CN114174911A - 激光系统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激光系统配置有：第1容器，其收纳保持第1非线性晶体的第1晶体保持架和第1加热器，包含供激光入射的第1入射窗口和供通过第1非线性晶体后的激光出射的第1出射窗口；第2容器，其收纳保持第2非线性晶体的第2晶体保持架和第2加热器，包含供激光入射的第2入射窗口和供通过第2非线性晶体后的激光出射的第2出射窗口；以及载台，其保持第1容器和第2容器。控制器控制载台，使第1非线性晶体从激光的光路上脱离，使第2非线性晶体插入到激光的光路上。

Description

激光系统和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及激光系统和电子器件的制造方法。
背景技术
随着半导体集成电路的微细化和高集成化，在半导体曝光装置中要求分辨率的提高。下面，将半导体曝光装置简称为“曝光装置”。因此，从曝光用光源输出的光的短波长化得以发展。在曝光用光源中代替现有的汞灯而使用气体激光装置。当前，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长为248nm的紫外线的KrF准分子激光装置、以及输出波长为193nm的紫外线的ArF准分子激光装置。
作为当前的曝光技术，如下的液浸曝光已经实用化：利用液体充满曝光装置侧的投影透镜与晶片之间的间隙，通过改变该间隙的折射率，使曝光用光源的外观的波长变短。在使用ArF准分子激光装置作为曝光用光源进行液浸曝光的情况下，对晶片照射等效的波长为134nm的紫外光。将该技术称为ArF液浸曝光。ArF液浸曝光也被称为ArF液浸光刻。
KrF、ArF准分子激光装置的自然振荡中的谱线宽度较宽，大约为350～400pm，因此，通过曝光装置侧的投影透镜缩小地投影到晶片上的激光(紫外线光)产生色差，分辨率降低。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。谱线宽度也被称为谱宽度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内设置具有窄带化元件的窄带化部(Line Narrow Module)，通过该窄带化部实现谱宽度的窄带化。另外，窄带化元件也可以是标准具或光栅等。将这种谱宽度被窄带化的激光装置称为窄带化激光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第6418752号
发明内容
本公开的1个观点的激光系统具有：固体激光装置，其输出激光；第1晶体保持架，其保持被配置于激光的光路上的第1非线性晶体；第1加热器，其对第1非线性晶体进行加热；第1容器，其收纳第1加热器和第1晶体保持架，包含供激光入射的第1入射窗口和供激光出射的第1出射窗口；第1气体导入管，其向第1容器内导入第1气体；第1气体排出管，其排出第1容器内的第1气体；第2晶体保持架，其保持被配置于激光的光路外的第2非线性晶体；第2加热器，其对第2非线性晶体进行加热；第2容器，其收纳第2加热器和第2晶体保持架，包含在被配置于激光的光路上的情况下供激光入射的第2入射窗口和供激光出射的第2出射窗口；第2气体导入管，其向第2容器内导入第1气体；第2气体排出管，其排出第2容器内的第1气体；载台，其保持第1容器和第2容器；以及控制器，其控制载台，使第1非线性晶体从激光的光路上脱离，使第2非线性晶体插入到激光的光路上。
本公开的1个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤：通过激光系统生成准分子激光，将准分子激光输出到曝光装置，在曝光装置内在感光基板上曝光准分子激光，以制造电子器件，激光系统包含：固体激光装置，其输出激光；第1晶体保持架，其保持被配置于激光的光路上的第1非线性晶体；第1加热器，其对第1非线性晶体进行加热；第1容器，其收纳第1加热器和第1晶体保持架，包含供激光入射的第1入射窗口和供激光出射的第1出射窗口；第1气体导入管，其向第1容器内导入第1气体；第1气体排出管，其排出第1容器内的第1气体；第2晶体保持架，其保持被配置于激光的光路外的第2非线性晶体；第2加热器，其对第2非线性晶体进行加热；第2容器，其收纳第2加热器和第2晶体保持架，包含在被配置于激光的光路上的情况下供激光入射的第2入射窗口和供激光出射的第2出射窗口；第2气体导入管，其向第2容器内导入第1气体；第2气体排出管，其排出第2容器内的第1气体；载台，其保持第1容器和第2容器；控制器，其控制载台，使第1非线性晶体从激光的光路上脱离，使第2非线性晶体插入到激光的光路上；以及准分子放大器，其对从第1出射窗口或第2出射窗口出射的激光进行放大。
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是概略地示出激光系统的结构例的图。
图2是示出波长转换系统的一例的结构图。
图3是概略地示出实施方式1的固体激光器系统的结构的图。
图4是示出从图3所示的状态起可动部移动后的状态的图。
图5是示出固体激光器系统的控制方法的一例的流程图。
图6是示出第2CLBO晶体的激光的入射面的图。
图7是概略地示出实施方式2的固体激光器系统的结构的图。
图8是示出从图7所示的状态起可动部移动后的状态的图。
图9是概略地示出曝光装置的结构例的图。
具体实施方式
-目录-
1.用语的说明
2.激光系统的概要
2.1 结构
2.1.1 激光系统的结构
2.1.2 波长转换系统的结构
2.2 动作
3.课题
4.实施方式1
4.1 结构
4.2 动作
4.2.1 晶体更换的控制
4.2.2 预备单元的准备开始时机的判断
4.3 作用/效果
5.实施方式2
5.1 结构
5.2 动作
5.3 作用/效果
6.电子器件的制造方法
7.其他
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.用语的说明
如下定义本说明书中使用的用语。
“混合激光装置”是指如下的装置：在具有振荡级(主振荡器)和放大级(放大装置)的2级激光装置中，在振荡级具有固体激光装置，在放大级具有准分子激光装置。“准分子放大器”是指放大级使用的准分子激光装置。
在本说明书中的“垂直”或“正交”这样的用语中可以包含技术意义上能够视为与实质上垂直或实质上正交相同的范围的大致垂直或大致正交的概念。
2.激光系统的概要
2.1结构
2.1.1激光系统的结构
图1是概略地示出固体激光器系统1的结构例的图。固体激光器系统1包含输出第1脉冲激光的第1固体激光装置10、输出第2脉冲激光的第2固体激光装置12、波长转换系统14、同步电路部20和控制部22。
这里，将激光的行进方向定义为“Z方向”。与Z方向垂直的一个方向被定义为“V方向”，与V方向和Z方向垂直的方向被定义为“H方向”。
第1固体激光装置10包含第1半导体激光器24、第1半导体光放大器SOA26、Yb光纤放大器系统28、Yb：YAG(Yttrium Aluminum Garnet：钇铝石榴石)晶体放大器30和LBO(LiB3O5)晶体32。
第1半导体激光器24(在图1中表记为半导体激光器1)是单纵模的激光器，通过CW振荡或脉冲振荡而出射波长大约为1030nm的种子光。第1半导体激光器24例如可以是分布反馈型(DFB：Distributed Feedback)的半导体激光器。
第1半导体光放大器SOA26(在图1中表记为半导体光放大器SOA1)是如下的半导体元件：在未图示的电流控制器中，通过在半导体流过脉冲电流，将CW或脉冲的种子光转换为规定的脉冲宽度的脉冲激光。
Yb光纤放大器系统28包含被掺杂有Yb的多级的光纤放大器28A、以及通过CW振荡而出射激励光并将该激励光供给到各光纤放大器28A的未图示的CW激励半导体激光器。
