DE19857369A1 - Schmalbandiger Excimerlaser und Optik dafür - Google Patents

Schmalbandiger Excimerlaser und Optik dafür

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Description

Die Erfindung betrifft einen Excimerlaser und insbesondere einen schmalbandigen Excimerlaser und eine Optik dafür, die eine hervorrangende Haltbarkeit und nur eine geringe Verschlechterung der Lichtqualität bei deren Bestrahlung aufweist.
Herkömmlich wurden Excimerlaser entwickelt, um diese industriell als Lichtquellen für Projektions- und Belichtungsvorrichtungen (im folgenden als Stepper bezeichnet) für Halbleiterbauteilherstellungsvorrichtungen zu verwenden. Dies rührt daher, daß ein Excimerlaser sehr genaues Arbeiten ermöglicht, da sich die Wellenlänge des Excimerlasers im UV-Be­ reich befindet und kurz ist, so daß das Licht mit Hilfe eines externen optischen Elements, wie einer Linse, auf eine sehr kleine Fläche fokusiert werden kann.
Das Licht des Excimerlasers weist verschiedene Wellenlängenkomponenten auf, und die Zentralwellenlänge kann variieren. Daher treten, falls das Licht unverändert verwendet wird, Abberrationen auf, wenn das Licht durch ein externes optisches Element, wie eine Linse, hindurchtritt, wodurch die Arbeitsgenauigkeit verringert ist. Deshalb werden Techniken zum Verringern der Bandbreite verwendet, bei denen ein Excimerlaser mit einem Wellenlängenauswahlelement, wie einem Gitter, versehen wird, um die spektrale Breite der Laserwellenlänge (Linienbreite) zu verringern und um die Zentralwellenlänge (mittlerer Wert der Wellenlänge des emittierten Lichtes) zu stabilisieren.
Aus Fig. 8 ist eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik ersichtlich, die in der offengelegten japanischen Patentschrift Nr. 3-214680 beschrieben ist. Lasergas wird in einer Kammer 1 eingeschlossen, und mit Hilfe einer elektrischen Entladung an einer Entladungselektrode 2 wird Energie zugeführt, so daß ein Laserstrahl 3 oszilliert. Der oszillierende Laserstrahl 3 tritt aus einem hinteren Fenster aus, und läuft dann durch ein erstes Prisma 7 und ein zweites Prisma 8 hindurch, während sich sein Durchmesser aufweitet, und schließlich erreicht der Laserstrahl 3 ein Gitter 10. In dem Gitter 10 wird der Winkel relativ zu der Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls 3 mit Hilfe eines Abschwächers (nicht gezeigt) gesteuert, so daß die Oszillation lediglich einer vorbestimmten ausgewählten Wellenlänge erzielt wird, so daß die oben angesprochene Schmalbandigkeit erreicht wird. Dabei wird die Gruppe der optischen Komponenten, die das erste Prisma 7, das zweite Prisma 8 und das Gitter 10 umfaßt, Schmalbandoptik 12 genannt. Der Laserstrahl 3, dessen Wellenlänge von der Schmalbandoptik 12 gesteuert wird, tritt durch ein vorderes Fenster 13 und einen vorderen Spiegel 14 hindurch, der ein teildurchlässiger Spiegel ist, und ein Teil des Laserstrahls 3 tritt in Fig. 8 nach rechts aus.
Als Material für die optischen Komponenten des beschriebenen Excimerlasers wird im allgemeinen, wie auch in der offengelegten Patentschrift Nr. 3-214680 beschrieben, synthetisches Quarzglas (SiO2) verwendet. Dies rührt daher, daß synthetisches Quarzglas für das von dem Excimerlaser emittierte UV-Licht eine geringe Absorptionsrate aufweist und außerdem leicht verarbeitbar ist. Die Materialien mit hohen Transmissionen für UV-Licht mit 248 nm Wellenlänge (KrF-Excimer­ laser) oder 193 nm Wellenlänge (ArF-Excimerlaser) sind beschränkt, und neben synthetischem Quarzglas ist die Verwendung von Fluoriden wie CaF2, MgF2 und LiF gegenwärtig bekannt.
