JP2000150998A - エキシマレーザ装置の狭帯域化モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歪みが大きく、かつ形状が複雑な波面も精細
に補正可能な、エキシマレーザ装置の狭帯域化モジュー
ルを提供することを目的としている。 【解決手段】 レーザ光６を反射するミラー８と、レー
ザ光６の発振波長を選択するグレーティング９とを備
え、レーザ光６を狭帯域化するエキシマレーザ装置の狭
帯域化モジュール３において、ミラー８及びグレーティ
ング９それぞれに、ミラー８及びグレーティング９の表
面形状を曲げる曲げ機構２４，２８を装着している。さ
らに、曲げ機構のうち、いずれか一方は表面形状を大き
な範囲にわたって調整可能であり、もう一方の曲げ機構
２４，２８は表面形状を微調整可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エキシマレーザ装
置の狭帯域化モジュールに関し、より詳細にはミラー及
びグレーティングの表面形状を調整してレーザ光の波面
を補正する狭帯域化モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、波長選択素子によって狭帯域
化されたエキシマレーザ装置において、発振したレーザ
光の波面の歪みを補正してレーザ光の中心波長の値、中
心波長の安定性、及びスペクトル幅（以下、線幅と言
う）等からなる波長特性を向上させる技術が知られてい
る。図９、図１０は、本出願人が特願平９−１７４４７
８号に開示した技術の一例であり、以下これらの図に基
づいて従来技術を説明する。

【０００３】これらの図において、エキシマレーザ装置
は、レーザガスを封止するレーザチャンバ１と、レーザ
ガスを放電によって励起し、レーザ光６を発振させる放
電電極２と、発振したレーザ光６の波長を制御して所定
の中心波長及びスペクトル幅のレーザ光６を発振させる
狭帯域化モジュール３と、レーザ光６を出射するフロン
トミラー４とを備えている。

【０００４】まず、レーザチャンバ１からレーザ光６の
ビーム幅を制限するスリット１９を通過して図中右方向
に出射したレーザ光６は、狭帯域化モジュール３に入射
する。狭帯域化モジュール３に入射したレーザ光６は、
プリズム２０，２０からなるビームエキスパンダ７でそ
のビーム幅を拡げられ、波長選択素子であるグレーティ
ング９に入射する。レーザ光６は、グレーティング９に
入射して回折されることにより、所定の波長成分のみを
入射光と同じ方向に折り返される。グレーティング９で
折り返されたレーザ光６は、ビームエキスパンダ７でビ
ーム幅を縮小された後、レーザチャンバ１に入射する。
レーザチャンバ１に入射した光は上下に配置された放電
電極２間で増幅され、フロントミラー４から出射する。

【０００５】このとき、レーザ光６は、各種の光学部品
（ビームエキスパンダ７、スリット１９等）を通過する
間にその波面１２を歪められ、グレーティング９に入射
する際には、曲面形状の波面１２を有している。一方、
グレーティング９の表面形状は、ほぼ平坦な平面となっ
ているため、レーザ光６の波面１２がグレーティング９
のそれぞれの溝に異なる角度で入射する。そのため、グ
レーティング９による波長選択性能が低下し、前記線幅
が広がるなどの現象が起きてしまう。これを防ぐため
に、前記従来技術ではグレーティング９表面を曲げる機
構（図示せず）を設け、その表面形状と波面１２の曲面
の形状とを略合致させている。

【０００６】また、狭帯域化モジュール３内のビームエ
キスパンダ７とグレーティング９との間にミラーを配置
し、このミラーの表面を曲げる機構を設けて波面１２を
補正する技術も、本出願人によって特願平１０−１１９
６３１号に開示されている。これは、ミラー８の表面を
曲げ、この表面で反射したレーザ光６の波面１２がグレ
ーティング９の平坦な表面に合致する波面１２となるよ
うに、波面１２の歪みを補正するものである。このよう
に、従来技術では、ミラー８或いはグレーティング９の
いずれか一方のみの表面を曲げて、レーザ光６の波面１
２の歪みを補正し、その波長特性を向上させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
願平９−１１９６３１号及び特願平９−１７４４７８号
に開示された従来技術には、次に述べるような問題点が
ある。

【０００８】即ち、これらの従来技術においては、グレ
ーティング９に入射する波面１２がほぼ一定の曲率を有
する滑らかな凹面又は凸面になっていると想定し、グレ
ーティング９或いはミラー８を１方向に曲げて、波面の
歪みを補正するようにしている。しかしながら、実際の
レーザ光６の波面１２はそのような滑らかな曲面になっ
ているとは限らず、一般的にはさまざまな凹凸を含んだ
複雑な曲面となっている。そのため、従来技術では、波
面１２の歪みを完全に除去することが困難であるという
問題がある。

【０００９】また、従来技術では、グレーティング９或
いはミラー８のいずれか一方のみの表面を曲げて、波面
１２の歪みを除去するようにしている。しかしながら、
グレーティング９の表面には精密な溝が刻まれており、
その波長選択性能を低下させずに曲げられる許容範囲に
は限界がある。また、ミラー８を曲げる場合にも、ミラ
ー８を大きく曲げるとその表面が所望する曲面とは異な
る形状に歪み、かえって波面１２を歪ませるということ
がある。このように、波面１２の歪みが大きい場合に
は、グレーティング９或いはミラー８のいずれか一方の
みを曲げても、波面１２の歪みを補正しきれないという
問題がある。

【００１０】さらに、波面１２の歪みが大きく、グレー
ティング９或いはミラー８を大きく曲げて補正しなけれ
ばならない場合には、グレーティング９或いはミラー８
を曲げる機構は大きな調整範囲を持たなければならず、
これらの曲げ具合を微調整することが難しくなる。その
ため、表面の形状を微調整することが困難であり、波面
１２を精細に補正できないという問題がある。また、グ
レーティング９或いはミラー８の反射波面が波面１２と
大きく違っていた場合、グレーティング９或いはミラー
８のみの曲げによる補正では、波面１２の歪みを補正し
きれないという問題がある。

【００１１】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、歪みが大きく、かつ形状が複雑な波面も
精細に補正可能な、エキシマレーザ装置の狭帯域化モジ
ュールを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１構成の発明は、レーザ光を反
射するミラーと、レーザ光の発振波長を選択するグレー
ティングとを備え、レーザ光を狭帯域化するエキシマレ
ーザ装置の狭帯域化モジュールにおいて、ミラー及びグ
レーティングそれぞれに、ミラー及びグレーティングの
表面形状を曲げる曲げ機構を装着している。

【００１３】第１構成に記載の発明によれば、ミラーと
グレーティングとの双方に曲げ機構を備えているので、
双方を曲げることにより、歪みの大きな波面でも補正可
能となる。また、グレーティングとミラーとを曲げるこ
とにより、滑らかな歪みを有する波面ばかりでなく、複
雑で大きな形状の歪みを有する波面も補正可能となる。
さらに、グレーティングの表面に歪みがある場合にも、
グレーティング及びミラーを曲げることにより、波面を
補正可能であり、逆にミラーの表面に歪みがある場合に
もグレーティング及びミラーを曲げることにより、波面
を補正可能である。従って、常に波長特性の良好なレー
ザ光を得ることが可能となる。

【００１４】また、第２構成の発明は、第１構成記載の
狭帯域化モジュールにおいて、前記ミラー及びグレーテ
ィングの曲げ機構のうち、いずれか一方は表面形状を大
きな範囲にわたって調整可能であり、他方は表面形状を
微調整可能である。

【００１５】第２構成に記載の発明によれば、ミラー及
びグレーティングの表面を曲げる曲げ機構として、一方
は大きく表面形状を調整可能とし、他方は表面形状を微
調整可能としている。これにより、波面の歪みが大きい
場合には、まず一方（大きく調整可能な方）により、表
面形状を大まかに調整した後、他方の表面を微調整すれ
ば、広い補正範囲にわたって精細な補正を行なうことが
可能となる。また、曲げ形状の異なる調整手段を組み合
わせることにより、複雑な凹凸を有する波面までも精細
に補正可能である。従って、常に波長特性の良好なレー
ザ光を得ることが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
に係る実施形態を詳細に説明する。尚、各実施形態にお
いて、前記従来技術の説明に使用した図、及びその実施
形態よりも前出の実施形態の説明に使用した図と同一の
要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。

【００１７】まず、図１〜図４に基づいて、第１実施形
態を説明する。図１は、本実施形態に係る狭帯域化モジ
ュールを備えたエキシマレーザ装置の構成図を示してい
る。同図において、エキシマレーザ装置は、レーザガス
を封止し、その内部で放電を起こしてレーザ光６を発振
させるレーザチャンバ１と、発振したレーザ光６の中心
波長の値、並びにこの中心波長の安定性や線幅等の波長
特性を所定の値に制御する狭帯域化モジュール３と、レ
ーザ光６を出射するフロントミラー４とを備えている。

【００１８】また、エキシマレーザ装置は、フロントミ
ラー４より出力側にビームスプリッタ３４を備えてお
り、発振したレーザ光６の一部を光軸の外部に取り出し
ている。そして、この取り出したレーザ光６の特性を測
定する測定器として、レーザ光６の出力を測定するパワ
ーモニタ１３と、その中心波長を測定する中心波長モニ
タ１４と、その線幅を測定する線幅モニタ１５とを備え
ている。また、これらの測定器は、それぞれの測定した
値を表示する表示装置を備えている。

【００１９】まずレーザチャンバ１は、その内部に一対
の放電電極２，２を備えており、その放電電極２，２間
に高電圧を印加して放電を起こし、レーザガスを励起し
てレーザ光６を発振させる。また、レーザチャンバ１
は、そのリア部（図中右方）及びフロント部にそれぞれ
出射口を備え、その出射口には、レーザ光６を透過させ
るリアウィンドウ１７及びフロントウィンドウ１８がそ
れぞれ設置されている。そして、レーザチャンバ１とフ
ロントミラー４との間には、レーザチャンバ１から出射
したレーザ光６のビーム幅を制限するスリット１９が設
けられている。

【００２０】また、フロントミラー４は、レーザ光６を
一部透過し、残りを反射する部分反射ミラーからなって
いる。このフロントミラー４を介して、レーザ光６がエ
キシマレーザ装置の外部に出射する。

【００２１】次に、狭帯域化モジュール３は、レーザチ
ャンバ１から出射したレーザ光６のビーム幅を制限する
スリット１９と、レーザ光６のビーム幅を拡大するビー
ムエキスパンダ７と、レーザ光６を反射するミラー８
と、レーザ光６の波長を選択するグレーティング９とを
備えている。ビームエキスパンダ７は、例えば２個のプ
リズム２０，２０を備えており、入射したレーザ光６の
ビーム幅を所定の拡大率で拡大する。また、ミラー８
は、ミラーホルダ２２に装着されている。このミラーホ
ルダ２２は紙面と垂直な方向を回転軸として回転自在な
ミラー回転ステージ２３上に設置されており、レーザ光
６がグレーティング９に入射する際の入射角を調整可能
となっている。さらに、このミラー８の背面には、ミラ
ー８の表面を曲げることが可能なミラー曲げ機構２４が
備えられている。

【００２２】また、グレーティング９は回折格子であ
り、入射したレーザ光６のうち、所定の波長成分のみを
入射光と同一方向に反射する機能を備えている。このグ
レーティング９はグレーティングホルダ２６に装着され
ており、このグレーティングホルダ２６は、紙面と垂直
な方向を回転軸として回転自在なグレーティング回転ス
テージ２７上に設置されている。さらに、このグレーテ
ィング９の背面には、グレーティング９の表面を曲げる
ことが可能なグレーティング曲げ機構２８が備えられて
いる。

【００２３】レーザチャンバ１内で発振したレーザ光６
は、リアウィンドウ１７を透過して狭帯域化モジュール
３に入射する。そして、ビームエキスパンダ７によって
そのビーム幅を拡大され、ミラー８に入射する。ミラー
８で反射したレーザ光６は、グレーティング９によって
回折されることにより所定の波長成分のみが入射光と同
一の方向に反射される。グレーティング９で折り返され
たレーザ光６は、ミラー８で再度反射した後、ビームエ
キスパンダ７でビーム幅を縮小され、リアウィンドウ１
７を透過してレーザチャンバ１に入射する。

【００２４】そして、レーザチャンバ１内の放電電極
２，２間で増幅されたレーザ光６は、フロントウィンド
ウ１８を透過し、その一部はフロントミラー４を通過し
て出力光として外部に出射する。また、レーザ光６の残
りはフロントミラー４で反射し、再度レーザチャンバ１
に戻って増幅される。

【００２５】このとき、ミラー８を設置したミラー回転
ステージ２３及びグレーティング９を設置したグレーテ
ィング回転ステージ２７を、光軸に対して所定の角度に
調整することによって、レーザ光６の中心波長の値及び
前記波長特性を所定値に合致させている。このような調
整は、パワーモニタ１３、中心波長モニタ１４、及び線
幅モニタでそれぞれ測定したレーザ光６のパワー、中心
波長、及び線幅の値を観察しながら、これらが所定の値
になるように回転ステージ２３，２７の回転角度を調整
するという手順によって行なわれる。

【００２６】図２に、上記ミラー曲げ機構２４の一例を
示す。同図において、ミラー曲げ機構２４は、ミラー８
の背面に所定距離を有して設けられ、かつミラー８の両
端部を支持するミラーホルダ２２と、このミラーホルダ
２２に、紙面に平行な左右方向に一列に並べてその固定
部が取り付けられた例えば３本の手動のマイクロメータ
３０と、それぞれの可動部の先端に一端が取り付けら
れ、かつ他端がミラー８に接触した圧縮バネ３１とを有
している。各マイクロメータ３０を手動で回転させる
と、その可動部はミラー８の背面に向けて垂直方向に伸
縮する。可動部を背面に向けて進めると、圧縮バネ３１
が圧縮され、圧縮バネ３１の他端がミラー８の背面を押
圧する。これら３本のマイクロメータ３０の先端を、そ
れぞれ所定の長さずつミラー８の背面に向けて進めるこ
とにより、ミラー８の表面を所定の形状の曲面に曲げる
ことが可能となる。

【００２７】また、図３に、グレーティング曲げ機構２
８の一例を示す。同図において、グレーティング曲げ機
構２８は、グレーティング９の背面に所定距離を有して
設けられ、かつグレーティング９の両端部を支持するグ
レーティングホルダ２６を有している。そして、このグ
レーティングホルダ２６には、紙面に平行な左右方向に
一列に並んで、複数本例えば５本のマイクロメータ３０
の固定部が取り付けられている。これらのマイクロメー
タ３０の可動部の先端には、引きバネ４４の一端が係止
され、これらの引きバネ４４の他端は、例えばねじ込み
等によってグレーティング９の背面に固定された引き部
材４１に、それぞれ係止されている。各マイクロメータ
３０を手動で回転させると、その可動部はグレーティン
グ９の背面に向けて垂直方向に伸縮する。マイクロメー
タ３０の可動部を縮めると、その先端が引きバネ４４を
介してグレーティング９の背面を引いて、グレーティン
グ９の表面を凹面状に曲げることが可能となっている。

【００２８】このとき、一例として、ミラー曲げ機構２
４には、繰り返し位置決め精度約０．５μm 程度の微調
整が可能な差動式のマイクロメータ３０を、グレーティ
ング曲げ機構２８には、繰り返し位置決め精度約５μm
程度のマイクロメータ３０を、それぞれ備えているもの
とする。即ち、ミラー８の背面に備えられた差動式のマ
イクロメータ３０は、繰り返し精度よく先端が伸縮可能
であり、ミラー８の表面の曲げを微調整することができ
る。一方、グレーティング９の背面に備えられたマイク
ロメータ３０は、大きなストロークまで先端が伸縮可能
であり、グレーティング９の表面を大きく曲げることが
できる。即ち、ミラー曲げ機構２４は、ミラー８表面の
形状を微調整可能であり、グレーティング曲げ機構２８
は、グレーティング９表面の形状を粗調整可能となる。

【００２９】図４に、このようなミラー曲げ機構２４及
びグレーティング曲げ機構２８を備えた狭帯域化モジュ
ール３によって補正される波面１２の模式図を示す。
尚、同図においては、理解のために波面の歪みを誇張し
て記している。同図において、例えば平面波を有してリ
アウィンドウ１７を出射したレーザ光６は、各種の光学
部品（ビームエキスパンダ７、スリット１９等）を透過
する際に波面１２を歪められる。そして、例えば全体が
大きく凸面で、かつ中央部がわずかに凹んだような波面
１２Ａとなってミラー８に入射するものとする。このよ
うなレーザ光６に対し、ミラー曲げ機構２４によってミ
ラー８の中央部のみをわずかに凸面に曲げるようにする
と、ミラー８で反射したレーザ光６の波面は、全体が凸
面の形状をした波面１２Ｂのようになる。さらに、グレ
ーティング９の表面を、グレーティング曲げ機構２８に
よって凹面に大きく曲げるならば、その表面の形状を、
波面１２Ｂの凹面の形状とほぼ一致させることができ
る。このようにして、レーザ光６の波面１２Ｂを、グレ
ーティング９のそれぞれの溝に対して等しい角度で入射
させることが可能となる。これにより、グレーティング
９の波面選択性能を向上させ、波長特性に優れたレーザ
光６を得ることが可能となる。

【００３０】以下に、ミラー８及びグレーティング９の
表面を曲げて、波面１２を補正する際の調整手順の一例
を示す。まず、パワーモニタ１３によってレーザ光６の
パワーをモニタリングし、このパワーが最大となるよう
にグレーティング曲げ機構２８によってグレーティング
９の表面形状を曲げる。そして次に、線幅モニタ１５に
よってレーザ光６の線幅をモニタリングし、この線幅が
最小の値となるように、ミラー曲げ機構２４によってミ
ラー８の表面形状を微調整する。このような調整を１回
から複数回繰り返すことにより、レーザ光６の波面１２
を補正して、そのパワー及び波長特性を最適化すること
が可能となる。これは即ち、レーザ光６の波面１２を、
グレーティング９のそれぞれの溝に等しい角度で入射さ
せることが、グレーティング９の波長選択性能、及びレ
ーザ光６がグレーティング９で反射する際のグレーティ
ング９の反射効率をも向上させるからであると考えられ
る。

【００３１】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ミラー８及びグレーティング９の双方に、これらの
表面を曲げる曲げ機構２４，２８を設けている。これに
より、ミラー８或いはグレーティング９のどちらか一方
を曲げただけでは補正しきれないような大きな歪みや、
複雑な歪みの波面１２に対して補正可能である。また、
ミラー８及びグレーティング９のうち、一方（本実施形
態ではミラー８）の表面を微調整可能、他方（本実施形
態ではグレーティング９）の表面を粗調整可能としてい
るので、歪みの大きな波面１２を補正可能であり、さら
にその補正を微調整することも可能である。さらに、グ
レーティング９の表面に歪みがある場合にも、グレーテ
ィング９及びミラー８を曲げることにより、波面を補正
可能であり、逆にミラー８の表面に歪みがある場合にも
グレーティング９及びミラー８を曲げることにより、波
面を補正可能である。即ち、波面１２を広い範囲にわた
って補正できるので、従来であれば不良品として使用で
きなかったグレーティング９やミラー８をも狭帯域化モ
ジュール３内に使用することが可能となる。例えば、Ｐ
Ｖ値０．８λ程度のグレーティング９まで使用可能であ
る。

【００３２】尚、本実施形態では、ミラー８を押圧によ
って凸面になるように曲げ、グレーティング９を引っ張
りによって凹面になるように曲げているが、このような
形態に限られるものではない。即ち、これらのミラー８
及びグレーティング９をどのように曲げるかは、ミラー
８やグレーティング９に入射するレーザ光６の波面１２
がどのように歪んでいるかによっており、この波面１２
の形状に応じて、引っ張りによる曲げと押圧による曲げ
とのいずれかを選択すればよい。

【００３３】また、本実施形態では、ミラー８に微調整
可能なミラー曲げ機構２４、グレーティング９に粗調整
可能なグレーティング曲げ機構２８を備えるようにした
が、本発明はそのような形態に限られるものではなく、
ミラー８に粗調整可能なミラー曲げ機構２４、グレーテ
ィング９に微調整可能なグレーティング曲げ機構２８を
備えるようにしてもよい。また、ミラー８及びグレーテ
ィング９に入射する波面１２の歪みが非常に小さい場合
には双方に微調整可能な曲げ機構２４，２８を備えても
よく、波面１２の歪みが大きい場合には、双方に粗調整
可能な曲げ機構２４，２８を備えるようにしてもよい。

【００３４】次に、図５〜図７に基づいて、第２実施形
態を説明する。図５は、本実施形態に係る狭帯域化モジ
ュール３を備えたエキシマレーザ装置の構成図である。
同図において、エキシマレーザ装置は、レーザ光６の特
性を測定する測定器として、その出力を測定するパワー
モニタ１３と、その中心波長を測定する中心波長モニタ
１４と、その線幅を測定する線幅モニタ１５とを備えて
いる。そして、これらの測定器は、それぞれの測定値に
応じた出力信号を電気的に接続された波面コントローラ
３５に出力可能である。

【００３５】また、この波面コントローラ３５は、ミラ
ー８及びグレーティング９の表面の曲げをそれぞれ電動
アクチュエータで調整可能なミラー曲げ機構２４及びグ
レーティング曲げ機構２８と、それぞれ電気的に接続さ
れている。そして、これらの曲げ機構２４，２８に電気
信号を出力することにより、ミラー８及びグレーティン
グ９の曲げを電動で調整可能である。

【００３６】そして、パワーモニタ１３、中心波長モニ
タ１４、及び線幅モニタ１５からの出力信号に基づき、
波面コントローラ３５が所定の手順に従ってミラー曲げ
機構２４及びグレーティング曲げ機構２８に電気信号を
出力し、曲げの調整を行なうようにする。この曲げ調整
手順は、例えば第１実施形態に述べたような手順でよい
が、この手順に限られるものではなく、他の手順でもよ
い。

【００３７】図６に、ミラー８の曲げを電動アクチュエ
ータで調整可能な、ミラー曲げ機構２４の一例を示す。
同図において、ミラー８の背面には、複数の引き部材４
１が紙面に平行な左右方向に一列に並んで固定されてい
る。この引き部材４１には、それぞれ引きバネ４４の一
端が係止されており、これらの引きバネ４４の他端は、
ミラー８の両端部を支持するミラーホルダ２２に取り付
けられた電動マイクロメータ３７の先端に、それぞれ係
止されている。これらの電動マイクロメータ３７は、電
気的に接続された波面コントローラ３５からの出力信号
に基づいて、それぞれ独立に駆動され、出力信号に基づ
いて回転するステッピングモータ３８を備えている。そ
して、これらのステッピングモータ３８の回転によって
マイクロメータ３０の回転部が駆動され、その先端がミ
ラー８の背面と垂直方向に伸縮する。これにより、マイ
クロメータ３０の先端を縮め、ミラー８の背面を引い
て、ミラー８の表面を凹面状に曲げることが可能となっ
ている。このような電動マイクロメータ３７の例として
は、例えばメレスグリオ社製ナノムーバー等が好適であ
る。

【００３８】次に図７に、グレーティング９の曲げを電
動で調整可能な、グレーティング曲げ機構２８の一例を
示す。同図において、グレーティング９の背面には、例
えば７個のピエゾ素子４２が、グレーティング９の両端
部を支持するグレーティングホルダ２６に、紙面に平行
な左右方向に一列に並んで取り付けられている。これら
のピエゾ素子４２は、電気的に接続された波面コントロ
ーラ３５からの電気信号に基づいて駆動され、その先端
がグレーティング９の背面と垂直な方向に伸縮自在とな
っている。そして、この伸縮によってグレーティング９
の背面の押圧力を制御することによって、グレーティン
グ９の表面の曲げ調整を行なっている。

【００３９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、測定器からの出力信号に基づき、波面コントローラ
３５が、電動でミラー８及びグレーティング９の曲げを
調整している。これにより、曲げ調整に人手を要するこ
となく、自動的に調整が可能である。例えば、このよう
な調整をエキシマレーザ装置立ち上げ時に必ず行なうよ
うにすれば、常に好適な波長特性を得ることが可能とな
る。さらに、ミラー８及びグレーティング９の曲げを調
整する際に、作業者の熟練度を必要とせず、また作業者
によらずに常に一定レベル以上の調整結果を得ることが
可能となる。

【００４０】次に図８に基づいて、第３実施形態につい
て説明する。同図は、本実施形態に係るグレーティング
曲げ機構２８を示している。同図において、グレーティ
ング９の背面には、圧縮バネ３１の一端を先端に係止さ
せた手動のマイクロメータ３０と、引きバネ４４の一端
を先端に係止させた手動のマイクロメータ３０とが、交
互に一列に、複数個例えば５個配置されている。そし
て、圧縮バネ３１の他端は、グレーティング９の背面に
押し当てられており、引きバネ４４の他端は、第２実施
形態と同様にグレーティング９の背面に固定された引き
部材４１に係止されている。

【００４１】このように、本実施形態によれば、１つの
グレーティング９に対して押圧と引っ張りによる曲げを
行なえるような曲げ機構２４，２８を備えている。これ
により、グレーティング９を凹面に曲げる必要がある場
合にも、凸面に曲げる必要がある場合にも、容易に対応
が可能である。また、押圧或いは引っ張りのみを行なう
のではなく、押圧と引っ張りとを同時に行なうことによ
り、グレーティング９を複雑な形状に曲げることも可能
であり、複雑な歪みを有する波面１２に対しても補正が
可能となる。さらに、このような曲げ機構２４，２８を
ミラー８にも備えるようにすれば、さらに複雑な歪みを
有する波面１２に対しても補正が可能となる。また、こ
のような手動のマイクロメータ３０の代わりに、電動の
マイクロメータ３７を備えるようにすれば、電動でミラ
ー８及びグレーティング９の表面を自動的に調整可能と
なる。

【００４２】尚、上記第１〜第３実施形態の説明におい
て、狭帯域化モジュール３内のビームエキスパンダ７と
して、２個のプリズム２０，２０を備えたものを例にと
ったが、本発明の適用はこのような形態に限られるもの
ではない。例えば、プリズム２０が１個、３個、或いは
さらに多くの個数でもよく、或いはビームエキスパンダ
７としてレンズ等を使ってビーム幅を拡大するようにし
てもよい。

【００４３】さらに、ミラー８を２個のプリズム２０，
２０の後に配置するように説明したが、これは例えば２
個のプリズム２０，２０の間でもよい。また、ビームエ
キスパンダ７がプリズム２０をもっと多数個（例えばｎ
個）備えた場合は、ｎ個のプリズム２０の後でもよく、
或いはレーザチャンバ１から数えてｉ番目のプリズム２
０とｉ＋１番目のプリズム２０との間でもよい。

【００４４】また、ミラー８及びグレーティング９を回
転ステージ２３，２７上に搭載し、これらの両者を回転
させることによって所定の波長のレーザ光６を発振させ
るように説明したが、このような回転ステージ２３，２
７は、ミラー８或いはグレーティング９のどちらか片方
のみに備えていてもよい。

【００４５】また、ミラー８及びグレーティング９の曲
げを調整する調整手順としては、本出願人が特願平１０
−２３８０３号に記載したように、フィゾー干渉計等の
干渉計を使用し、平面波を狭帯域化モジュール３に入射
させて狭帯域化モジュール３から出射する光の波面１２
を測定し、この波面１２が所定の形状を有するように調
整してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るエキシマレーザ装
置の構成図。

【図２】ミラー曲げ機構の一例を示す説明図。

【図３】グレーティング曲げ機構の一例を示す説明図。

【図４】補正された波面の模式図。

【図５】第２実施形態に係るエキシマレーザ装置の構成
図。

【図６】ミラー曲げ機構の一例を示す説明図。

【図７】グレーティング曲げ機構の一例を示す説明図。

【図８】第３実施形態に係るグレーティング曲げ機構の
説明図。

【図９】従来技術に係るエキシマレーザ装置の構成図。

【図１０】従来技術に係る狭帯域化モジュールの構成
図。

【符号の説明】

１…レーザチャンバ、２…放電電極、３…狭帯域化モジ
ュール、４…フロントミラー、６…レーザ光、７…ビー
ムエキスパンダ、８…ミラー、９…グレーティング、１
２…波面、１３…パワーモニタ、１４…中心波長モニ
タ、１５…線幅モニタ、１７…リアウィンドウ、１８…
フロントウィンドウ、１９…スリット、２０…プリズ
ム、２２…ミラーホルダ、２３…ミラー回転ステージ、
２４…ミラー曲げ機構、２６…グレーティングホルダ、
２７…グレーティング回転ステージ、２８…グレーティ
ング曲げ機構、３０…マイクロメータ、３１…圧縮バ
ネ、３４…ビームスプリッタ、３５…波面コントロー
ラ、３７…電動マイクロメータ、３８…ステッピングモ
ータ、４１…引き部材、４２…ピエゾ素子、４４…引き
バネ。

フロントページの続き (72)発明者 仏師田 了 栃木県小山市横倉新田400 株式会社小松 製作所小山工場内 (72)発明者 田中 宏和 栃木県小山市横倉新田400 株式会社小松 製作所小山工場内 Ｆターム(参考） 5F071 AA06 HH02 JJ10 5F072 AA06 HH02 JJ13 KK05 KK07 KK24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光(6) を反射するミラー(8) と、
   レーザ光(6) の発振波長を選択するグレーティング(9)
   とを備え、レーザ光(6) を狭帯域化するエキシマレーザ
   装置の狭帯域化モジュール(3) において、 ミラー(8) 及びグレーティング(9) それぞれに、ミラー
   (8) 及びグレーティング(9) の表面形状を曲げる曲げ機
   構(24,28) を装着したことを特徴とするエキシマレーザ
   装置の狭帯域化モジュール(3) 。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエキシマレーザ装置の狭
   帯域化モジュール(3) において、 前記ミラー(8) 及びグレーティング(9) の曲げ機構(24,
   28) のうち、いずれか一方は表面形状を大きな範囲にわ
   たって調整可能であり、他方は表面形状を微調整可能で
   あることを特徴とするエキシマレーザ装置の狭帯域化モ
   ジュール(3) 。