Yb：YAG晶体放大器30是被掺杂有Yb的YAG晶体。此外，LBO晶体32是非线性晶体。
另一方面，第2固体激光装置12包含第2半导体激光器36(在图1中表记为半导体激光器2)、第2半导体光放大器SOA38(在图1中表记为半导体光放大器SOA2)、以及Er光纤放大器系统40。
第2半导体激光器36是单纵模的激光器，通过CW振荡或脉冲振荡而出射波长大约为1553nm的种子光。第2半导体激光器36例如可以是分布反馈型(DFB)的半导体激光器。
第2半导体光放大器SOA38是如下的半导体元件：在未图示的电流控制器中，通过在半导体流过脉冲电流，将CW或脉冲的种子光转换为规定的脉冲宽度的脉冲激光。
Er光纤放大器系统40包含均被掺杂有Er和Yb的多级的光纤放大器40A、以及通过CW振荡而出射激励光并将该激励光供给到各光纤放大器40A的未图示的CW激励半导体激光器。
波长转换系统14包含作为壳体的波长转换箱42、第1窗口44、第2窗口46和第3窗口48。此外，波长转换系统14在波长转换箱42的内部包含第1CLBO(CsLiB6O10)晶体50、第2CLBO晶体52、第3CLBO晶体54、第1高反射镜56、第2高反射镜58、第1分色镜60、第2分色镜62、第3分色镜64、第1HVθ台66和第2HVθ台68。
波长转换箱42是本公开的“第3容器”的一例。第1窗口44和第2窗口46被配置于波长转换箱42的入射侧。此外，第3窗口48被配置于波长转换箱42的出射侧。
第1窗口44、第1CLBO晶体50、第1分色镜60、第2CLBO晶体52、第2分色镜62、第3CLBO晶体54和第3分色镜64按照该顺序被配置于脉冲激光的光路上。
第1高反射镜56被配置成，使从第2固体激光装置12输出且从第2窗口46入射的第2脉冲激光高反射，而入射到第1分色镜60。
第1CLBO晶体50(在图1中表记为CLBO1)是利用从第1固体激光装置10输出且从第1窗口44入射的波长大约为515nm的脉冲激光生成波长大约为258nm的第1脉冲激光的非线性晶体。第1CLBO晶体50是本公开的“第1非线性晶体”的一例。
第1分色镜60被涂敷有膜，该膜使波长大约为258nm的第1脉冲激光高透过，并且使波长大约为1553nm的第2脉冲激光高反射。第1分色镜60被配置成，第1脉冲激光和第2脉冲激光在使彼此的光路轴一致的状态下入射到第2CLBO晶体52。
第2CLBO晶体52(在图1中表记为CLBO2)是利用入射的第1脉冲激光和第2脉冲激光生成波长大约为221nm的和频的脉冲激光的非线性晶体。
第2分色镜62被涂敷有膜，该膜使波长大约为258nm的第1脉冲激光高反射，使波长大约为1553nm的第2脉冲激光和由第2CLBO晶体52生成的波长大约为221nm的脉冲激光高透过。
第3CLBO晶体54(在图1中表记为CLBO3)是根据入射的波长大约为1553nm的第2脉冲激光和波长大约为221nm的脉冲激光生成波长大约为193nm的和频的脉冲激光的非线性晶体。
第3分色镜64被涂敷有膜，该膜使波长大约为1553nm的第2脉冲激光和波长大约为221nm的脉冲激光高透过，使波长大约为193nm的脉冲激光高反射。
第2高反射镜58被配置成，使波长大约为193nm的脉冲激光经由第3窗口48从波长转换系统14输出。
第2CLBO晶体52和第3CLBO晶体54经由第1晶体保持架90分别被配置于第1HVθ台66和第2HVθ台68。第1HVθ台66和第2HVθ台68分别在H轴方向和V轴方向上移动，并且以H轴为中心旋转。
同步电路部20以能够分别控制第1半导体光放大器SOA26和第2半导体光放大器SOA38的方式连接有信号线。
控制部22具有未图示的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)和输入输出接口等。控制部22以能够分别控制同步电路部20、第1HVθ台66和第2HVθ台68的方式连接有信号线。此外，控制部22以能够通信的方式与被设置于固体激光器系统1的外部的外部装置控制部98连接。控制部22是本公开的“控制器”的一例。
2.1.2波长转换系统的结构
图2是示出波长转换系统14的一例的结构图。在图2中，将图中右方向定义为X方向，将与X方向正交的图中上方向定义为Y方向，将与X方向和Y方向正交的方向定义为Z方向。波长转换系统14的波长转换箱42除了包含所述第1窗口44、第2窗口46和第3窗口48以外，还包含第1吹扫气体入口配管70和第1吹扫气体出口配管72。
第1吹扫气体入口配管70和第1吹扫气体出口配管72分别连通波长转换箱42的内部和外部。第1吹扫气体入口配管70例如与供给N2气体作为吹扫气体的未图示的瓶连接。第1吹扫气体入口配管70是本公开的“第3气体导入管”的一例。第1吹扫气体出口配管72是本公开的“第3气体排出管”的一例。此外，N2气体是本公开的“第2气体”的一例。
此外，波长转换箱42在内部除了包含所述第1高反射镜56和第1分色镜60以外，还包含第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76和第3CLBO晶体单元78。另外，在图2中，省略第2高反射镜58、第2分色镜62、第3分色镜64、第1HVθ台66和第2HVθ台68的图示。
第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76和第3CLBO晶体单元78分别具有所述第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52和第3CLBO晶体54。
第1CLBO晶体单元74包含第1容器80、第2吹扫气体入口配管86、第2吹扫气体出口配管88、第1晶体保持架90和第1加热器92。
第2吹扫气体入口配管86连通波长转换箱42的外部和第1容器80的内部。第2吹扫气体入口配管86例如与对第1CLBO晶体50供给作为惰性气体的Ar气体、He气体的未图示的瓶连接。在图2所示的例子中，第2吹扫气体入口配管86与作为吹扫气体的Ar气体的瓶连接。第2吹扫气体入口配管86是本公开的“第1气体导入管”的一例。此外，Ar气体是本公开的“第1气体”的一例。
第2吹扫气体出口配管88连通第1容器80的内部和波长转换箱42的内部。第2吹扫气体出口配管88是本公开的“第1气体排出管”的一例。
第1容器80包含第1入射窗口82和第1出射窗口84。第1容器80在波长转换箱42的入射侧配置有第1入射窗口82，在出射侧配置有第1出射窗口84。
此外，第1容器80收纳第1晶体保持架90和第1加热器92。第1晶体保持架90是保持第1CLBO晶体50的保持部件。第1加热器92是对第1CLBO晶体50进行加热的加热部件。
另外，第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76和第3CLBO晶体单元78的结构是共通的，因此，省略第2CLBO晶体单元76和第3CLBO晶体单元78的结构的说明。
进而，波长转换系统14包含被配置于波长转换箱42的外部的温度调节器94。温度调节器94被设置于控制部22(参照图1)。温度调节器94与第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78的各第1加热器92连接。
2.2动作
对固体激光器系统1的动作进行说明。这里，温度调节器94对第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78的各第1加热器92进行控制，预先将第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52、第3CLBO晶体54加热到150℃。此外，在第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78的内部，预先通过各个第2吹扫气体入口配管86和第2吹扫气体出口配管88吹扫Ar气体。
