JPH03288488A - 狭帯域化装置を備えたエキシマ・レーザ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、リソグラフィ装置に用いられる狭帯域化装置
を備えたエキシマ・レーザ装置に関する。

〈従来の技術〉 近年、ＬＳＩ用のりソグラフィ装置においてＬＳＩの微
細化、高密度化にともない、その光源を水銀灯から波長
の短いエキシマ・レーザ装置に換えることが活発に研究
されつつある。しかし、エキシマ・レーザ装置は数々の
解決すべき問題を持っている。そのうちの一つは、発振
スペクトルが４００ρｍ程度と広いことであり、そのま
まりソグラフィ装置用光源として用いたのでは収差によ
る像のボケが生してしまうという問題である。このよう
なボケ現象をなくするには発振波長を３ｐｍ程度にまで
狭帯域化することが必要であり、そのため従来、エタロ
ンを用いた狭帯域化の研究が進められてきた。

ところで、最近の研究成果の一つとして、エタロンを構
成する２枚の基板が熱を吸収して基板の平坦度が変化し
、その２枚の基板の間のギャップが変化するため、レー
ザ光の中心波長のドリフトが生じることがわかってきた
０例えば、６℃程度の温度上昇により２０ｐｌＩ程度も
の波長のドリフトが生じるのである。

この波長ドリフトを抑えるため、例えば第４図に示すよ
うに、複数のスペーサ３を介して２枚の例えば合成石英
などのエタロン基板２ａ、２ｂを平行に配置して構成し
たエタロン装置１を窓４を有する気密容器５に入れて、
透過するレーザ光ＬＢの一部を反射鏡６を介して分光器
７．信号処理装置８にフィードバックし、ガス調節弁９
を調節して気密容器５内のガス圧力を可変・にすること
により、光路長ｎ−ｄ（ここで、ｎ；ガスの屈折率。

ｄ；２枚のエタロン基板２ａ、２ｂ間のギャップ〉を可
変にする試みがなされている（例えば特開平２−７４８
６号公報参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記したようなドリフト防止策では、ド
リフト量の平均値を変化させることにとどまり、第５図
に示すように、光強度の空間分布に応じてドリフト量に
分布がある問題に対して根本的な解決法となっていない
のである。

本発明は、上記のような課題を解決すべくしてなされた
ものであって、波長ドリフトを抑制し得る狭帯域化装置
を備えたエキシマ・レーザ装置を提供することを目的と
する。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、スペーサを介して平行とされる２枚のエタロ
ン基板からなるエタロン装置を気密容器内に設置してな
る狭帯域化装置を備えたエキシマ・レーザ装置において
、前記エタロン装置の近傍に複数の発熱体を置き、レー
ザ光の中心波長の空間分布測定信号に基づいて前記発熱
体の発熱量を調整することを特徴とする狭帯域化装置を
備えたエキシマ・レーザ装置である。

なお、前記発熱体にヒータあるいはランプを用いること
ができる。

また、前記エタロン基板の材質にＭｇＦ、あるいはＣａ
Ｆｘを用いることができる。

く作　用〉 本発明者らは、上記のようなエタロン基板の温度上昇に
ともなって生しる波長ドリフトを改善すべく鋭意実験・
検討を行った結果、中心波長のドリフト量とエタロン基
板がレーザ光から吸収して発生する温度変化の空間分布
との間に相関関係があることを見出し、この知見に基づ
き本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明によれば、エキシマ・レーザの狭帯域
化に用いるエタロン装置の近傍に熱源を配するようにし
て、レーザ光の吸収によってエタロン基板に発生する熱
分布を相殺するようにしたので、中心波長のドリフトの
空間゛依存性をなくすることができる。

なお、外部からエタロン装置に熱を加える熱源としては
、ヒータあるいはランプが適しており、また、エタロン
基板の材質にＭｇＦ、あるいはＣａＦｚを用いるように
すれば、レーザ光の吸収を少なくすることができる。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳し
く説明する。

第１図は本発明の実施例を模式的に示す構成国であり、
従来例と同一部材は同一符号を付して説明を省略する。

図に示すように、気密容器５に収納される複数のスペー
サ３を介して平行して設けられた２枚のエタロン基板２
ａ、２ｂからなるエタロン装置１の近傍に、複数の発熱
体１０が配置される。

この発熱体１０は、レーザ光ＬＢがエタロン装置１を透
過するときにエタロン基板２ａ、２ｂに吸収されて発生
する温度変化の空間分布を均一化する機能を有するもの
で、例えばヒー゛夕またはランプが適当であるが、ラン
プの方が反射板の形状によって熱源の空間分布を自由に
決めるにはランプの方が望ましい。

そして、エタロン装置１を透過したレーザ光ＬＢの一部
は反射鏡６により分光器７に送られ、この分光器７で空
間分解された中心波長のドリフト分布Δλは信号処理装
置８によって第２図に示すエタロン温度分布Δ丁、とし
て観測される。

そこで、信号処理装置ＦＢからそのエタロン温度分布Δ
Ｔ、に対応した制御信号を各発熱体１０に与えてそれら
から発生する発熱量を調節するようにして、気密容器５
内のエタロン装置１周辺の空間の温度分布ΔＴ、をエタ
ロン温度分布ΔＴ８に一致させる。

これにより、気密容器５内の空間の温度分布の変化分が
改善されることになるから、２枚のエタロン基板２ａ、
２ｂのギャップ量ｄが補正され、したがって第３図に示
すようにレーザ光強度に対する中心波長のドリフト分布
Δλの空間変化が改善される。

なお、エタロン基板２ａ、２ｂにＭｇＦ！あるいはＣａ
Ｆｚを用いるようにすれば、レーザ光の吸収を少なくす
ることができるから、温度変化幅をさらに小さく抑える
ことが可能である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、レーザ光の中心
波長のドリフトの空間分布を均一に改善することができ
るので、エキシマ・レーザをリソグラフィ装置の光源と
して用いる場合に問題化していた像のボケ現象の発生を
防止することができる。これにより、エキシマ・レーザ
が幅広い産業分野への導入の加速されることが期待され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を模式的に示す構成国、第２図
は本発明の作用を示す特性図、第３図は本発明によるレ
ーザ光の中心波長のドリフトの空間分布の一例を示す特
性図、第４図は従来例の説明図、第５図は従来例による
レーザ光の中心波長のドリフトの空間分布の一例を示す
特性図である。 １・・・エタロン装置、　　　２ａ、２ｂ・・・エタロ
ン基板、　　３・・・スペーサ、　　４・・・窓、　　
５・・・気密容器、　　６・・・反射鏡、　　７・・・
分光器、　　８・・・信号処理装置、１０・・・発熱体
、　　ＬＢ・・・レーザ光。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スペーサを介して平行とされる２枚のエタロン基板
   からなるエタロン装置を気密容器内に設置してなる狭帯
   域化装置を備えたエキシマ・レーザ装置において、前記
   エタロン装置の近傍に複数の発熱体を置き、レーザ光の
   中心波長の空間分布測定信号に基づいて前記発熱体の発
   熱量を調整することを特徴とする狭帯域化装置を備えた
   エキシマ・レーザ装置。 ２、前記発熱体にヒータあるいはランプを用いることを
   特徴とする請求項１記載の狭帯域化装置を備えたエキシ
   マ・レーザ装置。 ３、前記エタロン基板の材質をＭｇＦ＿２あるいはＣａ
   Ｆ＿２としたことを特徴とする請求項１記載の狭帯域化
   装置を備えたエキシマ・レーザ装置。