Die Herstellung und Verarbeitung dieser Fluoride ist jedoch im Vergleich mit der von Quarzglas bisher noch nicht soweit entwickelt worden. Daher ist es schwierig, aus diesen Materialien optische Komponenten herzustellen, die ähnliche Eigenschaften, wie Quarzglas aufweisen. Deshalb wird in vielen Fällen synthetisches Quarzglas als optisches Material verwendet. Insbesondere im KrF-Excimerlaser, der eine verhältnismäßig lange Wellenlänge aufweist, werden die optischen Komponenten durch das UV-Licht nur wenig beschädigt, so daß aus synthetischem Quarzglas hergestellte Optiken mehrere Verwendungszyklen überstehen können.
Dementsprechend wird synthetisches Quarzglas für die optischen Komponenten des KrF-Excimerlasers verwendet.
Es gibt jedoch die folgenden Nachteile bei der Verwendung von synthetischem Quarzglas als Material für die optischen Komponenten eines Excimerlasers: Um Halbleiterbauteile effizient in größeren Mengen herzustellen, ist es erforderlich, die Herstellungsleistung des dafür verwendeten Steppers zu verbessern, so daß die Leistung des verwendeten Lasers erhöht werden muß, indem die Anzahl der Laserimpulse pro Zeiteinheit (Wiederholungsfrequenz) erhöht wird. Die Energiedichte im Laserresonator ist jedoch sehr hoch, und darüber hinaus läuft der Laserstrahl in dem Resonator um und tritt somit mehrfach durch die optischen Komponenten hindurch. Daher werden, wenn die Leistung des Lasers steigt, die optischen Komponenten aus synthetischem Quarzglas, die für KrF-Excimerlaser verwendet werden, aufgrund kleiner Fehler oder Unebenheiten in dem Material beschädigt, was zu Nachteilen führt. Selbst eine kleine Beschädigung einer optischen Komponente kann einen großen Einfluß auf die Qualität des Laserstrahls haben und es schwierig machen, den Laser als Lichtquelle für einen Stepper zu verwenden.
Somit wurde festgestellt, daß die optischen Komponenten aus Quarzglas keine ausreichende Haltbarkeit aufweisen, wenn die Leistung eines Excimerlasers sehr hoch ist, und daß eine sehr genaue Steuerung der Wellenlänge des Excimerlasers schwierig ist, wenn solche optischen Komponenten verwendet werden.
Eine Situation, in der die optischen Komponenten von dem umlaufenden Laserstrahl beschädigt werden, wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 und 10 erläutert. Aus Fig. 9 ist ein erstes Prisma 7 und ein durch dieses hindurchtretender Laserstrahl 3 unter normalen Bedingungen ersichtlich. Wenn die oben genannte Wiederholungsfrequenz ansteigt, wird das Innere des Prismas 7 aufgrund der Energie des Laserstrahls 3 beschädigt. Wenn die Beschädigung sehr groß wird, wird auch die Oberfläche des Prismas 7 angegriffen, und wie aus Fig. 10 ersichtlich, tritt auch eine Beschädigung 15 der Oberfläche auf. Dadurch werden die Strahlgröße des Laserstrahls 3 und die Form des Strahls verändert, die Wellenfront des Laserstrahls 3 gestört und die Wellenlänge und die Polarisierungseigenschaften verändert. Dies führt zu Nachteilen. Als Folge der Beschädigung 15 kann es passieren, daß eine auf der Oberfläche des Prismas 7 aufgebrachte Antireflexschicht abgelöst wird, was zu einer völligen Zerstörung des Prismas 7 führen kann. Aus den Fig. 11 und 12 sind die schmalbandigen Wellenanteile eines Lasers vor und nach der Beschädigung der optischen Komponente ersichtlich. Wenn die optische Komponente beschädigt ist, liegt, wie aus Fig. 12 ersichtlich, die Zentralwellenlänge λ c zwischen λ c und λ c' z. B. und die Linienbreite Δ λ ist erhöht. Somit ist solch ein Laser nur schlecht als Lichtquelle für einen Stepper einsetzbar.
Die Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, und es ist die Aufgabe der Erfindung, einen schmalbandigen Excimerlaser und eine Optik dafür bereitzustellen, die eine gute Haltbarkeit gegenüber UV-Licht aufweist, eine gute Lichtqualität erhalten kann und für die Steuerung der Wellenlänge geeignet ist.