进而，在波长转换箱42的内部，预先通过第1吹扫气体入口配管70和第1吹扫气体出口配管72吹扫N2气体。
控制部22在未图示的RAM中展开未图示的ROM中存储的控制程序等各种程序，通过未图示的CPU执行RAM中展开的程序。
控制部22在从外部装置控制部98接收到激光振荡准备信号和目标振荡波长时，使第1半导体激光器24、被设置于Yb光纤放大器系统28的未图示的CW激励半导体激光器、第2半导体激光器36、被设置于Er光纤放大器系统40的未图示的CW激励半导体激光器进行CW或脉冲振荡。
此外，控制部22在从外部装置控制部98接收到发光触发时，向同步电路部20发送触发信号Tr1。
从控制部22接收到触发信号Tr1的同步电路部20向第1半导体光放大器SOA26和第2半导体光放大器SOA38分别发送控制信号。
第1固体激光装置10通过第1半导体光放大器SOA26将从第1半导体激光器24输出的波长大约为1030nm的激光转换和放大成规定的脉冲宽度，作为脉冲状的种子光入射到Yb光纤放大器系统28。
Yb光纤放大器系统28和Yb：YAG晶体放大器30对脉冲状的种子光进行放大。LBO晶体32根据该被放大的脉冲激光生成波长大约为515nm的脉冲激光。
从第1固体激光装置10输出的波长大约为515nm的脉冲激光经由波长转换系统14的第1窗口44入射到第1CLBO晶体50。
第1CLBO晶体50利用入射的波长大约为515nm的脉冲激光生成波长大约为258nm的第1脉冲激光，使其入射到第1分色镜60。
另一方面，第2固体激光装置12通过第2半导体光放大器SOA38将从第2半导体激光器36输出的波长大约为1553nm的CW或脉冲振荡激光转换和放大成规定的脉冲宽度，入射到Er光纤放大器系统40。Er光纤放大器系统40进一步对脉冲状的种子光进行放大。
从第2固体激光装置12输出的波长大约为1553nm的第2脉冲激光经由波长转换系统14的第2窗口46入射到第1高反射镜56。第1高反射镜56使入射的第2脉冲激光高反射，使其入射到第1分色镜60。
同步电路部20根据触发信号Tr1，在规定的时机将规定的脉冲宽度的信号发送到第1半导体光放大器SOA26和第2半导体光放大器SOA38。该规定的脉冲宽度在波长转换系统14中被调整成，使波长大约为193nm的脉冲激光成为期望的脉冲宽度。通过调节该脉冲宽度，能够调节波长大约为193nm的脉冲激光的脉冲宽度。此外，规定的时机被调整成，使从第1CLBO晶体50输出的第1脉冲激光和从Er光纤放大器系统40输出的第2脉冲激光大致同时地入射到第2CLBO晶体52。
由此，波长大约为258nm的第1脉冲激光和波长大约为1553nm的第2脉冲激光大致同时地入射到第2CLBO晶体52，射束在第2CLBO晶体52上重叠。其结果，第2CLBO晶体52生成大约为258nm和大约为1553nm的和频即波长大约为221nm的脉冲激光。
第2分色镜62使波长大约为258nm的脉冲激光高反射。此外，第2分色镜62使波长大约为1553nm的脉冲激光和波长大约为221nm的脉冲激光高透过，使其入射到第3CLBO晶体54。
第3CLBO晶体54利用入射的波长大约为1553nm的脉冲激光和波长大约为221nm的脉冲激光，生成大约为1553nm和大约为221nm的和频即波长大约为193nm的脉冲激光。
第3分色镜64使波长大约为1553nm的脉冲激光和波长大约为221nm的脉冲激光高透过。此外，第3分色镜64使波长大约为193nm的脉冲激光高反射，使其入射到第2高反射镜58。第2高反射镜58使入射的波长大约为193nm的脉冲激光高反射，经由第3窗口48从波长转换系统14输出。
这里，第2CLBO晶体52和第3CLBO晶体54有时由于波长大约为258nm、波长大约为221nm、波长大约为193nm的紫外线的脉冲激光而损伤。
因此，控制部22对第1HVθ台66和第2HVθ台68进行控制，以对应于脉冲激光的每规定的发射数，使第2CLBO晶体52和第3CLBO晶体54在V方向或H方向上移动规定的距离。其结果，能够变更激光的入射点，能够延长第2CLBO晶体52和第3CLBO晶体54的晶体寿命。
另外，控制部22在从外部装置控制部98变更了输出激光的目标波长的情况下，对第1半导体激光器24或第2半导体激光器36的振荡波长进行变更，并且对第1HVθ台66和第2HVθ台68进行控制，以使得针对第2CLBO晶体52的入射角和针对第3CLBO晶体54的入射角成为与目标波长对应的相位匹配角。
3.课题
CLBO晶体具有潮解性、吸湿性，因此，利用Ar等吹扫气体分别对第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78的内部进行吹扫，将第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52、第3CLBO晶体54加热到150℃进行使用。
例如在第1CLBO晶体50的寿命到期时，在逐渐降温后，打开波长转换箱42和第1CLBO晶体单元74，然后更换第1CLBO晶体50。
进而，在第1CLBO晶体单元74的内部对第1CLBO晶体50进行加热，在维持温度的状态下进行使用，因此，在更换后，第1CLBO晶体50的加热、升温、脱水时间也需要3～4日，维护整体花费时间。
这样，更换CLBO晶体而产生波长大约为193nm的深紫外光的作业花费时间。
4.实施方式1
4.1结构
图3是概略地示出实施方式1的固体激光器系统1A的结构的图。在图3中，与图2同样，将图中右方向定义为X方向，将与X方向正交的图中上方向定义为Y方向，将与X方向和Y方向正交的方向定义为Z方向。这里，对与图1和图2所示的固体激光器系统1的不同之处进行说明。
图3所示的固体激光器系统1A包含第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102和第6CLBO晶体单元104。
此外，固体激光器系统1A包含第1载台106、第2载台108和第3载台110。
此外，固体激光器系统1A在控制部22中包含载台控制器112。
第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102和第6CLBO晶体单元104分别包含第4CLBO晶体120、第5CLBO晶体122和第6CLBO晶体124。第4CLBO晶体120是产生与第1CLBO晶体50相同的波长的晶体。第4CLBO晶体120是本公开的“第2非线性晶体”的一例。第5CLBO晶体122是产生与第2CLBO晶体52相同的波长的晶体。第6CLBO晶体124是产生与第3CLBO晶体54相同的波长的晶体。
第4CLBO晶体单元100包含第2容器130、第2入射窗口132、第2出射窗口134、第3吹扫气体入口配管136、第3吹扫气体出口配管138、第2晶体保持架140和第2加热器142。第2容器130、第2入射窗口132、第2出射窗口134、第3吹扫气体入口配管136、第3吹扫气体出口配管138、第2晶体保持架140和第2加热器142的结构分别与第1容器80、第1入射窗口82、第1出射窗口84、第2吹扫气体入口配管86、第2吹扫气体出口配管88、第1晶体保持架90和第1加热器92的结构相同。第3吹扫气体入口配管136是本公开的“第2气体导入管”的一例。此外，第3吹扫气体出口配管138是本公开的“第2气体排出管”的一例。
此外，第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102和第6CLBO晶体单元104的结构是共通的。第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102和第6CLBO晶体单元104的各第2晶体保持架140分别保持第4CLBO晶体120、第5CLBO晶体122和第6CLBO晶体124。
第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76和第3CLBO晶体单元78的各第2吹扫气体入口配管86在波长转换箱42的外部分别经由阀87A、87B、87C而与公共配管96连接。
同样，第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102和第6CLBO晶体单元104的各第3吹扫气体入口配管136在波长转换箱42的外部分别经由阀87D、87E、87F而与公共配管96连接。
阀87A、87B、87C被控制部22控制，分别对第2吹扫气体入口配管86的连通和遮断进行切换。阀87A、87B、87C也可以构成为能够将第2吹扫气体入口配管86与公共配管96和未图示的配管中的任意一方连通。未图示的配管也可以与供给大气的压缩装置连通。
同样，阀87D、87E、87F被控制部22控制，分别对第3吹扫气体入口配管136的连通和遮断进行切换。阀87D、87E、87F也可以构成为能够将第3吹扫气体入口配管136与公共配管96和未图示的配管中的任意一方连通。未图示的配管也可以与供给大气的压缩装置连通。
第2吹扫气体入口配管86和各第3吹扫气体入口配管136各自的至少一部分具有挠性。
第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102和第6CLBO晶体单元104的各第2加热器142与温度调节器94连接。
第1载台106包含在Y方向上延伸的轨道150、以及以能够沿着轨道150在Y方向上移动的方式被保持于轨道150的可动部152。第1CLBO晶体单元74和第4CLBO晶体单元100在Y方向上并排地被保持于可动部152。
此外，第2载台108包含在Y方向上延伸的轨道154、以及以能够沿着轨道154在Y方向上移动的方式被保持于轨道154的可动部156。第2CLBO晶体单元76和第5CLBO晶体单元102在Y方向上并排地被保持于可动部156。
同样，第3载台110包含在Y方向上延伸的轨道158、以及以能够沿着轨道158在Y方向上移动的方式被保持于轨道158的可动部160。第3CLBO晶体单元78和第6CLBO晶体单元104在Y方向上并排地被保持于可动部160。
第1载台106、第2载台108和第3载台110分别包含未图示的致动器。未图示的致动器与载台控制器112连接。
在图3所示的例子中，第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52和第3CLBO晶体54被配置于激光的光路上，第4CLBO晶体120、第5CLBO晶体122和第6CLBO晶体124被配置于激光的光路外。
图4是示出从图3所示的状态起可动部152、可动部156、可动部160移动后的状态的图。在图4所示的例子中，第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52和第3CLBO晶体54被配置于激光的光路外，第4CLBO晶体120、第5CLBO晶体122和第6CLBO晶体124被配置于激光的光路上。
4.2动作
操作员预先使第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78的各第1晶体保持架90分别保持第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52、第3CLBO晶体54，并收纳于各第1容器80中。同样，操作员使第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102、第6CLBO晶体单元104的各第2晶体保持架140分别保持第4CLBO晶体120、第5CLBO晶体122、第6CLBO晶体124，并收纳于各第2容器130中。
此外，温度调节器94对第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78的各第1加热器92进行控制，分别按照既定的步骤使第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52、第3CLBO晶体54升温到150℃。同样，温度调节器94对第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102、第6CLBO晶体单元104的各第2加热器142进行控制，分别按照既定的步骤使第4CLBO晶体120、第5CLBO晶体122、第6CLBO晶体124升温到150℃。
此外，控制部22从第1吹扫气体入口配管70导入N2气体，从第1吹扫气体出口配管72排出N2气体，由此，在波长转换箱42的内部，以既定的时间、流量吹扫N2气体。
进而，控制部22在第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78的各第1容器80的内部，以既定的时间、流量吹扫Ar气体。同样，控制部22在第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102、第6CLBO晶体单元104的各第2容器130的内部，以既定的时间、流量吹扫Ar气体。
此外，与图2所示的例子同样，载台控制器112将第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78配置于激光的光路上。控制部22使用第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78产生紫外光。
在使用第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78产生紫外光的期间内，控制部22也持续保持第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102、第6CLBO晶体单元104的各第2加热器142的温度、以及各第2容器130的内部的气体流量。
在第1CLBO晶体50达到寿命的情况下，载台控制器112控制第1载台106而使可动部152移动，由此，使第1CLBO晶体单元74的第1CLBO晶体50从激光的光路上脱离，并且使第4CLBO晶体单元100的第4CLBO晶体120插入到激光的光路上。由此，波长转换系统14代替第1CLBO晶体50而使用第4CLBO晶体120进行波长转换。
在第2CLBO晶体52达到寿命的情况下，载台控制器112控制第2载台108而使可动部156移动，由此，使第2CLBO晶体单元76的第2CLBO晶体52从激光的光路上脱离，并且使第5CLBO晶体单元102的第5CLBO晶体122插入到激光的光路上。由此，波长转换系统14代替第2CLBO晶体52而使用第5CLBO晶体122进行波长转换。
在第3CLBO晶体54达到寿命的情况下，载台控制器112控制第3载台110而使可动部160移动，由此，使第3CLBO晶体单元78的第3CLBO晶体54从激光的光路上脱离，并且使第6CLBO晶体单元104的第6CLBO晶体124插入到激光的光路上。由此，波长转换系统14代替第3CLBO晶体54而使用第6CLBO晶体124进行波长转换。
4.2.1晶体更换的控制
对晶体更换的控制的详细情况进行说明。图5是示出晶体更换时的控制部22进行的固体激光器系统1A的控制方法的一例的流程图。这里，对从第2CLBO晶体52更换为第5CLBO晶体122的例子进行说明。
在步骤S1中，控制部22开始从固体激光器系统1A输出波长大约为193nm的脉冲激光。这里，载台控制器112控制第1载台106、第2载台108和第3载台110，将第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78配置于激光的光路上。与此相伴，将第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102、第6CLBO晶体单元104被配置于激光的光路外。
