窄带化激光装置和谱线宽度计测装置制造方法及图纸

窄带化激光装置可以具有：激光谐振器，其包含使谱线宽度窄带化的光学元件；分光器，其对从激光谐振器输出的脉冲激光所包含的多个脉冲检测分光强度分布；光谱波形生成部，其生成对多个脉冲的分光强度分布进行相加而得的光谱波形；装置函数存储部，其存储分光器的装置函数；波长频度函数生成部，其生成表示多个脉冲的中心波长的频度分布的波长频度函数；以及去卷积处理部，其使用装置函数和波长频度函数来对光谱波形进行去卷积处理。

Narrow-band laser device and spectral line width measuring device

A narrow-band laser device can have: a laser resonator including an optical element that makes a narrow band width of a spectral line; a splitter, which detects the intensity distribution of a plurality of pulses contained in the pulse laser output from the laser resonator; the spectral waveform generating unit generates a addition to the distribution of the intensity distribution of the multiple pulses. The obtained spectral waveform; the device function storage unit, its device function for storing the splitter; the wavelength frequency function generating unit, which generates a frequency function of the frequency distribution of the frequency distribution of the central wavelengths of multiple pulses; and the deconvolution unit, which uses a device function and a wavelength frequency function to deconvolution the spectral waveforms. Reason.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】窄带化激光装置和谱线宽度计测装置
本公开涉及窄带化激光装置和谱线宽度计测装置。
技术介绍
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。以下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得到发展。在曝光用光源中，代替现有的水银灯而使用了气体激光装置。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，如下的液浸曝光已经实用化：利用液体填满曝光装置侧的投影镜头与晶片之间的间隙，通过改变该间隙的折射率而使曝光用光源的表观的波长变短。在使用ArF准分子激光装置作为曝光用光源来进行液浸曝光的情况下，向晶片照射水中的波长为134nm的紫外光。将该技术称作ArF液浸曝光。ArF液浸曝光也被称作ArF液浸光刻。由于KrF、ArF准分子激光装置的自然振荡中的谱线宽度较宽，大约350～400pm，因此产生通过曝光装置侧的投影镜头而在晶片上缩小投影的激光(紫外线光)的色差，分辨率降低。因此，需要使从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化，直到能够无视色差的程度为止。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(LineNarrowingModule)。通过该窄带化模块而实现了谱线宽度的窄带化。窄带化元件也可以是标准具或光栅等。将这样使谱线宽度窄带化的激光装置称作窄带化激光装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许4094307号专利文献2：日本特开平8-210915号公报专利文献3：日本特开平5-007031号公报
技术实现思路
本公开的一个观点的窄带化激光装置可以具有：激光谐振器，其包含使谱线宽度窄带化的光学元件；分光器，其对从激光谐振器输出的脉冲激光所包含的多个脉冲检测分光强度分布；光谱波形生成部，其生成对多个脉冲的分光强度分布进行相加而得的光谱波形；装置函数存储部，其存储分光器的装置函数；波长频度函数生成部，其生成表示多个脉冲的中心波长的频度分布的波长频度函数；以及去卷积处理部，其使用装置函数和波长频度函数对光谱波形进行去卷积处理。本公开的另一个观点的窄带化激光装置也可以具有：激光谐振器，其包含使谱线宽度窄带化的光学元件；分光器，其对从激光谐振器输出的脉冲激光所包含的多个脉冲检测分光强度分布；光谱波形生成部，其针对多个脉冲，分别根据分光强度分布而生成光谱波形；装置函数存储部，其存储分光器的装置函数；波长移位处理部，其对光谱波形生成部所生成的各光谱波形以使中心波长大致一致的方式使波长移位；波形平均化处理部，其对由所述波长移位处理部进行了波长移位后的多个光谱波形进行平均；以及去卷积处理部，其使用所述装置函数对由所述波形平均化处理部进行平均后的光谱波形进行去卷积处理。本公开的一个观点的谱线宽度计测装置可以具有：分光器，其对从激光谐振器输出的脉冲激光所包含的多个脉冲检测分光强度分布；光谱波形生成部，其生成对多个脉冲的分光强度分布进行相加而得的光谱波形；装置函数存储部，其存储分光器的装置函数；波长频度函数生成部，其生成表示多个脉冲的中心波长的频度分布的波长频度函数；以及去卷积处理部，其使用装置函数和波长频度函数对光谱波形进行去卷积处理。附图说明下面参照附图，仅举例对本公开的几个实施方式进行说明。图1示意性地示出比较例的窄带化激光装置的结构。图2示出图1所示的第一标准具分光器18和第二标准具分光器19的具体结构。图3A是对中心波长的定义的例子进行说明的图。图3B是示出干涉条纹的数据的例子的图。图4是对装置函数I(λ)进行说明的图。图5是示出运算处理部22c的结构的图。图6是对谱线宽度的定义的例子进行说明的图。图7是示出窄带化激光装置的脉冲激光PL的输出模式的例子的图。图8是示出图1所示的波长控制部21的波长控制的处理的流程图。图9是示出图8所示的对旋转台14d进行控制的处理的详细的流程图。图10是示出图1所示的谱线宽度控制部20a的谱线宽度控制的处理的流程图。图11是示出图1所示的谱线宽度计算部22的谱线宽度计算处理的流程图。图12是针对图11所示的流程图的一部分示出其子例程的流程图。图13是对本公开的课题进行说明的图，图13的(A)是对第一光谱波形T(λ-x)进行例示的图，图13的(B)是对第二光谱波形T’(λ-x)进行例示的图，图13的(C)是对观测光谱波形O(λ)和复原光谱波形Q(λ)进行例示的图。图14是概略性地示出本公开的第一实施方式的窄带化激光装置的结构的图。图15是示出波长频度函数生成部22d所生成的波长频度函数R(λ)的例子的图。图16是示出本公开的第一实施方式中的谱线宽度计算处理的子例程。图17是示出图14所示的波长频度函数生成部22d的波长频度函数的生成处理的流程图。图18是示出第一变形例的波长频度函数的生成处理的流程图。图19是概略性地示出本公开的第二实施方式的窄带化激光装置的结构的图。图20是示出图19所示的波长频度函数生成部22d的波长频度函数的生成处理的流程图。图21是对本公开的第二实施方式中的波长频度函数R(λ)的递增计数进行说明的图。图22是示出本公开的第三实施方式中的运算处理部22c的结构的图。图23是示出本公开的第三实施方式的谱线宽度计算部22的谱线宽度计算的处理的流程图。图24是针对图23所示的流程图的一部分示出其子例程的流程图。图25是对第三实施方式的窄带化激光装置的效果进行说明的图，图25的(A)是对第一光谱波形T(λ-x)进行例示的图，图25的(B)是对第二光谱波形T’(λ-x)进行例示的图，图25的(C)是对观测光谱波形O(λ)和复原光谱波形Q(λ)进行例示的图。图26是示出在本公开的第四实施方式的窄带化激光装置中使用的第二标准具分光器19的结构的图。图27是概略性地示出本公开的第五实施方式的窄带化激光装置的结构的图。图28是示出MOPO方式的激光装置中的主振荡器和功率振荡器的放电定时的延迟时间与脉冲能量以及谱线宽度的关系的图。图29是示出控制部的概略结构的框图。具体实施方式＜内容＞1.比较例的窄带化激光装置的整体说明1.1激光腔室1.2窄带化模块1.3谱线宽度变更部1.4能量传感器1.5第一标准具分光器1.6第二标准具分光器1.7曝光装置1.8激光控制部1.9波长控制部1.10中心波长的定义1.11谱线宽度计算部1.12谱线宽度的定义1.13谱线宽度控制部1.14脉冲激光的输出模式1.15动作1.15.1波长控制1.15.2谱线宽度控制1.15.3谱线宽度的计算处理2.课题3.考虑各脉冲的中心波长而对谱线宽度进行计测的窄带化激光装置(第一实施方式)3.1结构3.2动作3.2.1谱线宽度的计算处理3.2.2波长频度函数的生成处理3.3效果3.4与波长频度函数的生成相关的变形例3.4.1第一变形例3.4.2第二变形例3.5与累计次数和平均次数相关的变形例3.6与观测光谱波形的生成相关的变形例4.考虑各脉冲的中心波长和脉冲能量而对谱线宽度进行计测的窄带化激光装置(第二实施方式)4.1结构4.2动作4.2.1波长频度函数的生成处理4.3效果4.4变形例5.通过使各光谱波形的波长移位来对计测谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种窄带化激光装置，其具有：激光谐振器，其包含使谱线宽度窄带化的光学元件；分光器，其对从所述激光谐振器输出的脉冲激光所包含的多个脉冲检测分光强度分布；光谱波形生成部，其生成对所述多个脉冲的分光强度分布进行相加而得的光谱波形；装置函数存储部，其存储所述分光器的装置函数；波长频度函数生成部，其生成表示所述多个脉冲的中心波长的频度分布的波长频度函数；以及去卷积处理部，其使用所述装置函数和所述波长频度函数对所述光谱波形进行去卷积处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种窄带化激光装置，其具有：激光谐振器，其包含使谱线宽度窄带化的光学元件；分光器，其对从所述激光谐振器输出的脉冲激光所包含的多个脉冲检测分光强度分布；光谱波形生成部，其生成对所述多个脉冲的分光强度分布进行相加而得的光谱波形；装置函数存储部，其存储所述分光器的装置函数；波长频度函数生成部，其生成表示所述多个脉冲的中心波长的频度分布的波长频度函数；以及去卷积处理部，其使用所述装置函数和所述波长频度函数对所述光谱波形进行去卷积处理。2.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，所述去卷积处理部使用通过对所述装置函数和所述波长频度函数进行卷积处理而获得的合成函数来进行所述去卷积处理。3.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，该窄带化激光装置还具有对各所述脉冲的中心波长进行计测的中心波长计测部，所述波长频度函数生成部根据所述中心波长计测部所计测的计测中心波长而生成所述波长频度函数。4.根据权利要求3所述的窄带化激光装置，其中，所述中心波长是半值波长的平均值、峰值波长、以及重心波长中的任意一个。5.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，该窄带化激光装置还具有控制部，该控制部从曝光装置获取各所述脉冲的中心波长的控制中所使用的目标中心波长，所述波长频度函数生成部根据所述目标中心波长而生成所述波长频度函数。6.根据权利要求5所述的窄带化激光装置，其中，针对所述多个脉冲的所述目标中心波长的波长变更量为所述波长频度函数的区间宽度的2倍以上。7.根据权利要求6所述的窄带化激光装置，其中，所述区间宽度比0大且为7fm以下。8.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，所述分光器包含传感器，该传感器每当对所述分光强度分布进行了第一次数的检测时，输出累计了所述分光强度分布而得的累计数据，并且进行第二次数的所述输出，所述光谱波形生成部根据对所述第二次数的所述累计数据进行平均而得的累计平均数据，而生成所述光谱波形。9.根据权利要求8所述的窄带化激光装置，其中，所述第一次数和所述第二次数分别为1以上，作为所述第一次数与所述第二次数的积的第三次数为2以上。10.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，该窄带化激光装置还具有对各所述脉冲的脉冲能量进行检测的能量传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊崎贵仁，石田启介，古里博志，
申请(专利权)人：极光先进雷射株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP