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CN115023656A - 光传输单元、激光装置和电子器件的制造方法 - Google Patents

光传输单元、激光装置和电子器件的制造方法 Download PDF

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CN115023656A
CN115023656A CN202080095272.8A CN202080095272A CN115023656A CN 115023656 A CN115023656 A CN 115023656A CN 202080095272 A CN202080095272 A CN 202080095272A CN 115023656 A CN115023656 A CN 115023656A
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optical transmission
pulse
pulsed laser
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河野夏彦
守屋正人
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Gigaphoton Inc
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Abstract

本公开的一个观点的激光装置具有：激光振荡器，其输出脉冲激光；可变形镜，其包含使反射面变形的变形装置；第1处理器，其在利用反射面反射脉冲激光的期间内驱动变形装置；均化器，其使由可变形镜反射后的脉冲激光均匀化；以及谱计测器，其计测由均化器均匀化后的脉冲激光的谱。

Description

光传输单元、激光装置和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及光传输单元、激光装置和电子器件的制造方法。
背景技术
近年来，在半导体曝光装置中，随着半导体集成电路的微细化和高集成化，要求清晰度的提高。因此，从曝光用光源放出的光的短波长化得以发展。例如，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长大约为248nm的激光的KrF准分子激光装置、以及输出波长大约为193nm的激光的ArF准分子激光装置。
KrF准分子激光装置和ArF准分子激光装置的自然振荡光的谱线宽度较宽，大约为350～400pm。因此，在利用使KrF和ArF激光这种紫外线透过的材料构成投影透镜时，有时产生色差。其结果，清晰度可能降低。因此，需要将从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化到能够无视色差的程度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内，为了使谱线宽度窄带化，有时具有包含窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(Line Narrow Module：LNM)。下面，将谱线宽度被窄带化的气体激光装置称为窄带化气体激光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-277617号公报
专利文献2：日本特开2006-184077号公报
专利文献3：美国专利公开第2008/0106720号公报
专利文献4：日本特表2011-507042号公报
发明内容
本公开的1个观点的光传输单元具有：可变形镜，其包含在利用反射面反射脉冲激光的期间内使反射面变形的变形装置；以及均化器，其使由可变形镜反射后的脉冲激光均匀化。
本公开的另一个观点的激光装置具有：激光振荡器，其输出脉冲激光；可变形镜，其包含使反射面变形的变形装置；第1处理器，其在利用反射面反射脉冲激光的期间内驱动变形装置；均化器，其使由可变形镜反射后的脉冲激光均匀化；以及谱计测器，其计测由均化器均匀化后的脉冲激光的谱。
本公开的另一个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤：通过激光装置生成脉冲激光，将脉冲激光输出到曝光装置，在曝光装置内在感光基板上曝光脉冲激光，以制造电子器件，激光装置具有：激光振荡器，其输出脉冲激光；可变形镜，其包含使反射面变形的变形装置；第1处理器，其在利用反射面反射脉冲激光的期间内驱动变形装置；均化器，其使由可变形镜反射后的脉冲激光均匀化；以及谱计测器，其计测由均化器均匀化后的脉冲激光的谱。
附图说明
