JP5256606B2 - Laser apparatus, excimer laser apparatus, light irradiation apparatus and exposure apparatus, light generation method, excimer laser light generation method, light irradiation method, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents
Laser apparatus, excimer laser apparatus, light irradiation apparatus and exposure apparatus, light generation method, excimer laser light generation method, light irradiation method, exposure method, and device manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5256606B2 JP5256606B2 JP2006307992A JP2006307992A JP5256606B2 JP 5256606 B2 JP5256606 B2 JP 5256606B2 JP 2006307992 A JP2006307992 A JP 2006307992A JP 2006307992 A JP2006307992 A JP 2006307992A JP 5256606 B2 JP5256606 B2 JP 5256606B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- light
- wavelength
- laser beam
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lasers (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
本発明は、レーザ装置、エキシマレーザ装置、光照射装置及び露光装置、並びに光発生方法、エキシマレーザ光発生方法、光照射方法、露光方法及びデバイス製造方法に係り、さらに詳しくは、紫外域の所定波長のレーザ光を射出するレーザ装置及びエキシマレーザ装置、前記レーザ装置又はエキシマレーザ装置を備える光照射装置及び露光装置、並びに紫外域の所定波長のレーザ光を発生する光発生方法及びエキシマレーザ光発生方法、前記光発生方法を用いる光照射方法、前記光発生方法を用いる露光方法及び該露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。 The present invention relates to a laser apparatus, an excimer laser apparatus, a light irradiation apparatus and an exposure apparatus, and a light generation method, an excimer laser light generation method, a light irradiation method, an exposure method, and a device manufacturing method. Laser apparatus and excimer laser apparatus for emitting laser light of wavelength, light irradiation apparatus and exposure apparatus including the laser apparatus or excimer laser apparatus, and light generation method and excimer laser light generation for generating laser light of a predetermined wavelength in the ultraviolet region The present invention relates to a method, a light irradiation method using the light generation method, an exposure method using the light generation method, and a device manufacturing method using the exposure method.
従来より、物体の微細構造の検査、物体の微細加工、また、視力矯正の治療等に光照射装置が使用されている。例えば、半導体素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクルに形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板上に転写するために、光照射装置の一種である露光装置が用いられている。また、視力矯正のために、角膜表面のアブレーション(PRK:Photorefractive Keratectomy)あるいは角膜内部のアブレーション(LASIK:Laser Intrastromal keratomileusis)を行って近視や乱視等の治療をするために、光照射装置の一種であるレーザ治療装置が用いられている。 Conventionally, a light irradiation apparatus has been used for inspection of the fine structure of an object, fine processing of the object, treatment for correcting vision, and the like. For example, in a lithography process for manufacturing a semiconductor element or the like, in order to transfer a pattern formed on a mask or a reticle onto a substrate such as a wafer or a glass plate coated with a resist or the like via a projection optical system, An exposure apparatus which is a kind of light irradiation apparatus is used. It is also a kind of light irradiation device for treating myopia and astigmatism by performing ablation of the cornea surface (PRK: Photorefractive Keratectomy) or ablation of the cornea (LASIK: Laser Intrastromal keratomileusis) to correct vision. Some laser therapy devices are used.
かかる光照射装置のために、短波長の光を発生する光源について多くの開発がなされてきた。こうした短波長光源の開発の方向は、主に次の2種に大別される。その一つはレーザの発振波長自身が短波長であるエキシマレーザ光源の開発であり、もう一つは赤外又は可視光レーザの高調波発生を利用した短波長光源の開発である。 Many developments have been made on light sources that generate light of short wavelengths for such light irradiation devices. The direction of development of such short wavelength light sources is roughly divided into the following two types. One is the development of an excimer laser light source in which the laser oscillation wavelength itself is a short wavelength, and the other is the development of a short wavelength light source utilizing harmonic generation of an infrared or visible laser.
このうち、前者の方向に沿っては、KrFエキシマレーザ(出力波長248nm)、ArFエキシマレーザ(出力波長193nm)等を使用する光源装置が実用化されている。しかし、これらのエキシマレーザは大型であること、扱いに慎重を要するフッ素ガスを使用するため、レーザのメンテナンスが煩雑でかつ費用が高額となるなど、光源装置として不利な点が存在する。 Among these, along the former direction, a light source device using a KrF excimer laser (output wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (output wavelength 193 nm) or the like has been put into practical use. However, since these excimer lasers are large in size and use fluorine gas which requires careful handling, there are disadvantages as a light source device such that the maintenance of the laser is complicated and expensive.
そこで、後者の方向に沿った短波長化の方法として、非線形光学結晶の非線形光学効果を利用して、長波長の光(赤外光、可視光)を、より短波長の紫外光に変換する方法が注目を集めている(例えば、特許文献1、2等参照)。 Therefore, as a method of shortening the wavelength along the latter direction, long-wavelength light (infrared light, visible light) is converted into shorter-wavelength ultraviolet light using the nonlinear optical effect of the nonlinear optical crystal. The method attracts attention (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、例えば特許文献1、2などに開示される最終波長が193nmの波長変換部では、最終段の波長変換素子に入射する200nm帯の深紫外光と1μm帯の赤外光との合成のために少なくともダイクロイックミラーが必要であった。一般のダイクロイックミラーは、深紫外光により損傷する。また、最終段の波長変換素子に入射する200nm帯の深紫外光と1μm帯の赤外光とをダイクロイックミラーで重ね合わせるための調整が必要であり、この作業が困難であった。 However, for example, in the wavelength conversion unit having a final wavelength of 193 nm disclosed in Patent Documents 1 and 2, for synthesis of 200 nm band deep ultraviolet light and 1 μm band infrared light incident on the final wavelength conversion element At least a dichroic mirror was required. A general dichroic mirror is damaged by deep ultraviolet light. In addition, adjustment for superimposing 200 nm band deep ultraviolet light and 1 μm band infrared light incident on the final stage wavelength conversion element with a dichroic mirror is necessary, which is difficult.
本発明は、第1の観点からすると、ArFエキシマレーザ光とほぼ同一波長のレーザ光を射出するレーザ装置であって、波長が1.0〜1.2μmの第1のレーザ光を発生し、該第1のレーザ光を第1増幅器を用いて増幅する第1のレーザ光源と;波長が1.5〜2.1μmの第2のレーザ光を発生し、該第2のレーザ光を第2増幅器を用いて増幅する第2のレーザ光源と;前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光との和周波混合により第3のレーザ光を発生する第1変換部と、前記第1のレーザ光を用いた波長変換により前記第1のレーザ光の高調波である第4のレーザ光を発生する第2変換部と、前記第3のレーザ光と前記第4のレーザ光との和周波混合により第5のレーザ光を発生し、該第5のレーザ光と前記第1のレーザ光との和周波混合により前記ArFエキシマレーザ光とほぼ同一波長のレーザ光を発生する第3変換部と、を含む波長変換部と;を備えるレーザ装置である。 From the first aspect, the present invention is a laser device that emits a laser beam having substantially the same wavelength as the ArF excimer laser beam, and generates a first laser beam having a wavelength of 1.0 to 1.2 μm . A first laser light source for amplifying the first laser light using a first amplifier ; generating a second laser light having a wavelength of 1.5 to 2.1 μm, and supplying the second laser light to a second a second laser source for amplified using amplifier; and a first converter for generating a third laser beam by sum frequency mixing of the previous SL first laser beam and the second laser beam, said first A second conversion unit that generates a fourth laser beam, which is a harmonic of the first laser beam, by wavelength conversion using the laser beam, and a sum of the third laser beam and the fourth laser beam A fifth laser beam is generated by frequency mixing, and the sum of the fifth laser beam and the first laser beam A Relais chromatography The apparatus comprises a; a third converter unit for generating a laser beam of substantially the same wavelength as the ArF excimer laser beam by the wave mixing, and a wavelength converting portion including a.
これによれば、ビーム品質が優れたArFエキシマレーザ光とほぼ同一波長のレーザ光を発生することが可能となる。 According to this, it becomes possible to generate laser light having substantially the same wavelength as ArF excimer laser light having excellent beam quality .
本発明は、第2の観点からすると、対象物に光を照射する光照射装置であって、本発明のレーザ装置と;前記レーザ装置から前記対象物に向けて射出されるレーザ光が経由する光学系と;を備える第1の光照射装置である。 The present invention is, to a second aspect, there is provided a light irradiation device for irradiating light onto the object, and Le chromatography The equipment of the present invention; laser light emitted from the laser device toward the object An optical system through which the light passes.
これによれば、本発明のレーザ装置のいずれかを備えているため、所定波長のレーザ光を、光学系を経由して対象物に安定して照射することが可能となる。 According to this, due to the provision of any of the record over The apparatus of the present invention, a laser beam having a predetermined wavelength, it is possible to irradiate a stable to an object via an optical system.
本発明は、第3の観点からすると、エキシマレーザ光を射出するエキシマレーザ装置であって、本発明のレーザ装置を含む主発振器と;前記主発振器から出力されるレーザ光をシード光とし、該シード光を増幅するガスレーザチャンバと;を備えるエキシマレーザ装置である。 The present invention is, to a third aspect, an excimer laser device for emitting the excimer laser beam, the main oscillator and including a record over The equipment of the present invention; the laser beam output from the master oscillator seed beam And an excimer laser device comprising: a gas laser chamber for amplifying the seed light.
これによれば、主発振器が本発明のレーザ装置のいずれかを含むので、エキシマレーザ光を、安定して射出することが可能となる。 According to this, the master oscillator comprises any one of Les chromatography The apparatus of the present invention, the excimer laser beam, it is possible to stably emitted.
本発明は、第4の観点からすると、対象物に光を照射する光照射装置であって、本発明のエキシマレーザ装置と;該エキシマレーザ装置から前記対象物に向けて射出されるレーザ光が経由する光学系と;を備える第2の光照射装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light irradiation apparatus for irradiating a target with light, the excimer laser apparatus according to the present invention; and laser light emitted from the excimer laser apparatus toward the target A second light irradiation device comprising: an optical system that passes therethrough.
これによれば、本発明のエキシマレーザ装置を備えているため、所定波長のエキシマレーザ光を、光学系を経由して対象物に安定して照射することが可能となる。 According to this, since the excimer laser device of the present invention is provided, it is possible to stably irradiate an object with excimer laser light having a predetermined wavelength via the optical system.
本発明は、第5の観点からすると、物体を露光して前記物体上にパターンを形成する露光装置であって、本発明のレーザ装置と;前記レーザ装置から前記物体に向けて射出されるレーザ光が経由する光学系と;を備える露光装置である。 The present invention is, to a fifth aspect, there is provided an exposure apparatus that forms a pattern by exposing an object on the object, and Le chromatography The equipment of the present invention; emitted toward the object from the laser device And an optical system through which the laser beam passes.
これによれば、レーザ装置から射出される所定波長のレーザ光を、光学系を経由して物体に安定して照射することで、物体上にパターンを安定して形成することが可能となる。 According to this, it is possible to stably form a pattern on an object by stably irradiating the object with laser light having a predetermined wavelength emitted from the laser device via the optical system.
本発明は、第6の観点からすると、ArFエキシマレーザ光とほぼ同一波長のレーザ光を発生する光発生方法であって、第1、第2のレーザ光源から波長が1.0〜1.2μmの第1のレーザ光、波長が1.5〜2.1μmの第2のレーザ光をそれぞれ発生し、前記第1、第2のレーザ光をそれぞれ第1、第2増幅器を用いて増幅する工程と;前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光との和周波混合により第3のレーザ光を発生する第1変換と、前記第1のレーザ光を用いた波長変換により前記第1のレーザ光の高調波である第4のレーザ光を発生する第2変換と、前記第3のレーザ光と前記第4のレーザ光との和周波混合により第5のレーザ光を発生し、該第5のレーザ光と前記第1のレーザ光との和周波混合により前記ArFエキシマレーザ光とほぼ同一波長のレーザ光を発生する第3変換と、を含む、複数段の波長変換を行う工程と;を含む光発生方法である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a light generation method for generating laser light having substantially the same wavelength as ArF excimer laser light , the wavelength of which is 1.0 to 1.2 μm from the first and second laser light sources. the first laser beam of a wavelength occurs, respectively Re their second laser beam 1.5~2.1Myuemu, the first, first second laser beams, respectively, using a second amplifier Amplifying ; first conversion for generating a third laser beam by sum frequency mixing of the first laser beam and the second laser beam; and wavelength conversion using the first laser beam A fifth laser beam is generated by a second conversion that generates a fourth laser beam, which is a harmonic of the first laser beam, and a sum frequency mixing of the third laser beam and the fourth laser beam. The ArF excimer is obtained by sum frequency mixing of the fifth laser beam and the first laser beam. It is the including light generation method; including third conversion and for generating a substantially laser beam having the same wavelength as laser light, a process and performs wavelength conversion of a plurality of stages.
これによれば、ビーム品質が優れたArFエキシマレーザ光とほぼ同一波長のレーザ光を発生することが可能となる。 According to this, it becomes possible to generate laser light having substantially the same wavelength as ArF excimer laser light having excellent beam quality .
本発明は、第7の観点からすると、所定波長のレーザ光を発生するエキシマレーザ光発
生方法であって、本発明の光発生方法により前記所定波長のレーザ光を発生する第1工程と;前記レーザ光をガスレーザチャンバにシード光として入射させ、そのシード光を前記ガスレーザチャンバで増幅する第2工程と;を含むエキシマレーザ光発生方法である。
The present invention, from the viewpoint of the seventh, a excimer laser beam generating method for generating a laser beam of a predetermined wavelength, a first step of generating a more laser light of the predetermined wavelength light generating how the present invention A second step of causing the laser light to enter the gas laser chamber as seed light and amplifying the seed light in the gas laser chamber.
これによれば、本発明の光発生方法により発生されたレーザ光がガスレーザチャンバにシード光として入射し、そのシード光がガスレーザチャンバで増幅される。これにより、ガスレーザチャンバから増幅されたエキシマレーザ光を、安定して射出することが可能となる。 According to this, the laser light more generated in the light generation how the present invention is incident as a seed light to the gas laser chamber, the seed light is amplified by a gas laser chamber. As a result, the excimer laser light amplified from the gas laser chamber can be stably emitted.
本発明は、第8の観点からすると、対象物に光を照射する光照射方法であって、本発明の光発生方法によりレーザ光を発生する工程と;前記レーザ光を光学系を介して前記対象物に向けて射出する工程と;を含む光照射方法である。 The present invention, from the viewpoint of the 8, a light irradiation method for irradiating light to the object, a step to generate a more laser light to the optical generation how the present invention; the laser beam through the optical system And injecting the object toward the object.
これによれば、本発明の光発生方法により、所定波長のレーザ光が、光学系を経由して対象物に安定して照射される。 According to this, more photogenerating how the present invention, a laser beam of a predetermined wavelength, stably irradiated to the object via the optical system.
本発明は、第9の観点からすると、物体を露光して前記物体上にパターンを形成する露光方法であって、本発明の光発生方法によりレーザ光を発生する工程と;前記レーザ光を光学系を介して前記物体に向けて射出する工程と;を含む露光方法である。 The present invention, from the viewpoint of the ninth, there is provided an exposure method for forming a pattern on the by exposing the object object, the steps of generating more laser light to the optical generation how the present invention; the laser beam And injecting it toward the object through an optical system.
これによれば、本発明の光発生方法により、所定波長のレーザ光が、光学系を経由して物体に安定して照射され、物体上にパターンが安定して形成される。 According to this, more photogenerating how the present invention, a laser beam of a predetermined wavelength is irradiated stably to the object via the optical system, the pattern onto the object can be stably formed.
リソグラフィ工程において、本発明の露光方法を用いて物体上にパターンを形成することで、物体上にパターンを安定して形成され、デバイスの生産性を向上させることができる。従って、本発明は、さらに別の観点からすると、本発明の露光方法を用いるデバイス製造方法であるとも言える。 In the lithography process, by forming a pattern on the object using the exposure method of the present invention, the pattern can be stably formed on the object, and the productivity of the device can be improved. Therefore, it can be said that this invention is a device manufacturing method using the exposure method of this invention from another viewpoint.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。図1には、本発明の光発生方法及び光照射方が適用される一実施形態に係る露光装置10の概略構成が示されている。この露光装置10は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(いわゆるスキャナ)である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure apparatus 10 according to an embodiment to which the light generation method and the light irradiation method of the present invention are applied. The exposure apparatus 10 is a step-and-scan scanning exposure apparatus (so-called scanner).
露光装置10は、レーザ装置16、照明光学系ユニット12、この照明光学系ユニット12からの露光用照明光(以下、適宜「照明光」又は「露光光」という)ILにより照明されるレチクル(マスク)Rを保持するレチクルステージRST、レチクルRを介した露光光ILをウエハ(物体)W上に投射する投影光学系PL、ウエハWを保持するウエハステージWST、及びこれらを制御する主制御装置50等を備えている。
The exposure apparatus 10 includes a
前記レーザ装置16は、一例として波長193.4nmの紫外パルス光を射出する装置である。このレーザ装置16は、図2に示されるように、クロック発生器161、4個のディレイ回路(162a、162b、162c、162d)、4個のパルス発生器(163a、163b、163c、163d)、4個のレーザ光源(164a、164b、164c、164d)、4個の光増幅器(165a、165b、165c、165d)、及び波長変換部160等を備えている。
