JP2002119816A - 汚染物質捕集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルスレーザ装置において発生する汚染物質
（コンタミ）を簡単な構成で確実に捕集する。 【解決手段】 パルスレーザ装置は、内部空間が規定さ
れたチャンバ１１と、内部空間に配置され内部空間にお
いてガスを予め定められた循環方向に循環させる循環装
置２３及びガスに応じて放電を発生させてレーザ発振を
行う放電部２１及び２２とを有しており、レーザ発振の
際不可避的にコンタミが発生する。このコンタミを捕集
するため、チャンバの外壁内面に、循環方向の上流に向
かってコンタミの捕集口が形成された捕集器２４を取り
付けて、遠心力によって、チャンバの外壁内面に沿って
流れるコンタミを捕集する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルスガスレーザ
ー装置で発生する汚染物質（コンタミナント）を捕集す
るための捕集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、パルスガスレーザー装置におい
ては、放電スパッタ等の影響によって、汚染物質（コン
タミナント、以下コンタミと略称する）が不可避的に発
生する。このようなコンタミは、レーザーの放電を妨げ
る作用があり、その結果、レーザー出力が不安定となっ
てしまうばかりでなく、チャンバー内のガス（雰囲気ガ
ス）に接触する光学部品にコンタミが付着して、光学部
品自体が劣化し、レーザー出力そのものが低下してしま
うことがある。

【０００３】従来、パルスガスレーザー装置において、
コンタミを除去する際には、チャンバ内のガスの一部を
循環経路を介してチャンバ外に設けられたフィルタ装置
へ強制的に導入して、ここでコンタミを除去した後、ガ
スをチャンバ内に戻す手法が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、フィルタ装置を用いて、コンタミを除去しようとす
る際には、少なくとも、循環経路（配管、高圧循環ポン
プ）及びフィルタ装置が必要となり、コンタミ除去（捕
集）のための装置が高価となってしまう。

【０００５】加えて、フィルタ装置及び高圧循環ポンプ
の設置スペースの確保、配管施工等を考慮すると、パル
スレーザー装置自体が複雑になってしまうという問題点
がある。

【０００６】本発明の目的は、上記の問題点を解決する
ことのできる汚染物質補集装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、内部空
間が規定されたチャンバ内に配置され前記内部空間にお
いてガスを予め定められた循環方向に循環させる循環手
段を有するレーザ装置に用いられる汚染物質捕集装置で
あって、前記チャンバの外壁内面側で前記循環方向の上
流に向かって前記汚染物質の捕集口が形成された捕集器
が取り付けられていることを特徴とする汚染物質捕集装
置が提供される。

【０００８】前記捕集器は、前記捕集口を規定する第１
の部材と該捕集口に連続する捕集空間を規定する第２の
部材とを有している。

【０００９】前記捕集器は断面が鉤型形状であることが
好ましい。

【００１０】前記チャンバはレーザ光の光軸方向に延び
る円筒形状のチャンバであり、前記循環方向は前記光軸
まわりの方向であり、前記捕集器は前記レーザ光軸方向
に延びている。

【００１１】前記捕集器は前記外壁内面に沿って所定の
間隔をおいて複数個取り付けられていることが好まし
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。

【００１３】図１を参照して、図示のパルスレーザ装置
は、円筒形状のチャンバ１１を備えており、チャンバ１
１には一対の共振器ポート１２及び１３が取り付けられ
ている。つまり、チャンバ１１には光軸方向に延びる共
振器が規定されており、共振器においてレーザ光が強め
られると共に出射方向が規定され、一方の共振器ポート
１２からレーザ光が出射される。

【００１４】図２を参照して、図２は図１のＡ−Ａ線断
面図であり、チャンバ１１は外壁部１１ａと内壁部１１
ｂとを備えており、これら外壁部１１ａと内壁部１１ｂ
とによってチャンバ空間（内部空間）が規定されてい
る。チャンバ空間には、共振器を構成する一対の放電板
（放電部）２１及び２２が配置されるとともに、ガス循
環装置２３が配置されている。放電板２１及び２２は、
予め定められた間隔をもって互いに対向しており、ま
た、各放電板２１及び２２は、図２において紙面の表か
ら裏に延びている（図１において光軸方向に延在してい
る）。さらに、外壁部１１ａの内面には後述する汚染物
質捕集器（コンタミ捕集器）２４が取り付けられてい
る。

【００１５】図示のパルスレーザ装置では、ガス循環装
置２３を用いてガスを実線矢印で示す方向（循環方向）
に循環させつつ、放電板２１及び２２にパルス電圧を与
えて、パルス放電を行って、ガスに応じたレーザ発振を
行う。

【００１６】上述のようにして、パルス放電を行うと、
不可避的に放電板２１及び２２上でスパッタが生じて、
コンタミが発生する。このコンタミはガス循環によって
放電板２１及び２２で規定される空間から放出されるこ
とになる。つまり、実線矢印で示す方向にガスとともに
運ばれることになる。この際、コンタミは遠心力によっ
て径方向外側に移動させられ、ガスの流れによって外壁
部１１ａの内面に沿って流れることになる（特に、大き
なコンタミ程、外壁部１１ａの内面に集まって流れ
る）。

【００１７】図３も参照して、コンタミ捕集器２４は、
例えば、ガス循環装置２３の吸い込み口と放電板２１及
び２２の間において、ガス循環装置２３の吸い込み口の
手前に複数個配置される。コンタミ捕集器２４はその断
面が鉤型形状であり、複数のコンタミ捕集器２４が外壁
部１１ａの内面に沿って所定の間隔をおいて配置され
る。

【００１８】図４に示すように、コンタミ捕集器２４
は、チャンバ１１の光軸方向に延びる部材であり、例え
ば、チャンバ１１の内部空間に納まる最大限までの光軸
方向寸法を有している。コンタミ捕集器２４は、取り付
け板部２４ａ及び捕集部２４ｂを有しており、捕集部２
４ｂは取り付け板部２４ａの一端部から径方向内側に延
びる第１の板部２５と第１の板部２５に一体的に成形さ
れた鉤部２６とを有している。つまり、鉤部２６は取り
付け板部２４ａと平行に延びる第２の板部２７と径方向
外側に延びる先端部２８とを有している。そして、先端
部２８によって捕集口が規定され、第１及び第２の板部
２５及び２６によって捕集空間が規定される。

【００１９】なお、数ｍｍ程度の大きさのコンタミが発
生する場合もあるため、捕集器の径方向寸法は、それら
のコンタミが捕集できる大きさでかつガス循環を妨げな
い大きさにする。

【００２０】図３に示すように、上述のコンタミ捕集器
２４は、チャンバ１１の軸方向に延びかつ前述の捕集口
がガスの流れに向かうように、取り付け部２４ａによっ
て外壁部１１ａの内面に取り付けられる。

【００２１】前述のように、コンタミ捕集器２４は、ガ
ス循環装置２３の吸い込み口の手前で外壁部１１ａの内
面に取り付けられているから、放電によって放電板２１
及び２２で発生したコンタミが、ガスの流れによって外
壁部１１ａの内面に沿って流れると、コンタミ捕集器２
４の捕集口からコンタミが捕集空間に取り込まれること
になる。つまり、コンタミは、コンタミ捕集器２４によ
って捕集されることになる。

【００２２】また、コンタミはガス循環装置２３の軸受
け等からも微量ながら発生するが、このようなコンタミ
もコンタミ捕集器２４で確実に捕集することができる。

【００２３】図２及び図３に示す例では、３個のコンタ
ミ捕集器２４が所定の間隔をおいて配置されており、一
段目（先頭）のコンタミ捕集器２４で捕集されなかった
コンタミは２段目又は３段目のコンタミ捕集器２４で捕
集されることのなる。一つのコンタミ捕集器２４でもコ
ンタミを捕集することはできるが、十分にコンタミを捕
集するためには、複数のコンタミ捕集器２４を外壁部１
１ａに取り付けることが望ましい。

【００２４】なお、捕集空間がコンタミで一杯になる前
に、チャンバ１１を開いてコンタミ捕集器２４を清掃す
る必要があるが、この清掃は、パルスレーザ装置の駆動
時間に応じて予め定められた時間毎に行うことが望まし
い。

【００２５】このように、チャンバ１１の外壁部１１ａ
の内面にコンタミ捕集器２４を設けるようにしたから、
パルスレーザ装置自体が複雑となることなく、確実にコ
ンタミを捕集することができる。

【００２６】なお、パルスレーザ装置の複雑化を考慮し
なければ、従来のコンタミ捕集にフィルタ装置を用いる
場合において、捕集効果を高めるためにチャンバ内のフ
ィルタ装置へのガス排出口に本発明のコンタミ捕集器を
設けることもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、チャ
ンバの外壁部の内面にコンタミ捕集器を取り付け、遠心
力によって外壁部の内面に沿って流れるコンタミを捕集
するようにしたから、簡単な構成でコンタミを確実に捕
集することのできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による汚染物質捕集装置が用いられるパ
ルスレーザ装置の外観を示す図である。

【図２】図１に示すパルスレーザ装置のＡ−Ａ線断面図
である。

【図３】図２に示す汚染物質捕集器を拡大して示す図で
ある。

【図４】本発明による汚染物質捕集器の断面及び外観を
示す図である。

【符号の説明】

１１ チャンバ １１ａ 外壁部 １１ｂ 内壁部 １２，１３ 共振器ポート ２１，２２ 放電板 ２３ ガス循環装置 ２４ 汚染物質捕集器（コンタミ捕集器） ２４ａ 取り付け板部 ２４ｂ 捕集部 ２５，２７ 板部 ２６ 鉤部 ２８ 先端部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部空間が規定されたチャンバ内に配置
   され前記内部空間においてガスを予め定められた循環方
   向に循環させる循環手段を有するレーザ装置に用いられ
   る汚染物質捕集装置であって、前記チャンバの外壁内面
   側で前記循環方向の上流に向かって前記汚染物質の捕集
   口が形成された捕集器が取り付けられていることを特徴
   とする汚染物質捕集装置。
2. 【請求項２】 前記捕集器は、前記捕集口を規定する第
   １の部材と該捕集口に連続する捕集空間を規定する第２
   の部材とを有していることを特徴とする請求項１に記載
   の汚染物質捕集装置。
3. 【請求項３】 前記捕集器は断面が鉤型形状であること
   を特徴とする請求項２に記載の汚染物質捕集装置。
4. 【請求項４】 前記チャンバはレーザ光の光軸方向に延
   びる円筒形状のチャンバであり、前記循環方向は前記光
   軸まわりの方向であり、前記捕集器は前記レーザ光軸方
   向に延びていることを特徴とする請求項１乃至３に記載
   の汚染物質捕集装置。
5. 【請求項５】 前記捕集器は前記外壁内面に沿って所定
   の間隔をおいて複数個取り付けられていることを特徴と
   する請求項１乃至４に記載の汚染物質捕集装置。