CN115039298A - 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激光装置具有：主振荡器，其输出激光；放大器，其具有光谐振器，在光谐振器内放大由主振荡器输出的激光；以及相位偏移构造，其被配置于比主振荡器与放大器之间的光路的中间点靠放大器侧的光路上。相位偏移构造具有激光的相位的偏移量不同的多个单元，单元的配置间隔为80μm以上且275μm以下。

Description

激光装置和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及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，从曝光用光源放出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 Narrow 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：美国专利第8675700号
专利文献2：美国专利第9904068号
发明内容
本公开的1个观点的激光装置具有：主振荡器，其输出激光；放大器，其具有光谐振器，在光谐振器内放大由主振荡器输出的激光；以及相位偏移构造，其被配置于比主振荡器与放大器之间的光路的中间点靠放大器侧的光路上，相位偏移构造具有激光的相位的偏移量不同的多个单元，单元的配置间隔为80μm以上且275μm以下。
本公开的另1个观点的激光装置具有：主振荡器，其输出激光；放大器，其具有光谐振器，在光谐振器内放大由主振荡器输出的激光；以及相位偏移构造，其被配置于比主振荡器与放大器之间的光路的中间点靠放大器侧的光路上，相位偏移构造具有激光的相位的偏移量不同的多个单元，在设激光的波长为λ、从放大器输出的射束的射束扩展角的上限为θmax、下限为θmin的情况下，单元的配置间隔为λ/(1.5·θmax)以上且λ/θmin以下。
本公开的另1个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤：使用激光装置生成激光，将放大器进行放大后的激光输出到曝光装置，在曝光装置内在感光基板上曝光激光，以制造电子器件，激光装置具有：主振荡器，其输出激光；放大器，其具有光谐振器，在光谐振器内放大由主振荡器输出的激光；以及相位偏移构造，其被配置于比主振荡器与放大器之间的光路的中间点靠放大器侧的光路上，相位偏移构造具有激光的相位的偏移量不同的多个单元，单元的配置间隔为80μm以上且275μm以下。
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概略地示出例示的随机相位板的结构。
图2示出单元的形状为六边形的情况下的单元的配置例。
图3示出六边形的单元的例子。
图4是概略地示出比较例的激光装置的结构例的侧视图。
图5是图4所示的腔的5-5线处的剖视图。
图6概略地示出实施方式1的激光装置的结构例。
图7是示意地示出随机相位板的配置位置的例子的说明图。
图8概略地示出实施方式2的激光装置的结构例。
图9是概略地示出具有部分反射膜和随机相位构造的膜的光学元件的结构例的放大剖视图。
图10是概略地示出实施方式3的激光装置的结构例的俯视图。
图11是概略地示出实施方式4的激光装置的结构例的俯视图。
图12概略地示出曝光装置的结构例。
具体实施方式
-目录-
1.用语的说明
1.1随机相位板
1.2单元的大小和纵横比
2.比较例的激光装置的概要
2.1结构
2.2动作
2.3课题
3.实施方式1
3.1结构
3.2关于随机相位板的间距
3.3具体的数值例1
3.4具体的数值例2
3.5间距条件的一般化
3.6动作
3.7作用/效果
4.实施方式2
4.1结构
4.2动作
4.3作用/效果
5.实施方式3
5.1结构
5.2动作
5.3作用/效果
6.实施方式4
6.1结构
6.2动作
6.3作用/效果
6.4变形例
7.关于电子器件的制造方法
8.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
1.1随机相位板
