WO2018061210A1 - レーザ装置 - Google Patents

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WO2018061210A1
WO2018061210A1 PCT/JP2016/079158 JP2016079158W WO2018061210A1 WO 2018061210 A1 WO2018061210 A1 WO 2018061210A1 JP 2016079158 W JP2016079158 W JP 2016079158W WO 2018061210 A1 WO2018061210 A1 WO 2018061210A1
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laser
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浩孝 宮本
若林　理
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ギガフォトン株式会社
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    • 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
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/136—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/137—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity for stabilising of frequency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
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    • H01S3/08004—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
    • H01S3/08009—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection using a diffraction grating
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    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
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    • H01S3/2251—ArF, i.e. argon fluoride is comprised for lasing around 193 nm
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    • H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
    • H01S3/2256—KrF, i.e. krypton fluoride is comprised for lasing around 248 nm

Definitions

  • the present disclosure relates to a laser device, and particularly relates to a discharge excitation type laser device.
  • the semiconductor exposure apparatus As semiconductor integrated circuits are miniaturized and highly integrated, improvement in resolving power is demanded in semiconductor exposure apparatuses.
  • the semiconductor exposure apparatus is simply referred to as “exposure apparatus”. For this reason, the wavelength of light output from the light source for exposure is being shortened.
  • a gas laser device As a light source for exposure, a gas laser device is used instead of a conventional mercury lamp.
  • a gas laser apparatus for exposure a KrF excimer laser apparatus that outputs ultraviolet light with a wavelength of 248 nm and an ArF excimer laser apparatus that outputs ultraviolet light with a wavelength of 193 nm are used.
  • the spectral line width in natural oscillation of KrF and ArF excimer laser devices is as wide as about 350 to 400 pm, the chromatic aberration of laser light (ultraviolet light) projected on the wafer by the projection lens on the exposure device side is generated, resulting in high resolution. descend. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser light output from the gas laser device until the chromatic aberration becomes negligible.
  • the spectral line width is also called the spectral width.
  • a narrow band module (Line Narrow) Module) having a narrow band element is provided in the laser resonator of the gas laser device, and the narrow band of the spectral width is realized by this narrow band module.
  • the band narrowing element may be an etalon, a grating, or the like.
  • Such a laser device having a narrowed spectral width is called a narrow-band laser device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 2003-518757
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-127651
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-070029
  • Patent Document 4 Japanese Patent No. 4358052
  • Patent Document 5 Japanese Patent No. 3590524 Gazette
  • a laser apparatus is a laser apparatus that receives a signal indicating a target wavelength from an external apparatus and controls the center wavelength of laser light to be output.
  • a laser chamber including a pair of discharge electrodes, A first wavelength dispersion element that wavelength-disperses in a direction orthogonal to the discharge direction between the discharge electrodes; a second wavelength dispersion element that wavelength-disperses in a direction parallel to the discharge direction between the pair of discharge electrodes; An optical element that corrects chromatic dispersion caused by the chromatic dispersion element, a first actuator that drives the first chromatic dispersion element, a second actuator that drives the optical element, and the first actuator.
  • a control unit that controls the wavelength to approach the target wavelength and controls the second actuator to correct the chromatic dispersion by the second chromatic dispersion element.
  • a laser apparatus is a laser apparatus that receives a signal indicating a target wavelength from an external apparatus and controls the center wavelength of laser light to be output.
  • a first wavelength dispersion element that wavelength-disperses in a direction perpendicular to the discharge direction between the discharge electrodes
  • a second wavelength dispersion element that wavelength-disperses in a direction parallel to the discharge direction between the pair of discharge electrodes
  • a control unit that controls the second actuator so as to correct the chromatic dispersion caused by the second chromatic dispersion element.
  • a laser apparatus is a laser apparatus that receives a signal indicating a target wavelength from an external apparatus and controls a center wavelength of laser light to be output.
  • a first wavelength dispersion element that performs wavelength dispersion in a direction perpendicular to the discharge direction between the discharge electrodes of the first and second discharge electrodes, and a beam diameter of laser light that is emitted from the laser chamber and travels away from the laser chamber.
  • a beam expander including a plurality of lenses, a first actuator for driving the first chromatic dispersion element, and a second actuator for changing the distance between the plurality of lenses. And the first actuator is controlled so that the center wavelength of the laser light approaches the target wavelength, and the second actuator is And a control unit for controlling so as to correct the chromatic dispersion by.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing a laser device according to a comparative example.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the laser device according to the comparative example.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the problem of the laser device according to the comparative example.
  • FIG. 4 is a side view schematically showing the laser apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a control process by the control unit of the apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the alignment control process during the control process shown in FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the wavelength control process during the control process shown in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a part of the laser apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a front view illustrating a part of the laser apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a part of the laser apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a front view illustrating a part of the laser apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a side view schematically showing the laser apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a side view showing a lens used in the laser apparatus of FIG.
  • FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the specifications of a lens used in the laser device.
  • FIG. 15 is a flowchart showing alignment control processing in the laser apparatus of FIG. FIG.
  • FIG. 16 is a side view schematically showing a laser device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a control process by the control unit of the apparatus of FIG.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the alignment control process during the control process shown in FIG.
  • a laser device receives a signal indicating a target wavelength from an external device and controls the center wavelength of laser light to be output.
  • a laser chamber including a pair of discharge electrodes and a discharge direction between the pair of discharge electrodes And a first wavelength dispersion element that performs wavelength dispersion in a direction perpendicular to the first wavelength dispersion element.
  • the laser device further corrects wavelength dispersion caused by the second wavelength dispersion element that disperses the wavelength in a direction parallel to the discharge direction between the pair of discharge electrodes, and the second wavelength dispersion element.
  • the optical element, the first actuator that drives the first wavelength dispersion element, the second actuator that drives the optical element, and the first actuator are controlled so that the center wavelength of the laser light approaches the target wavelength.
  • a control unit that controls the second actuator so as to correct the chromatic dispersion by the second chromatic dispersion element.
  • the laser device further includes a second wavelength dispersion element that performs wavelength dispersion in a direction parallel to the discharge direction between the pair of discharge electrodes, and a first actuator that drives the first wavelength dispersion element. And a second actuator that drives the second wavelength dispersion element, and the first actuator is controlled so that the center wavelength of the laser light approaches the target wavelength, and the second actuator is controlled by the second wavelength dispersion element. And a control unit that performs control so as to correct the chromatic dispersion caused by.
  • the laser apparatus further expands the beam diameter of the laser light that is emitted from the laser chamber and travels away from the laser chamber in a direction parallel to the discharge direction between the pair of discharge electrodes.
  • a beam expander including a plurality of lenses, a first actuator for driving the first wavelength dispersion element, a second actuator for changing the distance between the plurality of lenses, and the first actuator. And a control unit that controls the center wavelength to approach the target wavelength and controls the second actuator to correct the chromatic dispersion caused by the beam expander.
  • FIGS. 1 and 2 schematically show the configuration of a laser device according to a comparative example.
  • the laser apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is a narrow-band excimer laser apparatus as an example.
  • This laser apparatus includes a laser chamber 10, an output coupling mirror 15, optical path tubes 21a and 21b, and a narrow-band optical system 14.
  • the narrow-band optical system 14 and the output coupling mirror 15 constitute an optical resonator.
  • the laser chamber 10 is disposed in the optical path of the optical resonator.
  • the laser device may be a master oscillator that oscillates and outputs seed light incident on an amplifier (not shown).
  • FIG. 1 shows the internal configuration of the laser device viewed from a direction substantially perpendicular to the discharge direction between the pair of discharge electrodes 11a and 11b included in the laser chamber 10.
  • FIG. 2 the internal configuration of the laser device viewed from a direction substantially parallel to the discharge direction between the pair of discharge electrodes 11 a and 11 b and substantially perpendicular to the traveling direction of the laser beam output from the output coupling mirror 15. It is shown.
  • the traveling direction of the laser light output from the output coupling mirror 15, that is, the direction in which the optical path extends is defined as the Z direction.
  • This Z direction is the longitudinal direction of the discharge electrodes 11a and 11b.
  • the discharge direction between the pair of discharge electrodes 11a and 11b is a V direction perpendicular to the Z direction.
  • the direction perpendicular to both of these is defined as the H direction.
  • the ⁇ V direction may substantially coincide with the direction of gravity.
  • the laser chamber 10 is filled with a laser gas as a laser medium containing, for example, argon gas or krypton gas as a rare gas, fluorine gas as a halogen gas, neon gas as a buffer gas, and the like.
  • a laser gas as a laser medium containing, for example, argon gas or krypton gas as a rare gas, fluorine gas as a halogen gas, neon gas as a buffer gas, and the like.
  • Windows 10 a and 10 b are provided at both ends of the laser chamber 10.
  • the windows 10a and 10b are disposed so that amplified laser light is incident upon discharge excitation between the discharge electrodes.
  • the laser chamber 10 is supported by a holder 20.
  • the pair of discharge electrodes 11a and 11b are arranged in the laser chamber 10 as electrodes for exciting the laser medium by discharge.
  • a pulsed high voltage is applied to the pair of discharge electrodes 11a and 11b from a pulse power module (not shown).
  • the windows 10a and 10b are arranged such that the light incident surfaces and the HZ surfaces with respect to these windows are substantially parallel, and the light incident angle is substantially a Brewster angle.
  • the narrow-band optical system is sometimes referred to as a line narrowing module (LNM).
  • the narrow-band optical system 14 in this example includes at least one prism, a grating 14e, holders 16a to 16e, and a housing 12.
  • the at least one prism is the four prisms 14a to 14d that expand the beam in the H direction substantially perpendicular to the discharge direction.
  • Each of the four prisms 14a to 14d is made of calcium fluoride (CaF2) crystals.
  • CaF2 calcium fluoride
  • Each of the four prisms 14a-14d has two surfaces 18 and 19 through which the beam passes.
  • the prisms 14e is an shale grating in which a surface includes a highly reflective material and a large number of grooves are formed at predetermined intervals.
  • the prisms 14a to 14d and the grating 14e described above are the first wavelength dispersion element according to the viewpoint of the present disclosure that performs wavelength dispersion in a direction orthogonal to the discharge direction between the discharge electrodes 11a and 11b.
  • the housing 12 accommodates the prisms 14a to 14d, the grating 14e, and the holders 16a to 16e.
  • the prism 14a is supported by the holder 16a
  • the prism 14b is supported by the holder 16b
  • the prism 14c is supported by the holder 16c
  • the prism 14d is supported by the holder 16d
  • the grating 14e is supported by the holder 16e. Is done.
  • the holder 16c that supports the prism 14c can be rotated about an axis parallel to the V axis by the rotary stage 16f.
  • the rotary stage 16f constitutes a first actuator according to an aspect of the present disclosure.
  • the housing 12 is connected to the laser chamber 10 by an optical path tube 21a.
  • the inside of the optical path tube 21a and the inside of the housing 12 communicate with each other.
  • An inert gas introduction tube 12c is connected to the housing 12 at a position away from the optical path tube 21a.
  • An inert gas discharge pipe 21 c is connected to the optical path pipe 21 a at a position away from the housing 12. The inert gas is purged so as to be introduced into the housing 12 from the inert gas introduction pipe 12c and discharged from the inert gas discharge pipe 21c of the optical path pipe 21a.
  • a prism 30 and a high reflection mirror 31 constituting a V-direction beam expander are arranged in the optical path tube 21a.
  • the prism 30 is held by a holder 32, and the high reflection mirror 31 is held by a holder 33.
  • the high reflection mirror 31 is configured so that the optical path axis of the light beam emitted from the laser chamber 10 and incident on the prism 30 is substantially parallel to the optical path axis of the light beam emitted from the high reflection mirror 31.
  • the prism 30 is a second wavelength dispersion element according to the aspect of the present disclosure that performs wavelength dispersion in a direction parallel to the discharge direction between the discharge electrodes 11a and 11b.
  • the high reflection mirror 31 is an optical element according to the viewpoint of the present disclosure.
  • the output coupling mirror 15 is accommodated in the housing 13.
  • the output coupling mirror 15 is supported by a holder 17 inside the housing 13.
  • the surface of the output coupling mirror 15 on the laser chamber 10 side is coated with a partial reflection film, and the other surface is coated with a reflection suppression film.
  • the housing 13 is connected to the laser chamber 10 by an optical path tube 21b.
  • the inside of the optical path tube 21b and the inside of the housing 13 communicate with each other.
  • An inert gas introduction pipe and an inert gas discharge pipe (not shown) are connected to the inside of the optical path pipe 21b and the housing 13, and the inside is purged with the inert gas.
  • the light generated in the laser chamber 10 is emitted to the outside of the laser chamber 10 through the windows 10a and 10b.
  • the beam-like light emitted from the window 10 a of the laser chamber 10 is expanded in the beam diameter in the V direction by the prism 30, reflected by the high reflection mirror 31, and incident on the narrow-band optical system 14.
  • the beam-shaped light is sequentially expanded in the beam diameter in the H direction by the prisms 14a to 14d, and enters the grating 14e.
  • the beam-like light is referred to as “light beam B” and is indicated as “B” in the drawings.
  • the light beam B incident on the grating 14e from the prisms 14a to 14d is reflected by a plurality of grooves of the grating 14e and diffracted in a direction corresponding to the wavelength of the light.
  • the grating 14e is desirably arranged in a Littrow arrangement so that the incident angle of the light beam B incident on the grating 14e from the prisms 14a to 14d matches the diffraction angle of the diffracted light having a desired wavelength. As a result, the light beam B near the desired wavelength is returned to the laser chamber 10 via the prisms 14a to 14d.
  • the prisms 14a to 14d reduce the beam diameter in the H direction of the light beam B reflected and diffracted by the grating 14e, and return the light beam B to the discharge region of the laser chamber 10 through the window 10a.
  • the output coupling mirror 15 transmits and outputs part of the light beam B output from the window 10b of the laser chamber 10, reflects the remainder, and returns it to the laser chamber 10.
  • the light beam B emitted from the laser chamber 10 reciprocates between the narrow-band optical system 14 and the output coupling mirror 15, and is amplified each time it passes through the discharge space between the discharge electrodes 11a and 11b. And can oscillate.
  • This light beam B is pulsed light as an example, and is narrowed every time it is folded by the narrow-band optical system 14.
  • the linearly polarized light component in the H direction can be selected by the arrangement of the windows 10a and 10b and the coating of the prisms 14a to 14d.
  • the light thus amplified can be output as laser light from the output coupling mirror 15.
  • This laser beam may have a wavelength in the vacuum ultraviolet region. The wavelength of this laser light may be about 193.4 nm.
  • the oscillation wavelength of the laser beam can be controlled by changing the incident angle of the light beam B to the grating 14e by rotating the prism 14c as described above by the rotary stage 16f.
  • the beam diameter of the light beam B incident on the narrow-band optical system 14 is also expanded in the V direction by the V direction beam expander configured by the prism 30 and the high reflection mirror 31. Therefore, the energy density of the light beam B incident on each optical element of the narrow-band optical system 14 can be reduced. As a result, the distortion of the wavefront of the beam due to the heat generation of each optical element of the narrowband optical system 14 is reduced, and the spectral line width of the laser light output from this laser apparatus is stabilized.
  • the oscillation wavelength may be controlled to a desired value.
  • an excimer laser device for an exposure apparatus needs to control the oscillation wavelength in the range of 193.300 nm to 193.457 nm.
  • the refraction angle of the light beam B at the prism 30 changes when the oscillation wavelength is changed.
  • the pointing of the output laser beam changes in the V direction. This pointing or beam pointing is the optical path position of the output laser beam.
  • FIG. 3 schematically shows a state where the refraction angle of the light beam B changes.
  • the laser beam reciprocates about 6 times within the optical resonator, so that the pointing of the laser beam output from the optical resonator is shifted by a maximum of 2.63 rad. Table 1 below shows a change example of the laser beam path position in the V direction for each of the three oscillation wavelengths.
  • the sign of the position change is positive in the V direction and negative in the -V direction.
  • the beam profile of the output laser beam and the beam divergence that is, the divergence angle may change together with the beam pointing. These changes may adversely affect exposure performance and laser oscillation when the laser apparatus is used in an exposure apparatus.
  • FIG. 4 illustrates a laser apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the laser device of the present embodiment differs from the laser device of the comparative example shown in FIGS. 1 and 2 in the following points.
  • a beam splitter 35 that transmits a part of the light beam B output from the output coupling mirror 15 and reflects the remainder is provided.
  • a wavelength monitor 40 that detects the wavelength of the light beam B reflected by the beam splitter 35, a control unit 41 to which a signal indicating the target wavelength ⁇ t output from the exposure device 42 is input, and an electric micrometer 29 are provided.
  • An automatic tilt stage 43 is also provided.
  • the exposure device 42 is an external device according to an aspect of the present disclosure.
  • the wavelength monitor 40 is a spectroscope.
  • an etalon spectrometer including an image sensor that measures the radius of interference fringes generated by a monitor etalon may be used.
  • the electric micrometer 29 is connected to a holder 33 that holds the high reflection mirror 31, and the holder 33 and the electric micrometer 29 can automatically rotate in a direction indicated by an arrow R around an axis parallel to the H axis.
  • An inclined stage 43 is configured.
  • the control unit 41 receives a signal indicating the measurement wavelength ⁇ of the light beam B output from the wavelength monitor 40 and a signal indicating the target wavelength ⁇ t, and the automatic tilt stage 43 and the band narrowing according to these signals.
  • the drive of the rotary stage 16f of the optical system 14 is controlled.
  • the automatic tilt stage 43 is a second actuator according to an aspect of the present disclosure.
  • FIG. 5 shows a flow of control processing by the control unit 41.
  • the control unit 41 first sets the current wavelength ⁇ r to the initial value ⁇ 0 in step SP1.
  • the control unit 41 receives a signal indicating the target wavelength ⁇ t output from the exposure apparatus 42.
  • the controller 41 determines whether it is necessary to perform alignment control in the V direction of the optical resonator.
  • the alignment of the optical resonator in the V direction means that the position of at least a part of the optical element in the optical resonator is set so as to change the optical path position of the light beam B in the V direction.
  • the alignment in the V direction of the optical resonator may be referred to as the V direction alignment of the optical resonator.
  • An optical element that changes the V-direction optical path position of the light beam B is referred to as an optical element.
  • the V-direction alignment control of the optical resonator is to set the V-direction position of the high reflection mirror 31 by the automatic tilt stage 43 including the holder 33 and the electric micrometer 29.
  • this determination processing is processing for determining whether the absolute value of the difference between the current wavelength ⁇ r and the target wavelength ⁇ t is greater than a predetermined value ⁇ pt.
  • the current wavelength ⁇ r and the target wavelength ⁇ t are more specifically the center wavelength.
  • the control unit 41 next performs alignment control processing in accordance with the target wavelength ⁇ t in step SP4, and then performs wavelength control processing in step SP5. .
  • the control unit 41 skips the process in step SP4 and performs the wavelength control process in step SP5.
  • step SP5 the control unit 41 next sets the measurement wavelength ⁇ by the wavelength monitor 40 as the current wavelength ⁇ r in step SP6. Thereafter, in step SP7, the control unit 41 determines whether or not the wavelength control can be stopped. On the other hand, when the control unit 41 determines that the wavelength control should not be stopped, the process flow returns to step SP2, and the subsequent processes are repeated in the same manner as described above.
  • FIG. 6 shows the flow of the alignment control process in step SP4 shown in FIG.
  • the value of the reference wavelength ⁇ ref is, for example, 193.368 nm.
  • ⁇ ref is an angle of the automatic tilt stage 43 when the oscillation wavelength is the reference wavelength ⁇ ref.
  • step SP44 the control unit 41 transmits a control signal to the electric micrometer 29 constituting the automatic tilt stage 43 so that the angle of the automatic tilt stage 43 becomes ⁇ m.
  • the angle of the high reflection mirror 31 is changed according to the value of the target wavelength ⁇ t, and the change of the optical path position in the V direction of the light beam B due to the change of the target wavelength ⁇ t is suppressed.
  • the processing flow returns to the main flow of FIG. 5, and the processing after step SP5 is performed.
  • FIG. 7 shows the flow of wavelength control processing in step SP5 shown in FIG.
  • the control unit 41 measures the oscillation wavelength ⁇ using the wavelength monitor 40.
  • the controller 41 controls the driving of the rotating stage 16f of the prism 14c, specifically, the rotating direction and the rotating amount so that the difference ⁇ approaches 0.
  • the control unit 41 measures the oscillation wavelength ⁇ after the drive control of the rotary stage 16f is performed.
  • the angle of the high reflection mirror 31 is changed according to the value of the target wavelength ⁇ t, and the V of the light beam B is changed by the change of the target wavelength ⁇ t. It is suppressed that a direction optical path position changes. As a result, fluctuations in the beam pointing, beam profile, and beam divergence of the output laser light due to the oscillation wavelength are suppressed.
  • suppressing the fluctuation due to the change in the target wavelength ⁇ t of the output laser light is referred to as correcting the chromatic dispersion by the second chromatic dispersion element.
  • the tilt angle of the high reflection mirror 31 is controlled.
  • the present invention is not limited to this embodiment, and the V-direction alignment of the optical resonator may be controlled.
  • the prism 30 of the V direction beam expander may be rotated about an axis substantially parallel to the H axis.
  • Such rotation of the prism 30 can be performed by, for example, an automatic tilt stage or a rotary stage.
  • the automatic tilt stage and the rotary stage serve as the second actuator according to the viewpoint of the present disclosure.
  • the V-direction beam expander may be a beam expander that includes two prisms that expand the beam diameter of the light beam B in the V direction and is arranged so that the incident axis and the output axis are substantially parallel. Good.
  • the V-direction alignment of the optical resonator may be controlled by placing the prism on an automatic tilt stage and rotating the prism about an axis parallel to the H axis.
  • FIGS. 8 and 9 are a plan view and a front view, respectively, showing a portion for performing V-direction alignment of an optical resonator used in the laser apparatus according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • one of the prisms 14a to 14d shown in FIG. 2 is applied to perform the V-direction alignment.
  • one prism as described above is shown as 14p.
  • the prism 14 p is held on the plate 23 via the holder 22.
  • the plate 23 is held on the gantry 24 via one head 25 and two hemispheres 26 and 27.
  • the plate 23 is pulled by a spring 28 and is in pressure contact with the head 25 and the hemispheres 26 and 27.
  • the head 25 can be changed in the vertical position of the upper end by one single-axis drive electric micrometer 29.
  • the prism 14p is an optical element that corrects chromatic dispersion caused by the second chromatic dispersion element according to the viewpoint of the present disclosure.
  • the holder 22, the plate 23, the gantry 24, the head 25, the hemispheres 26 and 27, the spring 28, and the electric micrometer 29 are integrated as a second actuator according to the viewpoint of the present disclosure.
  • the alternate long and short dash line indicates the region of the light beam B on the surface of the prism 14p.
  • Embodiment 2 When the position is changed so that the head 25 protrudes upward, the plate 23 rotates counterclockwise in FIG. 9 while resisting the tensile force of the spring 28 around the S ′ axis. And thereby the prism 14p moves upward.
  • the upward movement amount of the prism 14p can be set to a desired value by changing the upward protrusion amount of the head 25.
  • the S ′ axis is an axis parallel to the S axis, which is a normal line to one light passage surface of the prism 14p.
  • Embodiment 2 As described above, when the vertical position of the prism 14p changes, the vertical optical path position of the light beam B emitted from the prism 14p changes. A V-direction alignment of the resonator can be made. Therefore, basically the same operation and effect as in the first embodiment can also be obtained in this embodiment.
  • FIGS. 10 and 11 are a plan view and a front view, respectively, showing a portion for performing V-direction alignment of an optical resonator used in a laser apparatus according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • This embodiment is different from the configuration of FIGS. 8 and 9 in that, for example, the grating 14e shown in FIG. 2 is applied instead of the prism 14p. That is, the grating 14 e is held on the plate 23 via the holder 22. The plate 23 is held on the gantry 24 via one head 25 and two hemispheres 26 and 27. The plate 23 is pulled by a spring 28 and is in pressure contact with the head 25 and the hemispheres 26 and 27.
  • the head 25 can be changed in the vertical position of the upper end by the electric micrometer 29.
  • the grating 14e is an optical element that corrects chromatic dispersion caused by the second chromatic dispersion element according to the viewpoint of the present disclosure.
  • the holder 22, the plate 23, the gantry 24, the head 25, the hemispheres 26 and 27, the spring 28, and the electric micrometer 29 are integrated as a second actuator according to the aspect of the present disclosure.
  • the alternate long and short dash line indicates the region of the light beam B on the surface of the grating 14e.
  • Embodiment 3 When the position is changed so that the head 25 protrudes upward, the plate 23 rotates counterclockwise in FIG. 11 against the pulling force of the spring 28 around the S ′ axis. So that the grating 14e is tilted.
  • the inclination angle of the grating 14e can be set to a desired value by changing the protruding amount of the head 25 upward.
  • FIG. 12 illustrates a laser apparatus according to Embodiment 4 of the present disclosure.
  • the laser device of the present embodiment is different from the laser device of the first embodiment shown in FIG. 4 in the following points.
  • (1) instead of the prism 30 and the high reflection mirror 31, a spherical concave lens 50 and a spherical convex lens 51 are used, respectively.
  • (2) instead of the automatic actuator tilt stage 43, a lateral movement single axis stage 54 including a single axis actuator is used, and the lateral movement single axis stage 54 moves the spherical concave lens 50 in the optical axis direction, that is, the Z direction. It has become.
  • the control unit 41 controls the driving of the lateral movement single-axis stage 54 instead of controlling the driving of the automatic tilting stage 43.
  • (3) The prisms 14a and 14b of the narrow-band optical system 14 shown in FIG. 4 are omitted.
  • the two lenses 50 and 51 are arranged in the optical path between the laser chamber 10 and the prism 14c. These lenses 50 and 51 are made of calcium fluoride (CaF 2) crystals that are resistant to ultraviolet wavelengths. The light passing surfaces of these lenses 50 and 51 are coated with a anti-reflection film.
  • the spherical concave lens 50 is held by the holder 52.
  • the spherical convex lens 51 is held by a holder 53.
  • the holder 53 is directly held by the optical path tube 21a or the housing 12 via the laterally moving single-axis stage 54.
  • the spherical concave lens 50 and the spherical convex lens 51 are arranged in a state where their focal positions substantially coincide.
  • the laterally moving single-axis stage 54 constitutes a second actuator according to an aspect of the present disclosure.
  • the magnification M by the spherical concave lens 50 and the spherical convex lens 51 is preferably 3 to 5 times, and most preferably about 4 times.
  • Table 2 shows preferable examples of the radius of curvature of the light passing surface of the spherical concave lens 50 and the spherical convex lens 51 and the distance t between the surfaces of both lenses for each wavelength ⁇ of the light beam B.
  • FIG. 14 shows the light passing surfaces P1 to P4 and the inter-surface distance t in this preferred example.
  • the spherical concave lens 50 has a concave surface that is a spherical convex lens.
  • Numerical values are shown for the case of being arranged toward the 51 side.
  • the unit of the numerical values shown in Table 2 is nm for the wavelength ⁇ and mm for the other.
  • the radius of curvature indicates a positive value when convex toward the light incident side, that is, the laser chamber 10, and a negative value when concave.
  • the magnification by these lenses 50 and 51 is 3.9.
  • the beam expander is composed of two spherical lenses.
  • the present invention is not limited to this embodiment, and in order to reduce the size in the optical path direction and suppress the wavefront aberration. Further, a spherical lens may be added. Moreover, the structure which combined the aspherical lens may be sufficient as the beam expander unit which consists of a lens.
  • the lateral movement single axis stage 54 including the single axis actuator drives the spherical concave lens 50 through the holder 52 so as to move in the Z direction.
  • the uniaxial actuator for example, a stepping motor, a piezoelectric actuator, a voice coil motor, or the like can be applied.
  • Embodiment 4 Operation of Embodiment 4
  • the light beam B output from the laser chamber 10 and traveling toward the grating 14e passes through the spherical concave lens 50 and the spherical convex lens 51, and is approximately the same magnification in the V direction and the H direction. The diameter is enlarged.
  • the light beam B efficiently transmits both lenses 50 and 51.
  • the light beam B whose beam diameter has been expanded in the V direction and the H direction as described above subsequently enters the prism 14c, the prism 14d, and the grating 14e of the narrow-band optical system 14 one after another.
  • control by the control unit 41 in this embodiment will be described.
  • This control is basically the same as the processing shown in FIG. 5, but only the alignment control performed by the control unit 41 is different. That is, in this embodiment, instead of the alignment control in step SP4 shown in FIG. 5, the alignment control in step SP104 shown in FIG. 15 is performed.
  • this alignment control will be described with reference to FIG.
  • the value of the reference wavelength ⁇ ref is, for example, 193.368 nm.
  • Lref is the position of the spherical concave lens 50 when the oscillation wavelength is the reference wavelength ⁇ ref.
  • step SP144 the control unit 41 transmits a control signal to the actuator that constitutes the lateral movement single-axis stage 54 so that the position of the lateral movement single-axis stage 54 becomes L described above.
  • the position of the spherical concave lens 50 is changed according to the value of the target wavelength ⁇ t, and the focal position of the spherical concave lens 50 and the focal position of the spherical convex lens 51 are always matched regardless of the value of the target wavelength ⁇ t. It is said.
  • the processing flow returns to the main flow of FIG. 5, and the processing after step SP5 is performed.
  • the distance between the spherical concave lens 50 and the spherical convex lens 51 is the same as that before the change. It can be changed so as to be 22 ⁇ m longer than that.
  • a beam expander composed of a combination of a spherical concave lens 50 and a spherical convex lens 51 is applied.
  • the focal length of the lenses 50 and 51 changes, so that the wavefront of the light beam B in the beam expander is distorted.
  • the beam divergence of the output laser light changes or the spectral line width changes.
  • the lenses 50 and 51 need to be made of a single material, that is, a crystal of calcium fluoride (CaF2) that is resistant to wavelengths in the ultraviolet region as described above, it is difficult to correct the chromatic aberration as described above. It is.
  • the wavefront of the light beam B due to the change of the oscillation wavelength is suppressed.
  • changes in the beam divergence of the output laser light and changes in the spectral line width are suppressed.
  • suppressing the fluctuation of the output laser beam is referred to as correcting the chromatic dispersion caused by the beam expander.
  • the position of the spherical concave lens 50 in the optical axis direction is controlled.
  • the present invention is not limited to this embodiment, and the wavefront distortion may be suppressed by other configurations.
  • the position of the spherical convex lens 51 in the optical axis direction may be controlled.
  • FIG. 16 illustrates a laser apparatus according to Embodiment 5 of the present disclosure.
  • the laser device of the present embodiment is different from the laser device of the first embodiment shown in FIG. 4 in the following points.
  • a beam splitter 36 for branching a part of the light beam B reflected by the beam splitter 35 and a pointing monitor 44 for detecting the optical path position of the branched light beam B are provided.
  • the pointing monitor 44 includes, for example, a condenser lens and a two-dimensional image sensor, and has a configuration in which the two-dimensional image sensor is disposed at the focal position of the condenser lens.
  • the output signal of the pointing monitor 44 is input to the control unit 41.
  • FIG. 17 shows a flow of control processing by the control unit 41.
  • the control unit 41 first sets the current wavelength ⁇ p to the initial value ⁇ 0 in step SP201.
  • the control unit 41 receives a signal indicating the target wavelength ⁇ t output from the exposure apparatus 42.
  • the control unit 41 performs alignment control of the optical resonator in the V direction.
  • the V-direction alignment control of the optical resonator is to set the V-direction position of the high reflection mirror 31 by the automatic tilt stage 43 including the holder 33 and the electric micrometer 29.
  • the control unit 41 performs wavelength control in step SP205 in parallel with the V-direction alignment control. This wavelength control is basically performed in the same manner as the wavelength control in the first embodiment shown in FIG.
  • step SP206 the control unit 41 determines whether or not the wavelength control can be stopped, and if so, the process is terminated. On the other hand, when the control unit 41 determines that the wavelength control should not be stopped, the process flow returns to step SP201, and the subsequent processes are repeated in the same manner as described above.
  • FIG. 18 shows the flow of the alignment control process in step SP204 shown in FIG.
  • the control unit 41 measures the pointing Vp in the V direction from the output signal of the pointing monitor 44.
  • the target pointing Vpt is the pointing of the light beam B when the V-direction alignment of the optical resonator is normal.
  • step SP243 the control unit 41 determines whether or not the absolute value of the difference ⁇ Vp is greater than or equal to the allowable value K.
  • This allowable value K is a value of about 0.025 mrad, for example.
  • the flow of processing returns to the main flow of FIG. 17 and the processing after step SP206 is performed.
  • the control unit 41 next controls the automatic tilt stage 43 so that the difference ⁇ Vp approaches 0 (zero) in step SP244.
  • the control of the automatic tilting stage 43 is to control the driving of the electric micrometer 29 that constitutes the automatic tilting stage 43 together with the holder 33 as in the first embodiment, whereby the V of the high reflection mirror 31 is controlled.
  • the direction position can be changed. Thereafter, the flow of processing returns to the main flow of FIG. 17, and the processing after step SP206 is performed.
  • the automatic tilt stage 43 is controlled so that the beam pointing measured by the pointing monitor 44 becomes the target measurement position.
  • the pointing monitor 44 measures the pointing and controls the alignment of the optical resonator in the V direction so as to achieve the target pointing. As a result, the beam divergence of the output laser light and the fluctuation of the beam profile due to the oscillation wavelength are suppressed.
  • the tilt angle of the high reflection mirror 31 is controlled.
  • the present invention is not limited to this embodiment, and the V-direction alignment of the optical resonator may be controlled by other configurations.
  • the prism constituting the V-direction beam expander may be rotated about an axis substantially parallel to the H axis by an automatic tilt stage, a rotary stage, or the like.
  • the configurations shown in FIGS. 8 and 9 and further the configurations shown in FIGS. 10 and 11 can be applied.
  • a value corresponding to the distortion of the wavefront generated by the beam expander can be measured by measuring the size of the focused beam on the image sensor of the pointing monitor 44. . Therefore, the distance between the spherical concave lens 50 and the spherical convex lens 51 of the beam expander may be controlled so that the size of the focused beam to be measured becomes the target focused beam size. Such control can suppress variations in beam divergence and spectral line width.

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Abstract

【課題】放電励起式のレーザ装置において、波長分散を補正する。 【解決手段】レーザ装置は、一対の放電電極（１１ａ、１１ｂ）間の放電方向に直交する方向に波長分散する第１の波長分散素子（１４ａ～１４ｅ）と、放電方向と平行な方向に波長分散する第２の波長分散素子（３２）とを備える。レーザ装置はさらに、第２の波長分散素子（３０）による波長分散を補正する光学素子（３１）と、第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータ（１６ｆ）と、光学素子（３１）を駆動する第２のアクチュエータ（４３）と、第１のアクチュエータ（１６ｆ）を、レーザ光の中心波長が目標波長に近づくように制御し、第２のアクチュエータ（４３）を、第２の波長分散素子（３０）による波長分散を補正するように制御する制御部（４１）とを備える。

Description

レーザ装置
　本開示はレーザ装置に関し、特に詳しくは放電励起式のレーザ装置に関する。
　半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、半導体露光装置においては解像力の向上が要請されている。半導体露光装置を以下、単に「露光装置」という。このため露光用光源から出力される光の短波長化が進められている。露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられている。現在、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外線を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置ならびに、波長１９３ｎｍの紫外線を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。
　現在の露光技術としては、露光装置側の投影レンズとウエハ間の間隙を液体で満たして、当該間隙の屈折率を変えることによって、露光用光源の見かけの波長を短波長化する液浸露光が実用化されている。ＡｒＦエキシマレーザ装置を露光用光源として用いて液浸露光が行われた場合は、ウエハには水中における波長１３４ｎｍの紫外光が照射される。この技術をＡｒＦ液浸露光という。ＡｒＦ液浸露光はＡｒＦ液浸リソグラフィーとも呼ばれる。
　ＫｒＦ、ＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振におけるスペクトル線幅は約３５０～４００ｐｍと広いため、露光装置側の投影レンズによってウエハ上に縮小投影されるレーザ光（紫外線光）の色収差が発生して解像力が低下する。そこで色収差が無視できる程度となるまでガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化する必要がある。スペクトル線幅はスペクトル幅とも呼ばれる。このためガスレーザ装置のレーザ共振器内には狭帯域化素子を有する狭帯域化モジュール（Line Narrow Module）が設けられ、この狭帯域化モジュールによりスペクトル幅の狭帯域化が実現されている。なお、狭帯域化素子はエタロンやグレーティング等であってもよい。このようにスペクトル幅が狭帯域化されたレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
　特許文献１：特表２００３－５１８７５７号公報
　特許文献２：特開２０１４－１２７６５１号公報
　特許文献３：特開２０１３－０７００２９号公報
　特許文献４：特許第４３５８０５２号公報
　特許文献５：特許第３５９０５２４号公報
概要
　本開示の１つの観点に係るレーザ装置は、外部装置から目標波長を示す信号を受けて、出力するレーザ光の中心波長を制御するレーザ装置において、一対の放電電極を含むレーザチャンバと、一対の放電電極の間における放電方向に直交する方向に波長分散する第１の波長分散素子と、一対の放電電極の間における放電方向と平行な方向に波長分散する第２の波長分散素子と、第２の波長分散素子による波長分散を補正する光学素子と、第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータと、光学素子を駆動する第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータを、レーザ光の中心波長が目標波長に近づくように制御し、第２のアクチュエータを、第２の波長分散素子による波長分散を補正するように制御する制御部と、を備える。
　本開示の別の観点に係るレーザ装置は、外部装置から目標波長を示す信号を受けて、出力するレーザ光の中心波長を制御するレーザ装置において、一対の放電電極を含むレーザチャンバと、一対の放電電極の間における放電方向に直交する方向に波長分散する第１の波長分散素子と、一対の放電電極の間における放電方向と平行な方向に波長分散する第２の波長分散素子と、第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータと、第２の波長分散素子を駆動する第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータを、レーザ光の中心波長が目標波長に近づくように制御し、第２のアクチュエータを、第２の波長分散素子による波長分散を補正するように制御する制御部と、を備える。
　本開示のさらに別の観点に係るレーザ装置は、外部装置から目標波長を示す信号を受けて、出力するレーザ光の中心波長を制御するレーザ装置において、一対の放電電極を含むレーザチャンバと、一対の放電電極の間における放電方向に直交する方向に波長分散する第１の波長分散素子と、レーザチャンバから出射してレーザチャンバから離れる方向に進行するレーザ光のビーム径を、一対の放電電極の間における放電方向と平行な方向に拡大する、複数のレンズを含むビームエキスパンダと、第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータと、複数のレンズ間の距離を変更する第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータを、レーザ光の中心波長が目標波長に近づくように制御し、第２のアクチュエータを、ビームエキスパンダによる波長分散を補正するように制御する制御部と、を備える。
　本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、比較例に係るレーザ装置を模式的に示す側面図である。 図２は、上記比較例に係るレーザ装置を模式的に示す平面図である。 図３は、上記比較例に係るレーザ装置の課題を説明する概略図である。 図４は、実施形態１に係るレーザ装置を模式的に示す側面図である。 図５は、図４の装置の制御部による制御処理を示すフローチャートである。 図６は、図５に示す制御処理中のアライメント制御処理を示すフローチャートである。 図７は、図５に示す制御処理中の波長制御処理を示すフローチャートである。 図８は、実施形態２に係るレーザ装置の一部を示す平面図である。 図９は、実施形態２に係るレーザ装置の一部を示す正面図である。 図１０は、実施形態３に係るレーザ装置の一部を示す平面図である。 図１１は、実施形態３に係るレーザ装置の一部を示す正面図である。 図１２は、実施形態４に係るレーザ装置を模式的に示す側面図である。 図１３は、図１２のレーザ装置に用いられたレンズを示す側面図である。 図１４は、レーザ装置に用いられるレンズの仕様を説明する概略図である。 図１５は、図１２のレーザ装置におけるアライメント制御処理を示すフローチャートである。 図１６は、実施形態５に係るレーザ装置を模式的に示す側面図である。 図１７は、図１６の装置の制御部による制御処理を示すフローチャートである。 図１８は、図１７に示す制御処理中のアライメント制御処理を示すフローチャートである。
実施形態
＜内容＞
１．概要
２．狭帯域化光学系を有するレーザ装置
２．１ 構成
２．１．１ レーザチャンバ
２．１．２ 狭帯域化光学系
２．１．３ 出力結合ミラー
２．２ 動作
２．３ 課題
３．１ 実施形態１の構成
３．２ 実施形態１の動作
３．３ 実施形態１の作用・効果
４．１ 実施形態２の構成
４．２ 実施形態２の動作
４．３ 実施形態２の作用・効果
５．１ 実施形態３の構成
５．２ 実施形態３の動作
５．３ 実施形態３の作用・効果
６．１ 実施形態４の構成
６．２ 実施形態４の動作
６．３ 実施形態４の作用・効果
７．１ 実施形態５の構成
７．２ 実施形態５の動作
７．３ 実施形態５の作用・効果
８．その他
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成および動作の全てが本開示の構成および動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
１．概要
　レーザ装置は、外部装置から目標波長を示す信号を受けて、出力するレーザ光の中心波長を制御するレーザ装置において、一対の放電電極を含むレーザチャンバと、一対の放電電極の間における放電方向に直交する方向に波長分散する第１の波長分散素子とを含む。
　そして本開示の一つの観点においてレーザ装置はさらに、一対の放電電極の間における放電方向と平行な方向に波長分散する第２の波長分散素子と、第２の波長分散素子による波長分散を補正する光学素子と、第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータと、光学素子を駆動する第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータを、レーザ光の中心波長が目標波長に近づくように制御し、第２のアクチュエータを、第２の波長分散素子による波長分散を補正するように制御する制御部と、を備えて構成される。
　本開示の別の観点においてレーザ装置はさらに、一対の放電電極の間における放電方向と平行な方向に波長分散する第２の波長分散素子と、第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータと、第２の波長分散素子を駆動する第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータを、レーザ光の中心波長が目標波長に近づくように制御し、第２のアクチュエータを、第２の波長分散素子による波長分散を補正するように制御する制御部と、を備えて構成される。
　本開示のさらに別の観点においてレーザ装置はさらに、レーザチャンバから出射してレーザチャンバから離れる方向に進行するレーザ光のビーム径を、一対の放電電極の間における放電方向と平行な方向に拡大する、複数のレンズを含むビームエキスパンダと、第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータと、複数のレンズ間の距離を変更する第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータを、レーザ光の中心波長が目標波長に近づくように制御し、第２のアクチュエータを、ビームエキスパンダによる波長分散を補正するように制御する制御部と、を備えて構成される。
　なお、本開示における「平行」、「垂直」等の語は、角度等の数値を厳密に規定するものではなく、実用的範囲内での誤差を含む趣旨である。この誤差の範囲は一般的には、厳密な平行あるいは垂直から±１０度以内程度である。
２．狭帯域化光学系を有するレーザ装置
２．１ 構成
　図１および図２は、比較例に係るレーザ装置の構成を模式的に示す。図１および図２に示されるレーザ装置は、一例として狭帯域化エキシマレーザ装置である。このレーザ装置は、レーザチャンバ１０と、出力結合ミラー１５と、光路管２１ａおよび２１ｂと、狭帯域化光学系１４とを含んでいる。狭帯域化光学系１４と出力結合ミラー１５とにより、光共振器が構成される。レーザチャンバ１０は、光共振器の光路に配置されている。レーザ装置は、図示しない増幅器に入射させるシード光をレーザ発振して出力するマスターオシレータであってもよい。
　図１においては、レーザチャンバ１０が含む一対の放電電極１１ａおよび１１ｂの間の放電方向に略垂直な方向から見たレーザ装置の内部構成が示されている。図２においては、一対の放電電極１１ａおよび１１ｂの間の放電方向に略平行で、かつ、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略垂直な方向から見たレーザ装置の内部構成が示されている。出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向、つまり光路が延びる方向を、Ｚ方向と規定する。このＺ方向は、放電電極１１ａおよび１１ｂの長手方向である。一対の放電電極１１ａおよび１１ｂの間の放電方向は、Ｚ方向に対して垂直なＶ方向である。これらの両方に垂直な方向を、Ｈ方向と規定する。－Ｖ方向は、重力の方向と略一致していてもよい。
２．１．１ レーザチャンバ
　レーザチャンバ１０には、例えばレアガスとしてアルゴンガスまたはクリプトンガス、ハロゲンガスとしてフッ素ガス、バッファガスとしてネオンガス等を含むレーザ媒質としてのレーザガスが封入される。レーザチャンバ１０の両端にはウインドウ１０ａおよび１０ｂが設けられている。ウインドウ１０ａおよび１０ｂは、放電電極間で放電励起し、増幅したレーザ光が入射するように配置される。レーザチャンバ１０は、ホルダ２０によって支持されている。
　一対の放電電極１１ａおよび１１ｂは、レーザ媒質を放電により励起するための電極として、レーザチャンバ１０内に配置される。一対の放電電極１１ａおよび１１ｂには、図示しないパルスパワーモジュールからパルス状の高電圧が印加される。ウインドウ１０ａおよび１０ｂは、これらのウインドウに対する光の入射面とＨＺ面とが略平行となり、かつ、この光の入射角度が略ブリュースタ角となるように配置される。
２．１．２ 狭帯域化光学系
　狭帯域化光学系は、狭帯域化モジュール（ＬＮＭ：Line Narrowing Module)と称されることもある。本例における狭帯域化光学系１４は、少なくとも１つのプリズムと、グレーティング１４ｅと、ホルダ１６ａ～１６ｅと、筐体１２とを含む。本例において、少なくとも１つのプリズムは、放電方向と略垂直なＨ方向にビームを拡大させる４つのプリズム１４ａ～１４ｄである。４つのプリズム１４ａ～１４ｄの各々は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）の結晶で構成されている。４つのプリズム１４ａ～１４ｄの各々は、ビームが通過する２つの面１８および１９を有する。面１８を通過するビームが面１８に対して斜め入射し、面１９を通過するビームが面１９に対して略垂直入射するように、これらのプリズムが配置される。面１８においては、ビームが屈折し、Ｖ軸に垂直な面内に波長分散がなされる。面１９においては、ビームの屈折が抑制される。面１８には、レーザ光に含まれるＰ偏光成分の反射を抑制する膜がコーティングされている。面１９には、レーザ光の反射を抑制する膜がコーティングされている。グレーティング１４ｅは、表面に高反射率の材料を含み、多数の溝が所定間隔で形成されたエシェールグレーティングである。以上のプリズム１４ａ～１４ｄおよびグレーティング１４ｅは、放電電極１１ａおよび１１ｂの間の放電方向に直交する方向に波長分散する、本開示の観点による第１の波長分散素子である。
　筐体１２は、プリズム１４ａ～１４ｄ、グレーティング１４ｅおよびホルダ１６ａ～１６ｅを収容する。筐体１２の内部において、プリズム１４ａはホルダ１６ａに支持され、プリズム１４ｂはホルダ１６ｂに支持され、プリズム１４ｃはホルダ１６ｃに支持され、プリズム１４ｄはホルダ１６ｄに支持され、グレーティング１４ｅはホルダ１６ｅに支持される。発振波長を調整するため、プリズム１４ｃを支持するホルダ１６ｃは、回転ステージ１６ｆによってＶ軸に平行な軸を中心として回転可能である。回転ステージ１６ｆは、本開示の観点による第１のアクチュエータを構成する。
　筐体１２は、光路管２１ａによってレーザチャンバ１０に接続されている。光路管２１ａの内部と筐体１２の内部とは連通している。筐体１２には、光路管２１ａから離れた位置に不活性ガス導入管１２ｃが接続されている。光路管２１ａには、筐体１２から離れた位置に不活性ガス排出管２１ｃが接続されている。不活性ガスは、不活性ガス導入管１２ｃから筐体１２内に導入され、光路管２１ａの不活性ガス排出管２１ｃから排出されるようにパージされている。
　光路管２１ａ内には、Ｖ方向ビームエキスパンダを構成するプリズム３０および高反射ミラー３１が配置されている。プリズム３０はホルダ３２に保持され、高反射ミラー３１はホルダ３３に保持されている。高反射ミラー３１は、後述するようにしてレーザチャンバ１０から出射してプリズム３０に入射する光ビームの光路軸と、高反射ミラー３１から出射する光ビームの光路軸とが略平行となるように配置されている。プリズム３０は、放電電極１１ａおよび１１ｂの間の放電方向と平行な方向に波長分散する、本開示の観点による第２の波長分散素子である。また高反射ミラー３１は、本開示の観点による光学素子である。
２．１．３ 出力結合ミラー
　出力結合ミラー１５は、筐体１３に収容されている。出力結合ミラー１５は、筐体１３の内部で、ホルダ１７によって支持されている。出力結合ミラー１５のレーザチャンバ１０側の表面には、部分反射膜がコーティングされ、もう一つの面には反射抑制膜がコーティングされている。
　筐体１３は、光路管２１ｂによってレーザチャンバ１０に接続されている。光路管２１ｂの内部と筐体１３の内部とは連通している。光路管２１ｂの内部および筐体１３には図示しない不活性ガス導入管と不活性ガス排出管が接続され、これらの内部には、不活性ガスがパージされる。
２．２ 動作
　一対の放電電極１１ａおよび１１ｂ間に高電圧が印加されると、一対の放電電極１１ａおよび１１ｂ間に放電が生じる。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ１０内のレーザ媒質が励起されて高エネルギー準位に遷移する。励起されたレーザ媒質が、その後低エネルギー準位に遷移するとき、そのエネルギー準位差に応じた波長の光を放出する。
　レーザチャンバ１０内で発生した光は、ウインドウ１０ａおよび１０ｂを介してレーザチャンバ１０の外部に出射する。レーザチャンバ１０のウインドウ１０ａから出射したビーム状の光は、Ｖ方向のビーム径をプリズム３０により拡大され、高反射ミラー３１で反射して狭帯域化光学系１４に入射する。このビーム状の光は、狭帯域化光学系１４において、Ｈ方向のビーム径をプリズム１４ａ～１４ｄにより順次拡大されて、グレーティング１４ｅに入射する。なお、以下では上記ビーム状の光を「光ビームＢ」と称し、図面中では「Ｂ」として示す。
　プリズム１４ａ～１４ｄからグレーティング１４ｅに入射した光ビームＢは、グレーティング１４ｅの複数の溝によって反射されると共に、光の波長に応じた方向に回折する。グレーティング１４ｅは、プリズム１４ａ～１４ｄからグレーティング１４ｅに入射する光ビームＢの入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するようにリトロー配置されるのが望ましい。これにより、所望波長付近の光ビームＢがプリズム１４ａ～１４ｄを介してレーザチャンバ１０に戻される。
　プリズム１４ａ～１４ｄは、グレーティング１４ｅで反射回折した光ビームＢのＨ方向のビーム径を縮小させると共に、その光ビームＢを、ウインドウ１０ａを介して、レーザチャンバ１０の放電領域に戻す。
　出力結合ミラー１５は、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ｂから出力される光ビームＢのうちの一部を透過させて出力し、残余を反射させてレーザチャンバ１０内に戻す。
　このようにして、レーザチャンバ１０から出射した光ビームＢは、狭帯域化光学系１４と出力結合ミラー１５との間で往復し、放電電極１１ａおよび１１ｂの間の放電空間を通過する度に増幅されレーザ発振し得る。この光ビームＢは、一例としてパルス光であり、狭帯域化光学系１４で折り返される度に狭帯域化される。さらに、上述したウインドウ１０ａおよび１０ｂの配置とプリズム１４ａ～１４ｄのコーティングとによって、Ｈ方向の直線偏光成分が選択され得る。こうして増幅された光が、出力結合ミラー１５からレーザ光として出力され得る。このレーザ光は、真空紫外域の波長を有してもよい。このレーザ光の波長は、約１９３．４ｎｍであってもよい。なお、プリズム１４ｃを回転ステージ１６ｆによって前述のように回転させることにより、グレーティング１４ｅへの光ビームＢの入射角を変えて、レーザ光の発振波長を制御することができる。
　また本例では、プリズム３０および高反射ミラー３１から構成されるＶ方向ビームエキスパンダにより、狭帯域化光学系１４に入射する光ビームＢのビーム径がＶ方向にも拡大される。そこで、狭帯域化光学系１４の各光学要素に入射する光ビームＢのエネルギー密度が低下され得る。その結果、狭帯域化光学系１４の各光学要素の発熱に起因するビームの波面の歪が小さくなり、このレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅が安定化される。
２．３ 課題
　比較例のレーザ装置においては、発振波長が所望の値に制御されることがある。例えば露光装置用エキシマレーザ装置は、１９３．３００ｎｍ～１９３．４５７ｎｍの範囲で発振波長を制御する必要がある。上記プリズム３０と高反射ミラー３１とで構成されるＶ方向ビームエキスパンダが適用された場合、発振波長が変えられると、プリズム３０での光ビームＢの屈折角が変わるために、光共振器から出力されるレーザ光のポインティングがＶ方向に変化してしまう。このポインティング、あるいはビームポインティングとは、出力レーザ光の光路位置のことである。なお、光ビームＢの屈折角が変わる状態を概略的に図３に示す。具体的には、発振波長を１９３．３００ｎｍから１９３．４５７ｎｍに変えると、光共振器内をレーザ光が１往復する際のポインティングが、Ｖ方向に関して０．４３９ｒａｄ（＝０．１５８＋０．２８１）ｒａｄずれる。実際のレーザ発振では、光共振器内をレーザ光が約６往復するので、光共振器から出力されるレーザ光のポインティングが最大２．６３ｒａｄずれる。下の表１に、Ｖ方向に関するレーザ光光路位置の変化例を、３つの発振波長毎に示す。なおこの例では、発振波長λ＝１９３．３６８ｎｍの場合の光路位置を、位置ずれ無し、つまり変化が０（ゼロ）ｒａｄであるとして示す。また位置変化の符号は、Ｖ方向を正、－Ｖ方向を負とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　さらに、発振波長が変えられると、ビームポインティングと共に、出力されるレーザ光のビームプロファイルや、ビームダイバージェンスつまり拡がり角が変化することもある。それらの変化は、レーザ装置が露光装置に用いられる場合の露光性能や、レーザ発振に悪影響を与えることがある。
３．１ 実施形態１の構成
　図４は、本開示の実施形態１によるレーザ装置を示している。本実施形態のレーザ装置は、図１および図２に示した比較例のレーザ装置と対比すると、以下の点で異なる。
（１）出力結合ミラー１５から出力された光ビームＢのうちの一部を透過させ、残余を反射させるビームスプリッタ３５が設けられている。
（２）ビームスプリッタ３５で反射した光ビームＢの波長を検出する波長モニタ４０と、露光装置４２から出力される目標波長λｔを示す信号が入力される制御部４１と、電動マイクロメータ２９を備えた自動傾斜ステージ４３とが設けられている。露光装置４２は、本開示の観点による外部装置である。
　上記波長モニタ４０は、分光器である。例えば、モニタエタロンによって発生した干渉縞の半径を計測するイメージセンサを含むエタロン分光器であってもよい。また電動マイクロメータ２９は、高反射ミラー３１を保持するホルダ３３に連結され、これらのホルダ３３および電動マイクロメータ２９により、Ｈ軸と平行な軸を中心に矢印Ｒで示す方向に回転し得る自動傾斜ステージ４３が構成されている。
　制御部４１は、波長モニタ４０が出力する光ビームＢの計測波長λを示す信号と、上記目標波長λｔを示す信号とを受け、それらの信号に応じて上記自動傾斜ステージ４３および、狭帯域化光学系１４の回転ステージ１６ｆの駆動を制御する。自動傾斜ステージ４３は、本開示の観点による第２のアクチュエータである。
３．２ 実施形態１の動作
　図５は、制御部４１による制御処理の流れを示している。以下この図５を参照して、本実施形態の制御処理について説明する。図５の処理では、制御部４１がまずステップＳＰ１において、現在の波長λｒを初期値λ０に設定する。この初期値λ０は、例えばレーザ発振域にはないλ０＝１９３．０００ｎｍ等とされる。制御部４１は次にステップＳＰ２において、露光装置４２から出力される目標波長λｔを示す信号を受信する。制御部４１は次にステップＳＰ３において、光共振器のＶ方向のアライメント制御を行う必要があるかどうか判定する。この光共振器のＶ方向のアライメントとは、光共振器内の光学要素の少なくとも一部の位置を、光ビームＢのＶ方向光路位置を変化させるように設定することをいう。以下では、この光共振器のＶ方向のアライメントを、光共振器のＶ方向アライメントと称することもある。また、光ビームＢのＶ方向光路位置を変化させるようにする光学要素を光学素子と称する。本実施形態において光共振器のＶ方向アライメント制御は、ホルダ３３および電動マイクロメータ２９からなる自動傾斜ステージ４３により、高反射ミラー３１のＶ方向位置を設定することである。また、この判定の処理はより具体的には、現在の波長λｒと目標波長λｔとの差の絶対値が所定の値Δλptより大きいかどうか判定する処理である。ここで、Δλptの値は、例えばΔλpt＝１０ｐｍ（ピコメートル）～３０ｐｍ程度とされる。なお、上記現在の波長λｒも目標波長λｔも、より詳しくは中心波長である。
　制御部４１は、光共振器のＶ方向アライメント制御が必要であると判定した場合は、次にステップＳＰ４において目標波長λｔに応じてアライメント制御処理を行い、続いてステップＳＰ５において波長制御処理を行う。一方、光共振器のＶ方向アライメント制御が不要であると判定した場合、制御部４１はステップＳＰ４の処理は飛ばして、ステップＳＰ５において波長制御処理を行う。以上のアライメント制御処理および波長制御処理については、後に詳しく説明する。
　制御部４１は、ステップＳＰ５の処理が終了すると、次にステップＳＰ６において、波長モニタ４０による計測波長λを、現在の波長λｒとして設定する。その後制御部４１はステップＳＰ７において、波長制御を中止してよいかどうか判定し、中止してよい場合は処理を終了する。一方、波長制御を中止すべきではないと制御部４１が判定した場合、処理の流れはステップＳＰ２に戻り、それ以降の処理が上述と同様に繰り返される。
　図６は、図５に示したステップＳＰ４のアライメント制御処理の流れを示している。以下この図６を参照して、アライメント制御処理について説明する。制御部４１はまずステップＳＰ４１において、目標波長λｔと基準波長λrefとの差＝λｔ－λref＝Δλｍを計算する。基準波長λrefの値は、例えば１９３．３６８ｎｍとされる。制御部４１は次にステップＳＰ４２において、上記の差Δλｍに応じて設定すべき高反射ミラー３１の傾斜角変化量Δθｍを計算する。一例としてこの計算は、αを比例定数として、Δθｍ=α・Δλｍとしてなされる。
　次に制御部４１はステップＳＰ４３において、上記の傾斜角変化量Δθｍに基づいて、自動傾斜ステージ４３の角度θｍ、つまりは高反射ミラー３１の角度を計算する。具体的にこの計算は、θｍ＝θref＋Δθｍとしてなされる。ここでθrefは、発振波長が基準波長λrefである場合の自動傾斜ステージ４３の角度である。次に制御部４１はステップＳＰ４４において、自動傾斜ステージ４３の角度がθｍとなるように、この自動傾斜ステージ４３を構成する電動マイクロメータ２９に制御信号を送信する。以上の処理により、目標波長λｔの値に応じて高反射ミラー３１の角度が変えられて、目標波長λｔの変化により光ビームＢのＶ方向光路位置が変化してしまうことが抑制される。以上の処理が終了すると処理の流れは図５のメインの流れに戻り、ステップＳＰ５以降の処理が行われる。
　図７は、図５に示したステップＳＰ５の波長制御処理の流れを示している。以下この図７を参照して、波長制御処理について説明する。制御部４１はまずステップＳＰ５１において、波長モニタ４０により発振波長λを計測する。制御部４１は次にステップＳＰ５２において、発振波長λと目標波長λｔとの差Δλ＝λ－λｔを計算する。制御部４１は次にステップＳＰ５３において、上記の差Δλが０に近づくように、プリズム１４ｃの回転ステージ１６ｆの駆動、具体的には回転方向および回転量を制御する。制御部４１は次にステップＳＰ５４において、回転ステージ１６ｆの駆動制御がなされた後の発振波長λを計測する。以上の処理が終了すると処理の流れは図５のメインの流れに戻り、ステップＳＰ６以降の処理が行われる。
３．３ 実施形態１の作用・効果
　以上述べた通り本実施形態においては、目標波長λｔの値に応じて高反射ミラー３１の角度が変えられて、目標波長λｔの変化により光ビームＢのＶ方向光路位置が変化してしまうことが抑制される。その結果、出力されるレーザ光のビームポインティング、ビームプロファイルおよびビームダイバージェンスの発振波長による変動が抑制される。この出力されるレーザ光の目標波長λｔの変化による変動を抑制することを、本開示において、第２の波長分散素子による波長分散を補正すると言う。
　なお、本実施形態においては高反射ミラー３１の傾斜角度が制御されるが、この実施形態に限定されることなく、光共振器のＶ方向アライメントを制御してもよい。例えばＶ方向ビームエキスパンダのプリズム３０を、Ｈ軸に略平行な軸を中心に回転させてもよい。そのようなプリズム３０の回転は、例えば自動傾斜ステージや回転ステージによって行うことができる。そのような構成とされる場合、自動傾斜ステージや回転ステージは、本開示の観点による第２のアクチュエータとなる。
　また、Ｖ方向ビームエキスパンダは、Ｖ方向に光ビームＢのビーム径を拡大する２個のプリズムを含み、入射軸と出射軸とが略平行となるように配置したビームエキスパンダであってもよい。この場合は、プリズムを自動傾斜ステージに載せることにより、プリズムをＨ軸と平行な軸を中心に回転させて、光共振器のＶ方向アライメントを制御してもよい。
４．１ 実施形態２の構成
　図８および図９はそれぞれ、本開示の実施形態２によるレーザ装置に用いられる、光共振器のＶ方向アライメントを行う部分を示す平面図および正面図である。本実施形態では、例えば図２に示したプリズム１４ａ～１４ｄの中の一つが、上記Ｖ方向アライメントを行うために適用される。なお図８および図９では、上述のような一つのプリズムを１４ｐとして示す。このプリズム１４ｐは、ホルダ２２を介してプレート２３の上に保持されている。プレート２３は、架台２４の上に、１つのヘッド２５および２つの半球２６、２７を介して保持されている。またプレート２３は、ばね２８により引っ張られて、ヘッド２５および半球２６、２７に圧接している。ヘッド２５は、一つの１軸駆動の電動マイクロメータ２９により、上端の上下方向位置が変更され得る。なお、プリズム１４ｐは、本開示の観点による、第２の波長分散素子による波長分散を補正する光学素子である。またホルダ２２、プレート２３、架台２４、ヘッド２５、半球２６、２７、ばね２８、電動マイクロメータ２９は一体として、本開示の観点による第２のアクチュエータである。図９において、一点鎖線はプリズム１４ｐ表面の光ビームＢの領域を示す。
４．２ 実施形態２の動作
　ヘッド２５が上方に突出するように位置を変えると、プレート２３はＳ´軸を中心として、ばね２８の引っ張り力に抗しながら図９中で反時計方向に回動し、それによりプリズム１４ｐが上方に移動する。このプリズム１４ｐの上方への移動量は、ヘッド２５の上方への突出量を変えることにより、所望値に設定することが可能である。なお、このＳ´軸は、プリズム１４ｐの一つの光通過面に対する法線であるＳ軸と平行な軸である。
４．３ 実施形態２の作用・効果
　上述のようにプリズム１４ｐの上下方向位置が変化すると、このプリズム１４ｐから出射する光ビームＢの上下方向の光路位置が変化し、それによりこの場合も、光共振器のＶ方向アライメントがなされ得る。そこで本実施形態でも基本的に、実施形態１におけるのと同じ作用・効果が得られる。
５．１ 実施形態３の構成
　図１０および図１１はそれぞれ、本開示の実施形態３によるレーザ装置に用いられる、光共振器のＶ方向アライメントを行う部分を示す平面図および正面図である。本実施形態は、図８および図９の構成と対比すると、プリズム１４ｐの代わりに、例えば図２に示したグレーティング１４ｅが適用されている点で異なる。すなわちこのグレーティング１４ｅは、ホルダ２２を介してプレート２３の上に保持されている。プレート２３は、架台２４の上に、１つのヘッド２５および２つの半球２６、２７を介して保持されている。またプレート２３は、ばね２８により引っ張られて、ヘッド２５および半球２６、２７に圧接している。ヘッド２５は、電動マイクロメータ２９により、上端の上下方向位置が変更され得る。なお、グレーティング１４ｅは、本開示の観点による、第２の波長分散素子による波長分散を補正する光学素子である。またホルダ２２、プレート２３、架台２４、ヘッド２５、半球２６、２７、ばね２８、電動マイクロメータ２９は一体として、本開示の観点による第２のアクチュエータである。図１１において、一点鎖線はグレーティング１４ｅ表面の光ビームＢの領域を示す。
５．２ 実施形態３の動作
　ヘッド２５が上方に突出するように位置を変えると、プレート２３はＳ´軸を中心として、ばね２８の引っ張り力に抗しながら図１１中で反時計方向に回動し、それによりグレーティング１４ｅが傾斜するようになる。このグレーティング１４ｅの傾斜の角度は、ヘッド２５の上方への突出量を変えることにより、所望値に設定することが可能である。
５．３ 実施形態３の作用・効果
　上述のようにグレーティング１４ｅが傾斜すると、このグレーティング１４ｅで反射回折する光ビームＢの上下方向の光路位置が変化し、それによりこの場合も、光共振器のＶ方向アライメントがなされ得る。そこで本実施形態でも基本的に、実施形態１におけるのと同じ作用・効果が得られる。
６．１ 実施形態４の構成
　図１２は、本開示の実施形態４によるレーザ装置を示している。本実施形態のレーザ装置は、図４に示した実施形態１のレーザ装置と対比すると、以下の点で異なる。
（１）プリズム３０および高反射ミラー３１に代えて、それぞれ球面凹レンズ５０および球面凸レンズ５１が用いられている。
（２）アクチュエータ自動傾斜ステージ４３に代えて、１軸アクチュエータを含む横移動１軸ステージ５４が用いられ、この横移動１軸ステージ５４により球面凹レンズ５０が光軸方向つまりＺ方向に移動するようになっている。そして制御部４１は、自動傾斜ステージ４３の駆動を制御する代わりに、横移動１軸ステージ５４の駆動を制御する。
（３）図４に示す狭帯域化光学系１４のプリズム１４ａおよび１４ｂは省かれている。
　上記２個のレンズ５０および５１は、レーザチャンバ１０とプリズム１４ｃとの間の光路に配されている。これらのレンズ５０および５１は、紫外域の波長に耐性の有るフッ化カルシウム（ＣａＦ２）の結晶から構成されている。これらのレンズ５０および５１の光通過面には、減反射膜がコーティングされている。図１３にも拡大して示す通り、球面凹レンズ５０はホルダ５２に保持されている。また球面凸レンズ５１はホルダ５３に保持されている。そしてホルダ５２は、横移動１軸ステージ５４を介して、ホルダ５３は直接、光路管２１ａあるいは筐体１２に保持されている。球面凹レンズ５０と球面凸レンズ５１は、それぞれの焦点位置が略一致する状態に配置される。なお横移動１軸ステージ５４は、本開示の観点による第２のアクチュエータを構成する。
　ここで、球面凹レンズ５０および球面凸レンズ５１による倍率Ｍは、好ましくは３～５倍、最も好ましくは約４倍である。なお、これらの球面凹レンズ５０および球面凸レンズ５１の光通過面の曲率半径と、両レンズの面間距離ｔの好ましい例を、光ビームＢの波長λ毎に表２に示す。この好ましい例における光通過面Ｐ１～Ｐ４、および面間距離ｔを図１４に示す。ここでは、球面凹レンズ５０としては平凹レンズが、そして球面凸レンズ５１としては平凸レンズが用いられた場合の例を示すが、本例では図１２の構成と異なって、球面凹レンズ５０が凹面を球面凸レンズ５１側に向けて配置された場合について数値を示す。表２に示す数値の単位は、波長λに関してはｎｍ、その他に関してはｍｍである。また曲率半径は、光入射側つまりレーザチャンバ１０側に向かって凸の場合を正値とし、凹の場合を負値として示す。なお、これらのレンズ５０および５１による倍率は３．９である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　なお本実施形態では、２個の球面レンズからビームエキスパンダが構成されているが、この実施形態に限定されることなく、光路方向サイズを短くして、かつ、波面の収差を抑制するために、さらに球面レンズが追加されてもよい。また、レンズからなるビームエキスパンダユニットは、非球面レンズを組み合わせた構成であってもよい。
　１軸アクチュエータを含む横移動１軸ステージ５４は、ホルダ５２を介して球面凹レンズ５０を、Ｚ方向に移動させるように駆動する。上記１軸アクチュエータとしては、例えばステッピングモーター、ピエゾアクチュエーター、あるいはボイスコイルモーター等が適用され得る。
６．２ 実施形態４の動作
　レーザチャンバ１０から出力されてグレーティング１４ｅに向かって進行する光ビームＢは、球面凹レンズ５０および球面凸レンズ５１を通過して、Ｖ方向およびＨ方向に略同じ倍率でビーム径が拡大される。ここで、両レンズ５０および５１の光通過面には減反射膜がコーティングされているので、光ビームＢは両レンズ５０および５１を効率良く透過する。
　以上のようにしてＶ方向およびＨ方向にビーム径が拡大された光ビームＢは、次に狭帯域化光学系１４のプリズム１４ｃ、プリズム１４ｄおよびグレーティング１４ｅに順次入射する。
　次に、本実施形態における制御部４１による制御に関して説明する。この制御は、基本的に図５に示した処理と同様になされるが、制御部４１が行うアライメント制御のみが異なる。すなわち本実施形態では、図５に示すステップＳＰ４のアライメント制御に代えて、図１５に示すステップＳＰ１０４のアライメント制御がなされる。以下、図１５を参照して、このアライメント制御について説明する。
　制御部４１は図５に示すステップＳＰ３において、光共振器のＶ方向アライメントが必要と判断すると、まず図１５のステップＳＰ１４１において、目標波長λｔと基準波長λrefとの差＝λｔ－λref＝Δλｍを計算する。基準波長λrefの値は、例えば１９３．３６８ｎｍとされる。制御部４１は次にステップＳＰ１４２において、球面凹レンズ５０と球面凸レンズ５１との間隔の変化量ΔＬを計算する。一例としてこの計算は、βを比例定数として、ΔＬ=β・Δλｍとしてなされる。
　次に制御部４１はステップＳＰ１４３において、上記の変化量ΔＬに基づいて、球面凹レンズ５０の適正位置Ｌを計算する。この計算は、Ｌ＝Ｌref＋ΔＬとしてなされる。ここでＬrefは、発振波長が基準波長λrefである場合の球面凹レンズ５０の位置である。次に制御部４１はステップＳＰ１４４において、横移動１軸ステージ５４の位置が上記のＬとなるように、この横移動１軸ステージ５４を構成するアクチュエータに制御信号を送信する。以上の処理により、目標波長λｔの値に応じて球面凹レンズ５０の位置が変えられて、球面凹レンズ５０の焦点位置と球面凸レンズ５１の焦点位置が、目標波長λｔの値によらず常に一致した状態とされる。以上の処理が終了すると処理の流れは図５のメインの流れに戻り、ステップＳＰ５以降の処理が行われる。
　なお、具体的な数値例を挙げると、前記表２に示した発振波長λが１９３．３００ｎｍから１９３．４５７ｎｍに変化した場合、球面凹レンズ５０と球面凸レンズ５１との間の距離は、変化前と比べて２２μｍ長くなるように変えられる。
６．３ 実施形態４の作用・効果
　本実施形態においては、球面凹レンズ５０と球面凸レンズ５１との組み合わせからなるビームエキスパンダが適用されている。この構成においては、発振波長が変化すると、レンズ５０および５１の焦点距離が変化することによって、ビームエキスパンダ内の光ビームＢの波面が歪む。その結果、出力されるレーザ光のビームダイバージェンスが変化したり、スペクトル線幅が変化したりする可能性がある。しかし、レンズ５０および５１は前述した通り単一材料つまり、紫外域の波長に耐性の有るフッ化カルシウム（ＣａＦ２）の結晶から構成する必要があるので、上記のような色収差を補正することは困難である。
　それに対して、目標波長λｔの値に応じて球面凹レンズ５０の位置を変える上記の制御を行えば、発振波長の変化に起因して光ビームＢの波面が歪むことが抑制される。その結果、出力されるレーザ光のビームダイバージェンスが変化したり、スペクトル線幅が変化したりすることが抑制される。この出力されるレーザ光の変動を抑制することを、本開示において、ビームエキスパンダによる波長分散を補正すると言う。
　なお、本実施形態においては球面凹レンズ５０の光軸方向位置が制御されるが、この実施形態に限定されることなく、その他の構成によって上記波面の歪みを抑制してもよい。例えば、球面凸レンズ５１の光軸方向位置を制御するようにしてもよい。
７．１ 実施形態５の構成
　図１６は、本開示の実施形態５によるレーザ装置を示している。本実施形態のレーザ装置は、図４に示した実施形態１のレーザ装置と対比すると、以下の点で異なる。
（１）ビームスプリッタ３５で反射した光ビームＢの一部を分岐させるビームスプリッタ３６と、この分岐された光ビームＢの光路位置を検出するポインティングモニタ４４が設けられている。
　ポインティングモニタ４４は、例えば集光レンズと２次元のイメージセンサを含み、集光レンズの焦点位置に２次元のイメージセンサが配置された構成を有する。このポインティングモニタ４４の出力信号は、制御部４１に入力される。
７．２ 実施形態５の動作
　図１７は、制御部４１による制御処理の流れを示している。以下この図１７を参照して、本実施形態の制御処理について説明する。図１７の処理では、制御部４１がまずステップＳＰ２０１において、現在の波長λｐを初期値λ０に設定する。この初期値λ０は、例えばレーザ発振域にはないλ０＝１９３．０００ｎｍ等とされる。制御部４１は次にステップＳＰ２０２において、露光装置４２から出力される目標波長λｔを示す信号を受信する。制御部４１は次にステップＳＰ２０４において、光共振器のＶ方向のアライメント制御を行う。本実施形態でも、光共振器のＶ方向アライメント制御は、ホルダ３３および電動マイクロメータ２９からなる自動傾斜ステージ４３により、高反射ミラー３１のＶ方向位置を設定することである。また制御部４１は、Ｖ方向アライメント制御と並行して、ステップＳＰ２０５において波長制御を行う。この波長制御は、図７に示した実施形態１における波長制御と基本的に同様にしてなされる。
　制御部４１は、次にステップＳＰ２０６において、波長制御を中止してよいかどうか判定し、中止してよい場合は処理を終了する。一方、波長制御を中止すべきではないと制御部４１が判定した場合、処理の流れはステップＳＰ２０１に戻り、それ以降の処理が上述と同様に繰り返される。
　図１８は、図１７に示したステップＳＰ２０４のアライメント制御処理の流れを示している。以下この図１８を参照して、アライメント制御処理について説明する。制御部４１はまずステップＳＰ２４１において、ポインティングモニタ４４の出力信号から、Ｖ方向のポインティングＶｐを計測する。制御部４１は次にステップＳＰ２４２において、上記計測したポインティングＶｐの、目標ポインティングＶｐｔとの差ΔＶｐ＝Ｖｐ－Ｖｐｔを計算する。ここで、目標ポインティングＶｐｔは、光共振器のＶ方向アライメントが正常である場合の光ビームＢのポインティングである。
　制御部４１は次にステップＳＰ２４３において、上記の差ΔＶｐの絶対値が許容値Ｋ以上であるかどうか判定する。この許容値Ｋは、例えば０．０２５ｍｒａｄ程度の値とされる。ここで、差ΔＶｐの絶対値が許容値Ｋ以上ではないと判定された場合、処理の流れは図１７のメインの流れに戻って、ステップＳＰ２０６以降の処理が行われる。
　一方、差ΔＶｐの絶対値が許容値Ｋ以上であると判定された場合、制御部４１は次にステップＳＰ２４４において、差ΔＶｐが０（ゼロ）に近づくように、自動傾斜ステージ４３を制御する。この自動傾斜ステージ４３の制御とは、実施形態１におけるのと同様に、ホルダ３３と共に自動傾斜ステージ４３を構成する電動マイクロメータ２９の駆動を制御することであり、それにより高反射ミラー３１のＶ方向位置が変えられる。その後、処理の流れは図１７のメインの流れに戻って、ステップＳＰ２０６以降の処理が行われる。
　なお、具体的な数値例を挙げると、基準波長λrefが前述した１９３．３６８ｎｍである場合、この基準波長からの発振波長の偏差に応じて、波長１ｐｍ当たり０．００２８ｍｒａｄの光路軸ずれが生じる。これによって、ビームポインティング位置がずれるので、本実施形態では、ポインティングモニタ４４が計測するビームポインティングが目標の計測位置となるように上記自動傾斜ステージ４３を制御している。
７．３ 実施形態５の作用・効果
　以上説明した通り本実施形態では、ポインティングモニタ４４でポインティングを計測して、目標のポインティングとなるように光共振器のＶ方向のアライメントを制御している。その結果、出力されるレーザ光のビームダイバージェンスおよび、ビームプロファイルの発振波長による変動が抑制される。
　なお実施形態では、高反射ミラー３１の傾斜角度を制御しているが、この実施形態に限定されることなく、その他の構成によって光共振器のＶ方向アライメントを制御してもよい。例えば、Ｖ方向ビームエキスパンダを構成するプリズムをＨ軸と略平行な軸を中心として、自動傾斜ステージや回転ステージ等によって回転させてもよい。また本実施形態でも、図８および図９に示した構成や、さらには図１０および図１１に示した構成を適用可能である。
　また、図１２に示した実施形態でも、ポインティングモニタ４４のイメージセンサ上での集光ビームの大きさを計測することによって、ビームエキスパンダにより発生する波面の歪みに相当する値が計測可能となる。そこで、計測される集光ビームの大きさが目標の集光ビームの大きさとなるように、ビームエキスパンダの球面凹レンズ５０と球面凸レンズ５１との間の距離を制御してもよい。そのような制御により、ビームダイバージェンスとスペクトル線幅の変動を抑制することができる。
８．その他
　以上の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。したがって、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
　本明細書および添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」または「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、および添付の請求の範囲に記載される不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」または「１またはそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
１０　　　　：レーザチャンバ
１０ａ　　　：ウインドウ
１０ｂ　　　：ウインドウ
１１ａ　　　：放電電極
１１ｂ　　　：放電電極
１２　　　　：筐体
１２ｃ　　　：不活性ガス導入管
１３　　　　：筐体
１４　　　　：狭帯域化光学系
１４ａ　　　：プリズム
１４ｂ　　　：プリズム
１４ｃ　　　：プリズム
１４ｄ　　　：プリズム
１４ｅ　　　：グレーティング
１４ｐ　　　：プリズム
１５　　　　：出力結合ミラー
１６ａ　　　：ホルダ
１６ｂ　　　：ホルダ
１６ｃ　　　：ホルダ
１６ｄ　　　：ホルダ
１６ｅ　　　：ホルダ
１６ｆ　　　：回転ステージ
１７　　　　：ホルダ
１８　　　　：面
１９　　　　：面
２０　　　　：ホルダ
２１ａ　　　：光路管
２１ｂ　　　：光路管
２１ｃ　　　：不活性ガス排出管
２２　　　　：ホルダ
２３　　　　：プレート
２４　　　　：架台
２５　　　　：ヘッド
２６　　　　：半球
２７　　　　：半球
２８　　　　：ばね
２９　　　　：電動マイクロメータ
３０　　　　：プリズム
３１　　　　：高反射ミラー
３２　　　　：ホルダ
３３　　　　：ホルダ
３５　　　　：ビームスプリッタ
３６　　　　：ビームスプリッタ
４０　　　　：波長モニタ
４１　　　　：制御部
４２　　　　：露光装置
４３　　　　：自動傾斜ステージ
４４　　　　：ポインティングモニタ
５０　　　　：球面凹レンズ
５１　　　　：球面凸レンズ
５２　　　　：ホルダ
５３　　　　：ホルダ
５４　　　　：横移動１軸ステージ
Ｂ　　　　　：光ビーム

Claims (18)

  1. 　外部装置から目標波長を示す信号を受けて、出力するレーザ光の中心波長を制御するレーザ装置において、
    　一対の放電電極を含むレーザチャンバと、
    　前記一対の放電電極の間における放電方向に直交する方向に波長分散する第１の波長分散素子と、
    　前記一対の放電電極の間における放電方向と平行な方向に波長分散する第２の波長分散素子と、
    　前記第２の波長分散素子による波長分散を補正する光学素子と、
    　前記第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータと、
    　前記光学素子を駆動する第２のアクチュエータと、
    　前記第１のアクチュエータを、前記レーザ光の中心波長が前記目標波長に近づくように制御し、前記第２のアクチュエータを、前記第２の波長分散素子による波長分散を補正するように制御する制御部と、
    を備えるレーザ装置。
  2. 　前記光学素子はミラーである請求項１記載のレーザ装置。
  3. 　前記光学素子はプリズムである請求項１記載のレーザ装置。
  4. 　前記光学素子はグレーティングである請求項１記載のレーザ装置。
  5. 　前記制御部は、前記第２のアクチュエータの制御を行った後に、前記第１のアクチュエータの制御を行う請求項１記載のレーザ装置。
  6. 　出力されるレーザ光のポインティングを検出し、その検出結果を前記制御部に入力するポインティングモニタをさらに備える請求項１記載のレーザ装置。
  7. 　前記制御部は、前記第２のアクチュエータの制御と並行して、前記第１のアクチュエータの制御を行う請求項６記載のレーザ装置。
  8. 　外部装置から目標波長を示す信号を受けて、出力するレーザ光の中心波長を制御するレーザ装置において、
    　一対の放電電極を含むレーザチャンバと、
    　前記一対の放電電極の間における放電方向に直交する方向に波長分散する第１の波長分散素子と、
    　前記一対の放電電極の間における放電方向と平行な方向に波長分散する第２の波長分散素子と、
    　前記第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータと、
    　前記第２の波長分散素子を駆動する第２のアクチュエータと、
    　前記第１のアクチュエータを、前記レーザ光の中心波長が前記目標波長に近づくように制御し、前記第２のアクチュエータを、前記第２の波長分散素子による波長分散を補正するように制御する制御部と、
    を備えるレーザ装置。
  9. 　前記制御部は、前記第２のアクチュエータの制御を行った後に、前記第１のアクチュエータの制御を行う請求項８記載のレーザ装置。
  10. 　出力されるレーザ光のポインティングを検出し、その検出結果を前記制御部に入力するポインティングモニタをさらに備える請求項８記載のレーザ装置。
  11. 　前記制御部は、前記第２のアクチュエータの制御と並行して、前記第１のアクチュエータの制御を行う請求項９記載のレーザ装置。
  12. 　外部装置から目標波長を示す信号を受けて、出力するレーザ光の中心波長を制御するレーザ装置において、
    　一対の放電電極を含むレーザチャンバと、
    　前記一対の放電電極の間における放電方向に直交する方向に波長分散する第１の波長分散素子と、
    　前記レーザチャンバから出射してレーザチャンバから離れる方向に進行するレーザ光のビーム径を、前記一対の放電電極の間における放電方向と平行な方向に拡大する、複数のレンズを含むビームエキスパンダと、
    　前記第１の波長分散素子を駆動する第１のアクチュエータと、
    　前記複数のレンズ間の距離を変更する第２のアクチュエータと、
    　前記第１のアクチュエータを、前記レーザ光の中心波長が前記目標波長に近づくように制御し、前記第２のアクチュエータを、前記ビームエキスパンダによる波長分散を補正するように制御する制御部と、
    を備えるレーザ装置。
  13. 　前記制御部は、前記第２のアクチュエータの制御を行った後に、前記第１のアクチュエータの制御を行う請求項１２記載のレーザ装置。
  14. 　前記ビームエキスパンダは、１つの球面凹レンズと１つの球面凸レンズとを含み、
    　前記第２のアクチュエータは、前記１つの球面凹レンズと１つの球面凸レンズとの間の距離を変更する請求項１２記載のレーザ装置。
  15. 　前記複数のレンズは、フッ化カルシウムの結晶で構成されている請求項１２記載のレーザ装置。
  16. 　前記複数のレンズの光通過面には、減反射膜がコーティングされている請求項１２記載のレーザ装置。
  17. 　出力されるレーザ光のポインティングを検出し、その検出結果を前記制御部に入力するポインティングモニタをさらに備える請求項１２記載のレーザ装置。
  18. 　前記制御部は、前記第２のアクチュエータの制御と並行して、前記第１のアクチュエータの制御を行う請求項１７記載のレーザ装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020174582A1 (ja) * 2019-02-26 2020-09-03 ギガフォトン株式会社 狭帯域化モジュール、ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10416471B2 (en) * 2016-10-17 2019-09-17 Cymer, Llc Spectral feature control apparatus

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02307285A (ja) * 1989-05-23 1990-12-20 Komatsu Ltd レーザの波長制御装置
JPH11214803A (ja) * 1998-01-20 1999-08-06 Komatsu Ltd 狭帯域発振エキシマレーザ及びその波面最適化方法
JP2001077453A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Komatsu Ltd 超狭帯域化レーザ装置
JP2003051634A (ja) * 2001-08-08 2003-02-21 Ushio Inc 放電励起型レーザ装置
JP2003518757A (ja) * 1999-12-22 2003-06-10 サイマー， インコーポレイテッド 二方向ビーム拡大を用いた狭線化レーザ
US6614828B1 (en) * 1999-02-03 2003-09-02 Lambda Physik Ag Wavelength selector for laser with adjustable angular dispersion
JP2004140265A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Gigaphoton Inc 狭帯域化レーザ装置
JP2004288874A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Gigaphoton Inc パルス発振型ガスレーザ装置
JP2008016544A (ja) * 2006-07-04 2008-01-24 Komatsu Ltd 狭帯域化レーザのスペクトル幅調整方法
JP2008098282A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Komatsu Ltd 狭帯域化レーザのスペクトル幅調整装置
JP2009277977A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Gigaphoton Inc 露光装置用レーザ装置
JP2011249832A (ja) * 2011-07-27 2011-12-08 Komatsu Ltd 狭帯域化レーザのスペクトル幅調整装置
JP2013168473A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Gigaphoton Inc エキシマレーザおよびレーザ装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6192064B1 (en) * 1997-07-01 2001-02-20 Cymer, Inc. Narrow band laser with fine wavelength control
JP3590524B2 (ja) 1998-03-25 2004-11-17 株式会社小松製作所 狭帯域化レーザの波面制御装置
JP4358052B2 (ja) 2004-07-08 2009-11-04 株式会社小松製作所 グレーティングの姿勢制御装置
CN102208753A (zh) * 2011-04-27 2011-10-05 苏州华必大激光有限公司 多波长联合外腔半导体激光器
JP2013070029A (ja) 2011-09-08 2013-04-18 Gigaphoton Inc マスタオシレータシステムおよびレーザ装置
JP6273089B2 (ja) 2012-12-27 2018-01-31 ソニー株式会社 レーザ射出装置及びレーザ射出装置の製造方法
CN103713360A (zh) * 2013-12-25 2014-04-09 华中科技大学 一种带通型可调谐光滤波器阵列

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02307285A (ja) * 1989-05-23 1990-12-20 Komatsu Ltd レーザの波長制御装置
JPH11214803A (ja) * 1998-01-20 1999-08-06 Komatsu Ltd 狭帯域発振エキシマレーザ及びその波面最適化方法
US6614828B1 (en) * 1999-02-03 2003-09-02 Lambda Physik Ag Wavelength selector for laser with adjustable angular dispersion
JP2001077453A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Komatsu Ltd 超狭帯域化レーザ装置
JP2003518757A (ja) * 1999-12-22 2003-06-10 サイマー， インコーポレイテッド 二方向ビーム拡大を用いた狭線化レーザ
JP2003051634A (ja) * 2001-08-08 2003-02-21 Ushio Inc 放電励起型レーザ装置
JP2004140265A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Gigaphoton Inc 狭帯域化レーザ装置
JP2004288874A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Gigaphoton Inc パルス発振型ガスレーザ装置
JP2008016544A (ja) * 2006-07-04 2008-01-24 Komatsu Ltd 狭帯域化レーザのスペクトル幅調整方法
JP2008098282A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Komatsu Ltd 狭帯域化レーザのスペクトル幅調整装置
JP2009277977A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Gigaphoton Inc 露光装置用レーザ装置
JP2011249832A (ja) * 2011-07-27 2011-12-08 Komatsu Ltd 狭帯域化レーザのスペクトル幅調整装置
JP2013168473A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Gigaphoton Inc エキシマレーザおよびレーザ装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020174582A1 (ja) * 2019-02-26 2020-09-03 ギガフォトン株式会社 狭帯域化モジュール、ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
JPWO2020174582A1 (ja) * 2019-02-26 2021-12-23 ギガフォトン株式会社 狭帯域化モジュール、ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
US11411364B2 (en) 2019-02-26 2022-08-09 Gigaphoton Inc. Line narrowing module, gas laser apparatus, and electronic device manufacturing method
JP7275248B2 (ja) 2019-02-26 2023-05-17 ギガフォトン株式会社 狭帯域化モジュール、ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法

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