[发明专利]激光装置

说明书

激光装置具有：腔室，其在内部配置有一对放电电极；第一扩束器，其被配置成使从腔室输出的光束的光束宽度至少在第一方向上扩展，该第一方向与一对放电电极之间的放电方向大致平行；以及窄带化光学系统，其中，该窄带化光学系统具有第二扩束器和光栅，该第二扩束器包含至少一个光学元件，被配置成使从腔室输出的光束的光束宽度至少在第二方向上扩展，该第二方向与第一方向大致垂直，该光栅被配置成使被第一扩束器和第二扩束器扩展了光束宽度后的光束在与第二方向大致平行的面内发生波长色散，至少一个光学元件和光栅中的至少一方被配置成对第一扩束器导致的波长色散进行补偿。

技术领域

本公开涉及激光装置。

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要求分辨率的提高。下面，将半导体曝光装置简称为“曝光装置”。因此，从曝光用光源输出的光的短波长化被推进。对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，使用输出波长为248nm的紫外线的KrF准分子激光装置以及输出波长为193nm的紫外线的ArF准分子激光装置。

作为当前的曝光技术，如下的液浸曝光被实用化，该液浸曝光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。在将ArF准分子激光装置用作曝光用光源进行了液浸曝光的情况下，晶片上被照射水中波长为134nm的紫外光。将该技术称为ArF液浸曝光。ArF液浸曝光也被称为ArF液浸光刻。

KrF、ArF准分子激光装置的自然振荡中的频谱线宽为大约宽至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光学系统(Line Narrow Module：窄现模块)，通过该窄带化光学系统来实现频谱宽度的窄带化。另外，窄带化元件可以是标准具(etalon)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：美国专利申请公开第2001/0014110号说明书

专利文献2：日本特许第4358052号公报

专利文献3：美国专利申请公开第2015/0325980号说明书

专利文献4：日本特许第3590524号公报

发明内容

本公开的一个观点的激光装置具有：腔室，其在内部配置有一对放电电极；第一扩束器，其被配置成使从腔室输出的光束的光束宽度至少在第一方向上扩展，该第一方向与一对放电电极之间的放电方向大致平行；以及窄带化光学系统，其中，该窄带化光学系统具有第二扩束器和光栅，该第二扩束器包含至少一个光学元件，该第二扩束器被配置成使从腔室输出的光束的光束宽度至少在第二方向上扩展，该第二方向与第一方向大致垂直，该光栅被配置成使被第一扩束器和第二扩束器扩展了光束宽度后的光束在与第二方向大致平行的面内发生波长色散，至少一个光学元件和光栅中的至少一方被配置成，对第一扩束器导致的波长色散进行补偿。

本公开的另一观点的激光装置具有：腔室，其在内部配置有一对放电电极；光栅，其被配置成使从腔室输出的光束发生波长色散；第一扩束器，其被配置在腔室与光栅之间的光束路径上，并被配置成使入射到光栅的入射位置处的光束宽度至少在第一方向上扩展，该第一方向与光栅的色散面大致垂直；以及第二扩束器，其被配置在腔室与光栅之间的光束路径上，该第二扩束器包含至少一个光学元件，该第二扩束器被配置成使入射到光栅的入射位置处的光束宽度至少在第二方向上扩展，该第二方向与光栅的色散面大致平行，光栅和至少一个光学元件中的至少一方被配置成，对第一扩束器导致的波长色散进行补偿。

附图说明