图1概略地示出例示的随机相位板10的结构。随机相位板10由透过相位的偏移量为0的单元12和透过相位的偏移量为π的单元14这2种相位偏移单元构成。偏移量为0的单元12与偏移量为π的单元14的面积比例如1：1地构成。该面积比也可以不是1：1。有时将相位偏移单元简单地记载为“单元”。单元12是本公开中的“第1单元”的一例，单元14是本公开中的“第2单元”的一例。
各单元的形状相等的等相位的单元由多边形构成。散斑图案的形状根据单元的形状而变化。将单元的大小或配置间隔称为“间距”。这里所说的“大小”也可以说成“长度”或“尺寸”。
图1示出单元为正方形且配置间隔与单元的大小相等的例子。在图1的情况下，单元的V方向长度dV和H方向长度dH相等，例如为80μm。该情况下，V方向和H方向各自的方向的间距为80μm。图1所示的随机相位板10的单元的形状为正多边形，但是，单元的形状不限于正多边形。
图2示出单元的形状为六边形的情况下的单元的配置例。在图2中，将纵向设为V方向，将与V方向正交的横向设为H方向。如图2那样变更单元的V方向长度dV与H方向长度dH之比(单元的纵横比)，由此，能够调整各个方向的射束扩展角。
1.2单元的大小和纵横比
随机相位板10的单元是成为对光赋予相位差的凹凸图案的凹部区域或凸部区域的规定形状的最小单位区域。在随机相位板10的元件面周期性地排列有规定形状的多个单元。这里的“周期性地”是指在空间上以特定的反复图案规则地并列。即，随机相位板10的元件面被划分成多个单元，各单元构成为凹部或凸部的区域。在随机相位板10的元件面，以单元为单位在空间上随机地配置有凹部或凸部的区域。将在空间上随机地配置有相位的偏移量不同的多个单元而成的相位偏移构造称为“随机相位构造”。随机相位板10是具有随机相位构造的光学元件的一例。
关于单元的形状，如下那样定义“纵横比”。即，在与随机相位板10的元件面平行的面内方向上定义第1方向和与第1方向正交的第2方向，在将单元的第1方向的长度设为d1、将单元的第2方向的长度设为d2的情况下，将d2/d1定义为纵横比。
图3示出六边形的单元的例子。在图3中，纵向是第1方向，横向是第2方向。单元的第1方向长度d1是相对于单元的外形线而与第2方向平行的第1外切平行线的线间隔。单元的第2方向长度d2是相对于单元的外形线而与第1方向平行的第2外切平行线的线间隔。第1方向长度d1能够成为单元的第1方向的配置间隔。第2方向长度d2能够成为单元的第2方向的配置间隔。
在具备振荡级激光器(主振荡器)和具有光谐振器的准分子放大器(功率振荡器)的激光装置的情况下，第1方向由与准分子放大器的放电方向(V方向)之间的关系来确定。第1方向是与V方向对应的方向，第2方向是与H方向对应的方向。“对应的方向”是指在光路上的不同位置处的各个射束截面中相对相同的方向。例如，当在随机相位板10与准分子放大器之间的光路上存在改变激光的行进方向的镜等的情况下，随机相位板10中的第1方向和准分子放大器的放电方向有时可能指不同的方向。但是，理解为从随机相位板10出射的激光的射束截面中的第1方向和入射到准分子放大器的激光的射束截面中的V方向是相对相同的方向。
当在随机相位板10与准分子放大器之间的光路上不存在改变激光的行进方向的镜等、维持从随机相位板10出射的激光的射束截面中的第1方向而入射到准分子放大器的情况下，第1方向可以与V方向平行。
在本说明书中的“平行”这样的用语中可以包含技术意义上能够视为实质上与平行相同的范围的大致平行的概念。此外，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实质上与垂直相同或实质上与正交相同的范围的大致垂直或大致正交的概念。
2.比较例的激光装置的概要
2.1结构
图4是概略地示出比较例的激光装置20的结构例的侧视图。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。
激光装置20包含主振荡器22、高反射镜24、26和功率振荡器28。主振荡器22是包含窄带化模块(LNM)30、腔32和输出耦合镜34的放电激励式准分子激光装置。
LNM30包含用于使谱宽度窄带化的棱镜36和光栅38。光栅38被进行入射角度和衍射角度一致的利特罗配置。输出耦合镜34是反射率为20％～30％的部分反射镜。输出耦合镜34被配置成和LNM30一起构成光谐振器。
