JPH0834327B2 - マルチモ−ド狭帯域発振エキシマレ−ザ - Google Patents
マルチモ−ド狭帯域発振エキシマレ−ザInfo
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- JPH0834327B2 JPH0834327B2 JP61189803A JP18980386A JPH0834327B2 JP H0834327 B2 JPH0834327 B2 JP H0834327B2 JP 61189803 A JP61189803 A JP 61189803A JP 18980386 A JP18980386 A JP 18980386A JP H0834327 B2 JPH0834327 B2 JP H0834327B2
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマルチモード狭帯域発振エキシマレーザに係
り、特に高解像度が要求されるフォトリソグラフィの露
光用光源として用いられるエキシマレーザに関する。
り、特に高解像度が要求されるフォトリソグラフィの露
光用光源として用いられるエキシマレーザに関する。
最近フォトリソグラフィの露光用光源として紫外域の
光を発生するエキシマレーザが用いられている。
光を発生するエキシマレーザが用いられている。
このエキシマレーザについて、ラムダ・フィジック社
の商品を例にとって説明する。第９図に示すようにこの
インジェクションロック方式のレーザは、全反射ミラー
11と出射ミラー12からなる共振器、この共振器内に配設
された分散プリズム13、アパーチャ14,15および電極16
から構成されるオッシレータ部10と、ミラー17,18を介
して光学的に接続され、ミラー21,22および電極23から
構成されるアンプ部20とを有している。
の商品を例にとって説明する。第９図に示すようにこの
インジェクションロック方式のレーザは、全反射ミラー
11と出射ミラー12からなる共振器、この共振器内に配設
された分散プリズム13、アパーチャ14,15および電極16
から構成されるオッシレータ部10と、ミラー17,18を介
して光学的に接続され、ミラー21,22および電極23から
構成されるアンプ部20とを有している。
このレーザにおいてオッシレータ部10は、分散プリズ
ム13で波長を分け、アパーチャ14,15でビームを絞る作
用をなし、これによって、スペクトル線幅が狭く、かつ
コヒーレントなビーム特性をもつレーザ光が得られる。
そしてこのレーザ光は不安定共振器を構成するアンプ部
20に注入同期されて、キャビティモードで強制発振させ
て、パワーを増大させる。
ム13で波長を分け、アパーチャ14,15でビームを絞る作
用をなし、これによって、スペクトル線幅が狭く、かつ
コヒーレントなビーム特性をもつレーザ光が得られる。
そしてこのレーザ光は不安定共振器を構成するアンプ部
20に注入同期されて、キャビティモードで強制発振させ
て、パワーを増大させる。
また、AT＆Ｔが発表したレーザ（NIKKEI MICRODEVICE
S 1986年５月号50〜55頁）は、第10図のような構成をと
っている。このレーザは全反射ミラー31と出射ミラー32
からなる共振器内にチャンバー34と２個のエタロン33を
チャンバー34と出射ミラー32との間に配設させることに
よってスペクトル線幅が狭く、かつ多少の横モード数を
有するレーザ発振を可能にしている。
S 1986年５月号50〜55頁）は、第10図のような構成をと
っている。このレーザは全反射ミラー31と出射ミラー32
からなる共振器内にチャンバー34と２個のエタロン33を
チャンバー34と出射ミラー32との間に配設させることに
よってスペクトル線幅が狭く、かつ多少の横モード数を
有するレーザ発振を可能にしている。
インジェクションロック方式のエキシマレーザは、大
出力でかつスペクトル線幅の狭いレーザ光を得ることが
できるが、同時に単一モード（コヒーレント光）になる
ため、これを縮小投影光源として使用した場合、スペッ
クルが発生して高解像度を得ることができないという問
題点があった。
出力でかつスペクトル線幅の狭いレーザ光を得ることが
できるが、同時に単一モード（コヒーレント光）になる
ため、これを縮小投影光源として使用した場合、スペッ
クルが発生して高解像度を得ることができないという問
題点があった。
また、AT＆Ｔ方式のレーザでは、通常の照明光学系を
用いて露光する時には、横モード数が不足しているため
にやはりスペックルが発生する。そのため照明光学系と
してスキャンミラー方式をとる必要があり、露光装置の
構造および制御を複雑なものにしている。またこの方式
のレーザではパワーが小さいために露光時間が25秒を要
し、実用性を欠いていた。
用いて露光する時には、横モード数が不足しているため
にやはりスペックルが発生する。そのため照明光学系と
してスキャンミラー方式をとる必要があり、露光装置の
構造および制御を複雑なものにしている。またこの方式
のレーザではパワーが小さいために露光時間が25秒を要
し、実用性を欠いていた。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、マチモー
ド、狭帯域かつ高出力な縮小投影に適したレーザ光を発
振することができるマルチモード狭帯域発振エキシマレ
ーザを提供することを目的とする。
ド、狭帯域かつ高出力な縮小投影に適したレーザ光を発
振することができるマルチモード狭帯域発振エキシマレ
ーザを提供することを目的とする。
本発明によれば、エタロンを備えたエキシマレーザに
おいて、エタロンの仕様が次式、 ただし、 α：レジストをレチクルパターン通りに感光させるため
に必要なOTF Ｒλ（u,v）：照明系及び縮小投影レンズの単色光OTF Ｗλ：波長λにおけるウエイトで、 Ｗλ＝Ｔ（λ）／∫λＴ（λ）ｄλ Ｔ（λ）：発振レーザ光のパワースペクトルで、 ｆ（λ，β）：チャンバーとリアミラーの間にエタロン
が存在することによるしきい値の増加による仮想的自然
発振のパワースペクトル β：しきい値の増加割合 Ｅ（kk・Ftk,FSRk,λ）:k番目のエタロン１個による光
のパワースペクトルの伝達関数 Ftk:各エタロンのトータルフィネス FSRk:各エタロンのフリースペクトルレンジ kk:フィネス係数 を満足するように設定し、レジストをレチクルパターン
通りに感光させるに必要な解像度をもつエキシマレーザ
を発振させるようにしている。
おいて、エタロンの仕様が次式、 ただし、 α：レジストをレチクルパターン通りに感光させるため
に必要なOTF Ｒλ（u,v）：照明系及び縮小投影レンズの単色光OTF Ｗλ：波長λにおけるウエイトで、 Ｗλ＝Ｔ（λ）／∫λＴ（λ）ｄλ Ｔ（λ）：発振レーザ光のパワースペクトルで、 ｆ（λ，β）：チャンバーとリアミラーの間にエタロン
が存在することによるしきい値の増加による仮想的自然
発振のパワースペクトル β：しきい値の増加割合 Ｅ（kk・Ftk,FSRk,λ）:k番目のエタロン１個による光
のパワースペクトルの伝達関数 Ftk:各エタロンのトータルフィネス FSRk:各エタロンのフリースペクトルレンジ kk:フィネス係数 を満足するように設定し、レジストをレチクルパターン
通りに感光させるに必要な解像度をもつエキシマレーザ
を発振させるようにしている。
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
第１図は、全反射ミラー１と出射ミラー２とからなる
共振器を備えたエキシマレーザのキャビティ内にエアギ
ャップエタロン３を１個配置した例を示す。このエキシ
マレーザは、波長選択素子である上記エアギャップエタ
ロン３をキャビティ内に配置し、このエタロンにより所
望の波長の光を選択するようにしたので横モードの数を
減少させずに、かつエタロン３の透過特性によって決定
されるスペクトル線幅の狭い縮小投影露光に好適なレー
ザ光を発振することができる。
共振器を備えたエキシマレーザのキャビティ内にエアギ
ャップエタロン３を１個配置した例を示す。このエキシ
マレーザは、波長選択素子である上記エアギャップエタ
ロン３をキャビティ内に配置し、このエタロンにより所
望の波長の光を選択するようにしたので横モードの数を
減少させずに、かつエタロン３の透過特性によって決定
されるスペクトル線幅の狭い縮小投影露光に好適なレー
ザ光を発振することができる。
なお、5,5′はウインドであり、これらのウインドに
よって密閉されたチャンバイ内には、例えばアルゴンと
フッ素の混合ガス、クリプトンとフッ素の混合ガスなど
が充填されており、エキシマと呼ばれる励起状態の原子
と基底状態の原子が結合してできる分子を用いて波長が
短く（ArFで193nm、KrFで248nmの紫外）、また本質的に
非コヒーレント性を有するレーザ光を発振する。
よって密閉されたチャンバイ内には、例えばアルゴンと
フッ素の混合ガス、クリプトンとフッ素の混合ガスなど
が充填されており、エキシマと呼ばれる励起状態の原子
と基底状態の原子が結合してできる分子を用いて波長が
短く（ArFで193nm、KrFで248nmの紫外）、また本質的に
非コヒーレント性を有するレーザ光を発振する。
第２図は、エタロン３をエキシマレーザのキャビティ
外、つまり出力ミラー２の外側方向に配置した実施例を
示すもので他の構成部分は第１図と同様になっている。
外、つまり出力ミラー２の外側方向に配置した実施例を
示すもので他の構成部分は第１図と同様になっている。
次に、所望のレーザ光を得るための上記エタロンの仕
様について考察する。
様について考察する。
一般に、あるパワースペクトル（λ）の光をあるエ
タロン一個に透過させた場合の透過光Ｔ（λ）は、次式
によって表わされる。
タロン一個に透過させた場合の透過光Ｔ（λ）は、次式
によって表わされる。
Ｔ（λ）＝ｆ（λ）／［１ ＋（4/π２）Ft2sin2｛（（λ−χ）/FSR）π｝］ …
（１） ここでFtはエタロンのトータルフィネスで、このトー
タルフィネスFtはエタロンのエアギャップ内の面精度に
よるフィネスFF,反射によるフィネスFR,平行度によるフ
ィネスFPおよび入射光のビーム拡がりによるフィネスFd
とによって、 Ft＝｛（1/FF）２＋（1/FR）２＋（1/FF）２ ＋（1/Fd）２｝−1/2 …（２） で表わされる。また、FSRはエタロンのフリースペクト
ルレンジで、このフリースペクトルレンジFSRは反射膜
間の距離ｄとその間の屈折率ｎによって表わされる。
（１） ここでFtはエタロンのトータルフィネスで、このトー
タルフィネスFtはエタロンのエアギャップ内の面精度に
よるフィネスFF,反射によるフィネスFR,平行度によるフ
ィネスFPおよび入射光のビーム拡がりによるフィネスFd
とによって、 Ft＝｛（1/FF）２＋（1/FR）２＋（1/FF）２ ＋（1/Fd）２｝−1/2 …（２） で表わされる。また、FSRはエタロンのフリースペクト
ルレンジで、このフリースペクトルレンジFSRは反射膜
間の距離ｄとその間の屈折率ｎによって表わされる。
FSR＝x2/2nd ＝x2/2d（エアギャップの場合ｎ＝１） ただし、ｘはｆ（λ）の中心波長（KrFエキシマレー
ザの場合248.35nm） ところが、このエタロンをレーザキャビティの中つま
りリアミラーとチャンバーの間に入れることによって、
レーザ発振のしきい値とみかけ状のエタロンのフィネス
の増加現象が起こる。
ザの場合248.35nm） ところが、このエタロンをレーザキャビティの中つま
りリアミラーとチャンバーの間に入れることによって、
レーザ発振のしきい値とみかけ状のエタロンのフィネス
の増加現象が起こる。
この理由は、 １） キャピティ内では光がターンを繰り返すため内部
エタロンの場合光が何回もエタロンを透過する。
エタロンの場合光が何回もエタロンを透過する。
２） 内部エタロンの場合キャビティ内の光強度の高い
波長にパワーが集中する。
波長にパワーが集中する。
ためである。
これらしきい値及びフィネスの増加割合はレーザの種
類及び横モード数、エタロンのスループット等によって
変動する。したがって、マルチモード狭帯域発振エキシ
マレーザの場合については実験的に決定する必要があ
る。
類及び横モード数、エタロンのスループット等によって
変動する。したがって、マルチモード狭帯域発振エキシ
マレーザの場合については実験的に決定する必要があ
る。
いま、内部エタロン（リアミラーとチャンバーの間に
エタロンを入れた場合）のしきい値の増加をβとする
と、しきい値増加による仮想的なパワースペクトルfin
（λ）は次式によって表わされる。
エタロンを入れた場合）のしきい値の増加をβとする
と、しきい値増加による仮想的なパワースペクトルfin
（λ）は次式によって表わされる。
ｆ（λ，β）≒（fout（λ）−β）／（１−β） …（３） ただし、foutはエタロンが存在しない場合のレーザの
スペクトル。
スペクトル。
したがって、内部エタロン１個がリアミラーとチャン
バーの間にエタロンが存在する場合のレーザのスペクト
ルＴ（λ）はフィネス係数ｋを定めることによって次式
で表わされる。
バーの間にエタロンが存在する場合のレーザのスペクト
ルＴ（λ）はフィネス係数ｋを定めることによって次式
で表わされる。
Ｔ（λ）≒ｆ（λ，β）／［１ ＋（4/π２） K2Ft2sin2｛（（λ−χ）/FSR）π｝］ …（４） ｎ個のエタロンが存在する場合のレーザ光のパワース
ペクトルＴ（λ）は次式で表わされる。
ペクトルＴ（λ）は次式で表わされる。
ただし、 Ｅ（Kk・Ftk,FSRk,λ） ＝1/［１＋（4/π２）（Kk・Ftk）2sin2｛（（λ −χ）FSR）π｝］ 一般に、照明光学及び縮小投影レンズの白色OTF（opt
ical transfer function）Rw（u,v）は、白色OTFの定義
式から単色光OTFRλ（u,v）を波長範囲で積分すること
で求まる。
ical transfer function）Rw（u,v）は、白色OTFの定義
式から単色光OTFRλ（u,v）を波長範囲で積分すること
で求まる。
ただし、 Ｗλ＝Ｔ（λ）／∫λＴ（λ）ｄλ …（７） u,v:空間周波数 この白色OTFRw（u,v）は、レジストをレチクルパター
ン通り感光させるために最低限必要なOTFα以上である
ことが必要である。
ン通り感光させるために最低限必要なOTFα以上である
ことが必要である。
Rw（u,v）≧α …（８） したがって、第（５）式で得られるマルチモードで、
くつ狭帯域発振のレーザ光を第（６）式に代入して得ら
れる白色のOTFRw（u,v）がα以上になるように、エタロ
ンの諸条件を設定してそのレーザ光を発振させるように
することにより、所望の解像力を得ることができる。
くつ狭帯域発振のレーザ光を第（６）式に代入して得ら
れる白色のOTFRw（u,v）がα以上になるように、エタロ
ンの諸条件を設定してそのレーザ光を発振させるように
することにより、所望の解像力を得ることができる。
さて、エアギャップエタロン３の仕様としてフリース
ペクトルレンジ0.308nm（エアギャップスペースを100μ
ｍに設定）、フィネス５、反射率90％（反射膜としては
SiO2,Al2O3,ZrO2,HfO2,NaF等を用いる）、面精度λ/30
以上（λ＝633nm）、平行度λ/30以上（λ＝633nm）、
有効面積10×20nmのものを用いた場合の第１図、第２図
に示すエキシマレーザの出力の実験例を示す。
ペクトルレンジ0.308nm（エアギャップスペースを100μ
ｍに設定）、フィネス５、反射率90％（反射膜としては
SiO2,Al2O3,ZrO2,HfO2,NaF等を用いる）、面精度λ/30
以上（λ＝633nm）、平行度λ/30以上（λ＝633nm）、
有効面積10×20nmのものを用いた場合の第１図、第２図
に示すエキシマレーザの出力の実験例を示す。
第３図はエタロンをエキシマレーザのキャビティ内に
配置した第１図のいわゆる内部エタロンの場合の利得曲
線ａとエタロンをキャビティ外に配置した第２図のいわ
ゆる外部エタロンの場合の利得曲線ｂを示す図であり、
曲線ｃは自然発振の場合の利得曲線である。実験による
と内部エタロンの構成と外部エタロンの構成による半値
全幅はそれぞれ0.00925nm,0.0616nmになっている。また
エタロンのフィネスはそれぞれ33.3、５となっており、
内部エタロンは外部エタロンにくらべフィネスが6.7倍
になっている。実験によるフィネス係数ｋは５〜７とな
った。
配置した第１図のいわゆる内部エタロンの場合の利得曲
線ａとエタロンをキャビティ外に配置した第２図のいわ
ゆる外部エタロンの場合の利得曲線ｂを示す図であり、
曲線ｃは自然発振の場合の利得曲線である。実験による
と内部エタロンの構成と外部エタロンの構成による半値
全幅はそれぞれ0.00925nm,0.0616nmになっている。また
エタロンのフィネスはそれぞれ33.3、５となっており、
内部エタロンは外部エタロンにくらべフィネスが6.7倍
になっている。実験によるフィネス係数ｋは５〜７とな
った。
また、第３図において、内部エタロンの場合、解像力
を低下させる原因となるサイドピークが外部エタロンの
場合に比べ1/10程度に減少している。このように、サイ
ドピークの光強度割合が減少する現象は、エタロンを２
個以上配置した場合でも観測された。この理由として
は、光がエタロンを透過することにより利得に対する損
失が大きくなり、レーザ発振のしきい値が増加するため
と考えられる。
を低下させる原因となるサイドピークが外部エタロンの
場合に比べ1/10程度に減少している。このように、サイ
ドピークの光強度割合が減少する現象は、エタロンを２
個以上配置した場合でも観測された。この理由として
は、光がエタロンを透過することにより利得に対する損
失が大きくなり、レーザ発振のしきい値が増加するため
と考えられる。
このしきい値の増加割合βをサイドピークの減少割合
より見積ると、0.10〜0.06程度となった。また、分光器
によりKrFのエキシマレーザの自然発振のパワースペク
トルfout（λ）を測定した所、第４図のようになった。
より見積ると、0.10〜0.06程度となった。また、分光器
によりKrFのエキシマレーザの自然発振のパワースペク
トルfout（λ）を測定した所、第４図のようになった。
この自然発振のパワースペクトルfout（λ）から内部
エタロンを使用する場合の仮想的なKrFエキシマレーザ
のパワースペクトルfin（λ，β）は（３）式より次式
で表わされる。
エタロンを使用する場合の仮想的なKrFエキシマレーザ
のパワースペクトルfin（λ，β）は（３）式より次式
で表わされる。
ｆ（λ，β）≒（out（λ）−β）／（１−β） ただし、β＝0.06〜0.10 例えば第１図のようにリアミラーとチャンバーの間に
エタロンを１個だけ備えた場合のスペクトル波形Ｔ
（λ）は次式で表わされる。
エタロンを１個だけ備えた場合のスペクトル波形Ｔ
（λ）は次式で表わされる。
Ｔ（λ）≒fin（λ，β）・Ｅ（ｋ・Ft,FSR,λ） …
（８） ただし、β＝0.06〜0.10,k＝５〜７ また、第２図のように外部エタロン１個の場合は、
（８）式において、β＝0,k＝１ 第５図のように外部エタロン２個の場合は、 Ｔ（λ）≒ｆ（λ，β）・Ｅ（k1・Ft1,FSR1,λ）・Ｅ（k2・Ft2,FSR2,λ） …（９） β＝0,k1,k2＝１ 第６図のようにレーザチャンバーとリアミラーの間に
エタロンが２個の場合は（９）式において、 β＝0.06〜0.10,k1,k2＝５〜７ 第７図のようにレーザチャンバーとリアミラーの間に
エタロンが１個、外部にエタロンが１個の場合は （９）式においてβ＝0.06〜0.10,k1＝５〜7,k2＝１ 第８図のようにエタロンをｎ個配置した場合のレーザ
光のパワースペクトル波形Ｔ（λ）は、（５）式で表わ
される。
（８） ただし、β＝0.06〜0.10,k＝５〜７ また、第２図のように外部エタロン１個の場合は、
（８）式において、β＝0,k＝１ 第５図のように外部エタロン２個の場合は、 Ｔ（λ）≒ｆ（λ，β）・Ｅ（k1・Ft1,FSR1,λ）・Ｅ（k2・Ft2,FSR2,λ） …（９） β＝0,k1,k2＝１ 第６図のようにレーザチャンバーとリアミラーの間に
エタロンが２個の場合は（９）式において、 β＝0.06〜0.10,k1,k2＝５〜７ 第７図のようにレーザチャンバーとリアミラーの間に
エタロンが１個、外部にエタロンが１個の場合は （９）式においてβ＝0.06〜0.10,k1＝５〜7,k2＝１ 第８図のようにエタロンをｎ個配置した場合のレーザ
光のパワースペクトル波形Ｔ（λ）は、（５）式で表わ
される。
ただし、β＝0.06〜0.10 kk:エタロンがレーザチャンバーとリアミラの間にある
５〜７ エタロンがキャビティ外にある場合１となる。
５〜７ エタロンがキャビティ外にある場合１となる。
以上の数式を用いて計算したスペクトル波形と実験で
得られたスペクトル波形はよく一致した。
得られたスペクトル波形はよく一致した。
次に露光波長248.35nmのエキシマレーザ用に単色設計
したレンズ素材合成石英からなる第１表（ａ）〜（ｄ）
に示す縮小投影レンズについて実験結果のスペクトル波
形および（６），（７）式を用いて計算した結果、所定
の露光面積において、解像力0.5μｍで白色OTFRwが0.4
以上となったエタロンの仕様の例を第２表（ａ）〜
（ｄ）に示す。
したレンズ素材合成石英からなる第１表（ａ）〜（ｄ）
に示す縮小投影レンズについて実験結果のスペクトル波
形および（６），（７）式を用いて計算した結果、所定
の露光面積において、解像力0.5μｍで白色OTFRwが0.4
以上となったエタロンの仕様の例を第２表（ａ）〜
（ｄ）に示す。
第２表（ａ） 実験に使用したエタロンの仕様範囲 反射率 50〜93％ 反射フィネス FR＝4.4〜43.3 面精度 λ/20〜λ/100（633nm） 面精度フィネス FF＝3.9〜19.5 平行度 λ/20〜λ/100（633nm） 平行度フィネス FF＝3.9〜19.5 レーザ光軸とエタロンのなす角度 エタロンがチャンバと出射ミラーの間にある時 ０ 〜
2.5゜ エタロンが出射ミラーの前の位置にある時 ０ 〜
2.5゜ エタロンがリアミラーとチャンバーにある時 0.1〜
５゜ ビーム拡がりによるフィネス Fd＝２〜500 有効径 20mmφ以上 トータルフィネスはFt＝1.5〜13.1の範囲である。エア
ギャップは50μｍ〜5000μｍの範囲でありフリースペク
トルレンジはFSR＝0.0062〜0.62nmの範囲である。
2.5゜ エタロンが出射ミラーの前の位置にある時 ０ 〜
2.5゜ エタロンがリアミラーとチャンバーにある時 0.1〜
５゜ ビーム拡がりによるフィネス Fd＝２〜500 有効径 20mmφ以上 トータルフィネスはFt＝1.5〜13.1の範囲である。エア
ギャップは50μｍ〜5000μｍの範囲でありフリースペク
トルレンジはFSR＝0.0062〜0.62nmの範囲である。
第２表（ａ）〜（ｄ）に示すような仕様のエタロンを
備えたエキシマレーザのレーザ光を光源として用いれば
解像力0.5μｍ程度の露光が可能である。
備えたエキシマレーザのレーザ光を光源として用いれば
解像力0.5μｍ程度の露光が可能である。
また、レーザチャンバとリアミラーの間にエタロンを
配置することによってレーザ出力が飛躍的に増大するこ
とが判明した。
配置することによってレーザ出力が飛躍的に増大するこ
とが判明した。
さらに、本案のレーザ発振の干渉性のテストを行った
ところほとんど干渉性はみとめられない。ただし、キャ
ビティ内にピンホールをもうけてピンホール径を調整し
て干渉性のテストを行うと、ピンホール径2mm程度でス
ペックルが発生する。このことから、キャビティ内のス
リットおよびエタロンの有効径は、2mm程度以上必要で
ある。
ところほとんど干渉性はみとめられない。ただし、キャ
ビティ内にピンホールをもうけてピンホール径を調整し
て干渉性のテストを行うと、ピンホール径2mm程度でス
ペックルが発生する。このことから、キャビティ内のス
リットおよびエタロンの有効径は、2mm程度以上必要で
ある。
以上説明したように本発明によれば、エキシマレーザ
に設けるエタロンの仕様を、次式 を満足するように定めることによって、所望の露光面積
及び解像力を得ることができる。
に設けるエタロンの仕様を、次式 を満足するように定めることによって、所望の露光面積
及び解像力を得ることができる。
さらに、発振線幅が狭いにもかかわらず高出力でかつ
横モード数の多いレーザ発振が可能となったために、レ
ーザは非常にコンパクトとなりかつ露光時間が数百ms程
度となる。また、露光装置の照明光学系としてスキャン
ミラー方式を必要とせず、通常のインテグレータ方式の
露光が可能となる。
横モード数の多いレーザ発振が可能となったために、レ
ーザは非常にコンパクトとなりかつ露光時間が数百ms程
度となる。また、露光装置の照明光学系としてスキャン
ミラー方式を必要とせず、通常のインテグレータ方式の
露光が可能となる。
したがって、縮小投影露光装置の光源として利用する
に最適なエキシマレーザを構成することができる。
に最適なエキシマレーザを構成することができる。
第１図、第２図および第５図乃至第８図はそれぞれエア
ギャップエタロンを備えたエキシマレーザを示す概略構
成図、第３図はキャビティの内又は外にエタロンを配置
した場合の利得曲線を示すグラフ、第４図はKrFエキシ
マレーザの自然発振のパワースペクトルを示すグラフ、
第９図および第10図は従来のエキシマレーザの構成例を
示した概念図である。 １……全反射ミラー、２……出射ミラー、３……エアギ
ャップエタロン、４……チャンバ、5,5′……ウイン
ド。
ギャップエタロンを備えたエキシマレーザを示す概略構
成図、第３図はキャビティの内又は外にエタロンを配置
した場合の利得曲線を示すグラフ、第４図はKrFエキシ
マレーザの自然発振のパワースペクトルを示すグラフ、
第９図および第10図は従来のエキシマレーザの構成例を
示した概念図である。 １……全反射ミラー、２……出射ミラー、３……エアギ
ャップエタロン、４……チャンバ、5,5′……ウイン
ド。
Claims (1)
- 【請求項１】エタロンを備えたエキシマレーザにおい
て、エタロンの仕様が次式、 ∫λＷλＲλ（u,v）ｄλ≧α ただし、α：レジストをレチクルパターン通りに感光さ
せるために必要なOTF Ｒλ（u,v）：照明及び系及び縮小投影レンズの単色光O
TF Ｗλ：波長λにおけるウエイトで、 Ｗλ＝Ｔ（λ）／∫λＴ（λ）ｄλ Ｔ（λ）：発振レーザ光のパワースペクトルで、 ｆ（λ，β）チャンバーとリアミラーの間にエタロンが
存在することによるしきい値の増加による仮想的自然発
振のパワースペクトル β：しきい値の増加割合 Ｅ（kk,Ftk,FSRk,λ）:k番目のエタロン１個による光の
パワースペクトルの伝達関数 Ftk:各エタロンのトータルフィネス FSRk:各エタロンのフリースペクトルレンジ kk:フィネス係数 を満足するように設定したことを特徴とするマルチモー
ド狭帯域発振エキシマレーザ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189803A JPH0834327B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | マルチモ−ド狭帯域発振エキシマレ−ザ |
| PCT/JP1987/000366 WO1988000767A1 (fr) | 1986-06-09 | 1987-06-09 | Laser multi-mode a bande etroite |
| EP19870903752 EP0273058A4 (en) | 1986-06-09 | 1987-06-09 | NARROW BAND MULTI-MODE EXCIMER. |
| US07/144,000 US4829536A (en) | 1986-06-09 | 1987-06-09 | Multi-mode narrow-band oscillation excimer laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189803A JPH0834327B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | マルチモ−ド狭帯域発振エキシマレ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6345875A JPS6345875A (ja) | 1988-02-26 |
| JPH0834327B2 true JPH0834327B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=16247468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61189803A Expired - Lifetime JPH0834327B2 (ja) | 1986-06-09 | 1986-08-13 | マルチモ−ド狭帯域発振エキシマレ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834327B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58138918U (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-19 | 中興化成工業株式会社 | レンズ等の洗浄用支持装置 |
| JP2997606B2 (ja) * | 1992-11-13 | 2000-01-11 | 株式会社小松製作所 | 狭帯域化エキシマレーザー装置 |
| JP3402850B2 (ja) * | 1995-05-09 | 2003-05-06 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| JP3278407B2 (ja) | 1998-02-12 | 2002-04-30 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びデバイス製造方法 |
| US6424666B1 (en) | 1999-06-23 | 2002-07-23 | Lambda Physik Ag | Line-narrowing module for high power laser |
-
1986
- 1986-08-13 JP JP61189803A patent/JPH0834327B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6345875A (ja) | 1988-02-26 |
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