JPH03208387A - レーザ光の高調波発生装置及び露光装置 - Google Patents
レーザ光の高調波発生装置及び露光装置Info
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- JPH03208387A JPH03208387A JP2003220A JP322090A JPH03208387A JP H03208387 A JPH03208387 A JP H03208387A JP 2003220 A JP2003220 A JP 2003220A JP 322090 A JP322090 A JP 322090A JP H03208387 A JPH03208387 A JP H03208387A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- 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
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、露光装置の光源に関するものである。
従来、半導体素子の製造に使用されている露光装置の光
源としては、主として超高圧水銀ランプが用いられてき
た。
源としては、主として超高圧水銀ランプが用いられてき
た。
しかし、近年、半導体素子は高集積化、微細化の一途を
辿り、光学的な露光方式も高解像力のレンズの開発等で
益々その領域を拡げつつある。この種の露光装置におい
て、マスク又はレチクルの回路パターンをウェハ上に転
写、焼付ける場合、ウェハ上に焼き付けられる回路パタ
ーンの解像線幅は光源からの露光光の波長に比例するた
め、近年では、上述の超高圧水銀ランプに代わってＫｒ
Ｆエキシマレーザが利用されている。また、金属蒸気レ
ーザ等のパルスレーザを非線形光学結晶等の高調波を発
生する物質に照射して得られる高調波光の利用も検討さ
れている。
辿り、光学的な露光方式も高解像力のレンズの開発等で
益々その領域を拡げつつある。この種の露光装置におい
て、マスク又はレチクルの回路パターンをウェハ上に転
写、焼付ける場合、ウェハ上に焼き付けられる回路パタ
ーンの解像線幅は光源からの露光光の波長に比例するた
め、近年では、上述の超高圧水銀ランプに代わってＫｒ
Ｆエキシマレーザが利用されている。また、金属蒸気レ
ーザ等のパルスレーザを非線形光学結晶等の高調波を発
生する物質に照射して得られる高調波光の利用も検討さ
れている。
しかし、エキシマレーザを用いた露光装置には様々な問
題点があることが判明した。まず、例えば安定共振器型
のエキシマレーザを考えると、このレーザはスペクトル
幅がΔλ＝０，４ｎｍと広く（つまり単色性が悪＜）、
石英のみの単色レンズを投影光学系として使う場合には
波長の狭帯化が必要である。また、エキシマレーザ共通
の問題として、寿命が短く、フッ素等の有毒ガスを使う
ことによるメンテナンス性の困難さが挙げられる。
題点があることが判明した。まず、例えば安定共振器型
のエキシマレーザを考えると、このレーザはスペクトル
幅がΔλ＝０，４ｎｍと広く（つまり単色性が悪＜）、
石英のみの単色レンズを投影光学系として使う場合には
波長の狭帯化が必要である。また、エキシマレーザ共通
の問題として、寿命が短く、フッ素等の有毒ガスを使う
ことによるメンテナンス性の困難さが挙げられる。
これらの問題点を回避するためにパルスレーザの高調波
が検討されている。第２高調波発生には、反転対称性の
ない誘電体の単結晶（非線形光学結晶等）が用いられる
。この反転対称性のない誘電体の単結晶から第２高調波
を発生させるには、位相整合条件（基本波と第２高調波
に対する結晶の屈折率が等しくなる条件）を満たす必要
があり、そのためにはレーザ光をある特定の角度から入
射させなければならない。因みに、位相整合条件が満足
されない場合は発生する高調波の発生効率が悪くなる。
が検討されている。第２高調波発生には、反転対称性の
ない誘電体の単結晶（非線形光学結晶等）が用いられる
。この反転対称性のない誘電体の単結晶から第２高調波
を発生させるには、位相整合条件（基本波と第２高調波
に対する結晶の屈折率が等しくなる条件）を満たす必要
があり、そのためにはレーザ光をある特定の角度から入
射させなければならない。因みに、位相整合条件が満足
されない場合は発生する高調波の発生効率が悪くなる。
また、第２高調波の発生効率を上げるためには、レーザ
ビームの単位面積当たりのエネルギー密度を大きくする