下面，参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。
图1是示出对由明暗的斑点构成的图案进行摄像而得到的散斑图像的一例的图。
图2是示出图1所示的散斑图像的明暗的直方图的图。
图3是用于说明谱线宽度的图。
图4是用于说明E95的定义的图。
图5是示出准分子激光装置的结构的图。
图6是示出光纤的结构的图。
图7是图6的7-7剖视图。
图8是示出谱计测器的结构的图。
图9是用于说明干涉条纹和条纹图案的图。
图10是用于说明散斑噪声和条纹图案的图。
图11是用于说明光纤摆动机构对光纤的摆动的图。
图12是示出脉冲激光的1个脉冲的发光强度的经时变化和该时间内的光纤的出射端的振动的状况的图。
图13是示出脉冲激光的1个脉冲的发光强度的经时变化和在1个脉冲的发光时间内进行振动时的振幅的图。
图14是示出准分子激光装置的结构的图。
图15是示出可变形镜的结构的图。
图16是示出光传输单元的结构的一部分的详细情况的图。
图17是光纤的剖视图。
图18是用于说明反射面的振动变形时机的图。
图19是用于说明基于可变形镜的控制而实现的脉冲激光的反射的图。
图20是示出脉冲激光的脉冲宽度与SC降低率的关系的图。
图21是示出光传输单元的结构的一部分的一例的图。
图22是示出光传输单元的结构的一部分的一例的图。
图23是示出光传输单元的结构的一部分的另一例的图。
图24是示出光传输单元的结构的一部分的另一例的图。
图25是示出光传输单元的结构的一部分的一例的图。
图26是示出光传输单元的结构的一部分的一例的图。
图27是光纤的剖视图。
图28是示出准分子激光装置的结构的一部分的图。
图29是概略地示出曝光装置的结构例的图。
具体实施方式
-目录-
1.用语的说明
1.1散斑对比度的定义
1.2 E95的定义
2.激光系统的概要
2.1激光系统的结构
2.1.1光纤的结构
2.1.2谱计测器的结构
2.2动作
2.2.1条纹图案
3.课题
4.实施方式1
4.1结构
4.1.1可变形镜的结构
4.1.2光传输单元的结构的详细情况
4.1.3光纤的结构
4.2动作
4.3作用/效果
5.实施方式2
5.1结构
5.2动作
5.3作用/效果
6.实施方式3
6.1结构
6.2动作
6.3作用/效果
7.实施方式4
7.1结构
7.2动作
7.3作用/效果
8.电子器件的制造方法
9.其他
下面，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式示出本公开的几个例子，不限定本公开的内容。此外，各实施方式中说明的结构和动作并不一定全都是本公开的结构和动作所必须的。另外，对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
1.用语的说明
如下定义本说明书中被使用的用语。
1.1散斑对比度的定义
散斑是指激光在随机的介质进行散射时产生的明暗的斑点。图1是示出对由明暗的斑点构成的图案进行摄像而得到的散斑图像的一例的图。此外，图2是示出图1所示的散斑图像的明暗的直方图的图。
作为散斑评价指标，一般使用散斑对比度SC。在设散斑图像的强度的标准偏差为σ、散斑图像的强度的平均为I长音符号(在I上记载有长音符号)时，散斑对比度SC能够利用下述的式(1)表示。
[数学式1]
Figure BDA0003775081880000051
1.2E95的定义
图3是用于说明谱线宽度的图。谱线宽度是指图3所示的激光的谱波形的光量阈值的全宽。在本说明书中，将各光量阈值相对于光量峰值的相对值称为线宽度阈值Thresh(0<Thresh<1)。例如将峰值的半值称为线宽度阈值0.5。另外，特别地，将线宽度阈值0.5的谱波形的全宽W/2称为半值全宽或FWHM(Full Width at Half Maximum)。
图4是用于说明E95的定义的图。如图4所示，谱纯度例如95％纯度E95是指全部谱能量中的以波长λ0为中心占据95％的部分的全宽W95％，下述的式(2)成立。
[数学式2]
Figure BDA0003775081880000052
在没有任何特别叙述的情况下，在本说明书中，将谱纯度设为E95进行说明。
2.激光系统的概要
2.1激光系统的结构
图5是示出准分子激光装置1的结构的图。准分子激光装置1是产生紫外波长的脉冲激光的窄带化气体激光装置。如图5所示，准分子激光装置1包含主振荡器(MasterOscillator：MO)10、谱可变部20、MO射束转向单元30、功率振荡器(Power Oscillator：PO)40、PO射束转向单元50、光学脉冲展宽器(Optical Pulse Stretcher)60、光传输单元70、谱计测器80、处理器90、控制部92、同步振荡控制部94和驱动器96。
