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公開番号2025126842
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-29
出願番号2024023270
出願日2024-02-19
発明の名称レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法
出願人ギガフォトン株式会社
代理人個人
主分類H01S 3/23 20060101AFI20250822BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数のパルスレーザ装置から出射される複数のパルスレーザ光が、露光に適切なレーザ光となり得るレーザシステムを提供する。
【解決手段】第1パルスレーザ光を所定の周期で出射する第1パルスレーザ装置と、第2パルスレーザ光を所定の周期で出射する第2パルスレーザ装置と、第1パルスレーザ光及び第2パルスレーザ光を反射する第1ポリゴンミラーと、第1パルスレーザ光と第2パルスレーザ光とが所定の周期の2分の1ずれて出射し、第1ポリゴンミラーで反射された第1パルスレーザ光及び第2パルスレーザ光のそれぞれの光路が第1方向を向き少なくとも一部が重なるように、第1パルスレーザ装置、第2パルスレーザ装置、及び第1ポリゴンミラーを制御するプロセッサとを備えるレーザシステム。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１パルスレーザ光を所定の周期で出射する第１パルスレーザ装置と、
第２パルスレーザ光を前記所定の周期で出射する第２パルスレーザ装置と、
前記第１パルスレーザ光及び前記第２パルスレーザ光を反射する第１ポリゴンミラーと、
前記第１パルスレーザ光と前記第２パルスレーザ光とが前記所定の周期の２分の１ずれて出射し、前記第１ポリゴンミラーで反射された前記第１パルスレーザ光及び前記第２パルスレーザ光のそれぞれの光路が第１方向を向き少なくとも一部が重なるように、前記第１パルスレーザ装置、前記第２パルスレーザ装置、及び前記第１ポリゴンミラーを制御するプロセッサと、
を備えるレーザシステム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のレーザシステムであって、
前記第１ポリゴンミラーは、互いに隣り合う反射ミラーのなす角が一定のＮ枚の前記反射ミラーを含み、
前記所定の周期の逆数である周波数をＸ［Ｈｚ］とする場合、前記第１ポリゴンミラーの単位時間あたりの回転数はＸ／Ｎ［ｒｐｓ］である。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザシステムであって、
前記第１パルスレーザ光が前記第１ポリゴンミラーの前記反射ミラーに入射する入射角、及び前記第２パルスレーザ光が前記第１ポリゴンミラーの前記反射ミラーに入射する入射角は、３６０／４Ｎ［°］である。
【請求項４】
請求項２に記載のレーザシステムであって、
前記Ｎは、４以上８以下である。
【請求項５】
請求項１に記載のレーザシステムであって、
前記第１ポリゴンミラーに入射する前記第１パルスレーザ光及び前記第２パルスレーザ光の光路の少なくとも一方を調整するビームステアリング装置を更に備える。
【請求項６】
請求項５に記載のレーザシステムであって、
前記第１ポリゴンミラーで反射された前記第１パルスレーザ光及び前記第２パルスレーザ光のビーム位置とポインティングの少なくとも一方を測定するビーム計測器を更に備える。
【請求項７】
請求項６に記載のレーザシステムであって、
前記プロセッサは、前記ビーム計測器の測定結果に基づいて前記第１ポリゴンミラーで反射された前記第１パルスレーザ光及び前記第２パルスレーザ光の光路が互いに近づくように前記ビームステアリング装置を制御する。
【請求項８】
請求項１に記載のレーザシステムであって、
前記第１ポリゴンミラーで反射された前記第１パルスレーザ光及び前記第２パルスレーザ光は、前記第１ポリゴンミラーに入射する前記第１パルスレーザ光の光路と前記第１ポリゴンミラーに入射する前記第２パルスレーザ光の光路との間を伝搬する。
【請求項９】
請求項１に記載のレーザシステムであって、
前記第１ポリゴンミラーで反射された前記第１パルスレーザ光及び前記第２パルスレーザ光は、前記第１パルスレーザ装置と前記第２パルスレーザ装置との間を伝搬する。
【請求項１０】
請求項１に記載のレーザシステムであって、
前記第１パルスレーザ装置から出射する前記第１パルスレーザ光の出射方向、及び前記第２パルスレーザ装置から出射する前記第２パルスレーザ光の出射方向は、前記レーザシステムから出射するパルスレーザ光の出射方向と逆方向である。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化および高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。たとえば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３ｎｍのレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
【０００３】
ＫｒＦエキシマレーザ装置およびＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（ＬｉｎｅＮａｒｒｏｗｉｎｇＭｏｄｕｌｅ：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２０２３００４０９１号明細書
