JP2003218432A - ガスレーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザチャンバが振動しても、その振動が光
学部品に伝わらないようなレーザ装置を提供する。 【解決手段】 ベースプレート(36)と、ベースプレート
(36)上に搭載され、レーザガスを封止したレーザチャン
バ(12)と、ベースプレート(36)に機械的に固定されたキ
ャビティ板(43A,43B)と、キャビティ板(43A,43B)に機械
的に保持され、共振器を構成する光学部品を保持するホ
ルダ(31A,31B)と、レーザチャンバ(12)内でレーザガス
を循環させる貫流ファン(24)と、貫流ファン(24)を駆動
するファン駆動手段(35)とを備え、キャビティ板(43A,4
3B)、ベースプレート(36)、ファン駆動手段(35)のハウ
ジング、及びこれらを固定する部材のうち少なくとも１
個を、制振合金で製造したことを特徴とするガスレーザ
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、ガスレーザ装置に
おける、振動によるレーザ光の特性変動を防止する技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２、図１３に、従来技術に係るエキ
シマレーザ装置の平面図及び正面図を示す。図１２、図
１３においてエキシマレーザ装置１１１は、レーザ媒質
であるレーザガスを封止したレーザチャンバ１１２を備
え、これをベースプレート１３６上に搭載している。

【０００３】レーザチャンバ１１２の後方には、リアホ
ルダ１３１Ｂを固定するリアキャビティ板１４３Ｂがベ
ースプレート１３６上に屹立している。また、レーザチ
ャンバ１１２の前方には、フロントキャビティ板１４３
Ａがベースプレート１３６上に屹立し、フロントミラー
１１６を固定するフロントホルダ１３１Ａが付設されて
いる。レーザチャンバ１１２の内部には、一対の主電極
１１４，１１５が対向して配置されており、この間に図
示しない高圧電源から高電圧を印加することにより、主
放電を起こしてパルス状のレーザ光１２１を発生させ
る。

【０００４】発生したレーザ光１２１は、リアホルダ１
３１Ｂ内部に入射し、ここに設置されたプリズム１３
２，１３２によってビーム幅を広げられ、グレーティン
グ１３３で回折される。これによりレーザ光１２１は、
所望する中心波長を中心とした、狭い領域の波長のみが
発振する。これを、狭帯域化と言う。レーザ光１２１
は、グレーティング１３３とフロントミラー１１６との
間で反射するうち増幅され、一部がフロントミラー１１
６を部分透過して、出射する。

【０００５】レーザチャンバ１１２内には、新鮮なレー
ザガスを主電極１１４，１１５間に送り込むための貫流
ファン１２４と、主放電によって熱せられたレーザガス
を冷却する、図示しない熱交換器とが配設されている。
貫流ファン１２４の一側は、レーザチャンバ１１２の外
部でモータ１３５に連結されている。このモータ１３５
を回転させて貫流ファン１２４を駆動させ、主電極１１
４，１１５間にレーザガスを送り込んでいる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、リソグラフィ用
のエキシマレーザ装置１１１の高出力化要求に伴い、レ
ーザ光１２１の発振周波数の高周波数化が求められてい
る。これに対応するためには、主電極１１４，１１５間
を流れるレーザガスの流速を上げる必要がある。そのた
めには、モータ１３５の回転数を上げる必要があるが、
その結果として、モータ１３５から発生する振動が大き
くなっている。

【０００７】モータ１３５からの振動は、レーザチャン
バ１１２からベースプレート１３６及びリアキャビティ
板１４３Ｂを通ってリアホルダ１３１Ｂに達し、リアホ
ルダ１３１Ｂ内部のグレーティング１３３を振動させ
る。その結果、レーザ光１２１の中心波長が変動した
り、スペクトル線幅が広がったりして、波長特性が異常
になるという問題が生じる。これは、フロントホルダ１
３１Ａに対しても同様であり、フロントミラー１１６が
振動して、レーザ光１２１の出力が変動するというよう
なことが起きる。

【０００８】レーザ装置が振動するのを防止する技術
は、例えば特許第２９８３４８３号公報に示されている
が、これは、レーザ装置を搭載したプラットホームを、
振動を吸収して位置を一定に保つ機能を有するボールカ
ップ継手で支持するというものである。即ち、前記公報
に開示されているのは、地面の振動をレーザチャンバに
伝えないようにするための技術であり、レーザチャンバ
において発生した振動を、レーザ装置の光学部品に伝え
ないための配慮はなされていない。

【０００９】本発明は、上記の問題に着目してなされた
ものであり、レーザチャンバが振動しても、その振動が
光学部品に伝わらないようなレーザ装置を提供すること
を目的としている。

【００１０】

【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、ガスレーザ装置におい
て、レーザ発振時に発生する振動の振幅が所定の値より
も大きな値を有する部位のうち、少なくとも１箇所に制
振材を貼付している。制振材により、ガスレーザ装置の
振動が低減され、レーザ出力の低下や波長の変動が起き
にくくなる。

【００１１】また本発明は、ガスレーザ装置において、
レーザガスを封止したレーザチャンバと、共振器を構成
する光学部品を保持するホルダと、レーザチャンバ内で
レーザガスを循環させる貫流ファンと、貫流ファンを駆
動するファン駆動手段とを備え、レーザチャンバ、ホル
ダ、及びファン駆動手段のうち、少なくともいずれか１
箇所の外周部に制振材を貼付している。レーザチャン
バ、ホルダ、及びファン駆動手段は、最も振動が大きく
なる部位である。ここに制振材を貼付することにより、
ガスレーザ装置の振動が低減され、レーザ出力の低下や
波長の変動が起きにくくなる。

【００１２】また本発明は、ガスレーザ装置において、
レーザ発振時に発生する振動の振幅が所定の値よりも大
きな値を有する部材のうち、少なくとも１箇所を制振合
金で製造している。制振合金により、ガスレーザ装置の
振動が低減され、レーザ出力の低下や波長の変動が起き
にくくなる。

【００１３】また本発明は、ガスレーザ装置において、
レーザガスを封止したレーザチャンバと、共振器を構成
する光学部品を保持するホルダと、レーザチャンバ内で
レーザガスを循環させる貫流ファンと、貫流ファンを駆
動するファン駆動手段とを備え、ファン駆動手段から発
生した振動がホルダに伝搬する伝搬経路を構成する部材
のうち少なくとも一部を、制振合金で製造している。フ
ァン駆動手段は振動源であり、光学部品を保持するホル
ダは、振動を受けたときに、レーザ光の出力及び波長に
最も大きな悪影響を及ぼす。従って、両者の間の伝搬経
路に制振合金を用いることにより、ホルダが振動を受け
にくくなり、レーザ光の出力及び波長が受ける影響が小
さくなる。

【００１４】また本発明は、ガスレーザ装置において、
レーザガスを封止したレーザチャンバと、共振器を構成
する光学部品を保持するホルダと、レーザチャンバ内で
レーザガスを循環させる貫流ファンと、貫流ファンを駆
動するファン駆動手段とを備え、ファン駆動手段とホル
ダとの間を機械的に連結する部材の少なくとも一部を、
制振合金で製造している。ファン駆動手段とホルダとの
間を機械的に連結する部材が、振動の伝搬経路であるの
で、ここに制振合金を用いることにより、ホルダが振動
を受けにくくなり、レーザ光の出力及び波長が受ける影
響が小さくなる。

【００１５】また本発明は、ガスレーザ装置において、
ベースプレートと、ベースプレート上に搭載され、レー
ザガスを封止したレーザチャンバと、ベースプレートに
機械的に固定されたキャビティ板と、キャビティ板に機
械的に保持され、共振器を構成する光学部品を保持する
ホルダと、レーザチャンバ内でレーザガスを循環させる
貫流ファンと、貫流ファンを駆動するファン駆動手段と
を備え、キャビティ板、ベースプレート、ファン駆動手
段のハウジング、及びこれらを固定する部材のうち少な
くとも１個を、制振合金で製造している。これらの部材
は、それぞれ振動が大きかったり、ファン駆動手段とホ
ルダとの間の振動の伝搬部材だったりするものであり、
これらを制振合金で製造することにより、ホルダに伝わ
る振動を軽減できる。

【００１６】また本発明は、ベースプレート上に固定さ
れたレールと、レーザチャンバに固定され、レール上を
摺動自在のローラとを備え、レール、ローラ、及びこれ
らを固定する部材のうち少なくとも１個を、制振合金で
製造ししている。レールとローラとにより、レーザチャ
ンバの位置を容易に動かすことが可能であり、メンテナ
ンスが容易となる。そして、レールや取付部材を制振合
金で製造することにより、レーザチャンバからベースプ
レートに伝わる振動を減衰させ、ホルダの振動を低減さ
せることができる。

【００１７】また本発明は、制振合金を用いたレーザ装
置の、部材の一部の外周部に制振材を貼付している。制
振材と制振合金を合わせて用いることにより、より振動
を小さくすることが可能である。

【００１８】また本発明は、ガスレーザ装置において、
ベースプレートと、ベースプレート上に搭載された、レ
ーザガスを封止するレーザチャンバと、レーザチャンバ
の前後に配置された、共振器を構成する光学部品を保持
するホルダとを備え、レーザチャンバと少なくとも一方
のホルダとの間に、振動を減衰させる振動減衰部材を介
在させている。これにより、レーザチャンバで発生した
振動がホルダに伝わるまでに減衰され、レーザ光の出力
や波長に悪影響が出ることが少ない。

【００１９】また本発明は、レーザチャンバがベースプ
レート上に振動を減衰させる振動減衰部材を介して搭載
されている。これにより、レーザチャンバとベースプレ
ートとの間で振動が減衰されるので、ホルダに伝わる振
動が小さく、レーザ光の出力や波長に悪影響が出ること
が少ない。

【００２０】また本発明は、前記振動減衰部材が弾性体
である。弾性体は入手が容易であり、レーザ装置の構成
が安価となる。

【００２１】また本発明は、前記振動減衰部材が制振合
金で製造され、振動によってたわみを生じる形状であ
る。これにより、振動を確実に減衰させることができ
る。

【００２２】また本発明は、前記レーザチャンバが、ベ
ースプレート上に、高さを変更自在の支持部材によって
支持されている。これにより、レーザチャンバの光軸合
わせが容易となる。

【００２３】また本発明は、前記支持部材の少なくとも
一部が制振合金で製造されている。これにより、レーザ
チャンバで発生した振動を、より確実に減衰させること
ができる。

【００２４】また本発明は、ベースプレート上にレール
が振動減衰部材を介して保持され、レーザチャンバが前
記レール上にローラを介して搭載されている。これによ
り、レーザチャンバとベースプレートとの間に振動減衰
部材が介在するので、レーザチャンバで発生した振動が
ベースプレートに伝わるのを防止できる。

【００２５】また本発明は、ベースプレート上に固定さ
れたレールと、レーザチャンバに固定され、レール上を
摺動自在のローラとを備え、ローラとレールとの間に振
動減衰部材を介在させている。これにより、レーザチャ
ンバとベースプレートとの間に振動減衰部材が介在する
ので、レーザチャンバで発生した振動がベースプレート
に伝わるのを防止できる。

【００２６】また本発明は、前記振動減衰部材が、レー
ザ発振時にローラが位置するレールの切り欠き部に埋め
込まれたスプリングである。これにより、ローラがレー
ル上を摺動する際に、振動減衰部材が邪魔にならない。

【００２７】また本発明は、前記スプリングの上面の高
さを変更自在としている。これにより、レーザチャンバ
の光軸合わせが容易となる。

【００２８】また本発明は、ベースプレート上に屹立し
てホルダを保持するキャビティ板を備え、ベースプレー
トとキャビティ板との間、及びキャビティ板とホルダと
の間のうち、少なくともいずれか一方に、振動減衰部材
を介在させている。これにより、ベースプレートからホ
ルダに振動が伝わることが少なく、ホルダが振動を受け
てレーザ光の出力や波長に悪影響が生じることが少な
い。

【００２９】また本発明は、レーザ光の波長を狭帯域化
する狭帯域化素子を備え、前記ホルダが狭帯域化素子を
保持するリアホルダである。狭帯域化素子は振動に弱
く、わずかな振動でもレーザ光の出力や波長に悪影響が
生じる。従って、特にリアホルダを振動から守ることに
より、レーザ光の出力や波長を安定にする効果が大き
い。

【００３０】また本発明は、前記狭帯域化素子がグレー
ティングである。グレーティングは振動に弱く、わずか
な振動でもレーザ光の出力や波長に悪影響が生じる。従
って、特にグレーティングを設置したリアホルダを振動
から守ることにより、レーザ光の出力や波長を安定にす
る効果が大きい。

【００３１】また本発明は、前記ガスレーザ装置は、レ
ーザガスがフッ素を含むエキシマレーザ装置又はフッ素
分子レーザ装置である。エキシマレーザ装置やフッ素分
子レーザ装置は、リソグラフィ用光源として用いられ、
近年、発振周波数の増加が求められている。これに伴
い、ファンを駆動するモータの振動が大きくなってい
る。また、わずかな波長の変動によっても、リソグラフ
ィに不具合が生じるため、より波長の安定性が求められ
る。即ち、エキシマレーザ装置やフッ素分子レーザ装置
に本発明を適用することにより、波長を安定させる効果
が大きい。

【００３２】

【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、図２は、第１実施形態に係るエキシ
マレーザ装置の平面図及び正面図を示している。図１、
図２において、エキシマレーザ装置１１は、フッ素、希
ガス、及び不活性ガスを含むレーザガスを封入したレー
ザチャンバ１２を備えている。

【００３３】レーザチャンバ１２の内部には、一対の主
電極１４，１５が、レーザチャンバ１２の長手方向に沿
って、互いに対向して設けられている。図示しない高圧
電源から、主電極１４，１５間に高電圧を印加すること
により、主放電を起こしてレーザガスを励起し、パルス
状のレーザ光２１を発生させる。図２における一点鎖線
２０が、レーザ光２１の光軸である。

【００３４】レーザチャンバ１２の内部には、レーザガ
スを主電極１４，１５間に送り込む貫流ファン２４と、
主放電によって熱せられたレーザガスを冷却する、図示
しない熱交換器が配設されている。貫流ファン２４の両
端部は、磁気軸受４９Ａ，４９Ｂで回転自在に支承され
ており、一側の磁気軸受４９Ａは、レーザチャンバ１２
の外部で、ファン駆動手段であるモータ３５に連結され
ている。レーザ発振を行なう際には、このモータ３５を
回転させて貫流ファン２４を駆動し、主電極１４，１５
間にレーザガスを送り込んでいる。

【００３５】エキシマレーザ装置１１は、ベースプレー
ト３６の上に搭載されている。ベースプレート３６の上
部には、その長手方向（図１中左右方向）と略垂直に、
左右２本のレール３７，３７が固定されている。レーザ
チャンバ１２の下部には、例えば４個のローラ（車輪）
３８，３８が固定されている。ローラ３８，３８は、レ
ール３７，３７の上に乗っており、レーザチャンバ１２
をレール３７，３７に沿って、比較的小さな力で移動さ
せることを可能としている。

【００３６】図３に、ローラ３８近傍の拡大図を示す。
尚、ここでは片側のみを説明するが、両側とも略同様の
構造であり、以下の図においても同様である。図３に示
すように、ローラ３８は、図示しないピンでローラ取付
ブラケット３９に、回転自在に固定されている。ローラ
取付ブラケット３９は、ボルト６０により、レーザチャ
ンバ１２に固定されている。ローラ取付ブラケット３９
とレーザチャンバ１２との間には、例えばシート状のス
ペーサ４０が介装されている。また、レール３９には、
レーザチャンバ１２を固定するチャンバ固定ブラケット
６１が固定されている。

【００３７】レーザ発振を行なう場合には、レーザチャ
ンバ１２をレール３７，３７に沿って図２中奥方向に押
し込み、図示しない位置決めストッパに押し当てた状態
で、チャンバ固定ブラケット６１とレーザチャンバ１２
とを、スペーサ６３を介してボルト６２等で固定する。
これにより、レーザチャンバ１２を、常に略一定の位置
に固定することができるようになっている。

【００３８】図１、図２に示すように、レーザチャンバ
１２の前方（図２中右方）及び後方には、フロントキャ
ビティ板４３Ａ及びリアキャビティ板４３Ｂが、それぞ
れ屹立している。キャビティ板４３Ａ，４３Ｂの下端部
は、それぞれレール３７，３７の側方に、図示しないボ
ルトにより固定されている。フロントキャビティ板４３
Ａには、レーザ光２１が通過する光通過孔４４Ａが設け
られている。フロントキャビティ板４３Ａの、レーザチ
ャンバ１２と反対側（以下、外側と言う）には、レーザ
光２１を部分透過するフロントミラー１６を収納した、
フロントホルダ３１Ａが設けられている。

【００３９】また、レーザチャンバ１２の前部には、レ
ーザ光２１を透過するフロントウィンドウ１７を装着し
た、フロントウィンドウホルダ４６Ａが固定されてい
る。レーザチャンバ１２の、フロントウィンドウホルダ
４６Ａが固定された面と、フロントキャビティ板４３Ａ
の内側（レーザチャンバ１２側）の面との間は、フロン
トベローズ４７Ａによって封止されている。フロントホ
ルダ３１Ａのフロントミラー１６より内側の空間には、
清浄で活性の低いパージガスを封止したパージガスボン
ベ４８が接続されており、フロントホルダ３１Ａ及びフ
ロントベローズ４７Ａの内部には、パージガスが充満し
ている。パージガスとしては、窒素が一般的であるが、
ヘリウムなどの不活性ガスを用いてもよい。

【００４０】リアキャビティ板４３Ｂには、レーザ光２
１が通過する光通過孔４４Ｂが設けられている。リアキ
ャビティ板４３Ｂの外側には、リアホルダ３１Ｂが固定
されている。リアホルダ３１Ｂの内部には、例えば２個
のプリズム３２，３２とグレーティング３３とを含む光
学部品が設置されている。このように、リアホルダ３１
Ｂ内部の光学部品と、フロントミラー１６とで、エキシ
マレーザ装置１１の共振器を構成している。

【００４１】レーザチャンバ１２の後部には、レーザ光
２１を透過するリアウィンドウ１９を装着した、リアウ
ィンドウホルダ４６Ｂが固定されている。レーザチャン
バ１２の、リアウィンドウホルダ４６Ｂが固定された面
と、リアキャビティ板４３Ｂの内側の面との間は、リア
ベローズ４７Ｂによって封止されている。リアホルダ３
１Ｂには、清浄で活性の低いパージガスを封止したパー
ジガスボンベ４８が接続されており、リアホルダ３１Ｂ
及びリアベローズ４７Ｂの内部には、パージガスが充満
している。

【００４２】図１に示すように、レーザチャンバ１２内
で主放電によって発生したレーザ光２１は、リアウィン
ドウ１９を透過して、リアホルダ３１Ｂ内部に入射す
る。レーザ光２１は、プリズム３２，３２によってビー
ム幅を広げられ、グレーティング３３によって所定の中
心波長のレーザ光２１のみが回折される。これを、狭帯
域化と言う。レーザ光２１は、グレーティング３３とフ
ロントミラー１６との間で反射されるうち、一部がフロ
ントミラー１６を部分透過してエキシマレーザ装置１１
の前方に出射する。

【００４３】モータ３５の振動はチャンバを振動させ、
この振動は、スペーサ４０、ローラ取付ブラケット３９
及びローラ３８，３８と、スペーサ６３及びチャンバ固
定ブラケット６１との２つの経路を介して、レール３
７，３７に伝達される。レール３７，３７に伝わった振
動は、ベースプレート３６を介して、フロント及びリア
のキャビティ板４３Ａ，４３Ｂから、リアホルダ３１Ｂ
及びフロントホルダ３１Ａにそれぞれ伝達される。

【００４４】第１実施形態では、振動源であるモータ３
５のハウジングや、振動を伝えるベースプレート３６、
ローラ取付ブラケット３９、チャンバ固定ブラケット６
１、レール３７，３７、及びキャビティ板４３Ａ，４３
Ｂのうち、少なくとも１つを、振動を減衰させる制振合
金によって製造している。制振合金とは、素材が外部か
らの衝撃を熱エネルギーに変換して吸収するもので、例
えば科学技術庁で開発された、Ｍ２０５０シリーズの合
金等が好適である。これにより、振動が伝搬途中で減衰
し、ホルダ３１Ａ，３１Ｂの振動が小さくなる。

【００４５】また、レーザチャンバ１２とローラ取付ブ
ラケット３９との間に介装されたスペーサ４０、及びレ
ーザチャンバ１２とチャンバ固定ブラケット６１との間
に介装されたスペーサ６３のうち少なくとも一方を、制
振合金によって製造している。これにより、同様にホル
ダ３１Ａ，３１Ｂの振動が小さくなる。さらに、レーザ
チャンバ１２を固定するボルト６０，６２の少なくとも
いずれか一方を、制振合金によって製造することによ
り、ホルダ３１Ａ，３１Ｂの振動が小さくなる。

【００４６】特に、リアホルダ３１Ｂは、図２に示すよ
うに長手方向の長さが長く、しかもリアキャビティ板４
３Ｂに一端部のみを固定されているために、小さな起振
力に対して大きく振動しやすい。加えて、リアホルダ３
１Ｂ内部に設置されているグレーティング３３は、少し
でも振動するとレーザ光２１の波長に変動が生じ、振動
の影響を受けやすい。そのため、レーザチャンバ１２か
らリアホルダ３１Ｂへ振動が伝搬される途中の各部品に
制振合金を用いることで、より効果的に、レーザ光２１
に対する振動の影響を抑制することができる。

【００４７】以上説明したように第１実施形態によれ
ば、エキシマレーザ装置１１において、レーザチャンバ
１２からホルダ３１Ａ，３１Ｂへ振動が伝搬する部材の
少なくとも一部を、制振合金によって構成している。こ
れにより、振動が伝搬中に減衰され、光学部品に伝わる
振動が弱まるので、レーザ光２１の出力や波長が変動す
ることが少なくなる。尚、制振合金は高価であるため、
ベースプレート３６等の大きな部品に関しては、例えば
鋳鉄のような、比較的振動を伝えにくい材質で製造して
もよい。

【００４８】次に第２実施形態を説明する。図４に、第
２実施形態に係るエキシマレーザ装置１１の正面図を示
す。図４において、レーザチャンバ１２の外壁面、リア
ホルダ３１Ｂの外壁面、モータ３５の外周面、及びキャ
ビティ板４３Ａ，４３Ｂには、制振材５９が貼付されて
いる。制振材５９には、ゴム等の弾性体シートからなる
非拘束型のものと、弾性体シートと金属とを貼り合わせ
た拘束型のものとがある。いずれも、弾性体面を、振動
体に接着剤や粘着テープ等で貼りつけることにより、振
動を減衰させる。

【００４９】これにより、振動源であるモータ３５、及
び振動の伝搬経路であるレーザチャンバ１２やキャビテ
ィ板４３Ａ，４３Ｂの振動が減衰するので、リアホルダ
３１Ｂに伝わる振動が低減される。さらには、リアホル
ダ３１Ｂにも制振材５９を貼付することにより、リアホ
ルダ３１Ｂの振動が減衰し、内部のグレーティング３３
の振動が低減され、レーザ光２１の波長が安定する。

【００５０】また、弾性体に鉄板や鉛板を貼り合わせた
拘束型の制振材５９を、レーザチャンバ１２の周囲に貼
付することにより、レーザチャンバ１２内部で主放電に
よって発生する電磁波ノイズを減衰させられるという効
果もある。

【００５１】さらに、図４に示すように、リアホルダ３
１Ｂ及びモータ３５の、レーザチャンバ１２と反対側の
端部は、両端部に防振ゴムを装着した防振ロッド６４，
６４により、ベースプレート３６から支持されている。
これにより、一端部のみで支持されていたリアホルダ３
１Ｂ及びモータ３５を、他端部でも支持するので、振動
が低減する。しかも、両端部に防振ゴムを装着した防振
ロッド６４を用いることにより、モータ３５の振動が、
防振ロッド６４を介してベースプレート３６に伝わるこ
とが少ない。また、ベースプレート３６の振動が、防振
ロッド６４を介してリアホルダ３１Ｂに伝わることも少
ない。

【００５２】尚、制振材５９を貼付する部位としては、
図４に示した部位にのみ限られるものではない。例え
ば、予め振動測定やコンピュータシミュレーションを行
ない、振動の振幅、速度、又は加速度が、所定値よりも
大きい部位に優先的に貼付してもよい。さらに、制振材
５９を貼付した状態でリアホルダ３１Ｂの振動を測定
し、制振効果が所定値よりも小さな部位の制振材５９
は、除去するようにしてもよい。

【００５３】また、第１実施形態と第２実施形態とを同
時に実施することにより、より一層、振動を低減させる
ことが可能である。即ち、第１実施形態により、振動の
伝搬経路を振動が伝わりにくいものとし、第２実施形態
により、振動する部材の振動を抑えることにより、振動
がより低減する。

【００５４】次に、第３実施形態を説明する。図５に、
第３実施形態に係るエキシマレーザ装置１１の平面図を
示す。図５において、レーザチャンバ１２は、底板５５
の上に搭載され、図示しないボルトによって固定されて
いる。底板５５の四隅は、図６に示すような、防振マウ
ント５１の上に搭載されている。図６に示すように、防
振マウント５１は、ゴムパッド５２の上に金属の防振プ
レート５３を接着し、防振プレート５３上にアジャスト
ボルト５４を回転自在に屹立させている。

【００５５】底板５５にはネジ孔６６が設けられ、アジ
ャストボルト５４は、このネジ孔６６にねじ込まれてい
る。アジャストボルト５４を回転させると、底板５５の
高さが変化する。これにより、リアホルダ３１Ｂ内の光
学部品とフロントミラー１６とで定められた光軸２０に
対して、レーザチャンバ１２の主電極１４，１５を位置
合わせすることができる。アジャストボルト５４には、
ロックナット６５が嵌まっており、位置合わせが完了す
ると、このロックナット６５を締めて、レーザチャンバ
１２の位置を固定する。

【００５６】レーザチャンバ１２には、第１実施形態と
同様に、ローラ取付ブラケット３９を介してローラ３
８，３８が付設されている。主電極１４，１５の位置を
光軸２０に位置合わせしている場合には、図６に示すよ
うに底板５５が高い位置にあり、ローラ３８，３８はレ
ール３７，３７に対して浮いている。ロックナット６５
を緩めてアジャストボルト５４を回転させ、底板５５を
下げると、ローラ３８，３８はレール３７，３７に着地
する。さらにアジャストボルト５４を回転させると、レ
ーザチャンバ１２はローラ３８，３８のみによって支持
され、レール３７，３７に沿って移動させることが可能
となる。

【００５７】以上説明したように第３実施形態によれ
ば、レーザチャンバ１２を防振マウント５１で支持し、
レーザチャンバ１２とベースプレート３６との間の振動
を絶縁している。これにより、振動源のモータ３５を固
定したレーザチャンバ１２からベースプレート３６に伝
わる振動が小さくなる。従って、リアホルダ３１Ｂに伝
わる振動も小さくなり、レーザ光２１の波長が不安定に
なることが少ない。このとき、アジャストボルト５４及
び金属の防振プレート５３のうち、少なくとも一方を制
振合金で製造するようにすれば、さらに振動を減衰させ
られる。尚、レーザチャンバ１２を底板５５に搭載する
ように説明したが、これに限られるものではなく、レー
ザチャンバ１２にアジャストボルト５４を直接ねじ込ん
でもよい。

【００５８】図７に、このような防振マウント５１を用
いた場合の、リアホルダ３１Ｂの振動の測定例を示す。
図７において、横軸がモータ３５の回転周波数ｆであ
り、縦軸が振動の加速度ａである。そして、実線が防振
マウント５１を用いた場合、破線が用いない場合であ
る。図７に示すように、エキシマレーザ装置１１におい
て用いられると考えられる回転周波数ｆ１において、振
動の加速度の大きさａは、防振マウント５１を用いるこ
とにより、２分の１以下になっている。

【００５９】図８に、防振マウント５１の他の例を示
す。図８に示すように、防振マウント５１の底部６７
は、中空円筒形の上端部を円板で塞いだような形状をし
ており、制振合金で製造されている。底部６７の上端部
には、アジャストボルト５４が回転自在に屹立してい
る。レーザチャンバ１２から底板５５を介して防振マウ
ント５１の底部６７に振動が伝わると、底部６７は弾性
変形によってたわみ、振動を吸収してベースプレート３
６に伝わりにくくする。しかも、底部６７は制振合金で
製造されているため、さらに振動をよく減衰する。これ
により、振動源のモータ３５を固定したレーザチャンバ
１２の振動が絶縁され、ベースプレート３６に伝わる振
動が小さくなる。さらには、底板５５を制振合金で製造
すると、尚良い。

【００６０】次に、第４実施例を説明する。図９に、第
４実施形態に係るエキシマレーザ装置１１の、レール３
７近傍の詳細図を示す。図９において、レール３７は、
ベースプレート３６上に敷かれた防振ゴムシート６８上
に搭載されている。レール３７の外側には、キャビティ
板取付ブラケット６９がベースプレート３６上に図示し
ないボルトにより固定され、キャビティ板４３Ｂは、キ
ャビティ板取付ブラケット６９に、ボルト７０によって
固定されている。図９は、レーザチャンバ１２後方の例
であるが、レーザチャンバ１２前方に関しても同様であ
る。

【００６１】これにより、第３実施形態と同様に、レー
ザチャンバ１２とベースプレート３６との間の振動が、
防振ゴムシート６８，６８によって絶縁される。即ち、
モータ３５からの振動が、ベースプレート３６に伝わり
にくくなるため、ホルダ３１Ａ，３１Ｂにも振動が伝わ
りにくく、レーザ光２１の波長や出力が不安定になるこ
とが少ない。

【００６２】次に、第５実施形態を説明する。図１０
に、第５実施形態に係るエキシマレーザ装置１１の、レ
ール３７の側面断面図を示す。図１０において、レール
３７には、レーザチャンバ１２を位置決めした際にロー
ラ３８が乗る位置が一部切り欠かれた、切り欠き部７１
が設けられている。切り欠き部７１の上面は、ローラ３
８を乗せる乗せ板７２が塞いでいる。乗せ板７２は、ス
プリングケース５７の中に収納されたスプリング５６の
上面によって、押し上げられている。レール３７には、
互いに偏心した内筒と外筒とを有して内筒の中心を回転
中心とした偏心ボルト５８が、レール３７の長手方向と
略垂直に回転自在に付設されている。スプリングケース
５７は、偏心ボルト５８の外筒上に乗っている。

【００６３】乗せ板７２は、力をかけない状態では、ス
プリング５６の付勢力によって、レール３７の上面から
わずかに浮いた状態に保たれている。レーザチャンバ１
２を、レール３７に沿って押し込み、前述の位置決めス
トッパによって位置決めすると、ローラ３８が乗せ板７
２上に乗る。すると、レーザチャンバ１２の重量によっ
てスプリング５６が縮み、レーザチャンバ１２の高さが
わずかに下がる。この状態で、偏心ボルト５８の内筒を
回転させると、外筒に乗っているスプリングケース５７
の高さが上下し、レーザチャンバ１２の位置合わせを行
なうことができる。

【００６４】以上説明したように第５実施形態によれ
ば、ローラ３８をスプリング５６によって支持してい
る。これにより、レーザチャンバ１２の振動がスプリン
グ５６によって吸収され、レール３７に伝わる前に減衰
する。その結果、ホルダ３１Ａ，３１Ｂの振動が小さく
なり、レーザ光２１の波長が不安定になりにくい。

【００６５】以上の説明は、ＫｒＦエキシマレーザ装置
やＡｒＦエキシマレーザ装置等のエキシマレーザ装置を
例にとって行なったが、フッ素分子レーザ装置５０等、
ガスレーザ装置であれば、同様に応用が可能である。図
１１に、分散プリズム２８，２８によって波長をシング
ルライン化したフッ素分子レーザ装置５０の平面図を示
す。図１１において、フッ素分子レーザ装置５０は、フ
ッ素及び不活性ガスを含むレーザガスを封入したレーザ
チャンバ１２を備えている。

【００６６】レーザチャンバ１２の内部には、エキシマ
レーザ装置１１と同様に、主電極１４，１５と、図示し
ない貫流ファン及び熱交換器とが備えられており、貫流
ファンは、図２に示したモータ３５と同様の、レーザチ
ャンバ１２の側面に付設されたモータ（図１１では図示
せず）によって駆動される。レーザチャンバ１２の前後
方には、ホルダ３１Ａ，３１Ｂ内に、開口部を有するス
リット２６，２７がそれぞれ配設されている。レーザチ
ャンバ１２後方のリアホルダ３１Ｂ内には、例えば２個
の分散プリズム２８，２８と、リアミラー１８とが設置
されている。

【００６７】レーザチャンバ１２内で主放電によって発
生したフッ素分子レーザ光２１には、波長の異なる２本
のライン光が含まれている。高い出力を有する方のレー
ザ光を、強いライン光（波長１５７．６２９９nm）、低
い出力を有する方のレーザ光を、弱いライン光（波長１
５７．５２３３nm）と呼ぶ。レーザ光２１が、分散プリ
ズム２８，２８を通る間に、強いライン光と弱いライン
光とは、分散によって異なる経路を通過する。弱いライ
ン光がスリット２６，２７に当たって光路を遮られるよ
うに分散プリズム２８，２８の位置や傾き等を調整する
と、この弱いライン光は発振しなくなり、強いライン光
のみが発振する。これを、波長のシングルライン化と言
う。このようなシングルライン化フッ素レーザ装置にお
いても、本発明は同様に有効である。さらには、波長を
狭帯域化しない、他のガスレーザ装置に対しても、同様
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るエキシマレーザ装置の平面
図。

【図２】第１実施形態に係るエキシマレーザ装置の正面
図。

【図３】ローラ近傍の拡大図。

【図４】第２実施形態に係るエキシマレーザ装置の正面
図。

【図５】第３実施形態に係るエキシマレーザ装置の平面
図。

【図６】防振マウントの説明図。

【図７】リアホルダの振動の測定例を示すグラフ。

【図８】防振マウントの他の例を示す説明図。

【図９】第４実施形態に係るエキシマレーザ装置のレー
ル近傍の詳細図。

【図１０】第５実施形態に係るエキシマレーザ装置のレ
ールの側面図。

【図１１】フッ素分子レーザ装置の説明図。

【図１２】従来技術に係るエキシマレーザ装置の平面
図。

【図１３】従来技術に係るエキシマレーザ装置の正面
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
４：主電極、１５：主電極、１６：フロントミラー、１
７：フロントウィンドウ、１８：リアミラー、１９：リ
アウィンドウ、２０：レーザ光軸、２１：レーザ光、２
４：貫流ファン、２６：スリット、２７：スリット、２
８：分散プリズム、３１：ホルダ、３２：プリズム、３
３：グレーティング、３５：モータ、３６：ベースプレ
ート、３７：レール、３８：ローラ、３９：ローラ取付
ブラケット、４０：スペーサ、４３：キャビティ板、４
４：光通過孔、４６：ウィンドウホルダ、４７：ベロー
ズ、４８：パージガスボンベ、４９：磁気軸受、５０：
フッ素分子レーザ装置、５１：防振マウント、５２：ゴ
ムパッド、５３：防振プレート、５４：アジャストボル
ト、５５：底板、５６：スプリング、５７：スプリング
ケース、５８：偏心ボルト、５９：制振材、６０：ボル
ト、６１：チャンバ固定ブラケット、６２：ボルト、６
３：スペーサ、６４：防振ロッド、６５：ロックナッ
ト、６６：ネジ孔、６７：底部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 准一 神奈川県平塚市万田1200 ギガフォトン株 式会社内 Ｆターム(参考） 5F072 AA06 FF09 JJ05 KK07 KK18 KK24 KK30 RR05 TT22

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスレーザ装置において、 レーザ発振時に発生する振動の振幅が所定の値よりも大
   きな値を有する部位のうち、少なくとも１箇所に制振材
   (59)を貼付したことを特徴とするガスレーザ装置。
2. 【請求項２】 ガスレーザ装置において、 レーザガスを封止したレーザチャンバ(12)と、 共振器を構成する光学部品を保持するホルダ(31A,31B)
   と、 レーザチャンバ(12)内でレーザガスを循環させる貫流フ
   ァン(24)と、 貫流ファン(24)を駆動するファン駆動手段(35)とを備
   え、 レーザチャンバ(12)、ホルダ(31A,31B)、及びファン駆
   動手段(35)のうち、少なくともいずれか１箇所の外周部
   に制振材(59)を貼付したことを特徴とする、ガスレーザ
   装置。
3. 【請求項３】 ガスレーザ装置において、 レーザ発振時に発生する振動の振幅が所定の値よりも大
   きな値を有する部材のうち、少なくとも１箇所を制振合
   金で製造したことを特徴とするガスレーザ装置。
4. 【請求項４】 ガスレーザ装置において、 レーザガスを封止したレーザチャンバ(12)と、 共振器を構成する光学部品を保持するホルダ(31A,31B)
   と、 レーザチャンバ(12)内でレーザガスを循環させる貫流フ
   ァン(24)と、 貫流ファン(24)を駆動するファン駆動手段(35)とを備
   え、 ファン駆動手段(35)から発生した振動がホルダ(31A,31
   B)に伝搬する伝搬経路を構成する部材のうち少なくとも
   一部を、制振合金で製造したことを特徴とするガスレー
   ザ装置。
5. 【請求項５】 ガスレーザ装置において、 レーザガスを封止したレーザチャンバ(12)と、 共振器を構成する光学部品を保持するホルダ(31A,31B)
   と、 レーザチャンバ(12)内でレーザガスを循環させる貫流フ
   ァン(24)と、 貫流ファン(24)を駆動するファン駆動手段(35)とを備
   え、 ファン駆動手段(35)とホルダ(31A,31B)との間を機械的
   に連結する部材の少なくとも一部を、制振合金で製造し
   たことを特徴とするガスレーザ装置。
6. 【請求項６】 ガスレーザ装置において、 ベースプレート(36)と、 ベースプレート(36)上に搭載され、レーザガスを封止し
   たレーザチャンバ(12)と、 ベースプレート(36)に機械的に固定されたキャビティ板
   (43A,43B)と、 キャビティ板(43A,43B)に機械的に保持され、共振器を
   構成する光学部品を保持するホルダ(31A,31B)と、 レーザチャンバ(12)内でレーザガスを循環させる貫流フ
   ァン(24)と、 貫流ファン(24)を駆動するファン駆動手段(35)とを備
   え、 キャビティ板(43A,43B)、ベースプレート(36)、ファン
   駆動手段(35)のハウジング、及びこれらを固定する部材
   のうち少なくとも１個を、制振合金で製造したことを特
   徴とするガスレーザ装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のガスレーザ装置におい
   て、 ベースプレート(36)上に固定されたレール(37,37)と、 レーザチャンバ(12)に固定され、レール(37,37)上を摺
   動自在のローラ(38,38)とを備え、 レール(37,37)、ローラ(38,38)、及びこれらを固定する
   部材のうち少なくとも１個を、制振合金で製造したこと
   を特徴とするガスレーザ装置。
8. 【請求項８】 請求項３〜７のいずれかに記載のガスレ
   ーザ装置において、 請求項１又は２記載の部位に制振材(59)を貼付したこと
   を特徴とするガスレーザ装置。
9. 【請求項９】 ガスレーザ装置において、 ベースプレート(36)と、 ベースプレート(36)上に搭載された、レーザガスを封止
   するレーザチャンバ(12)と、 レーザチャンバ(12)の前後に配置された、共振器を構成
   する光学部品を保持するホルダ(31A,31B)とを備え、 レーザチャンバ(12)と少なくとも一方のホルダ(31A,31
   B)との間に、振動を減衰させる振動減衰部材を介在させ
   たことを特徴とするガスレーザ装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のガスレーザ装置におい
    て、 レーザチャンバ(12)がベースプレート(36)上に振動を減
    衰させる振動減衰部材を介して搭載されていることを特
    徴とするガスレーザ装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のガスレーザ装置にお
    いて、 前記振動減衰部材が弾性体であることを特徴とするガス
    レーザ装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載のガスレーザ装置にお
    いて、 前記振動減衰部材が制振合金で製造され、振動によって
    たわみを生じる形状であることを特徴とするガスレーザ
    装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２記載のガスレーザ
    装置において、 前記レーザチャンバ(12)が、ベースプレート(36)上に、
    高さを変更自在の支持部材(54)によって支持されている
    ことを特徴とするガスレーザ装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載のガスレーザ装置にお
    いて、 前記支持部材(54)の少なくとも一部が制振合金で製造さ
    れていることを特徴とするガスレーザ装置。
15. 【請求項１５】 請求項９記載のガスレーザ装置におい
    て、 ベースプレート(36)上にレール(37,37)が振動減衰部材
    を介して保持され、 レーザチャンバ(12)が前記レール(37,37)上にローラ(3
    8,38)を介して搭載されていることを特徴とするガスレ
    ーザ装置。
16. 【請求項１６】 請求項９記載のガスレーザ装置におい
    て、 ベースプレート(36)上に固定されたレール(37,37)と、 レーザチャンバ(12)に固定され、レール(37,37)上を摺
    動自在のローラ(38,38)とを備え、 ローラ(38,38)とレール(37,37)との間に振動減衰部材を
    介在させることを特徴とするガスレーザ装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載のガスレーザ装置にお
    いて、 前記振動減衰部材が、レーザ発振時にローラ(38,38)が
    位置するレール(37,37)の切り欠き部(71)に埋め込まれ
    たスプリング(56)であることを特徴とするガスレーザ装
    置。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載のガスレーザ装置にお
    いて、 前記スプリング(56)の上面の高さを変更自在としたこと
    を特徴とするガスレーザ装置。
19. 【請求項１９】 請求項９記載のガスレーザ装置におい
    て、 ベースプレート(36)上に屹立してホルダ(31A,31B)を保
    持するキャビティ板(43A,43B)を備え、 ベースプレート(36)とキャビティ板(43A,43B)との間、
    及びキャビティ板(43A,43B)とホルダ(31A,31B)との間の
    うち、少なくともいずれか一方に、振動減衰部材を介在
    させたことを特徴とするガスレーザ装置。
20. 【請求項２０】 請求項１〜１９のいずれかに記載のガ
    スレーザ装置において、 レーザ光(21)の波長を狭帯域化する狭帯域化素子を備
    え、 前記ホルダが狭帯域化素子を保持するリアホルダ(31B)
    であることを特徴とするガスレーザ装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０記載のガスレーザ装置にお
    いて、 前記狭帯域化素子がグレーティング(33)であることを特
    徴とするガスレーザ装置。
22. 【請求項２２】 請求項２１記載のガスレーザ装置にお
    いて、 前記ガスレーザ装置は、レーザガスがフッ素を含むエキ
    シマレーザ装置(11)又はフッ素分子レーザ装置(50)であ
    ることを特徴とするガスレーザ装置。