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《Cymer准分子激光器的工作原理及应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电子工业专用设备·设备与工艺·EquipmentforElectronicProductsManufacturingEPECymer准分子激光器的工作原理及应用1211宋健,朱鹏,张文雅,雷宇(1.中国电子科技集团公司第十三研究所,石家庄0500512.清华同方,北京100084)摘要:论述了Cymer公司ELS-6000系列准分子激光器工作原理和激光器的各个组成模块。在应用方面,论述了激光束的传输方法和与Stepper通信接口的应用,最后论述了激光气体的安全使用,防止对工作人员造成伤害。关键词:准分子激光
2、器;二聚物;投影光刻机中图分类号:TN248文献标识码:B文章编号:1004-4507(2008)07-0060-03ThePrincipleandApplicationofCymerExcimerLaser1212SONGJian,ZHUPeng,ZHANGWen-ya,LEIYu(1.The13thResearchInstitute,CECT,Shijiazhuang050051,China2.QinghuaTongfang,Beijing100084,China)Abstract:Thisarticl
3、eexpoundstheworkingprincipleofCymerELS-6000serieslaseranditscomprisedmodules.Inapplication,thearticleexpoundesthetransmitedmethodoflaserbeamandcommunicatedinterfacewithstepper,finallythearticledescribessafeuseoflasergastopreventstaffsfromharm.Keywords:Exci
4、merlaser;Dimers;Stepper1引言善但DOF却大幅变差,另外增大NA势必要增大镜头口径角,这样将增加光学系统制造难度。现代光基于分辨率R=K1λ
5、NA和可用焦深DOF=刻线宽优于150nm的投影光刻机均系采用DUVK
6、NA2两个公式可以看出:若想提高光刻机曝光波段准分子激光作为曝光光源。ASML即采用美国2分辨率同时可用焦深DOF又不受太大影响,采用Cymer公司准分子激光器作为曝光光源用于其高减少曝光光源波长λ的方法优于增大数值孔径NA端产品上。如:ASMLPAS5500-300Step
7、per采用的方法。这是因为增大NA虽然系统分辨率得到改CymerKrf准分子激光器(λ=248nm)实现150nm收稿日期:2008-06-15作者简介:宋健(1951-),男,高级工程师,从事半导体设备设计与维护工作;60(总第162期)Jul.2008电子工业专用设备EPEEquipmentforElectronicProductsManufacturing·设备与工艺·线宽生产。ASML-TWINSCANXT:1700i浸没式扫洁的气体又返回到放电区域,这样防止腔体污染,描投影光刻机采用CymerAr
8、f准分子激光器(λ=延长腔体的使用寿命,内部箱体窗口为激光谐振193nm)实现42nm密集线条光刻。本文以Cymer形成通路。ELS-6000系列机型作为范例予以论述。2.2激光波长调谐模块2Cymer准分子激光器工作原理该模块调整激光光谱以达到输出特定波长激光减少带宽的目的。其工作原理是:以一定角度入ELS-6000系列准分子激光器的基本工作原射到光栅的光束,仅一特定波长的光沿入射方向衍理:激光放电箱体内充有按一定配比的F2Kr/Ne射返回。正是基于这个特性该模块利用步进电动机混合气体并保持设定压力,当峰
9、值12~20kV的泵调整激光照射固定光栅的角度,使特定波长的激光浦脉冲加到箱体的放电电极间,引起F2Kr二聚物返回到谐振腔进行谐振,而其它波长的光以不同角分子受激发光放电,二聚物原子能级决定了激光波度衍射掉,从而达到稳定激光波长的目的。图2为长248nm,由于二聚物分子寿命非常短所以称其激光波长调谐原理图。为准分子。248nm波长激光在由20%反光镜,放电λ调谐模块箱,激光波长调谐模块组成的谐振腔内谐振放大最放电箱光栅终输出高能量的激光脉冲。图1为Cymer准分子激光器工作原理图。放电电极脉冲转换20%反光
10、镜脉冲压缩λ调谐激光触发脉冲步进电动机能量输出风扇步进马达激光放波长激光λ误差调谐校准电箱体模块高压电源激光能量采样图2激光波长调谐原理图CPU接口λ误差调整2.3激光能量和波长采样及校准模块操作台stepper该模块由校准器、光栅、激光能量光电池、原子波长基准AWR(acomicwavelengthreference)组成。图1Cymer准分子激光器工作原理图校准器,光栅共同监测激光光谱,光栅提供较粗的2.1激