JPH021195A - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
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- JPH021195A JPH021195A JP63142164A JP14216488A JPH021195A JP H021195 A JPH021195 A JP H021195A JP 63142164 A JP63142164 A JP 63142164A JP 14216488 A JP14216488 A JP 14216488A JP H021195 A JPH021195 A JP H021195A
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- air space
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- Pending
Links
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- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は投影露光装置の光源に用いるレーザ装置に関す
るものである。
るものである。
従来の技術
近年、ＬＳＩのパターンの微細化に伴い、パターン露光
用光源が短波長化する傾向にある。このような光源の一
つに高圧水銀ランプがあシ、そのｑ線（４３６ｎｍ）あ
るいは１線（３６５ｎｍ）がＬＳＩ製造工程で用いられ
てきた。さらにパタンを微細化したいわゆる超ＬＳＩに
おいては、より短波長の光源が要求され、この要求に応
えるものとしてレーザ光源、たとえばエキシマレーザが
注目されている。エキシマレーザはレーザ媒質としてク
リプトン、キセノンなどの希ガスとふっ素、塩素などの
ハロゲンガスを組み合わせることにより、３５３ ｎｍ
から１９３ｎｍの間のいくつかの波長でＬＳＩパターン
の露光に十分な出力を有する発振線を得ることができる
。
用光源が短波長化する傾向にある。このような光源の一
つに高圧水銀ランプがあシ、そのｑ線（４３６ｎｍ）あ
るいは１線（３６５ｎｍ）がＬＳＩ製造工程で用いられ
てきた。さらにパタンを微細化したいわゆる超ＬＳＩに
おいては、より短波長の光源が要求され、この要求に応
えるものとしてレーザ光源、たとえばエキシマレーザが
注目されている。エキシマレーザはレーザ媒質としてク
リプトン、キセノンなどの希ガスとふっ素、塩素などの
ハロゲンガスを組み合わせることにより、３５３ ｎｍ
から１９３ｎｍの間のいくつかの波長でＬＳＩパターン
の露光に十分な出力を有する発振線を得ることができる
。
これらエキシマレーザの利得バンド幅は約１ｎｍと広く
、光共振器と組み合わせて発振させた場合、発振線が０
．６ｎｍ程度の線幅（半値全幅）を持つ。
、光共振器と組み合わせて発振させた場合、発振線が０
．６ｎｍ程度の線幅（半値全幅）を持つ。
このように比較的広い線幅を持つレーザ光を露光用光源
として用いた場合、ランプ光源の場合と同様、露光光学
系に色収差を補正した結像光学系を採用する必要がある
。ところが、波長が３６０ｎｍ以下の紫外域では、結像
光学系に用いるレンズの光学材料の選択の幅が限られ、
色収差補正が困難となる。しだがって、波長３５０ｎｍ
以下のレーザ光源を露光装置に用いる場合、レーザ発振
線の線幅を１桁ないし２桁程度狭ばめ、かつその中心波
長を一定値に保つことによって、色収差補正しない結像
光学系が利用可能となり、露光装置の光学系の簡略化、
ひいては露光装訝全体の小型化。
として用いた場合、ランプ光源の場合と同様、露光光学
系に色収差を補正した結像光学系を採用する必要がある
。ところが、波長が３６０ｎｍ以下の紫外域では、結像
光学系に用いるレンズの光学材料の選択の幅が限られ、
色収差補正が困難となる。しだがって、波長３５０ｎｍ
以下のレーザ光源を露光装置に用いる場合、レーザ発振
線の線幅を１桁ないし２桁程度狭ばめ、かつその中心波
長を一定値に保つことによって、色収差補正しない結像
光学系が利用可能となり、露光装置の光学系の簡略化、
ひいては露光装訝全体の小型化。
価格の低減を実現できる。
レーザの発振線幅を狭ばめる、すなわち単色化するには
グレーティング、エタロンなどの波長選択素子を共振器
中に置けばよい。第４図はエアスペースエタロンを用い
て発掘線幅を狭めたレーザ装置の一例を示したものであ
る。エアスペースエタロンは２枚の平行平面板を対向さ
せ、その間の干渉効果によって特定の波長だけを透過さ
せるように構成したファプリ・ペローエタロンの一種で
ある。エアスペースエタロンは対向する面の精度。
グレーティング、エタロンなどの波長選択素子を共振器
中に置けばよい。第４図はエアスペースエタロンを用い
て発掘線幅を狭めたレーザ装置の一例を示したものであ
る。エアスペースエタロンは２枚の平行平面板を対向さ
せ、その間の干渉効果によって特定の波長だけを透過さ
せるように構成したファプリ・ペローエタロンの一種で
ある。エアスペースエタロンは対向する面の精度。
反射率によって透過帯域幅が変わるので、目的とする発
振線幅が得られるように設計、製作すればよい。
振線幅が得られるように設計、製作すればよい。
発明が解決しようとする課題
ところがエアスペースエタロンは、気圧および気温の変
化によって透過波長の中心値が変わるという問題点があ
った。本発明はこのような問題点を解決するためなされ
たもので、中心波長を一定値に保つことのできるレーザ
装置を提供するものである。
化によって透過波長の中心値が変わるという問題点があ
った。本発明はこのような問題点を解決するためなされ
たもので、中心波長を一定値に保つことのできるレーザ
装置を提供するものである。
課題を解決するだめの手段
この問題点を解決するため本発明は、レーザ媒質と、全
反射鏡および出力鏡とからなる光共振２ｇを具備し、単
一または複数の波長選択素子を光共振器中においてレー
ザ媒質の利得バンド幅内で特定の発振波長を選択できる
レーザ装置において、前記波長選択素子を気密容器内に
設置したものである。
反射鏡および出力鏡とからなる光共振２ｇを具備し、単
一または複数の波長選択素子を光共振器中においてレー
ザ媒質の利得バンド幅内で特定の発振波長を選択できる
レーザ装置において、前記波長選択素子を気密容器内に
設置したものである。
作 用
この構成により、単色化しだレーザ光の中心波長を一定
値に保つことができる。
値に保つことができる。
￥流側
第１図は本発明の一実施例であるエキシマレーザの構成
図である。第１図において本発明の実施例のレーザ装置
は希ガスとハロゲンガスの混合気体をレーザ媒質とする
放電管１と、全反射鏡２および出力鏡３からなる光共振
器により、紫外域でレーザ発振する。光共振器の光軸上
には波長選択素子であるエアスペースエタロン４が置か
れている。エアスペースエタロン４は、レーザ波長ニお
いて適当な反射率を持つ２枚の平行平面石英板を微小な
ギャップを保って向き合わせたファプリ・ペローエタロ
ンの一種であり、気密容器６中に設着されている。
図である。第１図において本発明の実施例のレーザ装置
は希ガスとハロゲンガスの混合気体をレーザ媒質とする
放電管１と、全反射鏡２および出力鏡３からなる光共振
器により、紫外域でレーザ発振する。光共振器の光軸上
には波長選択素子であるエアスペースエタロン４が置か
れている。エアスペースエタロン４は、レーザ波長ニお
いて適当な反射率を持つ２枚の平行平面石英板を微小な
ギャップを保って向き合わせたファプリ・ペローエタロ
ンの一種であり、気密容器６中に設着されている。
次に以上のような構成によるエキシマレーザの単色化の
原理を説明する。一般にエキシマレーザの利得バンド幅
は第２図（ａ）に示すように１ ｎｍに及ぶ。この線幅
を第２図（ｂ）に示すようにたとえば１００分の１程度
に単色化する場合、透過帯域幅がそれと同程度の波長選
択素子を用いればよい。
原理を説明する。一般にエキシマレーザの利得バンド幅
は第２図（ａ）に示すように１ ｎｍに及ぶ。この線幅
を第２図（ｂ）に示すようにたとえば１００分の１程度
に単色化する場合、透過帯域幅がそれと同程度の波長選
択素子を用いればよい。
このような波長選択素子には、たとえば実施例に示した
ようにエアスペースエタロンがある。
ようにエアスペースエタロンがある。
このようにして単色化したレーザ光の中心波長は、レー
ザの動作中に最大約０ 、０１ ｎｍ変動する。
ザの動作中に最大約０ 、０１ ｎｍ変動する。
これは、気圧、気温の変化によってエアスペースエタロ
ンのギャップ間の屈折率が変動するためである。そこで
本発明者らは、エアスペースエタロンを気密容Ｒ？４内
に設置すればその透過中心波長の変動を抑制できること
に想到した。すなわち、気体の屈折率は気体の密度のみ
で決まるので、気密容器内に封入された気体の屈折率は
外部の気圧。
ンのギャップ間の屈折率が変動するためである。そこで
本発明者らは、エアスペースエタロンを気密容Ｒ？４内
に設置すればその透過中心波長の変動を抑制できること
に想到した。すなわち、気体の屈折率は気体の密度のみ
で決まるので、気密容器内に封入された気体の屈折率は
外部の気圧。
気温の変化に全く影響されない。したがって、気密容器
内に設置されたエアスペースエタロンの透過中心波長は
常に一定値に保たれることとなる。
内に設置されたエアスペースエタロンの透過中心波長は
常に一定値に保たれることとなる。
以上のような構成を有するので、本発明のレーザ装置に
おいては中心波長の変動が生じない。実験によれば、中
心波長の変動は±０．００１ｎｍ以下七なり、投影露光
装置の光源として十分な範囲内に収まった。
おいては中心波長の変動が生じない。実験によれば、中
心波長の変動は±０．００１ｎｍ以下七なり、投影露光
装置の光源として十分な範囲内に収まった。
第３図は本発明の異なる実施例を示す図である。
第３図の実施例においては波長選択素子としてグレーテ
ィング６を用いている。グレーティングの選択波長もエ
アスペースエタロン七同様、周囲の気体の屈折率で決ま
るので、気密容器中に置くことで選択波長を拘束するこ
とができる。また、これらの波長選択素子を２個以上組
み合わせて、所望の発振線幅を得るように構成してもよ
い。その場合、すべての波長選択素子を気密容器内に設
置すれば上述したような波集変動を抑制する効果が得ら
れることは言うまでもない。
ィング６を用いている。グレーティングの選択波長もエ
アスペースエタロン七同様、周囲の気体の屈折率で決ま
るので、気密容器中に置くことで選択波長を拘束するこ
とができる。また、これらの波長選択素子を２個以上組
み合わせて、所望の発振線幅を得るように構成してもよ
い。その場合、すべての波長選択素子を気密容器内に設
置すれば上述したような波集変動を抑制する効果が得ら
れることは言うまでもない。
発明の詳細
な説明したように本発明によるレーザ装置は、波長選択
素子を気密容器内に設置して共振器中に置くことによっ
て、単色化したレーザ光の中心波長を一定の値に保てる
という優れた効果を有するレーザ装置を提供することが
できる。
素子を気密容器内に設置して共振器中に置くことによっ
て、単色化したレーザ光の中心波長を一定の値に保てる
という優れた効果を有するレーザ装置を提供することが
できる。
第１図は本発明の一実施例であるレーザ装置の構成図、
第２図はレーザ光の単色化を説明する図、第３図は本発
明の第１図とは異なる実施例を示す図、第４図はレーザ
光を単色化する方法の従来例を示す図である。 １・・・・・・放電管、２・・・・・・全反射鏡、３・
・・・・・出力鏡、４・・・・・・エアスペースエタロ
ン、５・・・・・・気’ｆＢ 容器、６−・・・・グレ
ーディング。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ぺ 濠
第２図はレーザ光の単色化を説明する図、第３図は本発
明の第１図とは異なる実施例を示す図、第４図はレーザ
光を単色化する方法の従来例を示す図である。 １・・・・・・放電管、２・・・・・・全反射鏡、３・
・・・・・出力鏡、４・・・・・・エアスペースエタロ
ン、５・・・・・・気’ｆＢ 容器、６−・・・・グレ
ーディング。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ぺ 濠
Claims (1)
- レーザ媒質と、全反射鏡および出力鏡とからなる光共振
器を具備し、単一または複数の波長選択素子を光共振器
中においてレーザ媒質の利得バンド幅内で特定の発振波
長を選択できるレーザ装置において、前記波長選択素子
が気密容器内に設置されたことを特徴とするレーザ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142164A JPH021195A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142164A JPH021195A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021195A true JPH021195A (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=15308850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63142164A Pending JPH021195A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH021195A (ja) |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP63142164A patent/JPH021195A/ja active Pending
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