腔32被配置于光谐振器的光路上。腔32包含一对放电电极40a、40b和供激光透过的2个窗口42、44。在腔32内被导入激光气体。激光气体是包含稀有气体、卤素气体和缓冲气体的准分子激光气体。稀有气体例如可以是氩(Ar)或氪(Kr)气体。卤素气体例如可以是氟(F2)气体。缓冲气体例如可以是氖(Ne)气体。在放电电极40a、40b之间，通过未图示的电源被施加电压。电源可以是包含开关和充电电容器的脉冲功率模块(PPM)。
高反射镜24和高反射镜26被配置于主振荡器22与功率振荡器28之间的光路上，以使从主振荡器22输出的激光入射到功率振荡器28。
功率振荡器28是包含后镜50、腔52和输出耦合镜54的准分子放大器。后镜50和输出耦合镜54构成光谐振器，在该光谐振器的光路上配置有腔52。腔52的结构可以是与主振荡器22的腔32相同的结构。腔52包含一对放电电极60a、60b和2个窗口62、64。在腔52内被导入激光气体。后镜50是反射率为80％～90％的部分反射镜。输出耦合镜54是反射率为20％～30％的部分反射镜。
在图4中，从功率振荡器28输出的激光的光路轴方向为Z方向。与Z方向大致正交的2个方向可以是H方向和V方向。H方向是与图1的纸面大致正交的方向。
图5是图4所示的腔52的5-5线处的剖视图。如图5所示，放电电极60a、60b隔着放电空间66在V方向上对置地配置。放电电极60a、60b之间的空间成为放电空间66。“放电空间”也被称为“放电区域”。V方向相当于放电方向。另外，图4所示的主振荡器22的腔32也同样，放电电极40a、40b之间的空间成为放电空间46。
2.2动作
在主振荡器22的腔32内的放电电极40a、40b之间被施加电压而产生放电时，激光气体被激励，被由输出耦合镜34和LNM30构成的光谐振器窄带化后的脉冲激光从输出耦合镜34输出。
该脉冲激光经由高反射镜24、26被传输，作为种子光入射到功率振荡器28的后镜50。透过后镜50后的种子光入射到腔52。在种子光入射到腔52时，在放电电极60a、60b之间产生放电。其结果，腔52内的激光气体被激励，种子光被由输出耦合镜54和后镜50构成的光谐振器放大，放大后的激光作为输出激光LP从输出耦合镜54输出。
2.3课题
功率振荡器28的后镜50是反射率为80％～90％的部分反射镜，因此，主振荡器22输出的激光的一部分在后镜50反射，返回主振荡器22侧。将返回该主振荡器22侧的激光称为“返回光”。返回光RL有时对输出能量、波长的稳定性造成不良影响。
即，返回光RL再次返回到主振荡器22，光再次进入到光谐振器中，其结果，该返回光RL提高主振荡器22的热负荷，因此，导致主振荡器22的性能的不稳定化。
3.实施方式1
3.1结构
图6概略地示出实施方式1的激光装置100的结构例。关于图6所示的结构，对与图4不同之处进行说明。
激光装置100在后镜50与高反射镜26之间的光路上具有随机相位板10。随机相位板10也可以被配置于功率振荡器28的壳体中。优选随机相位板10与后镜50之间的距离尽可能接近。通过使随机相位板10与后镜50之间的距离接近，能够抑制种子光针对功率振荡器28的光谐振器的注入效率的降低，并且，随机相位板10与主振荡器22的输出耦合镜34之间的距离相对变远，因此，通过随机相位板10扩大返回光RL的射束，与其相应地，能够减少再次入射到主振荡器22的光的量。随机相位板10是本公开中的“相位偏移构造”的一例。功率振荡器28是本公开中的“放大器”的一例。高反射镜24、26是本公开中的“多个镜”的一例。高反射镜26是本公开中的“多个镜中的最接近光谐振器的镜”的一例。
关于激光装置100，也可以将未图示的孔配置于主振荡器22的输出耦合镜34的附近，以对由随机相位板10扩大后的返回光RL进行遮光。孔可以是与从主振荡器22输出的激光的射束形状大致相同的大小。
图7是示意地示出随机相位板10的配置位置的例子的说明图。随机相位板10被配置于比输出耦合镜34与后镜50之间的光路的中间点靠后镜50侧(靠近后镜50)的光路上。在图7中，利用Z轴表示输出耦合镜34与后镜50之间的光路轴，将输出耦合镜34与后镜50之间的距离设为L。“比中间点靠后镜50侧”的光路上的位置是本公开中的“比中间点靠放大器侧”的光路上的位置的一例。优选随机相位板10与后镜50之间的距离Lrp为20cm以内。随机相位板10越接近主振荡器22的输出耦合镜34的位置，则返回光抑制的效果越弱。因此，优选随机相位板10尽可能地配置于后镜50的附近的位置。或者，也可以采用使后镜50和随机相位板10一体化的结构。如后述的实施方式2那样，也可以在后镜50的部分反射膜侧的背面涂敷随机相位构造的膜等，对同一光学元件涂敷部分反射膜和随机相位构造的膜。
