JP2003224317A - 注入同期式又はｍｏｐａ方式のガスレーザ装置 - Google Patents

注入同期式又はｍｏｐａ方式のガスレーザ装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置面積が小さく、メンテナンスを行ないや
すい注入同期式又はＭＯＰＡ式レーザ装置を提供する。 【解決手段】 注入同期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装
置において、レーザチャンバ(12)内部でレーザガスを励
起し、シードレーザ光(21)を発振するシードレーザ装置
(11)と、増幅チャンバ(112)内部でレーザガスを励起
し、シードレーザ光(21)のパルスエネルギーを増幅する
増幅器(111)とを備え、それぞれレール(37,37)上に搭載
されたレーザチャンバ(12)と増幅チャンバ(112)とを、
シードレーザ光(21)の光軸に対して同一側に、シードレ
ーザ光(21)の光軸に対して略垂直に設置されたレール(3
7,37)に沿って、回転自在のローラ(38)を介して退避可
能としたことを特徴とする注入同期式又はＭＯＰＡ式ガ
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、注入同期式のガス
レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、シードレーザ装置から発振し
たシードレーザ光を、増幅器で増幅させる注入同期方式
やＭＯＰＡ（Main Oscillator Power Amplifier）方式
のレーザ装置が知られている。図１７は、Feasibility
of Highly Line-Narrowed F2 laser for 157nm Microli
thographt(2000 SPIE Cymer,Inc)に示されたＭＯＰＡ式
フッ素分子レーザ装置９０（以下、レーザ装置９０と言
う）を表しており、以下図１７に基づいて従来技術を説
明する。
【０００３】図１７においてレーザ装置９０は、シード
レーザ光２１を発振するシードレーザ装置１１と、シー
ドレーザ光２１を増幅する増幅器１１１とを備えてい
る。シードレーザ装置１１及び増幅器１１１は、レーザ
ガスを封止するための、レーザチャンバ１２及び増幅チ
ャンバ１１２を、それぞれ備えている。レーザチャンバ
１２の内部で、主電極１４，１５間の放電によって発生
したシードレーザ光２１は、狭帯域化ボックス３１内
で、例えば図示しないグレーティング等によってスペク
トル線幅を狭帯域化される。
【０００４】狭帯域化されたシードレーザ光２１は、ウ
ィンドウ１７，１９を通過し、フロントミラー１６で部
分透過されてシードレーザ装置１１を出射する。そし
て、光路ミラー５４によって略垂直に反射されて、増幅
器１１１に入射する。そして、増幅器１１１内部で、ス
ペクトル線幅及び波長を保ったまま、増幅電極１１４，
１１５間の放電によってパルスエネルギーを増幅され
る。これにより、スペクトル線幅が狭く、かつパルスエ
ネルギーの高い増幅レーザ光１２１が出射する。この増
幅レーザ光１２１は、例えばステッパ等の露光機に入射
し、露光用光として用いられる。
【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、前記
レーザ装置９０は、シードレーザ光２１を水平面内で略
垂直に反射させて、増幅器１１１に入射させている。そ
のため、シードレーザ装置１１と増幅器１１１とを合わ
せた設置面積（図１７中破線で示した範囲内）が、大き
くなってしまう。露光用のレーザ装置９０は、一般的に
面積あたりの単価が高いクリーンルーム内部に設置され
るため、少しでも設置面積が小さいことが望まれる。
【０００６】また、レーザ発振を連続的に行なうと、レ
ーザチャンバ１２や増幅チャンバ１１２の内部で発生し
た塵が、チャンバ１２，１１２の前後に設けられたウィ
ンドウ１７，１９の表面に付着するため、ウィンドウ１
７，１９を定期的に清掃する必要がある。また、チャン
バ１２，１１２の内部に設置された主電極１４，１５や
増幅電極１１４，１１５が摩耗した場合には、これを交
換する必要がある。
【０００７】このような清掃や交換作業を含むメンテナ
ンスのためには、各チャンバ１２，１１２の両側に、作
業員がメンテナンスを行なうための作業空間を、予め設
けておく必要がある。その結果、さらに大きな設置面積
が必要となる。また、作業員が、各チャンバ１２，１１
２の一側から他側へ動かなければならないことがあり、
メンテナンスに時間がかかるという問題がある。
【０００８】本発明は、上記の問題に着目してなされた
ものであり、設置面積が小さく、メンテナンスを行ない
やすい注入同期式又はＭＯＰＡ式レーザ装置を提供する
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、本発明は、レーザチャンバ内部で
レーザガスを励起し、シードレーザ光を発振するシード
レーザ装置と、増幅チャンバ内部でレーザガスを励起
し、シードレーザ光のパルスエネルギーを増幅する増幅
器とを備え、前記レーザチャンバと増幅チャンバとに対
し、作業員が同一側よりメンテナンス可能としている。
これにより、メンテナンスのための空間をチャンバの両