The
クロック発生器161は、主制御装置50によって制御され、クロック信号を生成する。このクロック発生器161で生成されたクロック信号は、ディレイ回路162a、162b、162c、162dのそれぞれに供給される。
The
ディレイ回路162a、162b、162c、162dのそれぞれは、異なる経路を通ったレーザ光同士の和周波混合を行う後述する各波長変換素子(非線形光学結晶)、特に波長変換素子167d、167eでの波長変換が可能な限り効率良く行われるように、すなわちそれらの波長変換素子の内部で波長の異なる複数のレーザ光が極力重なるように、クロック発生器161からのクロック信号をそれぞれ遅延させる。ディレイ回路162a、162b、162c、162dそれぞれの遅延時間は、各波長変換素子中の各レーザ光の速度の違い、及び各レーザ光源から各波長変換素子までの光路長の違いなどを考慮して、予め定められている。従って、ディレイ回路162a、162b、162c、162dのそれぞれに代えて、光学的に各レーザ光に遅延を与えるディレイ装置を用いても良い。また、ディレイ回路162a、162b、162c、162dそれぞれの遅延時間は、特定の1つのディレイ回路の遅延時間を基準として、残りのディレイ回路の遅延時間が設定されるので、その特定の1つのディレイ回路は必ずしも設けなくても良い。ディレイ装置を用いる場合も同様である。
Each of the
パルス発生器163a、163b、163c、163dは、それぞれディレイ回路162a、162b、162c、162dを介したクロック信号に基づいてパルス信号を生成する。
The
レーザ光源164aは、発振波長が1020nm〜1150nmの範囲、一例として1105nmの単一波長発振レーザ、例えばDFB半導体レーザを含み、パルス発生器163aからのパルス信号に応じて、波長1105nmのレーザ光をパルス発光する。
The
レーザ光源164bは、発振波長が1020nm〜1150nmの範囲、一例として1105nmの単一波長発振レーザ、例えばDFB半導体レーザを含み、パルス発生器163bからのパルス信号に応じて、波長1105nmのレーザ光をパルス発光する。
The
レーザ光源164cは、発振波長が1520nm〜1620nmの範囲、一例として1547nmの単一波長発振レーザ、例えばDFB半導体レーザを含み、パルス発生器163cからのパルス信号に応じて、波長1547nmのレーザ光をパルス発光する。
The
レーザ光源164dは、発振波長が1020nm〜1150nmの範囲、一例として1105nmの単一波長発振レーザ、例えばDFB半導体レーザを含み、パルス発生器163dからのパルス信号に応じて、波長1105nmのレーザ光をパルス発光する。
The
レーザ光源164a、164b、164dをそれぞれ構成する単一波長発振レーザとしては、例えばイッテルビウム・ドープ・ファイバレーザを用いることができる。また、レーザ光源164cを構成する単一波長発振レーザとしては、例えばエルビウム・ドープ・ファイバレーザを用いることができる。
As single wavelength oscillation lasers constituting the
本実施形態では、主制御装置50が、レーザ光源164a、164b、164c、164dにおけるレーザ光の発光パワーを個別に検出(モニタ)し、その検出結果に応じて各単一波長発振レーザの駆動信号を個別に制御する。
In the present embodiment, the
光増幅器165aは、レーザ光源164aからの波長1105nmのレーザ光を増幅する。光増幅器165aとしては、例えばモード径が大きいイッテルビウム・ドープ・ファイバ光増幅器(以下、「YDFA」と略述する)が用いられている。このため、光増幅器165aから集光レンズ166aを介して後述する波長変換素子167aに入射する波長1105nmのレーザ光のピークパワーを高くすることができる。
The
光増幅器165bは、レーザ光源164bからの波長1105nmのレーザ光を増幅する。光増幅器165bとしては、例えばモード径が大きいYDFAが用いられている。このため、光増幅器165bから集光レンズ166cを介して後述するダイクロイックミラー168aに入射する波長1105nmのレーザ光のピークパワーを高くすることができる。
The
光増幅器165cは、レーザ光源164cからの波長1547nmのレーザ光を増幅する。光増幅器165cとしては、例えばモード径が大きいエルビウム・ドープ・ファイバ光増幅器(以下、「EDFA」と略述する)が用いられている。このため、光増幅器165cから集光レンズ166eを介して後述するダイクロイックミラー168aに入射する波長1547nmのレーザ光のピークパワーを高くすることができる。
The optical amplifier 165c amplifies laser light having a wavelength of 1547 nm from the
光増幅器165dは、レーザ光源164dからの波長1105nmのレーザ光を増幅する。光増幅器165dとしては、例えばモード径が大きいYDFAが用いられている。このため、光増幅器165dから集光レンズ166fを介して後述するダイクロイックミラー168bに入射する波長1105nmのレーザ光のピークパワーを高くすることができる。
The
なお、図2では光増幅器165a〜165dがそれぞれ1段のみ設けられているものとしたが、このうちの少なくとも1つを、複数段設けても良いことは勿論である。換言すれば、光増幅器165a〜165dの少なくとも1つにおいて、ファイバ光増幅器を多段構成として、入射するレーザ光を複数回増幅しても良い。また、光増幅器165a〜165dの少なくとも1つにおいて、入射するレーザ光を複数に分岐し、その複数の分岐光をそれぞれ1段又は多段構成のファイバ光増幅器で増幅しても良い。この場合、その増幅された複数の分岐光を同軸に合成して出力することとしても良い。さらに、各レーザ光源におけるレーザ光の発光パワーを個別に検出し、その検出結果に応じてレーザ光源の駆動信号を個別に制御する代わりに、あるいは、これとともに、光増幅器165a、165b、165c、165dがそれぞれ設けられた光路上で各レーザ光のパワーなどを検出(モニタ)し、その検出結果に応じて各光増幅器を制御することとしても良い。
In FIG. 2, it is assumed that only one
波長変換部160は、図3に拡大して示されるように、複数の波長変換素子(非線形光学結晶)167a〜167eを含み、光増幅器165a〜165dからのパルスレーザ光を入射光として、複数段の波長変換を行って、ArFエキシマレーザ光とほぼ同じ波長である波長193.4nmのパルス紫外光を発生する。
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the
ここで、図3に基づいて、波長変換部160について説明する。なお、図3には、光増幅器165a、165b、165dからそれぞれ射出される波長1105nmのレーザ光L1、L2、L4を第1基本波(第1基本光)とし、かつ光増幅器165cからの波長1547nmのレーザ光L3を第2基本波(第2基本光)として、非線形光学結晶を用いて波長変換を行い、ArFエキシマレーザとほぼ同じ波長である193.4nmの紫外光を発生する構成例が示されている。ここで、基本波(基本光)とは、波長変換部160に外部から入射したレーザ光であって、波長変換部160の内部では一度も波長変換に用いられていない、波長変換の基本となるレーザ光を意味する。
Here, the
光増幅器165aから射出された波長1105nm(周波数ω1)のレーザ光L1(第1基本波)は、波長変換素子167aに入射する。この第1基本波L1が、波長変換素子167aを通る際に、2次高調波発生により第1基本波の周波数ω1の2倍、すなわち周波数2ω1(波長は1105nmの1/2の552.5nm)の2倍波が発生する。
Laser light L1 (first fundamental wave) having a wavelength of 1105 nm (frequency ω 1 ) emitted from the
この波長変換素子167aとして、LiB3O5結晶(LBO結晶)から成る非線形光学素子が用いられ、基本波を2倍波に波長変換するための位相整合にLBO結晶の温度調節による方法、すなわちNCPM(Non-Critical Phase Matching)が使用される。NCPMは、非線形光学結晶内での基本波と第二高調波との角度ずれ(ウォークオフ(Walk-off))が起こらないため、高効率で2倍波への変換を可能にし、また発生した2倍波はウォークオフによるビームの変形も受けないという利点がある。この場合、NCPMが満たされるように、波長変換素子167aは、温度が103℃に保持されている。また、波長変換素子167aの非線形係数deffは0.86pm/Vである。
As this
この場合、波長変換素子167aには、ピークパワーの高い波長1105nmのレーザ光L1が入射するので、波長変換素子167aでは、変換効率を高めることができる。そのため、波長変換素子167aに入射するレーザ光のビーム径が比較的大きくても、所望の変換効率で波長552.5nmのレーザ光を発生させることが可能となる。また、LBO結晶の長さを短くしても、所望の変換効率で波長552.5nmのレーザ光を発生させることが可能となる。
In this case, since the laser light L1 having a wavelength of 1105 nm having a high peak power is incident on the
このように、波長変換素子167aでは、NCPMが使用され、高い変換効率で波長変換が行われるので、波長変換素子167aから射出されるレーザ光のビーム形状が楕円形状となるのを抑制することができる。すなわち、ビーム品質に優れたレーザ光が波長変換素子167aから射出されることとなる。
Thus, since the
波長変換素子167aで波長変換されずに透過した第1基本波と、波長変換で発生した2倍波とは、集光レンズ166bを介して不図示の波長板でそれぞれ半波長、1波長の遅延が与えられて、基本波のみその偏光方向が90度回転し、波長変換素子167bに入射する。波長変換素子167bとして、β−BaB2O4(BBO)結晶から成る非線形光学素子が用いられている。波長変換素子167bは、波長変換素子167aで発生した2倍波と、波長変換されずにその波長変換素子167aを透過した第1基本波との和周波混合を行って周波数3ω1(波長は1105nmの1/3の368.3nm)の3倍波を発生する。波長変換素子167bの非線形係数deffは2.0pm/V、ウォークオフ角は70mradである。このように、波長変換素子167bから発生する3倍波は、ウォークオフのため、断面が楕円形をしており、そのままでは集光性が悪くて、次の波長変換に使用できない。このため、本実施形態では、波長変換素子167の後段にシリンドリカルレンズ169a及びシリンドリカルレンズ169bが配置されており、波長変換素子167bからのレーザ光は、シリンドリカルレンズ169a、169bによってその断面形状が円形になるようにビーム整形された後、ダイクロイックミラー168cに入射する。
The first fundamental wave transmitted without being wavelength-converted by the
一方、光増幅器165bから射出された波長1105nm(周波数ω1)のレーザ光L2(第1基本波)と、光増幅器165cから射出された波長1547nm(周波数ω2)のレーザ光L3(第2基本波)とは、ダイクロイックミラー168aによって、同軸に合成される。そして、この同軸に合成されたレーザ光L2とレーザ光L3との合成光(合波された光)は、後段の波長変換素子167cに入射する。
On the other hand, a laser beam L2 (first fundamental wave) having a wavelength of 1105 nm (frequency ω 1 ) emitted from the
波長変換素子167cとしては、LBO結晶から成る非線形光学素子が用いられるとともに、該波長変換素子167cでは波長変換素子(LBO結晶)167aとは異なる温度(例えば12℃)でのNCPMが使用される。この波長変換素子167cでは、波長1105nm(周波数ω1)のレーザ光L2と、波長1547nm(周波数ω2)のレーザ光L3との和周波混合により、周波数(ω1+ω2)(レーザ光L1,L2の波長をそれぞれλL1,λL2として波長はλL1λL2/λL1+λL2≒645nm)のレーザ光を発生する。波長変換素子167cの非線形係数deffは0.86pm/Vである。
As the
この波長変換素子167cには、ピークパワーの高い波長1105nmのレーザ光L2及びピークパワーの高い波長1547nmのレーザ光L3が入射するので、波長変換素子167cでは、変換効率を高めることができる。そのため、波長変換素子167cに入射するレーザ光のビーム径が比較的大きくても所望の変換効率で波長645nmのレーザ光を発生させることが可能となる。また、LBO結晶の長さを短くしても所望の変換効率で波長645nmのレーザ光を発生させることが可能となる。
Since the laser light L2 having a high peak power of 1105 nm and the laser light L3 having a high peak power of 1547 nm are incident on the
また、波長変換素子167cでは、NCPMが使用されているので、ウォークオフが起こらず、高効率な波長変換が可能であるとともに、ウォークオフによるビーム形状の変形も生じない。従って、波長変換素子167cからは、ビーム品質に優れたレーザ光が波長変換素子167cから射出されることとなる。
In addition, since NCPM is used in the
波長変換素子167cから射出される波長645nmのレーザ光は、集光レンズ166dを介してダイクロイックミラー168bに入射し、該ダイクロイックミラー168bで、光増幅器165dから射出された波長1105nmのレーザ光L4(第1基本波)と同軸に合成され、ダイクロイックミラー168cに向かって進む。ダイクロイックミラー168bは、波長645nmのレーザ光を反射し、波長1105nmのレーザ光を透過させる。
The laser beam having a wavelength of 645 nm emitted from the