中国実用新案第２１９１４３２０８号明細書
米国特許第５３８７２１１号明細書
【概要】
【０００５】
本開示の一態様によるレーザシステムは、第１パルスレーザ光を所定の周期で出射する第１パルスレーザ装置と、第２パルスレーザ光を所定の周期で出射する第２パルスレーザ装置と、第１パルスレーザ光及び第２パルスレーザ光を反射する第１ポリゴンミラーと、第１パルスレーザ光と第２パルスレーザ光とが所定の周期の２分の１ずれて出射し、第１ポリゴンミラーで反射された第１パルスレーザ光及び第２パルスレーザ光のそれぞれの光路が第１方向を向き少なくとも一部が重なるように、第１パルスレーザ装置、第２パルスレーザ装置、及び第１ポリゴンミラーを制御するプロセッサと、を備えてもよい。
【０００６】
また、本開示の一態様による電子デバイスの製造方法は、第１パルスレーザ光を所定の周期で出射する第１パルスレーザ装置と、第２パルスレーザ光を所定の周期で出射する第２パルスレーザ装置と、第１パルスレーザ光及び第２パルスレーザ光を反射する第１ポリゴンミラーと、第１パルスレーザ光と第２パルスレーザ光とが所定の周期の２分の１ずれて出射し、第１ポリゴンミラーで反射された第１パルスレーザ光及び第２パルスレーザ光のそれぞれの光路が第１方向を向き少なくとも一部が重なるように、第１パルスレーザ装置、第２パルスレーザ装置、及び第１ポリゴンミラーを制御するプロセッサと、を備えるレーザシステムによって生成される第１パルスレーザ光及び第２パルスレーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上に第１パルスレーザ光及び第２パルスレーザ光を露光することを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、電子デバイスの製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。
図２は、比較例のレーザシステムの全体の概略構成例を示す模式図である。
図３は、比較例のレーザシステムが備えるパルスレーザ装置の概略構成例を示す模式図である。
図４は、第１パルスレーザ光の出射タイミングと第２パルスレーザ光の出射タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
図５は、第１パルスレーザ光と第２パルスレーザ光とを合成したパルス結合光の出射タイミングを示すタイミングチャートである。
図６は、実施形態１のレーザシステムの概略構成例を示す模式図である。
図７は、ビームステアリング装置の概略構成例を示す模式図である。
図８は、ビーム計測器の概略構成例を示す模式図である。
図９は、実施形態１の変形例におけるレーザシステムの概略構成例を示す模式図である。
図１０は、実施形態２のレーザシステムの概略構成例を示す模式図である。
図１１は、第１～第４パルスレーザ光の出射タイミングの関係を示すタイミングチャートである。
図１２は、第１パルスレーザ光と第２パルスレーザ光とを合成したパルス結合光と、第３パルスレーザ光と第４パルスレーザ光とを合成したパルス結合光との、出射タイミングの関係を示すタイミングチャートである。
図１３は、第１～第４パルスレーザ光を合成したパルス結合光の出射タイミングを示すタイミングチャートである。
図１４は、実施形態２の変形例におけるレーザシステムの概略構成例を示す模式図である。
【実施形態】
【０００８】
１．電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の説明
２．比較例のレーザシステムの説明
２．１構成
２．２動作
２．３課題
３．実施形態１のレーザシステムの説明
３．１構成
３．２動作
３．３作用・効果
３．４変形例
４．実施形態２のレーザシステムの説明
４．１構成
４．２動作
４．３作用・効果
４．４変形例
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１０】
１．電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の説明
図１は、電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図１に示すように、露光工程で使用される製造装置は、レーザシステム１００及び露光装置２００を含む。露光装置２００は、複数のミラー２１１，２１２，２１３を含む照明光学系２１０と、投影光学系２２０とを含む。照明光学系２１０は、レーザシステム１００から入射するレーザ光によって、レチクルステージＲＴのレチクルパターンを照明する。投影光学系２２０は、レチクルを透過するレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置される不図示のワークピースに結像させる。ワークピースは、フォトレジストが塗布される半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置２００は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映するレーザ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで電子デバイスである半導体デバイスを製造することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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