将随机相位板10配置于从后镜50起20cm以内的较近距离的位置，由此，随机相位板10与主振荡器22的输出耦合镜34之间的距离相对变远，因此，能够充分地确保针对主振荡器22的返回光抑制的效果。
3.2关于随机相位板的间距
关于随机相位板10的间距，根据从功率振荡器28出射的激光的射束扩展角，根据以下这种观点确定优选的间距的条件。将在主振荡器22与功率振荡器28之间的光路上不存在随机相位板10的状态下从功率振荡器28出来的输出激光LP的射束扩展角定义为θAH、θAV。θAH是H方向的射束扩展角，θAV是V方向的射束扩展角。将透过随机相位板10后的H方向和V方向各自的射束扩展角定义为θRPP_H、θRPP_V。θRPP_H、θRPP_V分别利用下式来近似。
[数学式1]
Figure BDA0003774987880000081
[数学式2]
Figure BDA0003774987880000082
式中的λ是波长。dH是单元的H方向长度，dV是单元的V方向长度。
以该射束扩展角分别与θAH、θAV大致相等的方式、即以满足下面的式(3)和式(4)的方式选择随机相位板10的间距。
[数学式3]
θAH≈θRPP_H (3)
[数学式4]
θAV≈θRPP_V (4)
“大致相等”这样的记载意味着容许规定的容许范围内的差地近似。即，以θRPP_H相对于θAH容许规定的容许范围内的差地近似于θAH的方式选择单元的H方向长度dH，以θRPP_V相对于θAV容许规定的容许范围内的差地近似于θAV的方式选择单元的V方向长度dV。
规定的容许范围能够在得到技术效果的范围内适当地被设定。可以是在V方向和H方向上相同的容许量的容许范围，也可以是按照每个方向而不同的容许范围。例如，容许范围可以设为θRPP_H与θAH之差在θAH的10％以内，也可以设为θRPP_H与θAH之差在0.1毫弧度[mrad]以内等，还可以设为θRPP_H在θAH的1.5倍以内等。“选择”间距这样的记载意味着这种间距的随机相位板10被用于激光装置100，包含“决定”、“确定”、“设计”为应用于激光装置100的随机相位板10的间距等概念。
通过满足式(3)和式(4)的条件，透过随机相位板10后的射束扩展角与从主振荡器22输出的射束的扩展角大致一致，因此，能够抑制针对功率振荡器28的光注入效率的降低。
3.3具体的数值例1
作为激光装置100，设想波长λ＝193nm的ArF准分子激光装置，设H方向的射束轮廓为高斯分布，V方向的射束轮廓为平顶。
从ArF准分子激光装置输出的激光的H方向和V方向各自的方向的射束扩展角θAH、θAV的典型的值大致满足下述的范围。
H方向：0.8mrad≤θAH≤2.4mrad (5)
V方向：0.7mrad≤θAV≤1.6mrad (6)
另一方面，从随机相位板10出射的射束的射束扩展角θRPP与单元的间距d之间存在下式的关系。
θRPP＝λ/d (7)
在使用式(7)的关系计算满足式(3)和式(5)的间距dH的条件时，成为下式(8)所示的范围。
80μm≤dH≤241μm (8)
同样，在使用式(7)的关系计算满足式(4)和式(6)的间距dV的条件时，成为下式(9)所示的范围。
120μm≤dV≤275μm (9)
在根据式(8)和式(9)总括地处理H方向和V方向时，随机相位板10的间距d的优选范围成为下式(10)所示的范围。
80μm≤d≤275μm (10)
式(5)的θAH和式(6)的θAV分别是本公开中的“θA”即“从放大器出射的激光的射束扩展角”的一例。式(5)的“2.4mrad”和式(6)的“1.6mrad”分别是本公开中的“θmax”即“从放大器输出的激光的射束扩展角的上限”的一例。式(5)的“0.8mrad”和式(6)的“0.7mrad”分别是本公开中的“θmin”即“从放大器输出的激光的射束扩展角的下限”的一例。此外，式(5)的“2.4mrad”是本公开中的“θAH1”即“从放大器输出的激光的H方向的射束扩展角的上限”的一例。式(6)的“1.6mrad”是本公开中的“θAV1”即“从放大器输出的激光的V方向的射束扩展角的上限”的一例。式(5)的“0.8mrad”是本公开中的“θAH2”即“从放大器输出的激光的H方向的射束扩展角的下限”的一例。式(6)的“0.7mrad”是本公开中的“θAV2”即“从放大器输出的激光的V方向的射束扩展角的下限”的一例。
