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公開番号2025100023
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023217101
出願日2023-12-22
発明の名称光学モジュールの製造方法、ガスレーザ装置の製造方法、及び光学モジュールの製造治具
出願人ギガフォトン株式会社
代理人個人
主分類H01S 3/137 20060101AFI20250626BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】レーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化する光学モジュールの製造方法。
【解決手段】レーザ光の一部を透過させレーザ光の他の一部を反射する出力結合ミラーと、出力結合ミラーのレーザ光の入射側の面と垂直な平面の反射面を含む平面ミラーと、を含む光学モジュールの製造方法であって、出射する光が入射側の面に垂直に入射するように第1オートコリメータを配置する工程と、第1反射面と第1反射面と45°の角度をなして入射面側の面に対向する第2反射面とを含む光学素子を第1オートコリメータから出射する光が第1反射面に垂直に入射するように、入射側の面と第1オートコリメータとの間に配置する工程と、出射する光が第2反射面で反射し入射側の面に垂直に入射するように第2オートコリメータを配置する工程と、光学素子を除去し第2オートコリメータから出射する光が平面ミラーの反射面に垂直に入射するように平面ミラーを配置する工程とを備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ光の一部を透過させ前記レーザ光の他の一部を反射する出力結合ミラーと、前記出力結合ミラーの前記レーザ光の入射側の面と垂直な平面の反射面を含む平面ミラーと、を含む光学モジュールの製造方法であって、
第１オートコリメータが出射する光のうち前記入射側の面で反射する光を受光して前記光が前記入射側の面に垂直に入射するように前記第１オートコリメータを配置する第１オートコリメータ配置工程と、
前記第１オートコリメータに対向する第１反射面と、前記第１反射面と４５°の角度をなして前記入射側の面に対向する第２反射面とを含む光学素子を、前記第１オートコリメータから出射する光のうち前記第１反射面で反射する光を受光して前記光が前記第１反射面に垂直に入射するように、前記入射側の面と前記第１オートコリメータとの間に配置する光学素子配置工程と、
出射する光のうち前記第２反射面、前記入射側の面、前記第２反射面の順に反射する光を受光して前記光が前記入射側の面に垂直に入射するように第２オートコリメータを配置する第２オートコリメータ配置工程と、
前記光学素子を除去し、前記第２オートコリメータから出射する光のうち前記平面ミラーの前記反射面で反射する光を受光して前記光が前記反射面に垂直に入射するように、前記平面ミラーを配置する第１ミラー配置工程と、
を備える
光学モジュールの製造方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の光学モジュールの製造方法であって、
前記光学素子は、前記第１反射面及び前記第２反射面がそれぞれ側面の一部であるプリズムである。
【請求項３】
請求項１に記載の光学モジュールの製造方法であって、
前記光学モジュールは、前記出力結合ミラーを保持する保持部を更に含み、
前記第１ミラー配置工程では、前記平面ミラーを前記保持部に配置する。
【請求項４】
請求項３に記載の光学モジュールの製造方法であって、
前記保持部は、前記平面ミラーが配置される配置面を含み、
前記光学素子配置工程では、前記配置面と垂直な軸周りに回転可能な光学素子ベースを介して前記配置面に前記光学素子を配置する。
【請求項５】
請求項３に記載の光学モジュールの製造方法であって、
前記保持部は、前記平面ミラーが配置される配置面を含み、
前記第１ミラー配置工程では、前記配置面に対する傾きを変更可能な平面ミラーベースを介して前記配置面に前記平面ミラーを配置する。
【請求項６】
請求項１に記載の光学モジュールの製造方法であって、
前記光学モジュールは、凸面ミラー及び凹面ミラーを更に含み、
前記第１ミラー配置工程後に、前記出力結合ミラーを透過した前記第１オートコリメータの光が波面センサの受光面に垂直に入射するように前記波面センサを配置する波面センサ配置工程と、
出射する光のビーム径が前記第１オートコリメータの光のビーム径より大きい基準光源を、前記基準光源の光が前記出力結合ミラーを透過して前記波面センサの前記受光面に垂直に入射するように、前記第１オートコリメータに代わって配置する基準光源配置工程と、
前記凸面ミラー及び前記凹面ミラーを配置する第２ミラー配置工程と、
を更に備え、
前記第２ミラー配置工程では、
前記基準光源からの光のビーム幅が拡大すると共に当該光が前記平面ミラーに向かうような当該光の反射をするように、前記凸面ミラーを配置し、
前記平面ミラーで反射された前記光における拡大されたビーム幅が一定となるようなコリメートをすると共に当該光が前記出力結合ミラーを透過して前記波面センサの前記受光面に垂直に入射するような当該光の反射をするように、前記凹面ミラーを配置する。
【請求項７】
請求項６に記載の光学モジュールの製造方法であって、
前記光学モジュールは、前記出力結合ミラーを保持する保持部を更に含み、
前記第２ミラー配置工程では、前記凸面ミラー及び前記凹面ミラーを前記保持部に配置する。
【請求項８】
請求項７に記載の光学モジュールの製造方法であって、
前記第２ミラー配置工程では、前記凸面ミラーを配置する前に、前記凹面ミラーを前記保持部に固定する。
【請求項９】
請求項７に記載の光学モジュールの製造方法であって、
前記保持部は、前記平面ミラーが配置される配置面を含み、
前記第２ミラー配置工程では、前記配置面に対する傾きを変更可能な凸面ミラーベースを介して前記保持部に前記凸面ミラーを配置する。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学モジュールの製造方法であって、
前記第２ミラー配置工程では、凸面ミラーホルダを介して前記凸面ミラーベースに前記凸面ミラーを配置する。
（【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、光学モジュールの製造方法、ガスレーザ装置の製造方法、及び光学モジュールの製造治具に関する。
続きを表示（約 3,500 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及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。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８．０ｎｍ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１９３．４ｎｍ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及び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、３５０ｐｍ～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】
特開平０８－１１８６６７号公報
特許第５５８９３９７号明細書
国際公開第２００７／０５３３３５号
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様による光学モジュールの製造方法は、レーザ光の一部を透過させレーザ光の他の一部を反射する出力結合ミラーと、出力結合ミラーのレーザ光の入射側の面と垂直な平面の反射面を含む平面ミラーと、を含む光学モジュールの製造方法であって、第１オートコリメータが出射する光のうち入射側の面で反射する光を受光して光が入射側の面に垂直に入射するように第１オートコリメータを配置する第１オートコリメータ配置工程と、第１オートコリメータに対向する第１反射面と、第１反射面と４５°の角度をなして入射側の面に対向する第２反射面とを含む光学素子を、第１オートコリメータから出射する光のうち第１反射面で反射する光を受光して光が第１反射面に垂直に入射するように、入射側の面と第１オートコリメータとの間に配置する光学素子配置工程と、出射する光のうち第２反射面、入射側の面、第２反射面の順に反射する光を受光して光が入射側の面に垂直に入射するように第２オートコリメータを配置する第２オートコリメータ配置工程と、光学素子を除去し、第２オートコリメータから出射する光のうち平面ミラーの反射面で反射する光を受光して光が反射面に垂直に入射するように、平面ミラーを配置する第１ミラー配置工程と、を備えてもよい。
【０００６】
本開示の一態様によるガスレーザ装置の製造方法は、レーザ発振器から出力されるレーザ光を増幅するチャンバ装置と、チャンバ装置から出射するレーザ光の一部を透過させチャンバ装置から出射するレーザ光の他の一部をチャンバ装置に戻すように反射する出力結合ミラー、及び出力結合ミラーのレーザ光の入射側の面と垂直な平面の反射面を含む平面ミラーを含む光学モジュールと、を備えるガスレーザ装置の製造方法であって、第１オートコリメータが出射する光のうち入射側の面で反射する光を受光して光が入射側の面に垂直に入射するように第１オートコリメータを配置する第１オートコリメータ配置工程と、第１オートコリメータに対向する第１反射面と、第１反射面と４５°の角度をなして入射側の面に対向する第２反射面とを含む光学素子を、第１オートコリメータから出射する光のうち第１反射面で反射する光を受光して光が第１反射面に垂直に入射するように、入射側の面と第１オートコリメータとの間に配置する光学素子配置工程と、出射する光のうち第２反射面、入射側の面、第２反射面の順に反射する光を受光して光が入射側の面に垂直に入射するように第２オートコリメータを配置する第２オートコリメータ配置工程と、光学素子を除去し、第２オートコリメータから出射する光のうち平面ミラーの反射面で反射する光を受光して光が反射面に垂直に入射するように、平面ミラーを配置する第１ミラー配置工程と、を備える光学モジュールの製造方法で製造した光学モジュールを、出力結合ミラーの入射側の面にチャンバ装置から出射するレーザ光が垂直に入射するように配置してもよい。
【０００７】
本開示の一態様による光学モジュールの製造治具は、レーザ光の一部を透過させレーザ光の他の一部を反射する出力結合ミラーと、出力結合ミラーのレーザ光の入射側の面と垂直な平面の反射面を含む平面ミラーと、を含む光学モジュールの製造治具であって、出射する光が出力結合ミラーの入射側の面に垂直に入射するように配置された第１オートコリメータと、第１オートコリメータに対向する第１反射面、及び第１反射面と４５°の角度をなして入射側の面に対向する第２反射面を含み、第１反射面に第１オートコリメータから出射する光が垂直に入射するように、入射側の面と第１オートコリメータとの間に配置された光学素子と、出射する光が第２反射面で反射し入射側の面に垂直に入射するように配置された第２オートコリメータと、を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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、比較例のガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。
図３は、一対の電極が互いに対向する方向から見る比較例の増幅器の模式図である。
図４は、比較例のビームエキスパンダの概略構成例を示す模式図である。
図５は、比較例の凸面ミラー、凹面ミラー、平面ミラーを示す斜視図である。
図６は、実施形態１のビームエキスパンダの概略構成例を図４と同様に示す模式図である。
図７は、実施形態１のビームエキスパンダの製造方法のフローチャートの一例を示す図である。
図８は、出力結合ミラー配置工程の様子を示す図である。
図９は、第１オートコリメータ配置工程の様子を示す図である。
図１０は、光学素子配置工程の様子を示す図である。
図１１は、図１０に示す光学素子配置工程の様子を配置面と垂直な方向から見る図である。
図１２は、第２オートコリメータ配置工程の様子を示す図である。
図１３は、第１ミラー配置工程の様子を示す図である。
図１４は、波面センサ配置工程の様子を示す図である。
図１５は、ピンホールプレート配置工程の様子を示す図である。
図１６は、基準光源配置工程の様子を示す図である。
図１７は、凹面ミラーを配置する様子を示す図である。
図１８は、凸面ミラーを配置する様子を示す図である。
図１９は、図１８に示す凸面ミラーを配置する様子の一部を図１８における矢印Ａに沿って見る図である。
【実施形態】
【０００９】
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．比較例のガスレーザ装置の説明
２．１構成
２．２動作
２．３ビームエキスパンダの製造方法
２．４課題
３．実施形態１のビームエキスパンダ及びビームエキスパンダの製造方法の説明
３．１構成
３．２ビームエキスパンダの製造方法
３．３作用・効果
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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