側に設ける必要がなく、レーザ装置の設置面積が小さく
なる。
【００１０】また本発明は、レーザチャンバ内部でレー
ザガスを励起し、シードレーザ光を発振するシードレー
ザ装置と、増幅チャンバ内部でレーザガスを励起し、シ
ードレーザ光のパルスエネルギーを増幅する増幅器とを
備え、前記レーザチャンバと増幅チャンバとを、シード
レーザ光の光軸に対して同一側に退避可能としている。
これにより、チャンバを同じ側に引き出してメンテナン
スを行なえるので、メンテナンスのための空間をチャン
バの両側に設ける必要がなく、レーザ装置の設置面積が
小さくなる。
【００１１】また本発明は、前記レーザチャンバ及び増
幅チャンバが、それぞれレール上に搭載され、レーザチ
ャンバ及び増幅チャンバをレールに沿って退避させるこ
とが可能である。これにより、チャンバを退避させる際
にレールに沿って行なえるので、チャンバがぶれて光学
部品等にぶつかることが少ない。
【００１２】また本発明は、前記レーザチャンバ及び増
幅チャンバが、それぞれ回転自在のローラを介してレー
ル上に搭載されている。これにより、チャンバの退避が
小さな力で行なえる。
【００１３】また本発明は、前記レールが、シードレー
ザ光の光軸に対して略垂直に設置されている。これによ
り、チャンバの退避距離を最小にして、シードレーザ光
からより遠くへ遠ざけることができる。
【００１４】また本発明は、レーザチャンバ及び増幅チ
ャンバが、同一のレール上に搭載されている。これによ
り、レールの設置のためのスペースが小さくなる。
【００１５】また本発明は、前記レーザチャンバと増幅
チャンバとが、互いに上下に配置されている。これによ
り、レーザ装置の設置面積が小さくなる。
【００１６】また本発明は、前記レーザチャンバと増幅
チャンバとの少なくとも一方が、出射するレーザ光が鉛
直方向に向くように配置されている。これにより、電源
からチャンバを外した際に、重量の大きな電源を持ち上
げる必要がなく、チャンバの通り道から水平方向へ移動
させることができ、移動が容易となる。
【００１７】また本発明は、シードレーザ光が通過する
光路空間を覆う光路カバーと、光路空間内部に低反応性
の清浄なパージガスを充満させるパージ機構とを備えて
いる。これにより、シードレーザ光が真空紫外波長を持
っていたとしても、光路空間に酸素が混入してシードレ
ーザ光が減衰することがない。また、光路空間の塵等の
不純物が、光学部品に付着することが少ない。
【００１８】また本発明は、前記増幅器に入射するシー
ドレーザ光の光軸を調整する光軸調整手段を備えてい
る。これにより、シードレーザ光を好適に増幅器内部に
導入することができ、増幅器から出射する増幅レーザ光
のパルスエネルギーが大きくなる。
【００１９】また本発明は、前記光軸調整手段が、シー
ドレーザ光を反射する光路ミラーである。光路ミラーを
調整することにより、容易に光軸調整が可能である。
【００２０】また本発明は、前記光路ミラーの角度を光
路空間外部から操作する操作手段と、操作時に光路空間
内部に外気が混入しないような封止手段とを備えてい
る。これにより、光路ミラーを操作しても光路空間に酸
素や塵が混入せず、シードレーザ光の減衰や光路ミラー
等への塵の付着が少ない。
【００２１】また本発明は、前記光軸調整手段が、レー
ザチャンバの共振器を固定するキャビティ板を移動させ
る移動手段である。これにより、レーザチャンバと増幅
チャンバとを一直線に並べることができ、レーザ装置の
設置面積が小さくなる。
【００２２】
【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に、注入同期式フッ素分子レーザ装置
１０（以下、レーザ装置１０と言う）を、平面視した構
成図を示す。図１においてレーザ装置１０は、狭帯域化
されたシードレーザ光２１を発振するシードレーザ装置
１１と、シードレーザ光２１を波長及びスペクトル線幅
を保ったまま増幅する増幅器１１１とを備えている。シ
ードレーザ装置１１及び増幅器１１１は、例えば鋳鉄で
作られたベースプレート３６上に搭載されている。
【００２３】図２にシードレーザ装置１１の正面図を示
す。図２に示すように、シードレーザ装置１１は、フッ
素を含むレーザガスを封止したレーザチャンバ１２を備
えている。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３
７，３７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が回転自
在に固定されている。ローラ３８，３８は、レール３
７，３７の上に乗っており、レーザチャンバ１２をレー
ル３７，３７の長手方向に沿って、比較的小さな力で移
動させることを可能としている。
【００２４】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
（図１中、上方向）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、レール３７，３７とレーザ
チャンバ１２とを、図示しないボルト等で固定する。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。
【００２５】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。尚、図１におけるレール３７，３
７は、説明のために、図１中横方向に幅を広げて描画さ
れている。また、キャビティ板４３Ａ，４３Ｂをレール
３７，３７に固定するのではなく、ベースプレート３６
に図示しないブロック等の固定部材を固定し、このブロ
ックにキャビティ板４３Ａ，４３Ｂを固定してもよい。
【００２６】レーザチャンバ１２の前後部には、シード
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と、リアウィンド
ウ１９を装着したリアウィンドウホルダ４６Ｂとが、そ
れぞれ固定されている。レーザチャンバ１２と、フロン
トキャビティ板４３Ａ及びリアキャビティ板４３Ｂとの
間は、フロントベローズ４７Ａ及びリアベローズ４７Ｂ
によって、それぞれ封止されている。
【００２７】フロントキャビティ板４３Ａには、シード
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の前部には、シードレ
ーザ光２１を部分透過するフロントミラー１６を収納し
た、ミラーホルダ３９が設けられている。リアキャビテ
ィ板４３Ｂには、シードレーザ光２１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
後部には、後述する狭帯域化ボックス３１が固定されて
いる。
【００２８】レーザチャンバ１２の内部には、一対の主
電極１４，１５が、対向して配置されている。モータ３
５によって駆動される貫流ファン２４により、主電極１
４，１５間にレーザガスを供給し、高圧電源２３から主
電極１４，１５間に高電圧を印加することにより、レー
ザガスが励起され、シードレーザ光２１が発生する。
【００２９】貫流ファン２４の両端部は、磁気軸受４
０，４０によって支承されている。図３に、リアキャビ
ティ板４３Ｂを図２におけるＡ方向から見た図を示す。
図３に示すように、リアキャビティ板４３Ｂは、磁気軸
受４０をレーザチャンバ１２に取り付けるために、一部
に切り欠き４１が設けられている。フロントキャビティ
板４３Ａも同様である。
【００３０】レーザチャンバ１２の上部には、高圧電源
２３が搭載されている。高圧電源２３と、レーザチャン
バ１２の上部に付設された図示しない放電回路とは、コ
ネクタ７９を介し、ボルト８０で接続されている。
【００３１】レーザチャンバ１２内で発生したシードレ
ーザ光２１は、狭帯域化ボックス３１に入射する。図１
に示すように、狭帯域化ボックス３１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、狭帯域化光学部品群が設置されている。レーザ光
２１は、プリズム３２，３２によってそのビーム幅を広
げられ、グレーティング３３によって、所定の波長を中
心とした狭いスペクトル線幅の光のみがレーザ共振器の
光軸方向に回折される。これにより、シードレーザ光２
１の波長の狭帯域化が行なわれる。
【００３２】図１に示すように、シードレーザ装置１１
を出射したシードレーザ光２１は、光軸調整手段である
２枚の光路ミラー５４，５４で反射され、増幅器１１１
に入射する。シードレーザ装置１１と増幅器１１１との
間のシードレーザ光２１が通過する光路空間５３は、光
路カバー５２によって密閉されている。尚、ここでは光
路ミラー５４が全反射ミラーであるように説明するが、
これを部分反射ミラーとして、光路ミラー５４を透過し
たシードレーザ光２１のパルスエネルギーや波長特性
を、図示しない検出器で検出するようにしてもよい。
【００３３】光路カバー５２には、パージガス入口５０
が設けられ、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から、パージ配管４９が接続してい
る。光路カバー５２の内部には、パージガスボンベ４８
から、パージガスが連続的に供給されている。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。
【００３４】また、パージガス入口５０は、各ベローズ
４７Ａ，４７Ｂ、及び後述する増幅器１１１が有するベ
ローズ１４７Ａ，１４７Ｂにも設けられている。これら
のベローズ４７Ａ，４７Ｂ，１４７Ａ，１４７Ｂの内部
及び狭帯域化ボックス３１の内部にも、パージ配管４９
からパージガスが連続的に供給されている。パージガス
は、パージガス出口５１から、大気中に放出される（矢
印５６）。
【００３５】このように、パージガスボンベ４８、パー
ジ配管４９、及びパージガス出入口５０，５１を備えた
パージ機構により、シードレーザ光２１の通過する光路
空間５３に、常にパージガスを充満させている。これに
より、光路空間５３に塵が入り込まず、光路ミラー５４
に付着して反射率を低下させるようなことが少ない。ま
た、光路空間５３から酸素が追い出されるため、真空紫
外波長のシードレーザ光２１が、酸素に吸収されて減衰
することも少ない。
【００３６】次に、増幅器１１１について、説明する。
図４に、増幅器１１１の正面断面図を示す。図４に示す
ように、増幅器１１１は、レーザガスを封止した増幅チ
ャンバ１１２を備えており、増幅チャンバ１１２の内部
には、一対の増幅電極１１４，１１５が対向して配設さ
れている。
【００３７】増幅チャンバ１１２は、レーザチャンバ１
２と同様に、ベースプレート３６上に固定された左右２
本のレール３７，３７上に、例えば４個のローラ３８，
３８を介して搭載されている。レーザ発振を行なう場合
には、増幅チャンバ１１２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、レール３７，３７と増幅チャンバ
１１２とを、図示しないボルト等で固定する。
【００３８】増幅チャンバ１１２の前方（図４中右方）
及び後方には、レーザチャンバ１２と同様に、レール３
７，３７の側方に固定されたフロントキャビティ板４３
Ａ及びリアキャビティ板４３Ｂが、それぞれ屹立してい
る。フロントキャビティ板４３Ａには、後述する増幅レ
ーザ光１２１が通過する光通過孔４４Ａが設けられ、凸
面鏡６６を固定したミラーホルダ３９Ａが付設されてい
る。また、リアキャビティ板４３Ｂには、シードレーザ
光２１が通過する光通過孔４４Ｂが設けられ、略中央に
光導入孔６７を有する有孔凹面鏡６８を固定した、ミラ
ーホルダ３９Ｂが付設されている。
【００３９】増幅チャンバ１１２の前後部には、増幅レ
ーザ光１２１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１４６Ａと、リアウィン
ドウ１９を装着したリアウィンドウホルダ１４６Ｂと
が、それぞれ固定されている。増幅チャンバ１１２とフ
ロントキャビティ板４３Ａ及びリアキャビティ板４３Ｂ
との間は、フロントベローズ１４７Ａ及びリアベローズ
１４７Ｂによって、それぞれ封止されている。
【００４０】図５に、増幅器１１１を平面視した説明図
を示す。尚、説明のためにミラーホルダ３９Ａ，３９Ｂ
等は省略する。図５に示すように、シードレーザ光２１
は、有孔凹面鏡６８の光導入孔６７から増幅ウィンドウ
を透過して増幅チャンバ１１２に入射し、凸面鏡６６と
有孔凹面鏡６８との間で数回往復する。
【００４１】このとき、増幅チャンバ１１２内では、シ
ードレーザ光２１の発振にタイミングを合わせて、高圧
電源２３（図５では図示せず）から、図５中紙面と垂直
方向に対向した増幅電極１１４，１１５間に高電圧が印
加され、増幅放電が起きる。この増幅放電により、シー
ドレーザ光２１は、増幅器１１１内を往復する間に波長
及びスペクトル幅を保ったままパルス出力を増幅され
る。そして、凸面鏡６６の周囲から、断面がドーナツ状
の増幅レーザ光１２１として取り出される。
【００４２】図１に示すように、増幅レーザ光１２１の
光軸上には、ビームスプリッタが配設され、ビームスプ
リッタを透過した増幅レーザ光１２１は、図示しないス
テッパなどの露光機に入射して加工用光源となる。一
方、ビームスプリッタで反射された増幅レーザ光１２１
は、モニタ装置５９に入射し、パルスエネルギーやスペ
クトル特性などを測定される。
【００４３】図１に示すように、光路ミラー５４は、光
路空間５３と連通したミラーボックス５８内部に収納さ
れている。ミラーボックス５８は、角度を外部から操作
し、シードレーザ光２１の光軸を調整して増幅チャンバ
１１２の内部に導くための、角度調整機構を備えてい
る。
【００４４】図６に、ミラーボックス５８の断面図を示
す。図６において、シードレーザ光２１は、紙面に対し
て垂直に奥側から手前に向かって入射し、光路ミラー５
４で略垂直に反射して、紙面の右側へ出射する。ミラー
ボックス５８は、光路ミラー５４を保持する光路ミラー
ホルダ５５を備えている。光路ミラーホルダ５５には、
例えば２本のマイクロメータ６０，６０が付設されてい
る。このマイクロメータ６０，６０を回転させることに
より、光路ミラー５４の角度を変更し、図６中右側へ出
射するシードレーザ光２１の光軸を調整することが可能
となっている。
【００４５】ミラーボックス５８には、回転自在の回転
ロッド６１，６１が設けられている。回転ロッド６１の
先端部は、マイナスドライバーの先端部の如くに偏平形
状になっており、マイクロメータ６０の頭部には、例え
ばマイナスの溝が設けられている。回転ロッド６１の先
端部をマイクロメータ６０の頭部のマイナス溝に嵌合さ
せて、ミラーボックス５８の外部からマイクロメータ６
０を回転させることが可能である。回転ロッド６１の外
周部には、例えば２本のＯリング溝６２，６２が設けら
れており、Ｏリング溝６２，６２に嵌合したＯリングに
より、回転ロッド６１が回転しても、ミラーボックス５
８内部の封止が、破れないようになっている。
【００４６】また、光路ミラーホルダ５５は、入射する
シードレーザ光２１に対して略垂直に摺動自在の、スラ
イダ６４上に搭載されている。スライダ６４は、棒状の
スライダロッド６５を押し引きすることによって、ミラ
ーボックス５８の外部から操作自在となっており、これ
により、光路ミラー５４をシードレーザ光２１の光軸に
対し、出没自在としている。スライダロッド６５には、
外周部にＯリング溝６２，６２が設けられており、Ｏリ
ング溝６２，６２に嵌合された図示しないＯリングによ
り、スライダロッド６５を押し引きしても封止が破れな
いようになっている。尚、図６において、ミラーボック
ス５８を封止するために設けられている他のＯリング溝
については、図示を省略する。
【００４７】ミラーボックス５８には、光路ミラー５４
の図６中手前側に、開閉自在の蓋（図示せず）が設けら
れている。光路ミラー５４をシードレーザ光２１の光軸
から外し、蓋を開けてミラーボックス５８の外部（図６
中手前側）に計測器を封止を破らないように固定するこ
とにより、シードレーザ光２１のスペクトル特性やビー
ムダイバージェンス等の、さまざまな特性を測定するこ
とが可能となっている。
【００４８】図１において、ベローズ４７Ａ，４７Ｂ，
１４７Ａ，１４７Ｂとチャンバ１２，１１２との間は、
例えば、図示しないボルトでそれぞれ固定されている。
また、ベローズ４７Ａ，４７Ｂとキャビティ板４３Ａ，
４３Ｂとの間、及びベローズ１４７Ａ，１４７Ｂとキャ
ビティ板４３Ａ，４３Ｂとの間は、例えば手締めボルト
で着脱自在の図示しないクランプにより、それぞれ固定
されている。
【００４９】そして、レール３７，３７とチャンバ１
２，１１２とを固定しているボルトを外し、チャンバ１
２，１１２を、レール３７，３７に沿って例えば図１中
下方向に引き出す（矢印５７）。このとき、前述したよ
うに、キャビティ板４３Ａ，４３Ｂにはそれぞれ切り欠
き４１，４１が設けられているため、磁気軸受４０，４
０は、キャビティ板４３Ａ，４３Ｂに接触することな
く、引き出される。このように、チャンバ１２，１１２
をレール３７，３７に沿って光軸からずらすことを、退
避させると呼ぶ。
【００５０】チャンバ１２，１１２を退避させる場合に
は、前記クランプの手締めボルトを外すことにより、ベ
ローズ４７Ａ，４７Ｂ，１４７Ａ，１４７Ｂとキャビテ
ィ板４３Ａ，４３Ｂとを分離してから行なう。これによ
り、ベローズ４７Ａ，４７Ｂ，１４７Ａ，１４７Ｂは、
チャンバ１２，１１２についたまま、引き出される。ま
た、ボルト８０を外し、高圧電源２３，２３を、図２、
図４における二点鎖線に示したように、図示しないリフ
トによって持ち上げてから、退避を行なうようにする。
【００５１】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及び増幅チャンバ１１２を互い
に平行なレール３７，３７上にそれぞれ搭載し、両方の
チャンバ１２，１１２を、水平面内で同一側に引き出せ
るようにしている。これにより、ウィンドウ１７，１９
の清掃や、電極１４，１５，１１４，１１５の交換など
のメンテナンスを行なう際に、作業員がレーザ装置１０
の一側のみから作業を行なうことが可能であり、作業員
の移動距離が短い。また、レーザ装置１０の他側に作業
員の入り込む空間を設ける必要がなく、レーザ装置１０
を壁面等に密着させて設置することも可能であるので、
レーザ装置１０の設置面積を小さくすることができる。
【００５２】次に、第２実施形態について、説明する。
図７に、第２実施形態に係るレーザ装置１０を、平面視
した構成図を示す。図７に示すように、第２実施形態に
よれば、シードレーザ装置１１と増幅器１１１とを直列
に配置している。レール３７Ａ，３７Ｂは、図７では図
示しないベースプレート上に固定されている。また、パ
ージガスボンベ４８及びパージ配管４９も省略するが、
パージガス入口５０からはパージガスが連続的に供給さ
れ、パージガス出口５１から大気中に放出される（矢印
５６）。このとき４３は、シードレーザ装置１１のフロ
ントキャビティ板と、増幅器のリアキャビティ板とを共
通化したキャビティ板である。これによって、シードレ
ーザ光２１の光軸を、増幅器１１１に精度良く合わせる
ことが可能となる。これにより、第１実施形態に比べ、
さらに設置面積が縮小される。
【００５３】次に、第３実施形態について、説明する。
図８に、第３実施形態に係るレーザ装置１０の平面視し
た構成図を、図９に図８のＣ方向から見た正面図を示
す。図８に示すように、レーザチャンバ１２と増幅チャ
ンバ１１２とは、同一のレール３７，３７の上に搭載さ
れている。そして、シードレーザ装置１１用のフロント
キャビティ板と増幅器１１１用のリアキャビティ板とを
共通化してキャビティ板４３Ｄとし、レール３７の側面
に固定している。また、シードレーザ装置１１用のリア
キャビティ板と増幅器１１１のフロントキャビティ板と
を共通化してキャビティ板４３Ｃとし、レール３７の側
面に固定している。
【００５４】レーザチャンバ１２を矢印５７方向に引き
出す場合には、まず増幅チャンバ１１２を引き出してか
ら、レーザチャンバ１２を引き出すようにする。このよ
うに、レーザチャンバ１２と増幅チャンバ１１２とを、
同一のレール３７，３７上に搭載することにより、同一
方向に引き出すことが可能となっている。
【００５５】次に、第４実施形態について、説明する。
図１０に第４実施形態に係るレーザ装置１０の正面図を
示す。図１０に示すようにレーザ装置１０は、ベースプ
レート３６を上下２段に固定したフレーム７５を備えて
いる。上段ベースプレート３６Ａにはシードレーザ装置
１１が、下段ベースプレート３６Ｂには増幅器１１１
が、それぞれ搭載されている。シードレーザ装置１１か
ら出射したシードレーザ光２１は、光路ミラー５４によ
って下方へ導かれ、増幅器１１１に入射する。レーザチ
ャンバ１２及び増幅チャンバ１１２は、いずれも図１０
中手前に引き出される。レーザチャンバ１２及び増幅チ
ャンバ１１２を、互いに上下に配置したことにより、レ
ーザ装置１０の設置面積をさらに小さくすることができ
る。
【００５６】図１１に、シードレーザ装置１１を、下段
ベースプレート３６Ｂに設置した例を示す。チャンバ１
２，１１２の上には高圧電源２３が搭載されている。図
１０、図１１に二点鎖線で示すように、シードレーザ装
置１１と増幅器１１１とのうち、大型の高圧電源２３を
用いるほうを、上段ベースプレート３６Ａに搭載するよ
うにすれば、上段ベースプレート３６Ａの高さを低くで
き、安定になる。
【００５７】図１２に、第５実施形態に係るレーザ装置
１０の正面図を示す。図１２において、上段ベースプレ
ート３６Ａ上には、図１２中紙面と垂直にレール３７，
３７が固定され、レーザチャンバ１２は、出射するシー
ドレーザ光２１の光軸が鉛直方向と略一致するように、
ローラ３８を介してレール３７，３７上に搭載されてい
る。
【００５８】また、レーザチャンバ１２は、２枚のキャ
ビティ板４３Ａとキャビティ板４３Ｂとを接続したブリ
ッジとを一体化した、コの字型のキャビティフレーム７
８を備えている。キャビティ板４３Ａ，４３Ｂには、前
記各実施形態と同様に、狭帯域化ボックス３１等の光学
部品が固定されている。キャビティフレーム７８は、キ
ャビティローラ８１により、可動となっており、位置決
めボルト８２，８２により、位置決めされている。シー
ドレーザ装置１１を下向きに出射したシードレーザ光２
１は、光路ミラー５４で反射して、増幅器１１１に入射
する。
【００５９】レーザチャンバ１２内部の主電極１４，１
５に高電圧を印加する高圧電源２３は、電源フレーム７
７に支持されている。電源フレーム７７は電源ローラ７
６を備えており、二点鎖線に示したように、高圧電源２
３を図１２中左方向に移動させることができる。退避時
には、前記コネクタ７９を外し、ローラ３８を用いて高
圧電源２３を図１２中左方向に水平移動させる。
【００６０】このように、第５実施形態においても、チ
ャンバ１２，１１２をレール３７，３７に沿って同一方
向に退避させることが可能である。そして、シードレー
ザ装置１１を縦向きに配置したことにより、狭帯域化ボ
ックス３１の重量を、キャビティフレーム７８によって
支持することができる。従って、第１実施形態のように
狭帯域化ボックス３１が片持ち支持とならずに安定に支
持され、振動などの影響を受けることが少ない。
【００６１】また、重い高圧電源２３を電源フレーム７
７で支持しており、レーザチャンバ１２に高圧電源２３
の重量がかからない。従って、レーザチャンバ１２の構
造を、簡単にすることができる。
【００６２】また上述したように、第１〜第４実施形態
によれば、高圧電源２３をリフトによって持ち上げてか
ら、レーザチャンバ１２を退避させることになり、重い
高圧電源２３を持ち上げるためには、頑丈なリフトが必
要である。これに対して本実施形態によれば、レーザチ
ャンバ１２を退避させる際に、高圧電源２３を電源フレ
ーム７７によって水平移動させるので、リフトが不要で
ある。
【００６３】図１３は、第５実施形態において、増幅器
１１１を上段ベースプレート３６Ａに搭載した例であ
る。増幅器１１１用の高圧電源２３が、シードレーザ装
置１１用の高圧電源２３より大きくなるような場合に
は、このような構成にすることにより、より重いほうの
高圧電源２３を持ち上げるためのリフトが不要となり、
構成が簡単になる。
【００６４】図１４は、第５実施形態において、シード
レーザ装置１１及び増幅器１１１を、２台とも縦に配置
した例である。これにより、高圧電源２３を持ち上げる
リフトが、まったく不要となるので、より簡単な構成が
可能である。尚、このような構成においては、下段ベー
スプレート３６Ｂ上に真空ポンプ等の補助機器を設置す
るのがよい。
【００６５】図１５に、第６実施形態に係るレーザ装置
１０の平面視構成図、図１６にその正面視構成図を示
す。図１５、図１６において、シードレーザ装置１１と
増幅器１１１とは、第２実施形態に示したように、直列
に並んでいる。シードレーザ装置１１のキャビティ板４
３Ａ，４３Ｂは、互いに平行に配置された、インバー等
の熱膨張率の非常に小さな金属で構成されたキャビティ
ロッド８３により、互いに連結されている。本実施形態
の構成では、キャビティロッド８３は例えば上部に１
本、下部に２本が配置されている。
【００６６】リアキャビティ板４３Ｂの下端部は、ベー
スプレート３６から浮いている。リアキャビティ板４３
Ｂの後下部には、高さ調整バー７１が固定されている。
高さ調整バー７１には、略鉛直方向に高さ調整ボルト６
９がねじ込まれている。この高さ調整ボルト６９のねじ
込み量を変えることにより、レーザチャンバ１２後部の
高さを変更し、シードレーザ光２１の光軸の、鉛直面内
における方向を調整することができる。
【００６７】また、ベースプレート３６には、左右調整
ボルト７０がねじ込まれた、左右調整バー７２が固定さ
れている。左右調整ボルト７０は、先端部が高さ調整バ
ー７１に当接しており、左右調整ボルト７０のねじ込み
量を変えることにより、レーザチャンバ１２後部を光軸
に対して移動し、シードレーザ光２１の光軸の、水平面
内における方向を調整することができる。
【００６８】フロントキャビティ板４３Ａの前下部に
は、球面ブッシュ７３が固定されている。球面ブッシュ
７３を嵌合するハウジング７４は、ベースプレート３６
に固定されており、前記調整ボルト６９，７０を動かし
た際に、レーザチャンバ１２は、この球面ブッシュ７３
を中心として回動する。これにより、増幅チャンバ１１
２に対してシードレーザ光２１の光軸を調整し、シード
レーザ光２１を増幅チャンバ１１２内部で好適に増幅す
ることが可能である。
【００６９】以上説明したように、本発明によれば、注
入同期式のレーザ装置１０において、シードレーザ装置
１１及び増幅器１１１のチャンバ１２，１１２を、同一
方向へ引き出せるようにしている。これにより、メンテ
ナンス時に作業員が移動する必要がなく、メンテナンス
が省力化される。さらに、レーザ装置１０を設置する設
置面積が小さくなり、機器のコンパクト化に繋がる。
【００７０】尚、上記の説明は、注入同期式のレーザ装
置１０を例にとって行なったが、凸面鏡６６及び有孔凹
面鏡６８を備えない、ＭＯＰＡ式のレーザ装置１０であ
っても、まったく同様である。また、グレーティング３
３によってシードレーザ光２１を狭帯域化する例につい
て説明したが、エタロンによって狭帯域化する場合や、
分散プリズムによってシングルライン化する場合につい
ても、同様である。さらに、フッ素分子レーザ装置１０
を例にとって行なったが、ＫｒＦやＡｒＦレーザ装置等
の、エキシマレーザ装置でも同様に応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る注入同期式フッ素分子レー
ザ装置の平面図。
【図２】第１実施形態に係るシードレーザ装置の正面
図。
【図３】第１実施形態に係るリアキャビティ板の構成
図。
【図４】第１実施形態に係る増幅器の正面図。
【図５】第１実施形態に係る増幅器を平面視した説明
図。
【図６】第１実施形態に係るミラーボックスの構造図。
【図７】第２実施形態に係るレーザ装置の平面図。
【図８】第３実施形態に係るレーザ装置の平面構成図。
【図９】第３実施形態に係るレーザ装置の正面図。
【図１０】第４実施形態に係るレーザ装置の正面図。
【図１１】第４実施形態に係るレーザ装置の正面図。
【図１２】第５実施形態に係るレーザ装置の正面図。
【図１３】第５実施形態に係るレーザ装置の正面図。
【図１４】第５実施形態に係るレーザ装置の正面図。
【図１５】第６実施形態に係るレーザ装置の平面図。
【図１６】第６実施形態に係るレーザ装置の正面図。
【図１７】従来技術に係るレーザ装置の構成図。
【符号の説明】
１０：注入同期型フッ素分子レーザ装置、１１：シード
レーザ装置、１２：レーザチャンバ、１４：主電極、１
５：主電極、１６：フロントミラー、１７：フロントウ
ィンドウ、１９：リアウィンドウ、２１：シードレーザ
光、２２：ビームスプリッタ、２３：高圧電源、３１：
狭帯域化ボックス、３２：プリズム、３３：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：ミラーホルダ、４０：磁気
軸受、４１：切り欠き、４３：キャビティ板、４４：光
通過孔、４６：ウィンドウホルダ、４７：ベローズ、４
８：パージガスボンベ、４９：パージ配管、５０：パー
ジガス入口、５１：パージガス出口、５２：光路カバ
ー、５３：光路空間、５４：光路ミラー、５５：光路ミ
ラーホルダ、５８：ミラーボックス、５９：モニタ装
置、６０：マイクロメータ、６１：回転ロッド、６２：
Ｏリング溝、６４：スライダ、６５：スライダロッド、
６６：凸面鏡、６７：光導入孔、６８：有孔凹面鏡、６
９：高さ調整ボルト、７０：左右調整ボルト、７１：高
さ調整バー、７２：左右調整バー、７３：球面ブッシ
ュ、７４：ハウジング、７５：フレーム、７６：電源ロ
ーラ、７７：電源フレーム、７８：キャビティフレー
ム、７９：コネクタ、８０：ボルト、８１：キャビティ
ローラ、８２：位置決めボルト、８３：キャビティロッ
ド、１１１：増幅器、１１２：増幅チャンバ、１２１：
増幅レーザ光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 理 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） 5F071 AA06 EE04 JJ10 5F072 AA06 JJ12 JJ20 KK24 MM11

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 注入同期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装
    置において、 レーザチャンバ(12)内部でレーザガスを励起し、シード
    レーザ光(21)を発振するシードレーザ装置(11)と、 増幅チャンバ(112)内部でレーザガスを励起し、シード
    レーザ光(21)のパルスエネルギーを増幅する増幅器(11
    1)とを備え、 前記レーザチャンバ(12)と増幅チャンバ(112)とに対
    し、作業員が同一側よりメンテナンス可能なことを特徴
    とする注入同期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  2. 【請求項２】 注入同期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装
    置において、 レーザチャンバ(12)内部でレーザガスを励起し、シード
    レーザ光(21)を発振するシードレーザ装置(11)と、 増幅チャンバ(112)内部でレーザガスを励起し、シード
    レーザ光(21)のパルスエネルギーを増幅する増幅器(11
    1)とを備え、 前記レーザチャンバ(12)と増幅チャンバ(112)とを、シ
    ードレーザ光(21)の光軸に対して同一側に退避可能とし
    たことを特徴とする注入同期式又はＭＯＰＡ式ガスレー
    ザ装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の注入同期式又はＭＯＰＡ
    式ガスレーザ装置において、 前記レーザチャンバ(12)及び増幅チャンバ(112)が、そ
    れぞれレール(37,37)上に搭載され、 レーザチャンバ(12)及び増幅チャンバ(112)をレール(3
    7,37)に沿って退避させることを特徴とする、注入同期
    式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の注入同期式又はＭＯＰＡ
    式ガスレーザ装置において、 前記レーザチャンバ(12)及び増幅チャンバ(112)が、そ
    れぞれ回転自在のローラ(38)を介してレール(37,37)上
    に搭載されていることを特徴とする、注入同期式又はＭ
    ＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４のいずれかに記載の注入
    同期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置において、 前記レール(37,37)が、シードレーザ光(21)の光軸に対
    して略垂直に設置されたことを特徴とする、注入同期式
    又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  6. 【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載の注入同
    期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置において、 レーザチャンバ(12)及び増幅チャンバ(112)が、同一の
    レール(37,37)上に搭載されていることを特徴とする、
    注入同期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  7. 【請求項７】 請求項３〜５のいずれかに記載の注入同
    期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置において、 前記レーザチャンバ(12)と増幅チャンバ(112)とが、互
    いに上下に配置されていることを特徴とする、注入同期
    式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  8. 【請求項８】 請求項３〜５のいずれかに記載の注入同
    期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置において、 前記レーザチャンバ(12)及び増幅チャンバ(112)のうち
    少なくとも一方が、出射するレーザ光(21,121)が鉛直方
    向に向くように配置されていることを特徴とする、注入
    同期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の注入同
    期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置において、 シードレーザ光(21)が通過する光路空間(53)を覆う光路
    カバー(52)と、 光路空間(53)内部に低反応性の清浄なパージガスを充満
    させるパージ機構とを備えたことを特徴とする、注入同
    期式又はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の注入同期式又はＭＯ
    ＰＡ式ガスレーザ装置において、 前記シードレーザ光(21)の光軸を調整する光軸調整手段
    を備えたことを特徴とする、注入同期式又はＭＯＰＡ式
    ガスレーザ装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の注入同期式又はＭ
    ＯＰＡ式ガスレーザ装置において、 前記光軸調整手段が、シードレーザ光(21)を反射する光
    路ミラー(54)であることを特徴とする、注入同期式又は
    ＭＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の注入同期式又はＭ
    ＯＰＡ式ガスレーザ装置において、 前記光路ミラー(54)の角度を光路空間(53)外部から操作
    する操作手段(61)と、 操作時に光路空間(53)内部に外気が混入しないような封
    止手段(62)とを備えたことを特徴とする、注入同期式又
    はＭＯＰＡ式ガスレーザ装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の注入同期式又はＭ
    ＯＰＡ式ガスレーザ装置において、 前記光軸調整手段が、レーザチャンバ(12)の共振器を固
    定するキャビティ板(43A,43B)を移動させる移動手段(6
    9,70)であることを特徴とする、注入同期式又はＭＯＰ
    Ａ式ガスレーザ装置。
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