KR20070030429A - High repetition rate laser with multi chamber - Google Patents

High repetition rate laser with multi chamber Download PDF

Info

Publication number
KR20070030429A
KR20070030429A KR1020050085076A KR20050085076A KR20070030429A KR 20070030429 A KR20070030429 A KR 20070030429A KR 1020050085076 A KR1020050085076 A KR 1020050085076A KR 20050085076 A KR20050085076 A KR 20050085076A KR 20070030429 A KR20070030429 A KR 20070030429A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser beam
light
seed light
laser
optical
Prior art date
Application number
KR1020050085076A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
심우석
서전석
이중현
윤광섭
박세영
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050085076A priority Critical patent/KR20070030429A/en
Publication of KR20070030429A publication Critical patent/KR20070030429A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70191Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like

Abstract

반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템에 있어서, 시드 광 발진부는 시드 광(seed light)을 발생시킨다. 상기 시드 광의 경로 상에 배치된 광학 부재들은 상기 시드 광을 순차적으로 분할된다. 다수의 레이저 빔 발진부들은 상기 분할된 광들을 각각 증폭시켜 펄스형 레이저 빔들을 형성한다. 상기 광학 부재들은 상기 분할된 광들이 각각 서로 다른 시간차를 두고 상기 레이저 빔 발진부들로 제공되도록 광학 지연 물질(optical retarder material)로 이루어진다. 따라서, 시드 광 발진부로부터 생성된 시드 광은 광학 지연 물질에 의해 시간차를 가지고 레이저 빔 발진부들로 분할 제공되어 높은 반복도(high repetition rate)를 갖는 펄스형 레이저 빔이 발생될 수 있다.In a laser system for manufacturing a semiconductor device, the seed light oscillator generates seed light. Optical members disposed on the path of the seed light are sequentially divided into the seed light. A plurality of laser beam oscillators respectively amplify the divided lights to form pulsed laser beams. The optical members are made of an optical retarder material such that the divided lights are provided to the laser beam oscillators at different time differences. Thus, the seed light generated from the seed light oscillator may be dividedly provided to the laser beam oscillators with a time difference by the optical retardation material to generate a pulsed laser beam having a high repetition rate.

Description

반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템{High repetition rate laser with multi chamber}Laser system for semiconductor device manufacturing {High repetition rate laser with multi chamber}

도 1은 종래의 레이저 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating a conventional laser system.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic diagram illustrating a laser system according to an embodiment of the present invention.

도 3은 상기 레이저 시스템의 레이저 빔의 세기 및 반복도를 종래의 레이저 시스템과 비교하기 위한 그래프이다.3 is a graph for comparing the intensity and repeatability of a laser beam of the laser system with a conventional laser system.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 시드 광 발진부 110 : 제1 레이저 빔 발진부100: seed light oscillator 110: first laser beam oscillator

120 : 제2 레이저 빔 발진부 130 : 제3 레이저 빔 발진부120: second laser beam oscillator 130: third laser beam oscillator

140 : 제4 레이저 빔 발진부 112, 122, 132 : 제1 내지 제3 광분할경140: fourth laser beam oscillator 112, 122, 132: first to third light splitting mirrors

102, 118, 142 : 제1 내지 제3 전반사경102, 118, and 142: first to third total mirrors

128, 138, 148 : 제1 내지 제3 반투과경128, 138, and 148: first to third transflective mirrors

본 발명은 반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 포토리소그래피(photo lithography) 공정을 수행하기 위한 레이저 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a laser system for manufacturing a semiconductor device. More particularly, it relates to a laser system for performing a photo lithography process.

일반적으로 반도체 장치는 반도체 웨이퍼로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting) 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device includes a Fab process for forming an electrical circuit on a silicon wafer used as a semiconductor wafer, an electrical die sorting (EDS) process for inspecting electrical characteristics of the semiconductor devices formed in the fab process; Each of the semiconductor devices is manufactured through a package assembly process for encapsulating and individualizing the epoxy resins.

상기 팹 공정은 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 웨이퍼의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 막 또는 패턴이 형성된 웨이퍼의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.The fab process includes a deposition process for forming a film on a wafer, a chemical mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, and the photoresist pattern using the photoresist pattern. An etching process for forming the film into a pattern having electrical characteristics, an ion implantation process for implanting specific ions into a predetermined region of the wafer, a cleaning process for removing impurities on the wafer, and a process for forming the film or pattern Inspection process for inspecting the surface;

상기 포토리소그래피 공정은 식각이나 이온 주입이 될 부위와 보호되어야 할 부위를 정의하기 위해 포토레지스트로서 패턴을 형성하는 공정이다. 이를 위해, 웨이퍼 상에 포토레지스트를 스핀 코팅하는 공정, 상기 포토레지스트와 마스크를 정렬하고 상기 마스크를 통해 선택적으로 광을 조사하는 노광 공정 및 상기 포토레지스트를 현상하는 공정을 순차적으로 수행한다.The photolithography process is a process of forming a pattern as a photoresist to define a portion to be etched or ion implanted and a portion to be protected. To this end, a process of spin coating a photoresist on a wafer, an exposure process of aligning the photoresist and a mask, selectively irradiating light through the mask, and a process of developing the photoresist are sequentially performed.

상기 노광 공정을 수행함에 있어서 '광'은 가장 중요한 요소이다. 특히, 광의 파장, 선폭, 광의 연속성 등이 중요하게 작용한다. 미세 회로 가공 기술이 발전함에 따라 사용되는 광의 파장도 작아지고 있다. 이처럼 짧은 파장을 얻기 위해 노광 장치의 광원은 기존의 연속적인 광(continuous light)을 주사하는 램프형(lamp type)에서 펄스형(pulse type) 레이저 빔(laser beam)으로 변천되었다.'Light' is the most important factor in performing the exposure process. In particular, the wavelength, line width, light continuity, and the like of the light play an important role. As the fine circuit processing technology is developed, the wavelength of light used is also decreasing. In order to obtain such a short wavelength, the light source of the exposure apparatus has been changed from a lamp type to a pulse type laser beam that scans conventional continuous light.

펄스형 레이저 빔의 장점은 광의 파장이 짧고 고효율의 세기(light intensity)를 나타낸다는 것이다. 반면에, 광이 시간에 대하여 연속적으로 방출되지 않고 펄스 형태로 불연속적으로 방출되기 때문에, 단위 펄스당 에너지가 매우 높아서 광의 경로(light path)에 놓여 있는 렌즈에 데미지를 줄 수 있다. 이 외에도, 스캐너(scanner) 장치에서 펄스 주기가 길면, 즉 반복도(repetition rate)가 작으면 스캐닝 동안 도즈(dose) 조절이 어려워지는 문제가 있다.The advantage of the pulsed laser beam is that the wavelength of the light is short and exhibits high light intensity. On the other hand, since the light is discontinuously emitted in the form of pulses rather than continuously with respect to time, the energy per unit pulse is very high, which may damage the lens lying in the light path. In addition, when the pulse period is long in the scanner device, that is, the repetition rate is small, dose control during the scanning becomes difficult.

도 1을 참조하면, 종래의 반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템은 시드 광(seed light)을 발생시키기 위한 시드 광 발진부(master oscillator)(10)와 광을 증폭시켜 레이저 빔을 발진시키기 위한 레이저 빔 발진부(power oscillator)(20)의 두 개의 발진 챔버(oscillation chamber)들 및 반사경들(30)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional laser system for manufacturing a semiconductor device includes a seed oscillator 10 for generating seed light and a laser beam oscillator for amplifying the light to amplify the laser beam. It consists of two oscillation chambers and reflectors 30 of a power oscillator 20.

이와 같은 구성을 가지는 레이저 시스템으로는 레이저 빔 발진부에서 발진되는 레이저 빔의 반복도를 획기적으로 증가시키기 어렵다. 왜냐하면, 오실레이션 챔버 내의 가스 반응시 미세한 불순물이 파장 및 세기에 영향을 미치고, 이에 따라 이를 제어하는 펌프의 기계적인 한계 때문이다. 현재 가장 빠른 반복도는 4000Hz이고, 향후 6000Hz까지 향상될 것이라는 전망이 있으나, 반복도를 보다 효과적으로 증가시키기 위한 레이저 시스템의 개발이 요구되고 있다.With such a laser system, it is difficult to dramatically increase the repeatability of the laser beam oscillated in the laser beam oscillator. This is because fine impurities in the gas reaction in the oscillation chamber affect the wavelength and intensity, and hence the mechanical limitations of the pump controlling it. Currently, the fastest repetition rate is 4000Hz, and there is a prospect that it will be improved to 6000Hz in the future, but it is required to develop a laser system to increase the repeatability more effectively.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 높은 반복도를 갖는 레이저 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a laser system having a high repeatability.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템은 시드 광(seed light)을 발생시키기 위한 시드 광 발진부와, 상기 시드 광을 순차적으로 분할하기 위하여 상기 시드 광의 경로 상에 배치된 광학 부재들과, 상기 분할된 광들을 각각 증폭시켜 펄스형 레이저 빔들을 형성하기 위한 다수의 레이저 빔 발진부들을 포함하며, 상기 광학 부재들에 의해 분할된 광들이 각각 서로 다른 시간차를 두고 상기 레이저 빔 발진부들로 제공되도록 상기 광학 부재들은 광학 지연 물질(optical retarder material)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A laser system for manufacturing a semiconductor device according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a seed light oscillator for generating a seed light (sed light), and the path of the seed light to sequentially divide the seed light And a plurality of laser beam oscillators for amplifying the divided lights to form pulsed laser beams, respectively, wherein the lights divided by the optical members are spaced at different times from each other. The optical members are made of an optical retarder material so as to be provided to the laser beam oscillators.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1항에 있어서, 상기 광학 부재들은 상기 시드 광을 분할하기 위하여 상기 광학 지연 물질로 이루어진 광분할경들 및 상기 펄스형 레이저 빔들을 하나의 레이저 빔으로 집광하기 위한 반투과경들을 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the optical members according to claim 1, wherein the optical members to focus the light splitters made of the optical retardation material and the pulsed laser beams in one laser beam to split the seed light Includes semi-permeable glasses for

여기서, 상기 광학 지연 물질은 석영(quartz)을 포함하며, 상기 광분할경들은 서로 다른 두께를 갖는 석영으로 이루어짐으로써 상기 시간차가 조절될 수 있다.The optical retardation material may include quartz, and the light splitters may be made of quartz having different thicknesses, thereby controlling the time difference.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 광학 부재들은 상기 서로 다른 광학 지연 물질들로 이루어질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the optical members may be made of different optical retardation materials.

상기한 본 발명에 따르면, 시드 광 발진부에 펄스형 레이저 빔을 발진시키기 위한 레이저 빔 발진부들이 적어도 두 개 이상 병렬로 연결되며, 시드 광 발진부로부터 생성된 시드 광이 분할되어 광학 지연 물질에 의해 서로 다른 시간차를 가지고 레이저 빔 발진부들로 제공된다. 그러므로, 상기 레이저 시스템은 높은 반복도(high repetition rate)를 갖는 펄스형 레이저 빔을 용이하게 발생시킬 수 있다.According to the present invention described above, at least two laser beam oscillators for oscillating a pulsed laser beam to the seed light oscillator are connected in parallel, and the seed light generated from the seed light oscillator is divided to be different from each other by the optical retardation material. It is provided with laser beam oscillators with a time difference. Therefore, the laser system can easily generate a pulsed laser beam with high repetition rate.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments and may be implemented in other forms. The embodiments introduced herein are provided to make the disclosure more complete and to fully convey the spirit and features of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness of each device or film (layer) and regions has been exaggerated for clarity of the invention, and each device may have various additional devices not described herein.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic diagram illustrating a laser system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 레이저 시스템은 시드 광 발진부(100), 상기 시드 광 발진부(100)로부터 발생된 시드 광(seed light)을 순차적으로 분할하기 위한 광학 부재들(102, 112, 118, 122, 128, 132, 138, 142, 148) 및 상기 분할된 광들을 각 각 증폭시켜 펄스형 레이저 빔들을 형성하기 위한 다수의 레이저 발진부들(110, 120, 130, 140)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the laser system includes optical members 102, 112, 118, and 122 for sequentially dividing a seed light oscillator 100 and seed light generated from the seed light oscillator 100. , 128, 132, 138, 142, and 148 and a plurality of laser oscillators 110, 120, 130, and 140 for amplifying the divided lights to form pulsed laser beams, respectively.

상기 레이저 시스템은 반도체 장치의 포토리소그래피 공정을 수행하기 위한 스캐너(scanner) 또는 스텝퍼(stepper)와 같은 노광 장치(도시되지 않음)와 연결될 수 있다.The laser system may be connected to an exposure apparatus (not shown) such as a scanner or a stepper for performing a photolithography process of the semiconductor device.

상기 시드 광 발진부(100)는 일명 마스터 오실레이터(master oscillator; MO)라고 불리며, 발생시키고자 하는 레이저의 광원이 되는 시드 광(seed light)을 발생시킨다. 예를 들면, 도시되지는 않았으나, 상기 시드 광 발진부(100)는 KrF, ArF 등과 같은 가스를 방전시키기 위한 챔버로 이루어지며, 상기 챔버 내에는 상기 방전을 위한 전극이 구비될 수 있다.The seed light oscillator 100 is called a master oscillator (MO) and generates seed light that becomes a light source of a laser to be generated. For example, although not shown, the seed light oscillator 100 may include a chamber for discharging a gas such as KrF, ArF, and the like, and an electrode for the discharge may be provided in the chamber.

상기 레이저 빔 발진부 즉, 파워 오실레이터(power oscillator; PO)는 상기 시드 광을 증폭시켜 펄스형 레이저 빔을 발진시킨다. 상기 레이저 빔 발진부들은 다수 개가 구비되며, 상기 시드 광 발진부(100)와 병렬로 연결된다.The laser beam oscillator, that is, a power oscillator (PO), amplifies the seed light to oscillate a pulsed laser beam. A plurality of laser beam oscillators are provided, and are connected in parallel with the seed light oscillator 100.

예를 들면, 상기 레이저 시스템은, 도 2에 도시된 것처럼, 제1, 제2, 제3 및 제4 레이저 빔 발진부(110, 120, 130, 140), 즉 4개의 레이저 빔 발진부들로 구성될 수 있다.For example, the laser system may be composed of first, second, third and fourth laser beam oscillators 110, 120, 130, 140, i.e. four laser beam oscillators. Can be.

상기 레이저 빔 발진부들은 가스의 종류에 따라 248nm의 파장을 갖는 KrF 엑시머 레이저 빔, 193nm의 파장을 갖는 ArF 엑시머 레이저 빔, 157nm의 파장을 갖는 F2 레이저 빔 등을 발생시킨다. 반도체 장치 제조에 있어서, 상기 파장의 짧을수록 반도체 기판에 더 작은 패턴(pattern)을 형성할 수 있다.The laser beam oscillators generate a KrF excimer laser beam having a wavelength of 248 nm, an ArF excimer laser beam having a wavelength of 193 nm, an F 2 laser beam having a wavelength of 157 nm, and the like, depending on the type of gas. In the manufacture of a semiconductor device, the shorter the wavelength can form a smaller pattern on the semiconductor substrate.

상기 시드 광은 상기 레이저 빔 발진부들로 각각 분할되어 제공된다. 이를 위하여, 상기 시드 광의 경로(light path) 상에는 상기 시드 광을 순차적으로 분할하기 위한 광학 부재들이 배치된다. 상기 광학 부재들은 다수의 전반사경들, 광분할경들 및 반투과경들을 포함한다.The seed light is divided into the laser beam oscillators and provided. To this end, optical members for sequentially dividing the seed light are disposed on a light path of the seed light. The optical members include a plurality of total reflection mirrors, light splitting mirrors and transflective mirrors.

