JP7275248B2 - 狭帯域化モジュール、ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
2.比較例のガスレーザ装置の説明
2.1 構成
2.2 動作
2.3 課題
3.実施形態1の狭帯域化モジュールの説明
3.1 構成
3.2 動作
3.3 作用・効果
4.実施形態2の狭帯域化モジュールの説明
4.1 構成
4.2 作用・効果
5.実施形態3の狭帯域化モジュールの説明
5.1 構成
5.2 作用・効果
以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
図1は、電子デバイスの製造における露光工程で使用される製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図1に示すように、電子デバイス製造における露光工程で使用される製造装置は、ガスレーザ装置100及び露光装置200を含む。露光装置200は、複数のミラー211,212,213を含む照明光学系210と、投影光学系220とを含む。照明光学系210は、ガスレーザ装置100から入射したレーザ光によって、レチクルステージRTのレチクルパターンを照明する。投影光学系220は、レチクルを透過したレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルWT上に配置された図示しないワークピースに結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置200は、レチクルステージRTとワークピーステーブルWTとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映したレーザ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで電子デバイスである半導体デバイスを製造することができる。
2.1 構成
比較例のガスレーザ装置について説明する。図2は、本例のガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図2に示すように、本例のガスレーザ装置100は、筐体10と、レーザ発振器LOと、波長計測モジュール20と、制御部COとを主な構成として含む。本例のガスレーザ装置100は、例えば、アルゴン(Ar)、フッ素(F2)、及びネオン(Ne)を含む混合ガスを使用するArFエキシマレーザ装置である。この場合、ガスレーザ装置100は、中心波長が約193nmのパルスレーザ光を出射する。なお、ガスレーザ装置100は、ArFエキシマレーザ装置以外のガスレーザ装置であってもよく、例えば、クリプトン(Kr)、フッ素(F2)、及びネオン(Ne)を含む混合ガスを使用するKrFエキシマレーザ装置であってもよい。この場合、ガスレーザ装置100は、中心波長が約248nmのパルスレーザ光を出射する。レーザ媒質であるAr、F2、及びNeを含む混合ガスやKr、F2、及びNeを含む混合ガスはレーザガスと呼ばれる場合がある。
次に、比較例のガスレーザ装置100の動作について説明する。
比較例のガスレーザ装置100では、上記のようにプリズム65の重心G65の位置は回転ステージ72bが回転する軸RA5上に位置しているため、プリズム65には回転による振れ回りが起きづらい。しかし、ホルダ部71上にプリズム65を固定するための部材が複数配置されているため、ホルダ部71は大型になりやすい。このため、ホルダ部71の重心G71は、回転ステージ72bが回転する軸RA5上以外に位置している。従って、ホルダ部71が回転する際に振れ回りが生じ、ホルダ部71の回転の反応は遅い傾向にある。このため、ホルダ部71に固定されるプリズム65の回転の反応も遅くなる傾向にある。特にピエゾアクチュエータ75の圧電効果による動作は高速であり、ホルダ部71の回転動作がピエゾアクチュエータ75の動作に追いつかないという懸念が生じる。このようにホルダ部71の回転の反応が遅いと、プリズム65の回転の反応が遅くなり、ガスレーザ装置100から出射するレーザ光の波長が不安定になるという懸念が生じる。
次に、実施形態1の狭帯域化モジュールについて説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
図7は、本実施形態の狭帯域化モジュールを図3と同様の方法で示す図であり、図8は、本実施形態の狭帯域化モジュールを図4と同様の方法で示す図である。図7、図8に示すように、本実施形態の狭帯域化モジュール60は、プリズム64の出射する光の分散平面に垂直な軸を中心としてプリズム64が僅かに回転する点において、比較例の狭帯域化モジュール60と異なる。従って、本実施形態のプリズムホルダ64Dは、プリズム64を僅かに回転させる構成を備える。また、本実施形態におけるプリズム65が回転するための構成は、比較例におけるプリズム65が回転するための構成と異なる。
次に、本実施形態のガスレーザ装置100の動作について説明する。
本実施形態の狭帯域化モジュール60では、回転ステージ42bがプリズム64から出射する光の分散平面に垂直な軸RA4を中心に回転し、プリズム64の重心G64、ホルダ部41の重心G41、及び回転ステージ42bの重心G42bは、軸RA4上に位置する。従って、プリズム64、ホルダ部41、及び回転ステージ42bの振れ回りを抑制し得る。このため、本実施形態のプリズム64、ホルダ部41、及び回転ステージ42bの回転の反応は、比較例のプリズム65、ホルダ部71、及び回転ステージ72bの回転の反応性と比べて速い。プリズム65の回転の反応が速いため、光路の微調節の時間を短くすることができ、ガスレーザ装置100から出射するレーザ光の波長が不安定になることを抑制し得る。従って、本実施形態の狭帯域化モジュール60によれば、レーザ光の波長を安定し得るガスレーザ装置100を実現し得る。
次に、実施形態2の狭帯域化モジュールについて説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
図15は、本実施形態の狭帯域化モジュールにおけるプリズム64とホルダ部41とが接着剤46で固定される様子を図11と同様の方法で示す図である。本実施形態においても、実施形態1と同様に、複数の接着剤部分に分離された接着剤46により、プリズム64とホルダ部41とが接着されている。本実施形態のホルダ部41の固定面41Fには、プリズム64の底面64Bの一部と重なる位置に凹部41Rが設けられている。この凹部41Rは、図9に示される接着剤46が配置される位置を含む領域に設けられている。従って、凹部41Rは、3つの領域に設けられている。図15に示すように、接着剤46は、それぞれの凹部41R内に配置されて、ホルダ部41とプリズム64とを固定している。
本実施形態では、プリズム64の底面64Bが凹部41Rの周りにおいて固定面71Fに接触している。このため、プリズム64が固定面71Fに対して傾くことが抑制される。従って、プリズム64を透過する光の光路が不適切に曲がることを抑制し得る。
次に、実施形態3の狭帯域化モジュールについて説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
図16は、本実施形態の狭帯域化モジュールにおけるプリズム64とホルダ部41とが接着剤46で固定される様子を図11と同様の方法で示す図である。本実施形態においても、実施形態1と同様に、複数の接着剤部分に分離された接着剤46により、プリズム64とホルダ部41とが接着されている。本実施形態のホルダ部41の固定面41Fには、プリズム64の底面64Bの一部と重なる位置に凸部41Cが設けられている。この凸部41Cは、図9に示される接着剤46が配置される位置を含む領域に設けられている。従って、凸部41Cは、3つの領域に設けられている。図16に示すように、接着剤46は、それぞれの凸部41C上に配置されて、ホルダ部41とプリズム64とを固定している。
本実施形態では、凸部41C上に接着剤46が配置されるため、接着剤46が多く配置される場合であっても、不要な接着剤46は、一段低い凸部41Cの周りに溜まる。従って、接着剤46が不要に広がることを抑制し得る。
本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、不定冠詞「1つの」は、「少なくとも1つ」又は「1又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「A、B及びCの少なくとも1つ」という用語は、「A」「B」「C」「A+B」「A+C」「B+C」又は「A+B+C」と解釈されるべきである。さらに、それらと「A」「B」「C」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。
Claims (15)
- 狭帯域化モジュールであって、
光が入射する入射側面と光が出射する出射側面と三角形の底面とを含み、前記入射側面から入射する光を波長分散して前記出射側面から出射するプリズムと、
前記プリズムの前記底面を三角形の固定面で固定するホルダ部と、
前記ホルダ部を固定し、前記プリズムを前記プリズムから出射する光の分散平面に垂直な軸を中心に回転させる回転ステージを含む回転機構部と、
前記回転ステージを回転させる圧電体を含む駆動部と、
前記プリズムから出射する光を反射するグレーティングと、
を備え、
前記プリズムの前記底面のそれぞれの頂点が前記ホルダ部の前記固定面と重ならず、
前記ホルダ部の前記固定面のそれぞれの頂点が前記プリズムの前記底面と重ならず、
前記プリズムの重心、前記ホルダ部の重心、及び前記回転ステージの重心は、前記軸上に位置する。 - 請求項1に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記プリズムは前記ホルダ部に接着剤で固定される。 - 請求項2に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記軸は、前記接着剤で囲まれる。 - 請求項3に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記接着剤は、複数のドット状の接着剤部分に分離され、
前記軸は、複数の前記接着剤部分により囲まれる。 - 請求項4に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記接着剤は、3つの前記接着剤部分に分離される。 - 請求項2に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記ホルダ部の前記固定面には前記プリズムの前記底面の一部と重なる領域に凹部が設けられ、
前記接着剤は前記凹部内に配置される。 - 請求項6に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記底面は、前記凹部の周りにおいて前記固定面に接触する。 - 請求項2に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記接着剤は前記プリズムの前記底面の一部に接着され、
前記底面は前記ホルダ部の前記固定面から離間している。 - 請求項8に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記ホルダ部の前記固定面には前記プリズムの前記底面の一部と重なる領域に凸部が設けられ、
前記接着剤は前記凸部上に配置される。 - 請求項1に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記プリズムは、前記底面側に設けられる遮光膜を含む。 - 請求項1に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記ホルダ部は、前記プリズムの前記底面と重ならない領域において前記回転ステージに複数のねじで固定される。 - 請求項11に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記軸は、複数の前記ねじで囲まれる。 - 請求項12に記載の狭帯域化モジュールであって、
前記ねじは、3つである。 - 狭帯域化モジュールを備えるガスレーザ装置であって、
前記狭帯域化モジュールは、
光が入射する入射側面と光が出射する出射側面と三角形の底面とを含み、前記入射側面から入射する光を波長分散して前記出射側面から出射するプリズムと、
前記プリズムの前記底面を三角形の固定面で固定するホルダ部と、
前記ホルダ部を固定し、前記プリズムを前記プリズムから出射する光の分散平面に垂直な軸を中心に回転させる回転ステージを含む回転機構部と、
前記回転ステージを回転させる圧電体を含む駆動部と、
前記プリズムから出射する光を反射するグレーティングと、
を備え、
前記プリズムの前記底面のそれぞれの頂点が前記ホルダ部の前記固定面と重ならず、
前記ホルダ部の前記固定面のそれぞれの頂点が前記プリズムの前記底面と重ならず、
前記プリズムの重心、前記ホルダ部の重心、及び前記回転ステージの重心は、前記軸上に位置する。 - 電子デバイスの製造方法であって、
露光工程において、狭帯域化モジュールを備えるガスレーザ装置から出射されるレーザ光を露光装置に入射させ、
電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記レーザ光を露光し、
前記狭帯域化モジュールは、
光が入射する入射側面と光が出射する出射側面と三角形の底面とを含み、前記入射側面から入射する光を波長分散して前記出射側面から出射するプリズムと、
前記プリズムの前記底面を三角形の固定面で固定するホルダ部と、
前記ホルダ部を固定し、前記プリズムを前記プリズムから出射する光の分散平面に垂直な軸を中心に回転させる回転ステージを含む回転機構部と、
前記回転ステージを回転させる圧電体を含む駆動部と、
前記プリズムから出射する光を反射するグレーティングと、
を備え、
前記プリズムの前記底面のそれぞれの頂点が前記ホルダ部の前記固定面と重ならず、
前記ホルダ部の前記固定面のそれぞれの頂点が前記プリズムの前記底面と重ならず、
前記プリズムの重心、前記ホルダ部の重心、及び前記回転ステージの重心は、前記軸上に位置する。
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