そして、この同軸に合成された波長645nmのレーザ光と、波長1105nmのレーザ光L4とは、ダイクロイックミラー168cによって、シリンドリカルレンズ169a、169bによってビーム整形された波長368.3nmのレーザビームと同軸に合成され、波長変換素子167dに入射する。
The coaxially synthesized laser beam having a wavelength of 645 nm and the laser beam L4 having a wavelength of 1105 nm are synthesized coaxially with a laser beam having a wavelength of 368.3 nm, which is beam-shaped by the
波長変換素子167dとしては、一例としてCsLiB6O10結晶(CLBO結晶)から成る非線形光学素子が用いられている。波長変換素子167dの非線形係数deffは0.93pm/V、ウォークオフ角は15mradである。波長変換素子167dは、ダイクロイックミラー168cを介したレーザ光に含まれる、波長変換素子167bで発生した波長368.3nmのレーザ光と、波長変換素子167cで発生した波長645nmのレーザ光との和周波混合を行い、波長234nm(周波数は4ω1+ω2)のレーザ光を発生する。
As the
この場合、波長変換素子167dには、高いビーム品質のレーザ光が入射するとともに、波長変換素子167dは、非線形係数deffが比較的大きく、ウォークオフ角が小さくなる角度で使用されている。また、前述したように、本実施形態では、各光増幅器としてモード径が大きいファイバ光増幅器が用いられ、高いピークパワーのレーザ光を各基本波として使用できるので、各波長変換素子の結晶長を短くできる、及び/又は入射ビーム径が大きくなることを許容できる。このような理由により、波長変換素子167dでは、高い変換効率での波長変換が可能であるとともに、該波長変換によって発生したレーザ光は、ガウスビームからの歪が小さいレーザ光である。すなわち、波長変換素子167dからの波長234nm(深紫外域)のレーザ光は、ビーム品質が優れている。従って、波長変換素子167dからの波長234nm(深紫外域)のレーザ光は何ら補正することなく、次段以降の波長変換素子(本実施形態では波長変換素子167e)での波長変換に用いることができる。このため、本実施形態では、波長変換素子167dと波長変換素子167eとの間には、光学素子が何も設けられていない。波長変換素子167dからのレーザ光の光路上に、シリンドリカルレンズなどは勿論、波長が200nm帯(一例として234nm)の深紫外光と波長が1μm帯(一例として波長1105nm)の赤外光とを合波するためのダイクロイックミラーなども介在させることなく、波長変換素子167eを配置することができる。
In this case, high-quality laser light is incident on the
なお、波長変換素子167dと波長変換素子167eとの間のレーザ光の光路上に、例えばガラス板などが配置されていても良い。また、波長変換素子167d及び波長変換素子167eの少なくとも一方が、いわゆるセル化され、保護ガラスで覆われていても良い。
For example, a glass plate may be disposed on the optical path of the laser light between the
波長変換素子167dで発生した波長234nmのレーザ光は、波長変換素子167dを通過したファイバ光増幅器165dからの波長1105nm(1.1μm帯)のレーザ光L4とともに、直後に配置された波長変換素子167eに入射する。この波長変換素子167eとしては、一例としてCLBO結晶から成る非線形光学素子が用いられている。波長変換素子167eは、非線形係数deffが1.1pm/V、ウォークオフ角が3mradである。波長変換素子167eは、波長変換素子167dで発生した波長234nmのレーザ光とレーザ光L4との和周波混合により、波長193.4nm(周波数は5ω1+ω2)のレーザ光を発生する。
The laser beam having a wavelength of 234 nm generated by the
この場合、波長変換素子167eには、高いビーム品質のレーザ光が入射するとともに、波長変換素子167eとして、ウォークオフ角がほぼ零となる角度でCLBO結晶を使用しているため、波長変換素子167eからの波長193.4nmのレーザ光は、ビーム品質が極めて優れている。この波長193.4nmのレーザ光がレーザ装置16から射出され、照明光学系12に入射する。
In this case, a laser beam having a high beam quality is incident on the
図1に戻り、前記照明光学系ユニット12は、例えばレーザ装置16に送光光学系を介して接続された照明系ハウジング及び該照明系ハウジング内部の照明光学系を含む。照明光学系は、例えば特開2001−313250号公報(対応する米国特許出願公開第2003/0025890号公報)などに開示されるように、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、レチクルブラインド等(いずれも不図示)を含む。ここで、オプティカルインテグレータとしては、フライアイレンズ、内面反射型インテグレータ(ロッドインテグレータ等)あるいは回折光学素子等が用いられる。照明光学系ユニット12から射出された露光光ILは、ミラーMによって光路が垂直下方に折り曲げられた後、コンデンサレンズ32を経て、レチクルステージRST上に保持されたレチクルR上でX軸方向(図1における紙面直交方向)に細長く伸びるスリット状の照明領域42Rを均一な照度分布で照明する。なお、前述の照明光学系はミラーM及びコンデンサレンズ32も含むものとしても良い。
Returning to FIG. 1, the illumination
前記レチクルステージRST上には、レチクルRが載置され、不図示のバキュームチャック等を介して吸着保持されている。レチクルステージRSTは、水平面(XY平面)内で微小駆動可能であるとともに、レチクルステージ駆動系49によって走査方向(ここでは図1の紙面左右方向であるY軸方向とする)に所定ストローク範囲で走査される。この走査中のレチクルステージRSTの位置及び回転量は、レチクルステージRST上に固定された移動鏡52R(又はその側面に形成される反射面)を介してレーザ干渉計54Rによって計測され、このレーザ干渉計54Rの計測値が主制御装置50に供給される。
On reticle stage RST, reticle R is placed and held by suction via a vacuum chuck or the like (not shown). Reticle stage RST can be finely driven in a horizontal plane (XY plane) and is scanned within a predetermined stroke range in the scanning direction (here, the Y-axis direction which is the horizontal direction in FIG. 1) by reticle
前記投影光学系PLは、例えば両側テレセントリックな縮小系であり、Z軸方向と平行な光軸AXに沿って配列される複数枚のレンズエレメントを含む。また、この投影光学系PLとしては、投影倍率βが例えば1/4、1/5、1/6などのものが使用されている。このため、露光光ILによりレチクルR上の照明領域42Rが照明されると、そのレチクルRに形成されたパターンが投影光学系PLによって投影倍率βで縮小投影され、パターンの縮小像(部分像)が表面にレジスト(感光剤)が塗布されたウエハW上の前記照明領域42Rに共役な露光領域42Wに生成(形成)される。なお、投影光学系は縮小系のみならず等倍系及び拡大系のいずれでも良いし、屈折系のみならず反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。
The projection optical system PL is a double-sided telecentric reduction system, for example, and includes a plurality of lens elements arranged along an optical axis AX parallel to the Z-axis direction. Further, as the projection optical system PL, one having a projection magnification β of, for example, 1/4, 1/5, 1/6, or the like is used. For this reason, when the
前記ウエハステージWSTは、例えばリニアモータ等を含むウエハステージ駆動系56によってXY面内で駆動されるXYステージ14と、該XYステージ14上に搭載されたZチルトステージ58とを含む。Zチルトステージ58上に、ウエハWが、ウエハホルダ(不図示)を介して真空吸着等により保持されている。Zチルトステージ58は、例えば3つのアクチュエータ(ピエゾ素子又はボイスコイルモータなど)によってウエハWのZ軸方向の位置(フォーカス位置)を調整するとともに、XY平面(投影光学系PLの像面)に対するウエハWの傾斜角を調整する機能を有する。また、Zチルトステージ58のXY面内の位置情報及び回転情報(X軸回りの回転(θx回転)、Y軸回りの回転(θy回転)、及びZ軸回りの回転(θz回転))は、Zチルトステージ58上に固定された移動鏡52Wを介してレーザ干渉計54Wにより計測され、このレーザ干渉計54Wの計測値が主制御装置50に供給される。なお、XYステージ14及びZチルトステージ58の代わりに、ウエハが載置される単一の6自由度ステージを用いても良い。また、移動鏡52Wの代わりに、Zチルトステージ58の端面を鏡面加工して反射面(移動鏡52Wの反射面に相当)を形成しても良い。
Wafer stage WST includes, for example, an
主制御装置50は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(リード・オンリ・メモリ)、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)等から成るいわゆるマイクロコンピュータ(又はワークステーション)を備えており、これまでに説明した各種の制御を行う他、露光動作が的確に行われるように、例えばレチクルRとウエハWの同期走査、ウエハWのステッピング、露光タイミング等を制御する。また、主制御装置50は、走査露光の際の露光量の制御を行ったりする等の他、装置全体を統括制御する。
The
具体的には、主制御装置50は、例えば走査露光時には、レチクルRがレチクルステージRSTを介して+Y方向(又は−Y方向)に速度VR=Vで走査されるのに同期して、ウエハステージWSTを介してウエハWが露光領域42Wに対して−Y方向(又は+Y方向)に速度VW=β・V(βはレチクルRからウエハWに対する投影倍率)で走査されるように、レーザ干渉計54R、54Wの計測値に基づいてレチクルステージ駆動系49、ウエハステージ駆動系56をそれぞれ介してレチクルステージRST、ウエハステージWSTの位置及び速度をそれぞれ制御する。また、ステッピングの際には、主制御装置50はレーザ干渉計54Wの計測値に基づいてウエハステージ駆動系56を介してウエハステージWSTの位置を制御する。
Specifically, the
露光装置10では、デバイスの製造に際し、通常のスキャニング・ステッパ(スキャナ)と同様の手順で、レチクルアライメント及び不図示のアライメント系のベースライン計測、ウエハアライメント(例えば特開昭61−44429号公報に開示されるエンハンスト・グローバル・アライメント(EGA)など)が行われた後、上述したレチクルステージRSTとウエハステージWSTとの同期移動を行う走査露光動作と、ウエハステージWSTをショット領域の露光終了後、次ショット領域の露光のための加速開始位置に移動するショット間移動(ステッピング)動作とを交互に繰り返すステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われ、ウエハW上の複数のショット領域にレチクルRのパターンがそれぞれ転写される。 In the exposure apparatus 10, when manufacturing a device, the reticle alignment, the baseline measurement of an alignment system (not shown), and the wafer alignment (for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-44429) are performed in the same procedure as a normal scanning stepper (scanner). After the disclosed enhanced global alignment (EGA) or the like is performed, the above-described scanning exposure operation in which the reticle stage RST and the wafer stage WST are moved synchronously, and the wafer stage WST after the exposure of the shot area is completed, A step-and-scan exposure operation that alternately repeats an inter-shot moving (stepping) operation for moving to an acceleration start position for exposure of the next shot region is performed, and a plurality of shot regions on the wafer W are subjected to reticle R. Each pattern is transferred.