구체적으로, 상기 시드 광 발진부(100)에서 생성된 시드 광은 제1 전반사경(102)을 통해 제1 광분할경(112)으로 반사된다. 상기 제1 광분할경(112)은 상기 시드 광의 일부를 제1 레이저 빔 발진부(110)로 반사시키고, 나머지 광은 제2 광분할경(122)을 향해 투과시킨다. 이와 마찬가지로, 상기 제2 및 제3 광분할경(122, 132)에 의해 상기 제1 광분할경(112)을 투과한 시드 광의 일부들이 제2 및 제3 레이저 빔 발진부(120, 130)로 각각 분할되어 제공된다. 마지막으로, 제3 광분할경(132)을 투과한 나머지 광은 제2 전반사경(142)을 통해 제4 레이저 빔 발진부(140)로 제공된다.Specifically, the seed light generated by the seed light oscillator 100 is reflected to the first light splitting mirror 112 through the first total reflection mirror 102. The first light splitter 112 reflects a part of the seed light to the first laser beam oscillator 110, and transmits the remaining light toward the second light splitter 122. Similarly, some of the seed light transmitted through the first light splitting mirror 112 by the second and third light splitting mirrors 122 and 132 are respectively directed to the second and third laser beam oscillating units 120 and 130. It is divided and provided. Finally, the remaining light transmitted through the third light splitting mirror 132 is provided to the fourth laser beam oscillator 140 through the second total reflection mirror 142.

상기 제1 내지 제4 레이저 빔 발진부들(110, 120, 130, 140)은 상기 분할된 광들을 각각 증폭시켜 제1 내지 제4 레이저 빔(115, 125, 135, 145)을 발진시키게 된다. 이와 같이, 상기 레이저 빔들은 상기 시드 광으로부터 각각 분할된 광을 이용하기 때문에 상기 시드 광 전체에 의해 발진되는 레이저 빔보다 상대적으로 작은 세기를 갖게 된다. 따라서, 발진되는 레이저 빔의 세기가 너무 커짐으로써 노광 장치의 렌즈 등이 손상되는 것이 억제될 수 있다.The first to fourth laser beam oscillators 110, 120, 130, and 140 respectively amplify the divided lights to oscillate the first to fourth laser beams 115, 125, 135, and 145. As described above, since the laser beams use light divided from the seed light, the laser beams have a relatively smaller intensity than the laser beam oscillated by the whole seed light. Therefore, damage to the lens or the like of the exposure apparatus can be suppressed by increasing the intensity of the laser beam to be oscillated too much.

여기서, 상기 제1 내지 제3 광분할경들(112, 122, 132)은 모두 광학 지연 물 질(optical retarder material)로 이루어진다. 상기 광학 지연 물질은 특정 파장의 광을 반사 또는 투과시킴에 있어서 상기 물질 내부에서 시간 지연(time delay)을 발생시키는 특정 물질을 일컫는다. 예를 들면, 상기 광분할경들은 석영(quartz)으로 이루어진다. 이 때, 상기 분할되는 광들이 서로 다른 시간차를 두고 반사 또는/및 투과되기 위해서는, 상기 제1 내지 제3 광분할경들(112, 122, 132)이 서로 다른 두께를 갖는 석영으로 이루어질 수 있다. 즉, 석영의 굴절 특성에 의해서 상기 지연 시간은 석영의 두께에 의해 조절될 수 있다.Here, the first to third light splitters 112, 122, and 132 are all made of an optical retarder material. The optical retardation material refers to a specific material that generates a time delay inside the material in reflecting or transmitting light of a specific wavelength. For example, the light splitters are made of quartz. In this case, the first to third light splitting glasses 112, 122, and 132 may be made of quartz having different thicknesses so that the divided lights are reflected or transmitted with different time differences. That is, the delay time may be controlled by the thickness of the quartz by the refractive characteristic of the quartz.

이와는 다르게, 상기 제1 내지 제3 광분할경들(112, 122, 132)은 서로 다른 시간 지연 효과를 갖는 서로 다른 광학 지연 물질들로 이루어질 수도 있다.Alternatively, the first to third light splitters 112, 122, and 132 may be made of different optical delay materials having different time delay effects.

그러므로, 상기 분할된 광들이 각각 서로 다른 시간차를 두고 상기 제1 내지 제4 레이저 발진부(110, 120, 130, 140)로 제공되고, 제1 내지 제4 레이저 빔(115, 125, 135, 145)이 상기 시간차와 실질적으로 동일한 시간차를 가지고 생성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 내지 제4 레이저 빔(115, 125, 135, 145)은 순차적으로 발진될 수 있다.Therefore, the divided lights are provided to the first to fourth laser oscillators 110, 120, 130, and 140 with different time differences, respectively, and the first to fourth laser beams 115, 125, 135, and 145 are provided. This time difference can be generated with substantially the same time difference. For example, the first to fourth laser beams 115, 125, 135, and 145 may be sequentially oscillated.

한편, 상기 광분할경들의 투과도는 상기 레이저 빔 발진기들의 개수에 따라서 달라질 수 있다.Meanwhile, the transmittance of the light splitters may vary depending on the number of the laser beam oscillators.

상기와 같이 생성된 제1 레이저 빔(115)은 제3 전반사경(118)에 의해 반사되어 제1 반투과경(128)으로 제공된다. 상기 반투과경은 입사되는 광의 각도에 따라 광을 투과 또는 반사시키는 기능을 한다. 즉, 제1 반투과경(128)은 상기 제1 레이저 빔(115)은 전부 투과시키고, 제2 레이저 빔(125)은 전부 반사시킨다. 마찬가지 로, 제3 레이저 빔(135)은 제2 반투과경(138)에 의해 전반사되어 제3 반투과경(148)으로 전달되고, 제4 레이저 빔(145)은 상기 제3 반투과경(148)에 의해 전부 투과된다. 여기서, 상기 제3 반투과경(148)은 제1 및 제2 반투과경(128, 138)과는 반대의 기능을 수행한다. 즉, 상기 제3 반투과경(148)은 제1 내지 제3 레이저 빔(115, 125, 135)은 모두 반사시키고, 제4 레이저 빔(145)은 투과시킨다.The first laser beam 115 generated as described above is reflected by the third total reflection mirror 118 and provided to the first transflective mirror 128. The transflective mirror functions to transmit or reflect light depending on the angle of incident light. That is, the first semi-transmissive mirror 128 transmits all of the first laser beam 115 and reflects all of the second laser beam 125. Similarly, the third laser beam 135 is totally reflected by the second semi-transmissive mirror 138 and transmitted to the third semi-transmissive mirror 148, and the fourth laser beam 145 is the third semi-transmissive mirror ( 148). Here, the third transflective mirror 148 performs a function opposite to that of the first and second transflective mirrors 128 and 138. That is, the third transflective mirror 148 reflects all of the first to third laser beams 115, 125, and 135, and transmits the fourth laser beam 145.

종합적으로, 상기 제3 반투과경(148)에 의해 제1 내지 제4 레이저 빔(115, 125, 135, 145)이 하나의 빔, 제5 레이저 빔(150)으로 수렴된다. 즉, 제5 레이저 빔(150)은 상기 시간차를 갖고 발생된 제1 내지 제4 레이저 빔(115, 125, 135, 145)의 펄스형 레이저 빔들에 의해 높은 반복도를 가질 수 있다. 여기서, 상기 광학 부재들의 개수는 상기 시드광 발진부 및 레이저 빔 발진부들의 배치에 따라서 달라질 수 있다.In general, the first to fourth laser beams 115, 125, 135, and 145 are converged into one beam and the fifth laser beam 150 by the third transflective mirror 148. That is, the fifth laser beam 150 may have a high repeatability by the pulsed laser beams of the first to fourth laser beams 115, 125, 135, and 145 generated with the time difference. The number of the optical members may vary according to the arrangement of the seed light oscillator and the laser beam oscillator.

종래의 레이저 시스템에서는 높은 반복도(repetition rate)를 가지기 위해서 가스 펌프 기술의 획기적인 향상이 필수적으로 요구되고 있다. 그러나, 본 발명에 의한 레이저 시스템에서는 종래의 가스 펌프 기술을 이용하여 높은 반복도를 갖는 레이저 빔을 구현할 수 있다.In the conventional laser system, a significant improvement of the gas pump technology is required to have a high repetition rate. However, in the laser system according to the present invention, a laser beam having a high repeatability can be realized by using a conventional gas pump technique.

상기 레이저 빔의 반복도는 상기 레이저 빔 발진부의 개수에 비례하지만, 레이저 빔 발진부를 포함하는 챔버를 유지하기 위한 공간적인 제약이 있다.The repeatability of the laser beam is proportional to the number of the laser beam oscillators, but there are spatial constraints for maintaining the chamber including the laser beam oscillators.

도시되지는 않았으나, 상기 실시예에서와 같이 물리적으로 레이저의 반복도를 높이는 방법에 더하여, 레이저 빔 발진부들 각각에 연결된 트리거 회로(trigger circuit)를 이용하여 전기적으로 시간 지연을 보다 용이하게 조절할 수도 있다. 이 에 따라, 노광 장치의 사용 환경 또는 시간 지연 정도에 따라서 상기 물리적인 방법과 전기적인 방법을 병행하여 사용할 수도 있다.Although not shown, in addition to the method of physically increasing the repeatability of the laser as in the above embodiment, it is possible to more easily adjust the time delay electrically by using a trigger circuit connected to each of the laser beam oscillators. . Accordingly, the physical method and the electrical method may be used in parallel according to the use environment of the exposure apparatus or the degree of time delay.

도 3은 상기 레이저 시스템의 레이저 세기 및 반복도를 종래의 레이저 시스템과 비교하기 위한 그래프이다.3 is a graph for comparing the laser intensity and repeatability of the laser system with a conventional laser system.

도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 4개의 레이저 빔 발진부들을 이용한 레이저빔들의 발진 상황을 나타내었다. 제5 레이저 빔(150)의 펄스는 제1 내지 제4 레이저 빔(115, 125, 135, 145)의 시간차를 가지고 분할된 펄스들로 이루어져 있고, 상기 각각의 펄스들로 이루어진 군(group)은 종래의 레이저 빔(40)의 하나의 펄스에 해당한다. 그러므로, 상기 제5 레이저 빔(150)은 종래의 레이저 빔(40)에 비해 높은 반복도가 구현됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, the oscillation of the laser beams using the four laser beam oscillators illustrated in FIG. 2 is illustrated. The pulse of the fifth laser beam 150 is divided into pulses having a time difference of the first to fourth laser beams 115, 125, 135, and 145, and the group of the respective pulses is It corresponds to one pulse of the conventional laser beam 40. Therefore, it can be seen that the fifth laser beam 150 has a higher repeatability than the conventional laser beam 40.

또한, 도시된 바와 같이 상기 제1 내지 제4 레이저(115, 125, 135, 145)는 종래의 레이저 빔(40)에 비해 펄스의 세기가 작다. 이러한 낮은 세기와 높은 반복도를 갖는 제5 레이저 빔(150)을 이용하면, 노광 장치에서 도즈(dose) 조절 등의 콘트롤을 보다 용이하게 수행할 수 있다.In addition, as illustrated, the first to fourth lasers 115, 125, 135, and 145 have a smaller pulse intensity than the conventional laser beam 40. By using the fifth laser beam 150 having such low intensity and high repeatability, it is possible to more easily control the dose and the like in the exposure apparatus.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 레이저의 반복도가 높아지는 반면 세기는 작아진다. 따라서, 도즈 조절 등 노광 장치의 제어가 보다 용이해지고 노광 장치의 손상이 감소될 수 있다. 따라서, 반도체 장치의 수율이 향상되고, 노광 장치의 가동율이 향상되는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, the repeatability of the laser is increased while the intensity is decreased. Therefore, control of the exposure apparatus such as dose adjustment can be made easier and damage to the exposure apparatus can be reduced. Therefore, the yield of a semiconductor device improves and there exists an effect that the operation rate of an exposure apparatus improves.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (5)

