TWI656704B - Method for generating pulsed light, pulsed laser device, and exposure device and inspection device having the same - Google Patents

Method for generating pulsed light, pulsed laser device, and exposure device and inspection device having the same Download PDF

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TWI656704B
TWI656704B TW104105473A TW104105473A TWI656704B TW I656704 B TWI656704 B TW I656704B TW 104105473 A TW104105473 A TW 104105473A TW 104105473 A TW104105473 A TW 104105473A TW I656704 B TWI656704 B TW I656704B
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Abstract

本發明提供一種能以簡單構成產生時間寬度小之光脈衝之脈衝光之產生方法及脈衝雷射裝置。本發明之第1態樣係將從雷射光源輸出之雷射光之一部分以強度調變型電氣光學調變器加以切出以脈衝光之脈衝光產生方法。此脈衝光之產生方法，係在以電氣光學調變器中雷射光穿透率最小之電壓為V0、從電壓V0至雷射光之穿透率最大為止之電壓為Vπ時，電壓以電壓V0為基準進行2Vπ變化之驅動訊號驅動電氣光學調變器以產生脈衝光。

Description

脈衝光之產生方法、脈衝雷射裝置、以及具備該脈衝雷射裝置之曝光裝置及檢査裝置
本發明係關於將從雷射光源輸出之雷射光之一部分以強度調變型電氣光學調變器加以切出以產生脈衝光之脈衝光產生方法、脈衝雷射裝置。又，係關於具備此種脈衝雷射裝置之曝光裝置及檢査裝置等的雷射系統。
脈衝雷射裝置，被用作為例如顯微鏡及形狀測定裝置、曝光裝置、檢査裝置等雷射系統之光源。脈衝雷射裝置輸出之脈衝光之波長，係視組裝之系統之用途及功能加以設定。例如，於半導體曝光裝置及液晶曝光裝置，係使用輸出波長為193nm之脈衝光的脈衝雷射裝置、或波長為355nm之脈衝光的脈衝雷射裝置等。於雷射光源產生之雷射光之波長、放大器之有無及層數、設置波長轉換部時之波長轉換光學元件之組合等，係視雷射系統之用途及功能等加以設定(例如，參照專利文獻1)。
作為在脈衝雷射裝置中產生脈衝光之手段，有一種將從雷射光源輸出之雷射光之一部分以強度調變型電氣光學調變器切出加以輸出之方法。實施此方法之脈衝雷射裝置LS9之概要構成顯示於圖16。脈衝雷射裝置LS9，具備輸出雷射光之雷射光源911、將從雷射光源911輸出之雷射光之一部分切出以輸出脈衝光之強度調變型電氣光學調變器(Electro Optic Modulator：EOM)912而構成(例如，參照專利文獻2)。
圖17中顯示了強度調變型電氣光學調變器(以下，稱EO 強度調變器)912之動作特性例。圖17中之橫軸為施加於EO強度調變器912之施加電壓、縱軸為規格化成0~1之EO強度調變器912之穿透率。例示之動作特性之EO強度調變器912中，最小穿透率之電壓V0為2、10、18…〔V〕、從電壓V0到最大穿透率為止之電壓Vπ為4〔V〕。亦即，將對EO強度調變器912之施加電壓設為V0(2、10、18…〔V〕)時之穿透率為0、將施加電壓設為V0±Vπ(6、14…〔V〕)時之穿透率為1。
因此，先前之脈衝雷射裝置，係使對EO強度調變器912之 施加電壓在V0~V0±Vπ變化，據以將從雷射光源911輸出之雷射光之一部分切出以輸出脈衝光。圖18中顯示了先前之脈衝雷射裝置中產生脈衝光的時間圖。圖18中之(a)係射入EO強度調變器912之雷射光之ON/OFF狀態、(b)係對EO強度調變器912之施加電壓、(c)則係從EO強度調變器912輸出之光脈衝之ON/OFF狀態。
如圖所示，不輸出光脈衝之期間係對EO強度調變器912施加電壓V0、輸出光脈衝時則以電壓V0為基準將振幅為Vπ之電氣脈衝施加於EO強度調變器912。據此，即輸出對應最大穿透率之強度振幅之光脈衝。此時所得之光脈衝之時間寬，大致與施加至EO強度調變器912之電氣脈衝之時間寬相等。亦即，先前之脈衝雷射裝置中之脈衝光產生方法，係施加於EO強度調變器912之電氣脈衝波形≒從脈衝雷射裝置LS9輸出之光脈衝波形的關係。此外，雖係將電氣脈衝之振幅設為Vπ，但這是因為為使光脈衝之強度振幅最大化，而在V0~V0+Vπ間適當地設定。
【先行技術文獻】
【專利文獻1】日本特開2004-86193號公報
【專利文獻2】日本特開2013-004597號公報
如上所述，先前之脈衝雷射裝置之脈衝光產生方法中，施加於EO強度調變器之電氣脈衝波形與從脈衝雷射裝置輸出之脈衝光之光脈衝波形係成1：1之對應關係。因此，為獲得時間寬度小(發光時間短)之光脈衝，須生成與欲獲得之光脈衝相同時間寬度之電氣脈衝以驅動EO強度調變器，作為EO強度調變器之驅動電源即需要高速、寬頻之電路。然而，由於此種電路之電路構成複雜因此將導致驅動電源大型、高價。如此一來，將因裝置尺寸及生產成本等之限制使得欲以電路之高速化、寬頻化來縮小光脈衝時間寬將變得非常困難，實質上，過去是因電路之動作速度而使光脈衝之時間寬受到限制。
本發明有鑒於此情事而為，其目的在提供一種能以簡明構成產生時間寬小之光脈衝的脈衝光之產生方法、及實現此之脈衝雷射裝置。另一目的在提供一種以時間寬小之脈衝光提高曝光精度及檢査精度等之曝光裝置、檢査裝置等之雷射系統。
本發明所例示之第1態樣，一種脈衝光之產生方法，係將從雷射光源輸出之雷射光以強度調變型電氣光學調變器切出以使之產生脈衝光。此脈衝光之產生方法，在將穿透電氣光學調變器之雷射光之穿透率為 最小時施加於電氣光學調變器之電壓設為V0、雷射光之穿透率為最大時施加於電氣光學調變器之電壓與電壓V0間之電壓之大小設為Vπ時、以施加於電氣光學調變器之電壓為以電壓V0為基準變化2Vπ之驅動訊號來驅動電氣光學調變器，使之產生該脈衝光。
此處，針對將強度調變型之電氣光學調變器(EO強度調變 器)藉由以電壓V0為基準、2Vπ變化之驅動訊號加以驅動時之作用，參照圖1說明如下。圖1係顯示使施加於EO強度調變器之施加電壓隨時間變化時之穿透率變化的圖表。圖1中之縱軸其左側為對EO強度調變器之施加電壓、右側為0~1之規格化之EO強度調變器之穿透率，橫軸為時間，圖中以虛線顯示施加電壓之時間波形、以實線顯示穿透率之時間波形。又，EO強度調變器之動作特性(施加電壓與穿透率之關係)與圖17所示者相同。 亦即，EO強度調變器之穿透率為最小之電壓V0為2、10、18…〔V〕、從電壓V0至穿透率最大之電壓Vπ為4〔V〕。因此，對EO強度調變器之施加電壓在2〔V〕時及10〔V〕時穿透率為最小，施加電壓在V0±Vπ6〔V〕時穿透率為最大。
如圖1中以虛線所示，當將施加於EO強度調變器之電壓以 V0=2〔V〕為基準使之於2Vπ(=8〔V〕)増加方向變化時，施加電壓即從2〔V〕之最小穿透率之狀態、隨著施加電壓之増加穿透率増加而在V0+Vπ6〔V〕成為最大穿透率，之後相對施加電壓之増加穿透率減少而在V0+2Vπ10〔V〕再次成為最小穿透率之狀態。此時以EO強度調變器切出之光脈衝波形與EO強度調變器之穿透率波形大致相同。因此，可藉由使施加至EO強度調變器之電壓從V0變化2Vπ據以產生脈衝光。
圖2中，顯示了將EO強度調變器以電壓在V0與2Vπ間週期 性變化之驅動訊號(圖中為正弦波狀之驅動訊號)加以驅動時之穿透率變化的圖表。圖2中之縱軸及橫軸與圖1相同。亦即，左側縱軸為對EO強度調變器之施加電壓、右側為0~1之規格化的EO強度調變器之穿透率，橫軸為時間，圖中以虛線顯示施加電壓之時間波形、以實線顯示穿透率之時間波形。如圖所示，當使施加於EO強度調變器之電壓以V0=10〔V〕為基準於2Vπ(=8〔V〕)減少方向變化時，施加電壓從10〔V〕之最小穿透率之狀態，穿透率相對施加電壓之減少而増加於V0-Vπ6〔V〕成為最大穿透率，之後穿透率隨著施加電壓之減少而減少於V0-2Vπ2〔V〕再次成為最小穿透率之狀態。關於施加電壓從2〔V〕往2Vπ増加方向變化而到10〔V〕之情形時，與參照圖1所做之說明相同。從圖2可知，當使施加電壓變化1週期分時會產生2個光脈衝。產生之光脈衝之時間寬度係以2Vπ之電壓變化之遷移時間規定，0.35Vπ~1.5Vπ之變化時間為光脈衝之半值全寬。
本發明所例示之第2態樣，係一種脈衝雷射裝置，具備輸出 雷射光之雷射光源、與根據從控制部輸出之驅動訊號切出從該雷射光源輸出之雷射光以輸出脈衝光之強度調變型電氣光學調變器。於此脈衝雷射裝置，在將穿透電氣光學調變器之雷射光之穿透率為最小時施加於電氣光學調變器之電壓設為V0、雷射光之穿透率為最大時施加於電氣光學調變器之電壓與電壓V0間之電壓之大小設為Vπ時，該控制部，將施加於電氣光學調變器之電壓為以電壓V0為基準變化2Vπ之驅動訊號輸出至電氣光學調變器，使之輸出脈衝光。
又，前述控制部係構成為可調整設定驅動訊號中電壓2Vπ 變化之遷移時間。又，前述控制部係構成為可調整設定該驅動訊號中之電壓之0.5Vπ與1.5Vπ間之變化時間。又，前述控制部係進行在雷射光源之光輸出為ON時，使驅動訊號中之電壓從電壓V0變化2Vπ以使之輸出該脈衝光；在雷射光源之光輸出為OFF時，使驅動訊號中之電壓從變化2Vπ之狀態回到該電壓V0的控制。又，前述控制部係進行在電壓2Vπ變化之驅動訊號之上升及下降中之任一方時，由電氣光學調變器切出雷射光之一部分以輸出脈衝光之控制。
上述脈衝雷射裝置，亦可具備將從電氣光學調變器輸出之脈 衝光加以放大之放大器、與對經放大器放大之雷射光進行波長轉換之波長轉換光學元件。
本發明之第3態樣係一種曝光裝置。本態樣中第1構成形態 之曝光裝置，具備：具有放大器及波長轉換光學元件的脈衝雷射裝置、保持形成有既定曝光圖案之光罩的光罩支承部、保持曝光對象物的曝光對象物支承部、將從脈衝雷射裝置輸出之脈衝光照射於被保持在光罩支承部之光罩的照明光學系、以及將穿透前述光罩之光投影於被保持在曝光對象物支承部之曝光對象物的投影光學系。
第3態樣中第2構成形態之曝光裝置，具備：具有放大器及 波長轉換光學元件的脈衝雷射裝置、具有複數個可動反射鏡可生成任意圖案之光的可變成形光罩、保持曝光對象物的曝光對象物支承部、將從脈衝雷射裝置輸出之脈衝光照射於可變成形光罩的照明光學系、以即將透過可變成形光罩生成之任意圖案之光投影於被保持在曝光對象物支承部之曝光對象物的投影光學系。
第3態樣中之第3構成形態之曝光裝置，具備：具有放大器 及波長轉換光學元件的脈衝雷射裝置、保持曝光對象物的曝光對象物支承部、使從脈衝雷射裝置輸出之脈衝光偏向後掃描被保持在曝光對象物支承部之曝光對象物上掃描的偏向手段、以及使經偏向手段偏向之光成像在曝光對象物的對物光學系。
本發明第4態樣系一種檢査裝置。此檢査裝置，具備：具有 放大器及波長轉換光學元件的脈衝雷射裝置、保持被檢測物的被檢測物支承部、將從脈衝雷射裝置輸出之脈衝光照射於被保持在被檢測物支承部之被檢測物的照明光學系、以及將來自被檢測物之光投影於檢測器的投影光學系。
根據本發明之態樣，能產生時間寬小的光脈衝。
LS‧‧‧脈衝雷射裝置
1‧‧‧雷射光產生部
2‧‧‧放大部
3‧‧‧波長轉換部
8‧‧‧控制部
11‧‧‧雷射光源
12‧‧‧EO強度調變器
21‧‧‧光纖放大器(放大器)
30‧‧‧波長轉換光學系
31、32‧‧‧波長轉換光學元件
80‧‧‧脈衝控制電路
81‧‧‧雷射光源驅動電路
82‧‧‧強度調變器驅動電路
83‧‧‧光纖放大器驅動電路
500‧‧‧曝光裝置
502‧‧‧照明光學系
503‧‧‧光罩支承台
504‧‧‧投影光學系
505‧‧‧曝光對象物支承桌台
513‧‧‧光罩
515‧‧‧曝光對象物
550‧‧‧曝光裝置
552‧‧‧照明光學系
553‧‧‧反射鏡
554‧‧‧投影光學系
555‧‧‧曝光對象物支承桌台
563‧‧‧可變成形光罩
565‧‧‧曝光對象物
570‧‧‧曝光裝置
572‧‧‧整形光學系
573‧‧‧反射鏡
574‧‧‧對物光學系
575‧‧‧曝光對象物支承桌台
583‧‧‧多邊反射鏡
585‧‧‧曝光對象物
600‧‧‧檢査裝置
602‧‧‧照明光學系
603‧‧‧被檢測物支承台
604‧‧‧投影光學系
613‧‧‧被檢測物
615‧‧‧TDI感測器
圖1係顯示使施加於EO強度調變器之施加電壓隨時間變化時之穿透率變化的圖表。
圖2係顯示將EO強度調變器以電壓在V0至2Vπ之週期性變化之驅動訊號加以驅動時之穿透率變化的圖表。
圖3係顯示本發明適用例之脈衝雷射裝置的概要構成圖。
圖4係用以說明控制部之第1控制形態(第1態樣)的時間圖。
圖5係用以說明控制部之第1控制形態(第2態樣)的時間圖。
圖6係用以說明控制部之第1控制形態(第3態樣)的時間圖。
圖7係用以說明控制部之第2控制形態(第1態樣)的時間圖。
圖8係用以說明控制部之第2控制形態(第2態樣)的時間圖。
圖9係用以說明控制部之第3控制形態的時間圖。
圖10係作為具備脈衝雷射裝置之系統之第1適用例所顯示之第1構成形態之曝光裝置的概要構成圖。
圖11係作為具備脈衝雷射裝置之系統之第2適用例所顯示之第2構成形態之曝光裝置的概要構成圖。
圖12係作為可變成形光罩所例示之DMD(Digital Micromirror Device或Deformable Micromirror Device)的概略圖。
圖13係顯示上述DMD之部分放大的立體圖。
圖14係作為具備脈衝雷射裝置之系統之第3適用例所顯示之第3構成形態之曝光裝置的概要構成圖。
圖15係作為具備脈衝雷射裝置之系統之第4適用例所顯示之檢査裝置的概要構成圖。
圖16係用以說明先前之脈衝雷射裝置之構成的概要構成圖。
圖17係例示EO強度調變器之動作特性的圖表。
圖18係用以說明於先前之脈衝雷射裝置中使脈衝光產生時之手法的時間圖。
以下，一邊參照圖式、一邊說明用以實施本發明之形態。作為本發明之態樣所例示之脈衝雷射裝置LS之概要構成圖顯示於圖3。脈衝雷射裝置LS，具備：輸出脈衝狀種子光(seed light)之雷射光產生部1、將 從雷射光產生部1輸出之種子光加以放大之放大部2、將從放大部2輸出之放大光予以波長轉換之波長轉換部3、以及控制此等各部之作動之控制部8。
雷射光產生部1及放大部2、波長轉換部3之具體構成，如 已述之先行技術文獻等中所揭示，有各種各樣之構成形態。本實施形態，係以從雷射光產生部1輸出之種子光為波長1064nm之紅外光、從波長轉換部3輸出之輸出光為波長355nm之紫外光為例進行說明。
雷射光產生部1，具備雷射光源11與EO強度調變器12而 構成。雷射光源11係產生震盪波長為1064nm、CW(continuous wave、連續波)或脈衝狀雷射光之光源，可以是半導體雷射、光纖雷射、鎖模雷射等。 本實施形態中，作為雷射光源11，係使用震盪波長為1064nm之DFB(Distributed Bragg Reflector)半導體雷射的構成。雷射光源11之作動係由從控制部8輸出之雷射光源驅動訊號加以控制。
EO強度調變器12係切出從雷射光源11輸出之雷射光之一 部分以輸出脈衝狀種子光之強度調變型電氣光學調變器，例如、使用LiNbO3之馬赫-岑得型之強度調變器即非常合適使用。EO強度調變器12之作動係以從控制部8輸出之強度調變器驅動訊號加以控制。從EO強度調變器12射出之種子光從雷射光產生部1輸出而射入放大部2。
放大部2具備將從雷射光產生部1輸出之種子光放大之光纖 放大器21。作為將波長1064nm之種子光加以放大之光纖放大器21，適合使用在波長1000~1100nm之頻帶具有增益之摻鐿光纖放大器(YDFA)。光纖放大器(YDFA)21，係以在核心摻雜有鐿(Yb)之放大用光纖21a、與對放大用光纖供應激勵光之激勵光源21b為主體構成。光纖放大器21之作 動係以從控制部8輸出至激勵光源21b之激勵光源驅動訊號加以控制。
射入放大部2之種子光由光纖放大器21加以放大，成為放 大光從放大部2輸出。又，圖3中，雖係顯示於放大部2設置單層光纖放大器21之構成，但亦可例如將複數個單包覆(single clad)之光纖放大器串聯、或將單包覆之光纖放大器與雙包覆之光纖放大器串聯等，將複數個光纖放大器串聯以構成放大部2。從放大部2輸出之波長1064nm之放大光射入波長轉換部3。
於波長轉換部3設有從放大部2輸出之放大光傳遞之波長轉 換光學系30。例示之波長轉換光學系30，係以波長轉換光學元件31與波長轉換光學元件32為主體，並具有圖示省略之透鏡及波長板等而構成。射入波長轉換部3之放大光，透過透鏡射入波長轉換光學元件31。