3.4具体的数值例2
关于式(5)和式(6)分别所示的射束扩展角的条件，在设想容许将各自的数值范围的上限值扩展到1.5倍的范围的情况时，成为下面的式(11)和式(12)所示的条件。
H方向：0.8mrad≤θAH≤3.6mrad (11)
V方向：0.7mrad≤θAV≤2.4mrad (12)
在代替式(5)和式(6)而应用式(11)和式(12)的条件的情况下，在使用式(7)的关系计算满足式(3)和式(11)的间距dH的条件时，成为下式(13)所示的范围。
53μm≤dH≤241μm (13)
同样，在使用式(7)的关系计算满足式(4)和式(12)的间距dV的条件时，成为下式(14)所示的范围。
80μm≤dV≤275μm (14)
在根据式(13)和式(14)总括地处理H方向和V方向时，间距d的优选范围成为下式(15)所示的范围。
53μm≤d≤275μm (15)
3.5间距条件的一般化
如根据上述的具体的数值例1的考察所掌握的那样，在将从激光装置100的功率振荡器28输出的激光的射束扩展角θA的上限值设为θAmax、将下限值设为θAmin的情况下，间距d的优选范围例如利用下式(16)表示。
λ/θAmax≤d≤λ/θAmin (16)
此外，如根据上述的具体的数值例2的考察所掌握的那样，关于从随机相位板10出射的射束的射束扩展角θRPP，在容许到θAmax的再1.5倍的情况下，间距d的优选范围例如利用下式(17)表示。
λ/(1.5·θAmax)≤d≤λ/θAmin (17)
根据式(16)和式(17)可知，间距d的可选择范围的最小值根据从功率振荡器28输出的激光的射束扩展角θA的上限值θAmax来确定。间距d的可选择范围的最小值(下限值)根据将θRPP与θAmax之差容许到哪种程度而变化。关于θRPP，在容许到θAmax的k倍的情况下，间距d的优选范围成为下式(18)。
λ/(k·θAmax)≤d≤λ/θAmin (18)
这里，k是1以上的值，例如可以是满足1≤k≤1.5的值。
根据使用式(16)～式(18)说明的思路，符合条件的间距d的随机相位板10被用于激光装置100。
3.6动作
从主振荡器22输出的种子光透过随机相位板10入射到功率振荡器28的光谐振器。在后镜50反射后的种子光和在功率振荡器28的光谐振器放大后激光的一部分作为返回光RL从后镜50出射。随机相位板10发挥扩大从后镜50朝向主振荡器22出射的返回光RL的射束扩展角的作用。功率振荡器28是本公开中的“放大器”的一例。
3.7作用/效果
根据实施方式1的激光装置100，以从随机相位板10出射的射束的射束扩展角θRPP尽可能接近θA的方式选择随机相位板10的间距，因此，抑制针对功率振荡器28的光谐振器的光注入效率的降低。另一方面，返回光RL通过随机相位板10而扩散，因此，返回到主振荡器22的光的量减少。由此，能够抑制返回光RL导致的能量、波长的稳定性恶化。此外，如图2说明的那样，设为单元的V方向长度dV和H方向长度dH不同的纵横比的单元形状，由此，能够高效地抑制针对功率振荡器28的光谐振器的光注入效率的降低。
4.实施方式2
4.1结构
图8概略地示出实施方式2的激光装置102的结构例。关于图8所示的结构，对与图6不同之处进行说明。图8所示的激光装置102代替随机相位板10和后镜50的组合而具备一并具有它们的功能的一个光学元件70。
图9是概略地示出具有部分反射膜和随机相位构造的膜的光学元件70的结构例的放大剖视图。光学元件70是带随机相位构造的后镜，其在基板71的第1面被涂敷有部分反射膜72，在与第1面相反的一侧的第2面被涂敷有随机相位构造的膜80。基板71由透过紫外线波长的光的材料构成。基板71的材料例如可以是合成石英、CaF2等。
通过部分反射膜72和输出耦合镜54构成光谐振器。随机相位构造的膜80与随机相位板10中的单元的构造相同。
4.2动作
从主振荡器22输出的种子光透过光学元件70入射到功率振荡器28的光谐振器。在功率振荡器28的光谐振器放大后的激光的一部分作为返回光RL从光学元件70出射。随机相位构造的膜80发挥扩大从光学元件70朝向主振荡器22出射的返回光RL的射束扩展角的作用。
4.3作用/效果
根据实施方式2的激光装置102，与实施方式1的激光装置100同样，抑制针对功率振荡器28的光谐振器的光注入效率的降低。此外，返回光RL通过随机相位构造的膜80而扩散，因此，返回到主振荡器22的光的量减少。由此，能够抑制返回光RL导致的能量、波长的稳定性恶化。