시드 광(seed light)을 발생시키기 위한 시드 광 발진부;A seed light oscillator for generating seed light; 상기 시드 광을 순차적으로 분할하기 위하여 상기 시드 광의 경로 상에 배치된 광학 부재들; 및Optical members disposed on a path of the seed light to sequentially divide the seed light; And 상기 분할된 광들을 각각 증폭시켜 펄스형 레이저 빔들을 형성하기 위한 다수의 레이저 빔 발진부들을 포함하되,A plurality of laser beam oscillators for amplifying the divided lights to form pulsed laser beams, respectively, 상기 광학 부재들에 의해 분할된 광들이 각각 서로 다른 시간차를 두고 상기 레이저 빔 발진부들로 제공되도록 상기 광학 부재들은 광학 지연 물질(optical retarder material)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템.And the optical members are made of an optical retarder material so that the light divided by the optical members is provided to the laser beam oscillators at different time differences, respectively. 제1항에 있어서, 상기 광학 부재들은 상기 시드 광을 분할하기 위하여 상기 광학 지연 물질로 이루어진 광분할경들 및 상기 펄스형 레이저 빔들을 하나의 레이저 빔으로 집광하기 위한 반투과경들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템.The optical member of claim 1, wherein the optical members include light splitters made of the optical retardation material and semi-transmissive mirrors for concentrating the pulsed laser beams into a single laser beam to split the seed light. Laser system for manufacturing a semiconductor device. 제1항에 있어서, 상기 광학 지연 물질은 석영(quartz)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템.The laser system of claim 1, wherein the optical retardation material comprises quartz. 제3항에 있어서, 상기 광분할경들은 서로 다른 두께를 갖는 석영으로 이루어짐으로써 상기 시간차가 조절되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템.The laser system of claim 3, wherein the light splitting mirrors are made of quartz having different thicknesses so that the time difference is adjusted. 제1항에 있어서, 상기 광학 부재들은 상기 서로 다른 광학 지연 물질들로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조를 위한 레이저 시스템.The laser system of claim 1, wherein the optical members are made of the different optical retardation materials.
KR1020050085076A 2005-09-13 2005-09-13 High repetition rate laser with multi chamber KR20070030429A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050085076A KR20070030429A (en) 2005-09-13 2005-09-13 High repetition rate laser with multi chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050085076A KR20070030429A (en) 2005-09-13 2005-09-13 High repetition rate laser with multi chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070030429A true KR20070030429A (en) 2007-03-16

Family

ID=43655086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050085076A KR20070030429A (en) 2005-09-13 2005-09-13 High repetition rate laser with multi chamber

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070030429A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8111378B2 (en) Exposure method and apparatus, and device production method
US8014432B2 (en) Regenerative ring resonator
US7282666B2 (en) Method and apparatus to increase throughput of processing using pulsed radiation sources
US7663734B2 (en) Pattern writing system and pattern writing method
KR20150075022A (en) Laser spike annealing using fiber lasers
WO2018128740A1 (en) Reducing an optical power of a reflected light beam
KR20070030429A (en) High repetition rate laser with multi chamber
WO2023272894A1 (en) Excimer laser, and line width narrowing apparatus and method
JP2000091195A (en) Aligning device and method therefor
CN115023656A (en) Optical transmission unit, laser device, and method for manufacturing electronic device
US10585215B2 (en) Reducing optical damage on an optical element
JP2000111699A (en) Soft x-ray light source device
CN101004530A (en) Excimer laser and line narrowing module
CN114008873A (en) Output beam forming apparatus
TWI804774B (en) Gas discharge laser systems, method of combining pulsed laser beams in a lithography apparatus, and a beam combiner
JP2021534460A (en) Pulse stretcher and method
US20240103336A1 (en) Laser processing device, laser processing method, and electronic device manufacturing method
KR102562520B1 (en) Apparatus and method for generating multiple laser beams
US11906902B2 (en) Semiconductor processing tool and methods of operation
CN113169507B (en) Laser system and method for manufacturing electronic device
USRE45957E1 (en) Regenerative ring resonator
US20220385030A1 (en) Narrowed-line gas laser apparatus and method for manufacturing electronic devices
US20220385027A1 (en) Line narrowing device, electronic device manufacturing method
JP7221300B2 (en) LASER PROCESSING APPARATUS AND WORKING METHOD FOR PROCESSING
TW202245951A (en) Laser system

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination