JP4565207B1 - 波長変換装置及び波長変換方法並びに半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にかかる波長変換装置は、基本波光を発生するレーザー光源1と、基本波光及びその高調波光のうち少なくともいずれか一方を入射光として波長変換光12を発生する非線形光学結晶7と、非線形光学結晶7への入射光の出力を調整する出力可変手段5と、非線形光学結晶7の温度を調整する温度調整器11とを有する。さらに、波長変換装置は、出力可変手段5を制御して、波長変換光12の出力が略一定になるように入射光の出力を調整しながら、温度調整器11を制御して、入射光の出力が1回の温度調整期間において最小となるように非線形光学結晶7の温度を調整する制御部9を有する。
【選択図】図1
Description
本実施の形態にかかる波長変換装置は、例えば、半導体検査装置に光源として用いられる。なお、半導体検査装置とは、半導体自体を検査する装置に限らず、半導体を製造する際に用いられる部材を検査する装置を含むものとする。例えば、波長変換装置からの出力光は、半導体装置の製造に用いられるフォトマスク原板、レチクル等に照射される。これにより、フォトマスク原板、レチクル等の欠陥検出が行われる。まず、図1を参照して、本実施の形態にかかる波長変換装置について説明する。図1は、波長変換装置の構成を示す概略図である。
実施の形態1では、1つの非線形光学結晶を有するのに対して、本実施の形態では2つの非線形光学結晶を有する。なお、実施の形態1と重複する説明は、適宜省略又は簡略化する。まず、図4を参照して、本実施の形態にかかる波長変換装置の構成について説明する。図4は、本実施の形態にかかる波長変換装置の構成を示す概略図である。
実施の形態2では前段の非線形光学結晶からの発生光のみが後段の非線形光学結晶に入射されるのに対して、本実施の形態では前段の非線形光学結晶からの発生光及びレーザー光源からの基本波光が後段の非線形光学結晶に入射される。なお、実施の形態2と重複する説明は、適宜省略又は簡略化する。まず、図5を参照して、本実施の形態にかかる波長変換装置の構成について説明する。図5は、本実施の形態にかかる波長変換装置の構成を示す概略図である。
実施の形態2では前段及び後段の非線形光学結晶からの発生光の出力を1つの光検出器によって評価したが、本実施の形態では2つの光検出器によって評価する。なお、実施の形態2と重複する説明は、適宜省略又は簡略化する。まず、図6を参照して、本実施の形態にかかる波長変換装置の構成について説明する。図6は、本実施の形態にかかる波長変換装置の構成を示す概略図である。
3 1/2波長板、4 偏光子、5 光出力可変手段、6 光分岐手段、
7 非線形光学結晶、7b 非線形光学結晶、8 光検出器、9 制御部、
10 結晶保持装置、10b 結晶保持装置、11 温度調整器、12 波長変換光、
13 残存基本波光、14 ダイクロイックミラー、15 光分岐手段、
15b 光分岐手段、16 光検出器、16b 光検出器、17 駆動装置、
18 反射ミラー、19 発生光、20 ダイクロイックミラー、
20b ダイクロイックミラー、21 反射ミラー、21b 反射ミラー、
30 温度最適化、31 一定温度駆動、32 温度最適化、40 結晶温度設定値、
41 波長変換光出力、42 入射光出力
Claims (14)
- 基本波光を発生するレーザー光源と、
前記基本波光及びその高調波光のうち少なくともいずれか一方を入射光として紫外域の波長変換光を発生する、βバリウムボーレート(BBO)又はセシウムリチウムボーレート(CLBO)から選ばれる第1非線形光学結晶と、
前記第1非線形光学結晶への前記入射光の出力を調整する出力可変手段と、
前記第1非線形光学結晶の温度を調整する温度調整器と、
前記第1非線形光学結晶を平行移動させ、当該第1非線形光学結晶の前記入射光の入射位置を温度が異なる位置に変化させる駆動部と、
前記出力可変手段を制御して、前記波長変換光の出力が略一定になるように前記入射光の出力を調整しながら、前記温度調整器を制御して、前記入射光の出力が複数の温度調整期間のそれぞれにおいて最小となるように、前記駆動部により移動された前記第1非線形光学結晶の温度を調整する制御部と、
を有する波長変換装置。 - 前記制御部は、前記駆動部により前記第1非線形光学結晶を空間的に平行移動させた後に当該第1非線形光学結晶の温度を調整することを特徴とする請求項1に記載の波長変換装置。
- 前記波長変換光は、波長190nm以上270nm以下の深紫外光であることを特徴とする請求項1又は2に記載の波長変換装置。
- 波長270nm以下の光を発生して前記第1非線形光学結晶に入射させる第2非線形光学結晶をさらに有し、
前記温度調整器は、前記第1非線形光学結晶及び前記第2非線形光学結晶それぞれに対して温度を調整することを特徴とする請求項3に記載の波長変換装置。 - 前記基本波光の波長は1030nm以上1080nm以下であり、
前記波長変換光の波長は前記基本波光の第4次高調波に相当する257.5nm以上270nm以下であることを特徴とする請求項3又は4に記載の波長変換装置。 - 前記基本波光の波長は1030nm以上1080nm以下であり、
前記波長変換光は、前記基本波光と波長257.5nm以上270nm以下の第4次高調波光の和周波混合による波長206nm以上216nm以下の第5次高調波光であることを特徴とする請求項3又は4に記載の波長変換装置。 - 基本波光及びその高調波光のうち少なくともいずれか一方を入射光として、βバリウムボーレート(BBO)又はセシウムリチウムボーレート(CLBO)から選ばれる非線形光学結晶によって波長変換光を発生させる波長変換方法であって、
前記非線形光学結晶から発生する紫外域の前記波長変換光の出力が略一定になるように、前記非線形光学結晶への前記入射光の出力を調整するステップと、
前記第1非線形光学結晶を平行移動させ、当該第1非線形光学結晶の前記入射光の入射位置を温度が異なる位置に変化させるステップと、
前記非線形光学結晶への前記入射光の出力が、複数の温度調整期間のそれぞれにおいて最小となるように、前記駆動部により移動された前記非線形光学結晶の温度を調整して結晶温度を設定するステップとを並行して行う波長変換方法。 - 前記結晶温度を設定するステップでは、
前記非線形光学結晶の温度を所定の温度変化量、前記入射光の出力が減少する方向に変化させるステップと、
前記入射光の出力が減少から増加に転じるまで、前記非線形光学結晶の温度を所定の温度変化量ずつ、同一の方向に順次変化させるステップと、
前記入射光の出力が減少から増加に転じる直前の温度を前記結晶温度に設定するステップとを有する請求項7に記載の波長変換方法。 - 前記温度変化量は、0.5℃以下であることを特徴とする請求項8に記載の波長変換方法。
- 前記結晶温度を設定するステップは、前記結晶温度の設定を行ってから3時間以上の一定時間が経過したときに行われることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の波長変換方法。
- 前記結晶温度を設定するステップは、前記結晶温度の設定を行った直後の入射光の出力に対して前記入射光の出力が一定割合以上上昇したときに行われることを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の波長変換方法。
- 前記結晶温度を設定するステップは、前記波長変換光の出力を変更した後に行われることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の波長変換方法。
- 前記結晶温度を設定するステップは、前記非線形光学結晶を空間的に平行移動した後に行われることを特徴とする請求項7乃至12のいずれか1項に記載の波長変換方法。
- 請求項7乃至13のいずれか1項に記載の波長変換方法を用いて出力された前記波長変換光を照射するステップを有する半導体装置の製造方法。
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