KR100505087B1

KR100505087B1 - 협대화 불화아르곤 엑시머 레이저 장치

Info

Publication number: KR100505087B1
Application number: KR10-2001-0002860A
Authority: KR
Inventors: 다다아키후미; 이가라시다츠시
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2000-01-19
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2005-07-29
Also published as: JP2001203417A; KR20010076338A; US6590921B2; EP1119083A2; EP1119083A3; US20010009559A1; JP3365500B2

Abstract

종래의 빔 확대 프리즘과 회절 격자로 이루어지는 협대화 광학계를 사용하여 스펙트럼 선폭(95% 적분 선폭)을 1.15pm 이하로 협대화하기 위한 조건을 발견하여 반도체 노광용 ArF 엑시머 레이저 장치를 협대화는 것을 과제로 한다.

리트로 배치의 에셸형 회절 격자(3)와 그 입사측에 배치된 3개의 프리즘으로 이루어지는 빔직경 확대 프리즘(5)과 슬릿(4)으로 이루어지는 협대화 광학계를 구비하고 있고, 회절 격자(3)의 블레이즈각 θ가 82°이하이며, 빔직경 확대 프리즘(5)의 확대율 M이 26배 이하이며, 발진 펄스 폭 T_is가 60ns 이하이며, 공진기길이 L이 1000 ∼ 1350mm의 범위에 있고, 슬릿폭 W가 1.0mm 이상이며, (W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) < 4.94×10^-6의 관계를 만족하도록 구성되어 있는 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치.

Description

협대화 불화아르곤 엑시머 레이저 장치{Narrow ArF eximer laser apparatus}

본 발명은 ArF 엑시머 레이저 장치에 관한 것으로서, 특히 스펙트럼 선폭을 협대화한 반도체 노광용 ArF 엑시머 레이저 장치에 관한 것이다.

반도체 집적 회로의 미세화, 고집적화에 따라, 투영 노광 장치에 있어서는 해상력의 향상이 요구되고 있다. 이 때문에, 노광용 광원으로부터 방출되는 노광 광의 단파장화가 진행되고 있고, 차세대 반도체 노광용 광원으로서 ArF 엑시머 레이저 장치가 유력하다.

ArF 엑시머 레이저 장치에 있어서는, 불소(F₂) 가스, 아르곤(Ar) 가스 및 버퍼 가스로서의 네온(Ne) 등의 희가스로 이루어지는 혼합 가스인 레이저 가스가 수 100kPa로 봉입된 레이저 챔버의 내부에서 방전을 발생시킴으로써, 레이저 매질인 레이저 가스가 여기된다.

또, ArF 엑시머 레이저 장치는 방출하는 레이저 광의 스펙트럼 폭이 400pm 정도로 넓으므로, 노광 장치의 투영 광학계에서의 색 수차의 문제를 회피하기 위해서는, 스펙트럼 폭을 극력 협대화하는 것이 필요해진다. 스펙트럼 선폭의 협대화는 종래, 예를 들면 빔 확대 프리즘과 회절 격자로 이루어지는 협대화 광학계를 레이저 공진기 내에 배치함으로써 행해지고 있다.

이러한 상황 하에서, 반도체 노광용의 ArF 스캔형 스테퍼에 탑재되는 ArF 엑시머 레이저 장치는, 분해능을 올리기 위해 노광 장치의 고NA(개구 수)화에 따라 협대화의 요구가 더욱 높아지고 있다. NA 0.6 이상의 경우에는, 통상 발진 파장의 반값폭 0.5pm 이하가 요구된다. 더욱 중요한 것은 95%의 에너지가 들어가는 선폭(95% 적분 선폭)으로 1.15pm이 필요해진다. 또한, NA가 0.7 이상의 경우에는 반값폭 0.35pm, 95% 적분 선폭이 0.85pm 이하의 초협대화가 요구된다.

현재까지의 협대화의 방법은, 상기와 같이 프리즘으로 레이저 광을 확대하여, 에셸형의 회절 격자로 분광하는 방법이 취해지고 있으나, 이 방법에서는 상기 요구를 만족하는 것은 용이하지 않다고 한다. 또, 상기 방법에 에탈론 등의 협대화 소자를 조합하여 사용하는 방법도 제안되어 있으나, 에탈론 등의 협대화 소자의 수명이 문제가 되는 것, 그 제어가 대단히 어려워지는 등의 문제가 있다.

본 발명은 종래 기술의 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 종래의 빔 확대 프리즘과 회절 격자로 이루어지는 협대화 광학계를 사용하여 스펙트럼 선폭(95% 적분 선폭)을 1.15pm 이하로 협대화하기 위한 조건을 발견하여 반도체 노광용 ArF 엑시머 레이저 장치를 협대화하는 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명의 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치는, 리트로 배치의 에셸형 회절 격자와 그 에셸형 회절 격자의 입사측에 배치된 3개의 프리즘으로 이루어지는 빔직경 확대 프리즘과 슬릿으로 이루어지는 협대화 광학계를 구비한 ArF 엑시머 레이저 장치에 있어서,

상기 에셸형 회절 격자의 블레이즈각 θ가 82°이하이며, 빔직경 확대 프리즘의 확대율 M이 26배 이하이며, 발진 펄스폭 T_is가 60ns 이하이며, 공진기길이 L이 1000 ∼ 1350mm의 범위에 있고, 슬릿폭 W가 1.0mm 이상이며, 또한

(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) < 4.94×10^-6 … (14)

의 관계를 만족하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치는, 리트로 배치의 에셸형 회절 격자와 그 에셸형 회절 격자의 입사측에 배치된 3개의 프리즘으로 이루어지는 빔직경 확대 프리즘과 슬릿으로 이루어지는 협대화 광학계를 구비한 ArF 엑시머 레이저 장치에 있어서,

상기 에셸형 회절 격자의 블레이즈각 θ가 82°이하이며, 빔직경 확대 프리즘의 확대율 M이 26배 이하이며, 발진 펄스 폭 T_is가 60ns 이하이며, 공진기길이 L이 1000 ∼ 1350mm의 범위에 있고, 슬릿폭 W가 1.0mm 이상이며, 또한

(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) < 3.65×10^-6 … (15)

이들 경우에, 발진 반복 주파수가 3kHz 이상으로 하는 것도 가능하다.

본 발명에 있어서는, (14)식 또는 (15)식을 만족하므로, 현재까지 대단히 어렵다고 여겨져 왔던 95% 적분 선폭 1.15pm 또는 0.85pm의 ArF 엑시머 레이저 장치를 종래의 빔 확대 프리즘과 회절 격자로 이루어지는 협대화 광학계를 사용하여 출력도 포함해 실현할 수 있다.

이하, 본 발명의 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치의 원리와 그것에 기초하는 최적의 광학적 구성의 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치의 구체예를 나타낸다.

먼저, 도 1에 나타낸 빔직경 확대 프리즘(5)과 리트로 배치의 에셸형 회절 격자(3)로 이루어지는 협대화 광학계를 사용한 ArF 엑시머 레이저 장치에 대해 검토한다. 도 1에는 여기계, 제어계 등은 도시하지 않는다. 레이저 챔버(1) 내에는 레이저 매질의 아르곤 가스와 불소 가스 이외에 버퍼 가스가 봉입되어 있고, 그 외에 여기용 주 방전 전극, 예비 전리 전극, 가스 순환계가 내장되어 있다. 이 레이저 챔버(1)는 출력 미러(2)와 리트로 배치의 에셸형 회절 격자(3)로 이루어지는 광 공진기중에 배치되어 있다. 에셸형 회절 격자(3)와 레이저 챔버(1) 사이에는, 슬릿(4)과 3개 이상의 프리즘으로 이루어지는 빔직경 확대 프리즘(5)이 배치되어 있다. 그리고, 이상의 회절 격자(3)와 빔직경 확대 프리즘(5)과 슬릿(4)으로 협대화 광학계가 구성되어 있다. 또한, 레이저 챔버(1)의 광로중에는 창(6)이 설치되어 있고, 또 레이저 챔버(1)와 출력 미러(2) 사이에 다른 슬릿(4′)이 배치되어 있다.

여기서, 리트로 배치의 에셸형 회절 격자(3)란, 입사광에 대해 회절 격자(3)를 사선으로 배치하여, 그 사선의 입사각과 소정의 회절 차수의 회절각이 같아지는 배치이다. 이 배치에서, 회절 격자(3)의 표면에 세운 법선과 입사광축이 이루는 각을 리트로각, 각 격자홈의 입사측 면을 블레이즈면, 블레이즈면의 법선과 회절 격자(3)의 표면에 세운 법선이 이루는 각도를 블레이즈각이라 부른다. 입사광은 블레이즈면에 수직으로 입사하도록 회절 격자(3)를 구성하므로, 리트로각과 블레이즈각은 통상 일치한다.

이러한 구성의 ArF 엑시머 레이저 장치의 각각의 변수에 대해 선폭, 출력 등이 어떻게 되는지를 검토하여, 그 사용 가능 범위를 검토한다.

먼저, 이하에 나타낸 바와 같이 ArF 엑시머 레이저 장치의 협대화를 위한 식을 회절 격자와 분광기의 개념을 사용하여 도입한다.

리트로 배치의 에셸형 회절 격자(3)의 분해능은 하기와 같이 생각된다.

분해능(R)은,

R = λ/Δλ = mN … (1)

로 주어진다(예를 들면, "DIFFRACTION GRATING HANDBOOK" second edition, pp. 111, 1993 MILTON ROY CO.). 여기서, λ는 발진 중심 파장, m은 회절 차수, N은 회절에 기여하는 회절 격자홈의 총수이다. 빔직경 확대 프리즘(5)으로 확대되어, 회절 격자(3)에 입사하는 광선폭을 W_g, 단위길이당의 회절 격자홈의 수를 N_g, 광선폭 W_g의 빔이 회절 격자(3)에 입사하는 폭을 A, 블레이즈각(=리트로각)을 θ로 하면, (1) 식은

R = λ/Δλ = mN = mAN_g= mW_gN_g/cosθ … (2)

가 된다. 이것으로부터,

Δλ = λ/(mW_gN_g)cosθ … (3)

∝cosθ/(W_gN_g) … (4)

가 된다. 여기서, 회절식은

mλ = 2d·sinθ = 2sinθ/N_g … (5)

로 쓸 수 있으므로(d는 격자 정수), 파장 λ가 정해지면 N_gm : 일정하고, 따라서,

Δλ∝cosθ/W_g… (6)

이 된다.

여기서, 빔직경 확대 프리즘(5)의 확대율을 M, 슬릿(4)의 폭을 W로 하면, W_g= MW로 쓸 수 있으므로,

Δλ∝cosθ/(MW) … (7)

이 된다. 이 식 (7)은 이론적인 것이며, 193nm의 ArF 엑시머 레이저의 파장에 있어서, 95% 에너지 선폭이 2pm 이하의 영역에서 상기 식 (7)이 성립하는지는 지금까지는 검토되어 있지 않다.

여기서, 도 1과 같은 배치의 광학계의 레이저를 분광기로 간주하여, 상기 식 (7)에, 또한 슬릿 W와 공진기 길이 L의 항을 부가하는 것을 생각한다. Δλ는 W에 비례하고, 공진기길이(초점 거리) L에 반비례한다고 생각되므로,

Δλ∝cosθ/(LMW) = cosθ/(LM) … (8)

이 된다고 예상할 수 있다.

그러나, 후기의 실험 결과 (4), (5)로부터 선폭 Δλ는 예상대로 공진기길이 L에 대략 반비례했으나, 슬릿폭 W에 관해서는, 선폭 Δλ와 관계 없는 것이 아니라, 좁아지는 쪽이 약간 선폭 Δλ가 좁아지는 것이 판명되었다. 그 결과를 식으로 하면 다음과 같이 된다.

Δλ∝(W+11)cosθ/(LM) … (9)

단, L, W의 단위는 mm.

다음으로, 선폭 Δλ와 펄스폭 T_is의 관계에 대해 검토한다. 여기서, 펄스폭 T_is는 다음 식으로 정의되는 것이다. 단, P(t)는 시간 t에 의존한 레이저 강도이다.

T_is= [∫P(t)dt]²/∫P²(t)dt … (10)

이 펄스폭 T_is가 길어지면 라운드 트립수(광 공진기중에서 레이저 광의 왕복 회수)가 많아져, 레이저 광이 협대화 광학계를 통과하는 회수가 많아진다. 선폭 Δλ와 펄스폭 T_is의 관계에 대해, 종래에는 30ns 이하의 짧은 펄스폭 T_is에서의 검토는 이루어져 있다("Performance characteristics of ultra-narrow ArF laser for DUV lithography" PROCEEDING OF SPIE(1999)). 그것에 의하면, 반값선폭은 라운드 트립 수의 0.5승에 반비례한다고 되어 있다. 그러나, 펄스폭 T_is가 30ns 이상에서는 논의되어 있지 않다.

이 점에 관해, 후기의 실험 결과 (3)으로부터, 펄스폭 T_is가 30ns 이상에서는 선폭 Δλ는 펄스폭 T_is의 0.853승에 반비례하는 것을 발견했다. 이 결과를 (9)식에 부가하면,

Δλ∝(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) … (11)

이 된다.

마지막으로, 상기 (11)식의 비례정수 k를 후기의 실험 결과 (6)으로부터 구한 바, k = 2.33×10⁵이 되었다.

즉,

Δλ = 2.33×10⁵ ×(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) … (12)

가 도 1과 같은 구성의 ArF 엑시머 레이저 장치의 선폭 Δλ와, 빔직경 확대 프리즘(5)의 확대율 M과, 슬릿(4)의 폭 W와, 공진기길이 L과, 펄스폭T_is의 본 발명에 의해 발견된 관계식이다.

[실험 결과]

(1) 회절 격자 블레이즈각

도 1과 같이, 협대화 광학계에 사용하는 반사형 회절 격자로서 고분해능의 리트로 배치의 에셸형 회절 격자(3)를 사용했다. 에셸형 회절 격자에 있어서는, 선폭은 블레이즈각 θ가 커질수록 좁아진다. 도 2는 cosθ를 변화시킨 경우에 선폭의 변화가 모양을 나타낸 실험 결과를 나타낸 도면이며, Δλ는 cosθ에 비례하는 것을 알 수 있었다.

ArF 엑시머 레이저 장치의 출력은 블레이즈각 θ에 따라서는 달라지지 않으나, 파면의 상태에 의해 규정된다. 블레이즈각이 커질수록 파면을 좋은 상태로 하는 것은 용이하지 않다. 예의 검토했으나, 블레이즈각(리트로각) θ는 현상태에서는 제작 한계에 의해 82°이하인 것을 알 수 있었다.

(2) 프리즘 확대율

도 1과 같은 배치에 있어서, 빔직경 확대 프리즘(5)의 프리즘 확대율과 선폭은 도 3에 실험 결과를 나타낸 바와 같이, 대략 반비례하는 것을 알 수 있었다.

또, 출력은 빔직경 확대 프리즘(5) 각각의 무반사 코팅 투과율과, 확대율이 증대함에 의한 공진기길이의 증대에 의존하는 것을 알 수 있었다(도 4). 또, 프리즘으로의 입사각도 출력에 영향을 미친다. 검토 결과, 프리즘으로의 입사각이 73°까지는 투과율이 대략 동일하므로 출력은 일정해지나, 입사각이 73°이상에서는 투과율의 감소에 의해 출력이 감소하여, 75°이상에서 대폭 감소하는 것을 알 수 있었다. 그리고, 실제상으로 입사각 75°에서는 확대율 26이 되고, 이것이 한계이다.

(3) 펄스폭

도 1과 같은 배치에 있어서, 펄스폭 T_is와 선폭의 관계를 조사한 바, 도 5와 같은 관계가 얻어져, 선폭은 펄스폭T_is의 0.853승에 반비례하는 것을 알 수 있었다.

또한, 출력은 T_is= 57ns까지는 저하하지 않아, 펄스폭 T_is를 늘릴 수 있었다. T_is가 60ns 이상에서는 급격한 출력 저하가 일어나, 60ns가 한계인 것을 알 수 있었다.

(4) 공진기길이

도 1과 같은 배치에 있어서, 선폭과 공진기길이의 관계를 조사한 바, 1000 ∼ 1350nm의 범의에서 선폭은 공진기길이에 반비례하는 것을 알 수 있었다.

또, 출력은 방전길이가 일정하고 공진기길이가 늘어나면 크게 감소하는 방향이고, 방전길이가 길어지면 출력은 증가하나, 반도체 노광용 레이저에서는 설치 면적이 한정되므로, 공진기길이는 1350mm이 한계이다.

(5) 슬릿폭

도 1과 같은 배치에 있어서, 실험 결과, 슬릿폭이 1.0 ∼ 3.5mm의 범위에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이 (W+11)에 비례하는 것을 알 수 있었다.

또, 출력은 슬릿폭 W에 반비례하나, 1.0mm가 한계인 것을 알 수 있었다.

(6) 비례정수 k

상기의 (11) 식 :

Δλ∝(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) … (11)

에 비례정수 k를 대입하면,

Δλ = k(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) … (13)

여기서, 이하에 나타낸 바와 같이, W, L, M, θ를 변화시킨 4종류의 조건으로 Δλ, T_is를 구해, 식 (13)에 그 때의 W, L, M, θ를 대입하여 k를 구했다. k의 값은 대략 일치하며, 평균을 취하면 k = 2.33×10⁵이 되었다.

이상의 실험 결과 (1)로부터, 에셸형 회절 격자(3)의 블레이즈각 θ는 82° 이하이며, 실험 결과 (2)로부터 빔직경 확대 프리즘(5)의 프리즘 확대율 M은 26배 이내이며, 실험 결과 (3)으로부터 펄스폭 T_is는 60ns 이내이며, 실험 결과 (4)로부터 공진기길이 L은 1000 ~ 1350mm의 범위에 있고, 실험 결과 (5)로부터 슬릿폭 W는 1.0mm 이상인 것이 필요하며, 또한 앞에서 구한 (12)식에 기초하여 계산하면, 선폭(95% 이상) Δλ : 1.15pm을 얻기 위해서는,

(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) < 4.94×10^-6 … (14)

의 관계를 만족하도록 ArF 엑시머 레이저 장치를 구성할 필요가 있다.

다음 표 2에 (14)식을 만족하는 또는 만족하지 않는 몇 개의 계산예를 나타낸다(처음 4열은 만족한다. 뒤의 2열은 만족하지 않는다). 표 2중에서, (W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) = C로 두고 있다.

이렇게, 현재까지 대단히 어렵게 여겨져 왔던 95% 적분 선폭 1.15pm이 종래의 프리즘·그레이팅 방식으로 출력도 포함하여 실현 가능한 조건을 발견할 수 있었다.

또한, 선폭(95% 이상) Δλ : 0.85pm을 얻기 위해서는,

(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) < 3.65×10^-6 … (15)

의 관계를 만족하도록 ArF 엑시머 레이저 장치를 구성하면 된다.

동일하게, 다음 표 3에 (15)식을 만족하는 또는 만족하지 않는 몇 개의 계산예를 나타낸다(처음 4열은 만족한다. 뒤의 2열은 만족하지 않는다). 표 3중에서, (W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) = C로 두고 있다.

이상과 같이, 종래의 프리즘·그레이팅 방식을 사용하여, 95% 적분 선폭이 0.85pm의 ArF 엑시머 레이저 장치도 출력도 포함하여 실현 가능한 조건을 발견할 수 있었다.

그런데, 선폭을 1.15pm 이하로 하는 경우, ArF 엑시머 레이저 장치의 발진 펄스폭 T_is를 30ns 이상으로 하고 반복 주파수를 3kHz 이상으로 높게 하는 것은 용이하지 않다. 그를 위해서는, 본 출원인이 특원평 11-261628호에서 제안한 바와 같이, 극성이 반전하는 1펄스의 방전 진동 전류 파형의 처음 반주기와, 그것에 이어지는 적어도 하나의 반주기에 의해 레이저 발진 동작을 하도록 구성하면 된다. 또, 본 출원인이 특원평 11-362688호에서 제안한 바와 같이, 자기 펄스 압축 회로로부터 피킹 콘덴서를 통해 방전 전극 에너지를 주입하는 1차 전류와, 자기 펄스 압축 회로의 최종단의 피킹 콘덴서 충전용 콘덴서로부터 방전 전극 에너지를 주입하는 2차 전류를 중첩시키고, 또한 2차 전류의 진동 주기를 1차 전류의 진동 주기보다 길게 설정하여, 2차 전류가 중첩한 1차 전류의 극성이 반전하는 방전 진동 전류 파형의 처음 반주기와, 그것에 이어지는 적어도 2개의 반주기에 의해 1펄스의 레이저 발진 동작을 행하도록 구성하면 된다.

이상, 본 발명의 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치를 그 원리와 구체적 수치예에 기초하여 설명했으나, 본 발명은 이들 구체예에 한정되지 않고 여러 가지 변형이 가능하다.

이상의 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명의 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치에 의하면, (14)식 또는 (15)식을 만족하므로, 현재까지 대단히 어렵다고 여겨져 왔던 95% 적분 선폭 1.15pm 또는 0.85pm의 ArF 엑시머 레이저 장치를 종래의 빔 확대 프리즘과 회절 격자로 이루어지는 협대화 광학계를 사용하여 출력도 포함해 실현하는 것이 가능해진다.

도 1 은 본 발명의 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치의 광학적 구성을 나타낸 도면,

도 2 는 도 1의 구성에서 cosθ를 변화시킨 경우에 선폭의 변화가 모양을 나나낸 실험 결과를 나타낸 도면,

도 3 은 도 1의 구성에서 빔직경 확대 프리즘의 프리즘 확대율과 선폭의 관계의 실험 결과를 나타낸 도면,

도 4 는 도 1의 구성에서 빔직경 확대 프리즘의 프리즘 확대율과 출력의 관계의 실험 결과를 나타낸 도면,

도 5 는 도 1의 구성에서 펄스폭 T_is와 선폭의 관계의 실험 결과를 나타낸 도면,

도 6 은 도 1의 구성에서 슬릿폭과 선폭의 관계의 실험 결과를 나타낸 도면이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 … 레이저 챔버 2 … 출력 미러

3 … 에셸형 회절 격자 4, 4′… 슬릿

5 … 빔직경 확대 프리즘 6 … 창

Claims

리트로 배치의 에셸형 회절 격자와 그 에셸형 회절 격자의 입사측에 배치된 3개의 프리즘으로 이루어지는 빔직경 확대 프리즘과 슬릿으로 이루어지는 협대화 광학계를 구비한 ArF 엑시머 레이저 장치에 있어서,

상기 에셸형 회절 격자의 블레이즈각 θ가 82°이하이며, 빔직경 확대 프리즘의 확대율 M이 26배 이하이며, 발진 펄스 폭 T_is가 60ns 이하이며, 공진기길이 L이 1000 ∼ 1350mm의 범위에 있고, 슬릿폭 W가 1.0mm 이상이며, 또한

(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) < 4.94×10^-6 … (14)

의 관계를 만족하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치.
리트로 배치의 에셸형 회절 격자와 그 에셸형 회절 격자의 입사측에 배치된 3개의 프리즘으로 이루어지는 빔직경 확대 프리즘과 슬릿으로 이루어지는 협대화 광학계를 구비한 ArF 엑시머 레이저 장치에 있어서,

상기 에셸형 회절 격자의 블레이즈각 θ가 82°이하이며, 빔직경 확대 프리즘의 확대율 M이 26배 이하이며, 발진 펄스 폭 T_is가 60ns 이하이며, 공진기길이 L이 1000 ∼ 1350mm의 범위에 있고, 슬릿폭 W가 1.0mm 이상이며, 또한

(W+11)cosθ/(LMT_is ^0.853) < 3.65×10^-6 … (15)

의 관계를 만족하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 발진 반복 주파수가 3kHz 이상인 것을 특징으로 하는 협대화 ArF 엑시머 레이저 장치.