JP2003008112A - ガスレーザ装置用洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザチャンバの内部に付着してレーザ発振
を阻害する付着物を容易に短時間で洗浄可能な、ガスレ
ーザ装置用洗浄装置を提供する。 【解決手段】 レーザガスを内部に封入し、これを励起
してレーザ光(21)を発振させるレーザチャンバ(12)の内
部を洗浄するガスレーザ装置用洗浄装置において、レー
ザチャンバ(12)の内部に粉末ドライアイス(32)を投入
し、これを貫流ファン(24)によって加速させてレーザチ
ャンバ(12)の内部部品に衝突させることにより、内部部
品を洗浄することを特徴とするガスレーザ装置用洗浄装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスレーザ装置の
レーザチャンバの内部を洗浄する洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エキシマレーザ装置には、放
電によって内部に塵が発生することが知られており、こ
れを除去するためのフィルタが設けられている。図１２
は、特開２０００−１８３４２８公報に従来技術として
開示されたエキシマレーザ装置の断面図を表しており、
以下図１２に基づいて従来技術を説明する。

【０００３】図１２において、エキシマレーザ装置１１
は、フッ素を含むレーザガスが、所定の組成比で封入さ
れたレーザチャンバ１２を備えている。レーザチャンバ
１２の内部には、例えば銅からなるアノード１４とカソ
ード１５とが、対向して設置されている。これら一対の
放電電極１４，１５間に、図示しない高圧電源から高圧
電流を印加してパルス状に放電を起こし、レーザガスを
励起してパルス状のレーザ光を発生させる。また、エキ
シマレーザ装置１１は、放電電極１４，１５間にレーザ
ガスを送り込む貫流ファン２４と、放電によって熱せら
れたレーザガスを冷却する熱交換器１３とを備えてい
る。図１２中の矢印４１は、レーザガスの流れを示して
いる。

【０００４】このとき、放電によって放電電極１４，１
５の表面が蒸発し、金属蒸気となったり、液体金属とな
ったりする。この金属蒸気や液体金属がフッ素と反応
し、フッ化金属の細かな塵が生成され、レーザチャンバ
１２の内部や内部部品に付着する。付着した塵は、次第
に表面に堆積し、例えば熱交換器１３の熱交換能力が低
下する等の悪影響を与える。これを防止するために、レ
ーザチャンバ１２の外部には、例えば除塵フィルタ６０
を有するガス除塵装置５９が設けられており、ガス通路
６１によってレーザチャンバ１２内部と連通している。
貫流ファン２４により循環されているレーザガスの一部
は、ガス通路６１を経由してガス除塵装置５９内に送ら
れ、ここで捕捉される。そして、除塵処理された清浄な
レーザガスは、ガス通路６１を通ってレーザチャンバ１
２内に戻される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術には、次に述べるような問題がある。即ち、ガス
除塵装置５９があるにも拘らず、レーザガスに含まれた
塵が、ガス除塵装置５９に捕捉される前に、熱交換器１
３や貫流ファン２４などの内部部品の表面に付着するこ
とは避けられない。付着してしまった塵は、強固にこび
り付いて、容易には剥離せず、また、塵の付着した表面
は、さらに塵が付着しやすくなって、どんどん塵が増加
する。その結果、所定パルス数の発振が行なわれた後
で、レーザチャンバ１２を開放して塵を除去する必要が
生じる。従来は、レーザチャンバ１２を大気に開放した
状態で、アルコール等を染み込ませた紙や布を用いて内
部部品の表面を拭くことにより、塵を除去していた。し
かしながら、例えば熱交換器１３は、熱交換効率を上げ
るために多数のフィンを有しているため、形状が複雑で
表面積が大きく、その表面をすべて手作業で拭くことは
多大な手間を要する。貫流ファン２４も同様である。

【０００６】その上、塵は内部部品の表面に強固にこび
り付いているため、手で拭いただけでは除去されないこ
とが多い。また、レーザチャンバ１２の内部には、手が
入らないところもあり、熱交換器１３を取り出さなけれ
ば表面を拭くことができずないため、その作業にさらに
多大な手間を要している。しかも、アルコールを染み込
ませた紙や布の繊維が、レーザチャンバ１２の内部に残
存していると、レーザ発振を行なう際に繊維がレーザガ
スと反応し、不純物が生成されてレーザ発振の妨げとな
る。さらには、レーザチャンバ１２を長時間にわたって
大気に開放していると、空気中の水分が、熱交換器１３
の表面に付着していた塵に吸収される。特に、放電電極
１４，１５が銅の場合に生じるフッ化銅は、水を吸収し
やすい。その結果、レーザ発振を行なう際に塵から水分
が発生してレーザガスと混じり、レーザガスを劣化させ
るという問題がある。

【０００７】本発明は、上記の問題に着目してなされた
ものであり、レーザチャンバの内部に付着してレーザ発
振を阻害する付着物を容易に短時間で洗浄可能な、ガス
レーザ装置用洗浄装置を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【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、本発明は、レーザガスを内部に封
入し、これを励起してレーザ光を発振させるレーザチャ
ンバの内部を洗浄するガスレーザ装置用洗浄装置におい
て、レーザチャンバの内部に投入される固体の絶縁体
と、前記絶縁体を加速してレーザチャンバの内部部品に
衝突させる加速手段とを備えている。かかる構成によれ
ば、絶縁体がレーザチャンバの内部部品に衝突すること
により、内部部品に付着した塵を撥ね飛ばす。これによ
り、塵を容易に除去することが、可能となる。

【０００９】また、本発明は、前記絶縁体が、所定時間
後に非反応性の気体となって昇華する物質である。かか
る構成によれば、絶縁体が昇華するので、例えば真空ポ
ンプ等で洗浄後に絶縁体を取り除くのが容易である。

【００１０】また、本発明は、前記絶縁体を、ドライア
イスとしている。ドライアイスは二酸化炭素に昇華され
るので、真空ポンプ等で洗浄後に取り除くのが容易であ
る。

【００１１】また、本発明は、前記加速手段をレーザチ
ャンバ内部に設置されてレーザガスを駆動するファンと
している。かかる構成によれば、例えばレーザチャンバ
内部の貫流ファンを回転させて洗浄を行なうので、別途
加速手段を必要とせず、レーザ装置からレーザチャンバ
を取り外すことなく洗浄ができ、手間が省ける。

【００１２】

【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、第１実施形態
を説明する。図１は、エキシマレーザ装置として、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザ装置１１を例にとった場合の正面図、
図２はその側面図を示している。図１、図２において、
エキシマレーザ装置１１は、フッ素、クリプトン、及び
ネオンを含むレーザガスが、所定の組成比で封入された
レーザチャンバ１２を備えている。

【００１３】レーザチャンバ１２の上部には、開口部１
２Ａが設けられ、セラミック等の絶縁体からなるカソー
ドベース３７によって塞がれている。レーザチャンバ１
２とカソードベース３７との間には、図示しないＯリン
グが装着され、レーザガスを封止している。カソードベ
ース３７にはカソード１５が固定され、カソード１５と
レーザチャンバ１２との間は、カソードベース３７によ
って電気的に絶縁されている。レーザチャンバ１２の内
部には、金属からなるアノードベース３８が、吊り下げ
られている。アノードベース３８上には、カソード１５
に対して、所定の間隔を保って対向するように、アノー
ド１４が載置されている。

【００１４】エキシマレーザ装置１１においては、これ
ら一対の銅の放電電極１４，１５間に、図示しない高圧
電源から高圧電流を印加してパルス状に放電を起こし、
レーザガスを励起してパルス状のレーザ光２１を発生さ
せる。発生したレーザ光２１は、図１に示すように、レ
ーザチャンバ１２の両端部に設けられたウィンドウホル
ダ３９，４０に固定されたウィンドウ１７，１９を透過
する。そして、図示しない固定手段によって固定された
リアミラー１８とフロントミラー１６との間で反射を繰
り返し、フロントミラー１６から部分透過して、外部に
出射する。

【００１５】また、エキシマレーザ装置１１は、貫流フ
ァン２４と、熱交換器１３とを備えている。貫流ファン
２４は、図１に示したように、モータ６２，６２によっ
て図２中時計と反対方向に回転し、放電電極１４，１５
間にレーザガスを送り込む。放電によって熱せられたレ
ーザガスは、内部に冷却用の冷媒を流した熱交換器１３
によって冷却される。図２中の矢印４１は、レーザガス
の流れを示している。

【００１６】図２に示すように、レーザチャンバ１２の
壁面には塵排出口４２が設けられ、レーザ発振の際に
は、栓４３によって封止されている。また、レーザチャ
ンバ１２には真空ポンプ４４、フッ素、クリプトン、及
びネオンを含むレーザガスを封入したレーザガスボンベ
４５、ヘリウム又はネオンなどの不活性ガスを封入した
不活性ガスボンベ４６、及び窒素を封入した窒素ボンベ
４７が接続されている。

【００１７】このとき、放電によって放電電極１４，１
５の表面が蒸発し、金属蒸気となったり、液体金属とな
ったりする。この金属蒸気や液体金属がフッ素と反応
し、フッ化金属の細かな塵が生成され、レーザチャンバ
１２の内部や内部部品に付着する。そこで、所定の時間
だけレーザ発振を行なった後、或いは所定の数だけパル
ス発振を行なった後に、レーザ発振を停止し、レーザチ
ャンバ１２の内部を洗浄する。

【００１８】図３に、洗浄の手順をフローチャートで示
す。まず、レーザチャンバ１２内部を、真空ポンプ４４
によって真空引きし、不活性ガスボンベ４６より不活性
ガスを導入する（ステップＳ１１）。必要に応じて、真
空引きと不活性ガスの導入とを繰り返し、レーザチャン
バ１２内部に残ったレーザガスを、なるべく多く除去す
る。そして、不活性ガスの圧力を、大気圧と同じかわず
かに高くした状態で、塵排出口４２を塞いでいた栓４３
を外し（ステップＳ１２）、そこから、レーザチャンバ
１２の内部に、例えばセラミック等の絶縁物でできた小
球５４を入れる（ステップＳ１３）。そして図４に示す
ように、塵排出口４２に、途中にフィルタ４８を介挿し
た排出管４９を取り付ける（ステップＳ１５）。尚、フ
ィルタ４８としては、ＨＥＰＡフィルタ４８が好適であ
る。

【００１９】そして、窒素ボンベ４７から窒素ガスをレ
ーザチャンバ１２内に供給しながら（ステップＳ１
６）、貫流ファン２４を回転させる（ステップＳ１
７）。これにより小球５４が、貫流ファン２４が生みだ
す流れに乗ってレーザチャンバ１２内で回転し、熱交換
器１３や貫流ファン２４等の内部部品に衝突する。その
結果、内部部品の表面に付着した、フッ化銅などの塵が
小球５４に撥ね飛ばされ、レーザチャンバ１２の内部を
舞う。尚、以下の説明で内部部品と言う場合には、熱交
換器１３や貫流ファン２４ばかりではなく、レーザチャ
ンバ１２の内壁も含むものとする。

【００２０】小球５４及び塵は、供給され続ける窒素の
圧力によって、排出管４９を通ってレーザチャンバ１２
の外部に押し出される。上述したように、排出管４９の
途中にはフィルタ４８が付設されているので、塵は小球
５４と共にフィルタ４８によって捕捉される。このと
き、排出管４９の出口側（図４における左側）には、排
気ファン５８を設けるようにすれば、さらに塵と小球５
４を効率的に捕捉できる。この排気ファン５８は、洗浄
開始後、所定時間は駆動しないようにして、その所定時
間中、小球５４がフィルタ４８に捕捉されずにレーザチ
ャンバ１２内部で回転し続けるようにすると、尚良い。
所定時間後、貫流ファン２４を停止する（ステップＳ１
８）と、内部部品の表面についていた塵は、大半が除去
されている。これらのステップＳ１１〜Ｓ１８を、必要
に応じて所定回数繰り返すことにより、レーザチャンバ
１２の内部を洗浄することができる。

【００２１】或いは、さらに洗浄を確実にするために、
排出管４９の途中にゲートバルブ５０を設けると、尚良
い。即ち、ステップＳ１６では窒素を供給せず、ステッ
プＳ１７では、所定時間だけゲートバルブ５０を閉じた
状態で、貫流ファン２４を回転させる。これにより、レ
ーザチャンバ１２が封止されるので、小球５４が排出管
４９から出て行くことがなく、レーザチャンバ１２の内
部で回転し続け、内部部品に付着した塵を撥ね飛ばし続
ける。そして、所定時間後、ゲートバルブ５０を開くと
共に、貫流ファン２４を回転させたままで窒素の供給を
開始すれば、小球５４と塵とは、窒素の圧力に押されて
塵排出口４２から排気され、フィルタ４８で捕捉され
る。

【００２２】尚、小球５４の材質としては、レーザチャ
ンバ１２内部に残存しても放電に悪影響を与えないよう
に、絶縁物である必要がある。さらには、残存しても、
レーザガスに含まれるフッ素等のハロゲンガスと反応し
て悪影響を与えることがない物質が望ましく、セラミッ
クが最も好適である。特に、ハロゲンガスに対する高い
耐久性を有し、かつレーザガスを汚染しないことから、
高純度のアルミナセラミックが好適である。さらに、放
電電極１４，１５等を傷つけないように、球状等の角の
ない形状であることが好ましい。また、その大きさは、
熱交換器１３等の内部部品に引っかからずに、レーザチ
ャンバ１２の内部を回転する程度に小さいことが望まし
い。さらには、貫流ファン２４を指示している図示しな
いベアリング等の内部に入り込むほどには、小さくない
ことが望ましい。

【００２３】以上説明したように、第１実施形態によれ
ば、レーザチャンバ１２の内部に小さな絶縁物５４を入
れ、貫流ファン２４を回転させることによって、内部を
洗浄している。これにより、レーザチャンバ１２を分解
することなしに、内部の洗浄が可能であり、洗浄の手間
が省力化される。さらに、熱交換器１３や貫流ファン２
４など、形状が複雑な物体の手が届きにくい部位までが
洗浄され、洗浄の効果が高くなる。さらには、洗浄によ
って、繊維等が内部部品に付着することがなく、レーザ
ガスに悪影響を与えることがない。

【００２４】次に、第２実施形態を説明する。図５に、
第２実施形態に係る洗浄装置３１を、エキシマレーザ装
置１１に取り付けた際の構成図を示す。図５において洗
浄装置３１は、粉末ドライアイス発生器３３と、これに
接続された液化炭酸ガス（ＣＯ2）ボンベ３４及び窒素
（Ｎ2）ボンベ６５とを備えている。粉末ドライアイス
発生器３３は、液化炭酸ガスを図示しない細いノズルか
ら噴出させ、断熱膨張によって細かな粉末状のドライア
イス３２を生成する。生成された粉末ドライアイス３２
は、窒素ボンベ６５から出た窒素ガスによって押され、
噴射ノズル３５から噴出する。

【００２５】図６に、図５に説明した洗浄装置３１を用
いて、レーザチャンバ１２の内部を洗浄する手順を、フ
ローチャートで示す。まず、レーザチャンバ１２内部を
真空ポンプ４４によって真空引きし、不活性ガスボンベ
４６より不活性ガスを導入する（ステップＳ２１）。必
要に応じて、真空引きと不活性ガスの導入とを繰り返
し、レーザチャンバ１２内部に残ったレーザガスをなる
べく多く除去する。そして、不活性ガスの圧力を、大気
圧と同じかわずかに高くした状態で、図５に示すように
カソードベース３７を外し、噴射ノズル３５のついたカ
バー３６を取り付ける（ステップＳ２２）。このカバー
３６には、カソードベース３７と同様にＯリングが介装
され、内部の気体を封止している。

【００２６】次に、塵排出口４２を塞いでいた栓４３を
外し、途中にフィルタ４８を介挿した排出管４９を取り
付ける（ステップＳ２３）。そして、粉末ドライアイス
発生器３３を運転し、噴射ノズル３５からドライアイス
を、レーザチャンバ１２内に噴射し（ステップＳ２
４）、貫流ファン２４を回転させる（ステップＳ２
５）。

【００２７】これにより、貫流ファン２４が生みだす流
れに乗って、粉末ドライアイス３２がレーザチャンバ１
２内で回転し、熱交換器１３や貫流ファン２４等の内部
部品に衝突する。そして、内部部品の表面に付着したフ
ッ化銅などの塵を撥ね飛ばし、レーザチャンバ１２の内
部に飛散させる。これらの塵は、粉末ドライアイス発生
器３３から噴出する窒素や、粉末ドライアイス３２の気
化によって発生した二酸化炭素の圧力によって、排出管
４９を通ってレーザチャンバ１２の外部に押し出され
る。上述したように、排出管４９の途中にはフィルタ４
８が付設されているので、塵はフィルタ４８によって捕
捉される。排気ファン５８を設けることにより、捕捉を
より効率的にできるのは、第１実施形態と同様である。
所定時間後、貫流ファン２４及び粉末ドライアイス発生
器３３を停止する（ステップＳ２６）。このとき排出管
４９の、フィルタ４８よりも先端側は、図示しない排気
ダクト等に接続され、窒素や気化した二酸化炭素は、室
外に排出される。そして、カバー３６を外してカソード
ベース３７を取り付け（ステップＳ２７）、レーザチャ
ンバ１２内部を真空ポンプ４４によって真空引きし、窒
素や気化した二酸化炭素を排気する（ステップＳ２
８）。

【００２８】以上説明したように、第２実施形態によれ
ば、第１実施形態のセラミックの代わりに、レーザチャ
ンバ１２内部に粉末ドライアイス３２を入れ、貫流ファ
ン２４を回転させてレーザチャンバ１２の内部を洗浄し
ている。粉末ドライアイス３２は、絶縁物であるため、
放電に悪影響を与えることがない。しかも、時間経過と
共に気化して二酸化炭素となるため、真空ポンプ４４で
排気することによって、完全に除去でき、レーザチャン
バ１２内部に残存することがない。従って、放電やレー
ザガスに悪影響を与えることがない。しかも、二酸化炭
素は、レーザチャンバ１２の内部部品と反応することも
なく、放電に悪影響を与えるようなこともない。さらに
は、粉末ドライアイス３２は、液化炭酸ガスから容易に
作ることが可能であり、コストもセラミックの小球５４
などに比べて、非常に安価である。

【００２９】このとき、粉末ドライアイス３２が昇華す
るのを遅らせるために、熱交換器１３の内部に、冷却さ
れた冷媒を流すと、尚良い。これにより、レーザチャン
バ１２内部の温度が下がるので、粉末ドライアイス３２
の気化が抑制され、粉末ドライアイス３２が固体の状態
でいる時間が長くなる。従って、レーザチャンバ１２内
部の粉末ドライアイス３２の密度が増加し、洗浄力がア
ップする。この冷媒としては、例えば−３０度まで冷却
することが可能なエチレングリコールが好適である。

【００３０】また、同様に粉末ドライアイス３２が昇華
するのを遅らせるために、窒素ボンベ６５の代わりに液
化炭酸ガスのボンベを接続し、二酸化炭素によって粉末
ドライアイス３２を送り込むようにすれば、尚良い。こ
れにより、洗浄時にレーザチャンバ１２内部の気体の大
半が二酸化炭素となるので、粉末ドライアイス３２の昇
華が抑制される。

【００３１】次に、第３実施形態について、説明する。
図７に、第３実施形態に係る洗浄装置３１を、エキシマ
レーザ装置１１に取り付けた際の正面図を示す。図７に
示すように、洗浄装置３１は、ドライアイスのペレット
５１を複数内部に収納した、ペレット容器５２を備えて
いる。ペレット５１とは、直径５mm程度の、円柱形のド
ライアイスである。ペレット容器５２の入口側は、配管
及び窒素バルブ６３を介して、窒素ガスを封入した窒素
ボンベ６５に接続されている。また、ペレット容器５２
の出口側には、ゲートバルブ５０が接続されている。さ
らに、ペレット容器５２には、真空バルブ５３及び真空
ポンプ４４が接続されている。

【００３２】図８に、図７に説明した洗浄装置３１を用
いて、レーザチャンバ１２の内部を洗浄する手順を、フ
ローチャートで示す。まず、レーザチャンバ１２内部を
真空ポンプ４４によって真空引きし、不活性ガスボンベ
４６より不活性ガスを導入する（ステップＳ３１）。必
要に応じて、真空引きと不活性ガスの導入とを繰り返
し、レーザチャンバ１２内部に残ったレーザガスをなる
べく多く除去する。そして、不活性ガスの圧力を、大気
圧と同じかわずかに高くした状態で、ウィンドウホルダ
３９及びウィンドウ１７を取り外し、洗浄装置３１のゲ
ートバルブ５０を取り付ける（ステップＳ３２）。この
とき、ゲートバルブ５０は閉状態となっている。

【００３３】次に、レーザチャンバ１２の塵排出口４２
を塞いでいた栓４３を外し、途中にフィルタ４８を介挿
した排出管４９を取り付ける（ステップＳ３３）。そし
て、ペレット容器５２内部に、ドライアイスのペレット
５１を挿入し（ステップＳ３４）、真空バルブ５３を開
いて、真空ポンプ４４によって、ペレット容器５２内部
の空気を所定圧力まで排気する（ステップＳ３５）。こ
のとき、所定圧力は、約１０Ｐａ（約０．１Torr）以下
とするのがよい。これにより、レーザチャンバ１２内部
への空気の混入を最小限に抑えることができる。排気
後、真空バルブ５３を閉じて、ゲートバルブ５０と窒素
バルブ６３とをこの順番で開く（ステップＳ３６）。こ
れにより、窒素の圧力によって、ドライアイスペレット
５１が、レーザ光２１の通過する開口部１２Ｂを通っ
て、レーザチャンバ１２の内部に送り込まれる。

【００３４】貫流ファン２４を回転させる（ステップＳ
３７）と、ドライアイスのペレット５１が貫流ファン２
４によって細かく砕かれ、レーザチャンバ１２内部に粉
末ドライアイス３２が飛散する。そして、第２実施形態
と同様に粉末ドライアイス３２が、内部部品に付着した
塵を撥ね飛ばして洗浄する。所定時間後に貫流ファン２
４を停止させ（ステップＳ３８）、洗浄装置３１を外し
てウィンドウ１７及びウィンドウホルダ３９を取り付け
る（ステップＳ３９）。そして、レーザチャンバ１２内
部を真空ポンプ４４によって真空引きし、窒素や気化し
た二酸化炭素を排気する（ステップＳ４０）。

【００３５】即ち、第３実施形態によれば、ウィンドウ
ホルダ３９を取り外すのみで洗浄が可能であるため、カ
ソードベース３７を取り外すのに比べて、レーザチャン
バ１２内部に混入する空気の量が少ない。従って、レー
ザチャンバ１２の内部部品や塵に、水分が付着すること
が少なく、放電に与える悪影響も少ない。尚、ウィンド
ウ１９及びウィンドウホルダ４０を取り外してもよいの
は、言うまでもない。さらに、第１〜第３実施形態に係
る洗浄手順は、エキシマレーザ装置１１が設置されてい
る場所で行なうことが可能である。従って、レーザチャ
ンバ１２を取り外す手間が不要であり、洗浄に要する時
間が短縮される。尚、第２実施形態に係る洗浄装置を用
いて、第３実施形態のようにウィンドウホルダ３９から
粉末ドライアイス３２を投入しても、同様に洗浄が可能
であり、ドライアイスの形態には拘らない。また逆に、
第２実施形態において、カソードベース３７を開いてペ
レット５１を投入してもよい。

【００３６】次に、第４実施形態を説明する。図９に、
第４実施形態に係る洗浄装置３１の構成図を示す。図９
において洗浄装置３１は、第２実施形態と同様の粉末ド
ライアイス発生器３３と、レーザチャンバ１２をその内
部に収納可能な、グローブボックス５６とを備えてい
る。グローブボックス５６の壁は、例えば透明な樹脂で
形成されており、外部から内部を操作自在なグローブ５
５，５５が取着されている。

【００３７】粉末ドライアイス発生器３３の噴射ノズル
３５は、グローブボックス５６の内部に挿入されてい
る。噴射ノズル３５と粉末ドライアイス発生器３３本体
との間の配管６４は、屈曲自在であり、配管６４とグロ
ーブボックス５６の壁との間は、気体が漏れないよう
に、封止されている。尚、噴射ノズル３５には、図示し
ない手元スイッチがついていて、粉末ドライアイス３２
の噴出をコントロールできることが望ましい。グローブ
ボックス５６の壁には排気口５７が付設され、排気ファ
ン５８によってグローブボックス５６内部を排気できる
ようになっている。排気ファン５８と排気口５７との間
には、フィルタ４８が介挿されている。また、グローブ
ボックス５６の壁には、窒素ボンベ４７が配管を介して
接続され、内部に窒素を供給できるようになっている。

【００３８】図１０に、このような洗浄装置３１を用い
て、レーザチャンバ１２の内部を洗浄する手順を、フロ
ーチャートで示す。まず、第１〜第３実施形態のうち、
いずれか１つの手順に従って、レーザチャンバ１２の内
部を前洗浄する（ステップＳ４１）。そして、不活性ガ
スの圧力を、大気圧と同じかわずかに高くした状態で、
レーザチャンバ１２からカソードベース３７を取り外
し、レーザチャンバ１２をグローブボックス５６の内部
に設置する（ステップＳ４２）。このとき、窒素ボンベ
４７から、グローブボックス５６の内部に窒素を供給す
る（ステップＳ４３）。

【００３９】次に、作業員がグローブ５５，５５を介し
て噴射ノズル３５を持ち、窒素ボンベ６５から出た窒素
ガスによって、粉末ドライアイス３２をレーザチャンバ
１２上部の開口部からレーザチャンバ１２内部に吹きつ
ける（ステップＳ４５）。これにより、熱交換器１３や
内部部品に付着していた塵が、粉末ドライアイス３２に
叩かれて外れ、グローブボックス５６の内部に飛散す
る。グローブボックス５６の内部は、排気ファン５８に
よって排気されているので、飛散した塵は、グローブボ
ックス５６内部から排出され、フィルタ４８に捕捉され
る。

【００４０】以上説明したように第４実施形態によれ
ば、グローブボックス５６の内部にレーザチャンバ１２
を入れ、これに粉末ドライアイス３２を吹きつけて洗浄
を行なっている。従って、目視で塵が多く付着している
ところを確認し、そこを集中的に洗浄できるので、取れ
にくい塵も除去され、洗い残しが少なくなる。特に、貫
流ファン２４によって生じる気体の流れが滞留するよう
な部位には、第１〜第３実施形態に係る洗浄手順ではド
ライアイスが到達しない場合があり、このような部位を
も洗浄できる。さらに、塵がグローブボックス５６の内
部に飛散するので、レーザチャンバ１２の内部に残るこ
とが少ない。また、ドライアイスは昇華して二酸化炭素
となり、洗浄後にこれを排気するだけで除去が可能であ
る。

【００４１】また、第１〜第３実施形態に係る洗浄手順
によって大半の塵を除去し、内部部品にこびり付いてい
るような特に取れにくい塵を、第４実施形態に係る洗浄
手順で除去することにより、レーザチャンバ１２内部を
より確実に、かつ効率的に洗浄できる。さらに、第１〜
第３実施形態で説明したような洗浄手順を行なった後
は、かなりの量の塵が除去されているので、レーザチャ
ンバ１２を開放しても、水分が内部の塵に付着すること
が少なく、レーザガスに悪影響を与えない。尚、ステッ
プＳ４１における前洗浄を行なわずに、本実施形態にお
ける洗浄を行なってもよいのは、勿論である。この場合
には、ステップＳ４２において、レーザチャンバ１２に
カソードベース３７を取り付けた状態でグローブボック
スの５６の内部に設置するとよい。そして、グローブ５
５，５５を用いてカソードベース３７を取り外すように
すると、レーザチャンバ１２内に空気が混入することが
少なく、さらに好適である。

【００４２】次に、第５実施形態について、説明する。
図１１に、第５実施形態に係る洗浄装置３１の構成図を
示す。内部部品に付着した塵が特に取れにくいような場
合には、例えば図１１に示すように貫流ファン２４や、
或いは熱交換器１３をレーザチャンバ１２から取り外
し、グローブボックス５６内部の図示しないテーブル上
に設置する。そして、第４実施形態と同様に、グローブ
５５，５５を用いて噴射ノズル３５から粉末ドライアイ
ス３２を吹きかけ、塵を除去する。これにより、細かな
場所にまで噴射ノズル３５が届くようになるので、より
確実に塵が除去される。

【００４３】尚、塵の材質を、主にフッ化銅であるよう
に説明したが、これに限られるものではなく、放電電極
１４，１５に例えば真鍮やニッケル等、異なる金属の電
極を用いるようにすれば、異なるハロゲン化物が生成さ
れる。これを、ドライアイス等によって除去すればよ
く、異なる材質の塵が発生する場合についても、応用が
可能である。また、各実施形態では、後部にリアミラー
１８を備えたエキシマレーザ装置１１について説明した
が、例えばグレーティング等の狭帯域化素子を備え、波
長を狭帯域化したエキシマレーザ装置１１に対しても同
様に応用可能である。

【００４４】尚、上記各実施形態では、図１及び図７に
示すように、ウィンドウ１７，１９が、レーザ光２１の
光軸に対してブリュースタ角をなして、配置されてい
る。このとき、図１及び図７においては、レーザチャン
バ１２を正面から見た場合に左右に八の字に広がって傾
斜しているように表されているが、これに限られるもの
ではない。例えば、ウィンドウ１７，１９を、図１、図
７に表した位置から光軸に対して９０度回転させ、レー
ザチャンバ１２を上方から見た場合に、八の字に広がっ
ているように傾斜させてもよい。これは、エキシマレー
ザ装置１１が狭帯域化素子を備える場合等に、どのよう
に狭帯域化素子を配置するかにより、適宜選択されるも
のである。さらには、いずれの場合にも、ウィンドウ１
７，１９が光軸に対してブリュースタ角を保ちながら、
八の字に広がるのではなく、互いに平行であってもよ
い。

【００４５】また、各実施形態では、ＫｒＦエキシマレ
ーザ装置１１を例にとって説明したが、これに限られる
ものではない。即ち、ＡｒＦエキシマレーザ装置、Ｘｅ
Ｃｌエキシマレーザ装置、或いはフッ素分子レーザ装置
のように、レーザガス中にハロゲンガスを含んで、放電
によって媒質を励起するレーザ装置に、特に有効であ
る。これは、放電によってハロゲンガスと放電電極１
４，１５とが反応し、塵が多く生成されるからである。
但し、これに限られず、内部に塵状のものが発生して、
内部部品に付着するようなガスレーザ装置全般に対して
有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る一般的なエキシマレーザ装
置の正面図。

【図２】第１実施形態に係る一般的なエキシマレーザ装
置の側面図。

【図３】第１実施形態に係る洗浄手順を示すフローチャ
ート。

【図４】第１実施形態に係る洗浄装置を取り付けたエキ
シマレーザ装置の構成図。

【図５】第２実施形態に係る洗浄装置を取り付けたエキ
シマレーザ装置の構成図。

【図６】第２実施形態に係る洗浄手順を示すフローチャ
ート。

【図７】第３実施形態に係る洗浄装置を取り付けたエキ
シマレーザ装置の構成図。

【図８】第３実施形態に係る洗浄手順を示すフローチャ
ート。

【図９】第４実施形態に係る洗浄装置の構成図。

【図１０】第４実施形態に係る洗浄手順を示すフローチ
ャート。

【図１１】第５実施形態に係る洗浄装置の構成図。

【図１２】従来技術に係るエキシマレーザ装置の平面断
面図。

【符号の説明】

１１：エキシマレーザ装置、１２：レーザチャンバ、１
３：熱交換器、１４：アノード、１５：カソード、１
６：フロントミラー、１７：フロントウィンドウ、１
８：リアミラー、１９：リアウィンドウ、２１：レーザ
光、２４：貫流ファン、３１：洗浄装置、３２：粉末ド
ライアイス、３３：粉末ドライアイス発生器、３４：液
化炭酸ガスボンベ、３５：噴射ノズル、３６：カバー、
３７：カソードベース、３８：アノードベース、３９：
ウィンドウホルダ、４０：ウィンドウホルダ、４１：レ
ーザガス、４２：塵排出口、４３：栓、４４：真空ポン
プ、４５：レーザガスボンベ、４６：不活性ガスボン
ベ、４７：窒素ボンベ、４８：フィルタ、４９：排出
管、５０：ゲートバルブ、５１：ペレット、５２：ペレ
ット容器、５３：真空バルブ、５４：小球、５５：グロ
ーブ、５６：グローブボックス、５７：排気口、５８：
排気ファン、５９：除塵装置、６０：除塵フィルタ、６
１：ガス通路、６２：モータ、６３：窒素バルブ、６
４：配管、６５：窒素ボンベ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B116 AA12 BA06 BB21 BB88 BB90 CD11 5F071 AA06 DD07 DD08 EE04 JJ10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザガスを内部に封入し、これを励起
   してレーザ光(21)を発振させるレーザチャンバ(12)の内
   部を洗浄するガスレーザ装置用洗浄装置において、 レーザチャンバ(12)の内部に投入される固体の絶縁体
   と、 前記絶縁体を加速してレーザチャンバ(12)の内部部品(1
   3,24)に衝突させる加速手段とを備えたことを特徴とす
   るガスレーザ装置用洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のガスレーザ装置用洗浄装
   置において、 前記絶縁体が、所定時間後に非反応性の気体となって昇
   華する物質であることを特徴とするガスレーザ装置用洗
   浄装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のガスレーザ装置用
   洗浄装置において、 前記絶縁体が、ドライアイス(32)であることを特徴とす
   るガスレーザ装置用洗浄装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のガスレ
   ーザ装置用洗浄装置において、 前記加速手段が、レーザチャンバ(12)内部に設置されて
   レーザガスを駆動するファン(24)であることを特徴とす
   るガスレーザ装置用洗浄装置。
5. 【請求項５】 内部に封入したレーザガスを放電によっ
   て励起してレーザ光(21)を発振させるレーザチャンバ(1
   2)の内部を洗浄する洗浄方法において、 レーザチャンバ(12)の内部にドライアイスを投入し、 前記ドライアイスを、レーザチャンバ(12)内部に設置さ
   れたファン(24)によって加速してレーザチャンバ(12)の
   内部部品(13,24)に衝突させることにより、洗浄を行な
   うことを特徴とする洗浄方法。