[发明专利]窄带化激光装置和谱线宽度计测装置

说明书

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。

技术领域

本公开涉及窄带化激光装置和谱线宽度计测装置。

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。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(LineNarrowing Module)。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

发明内容

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。