[发明专利]激光装置、具备该激光装置的曝光装置以及检查装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备产生激光的激光发生部、对激光进行放大的放大部、以及对被放大了的激光进行波长变换的波长变换部的激光装置。另外，涉及具备这样的激光装置的曝光装置以及检查装置等激光系统。

背景技术

上述那样的激光装置被用作例如显微镜、形状测定装置、曝光装置、检查装置等激光系统的光源。激光装置的输出波长根据嵌入的系统的用途以及功能来设定，例如，已知输出波长193nm的深紫外光的激光装置、输出波长355nm的紫外光的激光装置等。根据激光系统的用途、功能等，设定在激光发生部中产生的激光的波长、在放大部中设置的放大器的列数以及级数、在波长变换部中设置的波长变换光学元件的类别以及组合(专利文献1)。

在这样的激光装置中，为了对输出光高速地进行接通/关断，提出了几个方法。例如，在第1技术中，由多个并联光路(例如第1序列以及第2序列)、以及从这些并联光路射出了的光重叠地入射的串联光路构成波长变换光学系统，与各并联光路对应地设置光源以及放大器。向第1序列以及第2序列入射从各光源射出并通过各个放大器放大了的脉冲光，调整各光源的发光定时。即，控制串联路径的最终级的波长变换光学元件中的通过了第1序列的脉冲光和通过了第2序列的脉冲光的时间上的重叠，由此对输出光进行接通/关断控制(专利文献2)。

另外，在第2技术中，将波长变换光学系统设为由多个波长变换光学元件构成的单一的串联光路，由一组光源以及放大器构成。然后，将从光源射出的种光切换为峰值功率高的状态和低的状态，由此使波长变换效率变化而对输出光进行接通/关断控制。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2004-86193号公報

专利文献2：国际公开2007/055110号手册

发明内容

在第1技术中，由于达到向构成激光装置的各光源、各放大器、以及大部分的波长变换光学元件始终入射光的状态，所以是热稳定的，能够高速并且稳定地对输出光进行接通/关断控制。但是，在通过单一光源的三次谐波产生而产生波长355nm的输出光那样的简单的结构中，无法应用第1技术。为了应用，根据形成波长变换光学系统的并联电路的数量，需要多个光源以及放大器，存在激光装置的结构复杂化这样的课题。

在第2技术中，虽然能够将激光装置的结构变得简单，但伴随着输出光的接通/关断而向波长变换光学元件入射的激光的功率增减，所以波长变换光学元件的热状态大幅变化。因此，存在难以高速并且稳定地对输出光进行接通/关断控制这样的课题。

本发明是鉴于上述那样的课题而完成的，其目的在于，提供一种结构简单而且能够高速并且稳定地控制输出光的激光装置。另外，其目的在于提供系统整体的结构简单的曝光装置、检查装置等。

根据本发明的第1方案，提供一种激光装置，具备：激光发生部，具有产生脉冲状的第1波长的激光的第1光源和输出脉冲状的第2波长的激光的第2光源；放大部，具备对包含第1波长和第2波长的波段的光具有增益的放大器，对第1波长的激光和第2波长的激光进行放大，输出对第1波长的激光进行放大而得到的第1放大光和对第2波长的激光进行放大而得到的第2放大光；波长变换部，具有波长变换光学元件，该波长变换光学元件将第1放大光进行波长变换为第1变换光，从第1变换光和第2放大光通过波长变换来产生输出光，或者，将第1放大光和第2放大光分别进行波长变换为第1变换光和第2变换光，从第1变换光和第2变换光通过波长变换产生输出光；以及控制部，控制激光发生部的动作，控制部构成为通过控制来自第1光源的第1波长的激光的输出和来自第2光源的第2波长的激光的输出的相对定时，在波长变换部中的输出光的产生位置，调节第1变换光和第2放大光的时间上的重叠、或者、第1变换光和第2变换光的时间上的重叠，控制输出光的输出状态。

根据本发明的第2方案，在第1方案的激光装置中，构成为：波长变换部具有：第1波长变换光学元件，将第1放大光进行波长变换为第1变换光，并且，使第2放大光透过；以及第2波长变换光学元件，从透过了第1波长变换光学元件的第2放大光和第1变换光，通过波长变换来产生第2变换光，控制部通过控制来自第1光源的第1波长的激光的输出、和来自第2光源的第2波长的激光的输出的相对定时，调节第2波长变换光学元件中的第1变换光和第2放大光的时间上的重叠，控制第2变换光的输出状态。