DE10102143A1

DE10102143A1 - High power laser has window fitted in housing so angle between surface normal to its inner surface and optical axis is greater then Brewster angle of window

Info

Publication number: DE10102143A1
Application number: DE2001102143
Authority: DE
Inventors: Juergen Kleinschmidt; Igor Bragin; Hans-Stephan Albrecht
Original assignee: Lambda Physik AG
Current assignee: Lambda Physik AG
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2002-07-25

Abstract

The device generates a laser beam (12) in a laser housing (10) or discharge chamber that propagates along an optical axis (14) and is output from the housing or chamber via an output coupling window (16). The window is fitted in the housing so that the angle (phi) between the surface normal to its inner surface (18) and the optical axis is greater then the Brewster angle of the window.

Description

Die Erfindung betrifft einen Laser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a laser according to the preamble of Claim 1.

Üblicherweise ist bei Excimerlasern das Auskoppelfenster so angeordnet, daß der den Laser verlassende Laserstrahl senkrecht auf das Auskoppelfenster trifft. Insbesondere, wenn der Laser strahl in bestimmter Weise polarisiert sein soll, wird aber das Auskoppelfenster gegenüber der optischen Achse so gekippt, daß der Winkel zwischen der Flächennormalen der ins Innere des Gehäuses weisenden Seite des Auskoppelfensters und der opti schen Achse der Brewsterwinkel des Fensters ist. Der Brewster winkel des Fensters θ ist durch den Brechungsindex n des Fen sters definiert, es gilt dann θ = arctan(n). Eine Stellung des Auskoppelfensters im Brewsterwinkel ist beispielsweise im US- Patent 5,404,366 beschrieben.This is usually the case with excimer lasers arranged that the laser beam leaving the laser perpendicular meets the decoupling window. Especially when the laser beam should be polarized in a certain way, but it will Decoupling window tilted relative to the optical axis so that the angle between the surface normal of the inside of the Housing-facing side of the decoupling window and the opti axis is the Brewster angle of the window. The Brewster angle of the window θ is by the refractive index n of the window sters defined, then θ = arctan (n). A position of the Decoupling window at Brewsterwinkel is for example in the US Patent 5,404,366.

Mit fortschreitender Technologie werden die Leistungen von Lasern zunehmend größer. Beispielsweise werden bei der Photoli thographie im Rahmen der Herstellung von integrierten Schalt kreisen linienverschmälerte Excimerlaser verwendet. Excimerla ser können Strahlung mit kleinen Wellenlängen, insbesondere von 248 nm, 193 nm oder 157 nm bereitstellen. Die Linienverschmäle rung ist erforderlich, weil in diesem Wellenlängenbereich achromatische optische Elemente kaum zur Verfügung stehen. Aus diesem Grunde muß die Linienbreite der Excimerlaserstrahlung verschmälert werden, damit keine durch chromatische Aberration hervorgerufene Fehler auftreten, die die Qualität des photoli thographischen Prozesses beeinträchtigen würden. Da durch die Linienverschmälerung zumeist Leistung verlorengeht, muß der Excimerlaser zunächst eine sehr hohe Leistung erzeugen. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Pulsfrequenzen. Gegenwärtig betragen die typischen Pulsfrequenzen von zur Photolithographie verwendeten Excimerlasern 2 kHz. Zukünftige Laser werden Puls raten von etwa 4 kHz haben oder sogar 10 kHz erreichen. Dadurch erhöht sich die Durchschnittsleistung des Lasers um einen Faktor 2 bis 5.As technology advances, Lasers are getting bigger. For example, at the Photoli thography in the context of manufacturing integrated circuit circles using narrowed excimer lasers. Excimerla ser can radiation with small wavelengths, in particular from Provide 248 nm, 193 nm or 157 nm. The narrow lines tion is necessary because in this wavelength range achromatic optical elements are hardly available. Out therefore the line width of the excimer laser radiation be narrowed so that no chromatic aberration caused errors occur that affect the quality of the photoli would affect the thographic process. Because through the Line narrowing mostly lost performance, the Excimer lasers initially produce very high power. A the pulse frequencies play an important role here. Currently are the typical pulse frequencies for photolithography used excimer lasers 2 kHz. Future lasers will be on the pulse rates of around 4 kHz or even reach 10 kHz. Thereby the average power of the laser increases by one Factor 2 to 5.

Die erhöhten Laserleistungen führen zu einer starken thermi schen Belastung der optischen Bauteile des Lasers.The increased laser powers lead to a strong thermi load on the optical components of the laser.

Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, daß bei Excimerlasern mit hohen Pulsfrequenzen die Elektroden in der Entladungskammer des Excimerlasers sehr dicht beieinanderliegen müssen. Zusätzlich zur Gesamtleistung erhöht sich dann die Leistungsdichte. Ent sprechend stärker werden die optischen Bauteile des Lasers belastet.This effect is reinforced by the fact that with excimer lasers high pulse frequencies the electrodes in the discharge chamber of the Excimer lasers must be very close together. additionally the power density then increases to the total power. Ent The optical components of the laser are becoming stronger loaded.

Besonderen Belastungen ausgesetzt ist das Auskoppelfenster des Lasers. Hohe thermische Belastungen führen zu Veränderungen in der Struktur des Fensters, das Material altert, was langfristig zu einer Verschlechterung der Laserqualität, der Standzeit und auch der Laserleistung führt.The decoupling window of the Laser. High thermal loads lead to changes in the structure of the window, the material ages, what long term deterioration in laser quality, tool life and also leads to laser power.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Laser bereitzustellen, bei dem trotz hoher Laserleistung die thermische Belastung des Auskoppelfensters verringert ist.It is an object of the invention to provide a laser in despite the high laser power, the thermal load of the Decoupling window is reduced.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Auskoppelfenster so in das Gehäuse eingebaut wird, daß der Winkel zwischen der Flä chennormalen der ins Innere des Gehäuse weisenden Oberfläche des Fensters und der optischen Achse größer als der Brewster winkel des Fensters ist.The object is achieved in that the decoupling window the housing is installed so that the angle between the flä chnormal of the surface facing inside the housing of the window and the optical axis larger than the Brewster angle of the window is.

Gemeint sind hier nicht kleine toleranzbedingte Abweichungen vom Brewsterwinkel, sondern eine deutlich größere Abweichung. Beispielsweise ist der Winkel zwischen der Flächennormalen und der optischen Achse mindestens 5°, vorzugsweise mindestens 10°, oder sogar mindestens 15° oder 20° größer als der Brewsterwin kel des Fensters.This does not mean small deviations due to tolerances from the Brewster angle, but a significantly larger deviation. For example, the angle between the surface normal and the optical axis at least 5 °, preferably at least 10 °, or even at least 15 ° or 20 ° larger than the Brewsterwin window.

Durch das stärkere Verkippen des Auskoppelfensters bezüglich der optischen Achse wird die auf eine Flächeneinheit und Volumeneinheit des Fensters auftreffende Laserleistung verkleinert, die thermische Belastung wird somit verringert.Due to the greater tilting of the decoupling window The optical axis is based on a unit area and unit volume the laser power incident on the window is reduced, the thermal load is thus reduced.

Das Auskoppelfenster kann soweit verkippt werden, daß die auf das Fenster auftreffende Leistung im Vergleich zur Stellung des Fensters im Brewsterwinkel auf die Hälfte reduziert wird. Eine obere Grenze für die Verkippung gibt es lediglich dadurch, daß bei starker Verkippung Fresnelreflexionen auftreten, die wie derum zu Verlusten führen, welche unerwünscht sind. Eine obere Grenze für den Verkippungswinkel läßt sich dadurch festlegen, daß man eine obere Grenze für die Verluste vorgibt und dann entsprechende Versuche durchführt, um den maximalen Verkip pungswinkel zu bestimmen.The decoupling window can be tilted so far that the performance hitting the window compared to the position of the Window in Brewster angle is reduced to half. A there is only an upper limit for the tilting in that with strong tilting Fresnel reflections occur that like leading to losses that are undesirable. An upper one The limit for the tilt angle can be defined by that you set an upper limit for the losses and then carries out appropriate experiments to the maximum Verkip determination angle.

Ist das Auskoppelfenster eine Scheibe, d. h. hat es auf seiner ins Innere des Gehäuse weisenden Seite und seiner Außenseite ebene Oberflächen, die parallel zueinander stehen, so ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest die Außenseite mit einem antireflektierenden Überzug versehen ist, weil ein solcher Überzug Leistungsverluste reduziert. Ein antireflektierender Überzug besteht gewöhnlich aus mehreren dielektrischen Schich ten, die auf die Oberfläche des Fensters aufgebracht sind.If the decoupling window is a disc, i. H. has it on his inside of the housing and its outside it is flat surfaces that are parallel to each other particularly advantageous if at least the outside with a anti-reflective coating is provided because of such Coating power losses reduced. An anti-reflective Coating usually consists of several dielectric layers ten, which are applied to the surface of the window.

Das Auskoppelfenster kann auch ein Prisma sein, wobei der Verkippungswinkel zur optischen Achse, der Apexwinkel des Prismas und das Material, aus dem das Prisma besteht, derart abgestimmt werden, daß der Laserstrahl aus dem Auskoppelfenster im Brewsterwinkel austritt, wobei der Brewsterwinkel hier bezüglich der Flächennormalen der Austrittsfläche des Prismas definiert ist.The decoupling window can also be a prism, the Tilt angle to the optical axis, the apex angle of the Prisms and the material from which the prism is made be matched that the laser beam from the decoupling window exits at the Brewster angle, with the Brewster angle here with respect to the surface normal of the exit surface of the prism is defined.

Zusätzlich zur Verkippung des Fensters kann in einem Excimerla ser eine weitere Maßnahme vorgesehen werden: Bei hohen Repeti tionsraten (Pulsfrequenzen) sind vergleichsweise schmale Elek troden b < 2 mm (siehe Fig. 3) vorteilhaft. Schmale Elektroden bedingen eine große "clearing"-Rate R. Diese ist gegeben durch R = (v/b).(1/f) (v-Strömungsgeschwindigkeit des Gases in der Entladungszone, f-Repetitionsrate). R gibt an, wie oft das Gas im Entladungsvolumen zwischen zwei Entladungsvorgängen ausge tauscht wird. Große R bewirken geringe Fluktuationen der Laser pulsenergie. Gewöhnlich sind die in der Entladungskammer des Excimerlasers angeordneten Elektroden im wesentlichen langge streckt, so daß sich eine Achse der Elektroden definieren läßt. Werden die Elektroden so angeordnet, daß sie in einem von Null verschiedenen Winkel zur optischen Achse stehen, so wird der Strahlquerschnitt des Laserstrahls, der längs der optischen Achse entsteht, erhöht, die Leistung pro Fläche also ernied rigt. (Hierdurch wird die Erhöhung der Laserstrahldichte kom pensiert, die dadurch bewirkt wird, daß die Elektroden bei Hochleistungslasern eng beeinander angeordnet sind.) Auch durch diese Maßnahme wird die letztlich auf das Auskoppelfenster pro Flächeneinheit desselben auftreffende Laserleistung reduziert, dessen thermische Belastung wird also verringert und die Gefahr einer Beschädigung des Fensters vermieden oder zumindest ver ringert.In addition to tilting the window, an additional measure can be provided in an excimer laser: at high repetition rates (pulse frequencies), comparatively narrow electrodes b <2 mm (see FIG. 3) are advantageous. Narrow electrodes require a large "clearing" rate R. This is given by R = (v / b). ( 1 / f) (v-flow rate of the gas in the discharge zone, f-repetition rate). R indicates how often the gas in the discharge volume is exchanged between two discharge processes. Large R cause low fluctuations in laser pulse energy. Usually the electrodes arranged in the discharge chamber of the excimer laser are essentially elongated so that an axis of the electrodes can be defined. If the electrodes are arranged so that they are at a non-zero angle to the optical axis, the beam cross-section of the laser beam that arises along the optical axis is increased, the power per surface is thus reduced. (This compensates for the increase in the laser beam density, which is caused by the electrodes in high-power lasers being arranged close to one another.) This measure also reduces the laser power ultimately impinging on the decoupling window per unit area, the thermal load of which is thus reduced and avoided or at least reduced the risk of damage to the window.

Auch die anderen im Lasergehäuse befindlichen optischen Bautei le werden durch die Verkippung der Elektroden gegenüber der optischen Achse wegen der daraus folgenden geringeren Lei stungsdichte des Laserstrahls thermisch weniger belastet, so daß auch deren Lebensdauer erhöht wird.Also the other optical components in the laser housing by tilting the electrodes compared to the optical axis because of the resulting lower lei density of the laser beam is less thermally stressed, so that their lifespan is also increased.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:Advantageous embodiments of the invention are as follows described with reference to the accompanying drawings. It shows:

Fig. 1 einen Teil eines Excimerlasergehäuses mit einem Auskoppelfenster gemäß einer ersten Ausführungs form der Erfindung, Fig. 1 shows a part of a Excimerlasergehäuses with a coupling-out window according to a first embodiment of the invention,

Fig. 2 einen Teil eines Excimerlasergehäuses mit einem Auskoppelfenster gemäß einer zweiten Ausfüh rungsform der Erfindung, Fig. 2 shows a part of a Excimerlasergehäuses with a coupling-out window according to a second exporting approximately of the invention,

Fig. 3 ein Schema zur Erläuterung der Wirkungen der off-axis-Anordnung gemäß einer bevorzugten Aus gestaltung der Erfindung, Fig. 3 is a diagram for explaining the effects of off-axis arrangement of a preferred design of the invention,

Fig. 4 das Innere eines Excimerlasers mit off-axis- Anordnung der Elektroden, Fig. 4, the interior of an excimer laser with off-axis arrangement of the electrodes,

Fig. 5 die Entladungskammer eines Excimerlasers, in der zwei Elektrodenpaare jeweils eine off-axis- Anordnung haben, Fig. 5, the discharge chamber of an excimer laser in which two pairs of electrodes in each case one off-axis arrangement have,

Fig. 6 eine Abwandlung der Entladungskammer aus Fig. 5, Fig. 6 shows a modification of the discharge chamber of FIG. 5,

Fig. 7 eine Entladungskammer in off-axis-Anordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin dung. Fig. 7 shows a discharge chamber in an off-axis arrangement according to another embodiment of the inven tion.

Fig. 1 zeigt einen Teil des Gehäuses 10 eines Excimerlasers, der Strahlung hoher Leistung emittiert mit hohen Pulsraten von etwa 2 kHz, wie er in der Photolithographie bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen verwendet wird. Nicht darge stellt sind die Entladungskammern des Excimerlasers mit den notwendigen Elektroden sowie weitere optische Elemente, die beispielsweise der Linienverschmälerung des Lasers dienen. Im Excimerlaser wird in herkömmlicher Weise ein Laserstrahl 12 erzeugt, der längs einer optischen Achse 14 über ein Auskoppel fenster 16 ausgekoppelt wird. Das Auskoppelfenster 16 hat auf der ins Innere des Gehäuses 10 weisenden Seite eine erste ebene Oberfläche 18. Bei einer ebenen Oberfläche läßt sich eine Flächennormale definieren, also eine Achse, die senkrecht auf der Oberfläche steht, welche hier gestrichelt dargestellt und mit der Bezugszahl 20 bezeichnet ist. Das Auskoppelfenster 16 ist so stark verkippt, daß der Winkel ϕ zwischen der Flächen normalen 20 und der optischen Achse 14 größer als der Brewster winkel des Fensters ist. 10 Fig. 1 shows a part of the housing of an excimer laser, the radiation of high power emitted at high pulse rates of about 2 kHz, as used in photolithography in the manufacture of integrated circuits. Not shown are the discharge chambers of the excimer laser with the necessary electrodes and other optical elements that serve, for example, to narrow the line of the laser. In the excimer laser, a laser beam 12 is generated in a conventional manner, which is coupled out along an optical axis 14 via a coupling-out window 16 . The decoupling window 16 has a first flat surface 18 on the side facing the interior of the housing 10 . In the case of a flat surface, a surface normal can be defined, that is to say an axis that is perpendicular to the surface, which is shown here in broken lines and is designated by the reference number 20 . The decoupling window 16 is tilted so much that the angle ϕ between the normal surfaces 20 and the optical axis 14 is greater than the Brewster angle of the window.

Das Auskoppelfenster 16 ist scheibenförmig, d. h. seine nach außen weisende Oberfläche 22 ist ebenfalls eine ebene Oberflä che, die parallel zur Oberfläche 18 verläuft. Die Oberfläche 22 ist mit einem antireflektierenden Überzug versehen.The decoupling window 16 is disc-shaped, ie its outwardly facing surface 22 is also a flat surface which runs parallel to the surface 18 . The surface 22 is provided with an anti-reflective coating.

Das Auskoppelfenster 16 kann aus CaF₂, MgF₂, Saphir oder Quarz glas bestehen. Bei einem CaF₂-Fenster und einer Laserwellenlän ge von 248 nm beträgt der Brewsterwinkel 45,7°, bei einem MgF₂- Fenster beträgt bei derselben Wellenlänge der Brewsterwinkel 54,6°. Wählt man den Verkippungswinkel ϕ des Auskoppelfensters 16 deutlich größer als diesen Winkel, beispielsweise ϕ = 73°, so wird die auf eine Flächeneinheit des Auskoppelfensters 16 auftreffende Laserleistung im Vergleich zur Stellung des Fen sters im Brewsterwinkel auf die Hälfte reduziert.The decoupling window 16 can consist of CaF ₂ , MgF ₂ , sapphire or quartz glass. With a CaF ₂ window and a laser wavelength of 248 nm, the Brewster angle is 45.7 °, with a MgF ₂ window at the same wavelength the Brewster angle is 54.6 °. If you choose the tilting angle ϕ of the decoupling window 16 significantly greater than this angle, for example ϕ = 73 °, the laser power incident on a surface unit of the decoupling window 16 is reduced by half compared to the position of the window at the Brewster angle.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Auskoppelfenster als Prisma 24 ausgebildet. Wie auch bei dem Auskoppelfenster 16 aus Fig. 1 hat das Prisma 24 an der ins Innere des Gehäuses 10 weisenden Seite eine ebene Oberfläche 26. Deren Flächennormale 28 steht in einem Winkel ϕ zur optischen Achse 14, der größer als der Brewsterwinkel des Prismas ist. Das Prisma 24 hat den Vorteil, daß sich sein Apexwinkel γ und der Winkel ϕ bei vorgegebenem Prismenmaterial so aufeinander abstimmen lassen, daß der Laserstrahl 30 das Prisma 24 unter dessen Brewsterwinkel θ verläßt, wobei der Brewsterwinkel hier zur Flächennormalen 32 der nach außen weisenden Oberfläche 34 des Prismas 24 definiert ist.In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the decoupling window is designed as a prism 24 . As with the decoupling window 16 from FIG. 1, the prism 24 has a flat surface 26 on the side pointing into the interior of the housing 10 . Their surface normal 28 is at an angle ϕ to the optical axis 14 , which is larger than the Brewster angle of the prism. The prism 24 has the advantage that its apex angle γ and the angle ϕ can be coordinated with one another for a given prism material so that the laser beam 30 leaves the prism 24 at its Brewster angle θ, the Brewster angle here relative to the surface normal 32 of the outwardly facing surface 34 of the prism 24 is defined.

Besteht das Prisma beispielsweise aus CaF₂, und wird ein Laser strahl mit einer Wellenlänge von 193 nm ausgekoppelt, so be trägt der Brechungsindex des Prismas n = 1,501 und der Brewsterwinkel 56,3°. Der Laserstrahl 30 tritt dann genau im Brewsterwinkel aus, wenn ϕ = 71° und der Apexwinkel γ = 72,6°.If the prism consists of CaF ₂ , for example, and a laser beam with a wavelength of 193 nm is coupled out, the refractive index of the prism is n = 1.501 and the Brewster angle is 56.3 °. The laser beam 30 then emerges exactly at the Brewster angle when ϕ = 71 ° and the apex angle γ = 72.6 °.

Die thermische Belastung der Auskoppelfenster 16 und 24 kann weiter verringert werden, wenn im Innern des Excimerlasers eine zusätzliche Maßnahme getroffen wird: Die Elektroden werden nicht parallel zur optischen Achse 14 angeordnet (on-axis- Anordnung), sondern gegenüber dieser verkippt (off-axis- Anordnung).The thermal load on the decoupling windows 16 and 24 can be further reduced if an additional measure is taken inside the excimer laser: the electrodes are not arranged parallel to the optical axis 14 (on-axis arrangement), but tilted relative to the latter (off-axis - arrangement).

Fig. 3 dient der Erläuterung der Wirkungen dieser off-axis- Anordnung. Dargestellt ist das sog. aktive Volumen 36, also der Teil des Lasers, der zur Erzeugung des Laserstrahls beiträgt. Bei einem Excimerlaser ist das aktive Volumen, wenn zwei Elek troden verwendet werden, das Produkt der Länge L der Elektro den, der effektiven Breite der Entladung w und des Abstandes b der Elektroden. Letzterer wird in Fig. 3 senkrecht zur Pa pierebene gemessen. Fig. 3 is used to illustrate the effects of this off-axis arrangement. The so-called active volume 36 is shown , that is to say the part of the laser which contributes to the generation of the laser beam. In an excimer laser, when two electrodes are used, the active volume is the product of the length L of the electrodes, the effective width of the discharge w and the distance b of the electrodes. The latter is measured in Fig. 3 perpendicular to the paper plane.

Bei der in Fig. 3 dargestellten off-axis-Anordnung, bei der die Elektroden um einen Winkel α gegenüber der optischen Achse 14 verkippt sind, beträgt die effektive Breite der Entladung w:
In the off-axis arrangement shown in FIG. 3, in which the electrodes are tilted by an angle α with respect to the optical axis 14 , the effective width of the discharge is w:

w = L × sin α + b × cos αw = L × sin α + b × cos α

In der Regel ist L um mehrere Größenordnungen größer als b. Es genügt daher ein sehr kleiner Winkel α, um die effektive Breite der Entladung w deutlich zu vergrößern. Beträgt L beispielswei se 1 m und b 1 mm, so ist bei der on-axis-Anordnung (α = 0) w = b = 1 mm.As a rule, L is several orders of magnitude larger than b. It A very small angle α is therefore sufficient to cover the effective width the discharge w to increase significantly. For example, L is se 1 m and b 1 mm, with the on-axis arrangement (α = 0) w = b = 1 mm.

Verkippt man die Elektroden nur um einen kleinen Winkel von etwa α = 4 mrad, so erholt man in dieser off-axis-Anordnung eine effektive Breite der Entladung w = 5 mm. Es kann somit die Leistungsdichte auf ein Fünftel verringert werden.If you tilt the electrodes only by a small angle of about α = 4 mrad, so you recover in this off-axis arrangement an effective width of the discharge w = 5 mm. It can therefore Power density can be reduced to a fifth.

Unterschiedliche Ausgestaltungen der off-axis-Anordnungen sind in den Fig. 4 bis 7 dargestellt.Different configurations of the off-axis arrangements are shown in FIGS. 4 to 7.

Fig. 4 zeigt die optischen Bauteile, wie sie beispielsweise in dem Gehäuse 10 aus Fig. 1 oder Fig. 2 untergebracht werden können. In einer Entladungskammer 38 ist ein Elektrodenpaar 40 gegenüber der optischen Achse 14 verkippt. (Es ist nur eine rechteckige Elektrode 40 zu sehen, da sich die zweite Elektrode des Elektrodenpaares senkrecht zur Papierebene in Fig. 4 genau unter dem dargestellten Rechteck befindet. FIG. 4 shows the optical components as they can be accommodated, for example, in the housing 10 from FIG. 1 or FIG. 2. In a discharge chamber 38 , a pair of electrodes 40 is tilted with respect to the optical axis 14 . (Only a rectangular electrode 40 can be seen, since the second electrode of the pair of electrodes is located exactly below the rectangle shown in FIG. 4, perpendicular to the paper plane.

Ferner sind in Fig. 4 eine Einheit 42 gezeigt, die zur Linien verschmälerung des im Laser erzeugten Laserstrahls dient, sowie ein Auskoppelspiegel 44.Further, a unit 4 are shown in Fig. 42, the narrowing of the laser beam is generated in the laser to the lines, and an output mirror 44th

In Fig. 5 ist gemäß einer Abwandlung der Ausführungsform aus Fig. 4 nur eine Entladungskammer 38 gezeigt, in der zwei Elektrodenpaare 46 und 48 angeordnet sind. Beide Paare sind zur optischen Achse verkippt, wobei sie in unterschiedliche Rich tungen verkippt sind. Definiert man den Winkel α₁ zwischen dem Elektrodenpaar 46 und der optischen Achse 14 als positiven Winkel, so ist der Winkel α₂ zwischen dem Elektrodenpaar 48 und der optischen Achse 14 negativ.In Fig. 5 4, only one discharge chamber 38 is according to a modification of the embodiment of Fig., In the two pairs of electrodes 46 and 48 are arranged. Both pairs are tilted to the optical axis, whereby they are tilted in different directions. If the angle α ₁ between the pair of electrodes 46 and the optical axis 14 is defined as a positive angle, the angle α ₂ between the pair of electrodes 48 and the optical axis 14 is negative.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der off-axis- Anordnung gezeigt, bei der zwei Elektrodenpaare 50 und 52 jeweils gegenüber der optischen Achse 14 um denselben Winkel verkippt sind und längs der optischen Achse 14 hintereinander angeordnet sind, so daß die Elektrodenpaare 50 und 52 im we sentlichen parallel zueinander stehen.In FIG. 6, a further embodiment of the off-axis arrangement is shown, are each tilted in the two pairs of electrodes 50 and 52 relative to the optical axis 14 by the same angle and along the optical axis 14 are arranged one behind the other, so that the electrode pairs 50 and 52 are essentially parallel to each other.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der off-axis- Anordnung gezeigt. Bei dieser ist ein Elektrodenpaar 54 in einer Entladungskammer 38 in herkömmlicher Weise angeordnet, aber die gesamte Entladungskammer 38 ist mit dem Elektrodenpaar 54 bezüglich der optischen Achse 14 verkippt.In Fig. 7 another embodiment of the off-axis arrangement is shown. In this case, a pair of electrodes 54 is arranged in a discharge chamber 38 in a conventional manner, but the entire discharge chamber 38 is tilted with the pair of electrodes 54 with respect to the optical axis 14 .

Claims

1. Laser, in particular excimer laser, in which a laser beam ( 12 ) generated in a laser housing ( 10 ) or a discharge chamber emits along an optical axis ( 14 ) via an outcoupling window ( 16 , 24 ) from the housing ( 10 ) or the chamber The decoupling window ( 16 , 24 ) has a first surface ( 18 , 26 ) on its inside, characterized in that the decoupling window ( 16 , 24 ) is installed in the housing ( 10 ) such that the angle (Winkel) between the surface normal ( 20 , 28 ) of the first surface ( 18 , 26 ) and the optical axis ( 14 ) is greater than the Brewster angle of the window ( 16 , 24 ).

2. Laser according to claim 1, characterized in that the angle (ϕ) between the surface normal ( 20 , 28 ) of the first flat surface ( 18 , 26 ) and the optical axis ( 14 ) by at least 5 °, preferably by at least 10 ° is particularly preferably at least 15 ° larger than the Brewster angle of the window ( 16 , 24 ).

3. Laser according to claim 1 or 2, characterized in that the decoupling window ( 16 ) on the outwardly facing side has a second surface ( 22 ) which is provided with an anti-reflective coating.

4. Laser according to claim 1 or 2, characterized in that the decoupling window is a prism ( 24 ) whose outward-facing side is a second flat surface ( 34 ) which is in a prism apex angle (γ) to the first flat upper surface ( 26 ) extends, the angle (ϕ) between the surface normal ( 28 ) of the first flat surface ( 26 ) of the prism and the optical axis ( 14 ), the prism apex angle (γ) and the refractive index of the prism ( 24 ) are matched to one another in such a way that the laser beam ( 30 ) emerges from the decoupling window ( 24 ) at the Brewster angle (θ).

5. Laser according to one of the preceding claims, characterized in that the window ( 16 , 24 ) consists of CaF ₂ , MgF ₂ , LiF, sapphire or quartz glass.

6. Laser according to one of the preceding claims, characterized in that the optical axis ( 14 ) in the laser extends through a discharge chamber ( 38 ) which is a laser gas and at least two rod-shaped electrodes ( 40 , 46 , 48 , 50 , 52 , 54 ) comprises, the electrodes are at a different angle from zero ver (α) to the optical axis ( 14 ).

7. Laser according to claim 6, characterized in that the discharge chamber ( 38 ) comprises four rod-shaped electrodes ( 50 , 52 ), of which a first pair ( 50 ) along the optical axis in front of a second pair ( 52 ) and all the electrodes ( 50 , 52 ) are aligned in parallel.

8. Laser according to claim 6, characterized in that the discharge chamber ( 38 ) comprises four rod-shaped electrodes ( 46 , 48 ), of which a first pair ( 46 ) is at a positive angle (α ₁ ) to the optical axis ( 14 ) and a second pair ( 48 ) along the optical axis ( 14 ) behind the first pair ( 46 ) is at a negative angle (α ₂ ) to the optical axis.