crystal processing apparatus | |
JP2005351919A (en) | Wavelength conversion optical system, laser apparatus and mask defect inspecting machine | |
JP5397773B2 (en) | Light source device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150430 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160323 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160902 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160915 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6016086 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |