JP2002118308A

JP2002118308A - レーザ装置用筐体、その生産方法、及びその洗浄方法

Info

Publication number: JP2002118308A
Application number: JP2000307131A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Itakura; 康夫板倉; Fumika Yoshida; 文香吉田; Osamu Wakabayashi; 理若林
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2002-04-19
Also published as: US6627843B2; US20020041617A1

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザ光が照射されても汚染物質が発生しな
いようなレーザ装置用筐体、その生産方法、及びその洗
浄方法を提供する。【解決手段】レーザ光(11)が内部を通過する紫外線レ
ーザ装置用筐体(19,21,27,33)の洗浄方法において、筐
体(19,21,27,33)内部を不活性ガスでパージし、筐体(1
9,21,27,33)の内部に、Ｆ2分子レーザ光照射装置(15)か
ら発振するＦ2洗浄レーザ光(16)を照射することによっ
て、筐体(19,21,27,33)内部に付着した汚染物質を除去
するようにしたことを特徴とする紫外線レーザ装置用筐
体(19,21,27,33)の洗浄方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光が内部を
通過するレーザ装置用筐体、その生産方法、及びその洗
浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、レーザ光を照射して光学部品
を洗浄する洗浄装置が知られており、例えば特開２００
０−８２８５６号公報に示されている。図６は、同公報
に開示された洗浄装置を表しており、以下図６に基づい
て従来技術を説明する。図６において、洗浄装置は、紫
外領域の波長を有する洗浄レーザ光１０２を発振するレ
ーザ発振器１０１と、光学部品１０４を入れる収容室１
０３と、収容室１０３にガスを供給するガス導入機構１
０５と、収容室１０３内のガスを排気するガス排気機構
１０６とを備えている。

【０００３】洗浄の際には、密閉された収容室１０３に
光学部品１０４を設置し、ガス導入機構１０５から酸素
ガスを収容室１０３に導入しながら、ガス排気機構１０
６によってこれを排気する。そして、レーザ発振器１０
１から発振した洗浄レーザ光１０２を、ビーム整形手段
１０８で整形し、窓１０７，１０７を介して光学部品１
０４に照射する。これにより、酸素からオゾンや酸素ラ
ジカルが生じて、光学部品１０４に付着している有機物
等の汚染物質が酸化分解し、排気されて洗浄される。こ
のような洗浄を行なうことにより、光学部品１０４の透
過率を向上させ、その寿命を長くしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開２０００−８２８５６号公報に開示された従来技術に
は、次に述べるような問題がある。図７に、エキシマレ
ーザ装置１０９の概略構成図を示す。エキシマレーザ装
置１０９は、レーザチャンバ１１２と、フロントミラー
１１５と、レーザ光１１１を狭帯域化する狭帯域化ユニ
ット１２０と、レーザ光１１１の特性を測定するモニタ
モジュール１１６とを備えている。狭帯域化ユニット１
２０は、狭帯域化ボックス１２１を備えており、その内
部に光学部品１１３を設置している。また、モニタモジ
ュール１１６はモニタボックス１１７を備えており、そ
の内部に光学部品１１４を設置している。さらに、レー
ザ光１１１の光路は、レーザ光１１１が外部に漏れるの
を防ぐためのカバー１１９によって覆われている。以
下、これらのレーザ光１１の光路を覆うモニタボックス
１１７、カバー１１９、狭帯域化ボックス１２１を、筐
体１１７，１１９，１２１と総称する。

【０００５】レーザ光１１１は、光学部品１１３，１１
４の表面で乱反射したり、内部で屈折したりして、筐体
１１７，１１９，１２１の内壁に当たる。このとき、筐
体１１７，１１９，１２１の内壁にも、有機物等の汚染
物質が付着している。従って、筐体１１７，１１９，１
２１の内壁に付着した汚染物質が化学反応を起こして気
化し、光学部品１１３，１１４に付着してこれを汚損す
るという問題がある。しかも、筐体１１７，１１９，１
２１の内壁は、光学部品１１３，１１４に比較して表面
積が大きく、付着している汚染物質の量も多い。従っ
て、光学部品１１３，１１４を洗浄するのみではなく、
筐体１１７，１１９，１２１の内壁からも汚染物質を除
去する必要が生じている。さらには、筐体１１７，１１
９，１２１の内部には、光学部品１１３，１１４を光軸
合わせのために移動したり固定したりするための、図示
しない光学部品ホルダが設置されている。光学部品ホル
ダは、形状が複雑で表面積も大きく、その表面にも多く
の汚染物質が付着している。従って、光学部品ホルダを
も洗浄する必要がある。

【０００６】また従来技術においては、被洗浄物を収容
室１０３に入れて、洗浄レーザ光１０２を照射するよう
にしている。ところが、筐体１１７，１１９，１２１は
光学部品１１３，１１４に比較してかなり大きく、これ
を入れるためには巨大な収容室１０３が必要となる。し
かも、筐体１１７，１１９，１２１の外壁には、美観の
ための塗装が施されたり、使用方法の注意を促すための
シール等が貼られたりしている。従って、仮に筐体１１
７，１１９，１２１を収容室１０３に入れてレーザ光を
照射したとしても、外壁から大量の有機物が発生し、か
えって内壁や内部の光学部品１１３，１１４を汚損する
ことがある。

【０００７】また、従来技術によれば、収容室１０３に
酸素を入れて洗浄レーザ光１０２を照射するようにして
いる。Ｆ2レーザ装置に用いられる部品に対しては、Ｆ2
レーザ装置から発振するＦ2分子レーザ光か、又はこれ
よりも波長が短く光子エネルギーの高い洗浄レーザ光に
よって、洗浄を行なう必要がある。これは、波長の長い
洗浄レーザ光によって筐体１１７，１１９，１２１の洗
浄を行なっても、より光子エネルギーの高いＦ2分子レ
ーザ光に再照射されることにより、そこから汚染物質が
発生してしまうためである。ところが、Ｆ2分子レーザ
光は、酸素に非常によく吸収されて減衰する。そのた
め、このＦ2分子レーザ光を洗浄レーザ光１０２として
用いると、酸素が含まれた雰囲気中では、洗浄レーザ光
１０２が筐体１１７，１１９，１２１の内壁まで届かな
いことがあり、洗浄の効果が低下する。即ち、空気や酸
素雰囲気中では、Ｆ2分子レーザ光を洗浄レーザ光１０
２とすることは難しく、従来技術をＦ2レーザ装置の部
品に応用するのは困難である。

【０００８】本発明は、上記の問題に着目してなされた
ものであり、レーザ光が照射されても汚染物質が発生し
ないようなレーザ装置用筐体、その生産方法、及びその
洗浄方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【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、本発明に係るレーザ装置用筐体
は、その内部が、予め洗浄レーザ光によって照射されて
いる。かかる構成によれば、筐体内壁やその内部の光学
部品ホルダ等の部品に付着した汚染物質を、洗浄レーザ
光の照射によって遊離させることができる。従って、こ
の遊離した汚染物質を除去することにより、筐体内部を
洗浄することが可能となる。即ち、筐体をレーザ装置に
組み込んだ場合、筐体内部がレーザ光に照射されても、
汚染物質が発生することが少ない。その結果、筐体内部
に設置された光学部品が汚損されることが少なくなり、
レーザ光のパワー低下が起こりにくくなるとともに、光
学部品の寿命が長くなる。

【００１０】また、レーザ装置用筐体の生産方法は、内
部を洗浄レーザ光によって照射する照射工程と、洗浄レ
ーザ光照射時に、内部を所定のパージガスでパージする
パージ工程とを備えている。かかる生産方法によれば、
洗浄レーザ光の照射によって筐体の内部に付着していた
汚染物質を遊離させ、その際にパージガスを排気するこ
とによってこの遊離した汚染物質を筐体内部から排出し
ている。従って、内部が清浄な筐体を生産することがで
きる。

【００１１】また、レーザ光が内部を通過するレーザ装
置用筐体の洗浄方法は、その内部を洗浄レーザ光で照射
し、照射時に、筐体内部を所定のパージガスでパージす
ることによって汚染物質を除去するようにしている。か
かる洗浄方法によれば、洗浄レーザ光の照射によって遊
離した汚染物質を排気して筐体内部から排出することに
より、筐体内部を洗浄することができる。従って、筐体
をレーザ装置に組み込んだ場合、筐体内部がレーザ光に
照射されても、汚染物質が発生することが少ない。従っ
て、筐体内部に設置された光学部品が汚損されることが
少なくなり、レーザ光のパワー低下が起こりにくくなる
とともに、光学部品の寿命が長くなる。

【００１２】また、本発明の洗浄方法は、前記洗浄レー
ザ光が、ＡｒＦレーザ光照射装置から発振するＡｒＦ洗
浄レーザ光であり、前記パージガスが酸素を含んでいて
もよい。かかる洗浄方法によれば、酸素、ＡｒＦ洗浄レ
ーザ光、及び酸素から発生するオゾンによって、筐体内
部に付着した有機物を効率良く気体となって遊離させる
ことが可能となる。従って、筐体内部に残存する有機物
が少なくなり、より徹底した洗浄が可能である。

【００１３】また、本発明の洗浄方法は、前記洗浄レー
ザ光が、Ｆ2分子レーザ光照射装置から発振するＦ2洗浄
レーザ光であり、前記パージガスが不活性ガスであって
もよい。かかる洗浄方法によれば、筐体内部に酸素が殆
んど存在しなくなるので、Ｆ2洗浄レーザ光が減衰する
ことが少ない。従って、Ｆ2洗浄レーザ光が強い強度で
筐体内部に照射され、より効率良く洗浄が行なわれる。
また、Ｆ2洗浄レーザ光は波長が短いため、光子エネル
ギーが高く、汚染物質を除去する洗浄効果が高い。従っ
て、Ｆ2洗浄レーザ光で洗浄した筐体を、例えばレーザ
装置に組み付けた場合、レーザ光によって遊離する汚染
物質がより少なくなる。

【００１４】また、本発明の洗浄方法は、洗浄レーザ光
を筐体内部に散乱させて照射するようにしてもよい。か
かる洗浄方法によれば、洗浄レーザ光を散乱させて筐体
内部の略全域に照射させることが可能となり、筐体内壁
の略全域や内部に配置された部品に付着した汚染物質の
大半を除去できる。

【００１５】また、本発明の洗浄方法は、前記筐体内部
に、光学部品を組み付けた状態で洗浄レーザ光を照射す
るようにしてもよい。かかる洗浄方法によれば、筐体と
光学部品の双方が洗浄され、この筐体をレーザ装置に組
み付けた場合、筐体からも光学部品からも汚染物質が出
ることが少なくなる。また、組み付けた状態で洗浄を行
なうので、洗浄後に筐体や光学部品に人の手が触れるこ
とが少なくなり、洗浄された筐体や光学部品などが汚損
されることが少ない。

【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。まず、エキシマレー
ザ装置について、詳細に説明する。図１に、波長を狭帯
域化されたエキシマレーザ装置１の構成を示す。図１に
おいてエキシマレーザ装置１は、内部に封止したレーザ
ガスを放電によって励起し、エキシマレーザ光１１を発
振させるレーザチャンバ２を備えている。レーザチャン
バ２の後方（図１中、左方）には、エキシマレーザ光１
１のスペクトルを狭帯域化する狭帯域化ユニット２０が
配置されている。また、レーザチャンバ２の前方には、
発振したエキシマレーザ光１１のパワー及び波長を計測
するモニタモジュール２６が配置されている。

【００１７】レーザチャンバ２の前部及び後部は、エキ
シマレーザ光１１を透過するフロントウィンドウ７及び
リアウィンドウ９によって、それぞれ封止されている。
レーザチャンバ２内で図示しない放電電極間の放電によ
って発振したエキシマレーザ光１１は、リアウィンドウ
９を透過し、狭帯域化ユニット２０に入射する。狭帯域
化ユニット２０は、狭帯域化ボックス２１を備えてお
り、その内部には、プリズム２２，２２と、グレーティ
ング２３と、波長ミラー２４とが、それぞれ所定位置に
配置されている。エキシマレーザ光１１は、プリズム２
２，２２によってビーム径を拡大され、グレーティング
２３によって波長を狭帯域化される。波長ミラー２４
は、エキシマレーザ光１１のグレーティング２３への入
射角度を制御することにより、エキシマレーザ光１１の
中心波長を制御している。また、狭帯域化ボックス２１
の内部には、グレーティング２３等の光学部品の位置を
調整したり固定したりする、図示しない光学部品ホルダ
が設置されている。

【００１８】狭帯域化ユニット２０で狭帯域化されたエ
キシマレーザ光１１は、リアウィンドウ９、フロントウ
ィンドウ７、及びフロントミラー６を通過し、カバー１
９内を通って前方に出射する。ビームスプリッタ１２を
透過してエキシマレーザ装置１の外部に出射したエキシ
マレーザ光１１は、ダクト１９を通って図示しないステ
ッパ等の加工機に入射して、加工用光源となる。このと
き、エキシマレーザ光１１の一部は、ビームスプリッタ
１２によって図１中下方に反射され、モニタモジュール
２６に入射する。モニタモジュール２６は、モニタボッ
クス２７を備えている。モニタボックス２７の内部に
は、エキシマレーザ光１１のパルスごとのピークエネル
ギーを測定するパワー検出器３２と、エキシマレーザ光
１１の中心波長及びスペクトル幅を測定する波長検出器
２８とが配置されている。エキシマレーザ光１１の光軸
上には、ビームスプリッタ１２及びミラー１７が配置さ
れ、エキシマレーザ光１１を波長検出器２８及びパワー
検出器３２にそれぞれ入射させる。また、モニタボック
ス２７の内部には、ミラー１７や検出器２８，３２等の
部品の位置を調整したり固定したりする、図示しない光
学部品ホルダが設置されている。

【００１９】また、エキシマレーザ装置１は、エキシマ
レーザ装置１内部に使用される光学部品の照射試験を行
なうための光学検査装置３４を備えている。光学検査装
置３４は、検査時にのみエキシマレーザ装置１の前方に
配置され、エキシマレーザ光１１を照射されて光学部品
の検査を行なう。図２に、光学検査装置３４を用いて、
光学部品等の被検査部品３１の検査を行なう場合の構成
を示す。図２において、エキシマレーザ装置１の前方に
は光学検査ボックス３３が配置され、光学検査ボックス
３３の内部には、被検査部品３１を固定したり移動した
りするための、図示しない光学部品ホルダ３０が設置さ
れている。光学部品ホルダ３０上には、検査対象となる
被検査部品３１が搭載されており、エキシマレーザ装置
１からエキシマレーザ光１１を所定パルス数発振して、
光学検査ボックス３３の内部に照射する。そして、光学
検査ボックス３３に付属する検査装置３９により、被検
査部品３１の特性変化を測定する。

【００２０】以下、エキシマレーザ光１１が内部を通過
するカバー１９、狭帯域化ボックス２１、モニタボック
ス２７、及び光学検査ボックス３３を、筐体１９，２
１，２７，３３と総称する。これらの筐体１９，２１，
２７，３３は、例えばアルミニウムでできており、その
内壁には黒色無電解ニッケルメッキが施されている。ま
た、以下の説明では、筐体１９，２１，２７，３３の内
壁や、筐体１９，２１，２７，３３内部に設置された光
学部品ホルダ等の部品の表面を、筐体１９，２１，２
７，３３の内部表面と言う。

【００２１】図１、図２において、各筐体１９，２１，
２７，３３の外壁には、内部に所定のガスを導入するた
めの導入配管３５と、導入したガスを排気するための排
気配管３６とが接続されている。導入配管３５には、例
えば窒素（Ｎ2）等の不活性ガスを充填した不活性ガス
ボンベ３７が接続されている。また、排気配管３６に
は、上記各筐体１９，２１，２７，３３の内部を排気す
るための真空ポンプ２９が接続されている。エキシマレ
ーザ装置１を運転する際には、導入配管３５から不活性
ガスを各筐体１９，２１，２７，３３の内部に注入しな
がら、真空ポンプ２９を駆動して不活性ガスを排気し、
各筐体１９，２１，２７，３３内部で発生する塵や有機
物などを除去する。このように、筐体１９，２１，２
７，３３内に導入するガスをパージガスと呼び、パージ
ガスを筐体１９，２１，２７，３３内に導入しながら筐
体１９，２１，２７，３３内を排気することを、パージ
ガスでパージすると言う。以上のような構成は、Ｆ2レ
ーザ装置でもほぼ同様である。

【００２２】図３に、第１実施形態に係る洗浄装置の構
成を示す。図３において、洗浄装置は、波長約１９３nm
のＡｒＦレーザ光を出射するＡｒＦレーザ光照射装置１
３を備えている。ＡｒＦレーザ光照射装置１３から出射
されるＡｒＦレーザ光を、ＡｒＦ洗浄レーザ光１４と言
う。ＡｒＦレーザ光照射装置１３の前方には、狭帯域化
ボックス２１、モニタボックス２７、及び光学検査ボッ
クス３３のうちいずれか１つが配置されており、ここで
は狭帯域化ボックス２１が配置されているものとして説
明する。狭帯域化ボックス２１の内部には、図示しない
光学部品ホルダが設置されている。尚、光学検査ボック
ス３３を洗浄する場合には、光学部品ホルダ３０を設置
した状態で、光学検査ボックス３３をＡｒＦレーザ光照
射装置１３の前方に配置する。

【００２３】ＡｒＦレーザ光照射装置１３と狭帯域化ボ
ックス２１との間は、ダクト８によって接続されてい
る。ＡｒＦレーザ光照射装置１３とダクト８との間、及
びダクト８と狭帯域化ボックス２１との間は、わずかな
隙間が設けられ、そこからパージガスが外部へ漏れてい
る。狭帯域化ボックス２１の内部には、ＡｒＦ洗浄レー
ザ光１４を四方八方に散乱する、すりガラス等で構成さ
れた散乱光学部品５が配置されている。狭帯域化ボック
ス２１の外壁には、導入配管３５と排気配管３６とが接
続されている。導入配管３５には、窒素等の不活性ガス
で希釈された酸素（Ｏ2）を充填した酸素混合ガスボン
ベ３８が接続されている。導入配管３５及びガスボンベ
を、ガス導入機構４３と呼ぶ。また、排気配管３６に
は、狭帯域化ボックス２１の内部を排気する真空ポンプ
２９が接続されている。排気配管３６及び真空ポンプ２
９を、ガス排気機構４４と呼ぶ。さらに排気配管３６に
は、排気される気体に含まれるパーティクルの数を数え
るパーティクルカウンタ４１と、有機物の濃度を検出す
る有機物検出器４２と、水分量を検出する水分モニタ４
５とが接続されている。

【００２４】狭帯域化ボックス２１の内部を洗浄する際
には、導入配管３５から酸素混合ガスを狭帯域化ボック
ス２１の内部に注入しながら、真空ポンプ２９を駆動し
て狭帯域化ボックス２１を排気する。そして、所定時間
経過後に、狭帯域化ボックス２１内部の酸素濃度が所定
濃度以上となったのを見計らって、ＡｒＦ洗浄レーザ光
１４を、狭帯域化ボックス２１の内部に照射する。尚、
このとき排気配管３６に、狭帯域化ボックス２１内部の
酸素濃度を検出する検出器を接続してもよい。尚、Ａｒ
Ｆ洗浄レーザ光１４は、エキシマレーザ装置１から出射
するエキシマレーザ光１１を用いてもよいが、エキシマ
レーザ光１１よりも、ピークパワー及び発振周波数のう
ち少なくとも一方が大きいものが好ましい。また、Ａｒ
Ｆ洗浄レーザ光１４は、波長を狭帯域化されていなくと
もよい。狭帯域化ボックス２１内部に入射したＡｒＦ洗
浄レーザ光１４は、散乱光学部品５によって四方八方に
散乱され、狭帯域化ボックス２１の内部表面全体にわた
って照射される。このとき、酸素の一部がＡｒＦ洗浄レ
ーザ光１４によって化学反応を起こし、オゾン（Ｏ3）
となる。

【００２５】その結果、酸素、オゾン、及びＡｒＦ洗浄
レーザ光１４によって、狭帯域化ボックス２１の内壁
や、光学部品ホルダ等の内部部品に付着した有機物に、
下記の反応式１，２で示す化学反応が起きる。ＣＯ2及
びＨ2Ｏはいずれも気体である。また、有機物は固体又
は液体の状態で内部表面に付着している。有機物＋Ｏ2＋ＡｒＦ洗浄レーザ光→ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ…………（１）有機物＋Ｏ3→ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ …………（２）このように、筐体１９，２１，２７，３３の内部表面に
付着していた有機物が、ＣＯ2及びＨ2Ｏに分解されて、
気体となって狭帯域化ボックス２１内に遊離する。この
気体を真空ポンプ２９によって排気することにより、狭
帯域化ボックス２１内の有機物を除去することが可能と
なる。このとき、有機物検出器４２によって、狭帯域化
ボックス２１内の有機物の濃度を検出し、この濃度が所
定の濃度以下になるまで、ＡｒＦ洗浄レーザ光１４の照
射を継続するとよい。これにより、確実に有機物を除去
したことが確認できる。

【００２６】またこのとき、筐体１９，２１，２７，３
３の内部表面に付着していた無機塩や有機物等の汚染物
質が、微小な固体となって浮遊することがある。また、
内部表面に付着していた水分が分解されて、酸素等とな
ることもある。これらを確実に除去するためには、パー
ティクルカウンタ４１及び水分モニタ４５によって、排
気される気体に含まれるパーティクル及び水分の量がそ
れぞれ所定量以下になったことを確認するまで、ＡｒＦ
洗浄レーザ光１４の照射を継続するとよい。これによ
り、筐体１９，２１，２７，３３の内部表面からは、気
化した有機物だけでなく、パーティクルや水分等の汚染
物質が発生することが少なくなる。

【００２７】そして、洗浄装置によって内部表面に付着
した有機物の大半が除去された狭帯域化ボックス２１及
び光学部品ホルダに、図１に示したようにグレーティン
グ２３等の光学部品を組み付けて狭帯域化ユニット２０
を構成する。このように、前記各筐体１９，２１，２
７，３３に対して洗浄を行ない、所定の光学部品を組み
付けて、エキシマレーザ装置１を構成する。これによ
り、エキシマレーザ装置１を発振した際に、エキシマレ
ーザ光１１が筐体１９，２１，２７の内壁や光学部品ホ
ルダに当たっても、そこから有機物等の汚染物質が気体
となって遊離することが少ない。従って、汚染物質が光
学部品に付着するようなことが少なくなり、エキシマレ
ーザ装置１を安定に運転することが可能となる。検査の
際には

【００２８】以上説明したように第１実施形態によれ
ば、光学部品を内部に組み込む筐体１９，２１，２７の
内部表面に、ＡｒＦレーザ光照射装置１３から出射した
ＡｒＦ洗浄レーザ光１４を照射している。これにより、
エキシマレーザ装置１を発振させた場合に、筐体１９，
２１，２７内部で有機物等の汚染物質が発生することが
少ないので、内部の光学部品が汚損されることがない。
従って、エキシマレーザ光１１のパワー低下や光学部品
の特性低下が起こらず、エキシマレーザ装置１を安定し
て運転可能である。また、光学部品の寿命が長寿命化
し、交換や清掃の頻度が減少する。

【００２９】またこのとき、ＡｒＦ洗浄レーザ光１４の
ピークパワー及び発振周波数のうち少なくとも一方を、
筐体１９，２１，２７を組み込んだエキシマレーザ装置
１のエキシマレーザ光１１よりも、大きくなるようにし
ている。これにより、筐体１９，２１，２７の内部がよ
り大きなエネルギーで洗浄されるので、筐体１９，２
１，２７をエキシマレーザ装置１に組み付けた場合に、
エキシマレーザ光１１によって内部で有機物が発生する
ことが少ない。さらには、光学検査ボックス３３の内部
も、ＡｒＦ洗浄レーザ光１４によって洗浄しているの
で、光学検査装置３４で被検査部品３１の特性を測定す
る場合に、内部で有機物等が発生することがなく、正確
な測定が可能である。

【００３０】また、散乱光学部品５を設けているので、
筐体１９，２１，２７，３３の内部全域に対して、漏れ
なくＡｒＦ洗浄レーザ光１４を照射することが可能であ
る。これにより、付着した汚染物質をより確実に除去で
きる。このとき、例えば散乱光学部品５を回転させるよ
うにすれば、より確実に内部全体にＡｒＦ洗浄レーザ光
１４が照射されるので、なおよい。尚、散乱光学部品５
はすりガラスとして説明したが、例えば表面に凹凸のあ
る鏡、凸面鏡、又はポリゴンミラーなどでもよい。ま
た、筐体１９，２１，２７，３３の内部に光学部品が配
置されていると説明したが、レーザ光が通過するのみで
内部に光学部品が配置されていない、ダクトのような筐
体に対しても有効である。即ち、そのような筐体の内部
を洗浄することで、内部で汚染物質が発生して屈折率を
変動させたりレーザ光１１を吸収したりするのを防止で
きる。

【００３１】次に、第２実施形態を説明する。図４に、
第２実施形態に係る洗浄装置の構成を示す。図４に示す
洗浄装置は、波長約１５７nmのＦ2分子レーザ光をＦ2洗
浄レーザ光１６として出射する、Ｆ2分子レーザ光照射
装置１５を備えている。Ｆ2分子レーザ光照射装置１５
の前方には、例としてモニタボックス２７が配置されて
いるのは、第１実施形態と同様である。そして、モニタ
ボックス２７の導入配管３５には、窒素（Ｎ2）や希ガ
ス等の不活性ガスを充填した、不活性ガスボンベ３７が
接続されている。また、モニタボックス２７には酸素濃
度検出器４０が接続され、内部の酸素濃度を検出可能と
なっている。Ｆ2分子レーザ光照射装置１５とモニタボ
ックス２７との間は、ダクト８によって接続されてい
る。Ｆ2分子レーザ光照射装置１５とダクト８との間、
及びダクト８とモニタボックス２７との間は、パージガ
スが外部へ漏れないように封止されている。このとき、
モニタボックス２７のＦ2洗浄レーザ光１６が入射する
入口に、Ｆ2洗浄レーザ光１６が通過するウィンドウ１
８を設けると、モニタボックス２７をより確実に封止す
ることが可能となる。

【００３２】有機物の除去を行なう際には、まず不活性
ガスでモニタボックス２７内をパージする。そして、酸
素濃度検出器４０によってモニタボックス２７内部の酸
素濃度を検出し、酸素濃度が例えば１０ppm以下となっ
た後に、Ｆ2洗浄レーザ光１６をモニタボックス２７内
部に照射する。この１０ppmという酸素濃度は、酸素に
対するＦ2分子レーザ光の吸収率が、急激に低くなる濃
度である。即ち、波長約１５７nmのＦ2洗浄レーザ光１
６は、酸素によく吸収されて減衰する。この減衰を防止
するため、モニタボックス２７内部から酸素を除去した
状態でＦ2洗浄レーザ光１６を照射する。これにより、
Ｆ2洗浄レーザ光１６は減衰することがなく、モニタボ
ックス２７の内部に照射される。このときの不活性ガス
としては、Ｆ2レーザ洗浄光に対する吸収率の特に低
い、窒素やヘリウム（Ｈｅ）が好適である。

【００３３】モニタボックス２７の内部表面に付着した
有機物は、Ｆ2洗浄レーザ光１６によって化学反応を起
こし、低分子有機物となって気化する。これを真空ポン
プ２９で排気することにより、モニタボックス２７をＦ
2レーザ装置やエキシマレーザ装置１に用いる際に、モ
ニタボックス２７の内部で有機物が発生することが少な
くなる。このとき、有機物検出器４２によって、排気配
管３６から排気される有機物の濃度を検出し、この濃度
が所定の濃度以下になるまで、Ｆ2洗浄レーザ光１６の
照射を継続する。

【００３４】また、モニタボックス２７の内部表面にＦ
2洗浄レーザ光１６が照射されることにより、内壁等の
表面に付着していたＣａＣＯ3等の無機塩が分解され、
酸素が発生する。従って、酸素濃度検出器４０によって
モニタボックス２７内部の酸素濃度を検出し、酸素濃度
が所定値以下となるまで、Ｆ2洗浄レーザ光１６をモニ
タボックス２７内に照射する。これにより、モニタボッ
クス２７をＦ2レーザ装置に組み付けた場合に、その内
部で酸素が発生してＦ2分子レーザ光が減衰されるよう
なことが少ない。さらには、第１実施形態と同様に、パ
ーティクルカウンタ４１及び水分モニタ４５によって、
排気される気体に含まれるパーティクル及び水分の量を
それぞれ検出する。そして、いずれもが所定量以下にな
ったことを確認するまで、Ｆ2洗浄レーザ光１６の照射
を継続するとよい。

【００３５】以上説明したように第２実施形態によれ
ば、筐体１９，２１，２７，３３の内部から酸素を除去
した状態で、Ｆ2洗浄レーザ光１６を照射している。こ
れにより、Ｆ2洗浄レーザ光１６が酸素に吸収されて減
衰することなく、筐体１９，２１，２７，３３の内部表
面に強い強度で照射され、付着している有機物、水分、
或いは無機塩等を効率良く除去することができる。これ
により、筐体１９，２１，２７を組み込んだＦ2レーザ
装置から、Ｆ2分子レーザ光が照射されたときに、酸素
の発生が抑制され、Ｆ2分子レーザ光が吸収されてパワ
ーが減衰することが少なくなる。また、光学部品の表面
に有機物等が付着することも少なくなるので、やはりＦ
2分子レーザ光のパワー低下が起きにくくなる。尚この
とき、Ｆ2洗浄レーザ光１６の強度を、筐体１９，２
１，２７，３３を組み込むＦ2レーザ装置から発振する
Ｆ2分子レーザ光の強度よりも強くするのがよい。これ
により、Ｆ2分子レーザ光が筐体１９，２１，２７，３
３に照射されても、そこから汚染物質が発生することが
少なくなる。

【００３６】また、Ｆ2洗浄レーザ光１６の波長は約１
５７nmであり、ＫｒＦエキシマレーザ光（約２４８nm）
やＡｒＦエキシマレーザ光（約１９３nm）よりも波長が
短い即ち、Ｆ2洗浄レーザ光１６は、エキシマレーザ光
よりも強い光子エネルギーを有している。従って、洗浄
力の高いＦ2洗浄レーザ光１６を照射することにより、
筐体１９，２１，２７，３３の内部表面に付着した付着
物は、ＡｒＦ洗浄レーザ光１４を照射された場合よりも
化学反応を起こして表面から剥がれやすくなり、容易に
除去される。特に、Ｆ2洗浄レーザ光１６の光子エネル
ギーは、有機物の化学結合を切断するのに充分であるの
に対し、ＡｒＦ洗浄レーザ光１４の光子エネルギーで
は、有機物の化学結合を完全に切断できない場合もあ
る。即ち、Ｆ2洗浄レーザ光１６は、有機物を除去する
のに非常に好適である。

【００３７】また、光学部品を固定するための光学部品
ホルダを筐体１９，２１，２７，３３に組み込んだ状態
で、Ｆ2洗浄レーザ光１６を照射している。これによ
り、形状が複雑で表面積の大きな光学部品ホルダも、Ｆ
2洗浄レーザ光１６によって洗浄され、筐体１９，２
１，２７，３３内部がより清浄になる。従って、光学部
品が汚損されたり、Ｆ2レーザ光１１が吸収されたりす
ることが少なく、レーザ装置を安定に運転できる。

【００３８】尚、Ｆ2洗浄レーザ光１６で照射した筐体
１９，２１，２７，３３を、Ｆ2レーザ装置でなく、エ
キシマレーザ装置１に組み込んでもよい。この筐体１
９，２１，２７，３３をエキシマレーザ装置に組み込む
と、光子エネルギーのより弱いエキシマレーザ光によっ
ては、付着物が化学反応を起こすことが少なく、エキシ
マレーザ光のパワー低下や光学部品の汚損が少なくな
る。

【００３９】次に、第２実施形態に係る洗浄装置を用い
て、筐体１９，２１，２７，３３及び光学部品から汚染
物質を除去するための構成例を示す。図５において、洗
浄装置の前方には、プリズム２２，２２、波長ミラー２
４、及びグレーティング２３等の狭帯域化光学部品群２
２〜２４を組み付けた狭帯域化ボックス２１が配置され
ている。狭帯域化ボックス２１の入口には、すりガラス
等で構成された散乱光学部品５が設置されている。Ｆ2
分子レーザ光照射装置１５から出射したＦ2洗浄レーザ
光１６は、狭帯域化ボックス２１の入口で散乱光学部品
５に当たる。そして、Ｆ2洗浄レーザ光１６の一部は散
乱光学部品５を透過し、残りは散乱光学部品５で乱反射
するか、或いは散乱光学部品５内で進行方向を曲げられ
る。散乱光学部品５を透過したＦ2洗浄レーザ光１６
は、前記狭帯域化光学部品群２２〜２４に照射される。
また、散乱光学部品５で乱反射したり進行方向を曲げら
れたりしたＦ2洗浄レーザ光１６は、狭帯域化ボックス
２１の内部に照射される。

【００４０】このように、狭帯域化ボックス２１に、狭
帯域化光学部品群２２〜２４を組み付けた状態でＦ2洗
浄レーザ光１６を照射している。これにより、狭帯域化
ボックス２１の内部表面に付着した汚染物質だけでな
く、狭帯域化光学部品群２２〜２４に付着した汚染物質
も、Ｆ2洗浄レーザ光１６と化学反応を起こして気体と
なり、排気される。従って、狭帯域化ボックス２１内の
すべての部品から、汚染物質を除去することが可能とな
る。このような狭帯域化光学部品群２２〜２４を組み込
んだ狭帯域化ボックス２１を、狭帯域化ユニット２０と
してエキシマレーザ装置１やＦ2レーザ装置に組み込
む。これにより、エキシマレーザ光１１やＦ2分子レー
ザ光が照射された場合の汚染物質の発生が非常に少なく
なるので、レーザ光のパワー低下や光学部品の汚損がさ
らに起きにくくなる。また、狭帯域化光学部品群２２〜
２４と狭帯域化ボックス２１とを個別に洗浄して組み込
むのに比較すると、組み込みの際にこれらが汚損される
ことが少なく、より清浄な狭帯域化ユニット２０を得る
ことが可能となる。

【００４１】このとき、狭帯域化ボックス２１及び光学
部品ホルダを予めＦ2洗浄レーザ光１６で洗浄した後、
狭帯域化ボックス２１に狭帯域化光学部品群２２〜２４
を組み込んで全体を洗浄するようにすれば、なおよい。
これにより、狭帯域化ボックス２１単体を洗浄する際に
発生した有機物が、狭帯域化光学部品群２２〜２４に付
着することがなく、狭帯域化光学部品群２２〜２４がよ
り清浄になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】波長を狭帯域化されたエキシマレーザ装置の構
成図。

【図２】光学検査装置を用いて光学部品の検査を行なう
場合の構成図。

【図３】第１実施形態に係る洗浄装置の構成図。

【図４】第２実施形態に係る洗浄装置の構成図。

【図５】第２実施形態に係る洗浄装置を用いて、汚染物
質を除去するための構成図。

【図６】従来技術に係る洗浄装置の構成図。

【図７】エキシマレーザ装置の概略構成図。

【符号の説明】１：エキシマレーザ装置、２：レーザチャンバ、５：散
乱光学部品、６：フロントミラー、７：フロントウィン
ドウ、８：ダクト、９：リアウィンドウ、１０：洗浄レ
ーザ光、１１：レーザ光、１２：ビームスプリッタ、１
３：ＡｒＦレーザ光照射装置、１４：ＡｒＦ洗浄レーザ
光、１５：Ｆ2分子レーザ光照射装置、１６：Ｆ2洗浄レ
ーザ光、１７：ミラー、１８：ウィンドウ、１９：カバ
ー、２０：狭帯域化ユニット、２１：狭帯域化ボック
ス、２２：プリズム、２３：グレーティング、２４：波
長ミラー、２７：モニタボックス、２８：波長検出器、
２９：真空ポンプ、３０：光学部品ホルダ、３１：ミラ
ー、３２：パワー検出器、３３：光学検査ボックス、３
４：光学検査装置、３５：導入配管、３６：排気配管、
３７：不活性ガスボンベ、３８：酸素混合ガスボンベ、
３９：検査装置、４０：酸素濃度検出器、４１：パーテ
ィクルカウンタ、４２：有機物検出器、４３：ガス導入
機構、４４：ガス排気機構、４５：水分モニタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H006 DA06 3B116 AA47 BB21 BB88 BC01 5F071 AA04 AA06 DD07 DD08 JJ03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光(11)が内部を通過するレーザ装
置用筐体(19,21,27,33)において、その内部が、予め洗浄レーザ光(14,16)によって照射さ
れていることを特徴とするレーザ装置用筐体。
【請求項２】請求項１記載のレーザ装置用筐体におい
て、前記洗浄レーザ光(14,16)照射時に、内部を所定のパー
ジガスでパージされていることを特徴とするレーザ装置
用筐体。
【請求項３】レーザ光(11)が内部を通過するレーザ装
置用筐体(19,21,27,33)の生産方法において、内部を洗浄レーザ光(14,16)によって照射する照射工程
と、洗浄レーザ光(14,16)照射時に、内部を所定のパージガ
スでパージするパージ工程とを備えたこと特徴とするレ
ーザ装置用筐体(19,21,27,33)の生産方法。
【請求項４】レーザ光(11)が内部を通過するレーザ装
置用筐体(19,21,27,33)の洗浄方法において、その内部を洗浄レーザ光(14,16)で照射し、照射時に、筐体(19,21,27,33)内部を所定のパージガス
でパージすることによって汚染物質を除去することを特
徴とするレーザ装置用筐体(19,21,27,33)の洗浄方法。
【請求項５】請求項４記載のレーザ装置用筐体(19,2
1,27,33)の洗浄方法において、前記洗浄レーザ光が、ＡｒＦレーザ光照射装置(13)から
発振するＡｒＦ洗浄レーザ光(14)であり、前記パージガスが酸素を含んでいることを特徴とするレ
ーザ装置用筐体(19,21,27,33)の洗浄方法。
【請求項６】請求項５記載のレーザ装置用筐体(19,2
1,27,33)の洗浄方法において、前記洗浄レーザ光が、Ｆ2分子レーザ光照射装置(15)か
ら発振するＦ2洗浄レーザ光(16)であり、前記パージガスが不活性ガスであることを特徴とするレ
ーザ装置用筐体(19,21,27,33)の洗浄方法。
【請求項７】請求項４〜６記載のレーザ装置用筐体(1
9,21,27,33)の洗浄方法において、洗浄レーザ光(14,16)を、筐体(19,21,27,33)内部の略全
域に散乱させて照射することを特徴とするレーザ装置用
筐体(19,21,27,33)の洗浄方法。
【請求項８】請求項４〜７記載のレーザ装置用筐体(1
9,21,27,33)の洗浄方法において、前記筐体(19,21,27,33)内部に、光学部品を組み付けた
状態で洗浄レーザ光(14,16)を照射することを特徴とす
るレーザ装置用筐体(19,21,27,33)の洗浄方法。