因此，第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52、第3CLBO晶体54被配置于激光的光路上，第4CLBO晶体120、第5CLBO晶体122、第6CLBO晶体124被配置于激光的光路外。固体激光器系统1A通过被配置于激光的光路上的第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52、第3CLBO晶体54进行波长转换，输出波长大约为193nm的脉冲激光。
另外，将被配置于激光的光路上的第1CLBO晶体单元74、第2CLBO晶体单元76、第3CLBO晶体单元78称为驱动单元。此外，将被配置于激光的光路外的第4CLBO晶体单元100、第5CLBO晶体单元102、第6CLBO晶体单元104称为预备单元。固体激光器系统1A在波长转换中使用的驱动单元达到寿命时，切换为预备单元进行波长转换。
在步骤S2中，控制部22判定被保持于第1载台106的可动部152的驱动单元的第1CLBO晶体50是否即将达到寿命。此外，控制部22判定被保持于第2载台108的可动部156的驱动单元的第2CLBO晶体52是否即将达到寿命。同样，控制部22判定被保持于第3载台110的可动部160的驱动单元的第3CLBO晶体54是否即将达到寿命。
在第1CLBO晶体50、第2CLBO晶体52、第3CLBO晶体54不是即将达到寿命的情况下，控制部22反复进行步骤S2的处理。这里，控制部22判断为第2CLBO晶体52即将达到寿命。
在步骤S3中，控制部22判定是否已经在第5CLBO晶体单元102的第2晶体保持架140放置(保持)第5CLBO晶体122，该第5CLBO晶体单元102是被保持于第2载台108的可动部156的预备单元。在未在第2晶体保持架140放置第5CLBO晶体122的情况下，控制部22进行步骤S4的处理。在已经在第2晶体保持架140放置第5CLBO晶体122的情况下，控制部22进行步骤S5的处理。
在步骤S4中，控制部22在未图示的显示部中显示驱动单元的第2CLBO晶体52即将达到寿命。由此，请求操作员放置作为预备单元的第5CLBO晶体122。然后，控制部22进行步骤S3的处理。
在步骤S5中，控制部22开始进行作为预备单元的第5CLBO晶体单元102的温度控制、脱水工序。温度控制、脱水工序是本公开的“脱水处理”的一例。
作为预备单元的温度控制，温度调节器94进行对第5CLBO晶体122进行加热的加热处理。即，温度调节器94控制第5CLBO晶体单元102的第2加热器142，使第5CLBO晶体122的温度以1℃/min的比例上升到150℃。然后，温度调节器94使第5CLBO晶体122的温度维持150℃，直到第5CLBO晶体122达到寿命为止。
此外，作为预备单元的脱水工序，控制部22实施大气流动处理。即，控制部22通过第5CLBO晶体单元102的第3吹扫气体入口配管136和第3吹扫气体出口配管138，在第5CLBO晶体单元102的第2容器130的内部使大气流动持续48小时，充分进行脱水。
然后，作为预备单元的脱水工序，控制部22实施惰性气体流动处理。即，控制部22在第5CLBO晶体单元102的第2容器130的内部，使露点温度低的惰性气体(例如Ar、Ne)流动持续48小时，进而使其干燥。这里，使用Ar气体作为惰性气体。另外，也可以省略基于大气的脱水工序，仅通过基于惰性气体的脱水工序使其干燥。
另外，在预先在预备单元放置有第5CLBO晶体122的情况下，也可以从驱动单元的第2CLBO晶体52即将达到寿命之前开始温度控制、脱水工序。
在步骤S6中，控制部22判定驱动单元的第2CLBO晶体52是否达到寿命。在第2CLBO晶体52未达到寿命的情况下，控制部22反复进行步骤S6的处理。在第2CLBO晶体52达到寿命的情况下，控制部22进行步骤S7的处理。
在步骤S7中，控制部22停止对波长转换系统14输入激光。例如，控制部22使第1固体激光装置10和第2固体激光装置12的动作停止。控制部22也可以关闭未图示的闸门，由此停止对波长转换系统14输入激光。
在步骤S8中，载台控制器112控制第2载台108的未图示的致动器，使驱动单元的第2CLBO晶体52从激光的光路上脱离，使预备单元的第5CLBO晶体122插入到激光的光路上。
在步骤S9中，控制部22判定预备单元的脱水工序是否完成。在步骤S5中开始的48小时的大气流动和48小时的惰性气体流动结束的情况下，控制部22进行步骤S10的处理。在步骤S5中开始的48小时的大气流动和48小时的惰性气体流动未结束的情况下，控制部22反复进行步骤S9的处理。
在步骤S10中，控制部22开始对波长转换系统14输入激光。即，控制部22使第1固体激光装置10和第2固体激光装置12的动作开始。另外，这里，控制部22控制未图示的闸门，遮断从固体激光器系统1A出射的激光。
在步骤S11中，控制部22进行第5CLBO晶体单元102的第5CLBO晶体122的相位匹配角的调整，该第5CLBO晶体单元102是新的驱动单元。在图3中省略图示，但是，第5CLBO晶体单元102包含HVθ台。
控制部22根据对从第3窗口48出射的激光的能量进行计测的未图示的能量传感器的检测结果，对第5CLBO晶体单元102的HVθ台进行控制。控制部22对第5CLBO晶体122的相位匹配角进行调整，以使波长转换后的能量最大。
最后，在步骤S12中，控制部22控制未图示的闸门，开始从固体激光器系统1A输出波长大约为193nm的脉冲激光。
4.2.2预备单元的准备开始时机的判断
控制部22根据激光的参数，决定开始预备单元的准备的时机。这里，控制部22根据以下的(1)～(5)中的至少一方检测驱动单元即将达到寿命的时机，开始预备单元的准备(放置、温度控制、脱水工序)。
(1)根据激光照射时间进行检测
对从开始使用驱动单元起对CLBO晶体照射激光的总激光照射时间进行计测，检测到达规定时间的时机。例如，CLBO晶体的总激光照射时间的极限是4000小时，规定时间是4000小时的80％即3200小时。
(2)根据脉冲数进行检测
对从开始使用驱动单元起对CLBO晶体照射激光的脉冲数进行计数，检测到达规定次数的时机。例如，CLBO晶体的总脉冲数的极限是200亿(20×109)，规定次数是200亿的80％即160亿。
(3)根据波长转换后的激光输出进行检测
在比波长转换箱42靠下游侧的位置具有未图示的第1能量传感器，检测波长转换光的脉冲能量成为阈值以下的时机。阈值例如是80nW。
(4)根据波长转换时的转换效率进行检测
在比波长转换箱42靠下游侧的位置具有未图示的第1能量传感器，在比波长转换箱42靠上游侧的位置具有未图示的第2能量传感器。在设第1能量传感器的输出为Eout、第2能量传感器的输出为Ein时，检测波长转换时的转换效率Eout/Ein成为阈值以下的时机。例如，在设第3CLBO晶体54的输出为Eout、第1CLBO晶体50的输入为Ein时，阈值是1％。
(5)根据入射点移动次数进行检测
CLBO晶体的供激光入射的入射面中的激光的入射点局部地污染。因此，在污染以某种程度发展的情况下，通过双轴台使晶体移动而使入射点移动。
图6是示出第2CLBO晶体52的激光的入射面的图。在图6中，与图1同样，将激光的行进方向设为Z方向，将与Z方向垂直的一个方向设为V方向，将与V方向和Z方向垂直的方向设为H方向。最初，关于第2CLBO晶体52，激光入射到点P1而被使用。然后，在点P1的污染发展后，通过第1HVθ台66，第2CLBO晶体52在H方向上移动，激光入射到点P2而被使用。每当入射点的污染发展时，使第2CLBO晶体52在H方向或V方向上移动，将入射点切换为点P3、P4、…、PN-1、PN。
检测该入射点移动次数到达规定次数的时机。在设总入射点数量为N时，移动次数全部为(N-1)次，规定次数例如为(N-2)。