波長轉換光學元件31係藉由二次諧波產生(SHG：Second Harmonic Generation)，用以產生放大光之二次諧波的非線形光學結晶。作為波長轉換光學元件31，可使用LBO(LiB3O5)結晶及BBO(β-BaB2O4)結晶等之塊狀結晶、或PPLN(Periodically Poled LiNbO3)結晶及PPLT(Periodically Poled LiTaO3)結晶等之準相位匹配(QPM：Quasi Phase Matching)結晶。射入波長轉換光學元件31之放大光在穿透此光學元件之過程波長轉換，產生波長為532nm之二次諧波。於波長轉換光學元件31產生之波長532nm之二次諧波與未被波長轉換而穿透波長轉換光學元件31之波長1064nm之基本波，射入波長轉換光學元件32。
波長轉換光學元件32，係從在波長轉換光學元件31產生之 波長532nm之二次諧波與穿透過波長轉換光學元件31之波長1064nm之基 本波，用以藉由和頻產生(SFG：Sum Frequency Generation)產生放大光之三次諧波的非線形光學結晶。作為波長轉換光學元件32，可使用LBO結晶及BBO結晶、CLBO(CsLiB6O10)結晶等。射入波長轉換光學元件32之放大光之基本波及二次諧波在穿透此光學元件之過程進行波長轉換，產生波長為355nm之三次諧波。於波長轉換部3之輸出段設有將放大光之三次諧波波長355nm之紫外光從波長轉換部輸出、並除去較此波長長之光的分離元件(未圖示)。據此，射入波長轉換部3之放大光即被波長轉換光學元件31、32波長轉換，而從脈衝雷射裝置輸出放大光之三次諧波波長355mm之脈衝光(紫外光)Lv。
控制部8，具備脈衝控制電路80、雷射光源驅動電路81、 強度調變器驅動電路82、光纖放大器驅動電路83等而構成。脈衝控制電路80以時脈為基準，根據外部輸入之驅動資訊(例如光脈衝之重複週期及脈衝寬度、輸出光之功率等)對各驅動電路輸出既定波形之控制訊號。雷射光源驅動電路81，根據從脈衝控制電路80輸出之控制訊號生成適應雷射光源11之驅動之訊號位準之雷射光源驅動訊號，以驅動雷射光源11。強度調變器驅動電路82根據從脈衝控制電路80輸出之控制訊號，生成適應EO強度調變器12之驅動之訊號位準之強度調變器驅動訊號，以驅動強度調變器12。光纖放大器驅動電路83根據從脈衝控制電路80輸出之控制訊號，生成適應激勵光源21b之驅動之訊號位準之激勵光源驅動訊號，以驅動激勵光源21b。
如以上概述之方式構成之脈衝雷射裝置LS，針對從雷射光 產生部1輸出之脈衝光以控制部8進行之控制，詳細說明如下。於脈衝雷 射裝置LS中，控制部8，在設穿透EO強度調變器12之雷射光之穿透率為最小時施加於EO強度調變器之電壓為V0、從電壓V0至雷射光之穿透率為最大之電壓為Vπ時，從強度調變器驅動電路82將電壓以V0為基準、2Vπ變化之強度調變器驅動訊號輸出至EO強度調變器12以使之輸出脈衝光。 例如，此驅動訊號係在電壓V0與V0+2Vπ之間變化之驅動訊號、或在電壓V0與V0-2Vπ之間變化之驅動訊號等。以電壓V0為基準在包含電壓2Vπ之大小(亦即、V0+2Vπ或V0-2Vπ)之電壓範圍對EO強度調變器施加電壓即可。又，從電壓V0至穿透率為最大之電壓Vπ，亦可稱為半波長電壓。藉由使施加於EO強度調變器12之電壓以V0為基準進行2Vπ變化，即能切出從雷射光源11輸出之光之一部分以產生光脈衝一事，已參照圖1及圖2說明如上。因此，以下針對控制部8進行之具體的控制形態，參照圖面加以說明。
(第1控制形態)
用以說明控制部8之第1控制形態之時間圖顯示於圖4。圖4(a)係從雷射光源驅動電路81輸出至雷射光源11之雷射光源驅動訊號之ON/OFF狀態(從雷射光源11輸出之雷射光之ON/OFF狀態)、(b)係從強度調變器驅動電路82輸出至EO強度調變器12之強度調變器驅動訊號之電壓狀態、(c)係從EO強度調變器12輸出之光之狀態。
於第1控制形態，控制部8以在從雷射光產生部1輸出脈衝 光之期間中、雷射光持續射入EO強度調變器12之方式驅動雷射光源11，從雷射光源11輸出雷射光(a)。控制部8，以頻率f、電壓在V0與V0+2Vπ之間週期性變化之強度調變器驅動訊號驅動EO強度調變器12(b)。圖4 中，作為從強度調變器驅動電路82輸出之強度調變器驅動訊號之一例，例示了正弦波狀之訊號。此時從EO強度調變器12輸出之光，係光脈衝以頻率2f重複之脈衝光(一併參照圖2)。此外，與強度調變器驅動訊號之電氣脈衝波形與光脈衝波形為1：1對應之習知光脈衝產生方法相較，可產生時間寬為1/2以下之光脈衝。
控制部8係構成為可透過例如按鍵輸入或刻度(dial)設定 等方式，在適當範圍調整設定強度調變器驅動訊號之頻率f。因此，可藉由強度調變器驅動訊號之頻率調整，調整施加於EO強度調變器12之電壓在V0與2Vπ之間變化之遷移時間，即此調整光脈衝之時間寬。
以上，作為強度調變器驅動訊號之一例雖係顯示波形為正弦 波狀之訊號，但強度調變器驅動訊號只要是電壓以V0為基準進行2Vπ變化者即可。圖5及圖6中，分別顯示了以和圖4不同波形之強度調變器驅動訊號驅動EO強度調變器12之情形時的時間圖。圖5為三角波之情形、圖6則為矩形波之情形。此外，為便於理解，圖6中係將矩形波之上升/下降以較緩和(將波形射為梯形)之方式表示。兩圖之(a)、(b)、(c)與圖4之(a)、(b)、(c)相同樣，(a)係雷射光源驅動訊號之ON/OFF狀態(從雷射光源11輸出之雷射光之ON/OFF狀態)、(b)係強度調變器驅動訊號之電壓狀態、(c)係從EO強度調變器12輸出之光之狀態。
由圖5及圖6可知，與強度調變器驅動訊號之波形為正弦波 之情形時同樣的，相對於強度調變器驅動訊號之頻率f係以2倍頻率2f產生光脈衝。另一方面，當對比圖4~圖6之各(c)時，從EO強度調變器12輸出之光脈衝之脈衝波形、特別是光脈衝之時間寬(脈衝寬度)是相異 的。例如，在強度調變器驅動訊號之波形(訊號波形)為三角波之情形時，脈衝寬度較訊號波形為正弦波之情形時略大。另一方面，在訊號波形為矩形波之情形時，脈衝寬度較訊號波形為正弦波之情形時大幅變小。
其理由如下。首先，在訊號波形為三角波之情形時，施加至 EO強度調變器12之電壓從V0變化至2Vπ之遷移時間與正弦波之情形相同。然而，於EO強度調變器12，夾著穿透率為最大時之電壓Vπ之區域之訊號傾斜在正弦波與三角波時不同，在0.5Vπ~1.5Vπ間之變化時間，正弦波較三角波大(長)。因此，脈衝寬度在訊號波形為三角波之情形時較正弦波之情形略大。在強度調變器驅動訊號之波形為矩形波之情形時，電壓從V0變化至2Vπ之遷移時間及在0.5Vπ~1.5Vπ間之變化時間，皆大幅的小於正弦波。因此，脈衝寬度在訊號波形為矩形波及梯形波之情形時大幅的小於正弦波之情形。
由以上說明可理解，從EO強度調變器12輸出之光脈衝之 脈衝寬度，不僅可藉由強度調變器驅動訊號之頻率(重複週期)、亦能藉由變化其訊號波形來加以調整設定。因此，於控制部8，藉由將強度調變器驅動訊號作成可從複數個訊號波形加以選擇，即能調整設定光脈衝之脈衝寬度。
又，在將強度調變器驅動訊號之訊號波形作成矩形波之情形 時，藉由將電壓從V0變化至2Vπ之遷移時間、亦即矩形波中之上升/下降時間做成可調整，亦能進行光脈衝之脈衝寬度的調整設定。此場合，光脈衝之脈衝寬度，可與強度調變器驅動訊號之頻率獨立的另外任意設定。例如，將頻率定為100MHz(重複週期10nsec)之矩形波狀之強度調變器驅動 訊號中，藉由調整上升/下降時間，即能以數十~數百psec程度之時間寬任意的調整設定光脈衝之脈衝寬度。發明人等，成功的在簡易的實驗中產生了脈衝寬度25~100psec之光脈衝。此脈衝寬度(25psec)係以同樣的裝置構成藉習知脈衝光產生方法產生光脈衝之情形時之最小脈衝寬度的約1/4。
又，作為產生脈衝寬度小之光脈衝之其他手法，有利用半導 體雷射之增益切換(gain switching)動作之光脈衝產生方法。然而，此手法除了不易獲得無旁瓣之漂亮波形之光脈衝外，亦有產生之光之光譜帶寬過寬的問題。於本發明之脈衝光產生方法，可藉由控制強度調變器驅動訊號之波形輕易的控制光脈衝之波形，且輸出光譜帶寬接近傅立葉極限之窄帶寬之脈衝光。
根據如上說明之控制形態之脈衝雷射裝置，能以在先前技術 欄所說明之習知脈衝雷射裝置相同之簡單的裝置構成，容易的產生光譜帶寬窄、時間寬小的脈衝光。
(第2控制形態)
其次，參照圖7及圖8說明控制部8之第2控制形態。於此控制形態，雷射光源11與EO強度調變器12係以控制部8加以同步控制，藉由使相對雷射光源11之光輸出為ON狀態之強度調變器驅動訊號之電壓2Vπ變化之時序相對變化，在強度調變器驅動訊號之上升時及下降時之任一方中，EO強度調變器12切出雷射光之一部分。圖7及圖8之(a)、(b)、(c)與圖4~圖6相同，(a)為雷射光源驅動訊號之ON/OFF狀態、(b)為強度調變器驅動訊號之電壓、(c)為從EO強度調變器12輸出之光之狀態。
首先，參照圖7說明本控制形態之第1態樣。於本態樣，雷 射光源11及EO強度調變器12係藉由控制部8以相同重複週期進行ON/OFF控制。例如，從雷射光源驅動電路81對雷射光源11輸出重複週期10nsec(頻率100MHz)、ON時間1nsec程度之雷射光源驅動訊號(圖7(a))，以從雷射光源11輸出與雷射光源驅動訊號大致相同波形之脈衝狀雷射光。此外，從強度調變器驅動電路82將重複週期10nsec、電壓V0+2Vπ之時間為1nsec程度之矩形波狀之強度調變器驅動訊號輸出至EO強度調變器12(圖7(b))。不過，由圖7(a)(b)可知，雷射光源11為ON之時序、與EO強度調變器12之施加電壓為V0+2Vπ之時序，是相對錯開的。
控制部8設定雷射光源驅動訊號與強度調變器驅動訊號之 相對時序，以使雷射光源11之光輸出ON時強度調變器驅動訊號之電壓從V0變化至V0+2Vπ，雷射光源11之光輸出OFF時強度調變器驅動訊號之電壓從V0+2Vπ回到V0。具體而言，係將從脈衝控制電路80輸出至雷射光源驅動電路81之控制訊號、與從脈衝控制電路80輸出至強度調變器驅動電路82之控制訊號之時序設定成如圖所示。此時，從EO強度調變器12輸出重複週期10nsec、脈衝寬度為例如25psec之光脈衝週期性重複之脈衝光。此脈衝光，僅以強度調變器驅動訊號中訊號波形上升時切出之光脈衝構成。
圖8係本控制形態中之第2態樣的時間圖。本態樣，從圖7(a)(b)與圖8(a)(b)之對比明顯可知，係將雷射光源11為ON時之時序、與EO強度調變器12之施加電壓2Vπ變化之時序之關係，作成與圖7之例相反的構成例。
亦即，本態樣中，控制部8設定雷射光源驅動訊號與強度調 變器驅動訊號之相對的時序，以使雷射光源11之光輸出OFF時強度調變器驅動訊號之電壓從V0變化至V0+2Vπ、雷射光源之光輸出ON時強度調變器驅動訊號之電壓從V0+2Vπ回到V0。具體而言，係以從脈衝控制電路80輸出至雷射光源驅動電路81及強度調變器驅動電路82之2個控制訊號之時序加以設定。此時，從EO強度調變器12輸出重複週期10nsec、脈衝寬度為例如25psec之光脈衝週期性重複之脈衝光。此脈衝光僅以強度調變器驅動訊號中之訊號波形下降時切出之光脈衝構成。
一般而言，以簡單電路構成之驅動電源生成訊號波形為矩形 波之驅動訊號之情形時，重複輸出形狀相同之矩形波是比較容易，而另一方面，使各矩形波中之上升部分之波形(上升時間)與下降部分之波形(下降時間)相同則較困難。因此，如圖7及圖8所示，若根據在強度調變器驅動訊號之訊號波形中之上升時及下降時之任一方，由EO強度調變器12切出雷射光之一部分之構成的話，即能以和習知脈衝雷射裝置相同之簡單的裝置構成，輸出脈衝寬度小、且僅以脈衝波形均勻之光脈衝構成之脈衝光。