MO10(窄带化气体激光装置的一例)包含LNM11、腔14、电源17和充电器18。
LNM11包含用于使谱线宽度窄带化的棱镜12和光栅13。棱镜12作为扩束器发挥功能。棱镜12被载置于未图示的旋转台上，被配置成旋转台旋转，由此变更针对光栅13的入射角。光栅13也可以被进行使入射角和衍射角一致的利特罗配置。
腔14被配置于后述的光谐振器的光路上。腔14包含1对放电电极15、以及供脉冲激光透过的2个窗口即窗口16a和窗口16b。腔14在内部收纳准分子激光气体。准分子激光气体例如可以包含作为稀有气体的Ar气体或Kr气体、作为卤素气体的F2气体、作为缓冲气体的Ne气体。
电源17包含未图示的充电电容器和未图示的开关。充电器18保持用于对一对放电电极15之间施加高电压的电能。充电器18与被设置于电源17的充电电容器连接。
谱可变部20包含输出耦合镜(Output Coupler：OC)22。OC22是反射率为40％～60％的反射镜。OC22和LNM11被配置成构成光谐振器。
MO射束转向单元30包含高反射镜31a和高反射镜31b。高反射镜31a和高反射镜31b被配置成，使从MO10输出的脉冲激光入射到PO40。
PO40包含后镜41、腔42、OC45、电源47和充电器48。
后镜41是反射率为80％～90％的反射镜。OC45是反射率为20％～30％的反射镜。后镜41和OC45被配置成构成光谐振器。
腔42被配置于光谐振器的光路上。腔42包含1对放电电极43、以及供脉冲激光透过的2个窗口即窗口44a和窗口44b。腔42在内部收纳准分子激光气体。腔42是与腔14相同的结构。
电源47包含未图示的充电电容器和未图示的开关。充电器48是以规定的电压对电源47的充电电容器进行充电的直流电源装置。
PO射束转向单元50包含高反射镜51a和高反射镜51b。高反射镜51a和高反射镜51b被配置成，使从PO40输出的脉冲激光入射到OPS60。
OPS60是对从PO射束转向单元50输出的脉冲激光的脉冲宽度进行扩展的装置。OPS60包含分束器(Beam Splitter：BS)61和4枚凹面镜62。
BS61被配置于从PO射束转向单元50输出的脉冲激光的光路上。BS61是使入射的脉冲激光中的一部分脉冲激光透过、使其他脉冲激光反射的反射镜。BS61的反射率大约为60％。BS61被配置成，使透过BS61后的脉冲激光入射到光传输单元70。
4枚凹面镜62构成在BS61反射后的脉冲激光的延迟光路。4枚凹面镜62被配置成，使在BS61反射后的激光在4枚凹面镜62反射，射束再次在BS61成像。
4枚凹面镜62分别由焦距为F1的凹面镜62a、凹面镜62b、凹面镜62c和凹面镜62d构成。
凹面镜62a和凹面镜62b被配置成，使在BS61反射后的脉冲激光在凹面镜62a反射而入射到凹面镜62b。凹面镜62c和凹面镜62d被配置成，使在凹面镜62b反射后的脉冲激光在凹面镜62c反射而入射到凹面镜62d。进而，凹面镜62d被配置成，使在凹面镜62d反射后的脉冲激光入射到BS61。
这里，说明了OPS60包含1级的OPS的例子，但是，OPS60也可以包含2级以上的OPS。
光传输单元70包含BS71、高反射镜72、聚光透镜73和光纤74。
BS71被配置于从OPS60输出的脉冲激光的光路上。BS71是使入射的脉冲激光中的一部分脉冲激光透过、使其他脉冲激光反射的反射镜。BS71被配置成，使透过BS71后的脉冲激光入射到曝光装置302。
高反射镜72被配置成，使在BS71反射后的脉冲激光反射而入射到聚光透镜73。聚光透镜73被配置成，使入射的脉冲激光聚光而入射到光纤74。
入射到光纤74的脉冲激光被输入到谱计测器80。
谱计测器80以能够通信的方式与处理器90连接。控制部92以能够通信的方式与处理器90、同步振荡控制部94、驱动器96和曝光装置302的曝光装置控制部310连接。
同步振荡控制部94以能够通信的方式与电源17、充电器18、电源47和充电器48连接。驱动器96以能够通信的方式与LNM11和谱可变部20连接。
2.1.1光纤的结构
图6是示出光纤74的结构的图。图7是图6的7-7剖视图。如图6和图7所示，光纤74包含构成脉冲激光的波导的纤芯74A和包围纤芯74A的包层74B。光纤74的纤芯74A的截面形状为圆形。
2.1.2谱计测器的结构
图8是示出谱计测器80的结构的图。如图8所示，谱计测器80包含光纤摆动机构81、准直透镜82、标准具83、聚光透镜84和传感器85。
光纤摆动机构81朝向Z方向保持光纤74的出射端，在V方向上摆动。光纤摆动机构81也可以使光纤74始终摆动。使光纤74摆动的方向不限于V方向，只要是与出射方向即Z方向垂直的方向即可。
准直透镜82将从光纤74出射的脉冲激光转换为平行光。标准具83对被入射的脉冲激光进行分光，产生脉冲激光的干涉条纹。聚光透镜84使从标准具83出射的光在传感器85的受光面上成像。传感器85根据受光面上成像的脉冲激光的干涉条纹取得条纹图案。
2.2动作
控制部92受理来自曝光装置302的曝光装置控制部310的激光振荡触发。
同步振荡控制部94从控制部92受理充电电压和振荡触发信号。同步振荡控制部94根据受理的充电电压对充电器18和充电器48的电压进行控制。此外，同步振荡控制部94与振荡触发信号同步地对电源17的开关和电源47的开关进行控制。
在电源17的开关从断开变成接通时，电源17根据充电器18中保持的电能生成脉冲状的高电压，将该高电压施加给一对放电电极15。同样，在电源47的开关从断开变成接通时，电源47根据充电器48中保持的电能生成脉冲状的高电压，将该高电压施加给一对放电电极43。
在高电压被施加给一对放电电极15时，一对放电电极15之间的绝缘被破坏，产生放电。通过该放电的能量，腔14内的准分子激光气体被激励，从OC22输出被由OC22和LNM11构成的光谐振器窄带化的脉冲激光。通过MO射束转向单元30，该脉冲激光作为种子光入射到PO40的后镜41。
与透过后镜41后的种子光入射的时机同步地，对一对放电电极43施加高电压，在腔42中产生放电。其结果，激光气体被激励，种子光被由OC45和后镜41构成的法布里-珀罗型的光谐振器放大，从OC45输出被放大的脉冲激光。从OC45输出的脉冲激光经由PO射束转向单元50入射到OPS60。通过OPS60后的脉冲激光的脉冲宽度被扩展，入射到光传输单元70。
光传输单元70的BS71从准分子激光装置1输出入射的脉冲激光中的一部分脉冲激光，使其他脉冲激光入射到高反射镜72。从准分子激光装置1输出的脉冲激光被输入到曝光装置302。
入射到高反射镜72的脉冲激光在高反射镜72反射后在聚光透镜73聚光而入射到光纤74的一端。入射到光纤74的一端的脉冲激光被输入到谱计测器80，从通过光纤摆动机构81而摆动的光纤74的另一端出射。
从光纤74出射的脉冲激光被准直透镜82转换为平行光后，被标准具83分光，被聚光透镜84聚光，在传感器85的受光面上形成干涉条纹。传感器85接收干涉条纹，检测条纹图案。
传感器85中被检测到的条纹图案被发送到处理器90。处理器90(第2处理器的一例)根据接收到的条纹图案计算脉冲激光的中心波长、谱线宽度和E95宽度等。对利用多个脉冲而平均化的条纹图案进行这些计算。
处理器90中计算出的脉冲激光的中心波长、谱线宽度和E95宽度等的计测值被发送到控制部92。
控制部92从曝光装置302的曝光装置控制部310受理谱目标值。控制部92经由驱动器96对谱可变部20和LNM11进行控制，以使计测值接近谱目标值。
2.2.1条纹图案
图9是用于说明干涉条纹和条纹图案的图。图9的F9A示出脉冲激光形成的干涉条纹与传感器85的受光面的位置关系的一例，F9B示出接收到F9A的干涉条纹的传感器85检测的条纹图案的一例。条纹图案利用信号强度表示干涉条纹的位置。
图10是用于说明散斑噪声和条纹图案的图。图10的F10A示出根据包含散斑噪声的不均匀的照明的干涉条纹检测到条纹图案的情况，F10B示出根据被均匀化的照明的干涉条纹检测到条纹图案的情况。
F10A所示的条纹图案包含散斑噪声。另一方面，F10B所示的条纹图案的散斑噪声被降低。
在光纤摆动机构81不使光纤74摆动的情况下，脉冲激光包含散斑噪声，因此，成为与F10A所示的条纹图案相同的条纹图案。此外，在通过光纤摆动机构81使光纤74摆动、且对多个脉冲进行平均化而均匀化的情况下，散斑噪声被降低，成为与F10B所示的条纹图案相同的条纹图案。
这样，通过光纤摆动机构81使光纤74摆动，并且对多个脉冲进行平均化，由此，能够降低条纹图案的散斑噪声。
3.课题
图11是用于说明光纤摆动机构81对光纤74的振动的图。如图11所示，通过基于光纤摆动机构81的摆动，光纤74的出射端以30毫秒的周期在V方向上振动±50μm左右。该振动发挥如下效果：使从光纤74的出射端出射的脉冲激光的光路变化，使被形成于传感器85的受光面上的散斑变化。通过该效果，利用多个脉冲被平均化的条纹图案的散斑噪声被降低，因此，谱计测精度稳定。
图12和图13是示出从PO40输出后被OPS60扩展后的1个脉冲的脉冲激光的发光强度的经时变化的图。图12中一并示出该时间内(大约400纳秒)的光纤摆动机构81对光纤74的出射端的振动的振幅。如图12所示，1个脉冲的发光时间内的光纤74的出射端的振幅变化大致为0μm，因此，在1个脉冲的发光时间内不会得到基于光纤74的振动而实现的散斑噪声降低效果。
近年来，高速波长控制的要求提高。为了高速地进行波长控制，要求不进行基于多个脉冲的平均化而按照每1个脉冲进行高精度的谱计测的技术。为了进行高精度的谱计测，需要取得按照每个脉冲降低了散斑噪声的条纹图案。因此，例如如图13所示，需要在1个脉冲的发光时间内能够使激光的光路振动的对策。
4.实施方式1
4.1结构
图14是示出实施方式1的准分子激光装置2的结构的图。准分子激光装置2包含光传输单元100和处理器110。光传输单元100包含可变形镜102、扩散板104、聚光透镜106和光纤108。
可变形镜102具有能够变形的反射面102A。可变形镜102被配置成，使在BS71和高反射镜72反射后的脉冲激光入射到反射面102A。
聚光透镜73(第1聚光光学元件的一例)被配置于高反射镜72与可变形镜102之间的光路上。
扩散板104(均化器的一例)是使入射的脉冲激光扩散而出射的光学元件。优选扩散板104为透射率高的腐蚀型的扩散板。腐蚀型的扩散板例如是使玻璃的单面成为磨砂玻璃状后利用氟化氢使表面腐蚀而成的扩散板。
扩散板104、聚光透镜106和光纤108被配置成，使在可变形镜102的反射面102A反射后的脉冲激光经由扩散板104和聚光透镜106入射到光纤108的一端。光纤108的另一端与谱计测器80连接。
谱计测器80也可以不具有光纤摆动机构81(参照图8)。
处理器110(第1处理器的一例)以能够通信的方式与控制部92和可变形镜102连接。
4.1.1可变形镜的结构
图15是示出可变形镜102的结构的图。可变形镜102具有反射面102A、保持反射面102A的镜保持架102B、以及使反射面102A振动变形的振动装置102C。
振动装置102C(变形装置的一例)具有1个未图示的致动器，该致动器在反射面102A反射脉冲激光的期间内，对反射面102A的背面施加力，使反射面102A的形状周期性地变形成凹状或凸状。振动装置102C也可以使反射面102A的多个位置的形状分别变形成凹状或凸状。该情况下，振动装置102C也可以具有被配置成矩阵状的多个致动器。使反射面102A的形状变化的致动器也可以是以静电、电磁、液压、压电、声学和机械的方式被驱动的致动器中的任意一种。
4.1.2光传输单元的结构的详细情况
图16是示出光传输单元100的结构的一部分的详细情况的图。
可变形镜102被配置成，从聚光透镜73入射的脉冲激光的入射角θ0大于0°且为45°以下，且聚光透镜73与反射面102A的间隔比聚光透镜73的焦距短。
扩散板104被配置于在可变形镜102的反射面102A没有变形的情况下通过聚光透镜73使脉冲激光聚光的位置。
聚光透镜106(第2聚光光学元件的一例)被配置于能够使通过扩散板104而被扩展的脉冲激光聚光于光纤108的位置。优选聚光透镜106的数值孔径(Numerical Aperture：NA)为光纤108的数值孔径以下。
4.1.3光纤的结构
图17是光纤108的剖视图。光纤108包含构成脉冲激光的波导的纤芯108A和包围纤芯108A的包层108B。
图17的F17A、F17B、F17C、F17D和F17E分别示出纤芯108A的截面形状为圆形、正方形、长方形、六边形和八边形的光纤108。此外，图17所示的F17F示出多个纤芯108A被集束化的光纤108。这样，光纤108不限于纤芯108A的截面形状为圆形的光纤，也可以包含照度均匀化效果高的多边形状截面(正方形、长方形、六边形、八边形)或集束型的光纤。
4.2动作
处理器110使用从控制部92送来的振荡触发信号，对可变形镜102的振动装置102C的振动变形开始时机进行控制。
在从振荡触发信号的上升开始起的规定的时间内进行基于MO10的脉冲激光的发光。规定的时间例如为40微秒。规定的时间大致恒定而不依赖于激光振荡频率。此外，可变形镜102的反射面102A的振动与振荡触发信号同步地进行。处理器110在接收振荡触发信号时，对振动装置102C输出振动变形指令。振动装置102C在接收振动变形指令时，使可变形镜102的反射面102A振动。处理器110在从振荡触发信号的上升开始起的规定时间内输出振动变形指令，以使可变形镜102的反射面102A振动。
与振荡触发信号同步地由MO10发出的脉冲激光经由PO射束转向单元50和OPS60入射到光传输单元100。
入射到光传输单元100的脉冲激光中的透过BS71后的脉冲激光被输入到曝光装置302。另一方面，在BS71反射后的脉冲激光在高反射镜72反射后在聚光透镜73聚光而入射到可变形镜102的反射面102A。可变形镜102的振动装置102C在利用反射面102A反射脉冲激光的期间内，使反射面102A振动变形，因此，在反射面102A反射的脉冲激光的散斑变化。
在反射面102A反射后的脉冲激光在扩散板104扩散后，在聚光透镜106聚光而入射到光纤108。通过光纤108后的脉冲激光被输入到谱计测器80。
图18是用于说明反射面102A的振动变形时机的图。如图18所示，反射面102A在从振荡触发信号上升的时机起的40微秒内进行振动变形。脉冲激光在从振荡触发信号上升的时机起的40微秒以内发光。由此，可变形镜102的反射面102A在脉冲激光的入射前开始振动变形，在脉冲激光的出射后结束振动变形。
这样，处理器110使基于MO10的脉冲激光的输出时机(脉冲激光的生成的一例)和可变形镜102的反射面102A的振动变形开始时机同步。或者，处理器110也可以使基于PO40的脉冲激光的放大时机和可变形镜102的反射面102A的振动变形开始时机同步。
另外，反射面102A的振动变形的停止时机不限于40微秒后(一定时间后的一例)，处理器110在脉冲激光入射到谱计测器80后使反射面102A的振动变形停止即可。
图19是用于说明基于可变形镜102的控制而实现的脉冲激光的反射的图。图19的F19A示出反射面102A没有变形时的脉冲激光的反射，F19B示出反射面102A变形时的脉冲激光的反射。如F19B所示，在脉冲激光的1个脉冲内，反射面102A振动变形，由此，在反射面102A反射的脉冲激光的散斑变化。其结果，根据按照每个脉冲取得的条纹图案，散斑噪声被降低。
反射面102A能够在振动装置102C接收振动变形指令的期间内，以被反射的脉冲激光的射束扩展角最大成为5°的振幅、以最大12MHz的频率进行振动。
4.3作用/效果
根据准分子激光装置2，能够在脉冲激光的1个脉冲内使可变形镜102的反射面102A如图13所示进行振动。例如，OPS60通过后的脉冲激光的1个脉冲的发光时间大约为400纳秒，反射面102A的规定的位置的变形在1个周期内为100纳秒左右。这样，根据准分子激光装置2，在脉冲激光的1个脉冲内使反射面102A的形状周期性地变形成凹状或凸状，因此，能够降低脉冲激光的散斑噪声。
图20是示出脉冲激光的脉冲宽度与SC降低率的关系的图。SC降低率是通过可变形镜102的振动变形而使散斑对比度SC降低的比率，单位为％。使用可变形镜102的反射面102A未进行振动变形时的散斑对比度SCOFF和可变形镜102的反射面102A进行振动变形时的散斑对比度SCON，通过下述的式(3)定义SC降低率。
SC降低率＝(SCOFF-SCON)/SCOFF×100…(3)
通过调整OPS60的延迟光路长度，能够变更脉冲激光的脉冲宽度。在图20中，脉冲宽度40ns附近的数据是不使用OPS60的情况，示出使OPS60的光路长度变化而使脉冲激光的脉冲宽度越长，则SC降低率越高。这样，根据准分子激光装置2，通过将可变形镜102配置于OPS60之后，能够得到OPS60和可变形镜102实现的协同的散斑降低效果。
另外，认为越是反射面102A的振动变形的周期比脉冲宽度短且振幅大，则SC降低率越高。
根据准分子激光装置2，从脉冲激光入射之前开始反射面102A的振动变形，因此，能够利用稳定的振动变形来反射脉冲激光。此外，根据准分子激光装置2，针对脉冲激光的每个脉冲的发光，每次以相同时机使反射面102A振动变形，因此，得到每个脉冲相同的散斑降低效果。即，与以每个脉冲不同的时机使反射面102A振动相比，谱波形稳定，因此，能够有助于谱计测精度的改善。
根据准分子激光装置2，在脉冲激光的光路的可变形镜102的后级配置有扩散板104，因此，能够适当地使脉冲激光的照度或强度分布均匀化。此外，根据准分子激光装置2，使用了腐蚀型的扩散板104，因此，能够抑制脉冲激光衰减。进而，根据准分子激光装置2，在反射面102A没有变形的情况下，在通过聚光透镜73使脉冲激光聚光的位置配置有扩散板104，因此，能够抑制脉冲激光衰减。
根据准分子激光装置2，在向光纤108入射前使脉冲激光的散斑变化，因此，与在从光纤108出射后使散斑变化的情况相比，能够提高光纤108的耐久性。此外，根据准分子激光装置2，使聚光透镜106的数值孔径成为光纤108的数值孔径以下，因此，能够高效地使脉冲激光入射到光纤108。
根据准分子激光装置2，在使用具有截面为多边形状的纤芯108A和集束型的纤芯108A中的至少一方的光纤108(均化器的一例)的情况下，能够提高脉冲激光的照度或强度分布的均匀化效果。
5.实施方式2
5.1结构
图21和图22分别是示出实施方式2的光传输单元120的结构的一部分的一例的图。光传输单元120包含未图示的BS71、未图示的高反射镜72和未图示的聚光透镜73(分别参照图16)。此外，光传输单元120在脉冲激光的光路的可变形镜102的反射光的光路上包含高反射镜122。
高反射镜122例如是反射率为99％以上的光学元件。高反射镜122被配置成，使由扩散板104扩散后的脉冲激光高反射而入射到聚光透镜106。
高反射镜122也可以根据入射到反射面102A的脉冲激光的入射角来变更被配置的角度。图21示出入射角θ1的例子。图22示出比入射角θ1小的入射角θ2的例子。入射角θ1和入射角θ2均大于0°且为45°以下。
也可以构成为使高反射镜122成为凹面形状的聚光镜，去除聚光透镜106。图23和图24分别是示出光传输单元120的结构的一部分的另一例的图。在该例子中，光传输单元120包含高反射凹面镜124。凹面的形状除了球面以外，还可以是抛物面、离轴抛物面或旋转椭圆面等非球面。
高反射凹面镜124(第2聚光光学元件的一例)是反射率为99％以上的凹面形状的聚光镜。高反射凹面镜124被配置成，使由扩散板104扩散后的脉冲激光高反射且聚光而入射到光纤108。优选高反射凹面镜124的数值孔径为光纤108的数值孔径以下。
高反射凹面镜124也可以根据入射到反射面102A的脉冲激光的入射角来变更被配置的角度。图23示出入射角θ1的例子。图24示出比入射角θ1小的入射角θ2的例子。
5.2动作
在图21和图22所示的光传输单元120中，由可变形镜102的反射面102A反射后的脉冲激光被扩散板104扩散。扩散后的脉冲激光被高反射镜122高反射后被聚光透镜106聚光，而入射到光纤108。
在图23和图24所示的光传输单元120中，由可变形镜102的反射面102A反射后的脉冲激光被扩散板104扩散。扩散后的脉冲激光被高反射凹面镜124高反射且聚光而入射到光纤108。
5.3作用/效果
根据光传输单元120，在判断为光传输单元100的结构从准分子激光装置1的设计上的观点来看难以实施的情况下，能够作为变更脉冲激光的光路、并且具有与光传输单元100相同的散斑噪声降低效果的代替性结构单元发挥功能。
6.实施方式3
6.1结构
图25和图26分别是示出实施方式3的光传输单元130的结构的一部分的一例的图。光传输单元130包含未图示的BS71、未图示的高反射镜72和未图示的聚光透镜73(分别参照图16)。此外，光传输单元130包含光纤132(均化器的一例)。光传输单元130不包含扩散板104，这点与光传输单元100不同。
可变形镜102被配置成，使入射到反射面102A的脉冲激光入射到聚光透镜106。
聚光透镜106被配置成，使入射的脉冲激光聚光而入射到光纤132。优选聚光透镜106的数值孔径为光纤132的数值孔径以下。
聚光透镜106和光纤108也可以根据入射到反射面102A的脉冲激光的入射角来变更被配置的角度。图25示出入射角θ3的例子。图26示出比入射角θ3小的入射角θ4的例子。入射角θ3和入射角θ4均大于0°且为45°以下。
图27是光纤132的剖视图。光纤132包含构成脉冲激光的波导的纤芯132A和包围纤芯132A的包层132B。
图27所示的F27A、F27B、F27C和F27D分别示出纤芯132A的截面形状为正方形、长方形、六边形和八边形的光纤132。此外，图27所示的F27E示出多个纤芯132A被集束化的光纤132。
6.2动作
光传输单元130通过聚光透镜106使由可变形镜102的反射面102A反射后的脉冲激光直接聚光而入射到光纤132。
6.3作用/效果
根据光传输单元130，使用具有截面为多边形状的纤芯132A和集束型的纤芯132A中的至少一方的光纤132，因此，能够仅利用光纤132实现基于扩散板104的照度均匀化效果。
此外，根据光传输单元130，与光传输单元100相比，能够与不包含扩散板104相应地减小光量的损失。
进而，根据光传输单元130，与光传输单元100相比，能够节省空间地实现与光传输单元100相同的散斑噪声降低效果。
7.实施方式4
7.1结构
图28是示出实施方式4的准分子激光装置3的结构的一部分的图。准分子激光装置3包含光传输单元140和谱计测器150。
光传输单元140包含未图示的BS71和未图示的高反射镜72(分别参照图16)。光传输单元140不包含聚光透镜106和光纤108，这点与光传输单元100不同。可变形镜102被配置成，从聚光透镜73入射的脉冲激光的入射角θ5大于0°且为45°以下。
此外，谱计测器150不包含光纤摆动机构81，这点与谱计测器80不同。
7.2动作
准分子激光装置3使在可变形镜102的反射面102A反射后的脉冲激光通过扩散板104而扩散，并直接入射到谱计测器150。
7.3作用/效果
根据光传输单元140，使均匀化的脉冲激光不经由光纤108而入射到谱计测器150，因此，与光传输单元100相比，能够减小光量的损失。
此外，根据光传输单元140，与光传输单元100相比，能够节省空间地实现与光传输单元100相同的散斑噪声降低效果。
8.电子器件的制造方法
图29是概略地示出曝光装置302的结构例的图。电子器件的制造方法通过准分子激光装置300和曝光装置302来实现。
准分子激光装置300也可以包含各实施方式中说明的准分子激光装置1、准分子激光装置2或准分子激光装置3。
从准分子激光装置300输出的脉冲激光被输入到曝光装置302，被用作曝光光。
曝光装置302包含照明光学系统304和投影光学系统306。照明光学系统304通过从OPS60入射的脉冲激光对掩模版台RT的掩模版图案进行照明。投影光学系统306对透过掩模版的脉冲激光进行缩小投影，使其在被配置于工件台WT上的未图示的工件上成像。工件是被涂布了光刻胶的半导体晶片等感光基板。曝光装置302使掩模版台RT和工件台WT同步地平行地移动，由此在工件上曝光反映了掩模版图案的脉冲激光。通过以上这种曝光工序在半导体晶片上转印器件图案，由此能够制造半导体器件。半导体器件是本公开中的“电子器件”的一例。
9.其他
作为准分子激光装置2的MO10使用了准分子激光装置，但是，也可以使用固体激光装置。在使用固体激光装置作为MO10的情况下，准分子激光装置2也能够解释为窄带化气体激光装置。
上述说明不是限制，而是简单的例示。因此，本领域技术人员明白能够在不脱离权利要求书的情况下对本公开的实施方式施加变更。此外，本领域技术人员还明白组合本公开的实施方式进行使用。
只要没有明确记载，则本说明书和权利要求书整体所使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如，“包含”或“所包含”这样的用语应该解释为“不限于记载为所包含的部分”。“具有”这样的用语应该解释为“不限于记载为所具有的部分”。此外，不定冠词“一个”应该解释为意味着“至少一个”或“一个或一个以上”。此外，“A、B和C中的至少一方”这样的用语应该解释为“A”、“B”、“C”、“A+B”、“A+C”、“B+C”或“A+B+C”。进而，应该解释为还包含它们和“A”、“B”、“C”以外的部分的组合。

Claims (20)

1.一种光传输单元，其具有：
可变形镜，其包含在利用反射面反射脉冲激光的期间内使所述反射面变形的变形装置；以及
均化器，其使由所述可变形镜反射后的脉冲激光均匀化。
2.根据权利要求1所述的光传输单元，其中，
所述变形装置在所述脉冲激光的1个脉冲内使所述反射面的形状周期性地变形。
3.根据权利要求1所述的光传输单元，其中，
入射到所述可变形镜的所述脉冲激光的入射角为45°以下。
4.根据权利要求1所述的光传输单元，其中，
所述均化器具有扩散板。
5.根据权利要求4所述的光传输单元，其中，
所述扩散板为腐蚀型。
6.根据权利要求4所述的光传输单元，其中，
所述光传输单元具有第1聚光光学元件，该第1聚光光学元件使所述脉冲激光聚光于所述扩散板。
7.根据权利要求6所述的光传输单元，其中，
所述第1聚光光学元件被配置于使所述脉冲激光经由所述可变形镜聚光于所述扩散板的位置。
8.根据权利要求4所述的光传输单元，其中，
在由所述扩散板均匀化后的所述脉冲激光的光路上具有反射镜。
9.根据权利要求8所述的光传输单元，其中，
所述反射镜为聚光镜。
10.根据权利要求1所述的光传输单元，其中，
所述均化器具有光纤，该光纤包含截面为多边形状的纤芯和集束型的纤芯中的至少一方。
11.根据权利要求10所述的光传输单元，其中，
所述光传输单元具有第2聚光光学元件，该第2聚光光学元件使所述脉冲激光聚光于所述光纤。
12.根据权利要求11所述的光传输单元，其中，
所述第2聚光光学元件的数值孔径为所述光纤的数值孔径以下。
13.根据权利要求12所述的光传输单元，其中，
所述光传输单元具有第1处理器，该第1处理器与所述脉冲激光的生成同步地开始所述变形装置的驱动。
14.根据权利要求13所述的光传输单元，其中，
所述第1处理器在从开始所述变形装置的驱动起一定时间后停止所述变形装置的驱动。
15.一种激光装置，其具有：
激光振荡器，其输出脉冲激光；
可变形镜，其包含使反射面变形的变形装置；
第1处理器，其在利用所述反射面反射脉冲激光的期间内驱动所述变形装置；
均化器，其使由所述可变形镜反射后的脉冲激光均匀化；以及
谱计测器，其计测由所述均化器均匀化后的脉冲激光的谱。
16.根据权利要求15所述的激光装置，其中，
所述激光装置具有光学脉冲展宽器，该光学脉冲展宽器对所述脉冲激光的脉冲宽度进行扩展而向所述可变形镜出射所述脉冲激光。
17.根据权利要求15所述的激光装置，其中，
所述谱计测器具有：
标准具，其供所述脉冲激光入射；以及
传感器，其取得由所述标准具产生的条纹图案。
18.根据权利要求17所述的激光装置，其中，
所述激光装置具有第2处理器，该第2处理器根据1个所述条纹图案计算所述脉冲激光的谱。
19.根据权利要求18所述的激光装置，其中，
所述激光装置包含控制部，该控制部根据所述计算出的谱对所述激光振荡器进行控制。
20.一种电子器件的制造方法，其包含以下步骤：
通过激光装置生成脉冲激光，
将所述脉冲激光输出到曝光装置，
在所述曝光装置内在感光基板上曝光所述脉冲激光，以制造电子器件，
所述激光装置具有：
激光振荡器，其输出脉冲激光；
可变形镜，其包含使反射面变形的变形装置；
第1处理器，其在利用所述反射面反射脉冲激光的期间内驱动所述变形装置；
均化器，其使由所述可变形镜反射后的脉冲激光均匀化；以及
谱计测器，其计测由所述均化器均匀化后的脉冲激光的谱。
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