这里，对第2CLBO晶体52的入射点的移动进行了说明，但是，第1CLBO晶体50、第3CLBO晶体54、第4CLBO晶体120、第5CLBO晶体122、第6CLBO晶体124也是同样的。
例如，在可动部152与第1CLBO晶体单元74之间、或可动部152与轨道150之间还具有未图示的双轴(ZY平面)台，由此，能够使第1CLBO晶体50的入射点移动。该情况下，在设基于未图示的双轴台的总入射点数量为N时，设规定次数例如为(N-2)即可。
(6)根据波长转换前的激光输出进行检测
在比波长转换箱42靠下游侧的位置具有未图示的第1能量传感器，在比波长转换箱42靠上游侧的位置具有未图示的第2能量传感器。在以使波长转换后的能量恒定的方式对波长转换前的能量进行控制的情况下，在CLBO晶体劣化时，波长转换前的能量增加。因此，检测波长转换前的能量成为阈值以上的时机。例如，关于被输入到波长转换箱42的波长大约为515nm的脉冲激光的能量，阈值为8W。
4.3作用/效果
如上所述，根据固体激光器系统1A，仅使载台的可动部移动，就按照每个单元完成晶体的更换，因此，能够缩短更换时间。
此外，在使载台的可动部移动时，已经开始脱水等晶体的准备，因此，能够进一步缩短更换时间。
进而，通过载台而新插入到光路上的晶体能够配置于与从光路上脱离的晶体大致相同的位置，因此，能够缩短相位匹配角的调整时间。
5.实施方式2
5.1结构
图7是概略地示出实施方式2的固体激光器系统1B的结构的图。对与图3所示的固体激光器系统1A的不同之处进行说明。
图7所示的固体激光器系统1B包含第7CLBO晶体单元200、第8CLBO晶体单元202、第4载台204、第3高反射镜240和第4分色镜242。
第4载台204包含在Y方向上延伸的轨道206、以及以能够沿着轨道206在Y方向上移动的方式被保持于轨道206的可动部208。第7CLBO晶体单元200和第8CLBO晶体单元202在Y方向上并排地被保持于可动部208。
第4载台204包含未图示的致动器。未图示的致动器与载台控制器112连接。
第7CLBO晶体单元200包含第4容器210、第3入射窗口212和第3出射窗口214。第4容器210是本公开的“第1容器”的一例。第3入射窗口212是本公开的“第1入射窗口”的一例。此外，第3出射窗口214是本公开的“第1出射窗口”的一例。
第4容器210收纳多个CLBO晶体。这里，第4容器210包含串联配置的3个CLBO晶体即第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218和第9CLBO晶体220。第7CLBO晶体216是本公开的“第1非线性晶体”的一例。
串联配置的第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218和第9CLBO晶体220中的作为第1个的第7CLBO晶体216和作为第3个的第9CLBO晶体220是具有类型1的相位匹配条件的波长转换晶体。另一方面，作为第2个的第8CLBO晶体218是具有类型2的相位匹配条件的波长转换晶体。
第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218和第9CLBO晶体220分别被保持于第1晶体保持架90。第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218和第9CLBO晶体220分别具有第1加热器92。第3入射窗口212、第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218、第9CLBO晶体220和第3出射窗口214在X方向上并排地串联配置。
第8CLBO晶体单元202包含第5容器222、第4入射窗口224和第4出射窗口226。第5容器222是本公开的“第2容器”的一例。第4入射窗口224是本公开的“第2入射窗口”的一例。此外，第4出射窗口226是本公开的“第2出射窗口”的一例。
第5容器222收纳多个CLBO晶体。这里，第5容器222包含串联配置的3个CLBO晶体即第10CLBO晶体228、第11CLBO晶体230和第12CLBO晶体232。第10CLBO晶体228是本公开的“第2非线性晶体”的一例。
第10CLBO晶体228是产生与第7CLBO晶体216相同的波长的晶体。第11CLBO晶体230是产生与第8CLBO晶体218相同的波长的晶体。第12CLBO晶体232是产生与第9CLBO晶体220相同的波长的晶体。
第10CLBO晶体228和第12CLBO晶体232是具有类型1的相位匹配条件的波长转换晶体。另一方面，第11CLBO晶体230是具有类型2的相位匹配条件的波长转换晶体。
另外，也可以将第7CLBO晶体216和第8CLBO晶体218设为具有类型1的相位匹配条件的波长转换晶体，将第9CLBO晶体220设为具有类型2的相位匹配条件的波长转换晶体。该情况下，将第10CLBO晶体228和第11CLBO晶体230设为具有类型1的相位匹配条件的波长转换晶体，将第12CLBO晶体232设为具有类型2的相位匹配条件的波长转换晶体。
第10CLBO晶体228、第11CLBO晶体230和第12CLBO晶体232分别被保持于第2晶体保持架140。第2晶体保持架140是本公开的“第2晶体保持架”的一例。第10CLBO晶体228、第11CLBO晶体230和第12CLBO晶体232分别具有第2加热器142。第4入射窗口224、第10CLBO晶体228、第11CLBO晶体230、第12CLBO晶体232和第4出射窗口226在X方向上并排地串联配置。
第3高反射镜240被配置成，使从第2固体激光装置12输出且从第2窗口46入射的第2脉冲激光高反射，入射到第4分色镜242。
第4分色镜242被涂敷有膜，该膜使第1固体激光装置10输出且从第1窗口44入射的波长大约为515nm的脉冲激光高透过，并且使波长大约为1553nm的第2脉冲激光高反射。第4分色镜242被配置成，波长大约为515nm的脉冲激光和第2脉冲激光在使彼此的光路轴一致的状态下入射到第7CLBO晶体单元200或第8CLBO晶体单元202。
也可以在第1窗口44与第4分色镜242之间的光路上配置有使脉冲激光平行化的未图示的准直透镜。此外，也可以在第3高反射镜240与第4分色镜242之间的光路上配置有对脉冲激光的射束直径进行调整的未图示的BEX(Beam Expander：扩束器)透镜或未图示的聚光透镜。BEX透镜可以由未图示的凹透镜和凸透镜的对构成。
在图7所示的例子中，第7CLBO晶体单元200被配置于激光的光路上，第8CLBO晶体单元202被配置于激光的光路外。此外，图8是示出图7所示的状态起可动部208移动后的状态的图。在图8所示的例子中，第7CLBO晶体单元200被配置于激光的光路外，第8CLBO晶体单元202被配置于激光的光路上。
5.2动作
操作员预先使第7CLBO晶体单元200的各第1晶体保持架90分别保持第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218、第9CLBO晶体220，并收纳于第4容器210中。同样，操作员使第8CLBO晶体单元202的各第2晶体保持架140保持第10CLBO晶体228、第11CLBO晶体230、第12CLBO晶体232，并收纳于第5容器222中。
此外，温度调节器94对第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218、第9CLBO晶体220的各第1加热器92进行控制，按照既定的步骤升温到150℃。同样，温度调节器94对第10CLBO晶体228、第11CLBO晶体230、第12CLBO晶体232的各第2加热器142进行控制，按照既定的步骤升温到150℃。