Eine erfindungsgemäße Optik für einen schmalbandigen Excimerlaser ist eine Komponente aus Fluorid, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Spaltebene der Fluorkomponente annähernd parallel zu einer Einfallsseitenfläche, durch die der Laserstrahl in die Fluorkomponente eintritt, und/oder einer Austrittsseitenfläche ist, durch die der Laserstrahl aus der Fluorkomponente austritt.
Gemäß der obigen Anordnung wird für die optischen Komponenten Fluor verwendet, und die optischen Komponenten werden derart ausgebildet, daß die Spaltebene des Fluoridkristalls annähernd parallel zur Einfallsseitenfläche und/oder der Ausfallsseitenfläche der optischen Komponente ist. Somit werden Abweichungen von den Polarisationsbedingungen, eine unebene Wellenfront und ähnliches vermieden oder verringert, so daß eine hervorragende Lichtqualität erzielt werden kann, wenn der Laserstrahl durch die Spaltebene hindurchtritt.
Ferner kann die Fluoridkomponente eine sichtbare Markierung aufweisen, die die Richtung der Spaltebene angibt. Entsprechend der Anordnung der optischen Komponente in dem Excimerlaser ist somit die Richtung leicht bestimmbar, so daß die optische Komponente nicht in einer falschen Richtung eingebaut wird.
Ferner kann die Fluoridkomponente eine Schmalbandkomponente zum Erzielen einer guten Schmalbandigkeit des Lasers sein.
Gemäß der obigen Anordnung, werden die Fluoridkomponenten für die Erzielung einer Schmalbandigkeit verwendet. Dafür müssen die Schmalbandkomponenten sehr genau hergestellt werden. Mit anderen Worten können selbst geringe Abweichungen der optischen Komponente negative Auswirkungen auf die Wellenlängensteuerung des Lasers haben. Erfindungsgemäß sind die Schmalbandoptiken aus Fluorid, so daß die Beschädigung der optischen Komponenten verringert werden kann. Zusätzlich kann ein Laser mit einer stabilen Zentralwellenlänge, mit einer geringen Bandbreite und mit einer hohen Lichtqualität erzielt werden.
Ein erfindungsgemäßer schmalbandiger Excimerlaser ist dadurch gekennzeichnet, daß er aufweist: eine optische Komponente aus Fluorid, wobei diese derart angeordnet ist, daß eine Spaltebene der optischen Komponente annähernd rechtwinklig zur Ausbreitungsrichtung des durch die optische Komponente hindurchtretenden Laserstrahls ist.
Dadurch werden die negativen Effekte, die von einem ungleichen Brechungsindex, optischen Verzerrungen und ähnlichem in den optischen Komponenten herrühren, auf ein Minimum reduziert. Somit können Veränderungen der Polarisationsbedingungen, Unebenheiten in der Wellenfront und ähnliches, was auftritt, wenn der Laserstrahl durch die optische Komponente hindurchtritt, verringert werden, und eine hervorragende Lichtqualität kann erzeugt werden. Ferner können Unterschiede zwischen den einzelnen Komponenten verringert werden, wodurch ein stabiler optischer Betrieb gewährleistet wird. Somit kann die Lichtqualität des Excimerlasers stabilisiert werden.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines schmalbandigen Excimerlasers gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines schmalbandigen Excimerlasers gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Darstellung einer Spaltebene einer optischen Komponente aus Fluorid gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Darstellung einer Spaltebene eines vorderen Fluoridspiegels gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Darstellung einer Spaltebene eines Fluoridprismas gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 ein Blockdiagramm eines wesentlichen Teils eines schmalbandigen Excimerlasers gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 eine Darstellung eines Prismas mit einer Markierung der Richtung einer Spaltebene gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen schmalbandigen Excimerlasers;
Fig. 9 die Darstellung eines herkömmlichen Prismas;
Fig. 10 eine Darstellung des aus Fig. 9 ersichtlichen Prismas im beschädigten Zustand;
Fig. 11 ein Diagramm der Laserstrahlwellenlängen vor der Beschädigung einer herkömmlichen optischen Komponente; und
Fig. 12 ein Diagramm der Laserstrahlwellenlängen nach der Beschädigung der optischen Komponente aus Fig. 11.