必要がある。しかし、結晶中でレーザビームを集光させ
ればさせるほど結晶はレーザビームを吸収し、それによ
って発生する熱によって結晶中の温度分布（温度勾配）
が急峻になる。この温度変化により結晶の屈折率が変化
するので位相整合条件を満たさなくなってしまう。さら
に、結晶の単位面積当たり、及び単位時間当たりのレー
ザビームの投入パワーが増すにつれ結晶の寿命が著しく
短くなる。加えて、レーザ光から発生する第２高調波は
コヒーレンシーが高いのでスペックルや干渉縞等の不要
な干渉パターンが生じてしまうといった問題点が生じた
。
ビームの単位面積当たりのエネルギー密度を大きくする
必要がある。しかし、結晶中でレーザビームを集光させ
ればさせるほど結晶はレーザビームを吸収し、それによ
って発生する熱によって結晶中の温度分布（温度勾配）
が急峻になる。この温度変化により結晶の屈折率が変化
するので位相整合条件を満たさなくなってしまう。さら
に、結晶の単位面積当たり、及び単位時間当たりのレー
ザビームの投入パワーが増すにつれ結晶の寿命が著しく
短くなる。加えて、レーザ光から発生する第２高調波は
コヒーレンシーが高いのでスペックルや干渉縞等の不要
な干渉パターンが生じてしまうといった問題点が生じた
。
本発明は、これらの問題点を解決し、高効率、長寿命の
安定した高調波を発生する高調波発生装置を提供するこ
とにある。
安定した高調波を発生する高調波発生装置を提供するこ
とにある。
上記問題点解決のため本発明では、レーザ光源１とレー
ザ光ＬＢの高調波を発生する非線形光学結晶４を備え、
レーザ光ＬＢを非線形光学結晶４に照射することによっ
て、レーザ光ＬＢの高調波を発生させる装置において、 非線形光学結晶４とレーザ光ＬＢとを、レーザ光ＬＢの
光路とほぼ垂直な方向に相対変化させる振動鏡２又は平
行平板ガラス１５．振動器１６を設ける。
ザ光ＬＢの高調波を発生する非線形光学結晶４を備え、
レーザ光ＬＢを非線形光学結晶４に照射することによっ
て、レーザ光ＬＢの高調波を発生させる装置において、 非線形光学結晶４とレーザ光ＬＢとを、レーザ光ＬＢの
光路とほぼ垂直な方向に相対変化させる振動鏡２又は平
行平板ガラス１５．振動器１６を設ける。
また、レーザ光源ｌと、レーザ光ＬＢの高調波を発生す
る非線形光学結晶４と、照度分布均一化手段としてのフ
ライ・アイ・レンズ６とを備え、フライ・アイ・レンズ
６を介して得られた高調波光をマスク１２に照射するこ
とによって、マスク１２のパターンをウェハ１４に露光
する装置であって、 レーザ光源ｌと非線形光学結晶４との間に設けられ、ウ
ェハ１４の露光中に非線形光学結晶４を通るレーザ光Ｌ
Ｂの通過領域をレーザ光ＬＢの光路とほぼ垂直な方向に
相対変化させる振動鏡２又は平行平板ガラス！５．振動
器１６を設ける。
る非線形光学結晶４と、照度分布均一化手段としてのフ
ライ・アイ・レンズ６とを備え、フライ・アイ・レンズ
６を介して得られた高調波光をマスク１２に照射するこ
とによって、マスク１２のパターンをウェハ１４に露光
する装置であって、 レーザ光源ｌと非線形光学結晶４との間に設けられ、ウ
ェハ１４の露光中に非線形光学結晶４を通るレーザ光Ｌ
Ｂの通過領域をレーザ光ＬＢの光路とほぼ垂直な方向に
相対変化させる振動鏡２又は平行平板ガラス！５．振動
器１６を設ける。
さらに、振動鏡２又は平行平板ガラス１５．振動器１６
による非線形光学結晶４中のレーザ光ＬＢの通過領域の
変動範囲は、非線形光学結晶４中のレーザ光ＬＢの集光
点からフライ・アイ・レンズ６までの距離をＲ１フライ
・アイ・レンズ６の光学素子の間隔をｄ、高調波の波長
をλとしてｍ−（Ｒλ／ｄ） （ただし、ｒｒ＋＝１．
２，３．＝りで表す範囲とし、即ちフライ・アイ・レン
ズ６を通過するレーザ光ＬＢの変動範囲を、フライ・ア
イ・レンズ６の光学素子によって作られる隣合った２次
光源からの光同志に２ｍπの位相差を与える範囲とする
。
による非線形光学結晶４中のレーザ光ＬＢの通過領域の
変動範囲は、非線形光学結晶４中のレーザ光ＬＢの集光
点からフライ・アイ・レンズ６までの距離をＲ１フライ
・アイ・レンズ６の光学素子の間隔をｄ、高調波の波長
をλとしてｍ−（Ｒλ／ｄ） （ただし、ｒｒ＋＝１．
２，３．＝りで表す範囲とし、即ちフライ・アイ・レン
ズ６を通過するレーザ光ＬＢの変動範囲を、フライ・ア
イ・レンズ６の光学素子によって作られる隣合った２次
光源からの光同志に２ｍπの位相差を与える範囲とする
。
本発明に於いては、レーザ光ＬＢと非線形光学結晶４と
を、レーザ光ＬＢの光路とほぼ垂直な方向に相対変化さ
せることにより、レーザ光ＬＢとレーザ光ＬＢの高調波