接着，控制部22在波长转换箱42的内部，以既定的时间、流量吹扫N2气体。此外，控制部22在第7CLBO晶体单元200的第4容器210、第8CLBO晶体单元202的第5容器222的内部，以既定的时间、流量吹扫Ar气体。
如图7所示，载台控制器112将第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218、第9CLBO晶体220配置于激光的光路上。
控制部22在该状态下产生紫外光。即，控制部22通过第1固体激光装置10而从第1窗口44入射波长大约为515nm的脉冲激光，通过第2固体激光装置12而从第2窗口46入射波长大约为1553nm的第2脉冲激光。由此，波长大约为515nm的脉冲激光和波长大约为1553nm的第2脉冲激光大致同时地以大致相同的光路轴从第4分色镜242入射到第7CLBO晶体216。
第7CLBO晶体216以波长大约为515nm的脉冲激光满足相位匹配条件的方式被调整入射角。其结果，通过第7CLBO晶体216，生成波长大约为515nm的脉冲激光的2次谐波即波长大约为258nm的脉冲激光。因此，从第7CLBO晶体216输出波长大约为258nm的脉冲激光和波长大约为1553nm的脉冲激光。
波长大约为258nm的脉冲激光和波长大约为1553nm的脉冲激光大致同时地以大致相同的光路轴入射到第8CLBO晶体218。
第8CLBO晶体218以波长大约为258nm的脉冲激光和波长大约为1553nm的脉冲激光满足相位匹配条件的方式被调整入射角。其结果，通过第8CLBO晶体218，生成波长大约为258nm的脉冲激光和波长大约为1553nm的脉冲激光的和频即波长大约为221nm的脉冲激光。因此，从第8CLBO晶体218输出波长大约为221nm的脉冲激光、波长大约为258nm的脉冲激光、波长大约为1553nm的脉冲激光。
波长大约为221nm的脉冲激光、波长大约为258nm的脉冲激光、波长大约为1553nm的脉冲激光入射到第9CLBO晶体220。
第9CLBO晶体220以波长大约为221nm的脉冲激光和波长大约为1553nm的脉冲激光满足相位匹配条件的方式被调整入射角。其结果，通过第9CLBO晶体220，生成波长大约为221nm的脉冲激光和波长大约为1553nm的脉冲激光的和频即波长大约为193nm的脉冲激光。该波长大约为193nm的脉冲激光经由第3出射窗口214、第3窗口48从波长转换系统14输出。
这样，在通过第7CLBO晶体单元200的第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218和第9CLBO晶体220产生紫外光的期间内，控制部22也持续保持第8CLBO晶体单元202的各第2加热器142的温度、以及第5容器222的内部的气体流量。
在第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218和第9CLBO晶体220中的任意一方达到寿命的情况下，载台控制器112控制第4载台204而使可动部208移动，由此，使第7CLBO晶体单元200的第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218、第9CLBO晶体220从激光的光路上脱离。进而，载台控制器112使第8CLBO晶体单元202的第10CLBO晶体228、第11CLBO晶体230、第12CLBO晶体232插入到激光的光路上。由此，波长转换系统14代替第7CLBO晶体216、第8CLBO晶体218、第9CLBO晶体220而使用第10CLBO晶体228、第11CLBO晶体230、第12CLBO晶体232进行波长转换。
5.3作用/效果
如上所述，根据固体激光器系统1B，发挥与实施方式1相同的作用/效果。
此外，在CLBO晶体的输入之前对光路进行耦合，因此，波长转换用的CLBO晶体单元和备用的CLBO晶体单元分别能够串联配置多个(这里为3个)CLBO晶体，能够使波长转换系统14小型化。
此外，在1个CLBO晶体单元配置多个CLBO晶体，因此，能够减少载台、配管的数量，能够使装置小型化。
进而，通过更换1个CLBO晶体单元，就能够更换多个CLBO晶体，因此，能够减少维护所花费的时间。
6.电子器件的制造方法
图9是概略地示出曝光装置302的结构例的图。电子器件的制造方法通过固体激光器系统1、准分子放大器300和曝光装置302来实现。
准分子放大器300例如是对激光进行放大的ArF准分子激光装置。利用固体激光器系统1和准分子放大器300构成混合激光装置。准分子放大器300对从固体激光器系统1出射的脉冲激光进行放大。被准分子放大器300放大后的脉冲激光被输入到曝光装置302，被用作曝光光。
曝光装置302包含照明光学系统304和投影光学系统306。照明光学系统304通过从准分子放大器300入射的准分子激光对掩模版台RT的掩模版图案进行照明。投影光学系统306对透过掩模版的激光进行缩小投影，使其在被配置于工件台WT上的未图示的工件上成像。工件是被涂布了光刻胶的半导体晶片等感光基板。曝光装置302使掩模版台RT和工件台WT同步地平行移动，由此在工件上曝光反映了掩模版图案的激光。通过以上这种曝光工序在半导体晶片上转印器件图案，由此能够制造半导体器件。半导体器件是本公开中的“电子器件”的一例。固体激光器系统1也可以是各实施方式中说明的固体激光器系统1A、1B。
7.其他
上述说明不是限制，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实施方式施加变更。此外，本领域技术人员还明白组合本公开的实施方式进行使用。
只要没有明确记载，则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，不定冠词“一个”应该解释为意味着“至少一个”或“一个或一个以上”。此外，“A、B和C中的至少一方”这样的用语应该解释为“A”、“B”、“C”、“A+B”、“A+C”、“B+C”或“A+B+C”。进而，应该解释为还包含它们和“A”、“B”、“C”以外的部分的组合。

Claims (20)

1.一种激光系统，其具有：
固体激光装置，其输出激光；
第1晶体保持架，其保持被配置于所述激光的光路上的第1非线性晶体；
第1加热器，其对所述第1非线性晶体进行加热；
第1容器，其收纳所述第1加热器和所述第1晶体保持架，包含供所述激光入射的第1入射窗口和供所述激光出射的第1出射窗口；
第1气体导入管，其向所述第1容器内导入第1气体；
第1气体排出管，其排出所述第1容器内的所述第1气体；
第2晶体保持架，其保持被配置于所述激光的光路外的第2非线性晶体；
第2加热器，其对所述第2非线性晶体进行加热；
第2容器，其收纳所述第2加热器和所述第2晶体保持架，包含在被配置于所述激光的光路上的情况下供所述激光入射的第2入射窗口和供所述激光出射的第2出射窗口；
第2气体导入管，其向所述第2容器内导入第1气体；
第2气体排出管，其排出所述第2容器内的所述第1气体；
载台，其保持所述第1容器和所述第2容器；以及
控制器，其控制所述载台，使第1非线性晶体从所述激光的光路上脱离，使所述第2非线性晶体插入到所述激光的光路上。
2.根据权利要求1所述的激光系统，其中，
在所述第1非线性晶体被配置于所述激光的光路上时，所述控制器实施所述第2非线性晶体的脱水处理。
3.根据权利要求2所述的激光系统，其中，
所述控制器实施以下处理作为所述脱水处理：
对所述第2非线性晶体进行加热的加热处理；以及
向所述第2容器内导入惰性气体、并且从所述第2容器排出所述惰性气体的惰性气体流动处理。
4.根据权利要求3所述的激光系统，其中，
所述控制器在所述惰性气体流动处理之前实施向所述第2容器内导入大气、并且从所述第2容器排出所述大气的大气流动处理，作为所述脱水处理。
5.根据权利要求4所述的激光系统，其中，