Aus Fig. 1 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Aus dieser Figur ist der Aufbau einer schmalbandigen Excimerlaservorrichtung ersichtlich. Eine Schmalbandoptik 12, d. h. ein erstes Prisma 7, ein zweites Prisma 8 und ein Gitter 10, sind in einem Schmalbandmodul 11 angeordnet. Ein vorderes Fenster 13 und ein hinteres Fenster 5 bilden relativ zum Laserstrahl 3 einen normalen Brewster- Winkel, um Energieverluste zu vermindern. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die optischen Komponenten, wie das erste Prisma 7, das zweite Prisma 8 und der vordere Spiegel 14, aus optischem Fluoridmaterial, wie CaF2, anstatt von herkömmlich verwendetem synthetischen Quarz ausgebildet.
Gemäß der obigen Anordnung werden die Fluoridoptiken von dem UV-Licht nicht beschädigt, wodurch die Schmalbandigkeit des Excimerlasers effektiv aufrecht erhalten werden kann. Da die Prismen 7 und 8 genaue Formen aufweisen müssen, um eine Schmalbandigkeit zu gewährleisten, wird insbesondere die Steuerung der Wellenlänge schwierig, falls diese Komponenten beschädigt werden, so daß großer Vorteil erzielt wird, indem Fluorid als Material für die Prismen 7 und 8 verwendet wird. Der vordere Spiegel 14 wird leicht beschädigt, da Licht mit einer höheren Intensität durch ihn hindurchtritt, so daß ein großer Vorteil erzielt wird, wenn Fluorid als Material für den vorderen Spiegel 14 verwendet wird.
Wie oben beschrieben, werden, da Fluorid, wie CaF2 und MgF2, für die optischen Komponenten verwendet wird, keine Beschädigungen der optischen Komponenten durch den Laserstrahl 3 zu befürchten sein.
Aus Fig. 2 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Aus dieser Figur ist die Schmalbandoptik 12 eines Excimerlasers ersichtlich, der im allgemeinen als Littrow-Typ bekannt ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird der Laserstrahl 3 mit Hilfe des Gitters 10 nach oben reflektiert, von einem hinteren Spiegel 16 total reflektiert, dann läuft der Strahl zurück und tritt durch den vorderen Spiegel 14 aus. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist auch der hintere Spiegel 16 aus einem Fluorid, wie MgF2.
Der hintere Spiegel 16 wird herkömmlicherweise stark beschädigt, da dieser das vom Excimerlaser erzeugte Licht vollständig reflektiert. Die Haltbarkeit des hinteren Spiegels 16 gegenüber dem Licht aus der Schmalbandoptik 12 wird vergrößert, indem der hintere Spiegel 16 ebenfalls aus Fluorid hergestellt wird. Dementsprechend wird, wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform, eine hervorragende Schmalbandigkeit erzielt, und die Genauigkeit des Excimerlasers wird verbessert.
Bei den aus den Fig. 1 bzw. 2 ersichtlichen Anordnungen ist es möglich, daß nur das erste Prisma 7 in der Nähe der Kammer 1 des Excimerlasers aus Fluorid ist, während das zweite Prisma 8, das von der Kammer 1 weiter entfernt ist, aus synthetischem Quarzglas hergestellt ist. Die Prismen 7 und 8 dienen zur Vergrößerung des aus der Kammer 1 austretenden Laserstrahls 3, und der durch das erste Prisma 7 in der Nähe der Kammer 1 hindurchtretende Laserstrahl 3 weist eine höhere Lichtdichte auf. Daher ist der positive Effekt durch ein Prisma aus Fluor bei dem ersten Prisma 7 größer.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist eine optische Fluorkomponente 19 eine Spaltebene 20 gemäß der Kristallstruktur eines Fluorids auf. Als ein Beispiel der Spaltebene 20 wird auf die (111)-Ebene eines Kristalls bezuggenommen. Wenn der Laserstrahl 3 durch die optische Komponente hindurchtritt wird, falls ein Winkel θ von der Spaltebene 20 relativ zu einer optischen Achse 24 des Laserstrahls 3 ein anderer Winkel als im wesentlichen ein rechter Winkel ist, die Wellenfront gestört, die Polarisierungsbedingungen werden verändert oder ein Teil des Strahls wird absorbiert, wodurch die Ausgangsleistung des Lasers verringert ist.
Somit wird bei dieser Ausführungsform die optische Komponente 19 derart hergestellt und in den Lichtpfad gestellt, daß der Winkel θ zwischen der Spaltebene 20 und der optischen Achse 24 im wesentlichen ein rechter Winkel ist. Der vordere Spiegel 14 ist in Fig. 4 als ein Beispiel einer erfindungsgemäßen optischen Fluoridkomponente 19 gezeigt. In dem vorderen Spiegel 14 sind die Einfallsseitenfläche 23 und die gegenüberliegende Fläche nicht parallel zueinander, wie bei einem herkömmlichem vorderen Spiegel, um von Reflektionen zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche herrührende, nicht erforderliche Oszillationen zu vermeiden. Ferner ist der vordere Spiegel 14 derart hergestellt, daß die Spaltebene 20 annähernd parallel zur Einfallsseitenebene 23 des Laserstrahls 3 ist, und derart angeordnet, daß die Einfallsseitenebene 23 auf die Kammerseite ausgerichtet ist (siehe Fig. 1) und die Spaltebene 20 annähernd rechtwinklig (der Winkel θ ist im wesentlichen ein rechter) zur optischen Achse 24 des Laserstrahls ausgerichtet ist. Es sei bemerkt, daß bei dem vorderen Spiegel 14 die Einfallsseitenfläche 23 und die gegenüberliegende Fläche parallel zueinander ausgebildet werden können und nicht erforderliche Oszillationen mit Hilfe einer auf einer der beiden Ebenen aufgebrachten Antireflexschicht vermieden werden können.
Als ein anderes Beispiel der erfindungsgemäßen optischen Komponente 19 ist aus Fig. 5 ein Fluoridprisma 26 ersichtlich. Das Prisma 26 ist derart hergestellt, daß die Spaltebene 20 annähernd parallel zur Einfallsseitenfläche 23 des Laserstrahls 3 steht und, ist derart angeordnet, daß die Spaltebenen 20 annähernd rechtwinklig (insbesondere ist der Winkel θ im wesentlichen ein rechter) zur optischen Achse 24 des durch den inneren Bereich des Prismas 26 hindurchtretenden Laserstrahls 3 ist. Es kann geeignet sein, daß die Einfallsseitenfläche des Laserstrahls 3 derart angeordnet wird, daß diese die rechte Seitenfläche bildet, die der Einfallsebenen in Fig. 5 gegenüberliegt. In diesem Fall wird die Ebene 23 zur Ausgangsseitenfläche. Insbesondere kann, wie aus Fig. 5 ersichtlich, das Prisma 26 derart angeordnet werden, daß die Spaltebene 20 annähernd parallel zur Ausfallsseitenfläche 23 des Laserstrahls 3 ist, und die Spaltfläche 20 annähernd rechtwinklig zur optischen Achse 24 des durch das Prisma 26 hindurchtretenden Laserstrahl 3 ist.
Aus Fig. 6 ist die Anordnung der wesentlichen Teile des Excimerlasers gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform ersichtlich. Das erste Prisma 7, das zweite Prisma 8 und das hintere Fenster 5 sind optische Komponenten aus Fluorid, wie CaF2 oder ähnlichem. Das erste Prisma 7 und das zweite Prisma 8 sind derart hergestellt, daß die Spaltebene 20 annähernd parallel zur Ausfallsseitenfläche 23a des Laserstrahls 3 ist, und derart angeordnet, daß die Spaltebene 20 annähernd rechtwinklig zur optischen Achse 24 des Laserstrahls 3 ist, der durch die Prismen 7 und 8 hindurchtritt. Die Ebene 23 wird Austrittsseite des Laserstrahls 3 genannt, wird jedoch zur Einfallsseite für den von dem Gitter 10 reflektierten Laserstrahl 3. Dementsprechend können die Einfallsseite und die Ausfallsseite als eine Seite und deren gegenüberliegende Seite bezeichnet werden.
Wie ebenfalls aus Fig. 6 ersichtlich, ist, wenn das hintere Fenster 5 mit dem Laserstrahl 3 einen Brewster-Winkel Φ bildet, das hintere Fenster 5 derart ausgebildet, daß die Spaltebene 20 annähernd parallel zur optischen Achse 24 und zum Brewster- Winkel Φ geneigt ist. Danach wird das hintere fünfte Fenster 5 an einer vorbestimmten Position in den Lichtpfad gestellt. Das gleiche geschieht für das vordere Fenster 13 (siehe Fig. 1). Ferner wird, obwohl in Fig. 6 nicht gezeigt, ein vorderer Spiegel als vorderer Spiegel 14 derart angeordnet, daß die Spaltebene 20 annähernd rechtwinklig zur optischen Achse 24 des Laserstrahls 3 ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, kann eine Markierung 27, die die Richtung der Spaltebene 20 angibt (mittels einer gestrichelten Linie gezeigt) auf der oberen Fläche z. B. der Prismen 7 und 8 angegeben sein. Dadurch können die Prismen 7 bzw. 8 leicht eingesetzt werden, so daß die Spaltebene 20 annähernd rechtwinklig zur optischen Achse 24 (siehe Fig. 6) ist, selbst falls die Prismen 7, 8 im Querschnitt gleichseitige Dreiecke bilden.
Gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform der Erfindung sind die optischen Komponenten für einen Excimerlaser aus Fluorid hergestellt und werden derart angeordnet, daß die Spaltebene 20 annähernd rechtwinklig zur optischen Achse 24 ist. Dadurch kann ein Laserstrahl 3 mit hervorragender Qualität erzielt werden, ohne daß die Wellenlänge verändert wird und die Polarisierungsrichtungen beeinflußt werden, wenn der Laserstrahl 3 durch die optischen Komponenten hindurchtritt, selbst wenn der Excimerlaser mit einer hohen Ausgangsleistung betrieben wird.
Wie bisher beschrieben, werden erfindungsgemäß CaF2 und MgF2 als optische Komponenten für den Excimerlaser anstatt von herkömmlichem synthetischen Quarzglas verwendet, und die optischen Komponenten werden derart angeordnet, daß die Spaltebene des Fluorids annähernd rechtwinklig zur optischen Achse des Lasers steht. Dadurch sind die optischen Komponenten wenig anfällig für Beschädigungen durch den Laserstrahl 3, und eine Schmalbandigkeit des Lasers kann leicht erzielt werden, so daß die Verläßlichkeit des Excimerlasers sehr gut ist. Zusätzlich können Veränderungen der Polarisierungsbedingungen, Unebenheiten in der Wellenfront oder ähnliches bei dem Excimerlaserstrahl 3 vermieden werden, so daß eine hervorragende Lichtqualität erzielbar ist.

Claims (4)

1. Optik für einen schmalbandigen Excimerlaser mit einer Komponente (7) aus Fluorid, wobei die Spaltebene (20) der Fluoridkomponente (7) annähernd parallel zur Einfallsseitenfläche (23) eines in die Fluorkomponente (7) eintretenden Laserstrahls (3) und/oder einer Ausfallsseitenfläche (23a) des aus der Fluorkomponente (7) austretenden Laserstrahls (3) ist.
2. Optik für einen schmalbandigen Excimerlaser nach Anspruch 1, wobei die Fluorkomponente (7) eine sichtbare Markierung (27) aufweist, die die Richtung der Spaltebene (20) angibt.
3. Optik für einen schmalbandigen Excimerlaser nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fluorkomponente (7) eine Schmalbandkomponente (7, 8, 10) zum Herstellen einer Schmalbandigkeit der Wellenlängen ist.
4. Schmalbandiger Excimerlaser mit einer optischen Komponente (7) aus Fluorid, die derart angeordnet ist, daß die Spaltebene (20) der optischen Komponente (7) annähernd rechtwinklig zur Ausbreitungsrichtung eines Laserstrahls (3) ist, der durch die optische Komponente (7) hindurchtritt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19961908A1 (de) * 1999-12-20 2001-08-16 Ges Zur Foerderung Angewandter Optik Optoelektronik Quantenelektronik & Spektroskopie Ev Hochauflösendes Littrow-Spektrometer und Verfahren zur quasi-simultanen Bestimmung einer Wellenlänge und eines Linienprofils
EP1405110A2 (de) * 2001-05-16 2004-04-07 Corning Incorporated Optische elemente mit bevorzugter kristallorientierung aus kubischen materialien

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6853653B2 (en) * 1997-07-22 2005-02-08 Cymer, Inc. Laser spectral engineering for lithographic process
US6556612B2 (en) * 1999-05-10 2003-04-29 Cymer, Inc. Line narrowed laser with spatial filter
US7203217B2 (en) * 2000-01-25 2007-04-10 Cymer, Inc. Narrow band electric discharge gas laser having improved beam direction stability
EP1330679A4 (de) 2000-10-03 2006-09-06 Corning Inc Photolithographieverfahren und -systeme
US6594301B2 (en) * 2001-03-21 2003-07-15 Coherent, Inc. Tunable modelocked ultrafast laser
JP3831798B2 (ja) 2001-11-02 2006-10-11 ギガフォトン株式会社 プリズムユニット及びレーザ装置
KR101024559B1 (ko) * 2002-05-07 2011-03-31 사이머 인코포레이티드 수명이 긴 광학기구를 갖춘 고 전력 딥 자외선 레이저
JP2003347627A (ja) * 2002-05-29 2003-12-05 Gigaphoton Inc 紫外線レーザ装置
JP2006073921A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Komatsu Ltd 紫外線ガスレーザ用光学素子及び紫外線ガスレーザ装置
JP5358142B2 (ja) * 2007-11-30 2013-12-04 ギガフォトン株式会社 ガスレーザ用光学素子及びそれを用いたガスレーザ装置
JP2010107611A (ja) 2008-10-29 2010-05-13 Olympus Imaging Corp 結像光学系及びそれを用いた撮像装置
JP5352321B2 (ja) * 2009-04-06 2013-11-27 ギガフォトン株式会社 露光用ガスレーザ装置
JPWO2016046871A1 (ja) * 2014-09-22 2017-06-29 ギガフォトン株式会社 レーザ装置
WO2018229854A1 (ja) * 2017-06-13 2018-12-20 ギガフォトン株式会社 レーザ装置及び光学素子の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD222426B5 (de) * 1984-03-01 1996-06-13 Jenoptik Jena Gmbh Optisches System
US4759616A (en) * 1985-08-26 1988-07-26 Eastman Kodak Company Method and apparatus for anamorphically shaping and deflecting electromagnetic beams
US5031977A (en) * 1989-12-27 1991-07-16 General Signal Corporation Deep ultraviolet (UV) lens for use in a photolighography system
JPH03214680A (ja) 1990-01-19 1991-09-19 Mitsubishi Electric Corp エキシマレーザ装置
DE19639586A1 (de) * 1996-09-26 1998-04-02 Zeiss Carl Fa Katadioptrisches Mikrolithographie-Reduktionsobjektiv
US5835520A (en) * 1997-04-23 1998-11-10 Cymer, Inc. Very narrow band KrF laser

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19961908A1 (de) * 1999-12-20 2001-08-16 Ges Zur Foerderung Angewandter Optik Optoelektronik Quantenelektronik & Spektroskopie Ev Hochauflösendes Littrow-Spektrometer und Verfahren zur quasi-simultanen Bestimmung einer Wellenlänge und eines Linienprofils
DE19961908C2 (de) * 1999-12-20 2002-03-28 Ges Zur Foerderung Angewandter Optik Optoelektronik Quantenelektronik & Spektroskopie Ev Hochauflösendes Littrow-Spektrometer und Verfahren zur quasi-simultanen Bestimmung einer Wellenlänge und eines Linienprofils
EP1405110A2 (de) * 2001-05-16 2004-04-07 Corning Incorporated Optische elemente mit bevorzugter kristallorientierung aus kubischen materialien
EP1405110A4 (de) * 2001-05-16 2006-03-22 Corning Inc Optische elemente mit bevorzugter kristallorientierung aus kubischen materialien

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