又，亦可利用上述訊號波形中之上升時與下降時變化時間之 差異，於控制部8作成可選擇設定在上升時輸出脈衝光之情形與在下降時輸出脈衝光之情形，藉此選擇脈衝寬度不同之脈衝光加以輸出。
(第3控制形態)
其次，參照圖9說明控制部8之第3控制形態。於此控制形態，與上述第2控制形態同樣的，雷射光源11與EO強度調變器12係被同步控制，藉由使雷射光源11之光輸出為ON狀態與強度調變器驅動訊號之電壓進行 2Vπ變化之時序相對變化，據以控制從EO強度調變器12輸出之脈衝光之ON/OFF。圖9(I)顯示脈衝光為ON狀態、(II)則顯示脈衝光為OFF狀態。兩圖中(a)、(b)、(c)與圖4~圖8相同，(a)為雷射光源驅動訊號之ON/OFF狀態、(b)為強度調變器驅動訊號之電壓、(c)為從EO強度調變器12輸出之光之狀態。
雷射光源11及EO強度調變器12係以相同重複週期被ON /OFF控制。例如，從控制部8對雷射光源11輸出重複週期10nsec、ON時間1nsec程度之雷射光源驅動訊號，以從雷射光源11輸出與雷射光源驅動訊號大致相同波形之脈衝狀雷射光。此外，從控制部8將重複週期10nsec、電壓V0+2Vπ之時間為1nsec程度之強度調變器驅動訊號輸出至EO強度調變器12。
從EO強度調變器12輸出脈衝光之情形時(脈衝光ON之 場合)，控制部8係進行在雷射光源11之光輸出為ON時強度調變器驅動訊號之電壓以V0為基準進行2Vπ變化、在雷射光源11之光輸出為OFF時強度調變器驅動訊號之電壓回到V0之控制。具體而言，係藉由從脈衝控制電路80輸出至雷射光源驅動電路81及強度調變器驅動電路82之2個控制訊號之時序加以設定。例如圖9(I)所示，控制部8設定雷射光源驅動訊號與強度調變器驅動訊號之相對時序，以在雷射光源11之光輸出為ON時強度調變器驅動訊號之電壓從V0變化至V0+2Vπ、在雷射光源11之光輸出為OFF時強度調變器驅動訊號之電壓從V0+2Vπ回到V0。此時，從EO強度調變器12係輸出重複週期為10nsec、脈衝寬度為例如25psec之光脈衝週期性重複之脈衝光。
從EO強度調變器12不輸出脈衝光之情形時(脈衝光OFF 之場合)，如圖9(II)所示，控制部8偏置(offset)設定雷射光源驅動訊號與強度調變器驅動訊號之相對時序，以在雷射光源11之光輸出為ON時強度調變器驅動訊號之電壓不變化、而在雷射光源11之光輸出為OFF時強度調變器驅動訊號之電壓以V0為基準進行2Vπ變化。具體而言，係藉由從脈衝控制電路80輸出至雷射光源驅動電路81及強度調變器驅動電路82之2個控制訊號之時序加以設定。此時，從EO強度調變器12不輸出脈衝光。
如上所述，由於脈衝光之ON/OFF，由於僅需變化從脈衝 控制電路80輸出至雷射光源驅動電路81及強度調變器驅動電路82之2個控制訊號之相對時序即能實現，因此能以光脈衝之1脈衝單位高速的進行脈衝光之ON/OFF。從而，根據此種控制形態，即能以使2個驅動訊號之相對時序變化的簡單手法，高速的進行從EO強度調變器12輸出之脈衝光之ON/OFF。
又，以上說明之實施形態中，雖係在產生光脈衝時，使施加 於EO強度調變器12之電壓以V0為基準進行2Vπ變化，但施加電壓之變化量可以是2nVπ(n為1以上之整數)。亦即，本實施形態雖係說明n=1之情形，但n亦可以是2以上。此外，以上所說明之實施形態，雖係例示從雷射光產生部1輸出波長1064nm之種子光，經波長轉換部3之二個波長轉換光學元件31、32波長轉換後輸出波長355nm之紫外光的構成，但種子光之波長頻帶及波長轉換光學元件之數量及配置、輸出光之波長等皆可任意設定，適用於公知之各種構成。
以上說明之脈衝雷射裝置LS，不僅小型輕量且易於操作， 非常適合應用於曝光裝置及光造形裝置等之光加工裝置、光罩及晶圓等之檢査裝置、顯微鏡及望遠鏡等之觀察裝置、測距儀及形狀測定器等之測定裝置、光治療裝置等之系統。
作為具備脈衝雷射裝置LS之系統的第1適用例，針對於半 導體製造及液晶面板製造之微影製程所使用之曝光裝置，參照顯示其構成概要之圖10說明如下。曝光裝置500，原理上與照相製版相同，將精密描繪在石英玻璃製光罩513之元件圖案，以光學方式投影於塗有光阻劑之半導體晶圓或玻璃基板等之曝光對象物515。
曝光裝置500，具備：上述脈衝雷射裝置LS、照明光學系 502、保持光罩513之光罩支承台503、投影光學系504、保持曝光對象物515之曝光對象物支承桌台505、以及使曝光對象物支承桌台505在水平面內移動之驅動機構506而構成。照明光學系502由複數個透鏡群構成，將從脈衝雷射裝置LS輸出之脈衝光照射於被保持在光罩支承台503之光罩513。投影光學系504亦由複數個透鏡群構成，將穿透過光罩513之光投影於曝光對象物支承桌台上之曝光對象物515。
於曝光裝置500，從脈衝雷射裝置LS輸出之脈衝光輸入照 明光學系502，經調整為既定光束之脈衝光照射於被保持在光罩支承台503之光罩513。通過光罩513之光具有描繪在光罩513之元件圖案之像，此光透過投影光學系504照射於被保持在曝光對象物支承桌台505之曝光對象物515之既定位置。據此，光罩513之元件圖案之像即以既定倍率被成像曝光在半導體晶圓或液晶面板等之曝光對象物515上。
作為具備脈衝雷射裝置LS之系統的第2適用例，針對使用 可變成形光罩之曝光裝置，參照顯示其構成構成之圖11說明如下。此曝光裝置550，除取代光罩而具備可變成形光罩之點外，基本上與上述第1構成形態之曝光裝置500相同，將以可變成形光罩生成之任意圖案之像以光學方式投影轉印至塗有光阻劑之玻璃基板或半導體晶圓等之曝光對象物565(例如，參照本申請人之日本專利第5211487號公報、特開2012-54500號公報、特開2011-49296號公報等)。
曝光裝置550，具備：上述脈衝雷射裝置LS、照明光學系 552、可變成形光罩563、投影光學系554、保持曝光對象物565之曝光對象物支承桌台555、以即使曝光對象物支承桌台555在水平面內移動之驅動機構556而構成。照明光學系552由複數個透鏡群構成，將從脈衝雷射裝置LS輸出之脈衝光透過反射鏡(mirror)553照射於可變成形光罩563。投影光學系554亦由複數個透鏡群構成，將透過可變成形光罩563生成之任意圖案之光投影於被保持在曝光對象物支承桌台555之曝光對象物565。
可變成形光罩563具有複數個可動反射鏡而能生成任意圖 案之反射光，例如圖12所示，非常適合使用可動反射鏡563a二維排列成m行×n列之DMD(Digital Micromirror Device或Deformable Micromirror Device)。如圖13中放大DMD之一部分的立體圖所示，各可動反射鏡563a、563a、…係設置成能分別獨立繞延伸於與射入出面正交之方向之軸J旋動，以圖示省略之DMD驅動裝置將各可動反射鏡切換控制在ON位置與OFF位置之間。
在可動反射鏡563a被設定於ON位置時，從照明光學系552 射出而於該可動反射鏡563a反射之光，射入投影光學系554而成像在曝光 對象物565之曝光面。另一方面，在可動反射鏡563a被設定於OFF位置時，從照明光學系552射出而於該可動反射鏡563a反射之光，不射入投影光學系554而被設在光路上之擋板(damper)吸收。因此，藉由將既定座標位置之可動反射鏡設定於ON位置、將其他座標位置之可動反射鏡設定於OFF位置，即能生成任意圖案之光加以曝光(參照前述專利等)。
於曝光裝置550，從脈衝雷射裝置LS輸出之脈衝光輸入照 明光學系552，經調整為既定光束之脈衝光透過反射鏡553照射於可變成形光罩563。射入可變成形光罩563之光被轉換為既定圖案射入投影光學系554，照射於被保持在曝光對象物支承桌台555之曝光對象物565之既定位置。據此，對應曝光圖案之曝光用光即以既定倍率在半導體晶圓或液晶面板等之曝光對象物515上成像。
以上說明之構成形態之曝光裝置500、550具備脈衝雷射裝 置LS作為光源。因此，能以時間寬小之脈衝光提供高曝光精度之曝光裝置。
作為具備脈衝雷射裝置LS之系統的第3適用例，針對直接 描繪式之曝光裝置，參照圖14說明如下。此曝光裝置570，係藉由偏向手段使從脈衝雷射裝置輸出之脈衝光偏向而在曝光對象物585上掃描，據以將預先設定之任意圖案之像直接描繪在曝光對象物。本構成例中，作為偏向手段係例示使用多邊反射鏡(polygon mirror)之構成。
曝光裝置570，具備：上述脈衝雷射裝置LS、整形光學系 572、多邊反射鏡583、對物光學系574、保持曝光對象物585之曝光對象物支承桌台575、以及使曝光對象物支承桌台575在水平面內移動之驅動機構576而構成。整形光學系572由包含準直透鏡之複數個透鏡群構成，將從脈 衝雷射裝置LS輸出之脈衝光予以整形、並透過反射鏡573使之射入多邊反射鏡583。多邊反射鏡583為旋轉多面鏡，圖14中顯示了俯視下正六角形之反射鏡藉由反射鏡驅動機構驅動繞與紙面正交之軸旋轉之構成。對物光學系574由f θ透鏡或聚光透鏡等之複數個透鏡群構成，將以多邊反射鏡583掃描之脈衝光成像在被保持於曝光對象物支承桌台575之曝光對象物585。 曝光對象物支承桌台575使曝光對象物585往與多邊反射鏡583之脈衝光之掃描方向正直之方向(圖中與紙面正交之方向)移動。
脈衝雷射裝置LS、多邊反射鏡583及曝光對象物支承桌台 575係由圖示省略之控制裝置控制其作動。於控制裝置預先設定儲存有將描繪於曝光對象物585之圖案之資料，控制裝置視設定之圖案之資料，控制脈衝雷射裝置LS、多邊反射鏡583及曝光對象物支承桌台575之作動。據此，即於被保持在曝光對象物支承桌台575之曝光對象物585曝光形成預先設定之圖案之像。
脈衝雷射裝置LS可產生任意圖案之脈衝光，且能以構成脈 衝光之光脈衝單位高速的進行ON/OFF控制。因此，能高精度的控制在不使用光罩而以脈衝光直接描繪之本構成形態般之曝光裝置中特別重要之脈衝光，實現高精度之曝光。
又，於實施形態中作為偏向手段之一例，雖係顯示了使從脈 衝雷射裝置LS輸出之脈衝光在曝光對象物585上掃描於單軸方向之多邊反射鏡583，但偏向手段亦可使用其他構成。例如，可取代多邊反射鏡583使用電鏡(galvanomirror)、或將2個電鏡於正交之二軸方向將以組合以使從脈衝雷射裝置LS輸出之脈衝光，於曝光對象物585上掃描於二軸方向。
其次，作為具備脈衝雷射裝置LS之系統的第4適用例，針 對於光罩及液晶面板、晶圓等(被檢測物)之檢査步驟中使用之檢査裝置，參照顯示其構成構要之圖15加以說明。圖15中所示之檢査裝置600，非常適合使用於描繪在光罩等具有光穿透性之被檢測物613之微細元件圖案之檢査。
檢査裝置600，具備：上述脈衝雷射裝置LS、照明光學系 602、保持被檢測物613之被檢測物支承台603、投影光學系604、檢測來自被檢測物613之光之TDI(Time Delay Integration)感測器615、以及使被檢測物支承台603在水平面內移動之驅動機構606而構成。照明光學系602由複數個透鏡群構成，將從脈衝雷射裝置LS輸出之脈衝光調整為既定光束後照射於被保持在被檢測物支承台603之被檢測物613。投影光學系604亦由複數個透鏡群構成，將穿透過被檢測物613之光投影於TDI感測器615。
於此種構成之檢査裝置600，從脈衝雷射裝置LS輸出之脈 衝光輸入照明光學系602，經調整為既定光束之脈衝光照射於被保持在被檢測物支承台603之光罩等之被檢測物613。來自被檢測物613之光(本構成例中為穿透光)，具有描繪在被檢測物613之元件圖案之像，此光透過投影光學系604被投影成像在TDI感測器615。此時，藉由驅動機構606之被檢測物支承台603之水平移動速度、與TDI感測器615之轉送時脈係被同步控制。
因此，被檢測物613之元件圖案之像即被TDI感測器615檢 測，藉由比較以此方式檢測之被檢測物613之檢測影像與預先設定之既定參照影像，特定出描繪在被檢測物之微細圖案之缺陷。又，在被檢測物613 係晶圓等之不具有光穿透性之情形時，藉由使來自被檢測物之反射光射入投影光學系604後導向TDI感測器615，即能同樣構成。
此種構成形態之檢査裝置600，作為光源具備脈衝雷射裝置LS。因此，能提供以時間寬小之脈衝光高精度檢査之檢査裝置。

Claims (14)

  1. 一種脈衝光之產生方法，係將從雷射光源輸出之雷射光以強度調變型電氣光學調變器切出以使之產生脈衝光，其特徵在於：在將穿透該電氣光學調變器之該雷射光之穿透率為最小時施加於該電氣光學調變器之電壓設為V0、該雷射光之穿透率為最大時施加於該電氣光學調變器之電壓與電壓V0間之電壓之大小設為Vπ時，在該雷射光源之光輸出為ON時，以施加於該電氣光學調變器之電壓為以電壓V0為基準2Vπ變化之驅動訊號來驅動該電氣光學調變器，使之產生該脈衝光；在該雷射光源之光輸出為OFF時，以施加於該電氣光學調變器之電壓從該變化2Vπ之狀態回到該電壓V0之驅動訊號來驅動該電器光學調變器。
  2. 如申請專利範圍第1項之脈衝光之產生方法，其中，該脈衝光之時間寬，係藉由調整該驅動訊號中之電壓2Vπ變化之遷移時間來加以設定。
  3. 如申請專利範圍第1項之脈衝光之產生方法，其中，該脈衝光之時間寬，係藉由調整該驅動訊號中之電壓之0.5Vπ與1.5Vπ間之變化時間來加以設定。
  4. 一種脈衝雷射裝置，具備輸出雷射光之雷射光源、與根據從控制部輸出之驅動訊號切出從該雷射光源輸出之雷射光以輸出脈衝光之強度調變型電氣光學調變器，其特徵在於：在將穿透該電氣光學調變器之該雷射光之穿透率為最小時施加於該電氣光學調變器之電壓設為V0、該雷射光之穿透率為最大時施加於該電氣光學調變器之電壓與電壓V0間之電壓之大小設為Vπ時， 該控制部，在該雷射光源之光輸出為ON時，將施加於該電氣光學調變器之電壓為以電壓V0為基準2Vπ變化之驅動訊號輸出至該電氣光學調變器，使之輸出該脈衝光；在該雷射光源之光輸出為OFF時，將施加於該電氣光學調變器之電壓從該變化2Vπ之狀態回到該電壓V0之驅動訊號輸出至該電氣光學調變器。
  5. 如申請專利範圍第4項之脈衝雷射裝置，其中，該控制部係構成為可調整設定該驅動訊號中之電壓2Vπ變化之遷移時間。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之脈衝雷射裝置，其中，該控制部係構成為可調整設定該驅動訊號中之電壓之0.5Vπ與1.5Vπ間之變化時間。
  7. 如申請專利範圍第4或5項之脈衝雷射裝置，其中，該控制部係控制在電壓進行2Vπ變化之該驅動訊號之上升時及下降時中之任一方時，該電氣光學調變器切出雷射光以輸出該脈衝光。
  8. 如申請專利範圍第4或5項之脈衝雷射裝置，其中，從該雷射光源輸出之雷射光係以既定重複週期重複進行光輸出為ON狀態與OFF狀態的週期訊號；該驅動訊號係以該既定重複週期重複進行電壓重複電壓V0之狀態與2Vπ變化之狀態的週期訊號；該控制部，係構成為使該驅動訊號之電壓對該光輸出為ON狀態進行2Vπ變化之時序相對變化，據以在該驅動訊號之上升時及下降時中之任一方該電氣光學調變器切出雷射光之一部分，以該既定重複週期輸出脈衝光。
  9. 如申請專利範圍第4或5項之脈衝雷射裝置，其中，從該雷射光源輸出之雷射光係以既定重複週期重複進行光輸出為ON狀態與OFF狀態的 週期訊號；該驅動訊號係以該既定重複週期重複進行電壓重複該電壓V0之狀態與2Vπ變化之狀態的週期訊號；該控制部係構成為使該驅動訊號之電壓對該光輸出為ON狀態進行2Vπ變化之時序相對變化，據以控制從該電氣光學調變器輸出之脈衝光之ON/OFF。
  10. 如申請專利範圍第4或5項之脈衝雷射裝置，其具備：放大器，用以放大從該電氣光學調變器輸出之脈衝光；以及波長轉換光學元件，用以對經該放大器放大之雷射光進行波長轉換。
  11. 一種曝光裝置，具備：如申請專利範圍第10項之脈衝雷射裝置；光罩支承部，係保持形成有既定曝光圖案之光罩；曝光對象物支承部，用以保持曝光對象物；照明光學系，係將從該脈衝雷射裝置輸出之脈衝光照射於被保持在該光罩支承部之光罩；以及投影光學系，係將穿透過該光罩之光投影於被保持在該曝光對象物支承部之曝光對象物。
  12. 一種曝光裝置，具備：如申請專利範圍第10項之脈衝雷射裝置；可變成形光罩，具有複數個可動反射鏡可生成任意圖案之光；曝光對象物支承部，供保持曝光對象物；照明光學系，係將從該脈衝雷射裝置輸出之脈衝光照射於該可變成形 光罩；以及投影光學系，係將透過該可變成形光罩生成之該任意圖案之光投影於被保持於該曝光對象物支承部之曝光對象物。
  13. 一種曝光裝置，具備：如申請專利範圍第10項之脈衝雷射裝置；曝光對象物支承部，供保持曝光對象物；偏向手段，使從該脈衝雷射裝置輸出之脈衝光偏向，以使之在被保持於該曝光對象物支承部之曝光對象物上掃描；以及對物光學系，係使被該偏向手段偏向之光成像在該曝光對象物。
  14. 一種檢查裝置，具備：如申請專利範圍第10項之脈衝雷射裝置；被檢測物支承部，供保持被檢測物；照明光學系，將從該脈衝雷射裝置輸出之脈衝光照射於被保持在該被檢測物支承部之被檢測物；以及投影光學系，係將來自該被檢測物之光投影於檢測器。
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