所述控制器在实施所述脱水处理之前，判断是否在所述第2晶体保持架保持着所述第2非线性晶体。
6.根据权利要求1所述的激光系统，其中，
所述第1容器和所述第2容器分别收纳串联配置的多个非线性晶体。
7.根据权利要求6所述的激光系统，其中，
所述第1容器和所述第2容器分别收纳串联配置的3个非线性晶体。
8.根据权利要求7所述的激光系统，其中，
所述非线性晶体是CLBO(CsLiB6O10)晶体。
9.根据权利要求8所述的激光系统，其中，
所述串联配置的3个CLBO晶体中的第1个CLBO晶体和第3个CLBO晶体进行类型1的相位匹配，第2个CLBO晶体进行类型2的相位匹配。
10.根据权利要求9所述的激光系统，其中，
所述载台的可动部在与所述串联的方向正交的方向上移动。
11.根据权利要求1所述的激光系统，其中，
所述激光系统具有：
第3容器，其收纳所述第1容器和所述第2容器；
第3气体导入管，其向所述第3容器内导入第2气体；以及
第3气体排出管，其排出所述第3容器内的所述第2气体。
12.根据权利要求11所述的激光系统，其中，
所述第1气体是Ar气体，所述第2气体是N2气体。
13.根据权利要求2所述的激光系统，其中，
所述控制器根据所述激光的参数，决定开始所述第2非线性晶体的脱水处理的时机。
14.根据权利要求13所述的激光系统，其中，
所述参数是入射到所述第1非线性晶体的所述激光的照射时间。
15.根据权利要求13所述的激光系统，其中，
所述参数是入射到所述第1非线性晶体的所述激光的脉冲数。
16.根据权利要求13所述的激光系统，其中，
所述参数是入射到所述第1非线性晶体的所述激光的波长转换后的能量。
17.根据权利要求13所述的激光系统，其中，
所述参数是入射到所述第1非线性晶体的所述激光的转换效率。
18.根据权利要求13所述的激光系统，其中，
所述参数是入射到所述第1非线性晶体的所述激光的入射点移动次数。
19.根据权利要求13所述的激光系统，其中，
所述参数是入射到所述第1非线性晶体的所述激光的波长转换前的能量。
20.一种电子器件的制造方法，其包含以下步骤：
通过激光系统生成准分子激光，
将所述准分子激光输出到曝光装置，
在所述曝光装置内在感光基板上曝光所述准分子激光，以制造电子器件，
所述激光系统包含：
固体激光装置，其输出激光；
第1晶体保持架，其保持被配置于所述激光的光路上的第1非线性晶体；
第1加热器，其对所述第1非线性晶体进行加热；
第1容器，其收纳所述第1加热器和所述第1晶体保持架，包含供所述激光入射的第1入射窗口和供所述激光出射的第1出射窗口；
第1气体导入管，其向所述第1容器内导入第1气体；
第1气体排出管，其排出所述第1容器内的所述第1气体；
第2晶体保持架，其保持被配置于所述激光的光路外的第2非线性晶体；
第2加热器，其对所述第2非线性晶体进行加热；
第2容器，其收纳所述第2加热器和所述第2晶体保持架，包含在被配置于所述激光的光路上的情况下供所述激光入射的第2入射窗口和供所述激光出射的第2出射窗口；
第2气体导入管，其向所述第2容器内导入第1气体；
第2气体排出管，其排出所述第2容器内的所述第1气体；
载台，其保持所述第1容器和所述第2容器；
控制器，其控制所述载台，使第1非线性晶体从所述激光的光路上脱离，使所述第2非线性晶体插入到所述激光的光路上；以及
准分子放大器，其对从所述第1出射窗口或所述第2出射窗口出射的激光进行放大。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6002697A (en) 1998-04-03 1999-12-14 Lambda Physik Gmbh Diode pumped laser with frequency conversion into UV and DUV range
JP2001051311A (ja) * 1999-08-09 2001-02-23 Ushio Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 結晶保持装置
JP2001066654A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Ushio Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 複数の結晶保持装置を備えた加工用レーザ装置
US6614584B1 (en) * 2000-02-25 2003-09-02 Lambda Physik Ag Laser frequency converter with automatic phase matching adjustment
US6671303B1 (en) * 2002-06-10 2003-12-30 Coherent, Inc. Closed-loop purging system for laser
US7242843B2 (en) * 2005-06-30 2007-07-10 Corning Incorporated Extended lifetime excimer laser optics
US20070177638A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Wolf Seelert Frequency-doubled solid state laser optically pumped by frequency-doubled external-cavity surface-emitting semiconductor laser
US8559471B2 (en) * 2009-11-23 2013-10-15 Guilin Mao High-power diode end-pumped solid-state UV laser
US8482846B2 (en) * 2010-08-09 2013-07-09 Coherent Gmbh Advanced shifting algorithm for prolonging the life of an optically nonlinear crystal
JP2014032309A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Mitsubishi Electric Corp レーザ発振器
US20150016479A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 Coherent Kaiserslautern GmbH Laser apparatus with beam translation
JP6418752B2 (ja) 2014-02-19 2018-11-07 スペクトロニクス株式会社 波長変換装置、収容容器及び位相整合方法
US9748729B2 (en) 2014-10-03 2017-08-29 Kla-Tencor Corporation 183NM laser and inspection system
CN107210576B (zh) * 2015-03-06 2019-08-16 极光先进雷射株式会社 固体激光系统和曝光装置用激光装置
CN109891688B (zh) * 2016-12-08 2021-02-12 极光先进雷射株式会社 激光装置以及激光加工系统
GB2563005B (en) * 2017-05-23 2021-04-21 M Squared Lasers Ltd Nonlinear crystal
WO2019038825A1 (ja) * 2017-08-22 2019-02-28 ギガフォトン株式会社 波長変換装置

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