JP4025289B2 - 曲格子マウントを有する線尖鋭化ユニット - Google Patents
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Description
集積回路リソグラフィ用光源として使用されるガス放電紫外線レーザは、一般的に線尖鋭化される。好ましい従来の線尖鋭化技術は、出力カプラと共に格子ベースの線尖鋭化ユニットを使用してレーザ共振空洞を形成することである。この空洞内の利得媒体は、クリプトン、フッ素、及びネオン(KrFレーザ用)、アルゴン、フッ素、及びネオン(ArFレーザ用)、又は、フッ素及びヘリウム及び/又はネオン(F2レーザ)のような循環レーザガス内への放電によって生成される。
日本特許第2,696,285号から抜粋したこのような従来技術システムの概略図を図1に示す。図示するシステムは、出力カプラ(又は、前部ミラー)4、レーザチャンバ3、チャンバウィンドウ11、及び格子ベース・線尖鋭化ユニット7を含む。線尖鋭化ユニット7には、一般的に、簡単に交換可能なユニットとしてリソグラフィレーザシステム上に設けられ、「線尖鋭化パッケージ」又は略して「LNP」といわれることもある。この従来技術ユニットは、「Litrow」構成で配置された2つのビーム拡張プリズム27及び29と格子16とを含む。これらのシステムで使用される格子は、極度に敏感な光学装置である。一般的な格子表面は、厚いガラス基板上の1つ又は複数のアルミニウム層に作られた10,000溝/インチを有することができる。これらの格子及びその製作技術は、本明細書において引用により組み込まれる米国特許第5,999,318号に説明されている。格子表面の歪を回避するための従来技術は、格子ガラス基板の熱膨張係数と非常に良く合う小さな熱膨張係数を有する材料で作られた金属格子マウント上に格子を取り付けることである。格子は、標準空気中に酸素が存在すると紫外線照射の下で急速に劣化する。このために、リソグラフィレーザ用線尖鋭化ユニットの光学構成要素は、一般的に作動中に窒素で連続的にパージされる。
集積回路業界で現在使用されているラインナロード紫外線レーザ光源は、一般的に、約1000Hzの繰返し率及び約20%のデューティファクタで約10ミリジュール/パルスを生成する。集積回路の製造量の増加は、より高い繰返し率及びより大きな負荷サイクルで達成することができる。本出願人の雇用主は、現在、2000Hzガス放電リソグラフィレーザを販売しており、本出願人らは、4000Hzガス放電リソグラフィレーザを既に設計している。本出願人は、これらのより高い繰返し率及び負荷サイクルにおいて確実な狭帯域幅を維持することの困難を体験してきた。
格子と「LNP」ハウジング構造体との間の熱膨張係数の差によって引き起こされる格子上の応力を実質的に排除する曲格子マウントが設けられる。好ましい実施形態においては、厚い超低膨張ガラス基板上の線を引いた非常に薄いアルミニウム表面から成る格子が、曲格子マウントを使用してアルミニウムハウジング構造体に取り付けられる。また、少なくとも1つの曲継手が格子マウントに設けられ、格子のガラス基板に不要な機械的応力を生成することなくアルミニウムハウジングの熱膨張及び収縮を可能にする。いくつかの実施形態においては、マウントは金属板を含み、曲継手は、金属板内に機械加工されるエイチフレックス(エイチフレックス)継手である。別の実施形態においては、2つのエイチフレックス継手が設けられる。他の実施形態においては、曲継手は、マウントの一端を他端に対して摺動させる蟻継手である。
別の好ましい実施形態においては、ガスの流れは、格子面を横切るように導かれる。他の実施形態においては、格子面に対する高温ガス層の影響は、パージガスとしてヘリウムを使用して低減され、また、他の実施形態においては、パージガス圧力が低減されて、高温ガス層の光学的効果が低減される。
高い平均電力でのレーザ性能
一般的に5Wよりも少ない比較的低い平均電力で作動する従来技術のラインナロードKrFエキシマレーザは、0.6pmよりも少ない帯域幅を有して約248nmを中心とするレーザビームを生成することになる。このレーザは、平均電力が5Wを下回っている限り、2000Hzまで及びそれを上回る高い繰返し率においてさえも問題なく稼動することができる。一般的なリソグラフィKrFエキシマレーザは、10mJのパルスエネルギを有する。従って、平均電力の増加を回避するためには、レーザは、比較的低い負荷サイクルで作動されるべきである。例えば、それは、バースト間の約0.45秒の休止を用いて、200パルスのバーストにより2kHzで稼動させることができる。このような作動であれば、以下の平均電力が得られることになる。
P平均=(10ミリジュール・200パルス)/0.5秒=4W (1)
P平均=(10ミリジュール・200パルス)/0.2秒=10W (2)
最大では、レーザは連続モードで稼動され、それは、2000Hz及び10mJのパルスエネルギにおける20Wの平均電力と等価である。
生産に使用のための現在試験されているリソグラフィレーザシステムは、4000Hzで作動するように設計されたレーザが含まれる。所望のレーザビーム品質をこれらの増大した繰返し率で維持することが課題となっている。熱の影響は、2000Hzシステムと比較すると実質的に大きくなっている。
格子の歪
図2A−1は、「LNP」格納装置の床部に格子16を取り付ける従来技術の方法を示す側面図である。この場合、格子の厚いガラス基板は、非常に短いエポキシピラーを用いて装着板16Aに3ヵ所の各々で取り付けられる。図2A−2は、大体のピラーの水平方向位置を17A、17B、及び17Cに示す。装着板は、2つのねじ16B及び16Cで「LNP」格納装置の床部に安定的にねじ込まれる。この従来技術の設計においては、装着板は、ゼロに近い熱膨張係数、また、同じくゼロに近い超低膨張のガラスである格子ガラス基板の膨張係数に近い熱膨張係数を有するインバールで作られる。しかし、チャンバ格納装置は、インバール及び格子ガラス基板の両方とは実質的に異なる熱膨張係数を有するアルミニウムである。その結果、「LNP」内の温度の偏りによって、「LNP」格納装置の底部に安定的にねじ込まれた装着板に対して曲げ応力が発生し、装着板は、次に、短いエポキシピラーを通じて格子に曲げ応力を発生させる。温度の偏りが小さい限り、ピラーは、顕著な歪を防止するのに十分なほど柔軟であるが、2000Hzから4000Hzまでの範囲の高繰返し率及び高デューティファクタでは、格子内の熱による歪は、帯域幅及び波長中心線安定性の両方の点でレーザビームの品質に実質的に悪影響を与えるほど大きなものになっていた。
本出願人は、最初にビームエネルギの増加による品質の劣化を見始めた時には、その原因が明白ではなく、多くの潜在的な原因を調査した。格子面上のパージガスの表面加熱は1つの原因であり、それは、以下の節で説明するように、パージガスの流れを格子面上に直接導くことによってほぼ是正された。しかし、これは問題を完全に排除しなかった。
最後に、本出願人の一人が図2A−1に示すようにねじ16Cを緩めると、ビーム品質が実質的に向上した。本出願人は、次に、熱膨張係数の差がビーム品質の劣化を引き起こす格子の不要な曲がりを引き起こしていることを認識した。その結果、本出願人は、この問題を解決するために「LNP」の幾つかの修正デザインを設計した。
この問題の1つの解決策を、図11A、図11B、図11C、図11D、及び図11Eに示す。図11A及び図11Bは、格子に掛かる熱応力を最小限に抑えるための格子マウントの底面図である。このマウントは、2つの主要部分100及び102で構成される。部分102は、摺動して部分100の蟻継ぎスロット104に入る。部分100は、ねじ付き孔106で「LNP」の床部にボルト留めされ、部分102は、ねじ付き孔104で「LNP」の床部にボルト留めされる。図11Cは、部分100の蟻継ぎスロットを示し、図11Dは、スロット内への緩みのない摺動嵌合に対して設計する方法を示す部分102の端面図である。図11Eは、部分100のスロット104内部に位置する部分102を示す。2つのばね張力式ローラ108は、部分102をスロット104の側面110に対して圧縮する。格子(図示せず)は、直径約1センチメートル及び高さ1ミルの3つの短いエポキシピラーを使用して部分100の上に取り付けられることが好ましい。この設計により、「LNP」床部は、格子に機械的応力を掛けることなく膨張及び収縮することができる。
本発明の第2の実施形態は、単一のエイチフレックス継手を有する格子マウントのそれぞれ上面図、側面図、及び底面図である図12A、図12B、及び図12Cを参照しながら説明することができる。このマウントは、先に説明したように、溶融シリコン格子ガラス基板とほぼ同じである非常に小さい熱膨張係数を有するインバールで構成される。このマウントはまた、約1/2インチ厚であり、その上に取り付けられる格子の厚いガラス基板とほぼ等しい長さを有する。孔120は、主として重さを低減するためにマウントに切り込まれる。エイチフレックス継手121は、図12Aに示すようにマウント内に機械加工される。2つの犬の骨の形をした孔124がマウント内に切り込まれ、それぞれ約0.060インチ厚の4つの撓み脚部126が得られるように「H」形撓み継手を生成する。格子は、図12Aに示すように、位置128で高さ約4ミル及び直径1センチメートルの3つの短いエポキシピラーでマウントに取り付けられることが好ましい。
第3の実施形態は、図13A、図13B、図13C、図13D、及び図13Eを参照しながら説明することができる。図13Aは上面図、図13Bは側面図、図13Cは底面図である。このマウントは、先に説明して図12Aに示したものと類似である。しかし、このマウントは、それぞれ図13D及び図13Eで拡大して図示するように、2つのエイチフレックス継手134及び133を有する。マウントは、「LNP」格納装置と同様にアルミニウム製である。マウントはまた、先の実施形態で説明したように格納装置に取り付けられる。格子は、上述の通り、図13A、図13D、及び図13Eに示すように位置132A、132B、及び132Cで3つの短いエポキシピラーを用いてマウントに取り付けられる。エポキシ位置(この実施形態及び他の実施形態における)でのマウントの表面は、好ましくは、良好なエポキシ表面を生み出すように、#40グリット・ドライ・ブラストのアルミナで研磨される。エイチフレックス134及びエイチフレックス133の脚部は、約0.030インチ幅である。「Flex」133は、図に示すように、格子に対する格子の長手方向のマウントの膨張を可能にし、「FLEX」134は、格子の短尺方向の膨張を可能にする。第2のエイチフレックス継手により、インバールよりも廉価で機械加工しやすいアルミニウムをマウント材料として使用することができる。好ましくは、エポキシピラーが正しい厚み(即ち、高さ)になることを安定的にするために、格子をマウントに取り付ける時に、4ミルのシムがこの実施形態及び他の実施形態に使用される。
格子マウントの好ましい設計では、マウントに使用される材料を考慮する必要があることに注意すべきである。例えば、図11A〜図11D、及び図12A〜図12Cの例においては、厚い「ULE」ガラス格子基板と類似の熱膨張係数を有するインバールがマウントに使用される。従って、格子は、マウントの長尺部分に3つの短いエポキシピラーを用いて2つの遠く離れた位置で取り付けられ、マウントの短尺部分には取り付けられない。これらの2つの例においては、マウントの長尺部分の一端がチャンバに取り付けられ、マウントの他端におけるマウントの短尺部分は、別個にチャンバに取り付けられる。両方の例における曲継手により、マウント及びチャンバ(大きく異なる膨張係数を有する)は、異なる割合で膨張及び収縮することができる。
本出願人は、図3に示すような繰返し率が高い場合の性能不良は、一部には格子面48上に約5分間に亘って成長する高温窒素層の生成の結果であると判断した。この高温ガスは、入射レーザビームの一部分を吸収することにより加熱された格子表面によって加熱される。一般的に、入射光の15%から20%までが格子表面により吸収される。格子の表面温度は、10℃から15℃に上昇するであろう。この温度上昇は均一ではなく、図9に示すように格子の中央部が高くて端部が低い。従って、格子中央部の前の空気は、縁部の前の空気よりも温度が高い。従って、レーザビーム80が格子表面86上に入射した時、それは、この境界層82を通って進む。この空気は同じ圧力を有するので、空気が高温であるほど密度が小さくなる。従って、格子中心部近傍の空気の方が、縁部近傍の空気よりも密度が小さい。そのために、レーザビーム80は、格子中央部及び縁部に進む時に異なる移相を有することになる。従って、平行波面88を有する入射ビームは、発散ビームに対応する曲波面90を有することになる。これは、格子16が完全に平坦である場合でさえも発生する。
本出願人は、この高温窒素層を実質的に排除するための線尖鋭化ユニットの好ましい変更例を開発した。
本発明の第1の好ましい実施形態を図4A及び図4Bに示す。この場合、約2リットル/分の窒素パージは、パージガスマニホルドとして機能する長さ10インチ及び内径3/8インチの管内に1/4インチの間隔を空けて配置された約1ミリメートル径の孔を通って上方に流される。窒素パージ流の大半は、障壁板60及び障壁カバー62により図4Bの矢印で示す方向に押しやられる。この構成により、図5A及び図5Bの図表に示すような素晴らしい結果が得られた。この場合、0.1Wから20Wまで出力平均電力の増加は、0.4から0.5pm以内の変動をもたらした。興味深いことに、10Wの平均電力では、帯域幅が実際に0.1Wの時よりも若干小さい。
図3に示す問題を引き起こす熱の層の成長を防止するための格子面を横切るガス流をもたらす潜在的な構成は数多くある。例えば、マニホルドの長さ方向に延びる約0.5ミリメートルの狭いスリットを小さな孔の代わりに使用することができるであろう。また、より滑らかな流れは、図6Aの断面に示すようなスリット型ノズルを用いてもたらすことができ、又は、図6Bに示すように格子の上部及び下部の両方にスリットノズルを設けることができるであろう。また、格子面を横切る流れは、図6Cに示すような半閉塞システム内の非常に小さなファンを用いてもたらすことができる。この場合、図2に示す従来技術におけるような規則的な窒素パージをもたらすことができる。図6Cの実施形態においては、格子及び障壁間の空洞は密封されておらず、パージガスは、64及び66に示すように、循環して空洞を出入りすることができる。ファン70から、またそこに延びる管68は、格子16上の最も高温の区域の真上及び真下にあるスリット付き管72及び74の中心近くで結合する。
高温ガス層の問題に対する第2の解決策は、線尖鋭化パッケージ内のガス圧力を下げることである。
ガス対流によりガス密度が空間的に変化して屈折率の不均一分布を引き起こし、これは、次に位相面異常をもたらす。加熱された格子表面近くのガス対流によるガス密度変動により引き起こされたいかなる異常のマグニチュードも、感受性又は屈折率の公称値、従ってガス密度にほぼ直線的に依存する。
高温層の影響を低減するための別の解決策は、「LNP」をヘリウムでパージすることである。ヘリウムは、窒素よりも小さな屈折率を有し、従って、高温層により引き起こされる歪みが低減することになる。更に、ヘリウムは、窒素よりもはるかに優れた熱伝達特性を有する。アルゴンもまた、同じ利点を利用して使用することができる。しかし、ヘリウムの方が窒素よりもはるかに高価である。
121 エイチフレックス継手
124 犬の骨の形をした孔
126 撓み脚部
Claims (10)
- 高エネルギレーザビームを生成するレーザを線尖鋭化するための格子型線尖鋭化装置であって、
(A)剛性を有する格子基板上に固定された1つ又は複数の溝付き表面層を有して長手方向を形成する格子と、
(B)少なくとも該格子を収納するチャンバと、
(C)該チャンバをパージするためのパージガスを供給するパージ手段と、
(D)レーザからのビームを拡張して拡張ビームを生成するためのビーム拡張手段と、 (E)該拡張ビームから所望の範囲の波長を選択するために、該拡張ビームを前記格子面上に向けるための同調手段と、
(F)(1)前記チャンバに安定的に取り付けられ、前記格子がこの部分のみに安定的に取り付けられた第1の部分及び前記チャンバに安定的に取り付けられた第2の部分、及び
(2)該第2の部分を該第1の部分に対して前記長手方向に比較的容易に動かすために、該第1の部分を該第2の部分に接続する曲継手、
を含む曲格子マウントと、
を含むことを特徴とする装置。 - 前記曲継手は、エイチフレックス継手であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記曲継手は、蟻形滑り継手であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記マウントは、前記剛性を有する格子基板と良く符合する熱膨張係数を有する材料から成ることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- パージガスを前記格子面を横切るように誘導するための複数の小さなポートを有するパージガスマニホルドを含む熱除去手段をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記格子面を横切るパージガス流を制御するための格子パージガス流制御手段を含む熱除去手段をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記パージガス流制御手段は、前記格子面を横切り、その後該格子面から離れる流路を形成する構造を含むことを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記熱除去手段は、パージガスを前記格子面を横切るように誘導するための複数の小さなポートを有するパージガスマニホルドを含むことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記マウントは、第2の曲継手を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記パージガス流の流量は、0.5リットル/分から10リットル/分の範囲である、請求項6に記載の装置。
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US8014432B2 (en) * | 2009-03-27 | 2011-09-06 | Cymer, Inc. | Regenerative ring resonator |
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DE3211868A1 (de) * | 1982-03-31 | 1983-05-26 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Chassis fuer optische geraete |
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US6192064B1 (en) * | 1997-07-01 | 2001-02-20 | Cymer, Inc. | Narrow band laser with fine wavelength control |
US6212217B1 (en) | 1997-07-01 | 2001-04-03 | Cymer, Inc. | Smart laser with automated beam quality control |
US6147341A (en) * | 1998-02-13 | 2000-11-14 | Lucent Technologies Inc. | Temperature compensating device for fiber gratings |
JP2000150998A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-30 | Komatsu Ltd | エキシマレーザ装置の狭帯域化モジュール |
US6295399B1 (en) * | 1999-05-25 | 2001-09-25 | Lucent Technologies Inc. | Non-linear temperature compensating device for fiber gratings and a package therefor |
US6735236B2 (en) * | 1999-09-03 | 2004-05-11 | Cymer, Inc. | High power gas discharge laser with line narrowing unit |
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