根据实施方式2，在同一光学元件70设置有部分反射膜72和随机相位构造的膜80，因此，与实施方式1相比，进一步抑制光注入效率的降低。此外，根据实施方式2，与实施方式1相比，能够进一步抑制返回光RL导致的能量、波长的稳定性恶化。
5.实施方式3
5.1结构
图10是概略地示出实施方式3的激光装置103的结构例的俯视图。关于图10所示的结构，对与图6不同之处进行说明。图10所示的激光装置103将图6中的功率振荡器28的部分置换为环形谐振器型的放大器128的结构。
即，图10所示的激光装置103具有环形谐振器型的放大器128。放大器128包含腔152、高反射镜121、122、123和输出耦合镜154。腔152包含一对放电电极160a、160b和2个窗口162、164。放电电极160a、160b在与图10的纸面垂直的方向上隔开间隔地彼此对置配置。在腔152内被导入激光气体。输出耦合镜154是部分反射镜。通过输出耦合镜154和高反射镜121、122、123构成环型的光谐振器(环形谐振器)。腔152被配置于环形谐振器的光路上。
在主振荡器22与输出耦合镜154之间的光路上配置有随机相位板10。优选随机相位板10尽可能被配置于输出耦合镜154的附近。如图7说明的那样，优选随机相位板10被配置于从输出耦合镜154起20cm以内的位置。
5.2动作
从主振荡器22输出的种子光经由随机相位板10入射到放大器128的输出耦合镜154。输出耦合镜154中的供种子光入射的一侧的面成为主振荡器22的未图示的输出耦合镜(参照图6的标号34)的射束成像位置。入射到输出耦合镜154的种子光的一部分透过输出耦合镜154而被高反射镜121反射。在高反射镜121反射后的种子光透过窗口162向放电电极160a、160b之间的放电空间行进。
在种子光存在于放电空间内时进行使电极之间产生放电的控制，由此，种子光被放大。放大后的激光经由窗口164从腔152出射。从窗口164出射的激光被高反射镜122和123高反射，再次经由窗口164向腔152内的放电空间行进而被放大。
这样放大后的激光经由窗口162从腔152出射。从窗口162出射的放大激光入射到输出耦合镜154。入射到输出耦合镜154的放大激光的一部分透过输出耦合镜154，作为输出激光LP从放大器128朝向未图示的曝光装置出射。
入射到输出耦合镜154的放大激光的另一部分在输出耦合镜154反射，作为反馈光再次返回环形谐振器中。此外，被环形谐振器放大后的激光的一部分作为返回光RL从输出耦合镜154朝向主振荡器22出射。
随机相位板10发挥扩大返回光RL的射束扩展角的作用这点与实施方式1相同。
5.3作用/效果
实施方式3的激光装置103得到与实施方式1的激光装置100相同的效果。
6.实施方式4
6.1结构
图11是概略地示出实施方式4的激光装置104的结构例的俯视图。关于图11所示的结构，对与图6不同之处进行说明。图11所示的激光装置104成为将图6中的主振荡器22的部分置换为紫外线固体激光装置112的结构。紫外线固体激光装置112是本公开中的“主振荡器”的一例。其他结构可以与图6相同。
紫外线固体激光装置112的详细结构没有图示，但是，紫外线固体激光装置112例如可以是组合被窄带化后的钛蓝宝石激光器和非线性晶体而得到的激光装置。此外，紫外线固体激光装置112例如可以是组合半导体激光器和非线性晶体而得到的激光装置。非线性晶体被用于波长转换部。
通过将图7中说明的输出耦合镜34置换为紫外线固体激光装置112中的生成输出波长的非线性晶体，使用图7说明的内容同样被应用于实施方式4的激光装置104的结构。
6.2动作
从紫外线固体激光装置112输出的种子光透过随机相位板10入射到功率振荡器28的光谐振器。在功率振荡器28的光谐振器放大后的激光的一部分作为返回光RL从后镜50出射。随机相位板10发挥扩大从后镜50朝向紫外线固体激光装置112出射的返回光RL的射束扩展角的作用。
当返回光RL返回到波长转换部的非线性晶体时，该光成为热负荷等，振荡性能可能不稳定，但是，通过随机相位板10使返回光RL扩散，由此，抑制返回波长转换部的非线性晶体的光的量。
6.3作用/效果
根据实施方式4的激光装置104，抑制针对功率振荡器28的光谐振器的光注入效率的降低，并且，返回光RL通过随机相位板10而进行扩散，因此，返回到紫外线固体激光装置112的光的量减少。由此，能够抑制返回光RL导致的能量、波长的稳定性恶化。此外，根据实施方式4，能够抑制非线性晶体等光学元件的劣化。
6.4变形例
也可以代替图11所示的激光装置104中的随机相位板10和后镜50而采用实施方式2中说明的带随机相位构造的后镜即光学元件70。
7.关于电子器件的制造方法
图12概略地示出曝光装置300的结构例。曝光装置300包含照明光学系统304和投影光学系统306。照明光学系统304通过从激光装置100入射的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306对透过掩模版后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。工件是被涂布了光致抗蚀剂的半导体晶片等感光基板。
曝光装置300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。在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，经过多个工序，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。也可以代替激光装置100而使用实施方式2～4中说明的激光装置102、103或104。
8.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”、“有”、“具有”、“具备”等用语应该解释为“不将被记载的结构要素以外的结构要素的存在除外”。此外，修饰词“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 (19)

1.一种激光装置，其具有：
主振荡器，其输出激光；
放大器，其具有光谐振器，在所述光谐振器内放大由所述主振荡器输出的所述激光；以及
相位偏移构造，其被配置于比所述主振荡器与所述放大器之间的光路的中间点靠所述放大器侧的所述光路上，
所述相位偏移构造具有所述激光的相位的偏移量不同的多个单元，
所述单元的配置间隔为80μm以上且275μm以下。
2.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述激光装置还具有多个镜，所述多个镜被配置于所述主振荡器与所述光谐振器之间的所述光路上，
所述相位偏移构造被配置于所述多个镜中的最接近所述光谐振器的镜与所述光谐振器之间。
3.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述光谐振器具有出射朝向所述主振荡器的返回光的部分反射镜，
所述部分反射镜与所述相位偏移构造之间的距离为20cm以内。
4.根据权利要求3所述的激光装置，其中，
所述光谐振器具有输出耦合镜和作为所述部分反射镜的后镜。
5.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述多个单元包含所述相位的偏移量为0的第1单元和所述相位的偏移量为π的第2单元，
所述相位偏移构造在空间上随机地配置有所述第1单元和所述第2单元。
6.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述激光装置具有作为所述相位偏移构造的随机相位板。
7.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述激光装置具有：
后镜，其在第1面被涂敷有部分反射膜，在与所述第1面相反的一侧的第2面被涂敷有所述相位偏移构造的膜；以及
输出耦合镜，
通过所述部分反射膜和所述输出耦合镜构成所述光谐振器。
8.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述光谐振器是环形谐振器。
9.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述主振荡器是具有窄带化模块的放电激励式准分子激光装置。
10.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述主振荡器是紫外线固体激光装置。
11.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述单元的形状为多边形。
12.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述放大器包含隔着供所述激光通过的放电空间而对置地配置的一对放电电极，
在设从所述放大器出射的激光的行进方向为Z方向、所述一对放电电极的放电方向为V方向、与所述V方向和所述Z方向正交的方向为H方向、所述相位偏移构造的与从所述放大器出射的所述激光的射束截面的所述V方向对应的面内方向为第1方向、所述相位偏移构造的与所述射束截面的所述H方向对应的面内方向为第2方向的情况下，
所述单元的所述第1方向的长度和所述第2方向的长度不同。
13.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
在设从所述放大器出射的激光的射束扩展角为θA、透过所述相位偏移构造后的射束扩展角为θRPP的情况下，
所述相位偏移构造以θRPP与θA之差成为规定的容许范围内的方式选择所述单元的配置间隔。
14.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述放大器包含隔着供所述激光通过的放电空间而对置地配置的一对放电电极，
设从所述放大器出射的激光的行进方向为Z方向，所述一对放电电极的放电方向为V方向，与所述V方向和所述Z方向正交的方向为H方向，所述相位偏移构造的与从所述放大器出射的所述激光的射束截面的所述V方向对应的面内方向为第1方向，所述相位偏移构造的与所述射束截面的所述H方向对应的面内方向为第2方向，
在设从所述放大器输出的所述激光的所述V方向的射束扩展角为θAV、所述激光的所述H方向的射束扩展角为θAH、透过所述相位偏移构造后的射束的所述第1方向的射束扩展角为θRPP_V、透过所述相位偏移构造后的射束的所述第2方向的射束扩展角为θRPP_H的情况下，
所述相位偏移构造以θRPP_V与θAV之差和θRPP_H与θAH之差分别在规定的容许范围内的方式，选择所述第1方向和所述第2方向各方向的所述单元的配置间隔。
15.根据权利要求14所述的激光装置，其中，
在设所述激光的波长为λ、从所述放大器输出的所述激光的所述V方向的射束扩展角的上限为θAV1、从所述放大器输出的所述激光的所述H方向的射束扩展角的上限为θAH1的情况下，
所述第1方向的所述单元的配置间隔为λ/(1.5·θAV1)以上，
所述第2方向的所述单元的配置间隔为λ/(1.5·θAH1)以上。
16.根据权利要求14所述的激光装置，其中，
在设所述激光的波长为λ、从所述放大器输出的所述激光的所述V方向的射束扩展角的下限为θAV2、从所述放大器输出的所述激光的所述H方向的射束扩展角的下限为θAH2的情况下，
所述第1方向的所述单元的配置间隔为λ/θAV2以下，
所述第2方向的所述单元的配置间隔为λ/θAH2以下。
17.一种激光装置，其具有：
主振荡器，其输出激光；
放大器，其具有光谐振器，在所述光谐振器内放大由所述主振荡器输出的所述激光；以及
相位偏移构造，其被配置于比所述主振荡器与所述放大器之间的光路的中间点靠所述放大器侧的所述光路上，
所述相位偏移构造具有所述激光的相位的偏移量不同的多个单元，
在设所述激光的波长为λ、从所述放大器输出的所述激光的射束扩展角的上限为θAmax、下限为θAmin的情况下，
所述单元的配置间隔为λ/(1.5·θAmax)以上且λ/θAmin以下。
18.根据权利要求17所述的激光装置，其中，
所述单元的配置间隔为λ/θAmax以上且λ/θAmin以下。
19.一种电子器件的制造方法，其包含以下步骤：
使用激光装置生成被放大器放大后的激光，
将所述放大后的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放大后的激光，以制造电子器件，
所述激光装置具有：
主振荡器，其输出激光；
所述放大器，其具有光谐振器，在所述光谐振器内放大由所述主振荡器输出的所述激光；以及
相位偏移构造，其被配置于比所述主振荡器与所述放大器之间的光路的中间点靠所述放大器侧的所述光路上，
所述相位偏移构造具有所述激光的相位的偏移量不同的多个单元，
所述单元的配置间隔为80μm以上且275μm以下。
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