が結晶４に吸収されることにより発生する熱が均等に生
じ、結晶４中の温度分布が急峻にならない。従って、温
度変化による結晶４の屈折率変化が生じないので位相整
合条件が満足され、高調波の発生効率が上がる。また、
結晶４の単位面積当たりに照射されるレーザ光ＬＢの強
度が単位時間でみると著しく減少することになるので結
晶４の寿命も延びることになる。
を、レーザ光ＬＢの光路とほぼ垂直な方向に相対変化さ
せることにより、レーザ光ＬＢとレーザ光ＬＢの高調波
が結晶４に吸収されることにより発生する熱が均等に生
じ、結晶４中の温度分布が急峻にならない。従って、温
度変化による結晶４の屈折率変化が生じないので位相整
合条件が満足され、高調波の発生効率が上がる。また、
結晶４の単位面積当たりに照射されるレーザ光ＬＢの強
度が単位時間でみると著しく減少することになるので結
晶４の寿命も延びることになる。
さらに、レーザ光ＬＢと結晶４の相対位置の変動範囲を
、結晶４中のレーザ光ＬＢの集光点からフライ・アイ・
レンズ６までの距離をＲ１フライ・アイ・レンズ６のレ
ンズ素子の間隔をｄ、高調波の波長をλとしてｍ・ （
Ｒλ／ｄ）（ただし、ｍ＝１． ２． ３．・・・）で
表す範囲とし、即ちフライ・アイ・レンズ６を通過する
レーザ光ＬＢの変動範囲を、フライ・アイ・レンズ６に
よって作られる隣合った２次光源からの光同志に２ｍπ
の位相差を与える範囲としたことにより、２次光源から
の光同志が干渉して生じる不要な干渉パターンが平均化
される。
、結晶４中のレーザ光ＬＢの集光点からフライ・アイ・
レンズ６までの距離をＲ１フライ・アイ・レンズ６のレ
ンズ素子の間隔をｄ、高調波の波長をλとしてｍ・ （
Ｒλ／ｄ）（ただし、ｍ＝１． ２． ３．・・・）で
表す範囲とし、即ちフライ・アイ・レンズ６を通過する
レーザ光ＬＢの変動範囲を、フライ・アイ・レンズ６に
よって作られる隣合った２次光源からの光同志に２ｍπ
の位相差を与える範囲としたことにより、２次光源から
の光同志が干渉して生じる不要な干渉パターンが平均化
される。
第１図は、本発明の第１の実施例による高調波発生装置
を示す図である。銅蒸気レーザｌから発生したレーザ光
ＬＢは、不図示のビームエキスパンダ等により所定の断
面積を持ったビームに整形された後、図面に平行な面内
で振動するガルバノミラ−等の振動鏡２によって振られ
る。振られたレーザ光ＬＢはレンズ群３で集光して非線
形光学結晶４（本実施例ではβ−Ｂ、Ｂ２０．）に照射
される。このとき、振動鏡２の振動中心をレンズ群３の
前側焦点に配置すればレンズ群３の像側ではレーザ光Ｌ
Ｂは光軸に平行に振動し、これにより、非線形光学結晶
４に入射するレーザ光ＬＢの入射角は常にほぼ一定とな
る。因に、β−Ｂ、 Ｂｇｏｔの場合、位相整合条件を
満足するための許容角度誤差は１ｍｒａｄであるので上
記のことは重要である。尚、第１図中の破線はレーザ光
ＬＢをレンズ３の光軸に対して傾けて入射した場合を示
す。
を示す図である。銅蒸気レーザｌから発生したレーザ光
ＬＢは、不図示のビームエキスパンダ等により所定の断
面積を持ったビームに整形された後、図面に平行な面内
で振動するガルバノミラ−等の振動鏡２によって振られ
る。振られたレーザ光ＬＢはレンズ群３で集光して非線
形光学結晶４（本実施例ではβ−Ｂ、Ｂ２０．）に照射
される。このとき、振動鏡２の振動中心をレンズ群３の
前側焦点に配置すればレンズ群３の像側ではレーザ光Ｌ
Ｂは光軸に平行に振動し、これにより、非線形光学結晶
４に入射するレーザ光ＬＢの入射角は常にほぼ一定とな
る。因に、β−Ｂ、 Ｂｇｏｔの場合、位相整合条件を
満足するための許容角度誤差は１ｍｒａｄであるので上
記のことは重要である。尚、第１図中の破線はレーザ光
ＬＢをレンズ３の光軸に対して傾けて入射した場合を示
す。
次に、本発明の第１の実施例による高調波発生装置を露
光装置に適用したものを第３図に基づいて説明する。第
１図中の部材と同効のものには同一の符号を付けである
。結晶４で発生した高調波光ＳＨはレンズ系５で平行光
に整形され、フライ・アイ・レンズ６に照射される。フ
ライ・アイ・レンズ６の各エレメントレンズからの高調
波光はレンズ系７でレチクル・ブラインド８上に重畳さ
れ、レンズ系９を介してダイクロイック・ミラー１０に
照射される。ダイクロイック・ミラーＩＯは高調波光の
みを反射し、その他の波長光は透過する。よって、高調
波光のみがコンデンサ・レンズ１１を介してレチクル１
２を均一な照度分布で照射し、レチクルパターンが両側
、又は片側テレセントリックな投影レンズ１３によって
ウェハ１４上に投影、露光される。以上の構成において
、振動鏡２の振れ原点とフライ・アイ・レンズ６の入射
面とはレンズ系３，５によって互いに兵役であり、フラ
イ・アイ・レンズ６の射出面（２次光源）と投影レンズ
１３の瞳（入射瞳）面（Ｅｐ）とは共役である。さらに
、レチクル・ブラインド８はレンズ系９．コンデンサ・
レンズ１１によってレチクル１２と共役になっている。
光装置に適用したものを第３図に基づいて説明する。第
１図中の部材と同効のものには同一の符号を付けである
。結晶４で発生した高調波光ＳＨはレンズ系５で平行光
に整形され、フライ・アイ・レンズ６に照射される。フ
ライ・アイ・レンズ６の各エレメントレンズからの高調
波光はレンズ系７でレチクル・ブラインド８上に重畳さ
れ、レンズ系９を介してダイクロイック・ミラー１０に
照射される。ダイクロイック・ミラーＩＯは高調波光の
みを反射し、その他の波長光は透過する。よって、高調
波光のみがコンデンサ・レンズ１１を介してレチクル１
２を均一な照度分布で照射し、レチクルパターンが両側
、又は片側テレセントリックな投影レンズ１３によって
ウェハ１４上に投影、露光される。以上の構成において
、振動鏡２の振れ原点とフライ・アイ・レンズ６の入射
面とはレンズ系３，５によって互いに兵役であり、フラ
イ・アイ・レンズ６の射出面（２次光源）と投影レンズ
１３の瞳（入射瞳）面（Ｅｐ）とは共役である。さらに
、レチクル・ブラインド８はレンズ系９．コンデンサ・
レンズ１１によってレチクル１２と共役になっている。
また以上の構成において、結晶４中の集光点からフライ
・アイ・レンズ６までの距離をＲ、フライ・アイ・レン
ズ６のレンズ素子の間隔をｄ１高調波の波長をλとして
、ｍ・ （Ｒλ／ｄ）（ただし、ｍ−１゜２．３．・・
りの範囲で、レーザ光ＬＢを結晶４中で揺動させると、
フライ・アイ・レンズ６の射出側にできる各エレメント
・レンズ毎の２次光源からの光同志が干渉してレチクル
上又はウニ／％上に生じる不要な干渉縞が低減できる。
・アイ・レンズ６までの距離をＲ、フライ・アイ・レン
ズ６のレンズ素子の間隔をｄ１高調波の波長をλとして
、ｍ・ （Ｒλ／ｄ）（ただし、ｍ−１゜２．３．・・
りの範囲で、レーザ光ＬＢを結晶４中で揺動させると、
フライ・アイ・レンズ６の射出側にできる各エレメント
・レンズ毎の２次光源からの光同志が干渉してレチクル
上又はウニ／％上に生じる不要な干渉縞が低減できる。
この事は、例として特開昭６３−１５９８３７号公報（
米国特許４，８５１．．９７８号）に詳述しであるので
ここでは説明は省略する。
米国特許４，８５１．．９７８号）に詳述しであるので
ここでは説明は省略する。
第２図は、本発明の第２の実施例による高調波発生装置
を示す図である。この場合、第１の実施例による高調波
発生装置の振動鏡２の代わりに傾斜可能な平行平板ガラ
ス１５を設ける。このとき、平行平板ガラス１５より光
源側にレンズ系３を設けることにより、レーザ光ＬＢは
結晶４内に集光され、かつ光軸と平行に変位させること
ができる。
を示す図である。この場合、第１の実施例による高調波
発生装置の振動鏡２の代わりに傾斜可能な平行平板ガラ
ス１５を設ける。このとき、平行平板ガラス１５より光
源側にレンズ系３を設けることにより、レーザ光ＬＢは
結晶４内に集光され、かつ光軸と平行に変位させること
ができる。
このため、結晶４に入射するレーザ光ＬＢの入射角は常
にほぼ一定となり、位相整合条件を満足する。
にほぼ一定となり、位相整合条件を満足する。
尚、本高調波発生装置を露光装置に適用する場合、結晶
４以降の構成は第３図と同様でよい。
４以降の構成は第３図と同様でよい。
次に、本発明における高調波発生装置の第３の実施例を
第４図に基づいて説明する。レーザ１から発生したレー
ザ光ＬＢは、回動可能な平行平板ガラス１５に入射し、
その後、結晶４に達する。
第４図に基づいて説明する。レーザ１から発生したレー
ザ光ＬＢは、回動可能な平行平板ガラス１５に入射し、
その後、結晶４に達する。
平行平板ガラス１５を回動させることによってレーザ光
ＬＢは光軸と平行な方向に揺動させられる。この平行に
揺動するレーザ光を非線形光学結晶４に照射して高調波
光を発生させる。この高調波発生装置を露光装置に適用
したものを第５図に示す。結晶４で発生した高調波光Ｓ
Ｈは、−旦レンズ系１７で集光され再度レンズ系５で所
定の断面積を持ったほぼ平行なビームに整形され、光軸
に平行に振動しながらフライ・アイ・レンズ６に入射す
る。このとき、レンズ系１７の像側焦点とレンズ系５の
前側焦点はほぼ一致している。フライ・アイ・レンズ６
で生じた２次光源からの光は、そのままレンズ系７へ入
射したのではレチクル・ブラインド８上に静止した干渉
縞が生じるので、レンズ系７とレチクル・ブラインド８
との間に振動鏡１８を設ける。この場合、振動鏡１８の
振動範囲は例えば干渉縞のピッチの整数倍（１倍も含む
）の移動に対応するものとし、所望の露光量を得るため
に必要な複数パルスで１７２周期振動するものとする。
ＬＢは光軸と平行な方向に揺動させられる。この平行に
揺動するレーザ光を非線形光学結晶４に照射して高調波
光を発生させる。この高調波発生装置を露光装置に適用
したものを第５図に示す。結晶４で発生した高調波光Ｓ
Ｈは、−旦レンズ系１７で集光され再度レンズ系５で所
定の断面積を持ったほぼ平行なビームに整形され、光軸
に平行に振動しながらフライ・アイ・レンズ６に入射す
る。このとき、レンズ系１７の像側焦点とレンズ系５の
前側焦点はほぼ一致している。フライ・アイ・レンズ６
で生じた２次光源からの光は、そのままレンズ系７へ入
射したのではレチクル・ブラインド８上に静止した干渉
縞が生じるので、レンズ系７とレチクル・ブラインド８
との間に振動鏡１８を設ける。この場合、振動鏡１８の
振動範囲は例えば干渉縞のピッチの整数倍（１倍も含む
）の移動に対応するものとし、所望の露光量を得るため
に必要な複数パルスで１７２周期振動するものとする。
第６図は、本発明の第４の実施例による高調波発生装置
を示す図である。銅蒸気レーザ１から発生したレーザ光
ＬＢは、不図示のビームエキスパンダ等により所定の断
面積を持ったビームに整形され、反射鏡等で振動するこ
となくレンズ群３で集光して非線形光学結晶４へ照射さ
れる。又、結晶４中の温度分布が急峻になるのを避ける
ため、結晶４に振動器１５を設け、結晶４を光軸とほぼ
垂直な方向に振動させて結晶４を通るレーザ光ＬＢの通
過領域を逐次変化させるようにする。
を示す図である。銅蒸気レーザ１から発生したレーザ光
ＬＢは、不図示のビームエキスパンダ等により所定の断
面積を持ったビームに整形され、反射鏡等で振動するこ
となくレンズ群３で集光して非線形光学結晶４へ照射さ
れる。又、結晶４中の温度分布が急峻になるのを避ける
ため、結晶４に振動器１５を設け、結晶４を光軸とほぼ
垂直な方向に振動させて結晶４を通るレーザ光ＬＢの通
過領域を逐次変化させるようにする。
この第６図の高調波発生装置を露光装置に適用する場合
、フライ・アイ・レンズ６以降の構成は第５図と同様で
あるが、非線形光学結晶４とフライ・アイ・レンズ６と
の間に、高調波ＳＨをフライ・アイ・レンズ６に平行に
入射させるための不図示のレンズ系を設ける。
、フライ・アイ・レンズ６以降の構成は第５図と同様で
あるが、非線形光学結晶４とフライ・アイ・レンズ６と
の間に、高調波ＳＨをフライ・アイ・レンズ６に平行に
入射させるための不図示のレンズ系を設ける。
第７図は、本発明の第５の実施例による高調波発生装置
の構成を示す図である。レーザ光源１から発生したレー
ザ光ＬＢは、不図示のビームエキスパンダ等により所定
の断面積を持った平行ビームに整形されるか、又はレー
ザ光源ｌから射出したままの状態で、揺動させられるこ
となく非線形光学結晶４に照射され、結晶４によってほ
ぼ平行な高調波光束に変換される。結晶４は第６図と同
様に振動器１６によりレーザ光の光軸とほぼ垂直な方向
に振動して、結晶４中の温度分布が急峻になるのを防ぐ
。このとき、結晶４の位相整合条件を満足するように、
即ち、レーザ光の結晶４への入射角の変動範囲が１ｍｒ
ａｄ以内になるように巳なければならない。この高調波
発生装置を露光装置に適用する場合、フライ・アイ・レ
ンズ６以降の構成は第５図と同様である。
の構成を示す図である。レーザ光源１から発生したレー
ザ光ＬＢは、不図示のビームエキスパンダ等により所定
の断面積を持った平行ビームに整形されるか、又はレー
ザ光源ｌから射出したままの状態で、揺動させられるこ
となく非線形光学結晶４に照射され、結晶４によってほ
ぼ平行な高調波光束に変換される。結晶４は第６図と同
様に振動器１６によりレーザ光の光軸とほぼ垂直な方向
に振動して、結晶４中の温度分布が急峻になるのを防ぐ
。このとき、結晶４の位相整合条件を満足するように、
即ち、レーザ光の結晶４への入射角の変動範囲が１ｍｒ
ａｄ以内になるように巳なければならない。この高調波
発生装置を露光装置に適用する場合、フライ・アイ・レ
ンズ６以降の構成は第５図と同様である。
以上、いずれの実施例においても、振動鏡２゜平行平板
ガラス１５、又は振動器１６の駆動は、レーザ光源１が
パルス発光するものであれば、そのパルス発光（トリが
）と同期させて、各パルス毎に微小角度あるいは微少量
だけ駆動して、非線形光学結晶中のレーザ光通過位置を
時間的に一様に変化させるように制御することが望まし
い。
ガラス１５、又は振動器１６の駆動は、レーザ光源１が
パルス発光するものであれば、そのパルス発光（トリが
）と同期させて、各パルス毎に微小角度あるいは微少量
だけ駆動して、非線形光学結晶中のレーザ光通過位置を
時間的に一様に変化させるように制御することが望まし
い。
以上の様に本発明によれば、位相整合条件を満足するよ
うに非線形光学結晶とレーザ光とをレーザ光の光路にほ
ぼ垂直な方向に相対変位させるので、高調波の発生効率
をほぼ一定に保ちつつ、非線形光学結晶の寿命を延ばす
ことができる。また、この種の高調波発生装置を露光装
置に使用した場合、レーザ光を結晶に対して揺動させる
ようにすれば、高調波光の空間的、時間的コヒーレンス
の向上に起因してレチクル又はウェハ上に生じる不要な
干渉パターンを低減（平滑化）することができる。
うに非線形光学結晶とレーザ光とをレーザ光の光路にほ
ぼ垂直な方向に相対変位させるので、高調波の発生効率
をほぼ一定に保ちつつ、非線形光学結晶の寿命を延ばす
ことができる。また、この種の高調波発生装置を露光装
置に使用した場合、レーザ光を結晶に対して揺動させる
ようにすれば、高調波光の空間的、時間的コヒーレンス
の向上に起因してレチクル又はウェハ上に生じる不要な
干渉パターンを低減（平滑化）することができる。
第１図は本発明の第１の実施例による高調波発生装置を
示す図、第２図は本発明の第２の実施例による高調波発
生装置を示す図、第３図は本発明の第１実施例による高
調波発生装置を適用した露光装置の構成を示す図、第４
図は本発明の第３の実施例による高調波発生装置を示す
図、第５図は本発明の第３実施例による高調波発生装置
を適用した露光装置の構成を示す図、第６図は本発明の
第４の実施例による高調波発生装置を示す図、第７図は
本発明の第５の実施例による高調波発生装置を示す図で
ある。 〔主要部分の符号の説明〕 ｌ・・・金属蒸気レーザ、２，１８・・・振動鏡、３゜
５、 ７． ９． １７・・・レンズ群、４・・・非線
形光学結晶、６・・・フライ・アイ・レンズ、１５・・
・平行平板ガラス、１６・・・振動器。
示す図、第２図は本発明の第２の実施例による高調波発
生装置を示す図、第３図は本発明の第１実施例による高
調波発生装置を適用した露光装置の構成を示す図、第４
図は本発明の第３の実施例による高調波発生装置を示す
図、第５図は本発明の第３実施例による高調波発生装置
を適用した露光装置の構成を示す図、第６図は本発明の
第４の実施例による高調波発生装置を示す図、第７図は
本発明の第５の実施例による高調波発生装置を示す図で
ある。 〔主要部分の符号の説明〕 ｌ・・・金属蒸気レーザ、２，１８・・・振動鏡、３゜
５、 ７． ９． １７・・・レンズ群、４・・・非線
形光学結晶、６・・・フライ・アイ・レンズ、１５・・
・平行平板ガラス、１６・・・振動器。
Claims (6)
- （１）レーザ光を発生するレーザ光源と、前記レーザ光
の高調波を発生する高調波発生手段とを備え、前記レー
ザ光を前記高調波発生手段に照射することによって、前
記レーザ光の高調波を発生する装置において、 前記高調波発生手段と前記レーザ光とを、該レーザ光の
光路とほぼ垂直な方向に相対変位させる揺動手段を備え
ていることを特徴とするレーザ光の高調波発生装置。 - （２）前記揺動手段は、前記レーザ光の光路を該光路と
ほぼ垂直な方向に変位させる光路変位手段を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の高調波発生装置。 - （３）前記揺動手段は、前記高調波発生手段を前記レー
ザ光の光路とほぼ垂直な方向に振動させる振動部材を含
むことを特徴とする請求項１に記載の高調波発生装置。 - （４）レーザ光を発生するレーザ光源と、前記レーザ光
の高調波を発生する高調波発生手段と、照度分布均一化
手段とを備え、該照度分布均一化手段を介して得られた
前記高調波光をマスクに照射することによって、該マス
クのパターンを感光性基板に露光する装置であって、 前記レーザ光源と前記高調波発生手段との間に設けられ
、前記感光性基板の露光中に、前記高調波発生手段を通
る前記レーザ光の通過領域を前記レーザ光の光路とほぼ
垂直な方向に相対変位させる揺動手段を備えたことを特
徴とする露光装置。 - （５）前記揺動手段は、前記高調波発生手段を前記レー
ザ光の光路とほぼ垂直な方向に振動させる振動部材を含
むことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。 - （６）前記揺動手段による前記レーザ光通過領域の変動
範囲は、前記高調波発生手段中の前記レーザ光の集光点
から前記照度均一化手段までの距離をＲ）前記照度均一
化手段の光学素子の間隔をｄ、高調波の波長をλとして
ｍ・（Ｒλ／ｄ）（ただし、ｍ＝１、２、３、・・・）
で表す範囲とし、即ち前記照度分布均一化手段を通過す
る前記レーザ光の変動範囲を、前記照度分布均一化手段
によって作られる隣合った２次光源からの光同志に２ｍ
πの位相差を与える範囲とすることを特徴とする請求項
４に記載の露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003220A JPH03208387A (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | レーザ光の高調波発生装置及び露光装置 |
| US07/635,679 US5198837A (en) | 1990-01-10 | 1990-12-28 | Laser beam harmonics generator and light exposing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003220A JPH03208387A (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | レーザ光の高調波発生装置及び露光装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14002199A Division JP3287334B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | レーザ光の高調波発生装置、露光装置、レーザ光の高調波発生方法、それを用いた露光方法、及びそれを用いたデバイス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03208387A true JPH03208387A (ja) | 1991-09-11 |
Family
ID=11551358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003220A Pending JPH03208387A (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | レーザ光の高調波発生装置及び露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5198837A (ja) |
| JP (1) | JPH03208387A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003156710A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toshiba Corp | レーザ光源装置 |
| US7792163B2 (en) | 2007-03-07 | 2010-09-07 | Panasonic Corporation | Harmonic generator and an image display device using the harmonic generator |
| JP2012204819A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Gigaphoton Inc | レーザシステムおよびレーザ生成方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5353292A (en) * | 1991-10-31 | 1994-10-04 | Hoya Corporation | Laser light wavelength conversion apparatus capable of providing a uniform temperature distribution |
| US6587487B2 (en) * | 2000-12-19 | 2003-07-01 | Photonics Industries International, Inc. | Harmonic laser |
| JP5168936B2 (ja) * | 2007-02-22 | 2013-03-27 | 株式会社日立製作所 | 投射型表示装置及び照明装置 |
| US8031403B2 (en) * | 2007-07-02 | 2011-10-04 | Texas Instruments Incorporated | System and method for reducing visible speckle in a projection visual display system |
| US7898730B2 (en) * | 2008-09-17 | 2011-03-01 | Northwestern University | Apparatus and methods of broadband second harmonic generation |
| KR101200943B1 (ko) * | 2010-04-06 | 2012-11-13 | 한국과학기술원 | 고에너지 레이저 요격 장치 및 그 방법 |
| TWI572434B (zh) * | 2013-12-04 | 2017-03-01 | Metal Ind Res And Dev Centre | Laser processing device with high speed vibration unit |
| LT2933681T (lt) * | 2014-04-14 | 2020-08-25 | Deutsches Elektronen-Synchrotron Desy | Baltosios šviesos generavimo naudojant kaitinimo siūlą būdas ir įrenginys |
| US9841655B2 (en) * | 2015-07-01 | 2017-12-12 | Kla-Tencor Corporation | Power scalable nonlinear optical wavelength converter |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4408329A (en) * | 1978-12-04 | 1983-10-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Laser device with intraresonator harmonic generator |
| JPH0786647B2 (ja) * | 1986-12-24 | 1995-09-20 | 株式会社ニコン | 照明装置 |
| DE3826716A1 (de) * | 1987-10-30 | 1990-02-08 | Max Planck Gesellschaft | Modengekoppelter laser |
| JPH01119020A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Canon Inc | 露光装置 |
-
1990
- 1990-01-10 JP JP2003220A patent/JPH03208387A/ja active Pending
- 1990-12-28 US US07/635,679 patent/US5198837A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003156710A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toshiba Corp | レーザ光源装置 |
| US7792163B2 (en) | 2007-03-07 | 2010-09-07 | Panasonic Corporation | Harmonic generator and an image display device using the harmonic generator |
| JP2012204819A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Gigaphoton Inc | レーザシステムおよびレーザ生成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5198837A (en) | 1993-03-30 |
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