[发明专利]193NM激光器及检验系统

说明书

一种用于产生大约193.4nm的输出波长的激光器包含基波激光器、光学参数产生器、四次谐波产生器及混频模块。耦合到所述基波激光器的所述光学参数产生器可产生经下变频信号。可耦合到所述光学参数产生器或所述基波激光器的所述四次谐波产生器可产生四次谐波。耦合到所述光学参数产生器及所述四次谐波产生器的所述混频模块可产生处于等于所述四次谐波与所述经下变频信号的频率的两倍的和的频率的激光输出。

优先权申请案

本发明申请案主张在2013年1月24日提出申请且以引用方式并入本文中的美国临时专利申请案61/756,209的优先权。

相关申请案

本发明申请案与标题为“固态激光器及使用193nm激光器的检验系统(Solid-State Laser and Inspection System Using 193nm Laser)”的由张(Chuang)等人在2013年3月12日提出申请且以引用方式并入本文中的美国专利申请案13/797,939相关。

技术领域

本发明涉及一种激光器，且更具体来说，涉及一种产生接近193nm的辐射且适于供在对光掩模、掩模原版(reticle)及/或晶片的检验中使用的固态或光纤激光器。所述激光器可为脉冲(Q开关或锁模)式或CW(连续波)式。

背景技术

用于产生处于193nm的光的准分子激光器在此项技术中是众所周知的。令人遗憾地，由于此些激光器的低激光脉冲重复率及其在其激光介质中使用有毒且腐蚀性气体(此导致高持有成本)，因此所述激光器极其不适于检验应用。

用于产生接近193nm的光的固态及光纤激光器也是已知的。示范性激光器使用两种不同基波波长或基波的八次谐波，其中的每一者需要昂贵或非大量生产的激光器或材料。此外，这些激光器中的大部分具有极其低电力输出且限于数MHz或更少的激光脉冲重复率。

因此，出现对激光器且优选地对产生接近193nm的辐射且适于供在对光掩模、掩模原版及/或晶片的检验中使用的固态或光纤激光器的需求。明显地，高速下的此些检验通常需要许多MHz(例如，在一些情形中大于50MHz)的最小激光脉冲重复率。

发明内容

描述一种用于产生大约193.4nm的输出波长的激光器。此激光器包含基波激光器、光学参数产生器、四次谐波产生器及混频模块。耦合到所述基波激光器的所述光学参数产生器可产生经下变频信号。耦合到所述光学参数产生器的所述四次谐波产生器可产生四次谐波。耦合到所述光学参数产生器及所述四次谐波产生器的所述混频模块可产生等于所述四次谐波与所述经下变频信号的频率的两倍的和的频率的激光输出。明显地，所述混频模块包括两个非线性晶体。在一个实施例中，第一非线性晶体经配置以通过第II型转换产生等于所述四次谐波与经下变频信号的频率的和的频率，且第二非线性晶体经配置以通过第I型转换产生等于所述四次谐波与所述经下变频信号的所述频率的两倍的和的频率。

描述用于产生大约193.4nm的输出波长的另一激光器。此激光器包含基波激光器、第一及第二倍频模块、光学参数产生器及混频模块。耦合到所述基波激光器的所述第一倍频模块可产生二次谐波。耦合到所述第一倍频模块的所述第二倍频模块可产生四次谐波。耦合到所述第一倍频模块或所述基波激光器的所述光学参数产生器可产生经下变频信号。耦合到所述光学参数产生器及所述第二倍频模块的所述混频模块可产生等于所述四次谐波及所述经下变频信号的频率的两倍的和的频率的激光输出。明显地，所述混频模块包括两个非线性晶体。在一个实施例中，第一非线性晶体经配置以通过第I型转换产生等于所述四次谐波与所述经下变频信号的频率的和的频率，且第二非线性晶体经配置以通过第II型转换产生等于所述四次谐波与所述经下变频信号的两倍的和的频率的频率。