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ装置16によると、波長変換部160が、レーザ光の光路上にダイクロイックミラーなどの合波光学素子を介することなく隣接して配置された一組の波長変換素子167d及び167eをその最終段に有するので、レーザ光の照射による合波光学素子の劣化などを考慮する必要がない。従って、レーザ光源164a〜164dで発生するレーザ光のパワーを高くできるので、波長変換部160から波長193.4nmのレーザ光を安定して射出することが可能となる。また、波長変換素子167dと波長変換素子167eとの間に合波光学素子がないので、その合波光学素子の位置調整などは考慮する必要がない。
As described above, according to the
また、レーザ装置16によると、波長変換部160のダイクロイックミラー168aによって波長が1.1μm帯、一例として1105nmのレーザ光L2と、波長が1.5μm帯、一例として1547nmのレーザ光L3とが同軸に合成され(合波され)、波長変換素子167cにより、レーザ光L2とレーザ光L3との和周波混合が行われ、波長1105nm(1.1μm帯)のレーザ光の高調波及び波長1547(1.5μm帯)のレーザ光の高調波のいずれとも異なる波長645nmのレーザ光が発生する。このため、この波長645nmのレーザ光を用いて更なる波長変換が可能になるので、波長1105nm(1.1μm帯)のレーザ光の高調波、あるいは波長1547(1.5μm帯)のレーザ光の高調波を、目標波長のレーザ光とする波長変換の場合に使用できなかった波長変換素子、具体的には非線形係数deffが0.93pm/V、ウォークオフ角が15mradとなる角度でのCLBO結晶、非線形係数deffが1.1pm/V、ウォークオフ角が3mradとなる角度でのCLBO結晶を、波長変換素子167d、167eとして使用が可能となるとともに、上述したような従来にない波長変換部160の構成の採用が可能となっている。
Further, according to the
そして、波長変換素子167d、167eを採用した結果、前述したように、波長変換素子167dでビーム品質が優れた波長234nmのレーザ光を発生することができるとともに、波長変換素子167eでビーム品質に優れた波長193.4nmのレーザ光を発生することができる。
As a result of employing the
また、本実施形態のレーザ装置16によると、レーザ光L1〜L4は、それぞれモード径が大きいファイバ光増幅器で高ピークパワーのレーザ光に増幅されて、各波長変換素子に入射する。従って、比較的高い変換効率を保ちつつ、各波長変換素子の結晶長を短くできる、及び/又は入射ビーム径が大きくなることを許容できる。また、モード径が大きいファイバ光増幅器が使用されているので、比較的高いピークパワーを保ちつつ、パルスの時間的な幅を長くすることができ、その結果、レーザ装置16から射出される193.4nmのレーザ光のスペクトルを狭帯域化することが可能となる。
Further, according to the
本実施形態の露光装置10によると、前述した走査露光にあたって、レーザ装置16で発生した波長193.4nmのレーザ光(照明光IL)が、照明光学系ユニット12(照明光学系)を介してレチクルRに照射され、レチクルRを透過した照明光ILが投影光学系PLを介してウエハW上に投射される。この場合、レーザ装置16で発生した波長193.4nmのレーザ光(照明光IL)はビーム品質に優れているとともに、繰り返し周波数は従来のエキシマレーザに比べて同等以上であるから、ウエハW上の各ショット領域にレチクルRのパターンを精度良く形成することが可能である。
According to the exposure apparatus 10 of the present embodiment, a laser beam (illumination light IL) having a wavelength of 193.4 nm generated by the
なお、上記実施形態では、波長変換素子167cにより、レーザ光L2とレーザ光L3との和周波混合が行われ、波長645nmのレーザ光が発生される場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。YDFAの増幅可能な波長範囲が1020nm〜1150nmであり、EDFAの増幅可能な波長範囲が1520nm〜1620nmであるものと仮定し、波長変換素子167cが、レーザ光L2とレーザ光L3との和周波混合により発生するレーザ光の波長をλ1とすると、λ1の範囲は、YDFAとEDFAの増幅可能な波長範囲から、610nm<λ1<660nmを満足すれば良い。このような場合には、一例としてレーザ光L2、L3としてそれぞれ波長が1.1μm帯のレーザ光、波長が1.5μm帯のレーザ光を用いることができ、上記実施形態と同様の波長変換素子の採用、及び/又は波長変換部の構成の採用が可能となる。
In the above embodiment, the case where the
この場合において、波長変換素子167bで発生する光の波長をλ2、波長変換素子167dで発生する光の波長をλ3とし、最終波長を193.4nmとすると、位相整合の範囲と、YDFAの増幅可能な波長範囲から、λ3の範囲は、232nm<λ3<235nmとなる。従って、λ2の範囲は、上記λ3の範囲、λ1の範囲から、357nm<λ2<383nmとなる。
In this case, if the wavelength of the light generated by the
なお、図3に示されるような構成を有する波長変換部160では、第2基本波として、EDFAから出力される光の代わりに、Tm(ツリウム)、若しくはHo(ホロミウム)が添加されたファイバ光増幅器から出力される光を用いても良い。出力波長が前述のように1.5μm帯であるEDFAでなく、出力波長が2μm帯であるツリウム(又はホロミウム)・ドープ・ファイバ光増幅器を適用した場合には、YDFAから出力される光の波長は、約1062nmとなる。Ybの蛍光断面積は、波長1062nmでは波長1105nmより大きいので、高ピークパワーの増幅に有利となる。ただし、この場合でも、上記L4として使用するレーザ光の波長は、波長変換素子167eにおける位相整合の条件から、1105nm近辺である必要がある。
In the
また、上述した波長変換部160は、ArFエキシマレーザの発振波長と略同一の波長(193.4nm)の光が得られるものであったが、本実施形態では、この波長変換部160の構成を変更すれば、例えばKrFエキシマレーザの発振波長(248nm近傍)、あるいはF2レーザの発振波長(157nm近傍)と略同一の波長を得ることもできるようになる。なお、上記実施形態のレーザ装置は、その発振波長がKrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、及びF2レーザ光のいずれの発振波長とも異なっていても良いし、遠紫外域又は真空紫外域に限られるものでもないが、特に波長が200nm以下のレーザ光を発生するレーザ装置として有効である。
Further, the
なお、上記実施形態で説明した各波長変換素子を構成する非線形光学結晶は、一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、波長換素子167cとしては、LBO結晶から成る非線形光学素子に限らず、例えば、PPLN(Periodically Poled Lithium Niobate)あるいはPPSLT(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalate)を用いた非線形光学素子を用いることもできる。
In addition, the nonlinear optical crystal which comprises each wavelength conversion element demonstrated by the said embodiment is an example, Comprising: This invention is not limited to this. For example, the
なお、上記実施形態のレーザ装置では、各単一波長発振レーザからレーザ光がパルス発光される場合について説明したが、これに限らず、各単一波長発振レーザからレーザ光を連続的に発光させ、そのレーザ光を、例えば電気光学変調器(二電極型変調器など)などを用いてパルス光としても良い。また、各単一波長発振レーザからパルス発光されるレーザ光のパルス幅を、その電気光学変調器などによって狭くしても良い。 In the laser device of the above-described embodiment, the case where laser light is emitted from each single wavelength oscillation laser has been described. However, the present invention is not limited to this, and laser light is continuously emitted from each single wavelength oscillation laser. The laser beam may be converted into pulsed light using, for example, an electro-optic modulator (two-electrode modulator or the like). Further, the pulse width of the laser light pulsed from each single wavelength oscillation laser may be narrowed by the electro-optic modulator or the like.
また、上記実施形態のレーザ装置では、各光増幅器が、全てファイバ光増幅器である場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。各光増幅器は、ファイバ光増幅器の代わりに、あるいはそれと組み合わせて、例えば希土類元素が高濃度で添加されたガラス体などを含むものとしても良い。 In the laser apparatus of the above embodiment, the case where all the optical amplifiers are all fiber optical amplifiers has been described, but the present invention is not limited to this. Each optical amplifier may include, for example, a glass body to which a rare earth element is added at a high concentration instead of or in combination with a fiber optical amplifier.
また、上記実施形態のレーザ装置では、発振波長が1020nm〜1150nmの単一波長発振レーザを3個備える場合について説明したが、発振波長が1020nm〜1150nmの単一波長発振レーザを1個備え、そのレーザからのレーザ光を3分割しても良い。 In the laser device of the above embodiment, the case where three single-wavelength oscillation lasers with an oscillation wavelength of 1020 nm to 1150 nm are provided has been described. However, one single-wavelength oscillation laser with an oscillation wavelength of 1020 nm to 1150 nm is provided, The laser beam from the laser may be divided into three.
なお、上記実施形態のレーザ装置では、発振波長が1020nm〜1150nmの単一波長発振レーザ、すなわち第1基本波(L1、L2、L4)を発生するレーザ光源としてイッテルビウム・ドープ・ファイバレーザを用い、発振波長が1520nm〜1620nmの単一波長発振レーザ、すなわち第2基本波(L3)を発生するレーザ光源としてエルビウム・ドープ・ファイバレーザを用いるものとしたが、レーザ光源はこれらに限られるものではなく、他の固体レーザ光源、あるいは高調波発生装置などを用いても良い。 In the laser device of the above-described embodiment, an ytterbium-doped fiber laser is used as a single wavelength oscillation laser having an oscillation wavelength of 1020 nm to 1150 nm, that is, a laser light source that generates the first fundamental wave (L1, L2, L4). An erbium-doped fiber laser is used as a single wavelength oscillation laser having an oscillation wavelength of 1520 nm to 1620 nm, that is, a laser light source for generating the second fundamental wave (L3). However, the laser light source is not limited to these. Other solid-state laser light sources or harmonic generators may be used.
また、上記実施形態のレーザ装置では、3つのレーザ光(第1基本波)L1、L2、L4はその波長が同一であるものとしたが、これに限らず、その3つのレーザ光の一部又は全部でその波長を異ならせても良い。例えば、前述の如くEDFAの代わりに、出力波長が2μm帯のツリウム(又はホロミウム)・ドープ・ファイバ光増幅器を用いる場合、レーザ光L1、L2はその波長が約1062nm、レーザ光L4はその波長が約1105nmとなる。 In the laser apparatus of the above embodiment, the three laser beams (first fundamental waves) L1, L2, and L4 have the same wavelength. However, the present invention is not limited to this, and part of the three laser beams. Alternatively, the wavelengths may be varied in all. For example, when a thulium (or holmium) doped fiber optical amplifier with an output wavelength of 2 μm is used instead of the EDFA as described above, the laser beams L1 and L2 have a wavelength of about 1062 nm, and the laser beam L4 has a wavelength of About 1105 nm.
なお、上記実施形態のレーザ装置では、最終波長が193nmであることを前提として、第1基本波はその波長が1.1μm帯、第2基本波はその波長が1.5μm帯であるものとしたが、最終波長が190nm〜200nmであるものとすると、第1基本波(レーザ光L1、L2、L4)の波長は1.0μm〜1.2μm、第2基本波(レーザ光L3)の波長は1.5μm〜2.1μmであれば良い。この場合には、第1基本波を発生するレーザ光源として、上記実施形態と同様に、イッテルビウム・ドープ・ファイバレーザを用いることができるとともに、第2基本波を発生するレーザ光源として、エルビウム・ドープ・ファイバレーザ又はツリウム・ドープ・ファイバレーザを用いることができる。ツリウム・ドープ・ファイバレーザを用いる場合、EDFAに代えて、ツリウム・ドープ・ファイバ光増幅器が用いられる。この場合、波長変換素子167cが、レーザ光L2とレーザ光L3との和周波混合により発生するレーザ光の波長λ1の範囲は、YDFAとEDFAの増幅可能な波長範囲又はYDFAとツリウム・ドープ・ファイバ光増幅器の増幅可能な波長範囲から、600nm<λ1<750nmを満足すれば良い。この場合、最終波長を190nm〜200nmとすると、波長変換素子167dで発生する光の波長λ3の範囲は、234nm<λ3<240nmとなる。従って、波長変換素子167bで発生する光の波長をλ2の範囲は、352nm<λ2<383nmとなる。
In the laser device of the above embodiment, assuming that the final wavelength is 193 nm, the first fundamental wave has a wavelength of 1.1 μm, and the second fundamental wave has a wavelength of 1.5 μm. However, if the final wavelength is 190 nm to 200 nm, the wavelength of the first fundamental wave (laser beams L1, L2, and L4) is 1.0 μm to 1.2 μm, and the wavelength of the second fundamental wave (laser beam L3). May be 1.5 μm to 2.1 μm. In this case, an ytterbium-doped fiber laser can be used as the laser light source for generating the first fundamental wave, as in the above embodiment, and erbium-doped as the laser light source for generating the second fundamental wave. A fiber laser or thulium-doped fiber laser can be used. When using a thulium-doped fiber laser, a thulium-doped fiber optical amplifier is used instead of the EDFA. In this case, the range of the wavelength λ 1 of the laser light generated by the
また、上記実施形態において、CLBO結晶及びBBO結晶の潮解性が問題となる場合には、周囲雰囲気を窒素、又は乾燥空気などでパージする、あるいはCLBO結晶及びBBO結晶を高温に温度調節することとすれば良い。 In the above embodiment, when the deliquescence of the CLBO crystal and the BBO crystal becomes a problem, the ambient atmosphere is purged with nitrogen or dry air, or the temperature of the CLBO crystal and the BBO crystal is adjusted to a high temperature. Just do it.
なお、上記実施形態の露光装置10において、レーザ装置16に代えて、図4に模式的に示されるようなエキシマレーザ装置20を用いても良い。このエキシマレーザ装置20は、レーザ装置16と同様の構成である主発振器 (Master Oscillator)としてのレーザ装置16’と、該レーザ装置16’から射出される波長193.4nmのレーザ光をシード光として増幅する光出力増幅器(Power Oscillator 又はPower Amplifier)としてのガスレーザチャンバ18と、レーザ装置16’及びガスレーザチャンバ18を制御する制御装置19とを備える、主発振器光出力増幅器(MOPO又はMOPA)レーザシステムである。
In the exposure apparatus 10 of the above embodiment, an
このエキシマレーザ装置20では、ガスレーザチャンバ18として、通常のArFエキシマレーザ装置と同様に共振器を有するガスレーザチャンバ(Power Oscillator (PO))が用いられる。このガスレーザチャンバ18の内部には、媒質ガスであるAr、F2、及びバッファガスであるNe等が充填されている。なお、このガスレーザチャンバ18は、通常のArFエキシマレーザ装置から共振器となる部分(フロントミラー、及びリアミラー又は狭帯域化モジュール)を取り除いた構成のガスレーザチャンバ(Power Amplifier )でも良い。
In this
このエキシマレーザ装置20では、レーザ装置16’から射出される波長193.4nmの高い繰り返し周波数のシード光が、ガスレーザチャンバ18内部でパワー増幅され、その増幅された波長193.4nmのレーザ光が射出される。エキシマレーザ装置20では、ビーム品質に優れたパルス光がレーザ装置16’から安定してガスレーザチャンバ18に供給されるため、ArFエキシマレーザ光を安定して射出することが可能となる。また、レーザ装置16’では、光源として単一波長発振レーザ(固体レーザ)が用いられているので、通常のArFエキシマレーザに比べて狭帯域化されかつ高い繰り返し周波数でのレーザ光の発振が可能である。従って、このエキシマレーザ装置20を露光光源として備えた露光装置では、エキシマレーザ装置20から狭帯域化されかつ高い繰り返し周波数の波長193.4nmのレーザ光が照明光学系に向かって射出されることとなる。これにより、パルスのピークパワーを抑えて露光装置等の光学素子へ与えるダメージを抑制できる。また、露光装置では、全体として高エネルギ(大パワー)で、かつリソグラフィに用いるのに十分な程度に狭帯域化されたレーザ光を用いて前述の走査露光が行われる。従って、ウエハW上の各ショット領域にレチクルRのパターンを精度良く形成することが可能であり、スループットの向上も図ることができる。
In this
また、エキシマレーザ装置20のように、主発振器光出力増幅器(MOPO又はMOPA)レーザシステムを構成する場合に、ガスレーザチャンバ18を並列に複数、例えば2つ配置し、この2つのガスレーザチャンバ18に対してレーザ装置16’からのパルスレーザ光(シード光)を異なるタイミングで入射させる、例えば交互に供給する構成を採用しても良い。この場合、例えば光変調器(音響光学変調器(AOM)など)によって、固体レーザ装置16’からのシード光を1パルス又は複数パルス単位で、2つのガスレーザチャンバ18に振り分けても良い。あるいは、シード光を分岐して2つのガスレーザチャンバ18に導き、その2つの分岐光路にそれぞれ設けられる、例えば電気光学変調器(EOM)などによって、2つのガスレーザチャンバ18にシード光を入射させるタイミングを制御しても良い。かかる場合には、2つのガスレーザチャンバ18から異なるタイミングでレーザ光がが発振され、例えばミラー又は偏光ビームスプリッタなどによってそのレーザ光を同軸に合成して出力することで、エキシマレーザ装置20の繰り返し周波数が2倍になるので、同一のパワーを得たい場合には、パルスのピークパワーを1/2にすることができ、これにより、露光装置等の光学素子へ与えるダメージを一層抑制できる。一方、ピークパワーを同一に維持する場合には、2倍のパワーを得ることができる。
Further, when a master oscillator optical output amplifier (MOPO or MOPA) laser system is configured as in the
なお、前述のMOPO又はMOPAレーザシステムにおいて、1つの固体レーザ装置16’に対して複数、例えば2つのガスレーザチャンバ(PO又はPA)18を直列に配置し、その2つのガスレーザチャンバ18での放電タイミングを異ならせることで、エキシマレーザ装置20の繰り返し周波数を2倍にすることとしても良い。
In the above-described MOPO or MOPA laser system, a plurality of, for example, two gas laser chambers (PO or PA) 18 are arranged in series with respect to one solid-
また、前述のMOPO又はMOPAレーザシステムにおいて、ガスレーザチャンバ(PO又はPA)18の1回の放電中に、固体レーザ装置16’から射出される複数のパルスレーザ光(シード光)を異なるタイミングで入射させても良い。この場合、例えば固体レーザ装置16’内でパルスレーザ光(シード光)を複数に分割し、かつ長さの異なる複数のファイバあるいは時分割光分岐装置(Time Division Multiplexer:TDM)などによって、その分割された複数のパルスレーザ光を互いに遅延させてガスレーザチャンバ18に入射させても良い。あるいは、複数の固体レーザ装置16’を並列に配置し、例えば発振タイミングの制御などによって、その複数の固体レーザ装置16’からそれぞれ所定時間ずれて射出される複数のパルスレーザ光をガスレーザチャンバ18に入射させても良い。かかる場合、1回の放電中にガスレーザチャンバ18に入射するその複数、例えば2つのパルスレーザ光(シード光)のパルス間隔は、ガスレーザチャンバ18の放電時間(例えば20ns)に比べて十分に短くする(例えば10ns程度以下にする)ことが好ましく、これにより、固体レーザ装置16’のピークパワーを2倍にしたことと同じ効果を得ることができる。なお、このレーザシステムでは主発振器(MO)16が固体レーザ装置に限られるものでなく他のレーザ装置を用いても良い。
In the above-described MOPO or MOPA laser system, a plurality of pulsed laser beams (seed beams) emitted from the solid-state laser device 16 'are incident at different timings during one discharge of the gas laser chamber (PO or PA) 18. You may let them. In this case, for example, the pulse laser beam (seed light) is divided into a plurality of pieces in the solid-
なお、上記実施形態では、本発明に係るレーザ装置がステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、静止露光型、例えばステップ・アンド・リピート方式あるいはステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置は勿論、プロキシミティー方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも適用できる。この他、例えば国際公開第99/49504号パンフレットなどに開示される、投影光学系PLとウエハとの間に液体(例えば純水など)が満たされる液浸型露光装置などにも本発明を適用することができる。さらに、例えば国際公開第2001/035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置、例えば特表2004−519850号公報(対応米国特許第6,611,316号)に開示されているように、2つのレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ上で合成し、1回の走査露光によってウエハ上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the laser apparatus according to the present invention is applied to a step-and-scan type scanning exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and still exposure type, for example, step-and-repeat The present invention can be applied to a proximity type exposure apparatus, a mirror projection aligner, etc. as well as an exposure apparatus of the type or step-and-stitch type. In addition, the present invention is also applied to an immersion type exposure apparatus disclosed in, for example, International Publication No. 99/49504 pamphlet, in which a liquid (for example, pure water) is filled between the projection optical system PL and the wafer. can do. Further, as disclosed in, for example, International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus that forms a line and space pattern on a wafer by forming interference fringes on the wafer, for example, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2004-2004. As disclosed in Japanese Patent No. 5185050 (corresponding US Pat. No. 6,611,316), two reticle patterns are synthesized on a wafer via a projection optical system, and 1 on the wafer by one scanning exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that double-exposes two shot areas almost simultaneously.
また、上記実施形態の露光装置は、例えば特開平10−214783号公報、及び国際公開WO98/40791号などに開示されているように、投影光学系を介してレチクルパターンの転写が行われる露光位置と、ウエハアライメント系によるマーク検出が行われる計測位置(アライメント位置)とにそれぞれウエハステージを配置して、露光動作と計測動作とをほぼ並行して実行可能なツイン・ウエハステージタイプでも良い。さらに、例えば特開平11−135400号公報、特開2000−164504号公報等に開示されているように、ウエハステージとは独立に可動で、基準マークが形成された基準部材及び/又は各種の光電センサを搭載した計測ステージを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。 In addition, the exposure apparatus of the above embodiment has an exposure position where a reticle pattern is transferred via a projection optical system, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-214783 and International Publication WO98 / 40791. Alternatively, a twin wafer stage type in which a wafer stage is arranged at each of the measurement positions (alignment positions) where mark detection by the wafer alignment system is performed, and the exposure operation and the measurement operation can be performed substantially in parallel. Furthermore, as disclosed in, for example, JP-A-11-135400, JP-A-2000-164504, etc., a reference member that is movable independently of the wafer stage and on which a reference mark is formed and / or various photoelectric devices. The present invention can also be applied to an exposure apparatus including a measurement stage equipped with a sensor.
なお、上記実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)などを含む)を用いても良い。 In the above embodiment, a light transmissive mask (reticle) in which a predetermined light shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light transmissive substrate is used. Instead of this reticle, for example, As disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask (also called a variable shaping mask) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. For example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of non-light-emitting image display element (spatial light modulator) may be used.
半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置により前述の露光方法を実行し、レチクルのパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。 In the semiconductor device, a step of designing a function / performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and executing the above-described exposure method by the exposure apparatus of the above-described embodiment. The wafer is manufactured through a lithography step for transferring a reticle pattern onto a wafer, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a packaging process), an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the exposure method described above is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the wafer. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity.
なお、これまでは、本発明に係るレーザ装置、又はエキシマレーザ装置が露光用照明光を発生するレーザ装置として使用される例を説明したが、露光用照明光とほぼ同一の波長の光を必要とするレチクルアライメント用のレーザ装置、あるいは投影光学系の物体面又は像面に配置されるマークの投影像を検出して当該投影光学系の光学特性求める空間像検出系のレーザ装置等として使用することも可能である。 Heretofore, an example in which the laser device or the excimer laser device according to the present invention is used as a laser device that generates illumination light for exposure has been described. However, light having substantially the same wavelength as the illumination light for exposure is required. Used as a laser device for reticle alignment, or a laser device for an aerial image detection system for detecting a projected image of a mark arranged on an object plane or an image plane of a projection optical system to obtain optical characteristics of the projection optical system It is also possible.
なお、本発明に係るレーザ装置、又はエキシマレーザ装置は、露光装置以外でデバイス製造工程などに用いられる装置(デバイス製造装置、リソグラフィ装置)、例えば、ウエハ上に形成された回路パターンの一部(ヒューズなど)を切断するために用いられるレーザリペア装置、レチクルのパターン又はウエハ上に形成されたパターンを検査する検査装置などにも適用することができる。また、本発明に係るレーザ装置、又はエキシマレーザ装置は、その他の加工装置、例えば高分子結晶の加工装置などにも使用することができる。 The laser apparatus or excimer laser apparatus according to the present invention is an apparatus (device manufacturing apparatus, lithographic apparatus) used for a device manufacturing process other than an exposure apparatus, for example, a part of a circuit pattern formed on a wafer ( The present invention can also be applied to a laser repair apparatus used for cutting a fuse or the like, an inspection apparatus for inspecting a reticle pattern, or a pattern formed on a wafer. The laser device or excimer laser device according to the present invention can also be used in other processing devices such as polymer crystal processing devices.
この他、本発明に係るレーザ装置、又はエキシマレーザ装置は、例えばレーザ光を角膜に照射して表面のアブレーション(あるいは切開した角膜内部のアブレーション)を行い、角膜の曲率若しくは凹凸を矯正して近眼、乱視などの治療を行うレーザ治療装置に使用されるレーザ装置として利用することができる。また、マスク欠陥検査装置などの光学式検査装置等におけるレーザ装置としても、本発明に係るレーザ装置、又はエキシマレーザ装置は利用可能である。いずれの装置も、本発明に係るレーザ装置、又はエキシマレーザ装置を備えているため、所定波長のエキシマレーザ光を、光学系を経由して対象物に安定して照射することが可能となる。 In addition, the laser apparatus or the excimer laser apparatus according to the present invention performs, for example, ablation of the surface by irradiating the cornea with laser light (or ablation inside the incised cornea) to correct the curvature or unevenness of the cornea and correct myopia. It can be used as a laser apparatus used in a laser treatment apparatus that performs treatment such as astigmatism. Further, the laser apparatus or the excimer laser apparatus according to the present invention can be used as a laser apparatus in an optical inspection apparatus such as a mask defect inspection apparatus. Since both apparatuses include the laser apparatus or excimer laser apparatus according to the present invention, it is possible to stably irradiate an object with excimer laser light having a predetermined wavelength via an optical system.
また、本発明のレーザ装置は、上記の実施形態における投影光学系のような光学系の光学調整(光軸合わせ等)用又は検査用としても利用可能である。 The laser device of the present invention can also be used for optical adjustment (such as optical axis alignment) or inspection of an optical system such as the projection optical system in the above embodiment.
以上説明したように、本発明のレーザ装置及び光発生方法は、ビーム品質に優れた所定波長のレーザ光を射出するのに適している。また、本発明のエキシマレーザ装置及びエキシマレーザ光発生方法は、高い繰り返し周波数のエキシマレーザ光を射出するのに適している。また、本発明の光照射装置及び光照射方法は、ビーム品質に優れたレーザ光を物体(照射対象物)に照射するのに適している。また、本発明の露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。 As described above, the laser device and the light generation method of the present invention are suitable for emitting laser light having a predetermined wavelength with excellent beam quality. The excimer laser apparatus and the excimer laser light generation method of the present invention are suitable for emitting excimer laser light having a high repetition frequency. In addition, the light irradiation apparatus and the light irradiation method of the present invention are suitable for irradiating an object (irradiation target) with laser light having excellent beam quality. The exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method of the present invention are suitable for manufacturing micro devices.
10…露光装置(光照射装置)、16,16’…レーザ装置、18…ガスレーザチャンバ、20…エキシマレーザ装置、160…波長変換部、164a〜164d…レーザ光源、165a〜165d…光増幅器、167a〜167e…波長変換素子、W…ウエハ(物体)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Exposure apparatus (light irradiation apparatus), 16, 16 '... Laser apparatus, 18 ... Gas laser chamber, 20 ... Excimer laser apparatus, 160 ... Wavelength conversion part, 164a-164d ... Laser light source, 165a-165d ... Optical amplifier, 167a ˜167e wavelength conversion element, W wafer (object).
Claims (21)
波長が1.0〜1.2μmの第1のレーザ光を発生し、該第1のレーザ光を第1増幅器を用いて増幅する第1のレーザ光源と;
波長が1.5〜2.1μmの第2のレーザ光を発生し、該第2のレーザ光を第2増幅器を用いて増幅する第2のレーザ光源と;
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光との和周波混合により第3のレーザ光を発生する第1変換部と、前記第1のレーザ光を用いた波長変換により前記第1のレーザ光の高調波である第4のレーザ光を発生する第2変換部と、前記第3のレーザ光と前記第4のレーザ光との和周波混合により第5のレーザ光を発生し、該第5のレーザ光と前記第1のレーザ光との和周波混合により前記ArFエキシマレーザ光とほぼ同一波長のレーザ光を発生する第3変換部と、を含む波長変換部と;を備えるレーザ装置。 A laser device that emits laser light having substantially the same wavelength as ArF excimer laser light ,
A first laser light source that generates a first laser beam having a wavelength of 1.0 to 1.2 μm and amplifies the first laser beam using a first amplifier ;
A second laser light source that generates a second laser beam having a wavelength of 1.5 to 2.1 μm and amplifies the second laser beam using a second amplifier ;
A first converter for generating a third laser beam by sum frequency mixing of the previous SL first laser beam and the second laser beam, the first by the wavelength conversion using the first laser beam A second converter that generates a fourth laser beam, which is a harmonic of the laser beam, and a fifth laser beam generated by sum frequency mixing of the third laser beam and the fourth laser beam; A wavelength converter including: a third converter that generates laser light having substantially the same wavelength as that of the ArF excimer laser light by sum frequency mixing of the fifth laser light and the first laser light. .
前記第2のレーザ光源は、エルビウム・ドープ・ファイバレーザである請求項1〜3のいずれか一項に記載のレーザ装置。 The first laser light source is an ytterbium-doped fiber laser;
The laser device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the second laser light source is an erbium-doped fiber laser.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のレーザ装置と;
前記レーザ装置から前記対象物に向けて射出されるレーザ光が経由する光学系と;を備える光照射装置。 A light irradiation device for irradiating a target with light,
A laser device according to any one of claims 1 to 4 ;
An optical system through which a laser beam emitted from the laser device toward the object passes.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のレーザ装置を含む主発振器と;
前記主発振器から出力されるレーザ光をシード光とし、該シード光を増幅するガスレーザチャンバと;を備えるエキシマレーザ装置。 An excimer laser device that emits excimer laser light,
A master oscillator comprising the laser device according to any one of claims 1 to 4 ;
An excimer laser apparatus comprising: a gas laser chamber that uses laser light output from the main oscillator as seed light and amplifies the seed light.
請求項6〜8のいずれか一項に記載のエキシマレーザ装置と;
該エキシマレーザ装置から前記対象物に向けて射出されるレーザ光が経由する光学系と;を備える光照射装置。 A light irradiation device for irradiating a target with light,
An excimer laser device according to any one of claims 6 to 8 ;
An optical system through which a laser beam emitted from the excimer laser device toward the object passes.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のレーザ装置と;
前記レーザ装置から前記物体に向けて射出されるレーザ光が経由する光学系と;を備える露光装置。 An exposure apparatus that exposes an object to form a pattern on the object,
A laser device according to any one of claims 1 to 4 ;
And an optical system through which a laser beam emitted from the laser device toward the object passes.
第1、第2のレーザ光源から波長が1.0〜1.2μmの第1のレーザ光、波長が1.5〜2.1μmの第2のレーザ光をそれぞれ発生し、前記第1、第2のレーザ光をそれぞれ第1、第2増幅器を用いて増幅する工程と;
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光との和周波混合により第3のレーザ光を発生する第1変換と、前記第1のレーザ光を用いた波長変換により前記第1のレーザ光の高調波である第4のレーザ光を発生する第2変換と、前記第3のレーザ光と前記第4のレーザ光との和周波混合により第5のレーザ光を発生し、該第5のレーザ光と前記第1のレーザ光との和周波混合により前記ArFエキシマレーザ光とほぼ同一波長のレーザ光を発生する第3変換と、を含む、複数段の波長変換を行う工程と;を含む光発生方法。 A light generation method for generating laser light having substantially the same wavelength as ArF excimer laser light ,
First, a first laser beam having a wavelength from the second laser light source 1.0~1.2Myuemu, wavelength is generated, respectively Re laser light its second of 1.5~2.1Myuemu, the first Amplifying the first and second laser beams using first and second amplifiers, respectively ;
A first conversion for generating a third laser beam by sum frequency mixing of the first laser beam and the second laser beam; and a first laser beam by wavelength conversion using the first laser beam. A fifth laser beam is generated by a second conversion for generating a fourth laser beam, which is a higher harmonic of the second laser beam, and a sum frequency mixing of the third laser beam and the fourth laser beam, And a third conversion for generating laser light having substantially the same wavelength as that of the ArF excimer laser light by sum frequency mixing of the laser light and the first laser light, and performing a plurality of stages of wavelength conversion. Light generation method.
請求項12〜14のいずれか一項に記載の光発生方法により前記所定波長のレーザ光を発生する第1工程と;
前記レーザ光をガスレーザチャンバにシード光として入射させ、そのシード光を前記ガスレーザチャンバで増幅する第2工程と;を含むエキシマレーザ光発生方法。 An excimer laser light generation method for generating excimer laser light of a predetermined wavelength,
A first step of generating laser light of the predetermined wavelength by the light generation method according to any one of claims 12 to 14 ;
A second step of causing the laser light to enter the gas laser chamber as seed light and amplifying the seed light in the gas laser chamber.
請求項12〜14のいずれか一項に記載の光発生方法によりレーザ光を発生する工程と;
前記レーザ光を光学系を介して前記対象物に向けて射出する工程と;を含む光照射方法。 A light irradiation method for irradiating a target with light,
A step of generating laser light by the light generation method according to any one of claims 12 to 14 ;
Emitting the laser light toward the object through an optical system.
請求項12〜14のいずれか一項に記載の光発生方法によりレーザ光を発生する工程と;
前記レーザ光を光学系を介して前記物体に向けて射出する工程と;を含む露光方法。 An exposure method for exposing an object to form a pattern on the object,
A step of generating laser light by the light generation method according to any one of claims 12 to 14 ;
Emitting the laser beam toward the object through an optical system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006307992A JP5256606B2 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Laser apparatus, excimer laser apparatus, light irradiation apparatus and exposure apparatus, light generation method, excimer laser light generation method, light irradiation method, exposure method, and device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006307992A JP5256606B2 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Laser apparatus, excimer laser apparatus, light irradiation apparatus and exposure apparatus, light generation method, excimer laser light generation method, light irradiation method, exposure method, and device manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008122785A JP2008122785A (en) | 2008-05-29 |
JP5256606B2 true JP5256606B2 (en) | 2013-08-07 |
Family
ID=39507582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006307992A Expired - Fee Related JP5256606B2 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Laser apparatus, excimer laser apparatus, light irradiation apparatus and exposure apparatus, light generation method, excimer laser light generation method, light irradiation method, exposure method, and device manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5256606B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101077276B1 (en) * | 2009-05-13 | 2011-10-27 | 광주과학기술원 | A device for modulating a laser |
JP2011128330A (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Nikon Corp | Laser device |
JP2012027215A (en) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Nikon Corp | Ultraviolet laser device |
JP2012199425A (en) | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Gigaphoton Inc | Master oscillator, laser system, and laser generation method |
JP5844535B2 (en) | 2011-03-28 | 2016-01-20 | ギガフォトン株式会社 | Laser system and laser generation method |
JP5844536B2 (en) | 2011-03-28 | 2016-01-20 | ギガフォトン株式会社 | Laser system and laser generation method |
JPWO2013133278A1 (en) * | 2012-03-05 | 2015-07-30 | 株式会社ニコン | LASER DEVICE, EXPOSURE DEVICE AND INSPECTION DEVICE EQUIPPED WITH THIS LASER DEVICE |
JP2024044673A (en) * | 2022-09-21 | 2024-04-02 | ウシオ電機株式会社 | Optical measuring 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 |
EP1772771A4 (en) * | 2004-07-15 | 2008-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Coherent light source and optical device using the same |
JP2006308908A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Nikon Corp | Duv light source device and laser machining apparatus |
JP4925085B2 (en) * | 2005-09-20 | 2012-04-25 | 株式会社メガオプト | Deep ultraviolet laser light generation method and deep ultraviolet laser device |
-
2006
- 2006-11-14 JP JP2006307992A patent/JP5256606B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008122785A (en) | 2008-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5256606B2 (en) | Laser apparatus, excimer laser apparatus, light irradiation apparatus and exposure apparatus, light generation method, excimer laser light generation method, light irradiation method, exposure method, and device manufacturing method | |
US7212275B2 (en) | Exposure apparatus with laser device | |
JP2004086193A (en) | Light source device and light irradiation apparatus | |
EP1752822B1 (en) | Wavelength converting optical system, laser light source, exposure apparatus, device for inspecting object of inspection, and polymer crystal working apparatus | |
US7623557B2 (en) | Wavelength converting optical system, laser light source, exposure apparatus, mask examining apparatus, and macromolecular crystal lens machining device | |
US7397598B2 (en) | Light source unit and light irradiation unit | |
US6901090B1 (en) | Exposure apparatus with laser device | |
US7136402B1 (en) | Laser device and exposure method | |
JP4232130B2 (en) | Laser apparatus and light irradiation apparatus and exposure method using this laser apparatus | |
JP6016086B2 (en) | Ultraviolet laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus equipped with the ultraviolet laser apparatus | |
JP5458513B2 (en) | Seed light generating device, light source device and adjustment method thereof, light irradiation device, exposure device, and device manufacturing method | |
JP2001352116A (en) | Laser device, aligner using the same, and exposing method | |
US6894826B2 (en) | Light source unit and light irradiation unit, and device manufacturing method | |
JP2002350914A (en) | Light source device and irradiation device | |
JP2008124321A (en) | Laser device, light irradiation device, exposure device, method for generating light, method for irradiating light, exposure method, and method for manufacturing device | |
JP2003163393A (en) | Light source unit and irradiation unit | |
JPWO2002095486A1 (en) | Light source device, light irradiation device, and device manufacturing method | |
JP2003161974A (en) | Light source device and light irradiation device | |
JP2008124318A (en) | Laser apparatus, light irradiation apparatus and exposure apparatus, photoproduction method, exposing method and production method of device | |
JP6299589B2 (en) | Ultraviolet laser apparatus, exposure apparatus and inspection apparatus equipped with the ultraviolet laser apparatus | |
JP2002261361A (en) | Optical amplifying apparatus, light source apparatus, and light irradiation apparatus | |
KR101187610B1 (en) | Wavelength conversion optical system, laser light source, exposure apparatus, object inspection device, and polymer crystal processing apparatus | |
JP2002050815A (en) | Light source device, projection aligner, method for manufacturing projection aligner, and device- manufacturing method | |
JP2015180903A (en) | Laser device, and exposure device and inspection device comprising the laser device | |
JP2003158324A (en) | Light source and light irradiator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090817 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100312 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111012 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111027 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120925 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121126 |
|
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: 20130326 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130408 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160502 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5256606 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |