JPH10135555A

JPH10135555A - 露光光源およびそれを用いた露光装置

Info

Publication number: JPH10135555A
Application number: JP8285075A
Authority: JP
Inventors: Kiwamu Takehisa; 究武久
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーンルームの振動に影響されにくく、ス
ペース効率に優れ、十分に狭帯域化された短波長の露光
光を得ることのできる露光光源とする。【解決手段】励起光を発生する励起用レーザ５ａと、
励起光を伝送する光ファイバ７と、この光ファイバ７を
介して励起用レーザ５ａと接続され、励起光をエネルギ
ー源として励起されて基本波を発生するレーザ媒質、お
よび基本波を所定レベルの高調波に波長変換して露光光
として用いられる第３のレーザ光を発生する波長変換手
段からなる露光光生成用レーザ５ｂとを備えた構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハなど
の基板上にパターンを形成する露光技術に関し、特に、
微細パターン形成に必要とされる短波長の露光光を取り
出すことのできる露光光源に適用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フォトリソグラフィ技術として露光装置
に要求される性能としては、解像度、アライメント精
度、処理能力、装置信頼性など種々のものが存在する。
その中でも、パターンの微細化に直接つながる解像度Ｒ
は、Ｒ＝ｋ・λ／ＮＡ（ｋ：定数、λ：露光波長、Ｎ
Ａ：投影レンズの開口数）によって表される。したがっ
て、良好な解像度を得るためには、露光波長λという光
学パラメータが重要なファクターになる。

【０００３】ここで、従来の露光装置では、おもに水銀
ランプのｇ線（波長： 436nm）やｉ線（波長： 365nm）
が露光光源（以下、単に「光源」という。）として利用
されてきた。より微細な加工線幅を実現するための一層
短波長な光源として、波長 248nmのＫｒＦエキシマレー
ザが利用されることもある。そして、さらに微細な加工
を行うための光源として、波長 193nmのＡｒＦエキシマ
レーザの利用も検討されている。なお、これに関して
は、例えば、平成 8年レーザー学会学術講演会・第16回
年次大会、講演予講集、25pVII4 （第96頁から第99
頁）、あるいは特開平1-94617 号公報において説明され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】短波長の露光光が得ら
れるエキシマレーザなどのレーザ発振器は、通常、ステ
ッパなど露光装置本体の横に設置されており、エキシマ
レーザから取り出されたレーザ光は、多数のミラーで反
射を繰り返しながらステッパまで導かれる構造となって
いる。したがって、これらのミラー全てが微動しないよ
うにする必要があるだけでなく、装置本体とレーザ発振
器とがサブミクロンのオーダーで相対的にずれないよう
に設置される必要がある。しかし、レーザ発振器やミラ
ーは装置本体とともにクリーンルーム内に設置されてそ
の振動の影響を受けてしまうため、このような条件を満
たすように設置することは困難である。

【０００５】なお、この点に関しては、多数のミラーで
レーザ光を導く代わりに、レーザ光を光ファイバで装置
本体まで導こうとの代案も考えられる。ところが、光フ
ァイバによって伝送できる波長は約 300nm以上であり、
従来の水銀ランプによる露光光などには適用できるが、
ＫｒＦエキシマレーザの波長 248nmや、ＡｒＦエキシマ
レーザの波長 193nmでは損失が極めて大きくなってしま
う。したがって、実際に必要となる数メートル程度光フ
ァイバで伝送すると、レーザ光は極端に減衰してフォト
リソグラフィに利用することはほぼ不可能となる。

【０００６】また、エキシマレーザは放電励起型のガス
レーザであるため、放電管、電源、ガスを循環させるた
めのブロアなどで構成され、水銀ランプに比べて装置寸
法が遥かに大きい。さらに、露光装置は、他の半導体装
置に比べて導入される台数が多い。したがって、多数の
露光装置およびこれら露光装置と同数導入される大型の
レーザ発振器によって、クリーンルームを大幅に広くす
る必要が生じる。

【０００７】さらに、従来の装置では、十分狭帯域化さ
れた短波長の露光光を得るために波長の狭帯域化素子を
レーザ発振器内に挿入すると、発振する露光光を狭帯域
化素子が吸収してダメージを受けるために長期間使用す
ることができない。これは、波長 200nm以下では狭帯域
化素子の露光光吸収率が急激に増加するからである。そ
の結果、狭帯域化が十分に行えず、たとえばＡｒＦエキ
シマレーザにおける波長帯域は 193nm±10pm以上にな
る。これでは、色収差が大きくなり、十分に実用に耐え
る露光光を得ることができない。なお、この狭帯域化に
関しては、たとえば、株式会社プレスジャーナル発行、
「月刊 Semiconductor World− 1995.11」（1995年10月
20日発行）、 P16〜 P17において示されている。

【０００８】このように、エキシマレーザなど短波長光
をフォトリソグラフィの光源に用いると、露光装置がク
リーンルームの振動に影響されやすくなる、クリーンル
ームが大型化する、狭帯域化が困難になるという問題が
ある。

【０００９】さらに、特にＡｒＦエキシマレーザが必要
となる波長 200nm以下の光を用いる露光装置では、露光
光源から露光光を伝送させる途中で減衰するという問題
がある。すなわち、波長 200nm以下は一般に真空紫外域
と呼ばれるように、紫外光は大気中では大気に含まれる
炭酸ガスや水蒸気に吸収されやすいため、真空中でしか
効率よく伝送できない。したがって、従来のＡｒＦエキ
シマレーザを用いた露光装置では、このＡｒＦエキシマ
レーザから出射したレーザ光を露光装置まで導く間で、
レーザ光が大きく減衰することがあるという問題であ
る。

【００１０】ところで、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Acc
ess Memory）では、一般に集積度が高い程チップサイズ
が大きくなり、ウェハ上の露光フィールドが増大する。
そこで、露光フィールドの一領域のみに露光光を照射し
てウェハをスキャンすることで、露光フィールド全体に
露光光を照射させる技術が提案されている。このような
ステッパに関しては、たとえば、株式会社工業調査会発
行、「電子材料」（1995年 3月 1日発行）、P107〜P111
に記載されている。

【００１１】しかしながら、スキャン方式のステッパで
は、露光フィールド内で露光光が照射される領域が少し
ずつ移動するため、繰り返し発生しているレーザパルス
ごとに照射領域が少しずつずれていくことになる。その
結果、パルスのエネルギーのばらつきの影響を強く受け
ることがある。つまり、ステップ＆スキャン方式ステッ
パでは、パルスエネルギーのばらつきにより露光量の空
間的不均一を生じるという問題がある。

【００１２】そこで、本発明の目的は、クリーンルーム
の振動に影響されにくい露光技術を提供することにあ
る。

【００１３】本発明の他の目的は、装置がクリーンルー
ムのスペースを大きく占拠することのない露光技術を提
供することにある。

【００１４】本発明のさらに他の目的は、十分に狭帯域
化された短波長の露光光を得ることのできる露光技術を
提供することである。

【００１５】本発明のさらに他の目的は、スキャン方式
ステッパにおいて、パルスエネルギーのばらつきによる
露光量の空間的不均一性を小さくできる露光技術を提供
することにある。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、露光光が真空
紫外の場合でも、これを露光装置まで効率よく導ける露
光技術を提供することにある。

【００１７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【００１９】すなわち、本発明による露光光源は、第１
のレーザ光を発生する第１のレーザ光発生装置と、第１
のレーザ光を伝送するレーザ光伝送手段と、レーザ光伝
送手段を介して第１のレーザ光発生装置と分離して設け
られ、レーザ光伝送手段により伝送された第１のレーザ
光をエネルギー源として励起されて第２のレーザ光を発
生するレーザ媒質、および第２のレーザ光を所定レベル
の高調波に波長変換して露光光として用いられる第３の
レーザ光を発生する波長変換手段からなる第２のレーザ
光発生装置とを備えたことを特徴とする。なお、第１の
レーザ光発生装置と第２のレーザ光発生装置とは分離し
て設けられているのであるから、両者を離して設置して
も動作可能である。

【００２０】この露光光源において、第２のレーザ光は
狭帯域化素子を通して取り出すようにすることが望まし
い。また、第１のレーザ光の発生源として銅レーザを、
第２のレーザ光の発生源として色素レーザまたはチタン
サファイアレーザを用いることができる。さらに、第１
のレーザ光の発生源として半導体レーザを、第２のレー
ザ光の発生源としてＹＡＧレーザを用いることができ
る。レーザ光伝送手段としては、光ファイバまたはミラ
ーを用いることができる。

【００２１】このような露光光源において、光ファイバ
を１台の第１のレーザ光発生装置に複数本取り付け、ま
たは光ファイバを１台の第１のレーザ光発生装置に１本
取り付けられてそれを途中で複数本に分岐し、それぞれ
の光ファイバを複数台の第２のレーザ光発生装置にそれ
ぞれ接続するようにしてもよい。また、第１のレーザ光
発生装置を複数台設置し、これら第１のレーザ光発生装
置に対応した第２のレーザ光発生装置を１台設置し、第
１のレーザ光発生装置からそれぞれ延びて第２のレーザ
光発生装置に接続された光ファイバにより伝送された第
１のレーザ光を１本のビームに集光して第２のレーザ光
発生装置に導入するようにしてもよい。

【００２２】なお、露光光である第３のレーザ光の波長
は約 200nm程度のものが取り出される。

【００２３】本発明による露光装置は、このような露光
光源が用いられたものであって、クリーンルームの作業
室に設置され、基板上に所定のパターンを露光する装置
本体と、クリーンルームの床下部またはクリーンルーム
の外部に設置された第１のレーザ光発生装置と、第１の
レーザ光発生装置と離れて装置本体に取り付けられた第
２のレーザ光発生装置と、第１のレーザ光発生装置から
取り出された第１のレーザ光を第２のレーザ光発生装置
に伝送する光ファイバとを備えたことを特徴とする。

【００２４】この露光装置において、第１のレーザ光の
発生源として銅レーザを、装置本体にはスキャンしなが
らパターンを基板上に繰り返しステップして露光して行
くスキャン方式ステッパを用いることができる。スキャ
ンは、直交する２方向に対して実行することができる。

【００２５】上記した手段によれば、第１のレーザ光発
生装置と分離された第２のレーザ光発生装置をステッパ
と一体化することができるので、クリーンルームが振動
しても第２のレーザ光発生装置と装置本体とがずれるこ
となく、露光装置の稼働率の向上を図ることが可能にな
る。

【００２６】また、第２のレーザ光発生装置を装置本体
と一体化することができるため、第２のレーザ光発生装
置が波長 200nm以下の真空紫外域の紫外光を発生する場
合でも、この紫外光はほとんど減衰せずに装置本体内に
導かれる。さらに、第１のレーザ光発生装置に銅レーザ
を用いると、第２のレーザ光発生装置に色素レーザやチ
タンサファイアレーザを用いることができるが、これら
色素レーザやチタンサファイアレーザは発振するレーザ
光の波長をある程度の範囲内で任意に設定することがで
きる。これによると、波長変換された第３のレーザ光の
波長を微調整することができ、大気中の炭酸ガスや水蒸
気の吸収スペクトルのピークを避けて波長を定めること
ができる。したがって、真空紫外領域の露光光でも、減
衰量を最小限に抑制しつつ装置本体まで導入することが
できる。

【００２７】第２のレーザ光発生装置と分離された第１
のレーザ光発生装置をクリーンルームの床下部や外部に
設置することが可能になるので、クリーンルームの作業
室内における露光装置のサイズダウンを図ることがで
き、その広さを大幅に縮小することが可能になる。

【００２８】第１のレーザ光に励起された長波長の第２
のレーザ光を狭帯域化素子で狭帯域化した後に短波長の
第３のレーザ光に波長変換しているので、この第３のレ
ーザ光は十分に狭帯域化された短波長のレーザ光とな
る。その結果、色収差がほとんどない極めてシャープな
パターン像が得られる。

【００２９】第１のレーザ光発生装置に銅レーザを用い
ると、この銅レーザは４kHz 以上の繰り返し数でパルス
動作するので、露光光におけるパルスごとのエネルギー
のばらつきの影響が大幅に減少して、スキャン方式のス
テッパにおける露光むらが大幅に減少され、スキャン速
度が大幅に向上される。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００３１】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態による露光装置を示す概念図、図２は図１の露光装
置における第２のレーザ光発生装置の内部構造を示す説
明図、図３は図１の露光装置における装置本体の内部構
造を示す説明図である。

【００３２】本実施の形態に示す露光装置は、半導体工
場１のクリーンルーム２内に設置されている。このクリ
ーンルーム２は、下方に向かう一方向流のエアが流れる
いわゆるダウンフローと呼ばれるタイプのものであり、
空気中における浮遊微粒子が所定の清浄度レベル以下に
管理された作業室２ａと、たとえばＵＬＰＡフィルタ
（Ultra Low Penetration Air-Filter）で形成された天
井３により区画された作業室２ａの上方空間である天井
部２ｂと、作業室２ａの床面４により区画された下方空
間である床下部２ｃとの３室で構成されている。そし
て、天井部２ｂに流入されたエアはＵＬＰＡフィルタで
清浄化されてクリーンエアとして作業室２ａへと導入さ
れ、床下部２ｃに抜けるようになっている。なお、清浄
空間である作業室２ａには、図１に示す露光装置の他、
様々な半導体製造装置が設置され、半導体製造プロセス
の処理を行う作業者により種々の作業が行われる。ま
た、床下部２ｃには前記した半導体製造装置へ供給され
るガスや薬液などの配管が引かれる場合もある。

【００３３】なお、クリーンルームはこのダウンフロー
タイプに限定されるものではなく、クリーンエアが一方
の壁面から他方の壁面へと流れるクロスフロータイプ、
気流パターンと流速とが一様でない乱流形タイプ、エア
の一方向流形と非一方向流形とが混在するミックスフロ
ータイプなど種々のタイプを適用することが可能であ
る。

【００３４】図示する露光装置において、露光光源５は
床下部２ｃに設置された励起用レーザ（第１のレーザ光
発生装置）５ａと、作業室２ａのステッパ（装置本体）
６上に乗せられた露光光生成用レーザ（第２のレーザ光
発生装置）５ｂとで構成されている。そして、両者は光
ファイバ（レーザ光伝送手段）７で接続されている。

【００３５】励起用レーザ５ａにはたとえば６kHz の繰
り返し数でパルス動作する銅蒸気レーザ（銅レーザ）が
用いられている。したがって、励起用レーザ５ａから取
り出された波長 510.6nmの緑色の励起光（第１のレーザ
光）Ｌ_R（図２）は石英系の光ファイバ７に入り、この
光ファイバ７によって露光光生成用レーザ５ｂに伝送さ
れる。なお、励起用レーザ５ａで発生された励起光Ｌ_R
は、たとえばミラーなど光ファイバ７以外のレーザ光伝
送手段で露光光生成用レーザ５ｂへ伝送するようにして
もよい。

【００３６】図２に示すように、チタンサファイアレー
ザからなる露光光生成用レーザ５ｂでは、レーザ媒質８
としてチタンサファイア結晶が用いられており、回折格
子９と出力鏡１０とによって共振器が組まれている。こ
れにより、レンズ１１を通った励起光Ｌ_Rが照射された
レーザ媒質８は共振器によりレーザ発振され、波長 800
nmの基本波（第２のレーザ光）Ｌ_Bが取り出される。な
お、レーザ媒質８であるチタンサファイア結晶によれば
690〜1000nmの範囲で基本波Ｌ_Bを発振させることがで
きるが、回折格子９によって前述のように 800nmに制御
されている。

【００３７】共振器である回折格子９と出力鏡１０との
間には波長を狭帯域化する狭帯域化素子１２が挿入され
ており、波長帯域が約± 0.1pmとされた基本波Ｌ_Bが発
振するようになっている。露光光生成用レーザ５ｂの発
振波長は励起光Ｌ_Rの波長より長くなり、可視域から赤
外域でレーザ発振する。したがって、発振させるレーザ
光を狭帯域化する狭帯域化素子１２としては可視用ある
いは近赤外用のものが用いられる。なお、狭帯域化素子
１２としては、波長 800nmの基本波Ｌ_Bに対応するエタ
ロンなどが好ましい。

【００３８】出力鏡１０から取り出された基本波Ｌ_Bの
光路上には、第２高調波Ｌ₂を発生する非線形光学結晶
１３、露光光である第４高調波（第３のレーザ光）Ｌ₄
を発生する非線形光学結晶１４、第４高調波Ｌ₄を反射
して図１に示すステッパ６の中に導くミラー１５が順次
配列されている。露光光生成用レーザ５ｂから発振され
るレーザ光の波長は、原理的に励起光Ｌ_Rの波長より長
波長になるが、このように非線形光学結晶１３，１４を
用いることで、発振したレーザ光を波長変換により短波
長として露光光を発生させることができる。なお、非線
形光学結晶１３は、好ましくはＢＢＯ結晶あるいはＣＬ
ＢＯ結晶などにより、非線形光学結晶１４は、好ましく
はＢＢＯ結晶あるいはＣＬＢＯ結晶などにより構成され
る。

【００３９】ステッパの内部構造を図３に示す。図示す
る装置は、半導体ウェハ（基板）Ｗの上をたとえば15〜
20mm□の面積毎にステップアンドリピートしてパターン
が露光される。

【００４０】半導体ウェハＷへと至る光路上には、レン
ズ１６、ミラー１７、シャッタ１８、アパーチャ１９、
ショートカットフィルタ２０、ミラー２１、マスクブラ
インド２２、コンデンサレンズ２３および縮小投影レン
ズ２４がそれぞれ順次配置されている。また、コンデン
サレンズ２３と縮小投影レンズ２４との間に設けられた
マスク移動台２５にフォトマスクＭがセットされてお
り、マスク移動台２５を操作することによって水平方向
に移動されるようになっている。なお、半導体ウェハＷ
の表面には前記した露光光である第４高調波Ｌ₄に感光
するフォトレジストがスピン塗布されている。

【００４１】半導体ウェハＷはウェハステージ２６の上
に載置されており、Ｚ軸移動台２７、Ｘ軸移動台２８お
よびＹ軸移動台２９によって上下方向および水平方向に
移動され、また、ステップ駆動されるようになってい
る。

【００４２】プレベークされた半導体ウェハＷに所定の
パターンを転写するフォトマスクＭは、たとえば実寸の
５倍の寸法の集積回路パターンの原画が形成されたレチ
クルであり、したがって、パターン像は半導体ウェハＷ
の上に１／５に縮小投影されて露光される。

【００４３】このような露光装置により、露光光は次の
ように生成されてステッパ６に導かれる。

【００４４】先ず、半導体ウェハＷをウェハステージ２
６に搭載し、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸移動台２７，２８，２９を駆
動してこれを露光位置に位置決めする。また、フォトマ
スクＭをマスク移動台２５の光路上にセットし、水平方
向に移動して同じく位置決めする。このようにセッティ
ングした後、励起用レーザ５ａによって励起光Ｌ_Rを発
生させる。

【００４５】励起用レーザ５ａからの励起光Ｌ_Rは光フ
ァイバ７によって露光光生成用レーザ５ｂへと伝送さ
れ、レーザ媒質８であるチタンサファイア結晶に照射さ
れる。すると、この励起光Ｌ_Rの照射によって回折格子
９と出力鏡１０とからなる共振器がレーザ発振し、狭帯
域化素子１２により約 0.1pmに狭帯域化された波長 800
nmの基本波Ｌ_Bが出力鏡１０から取り出される。基本波
Ｌ_Bは非線形光学結晶１３に入射され、波長 400nmの第
２高調波Ｌ₂が生成される。この第２高調波Ｌ₂は非線
形光学結晶１４に入射され、露光光である波長 200nmの
第４高調波Ｌ₄が生成される。この第４高調波Ｌ₄はミ
ラー１５で反射されてステッパ６中に導かれる。

【００４６】ステッパ６中では、第４高調波Ｌ₄はレン
ズ１６から図３に示す光路を通ってフォトマスクＭに入
射され、縮小投影レンズ２４でスポット光ビームとなっ
てウェハステージ２６の上の半導体ウェハＷのレジスト
面に入射される。これにより、半導体ウェハＷにパター
ン像が転写される。

【００４７】このように、本実施の形態の露光装置で
は、光ファイバ７の低損失領域である波長 510.6nmの励
起光Ｌ_Rが励起用レーザ５ａから露光光生成用レーザ５
ｂへ伝送される。そして、この励起光Ｌ_Rで露光光生成
用レーザ５ｂを駆動して基本波Ｌ_Bが取り出され、これ
を短波長の高調波に波長変換して露光光としての第４高
調波Ｌ₄が取り出される。これにより、露光光の生成に
直接携わる露光光生成用レーザ５ｂをコンパクト化する
ことができて、図１に示すようにステッパ６上に搭載し
たり、あるいはステッパ内部に組み込んで一体化するこ
とができる。したがって、クリーンルーム２が振動して
も露光光生成用レーザ５ｂとステッパ６とのずれが防止
される。

【００４８】また、励起用レーザ５ａを露光光生成用レ
ーザ５ｂと分離して振動の影響を受けにくい床下部２ｃ
に設置することが可能になるので、作業室２ａに励起用
レーザ５ａのスペースを確保する必要がなくなる。これ
により、従来のエキシマレーザのように短波長が生成さ
れる露光光源に比べて、作業室２ａ内にある露光装置の
サイズダウンを図ることができてその広さを大幅に縮小
することが可能になる。

【００４９】さらに、長波長の基本波Ｌ_Bを狭帯域化素
子１２で狭帯域化した後に短波長の第４高調波Ｌ₄に波
長変換しているので、狭帯域化素子１２が短波長のレー
ザ光を吸収してダメージを受けることがなくなり、長期
間使用することが可能となる。これにより、十分に狭帯
域化を行うことができ、色収差の小さな第４高調波Ｌ₄
つまり露光光を得ることができる。

【００５０】なお、本実施の形態で露光光生成用レーザ
５ｂに用いられたチタンサファイア結晶では、発振波長
を 690〜1000nmと極めて広い範囲で変化させることがで
きる。したがって、第４高調波Ｌ₄としては波長 172〜
250nmの間で調整できることになるため、波長 248nmの
ＫｒＦエキシマレーザと波長 193nmのＡｒＦエキシマレ
ーザとの両方の波長をカバーすることが可能になる。こ
れにより、ＫｒＦエキシマレーザを光源に用いた露光装
置の光源のみを本実施の形態に示す露光光源５と交換す
ることができ、たとえば、エキシマガスを定期的に交換
してレーザ出力の低下を防止するために装置を停止させ
る、といったエキシマレーザに特有の問題を解消するこ
とができる。

【００５１】ところで、以上のような装置構成を用い、
励起用レーザ５ａには銅蒸気レーザ（銅レーザ）を、露
光光生成用レーザ５ｂには色素レーザを適用することが
できる。この場合には、次のようにして露光光が取り出
される。

【００５２】すなわち、銅蒸気レーザである励起用レー
ザ５ａから取り出される波長 510.6nmの励起光（第１の
レーザ光）Ｌ_Rは光ファイバ７によって露光光生成用レ
ーザ５ｂに入射される。そして、レンズ１１を通り、レ
ーザ媒質８である色素溶液に照射される。レーザ媒質８
は回折格子９と出力鏡１０とで構成された共振器間に配
置されているため、励起光Ｌ_Rの照射によってレーザ発
振され、回折格子９によって発振波長が制御されて波長
594nmの基本波（第２のレーザ光）Ｌ_Bが出力鏡１０か
ら取り出される。また、共振器間には狭帯域化素子１２
が配置されているので、波長帯域 0.1pm以下の十分狭帯
域化された単一縦モードの基本波Ｌ_Bが発振される。な
お、銅蒸気レーザを励起用レーザ５ａとして動作された
色素レーザでは、一般に 560〜 630nmの範囲で効率よく
レーザ発振させることができる。

【００５３】出力鏡１０から取り出された波長 594nmの
基本波Ｌ_Bは非線形光学結晶１３に入射されて波長 297
nmの第２高調波Ｌ₂が生成される。なお、非線形光学結
晶１３としては、ＢＢＯ結晶あるいはＣＬＢＯ結晶など
が好ましい。

【００５４】第２高調波Ｌ₂は非線形光学結晶１４に入
射され、この第２高調波Ｌ₂と未変換の基本波Ｌ_Bとの
和周波数である波長 198nmの第３高調波（第３のレーザ
光）Ｌ₃、つまり露光光が発生される。そして、この第
３高調波Ｌ₃はミラー１５で反射されてステッパ６の中
に導かれる。なお、非線形光学結晶１４としては、ＢＢ
Ｏ結晶あるいはＣＬＢＯ結晶などが好ましい。

【００５５】このように、露光光生成用レーザ５ｂに色
素レーザを用いても露光光生成用レーザ５ｂをステッパ
６と一体化できるので、クリーンルーム２の振動による
露光光生成用レーザ５ｂとステッパ６とのずれが防止さ
れる。また、励起用レーザ５ａを作業室２ａの外に設置
できるので、作業室２ａの広さを大幅に縮小することが
可能になる。さらに、狭帯域化素子１２が短波長のレー
ザ光によりダメージを受けることがなくなるので、十分
に狭帯域化された露光光を得ることができる。

【００５６】これに加え、露光光生成用レーザ５ｂに色
素レーザを用いると第３高調波Ｌ₃によって波長 200nm
以下の露光光が得られることから、チタンサファイアレ
ーザを用いた場合に比べて露光光の発生効率が格段に高
くなる。

【００５７】そして、以上説明したように、波長 200nm
以下の露光光が第４高調波Ｌ₄や第３高調波Ｌ₃で得ら
れるので、後述するＹＡＧレーザによる波長変換に比べ
て必要となる非線形光学結晶の数が少なくなって光軸調
整が容易になる。

【００５８】なお、ＹＡＧレーザを用いて波長 200nm以
下の露光光を発生させるには第６高調波が必要である。
しかし、第６高調波は波長が 177nmと極めて短くなるた
め、石英などの真空紫外で利用される限られた光学材料
のほとんどが利用困難な波長となる。したがって、たと
え第６高調波を発生させることができたとしても、これ
を透過できる光学材料を用いたレンズを製造することが
困難になる。これに対し、本実施の形態に説明したよう
に、励起用レーザ５ａに銅蒸気レーザを、露光光生成用
レーザ５ｂに色素レーザやチタンサファイアレーザを用
いて露光光源を構成すれば、波長 200nm以下の露光光が
取り出せて実用的なステッパを実現することができる。

【００５９】ここで、励起用レーザ５ａとしては、他の
銅レーザとしてたとえば臭化銅レーザなどを適用するこ
ともできる。つまり銅レーザとは、銅原子の励起準位間
のエネルギー遷移を用いた気体レーザのことであり、銅
蒸気レーザあるいは臭化銅レーザなどが例示される。

【００６０】銅レーザは一般に４kHz 以上の繰り返し数
でパルス動作する。詳しくは、銅蒸気レーザは４〜６kH
z 、臭化銅レーザは10〜20kHz で動作することが知られ
ている。したがって、一般に 600Hz以下で動作するエキ
シマレーザに比べておよそ一桁も繰り返し数が高い。し
たがって、励起用レーザ５ａに銅レーザを用いるなら
ば、同じ平均パワーでもエキシマレーザの10倍程度もの
多数のパルスが同じ領域に照射されることになる。これ
により、パルスごとのエネルギーのばらつきの影響が約
１／10に減少する。

【００６１】したがって、銅レーザを露光光源とし、装
置本体としてスキャン方式のステッパ（図４参照）を用
いたならば、露光むらが大幅に減少され、また、繰り返
し数が大幅に増加するのでスキャン速度を大幅に増加さ
せることが可能になる。これにより、一方向のスキャン
のみならず、直交する２方向にもスキャンすることが可
能になり、露光フィールド６０が大きい場合にも、広い
露光面積６１にわたって均一な露光を行うことができ
る。

【００６２】（実施の形態２）図５は本発明の他の実施
の形態による露光装置の露光光源における第２のレーザ
光発生装置の内部構造を示す説明図である。なお、この
実施の形態において、装置本体は実施の形態１に示すも
のと同一の構造を有し、また、このような装置本体と露
光光源とからなる露光装置は、同じく実施の形態１に示
すようにしてクリーンルームに設置される。

【００６３】本実施の形態において、露光光源５は励起
用レーザ（第１のレーザ光発生装置）５ａと露光光生成
用レーザ（第２のレーザ光発生装置）５ｂとからなる。
励起用レーザ５ａは多数の半導体レーザが並べられたも
のから構成されており、全体として高出力な１本の励起
光（第１のレーザ光）Ｌ_Rが発生されるようになってい
る。また、光ファイバ７を介してこの励起用レーザ５ａ
に接続された露光光生成用レーザ５ｂにはＹＡＧ（Yttr
ium Aluminum Garnet ）レーザが用いられている。した
がって、励起用レーザ５ａから取り出されたたとえば波
長 810nmの近赤外域の励起光Ｌ_Rは光ファイバ７中を伝
送され、作業室に設置されたステッパに一体的に取り付
けられた露光光生成用レーザ５ｂへと導かれる。

【００６４】ここで、露光光生成用レーザ５ｂの内部構
造を図５に示す。

【００６５】この露光光生成用レーザ５ｂにおいて、レ
ーザ媒質３８としてＹＡＧ結晶が用いられており、全反
射鏡３９と出力鏡４０とによって共振器が組まれてい
る。したがって、光ファイバ７からの励起光Ｌ_Rはレン
ズ４１を通ってレーザ媒質３８であるＹＡＧ結晶に集光
され、レーザ発振するＹＡＧ結晶により波長1064nmの基
本波（第２のレーザ光）Ｌ_Bが取り出される。

【００６６】基本波Ｌ_Bの光路上には、第２高調波Ｌ₁₂
を発生する非線形光学結晶４３、第４高調波Ｌ₁₄を発生
する非線形光学結晶４４、露光光として用いられる第５
高調波（第３のレーザ光）Ｌ₁₅を発生する非線形光学結
晶４５、第５高調波Ｌ₁₅を反射してステッパの中に導く
ミラー１５が順次配列されている。非線形光学結晶４３
は、好ましくはＫＴＰ結晶などにより、非線形光学結晶
４４，４５は、好ましくはＢＢＯ結晶などにより構成さ
れる。

【００６７】このような構造により、出力鏡４０から取
り出された基本波Ｌ_Bは非線形光学結晶４３に入射さ
れ、波長 532nmの第２高調波Ｌ₁₂が生成される。ただ
し、第２高調波Ｌ₁₂には非線形光学結晶４３における未
変換の基本波Ｌ_Bも含まれる。第２高調波Ｌ₁₂は非線形
光学結晶４４に入射され、その第２高調波である波長 2
66nmの第４高調波Ｌ₁₄が生成される。続いて、第４高調
波Ｌ₁₄は非線形光学結晶４５に入射され、非線形光学結
晶４３と非線形光学結晶４４のどちらにおいても変換さ
れずに残っている基本波Ｌ_Bと、第４高調波Ｌ₁₄との和
周波数である波長 213nmの第５高調波Ｌ₁₅が生成され
る。そして、第５高調波Ｌ₁₅はミラーで反射され、露光
光としてステッパ中に導かれる。

【００６８】なお、ステッパにおいては、実施の形態１
の場合と同様にして半導体ウェハにパターン像が転写さ
れる。

【００６９】このように、本実施の形態の露光装置にお
いても、露光光生成用レーザ５ｂをステッパと一体的に
設置することが可能になるので、クリーンルームの振動
によりステッパと露光光生成用レーザ５ｂとが相対的に
ずれることはない。

【００７０】また、露光光生成用レーザ５ｂと分離され
た励起用レーザ５ａを床下部に設置することができるの
で、従来のエキシマレーザを用いる場合に比べて、作業
室の広さを縮小することが可能になる。

【００７１】なお、この点に関しては、従来のエキシマ
レーザを用いたステッパにおいて、エキシマレーザを床
下部に設置すると、クリーンルームが振動すると作業室
の床面と床下部の床とが相対的に大きく変動してクリー
ンルームの振動の影響が一層大きくなる。したがって、
そのような構成にすることは実質的に不可能である。こ
れに対して、以上説明したように第５高調波Ｌ₁₅、つま
り露光光を生成する露光光生成用レーザ５ｂをステッパ
と一体化し、この露光光生成用レーザ５ｂを駆動する励
起光Ｌ_Rを励起用レーザ５ａで生成して光ファイバ７で
伝送することにより、励起用レーザ５ａをどこに設置し
てもクリーンルームの振動の影響を受けることがなくな
る。

【００７２】（実施の形態３）図６は本発明のさらに他
の実施の形態による露光装置を示す概念図である。

【００７３】半導体工場１内には、露光装置などの半導
体製造装置に対して集中的に供給されるガスや薬品を貯
留しておくためのストックルーム５０が、クリーンルー
ム２と隣接した場所に設けられている。そして、励起用
レーザ（第１のレーザ光発生装置）５ａはこのストック
ルーム５０に設置されている。また、クリーンルーム２
の作業室２ａ内には２台のステッパ６が設けられてお
り、露光光生成用レーザ（第２のレーザ光発生装置）５
ｂは各ステッパ６にそれぞれ一体的に取り付けられてい
る。さらに、励起用レーザ５ａは、このようにクリーン
ルーム２の外部に設置することができる。

【００７４】励起用レーザ５ａと露光光生成用レーザ５
ｂとは光ファイバ７を介して接続されている。この光フ
ァイバ７は、ストックルーム５０からクリーンルーム２
の床下部２ｃへ延び、ここから立ち上がるようにして作
業室２ａの露光光生成用レーザ５ｂへと導かれている。
なお、励起用レーザ５ａとしては前述した銅蒸気レーザ
や半導体レーザなどが、露光光生成用レーザ５ｂとして
は同じく前述したＹＡＧレーザ、チタンファイアレー
ザ、色素レーザなどが用いられる。

【００７５】図示するように、光ファイバ７は途中で分
岐されており、１台の励起用レーザ５ａからの励起光
（第１のレーザ光）がこの光ファイバ７を介して２台の
露光光生成用レーザ５ｂにそれぞれ供給され、レーザ動
作をさせるようになっている。但し、光ファイバ７をさ
らに分岐させて、１台の励起用レーザ５ａからの励起光
を３台以上の露光光生成用レーザ５ｂに供給するように
してもよい。つまり、１台の励起用レーザ５ａからの励
起光が複数台の露光光生成用レーザ５ｂに供給されるよ
うになっていればよい。なお、励起光を複数台の露光光
生成用レーザ５ｂに供給することから、励起用レーザ５
ａとしては十分なパワーの励起光が発生されるものが用
いられる。また、光ファイバ７を励起用レーザ５ａに複
数本取り付け、それぞれ露光光生成用レーザ５ｂに接続
するようにしてもよい。このようにすれば、光ファイバ
７を分岐すると励起光が減衰してしまうおそれがあると
きに有効である。

【００７６】このように、１台の励起用レーザ５ａを複
数台の露光光生成用レーザ５ｂと接続するようにすれ
ば、全レーザが占めるスペースを大幅に減らすことが可
能になる。

【００７７】なお、露光光生成用レーザ５ｂに用いられ
るレーザの種類を異ならせたり、同一種類のレーザであ
っても発振波長を異ならせることにより、それぞれの露
光光生成用レーザ５ｂから相互に異なる複数の波長の露
光光を発生させることができる。これにより、１台の励
起用レーザ５ａを加工波長の異なる複数のステッパ６に
対応させることができる。

【００７８】ここで、従来のエキシマレーザでは、レー
ザ発振させるために必要な放電エネルギーの 0.1％以下
のエネルギーがレーザ光に変換されるだけであり、99.9
％以上もの放電エネルギーは熱となって大部分がクリー
ンルーム内に放出されていた。これに対し、本実施の形
態によれば、露光光源５の発熱源である励起用レーザ５
ａがクリーンルーム２の外部に設置されているので、ク
リーンルームでの熱放出量が大幅に低減される。したが
って、暖められた空気を冷却するために余計な電力を消
費する必要がなく、クリーンルーム２の省エネにさらに
貢献することができる。

【００７９】（実施の形態４）図７は本発明のさらに他
の実施の形態による露光装置の露光光源を示す斜視図で
ある。

【００８０】図示するように、本実施の形態では、たと
えば銅蒸気レーザであるたとえば４台の励起用レーザ
（第１のレーザ光発生装置）５ａ₁，５ａ₂，５ａ₃，
５ａ₄が用いられ、各励起用レーザ５ａ₁，５ａ₂，５
ａ₃，５ａ₄からそれぞれ光ファイバ（レーザ光伝送手
段）７ａ₁，７ａ₂，７ａ₃，７ａ₄が導出されてい
る。したがって、励起用レーザ５ａ₁，５ａ₂，５
ａ₃，５ａ₄から取り出された励起光（第１のレーザ
光）は各光ファイバ７ａ₁，７ａ₂，７ａ₃，７ａ₄に
より露光光生成用レーザ（第２のレーザ光発生装置）５
ｂにそれぞれ伝送される。なお、光ファイバ７ａ₁，７
ａ₂，７ａ₃，７ａ₄は一つに束ねられて１本の保護チ
ューブ５１内に通され、露光光生成用レーザ５ｂまで導
かれている。なお、励起用レーザ５ａ₁，５ａ₂，５ａ
₃，５ａ₄は複数台設置されていればよく、４台に限定
されるものではない。

【００８１】露光光生成用レーザ５ｂにおいて、４本の
光ファイバ７ａ₁，７ａ₂，７ａ₃，７ａ₄のそれぞれ
に対応して、これらの光ファイバ７ａ₁，７ａ₂，７ａ
₃，７ａ₄から出射された励起光を同一方向へ進む４本
の平行ビームとするためのマイクロレンズ５２，５３，
５４，５５が設けられている。したがって、細い光ファ
イバ７ａ₁，７ａ₂，７ａ₃，７ａ₄から照射された励
起光はマイクロレンズ５２，５３，５４，５５により複
数本の平行に進む平行ビームとなって露光光生成用レー
ザ５ｂ内へ送られる。

【００８２】このように複数本の平行ビームを互いに平
行に進むようにしてからレンズなどで集光させれば、レ
ーザ媒質に対して励起光を強く照射することができる。
したがって、励起用レーザの高出力化が困難で励起用レ
ーザ１台当たりの励起光パワーが低い場合でも、トータ
ルの励起光パワーで必要とされるパワーを得ることがで
きる。

【００８３】また、パルスレーザではパルスごとのレー
ザエネルギーにばらつきが１〜３％程度あるため、パル
ス動作する励起用レーザ５ａ₁，５ａ₂，５ａ₃，５ａ
₄を複数台用いてそれぞれからの励起光を束ねて用いる
ことで、パルスごとのトータルのエネルギーのばらつき
を小さくすることができる。これによって、露光光生成
用レーザ５ｂで発振するレーザのエネルギーのばらつき
を小さくすることができ、均一な露光光を照射する必要
があるフォトリソグラフィの光源として用いると、高品
質な露光が可能になる。

【００８４】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもな
い。

【００８５】たとえば、本実施の形態において、露光光
として取り出されるレーザ光の波長は 200nm、 198nm、
213nmといずれも 200nm前後であるが、これ以外の波長
の露光光が得られるような波長変換を行ってもよい。

【００８６】さらに、以上の説明では、主として本発明
者によってなされた発明を半導体ウェハＷへのパターン
形成に用いられる露光装置に適用した場合について説明
したが、フォトマスク上へのパターン形成のための露光
装置に用いることも可能である。

【００８７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。

【００８８】(1).すなわち、本発明の露光技術によれ
ば、第１のレーザ光に励起された第２のレーザ光を波長
変換して露光光を取り出すようにしているので、第１の
レーザ光を発生する第１のレーザ光発生装置と第２のレ
ーザ光を発生する第２のレーザ光発生装置とをレーザ光
伝送手段で接続し、このレーザ光伝送手段の低損失領域
にある波長の第１のレーザ光で第２のレーザ光を励起さ
せるようにすることができる。したがって、第１のレー
ザ光発生装置と分離された第２のレーザ光発生装置をコ
ンパクト化することができて、これをステッパと一体化
することができる。これにより、クリーンルームが振動
しても第２のレーザ光発生装置と装置本体とがずれるこ
となく、露光装置の稼働率の向上を図ることが可能にな
る。

【００８９】(2).第２のレーザ光発生装置と分離された
第１のレーザ光発生装置をクリーンルームの床下部や外
部に設置することが可能になるので、クリーンルームの
作業室内における露光装置のサイズダウンを図ることが
でき、その広さを大幅に縮小することが可能になる。こ
れにより、清浄化エアの必要量を減少させることができ
るため、空気清浄システムの消費電力が削減される。ま
た、クリーンルーム建設費が削減される。

【００９０】(3).特に、第１のレーザ光発生装置をクリ
ーンルームの外部に設置すればクリーンルームでの熱放
出量が大幅に低減されるので、ルーム内の暖められた空
気を冷却するために余計な電力を消費する必要がなく、
クリーンルームの省エネにさらに貢献することができ
る。

【００９１】(4).１台の第１のレーザ光発生装置を複数
台の第２のレーザ光発生装置と接続するようにすれば、
全レーザが占めるスペースを一層削減することが可能に
なる。

【００９２】(5).長波長の第２のレーザ光を狭帯域化素
子で狭帯域化した後に短波長の第３のレーザ光に波長変
換しているので、狭帯域化素子が短波長のレーザ光を吸
収してダメージを受けることがなくなり、長期間使用す
ることが可能となる。これにより、十分に狭帯域化され
た短波長の第３のレーザ光である露光光を得ることが可
能になる。その結果、色収差がほとんどない極めてシャ
ープなパターン像が得られる。したがって、装置本体の
紫外用レンズに、製造が困難で高価となる色消しレンズ
を用いる必要もなくなり、レンズのコストダウンにも寄
与することができる。

【００９３】(6).第１のレーザ光の発生源としてに銅レ
ーザを用いると、第２のレーザ光の発生源としてとして
は色素レーザやチタンサファイアレーザが利用できる。
したがって、基本波の狭帯域化には可視用あるいは近赤
外用の一般の狭帯域化素子を用いればよいため、この狭
帯域化素子を半永久的に使用できる。したがって、十分
に狭帯域化させた露光光を長期間安定して得ることがで
きる。

【００９４】(7).また、波長約 200nmの露光光が第４高
調波や第３高調波で得られるので、波長変換を行うため
の非線形光学結晶の数が少なくなって光軸調整が容易に
なる。

【００９５】(8).さらに、銅レーザは４kHz 以上の繰り
返し数でパルス動作するので、これによって得られる露
光光では極めて多数のパルスが同じ領域に照射されるこ
とになり、パルスごとのエネルギーのばらつきの影響が
大幅に減少する。したがって、装置本体としてスキャン
方式のステッパを用いたならば、露光むらが大幅に減少
され、また、スキャン速度を大幅に向上させることが可
能になる。

【００９６】(9).特に、第１のレーザ光の発生源として
に銅レーザを用い、第２のレーザ光の発生源としてに色
素レーザを用いると、第３高調波で効率よく波長 187〜
210nmの露光光を得ることができる。

【００９７】(10)．特に、第１のレーザ光の発生源とし
てに銅レーザを用い、第２のレーザ光の発生源としてに
チタンサファイアレーザを用いると、露光光である第３
のレーザ光を波長 172〜 250nmの間で調整できることに
なるため、ＫｒＦエキシマレーザとＡｒＦエキシマレー
ザとの両方の波長をカバーすることが可能になる。これ
により、たとえばエキシマガスを定期的に交換してレー
ザ出力の低下を防止するために装置を停止させるなど、
各レーザに特有の問題を解消することができる。

【００９８】(11)．第２のレーザ光発生装置を装置本体
と一体化することができるため、第２のレーザ光発生装
置が波長 200nm以下の真空紫外域の紫外光を発生する場
合でも、この紫外光はほとんど減衰せずに装置本体内に
導かれる。さらに、第１のレーザ光発生装置に銅レーザ
を用いると、第２のレーザ光発生装置に色素レーザやチ
タンサファイアレーザのような波長可変レーザを利用で
きるため、波長変換された第３のレーザ光の波長を、大
気中の炭酸ガスや水蒸気の吸収スペクトルのピークを避
けて設定することができる。これにより、真空紫外領域
の露光光でも、減衰量を最小限に抑制しつつ装置本体ま
で導入することができる。この場合、波長200nm以下の
紫外光を特に効率よく発生できる色素レーザを第２のレ
ーザ光発生装置に用いると、特に有効である。

【００９９】(12)．１台の第２のレーザ光発生装置を複
数台の第１のレーザ光発生装置に対応させ、複数本の平
行ビームを互いに平行に進むようにしてからレンズなど
で集光させれば、レーザ媒質に対して第１のレーザ光を
強く照射することができる。これにより、第１のレーザ
光のパワーが低い場合でもトータルとして必要とされる
パワーを得ることができる。また、パルスごとのトータ
ルのエネルギーのばらつきを小さくすることができるの
で、得られた露光光のエネルギーのばらつきを小さくす
ることができ、高品質な露光を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による露光装置を示す概
念図である。

【図２】図１の露光装置における第２のレーザ光発生装
置の内部構造を示す説明図である。

【図３】図１の露光装置における装置本体の内部構造を
示す説明図である。

【図４】スキャン方式のステッパの露光面積を示す説明
図である。

【図５】本発明の実施の形態２による露光装置の露光光
源における第２のレーザ光発生装置の内部構造を示す説
明図である。

【図６】本発明の実施の形態３による露光装置を示す概
念図である。

【図７】本発明の実施の形態４による露光装置の露光光
源を示す斜視図である。

【符号の説明】

１半導体工場２クリーンルーム２ａ作業室２ｂ天井部２ｃ床下部３天井４床面５露光光源５ａ，５ａ₁〜５ａ₄ 励起用レーザ（第１のレーザ光
発生装置）５ｂ露光光生成用レーザ（第２のレーザ光発生装
置）６ステッパ（装置本体）７，７ａ₁〜７ａ₄ 光ファイバ（レーザ光伝送手段）８レーザ媒質９回折格子１０出力鏡１１レンズ１２狭帯域化素子１３，１４非線形光学結晶１５ミラー１６レンズ１７ミラー１８シャッタ１９アパーチャ２０ショートカットフィルタ２１ミラー２２マスクブラインド２３コンデンサレンズ２４縮小投影レンズ２５マスク移動台２６ウェハステージ２７Ｚ軸移動台２８Ｘ軸移動台２９Ｙ軸移動台３８レーザ媒質３９全反射鏡４０出力鏡４１レンズ４３，４４，４５非線形光学結晶５０ストックルーム５１保護チューブ５２，５３，５４，５５マイクロレンズ６０露光フィールド６１露光面積Ｌ₂ 第２高調波Ｌ₃ 第３高調波（第３のレーザ光）Ｌ₄ 第４高調波（第３のレーザ光）Ｌ₁₂ 第２高調波Ｌ₁₄ 第４高調波Ｌ₁₅ 第５高調波（第３のレーザ光）Ｌ_B 基本波（第２のレーザ光）Ｌ_R 励起光（第１のレーザ光）ＭフォトマスクＷ半導体ウェハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/30 ５２７

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のレーザ光を発生する第１のレーザ
光発生装置と、前記第１のレーザ光を伝送するレーザ光伝送手段と、前記レーザ光伝送手段を介して前記第１のレーザ光発生
装置と分離して設けられ、前記レーザ光伝送手段により
伝送された前記第１のレーザ光をエネルギー源として励
起されて第２のレーザ光を発生するレーザ媒質、および
前記第２のレーザ光を所定レベルの高調波に波長変換し
て露光光として用いられる第３のレーザ光を発生する波
長変換手段からなる第２のレーザ光発生装置とを備えた
ことを特徴とする露光光源。
【請求項２】請求項１記載の露光光源において、前記
第２のレーザ光は狭帯域化素子を通して取り出されるこ
とを特徴とする露光光源。
【請求項３】請求項１または２記載の露光光源におい
て、前記第１のレーザ光は銅レーザによって、前記第２
のレーザ光は色素レーザまたはチタンサファイアレーザ
によって発生することを特徴とする露光光源。
【請求項４】請求項１または２記載の露光光源におい
て、前記第１のレーザ光は半導体レーザによって、前記
第２のレーザ光はＹＡＧレーザによって発生することを
特徴とする露光光源。
【請求項５】請求項１、２、３または４記載の露光光
源において、前記レーザ光伝送手段は、光ファイバまた
はミラーであることを特徴とする露光光源。
【請求項６】請求項１、２、３、４または５記載の露
光光源において、前記光ファイバは１台の前記第１のレ
ーザ光発生装置に複数本取り付けられており、または前
記光ファイバは１台の前記第１のレーザ光発生装置に１
本取り付けられてそれが途中で複数本に分岐されてお
り、それぞれの前記光ファイバが複数台の前記第２のレ
ーザ光発生装置にそれぞれ接続されていることを特徴と
する露光光源。
【請求項７】請求項１、２、３、４または５記載の露
光光源において、前記第１のレーザ光発生装置は複数台
設置され、これら第１のレーザ光発生装置に対応した前
記第２のレーザ光発生装置は１台設置され、前記第１の
レーザ光発生装置からそれぞれ延びて前記第２のレーザ
光発生装置に接続された前記光ファイバにより伝送され
た前記第１のレーザ光は、１本のビームに集光されて前
記第２のレーザ光発生装置に導入されることを特徴とす
る露光光源。
【請求項８】請求項１、２、３、４、５、６または７
記載の露光光源において、前記第３のレーザ光は、その
波長が約 200nmであることを特徴とする露光光源。
【請求項９】請求項１、２、３、４、５、６、７また
は８記載の露光光源を用いた露光装置であって、クリーンルームの作業室に設置され、基板上に所定のパ
ターンを露光する装置本体と、前記クリーンルームの床下部または前記クリーンルーム
の外部に設置された前記第１のレーザ光発生装置と、前記第１のレーザ光発生装置と離れて前記装置本体に取
り付けられた前記第２のレーザ光発生装置と、前記第１のレーザ光発生装置から取り出された第１のレ
ーザ光を前記第２のレーザ光発生装置に伝送するレーザ
光伝送手段とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項１０】請求項９記載の露光装置において、前
記第１のレーザ光は銅レーザであり、前記装置本体は、
スキャンしながら前記パターンを前記基板上に繰り返し
ステップして露光して行くスキャン方式ステッパである
ことを特徴とする露光装置。
【請求項１１】請求項１０記載の露光装置において、
前記スキャンは、直交する２方向に対して実行されるこ
とを特徴とする露光装置。