[发明专利]激光装置和窄带化光学系统

说明书

激光装置具有：腔室，其内部配置有一对放电电极；光栅，其配置在腔室之外；第1扩束光学系统，其被配置在腔室与光栅之间，以使从腔室输出的光束至少在第1方向上扩展，该第1方向与一对放电电极之间的放电方向垂直；以及第2扩束光学系统，其包含配置在腔室与光栅之间的多个棱镜，以使从腔室输出的光束至少在第2方向上扩展，该第2方向与一对放电电极之间的放电方向平行。

技术领域

本公开涉及激光装置和窄带化光学系统。

背景技术

随着半导体集成电路的微细化、高集成化，在半导体曝光装置中提出了分辨率的提高这一要求。半导体曝光装置在下文中简称为“曝光装置”。因此，从曝光用光源输出的光的短波长化被推进。曝光用光源使用气体激光装置来代替以往的水银灯。当前，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长248nm的紫外线的KrF准分子激光装置以及输出波长193nm的紫外线的ArF准分子激光装置。

作为当前的曝光技术，将曝光装置侧的投影透镜与晶片之间的间隙用液体充满，通过改变该间隙的折射率，从而使曝光用光源的表观波长短波长化的浸液曝光被实用化。在将ArF准分子激光装置用作曝光用光源进行了浸液曝光的情况下，晶片上被照射在水中的波长134nm的紫外光。该技术称为ArF浸液曝光。ArF浸液曝光也被称为ArF浸液光刻。

KrF、ArF准分子激光装置的自然振荡中的频谱线宽是大约宽达350～400pm，因此，会产生被曝光装置侧的投影透镜缩小投影到晶片上的激光(紫外线光)的色像差，因而分辨率降低。因此，需要使从气体激光装置输出的激光的频谱线宽窄带化至能够忽略色像差的程度。频谱线宽也被称为频谱宽度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内设置有具有窄带化元件的窄带化模块(Line Narrow Module，窄线模块)，通过该窄带化模块来实现频谱宽度的窄带化。另外，窄带化元件可以是光谱干涉仪或光栅等。将这样频谱宽度被窄带化后的激光装置称为窄带化激光装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－330592号公报

专利文献2：日本特开平03－139893号公报

专利文献3：美国专利第7653112号说明书

专利文献4：美国专利第7277466号说明书

专利文献5：美国专利申请公开第2001/0014110号说明书

专利文献6：日本特开平05－152666号公报

专利文献7：日本特开2004－140265号公报

专利文献8：日本特开2006－165484号公报

专利文献9：日本特开平03－250777号公报

发明内容

本公开的一个观点的激光装置具有：腔室，其内部配置有一对放电电极；光栅，其被配置在腔室之外；第1扩束光学系统，其被配置在腔室与光栅之间，以使从腔室输出的光束至少在第1方向上扩展，第1方向与一对放电电极之间的放电方向垂直；以及第2扩束光学系统，其包含配置在腔室与光栅之间的多个棱镜，以使从腔室输出的光束至少在第2方向上扩展，第2方向与一对放电电极之间的放电方向平行。

本公开的另一观点的窄带化光学系统是与内部配置有一对放电电极的腔室一并使用的窄带化光学系统，其具有：光栅，其被配置在腔室之外；第1扩束光学系统，其被配置在腔室与光栅之间，以使从腔室输出的光束至少在第1方向上扩展，第1方向与一对放电电极之间的放电方向垂直；以及第2扩束光学系统，其包含配置在腔室与光栅之间的多个棱镜，以使从腔室输出的光束至少在第2方向上扩展，第2方向与一对放电电极之间的放电方向平行。

附图说明