JP2013165300A - 2ステージレーザ装置および2ステージレーザ装置に適用される調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルをビームプロファイラ401で計測する。計測結果に基づいて、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調整手段300(平凸シリンドリカルレンズおよび平凸シリンドリカルレンズの回転機構)によって行う。
【選択図】図5
Description
発振段レーザ装置および増幅段レーザ装置は、共にレーザガスが封入されかつ一対の対向する放電電極が設けられたレーザチャンバを有する。発振段レーザ装置のレーザチャンバ(以下、発振段チャンバという)の放電電極間で放電が生ずると、レーザガスが励起され励起状態に遷移し、更に、この励起状態から基底状態に遷移する際に光が発生する。この光のエネルギーがある程度増幅されると、発振段レーザ装置から注入光としてのレーザ光が出力される。出力された注入光は、増幅段レーザ装置のレーザチャンバ(以下、増幅段チャンバという)に注入される。増幅段チャンバの放電電極間で放電が生ずると、注入された注入光のエネルギーが放電部で増幅された後、2ステージレーザ装置のレーザ光として、増幅段レーザ装置から出力される。
発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置において、
発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させて、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を一致させる調整手段が備えられたこと
を特徴とする。
発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする。
調整手段は、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最も安定化するように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする。
2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大になるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする。
2ステージレーザ装置のレーザ出力が最も安定化し、かつレーザ出力が最大になるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする。
発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルを計測する計測手段が設けられ、計測手段の計測結果に基づいて、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする。
2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきを計測する計測手段が設けられ、
計測手段の計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきが最小となるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする。
2ステージレーザ装置のレーザ出力を計測する計測手段が設けられ、
計測手段の計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大となるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする。
2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきおよび2ステージレーザ装置のレーザ出力を計測する計測手段が設けられ、
計測手段の計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきが最小となり、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大となるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする。
調整手段は、発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置の間の光軸上に設けられた回転自在の光学機器であること
を特徴とする。
調整手段は、発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置の少なくとも一方のレーザチャンバを光軸周りに回転させる手段であること
を特徴とする。
光学機器は、平凸レンズを含むこと
を特徴とする。
発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルを計測するステップと、
計測結果に基づいて、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法であることを特徴とする。
発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
増幅段レーザ装置の稼動を停止させた状態で発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルを計測するとともに、発振段レーザ装置の稼動を停止させた状態で増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルを計測するステップと、
計測結果に基づいて、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと、
調整後に2ステージレーザ装置を稼動させるステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法であることを特徴とする。
発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきを計測するステップと、
計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきが最小となるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法であることを特徴とする。
発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
2ステージレーザ装置のレーザ出力を計測するステップと、
計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大となるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法であることを特徴とする。
発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきおよびレーザ出力を計測するステップと、
計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきが最小となり、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大となるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法であることを特徴とする。
本発明によれば、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させて、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を一致させる調整を行うようにしたので、2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきが少なくなり、より高いレーザ出力安定性が得られるとともに、より高いレーザ出力が得られる。
図5は、第1実施例の装置構成例を示す図で、MOPO方式の2ステージレーザ装置の構成例を斜視図にて示している。
出力結合ミラー120を透過したレーザビームは、高反射ミラー11で反射され、平凸シリンドリカルレンズ301に入射され、平凸シリンドリカルレンズ301を透過する。平凸シリンドリカルレンズ301を透過したレーザビームは、更に平凸シリンドリカルレンズ302に入射され、平凸シリンドリカルレンズ302を透過する。平凸シリンドリカルレンズ302を透過したレーザビームは、高反射ミラー12で反射され、増幅段レーザ装置200のリアミラー210に入射される。ここで、発振段レーザ装置100の出力結合ミラー120から、増幅段レーザ装置200のリアミラー210までの距離が1m以下の場合には、リアミラー210に入射されるビームの広がり角度は、出力結合ミラー120から出射された時の広がり角度と同じになる。
このようにMOPO方式の2ステージレーザ1では、増幅段レーザ装置200側に光共振器が配置されているため、増幅の効果が非常に高くなる。
調整時には、出力結合ミラー220を透過したレーザビームは、ビームプロファイラ401に入射される。なお、ビームプロファイラ401は、調整後、2ステージレーザ装置1を稼動させる際には取り外される。ビームプロファイラ401が取り外され2ステージレーザ装置1を稼動させるときには、出力結合ミラー220を透過したレーザビームは、外部の露光装置に導かれる。
まず、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルをビームプロファイラ401で計測する。
つぎに計測結果に基づいて、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調整手段300(平凸シリンドリカルレンズおよび平凸シリンドリカルレンズの回転機構)によって行う(図6参照)。
増幅段レーザ装置200の稼動を停止させた状態で発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルをビームプロファイラ401で計測するとともに、発振段レーザ装置100の稼動を停止させた状態で増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルをビームプロファイラ401で計測する。
計測結果に基づいて、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調製手段300(平凸シリンドリカルレンズおよび平凸シリンドリカルレンズの回転機構)によって行う(図6参照)。
調整後に2ステージレーザ装置1を稼動させる。たとえば、2ステージレーザ装置1から出射された出力レーザが露光装置に入射され、露光が行われる。
第1実施例によれば、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルを計測し、この計測結果に基づいて、光学機器を回転させて、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、調整するようにしたので、2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきが少なくなり、より高いレーザ出力安定性、より高いレーザ出力が得られる。
図11は、第2実施例の装置構成例を示す図で、MOPO方式の2ステージレーザ装置の構成例を斜視図にて示している。以下では、第1実施例と共通する部分については説明を省略する。
2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきを計測する。
計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきが最小となるように、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調整手段300(平凸シリンドリカルレンズおよび平凸シリンドリカルレンズの回転機構)により行う。
1が稼動中に行ってもよい。
第2実施例では、2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきを計測し、計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきが最小となるように、光学機器を回転させるようにしたので、2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきが少なくなり、より高いレーザ出力安定性が得られる。
以下では、第1実施例、第2実施例と共通する部分については説明を省略する。
2ステージレーザ装置1のレーザ出力を計測する。
計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置1のレーザ出力が最大となるように、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調整手段300(平凸シリンドリカルレンズおよび平凸シリンドリカルレンズの回転機構)
により行う。
1が稼動中に行ってもよい。
第3実施例では、2ステージレーザ装置1のレーザ出力を計測し、計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置1のレーザ出力が最大となるように、光学機器を回転させるようにしたので、2ステージレーザ装置1で、より高いレーザ出力が得られる。
施例)
以下では、第1実施例、第2実施例、第3実施例と共通する部分については説明を省略する。
2ステージレーザ装置1のレーザ出力およびレーザ出力のばらつきを計測する。
計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置1のレーザ出力が最大となるように、かつ2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきが最小となるように、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調整手段300(平凸シリンドリカルレンズおよび平凸シリンドリカルレンズの回転機構)により行う。
1が稼動中に行ってもよい。
第4実施例では、2ステージレーザ装置1のレーザ出力およびレーザ出力のばらつきを計測し、計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置1のレーザ出力が最大となるように、かつ2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきが最小となるように、光学機器を回転させるようにしたので、2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきが少なくなり、より高いレーザ出力安定性、より高いレーザ出力が得られる。
発振段チャンバ101を回転させる場合について説明する。
まず、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルをビームプロファイラ401で計測する。
つぎに計測結果に基づいて、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調整手段300(発振段チャンバ101の回転機構310)によって行う。
つぎに、増幅段チャンバ201を回転させる場合について説明する。
まず、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルをビームプロファイラ401で計測する。
つぎに計測結果に基づいて、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調整手段300(増幅段チャンバ201の回転機構310)によって行う。
第5実施例と同様に発振段チャンバ101を回転するとともに、第6実施例と同様に増幅段チャンバ201を回転する調整を複合して行う実施も可能である。
まず、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルをビームプロファイラ401で計測する。
つぎに計測結果に基づいて、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面および増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調整手段300(発振段チャンバ101および増幅段チャンバ201の回転機構310)によって行う。
第5実施例、第6実施例、第7実施例によれば、レーザチャンバ(発振段チャンバ101または/および増幅段チャンバ201)を回転する調整を行うことで、レーザビームの断面を回転させるようにしたので、2ステージレーザ装置1のレーザ出力のばらつきが少なくなり、より高いレーザ出力安定性、より高いレーザ出力が得られる。
図17は、第8実施例の装置構成例を示す図で、MOPO方式の2ステージレーザ装置の構成例を斜視図にて示している。以下では、第1実施例と共通する部分については説明を省略する。
これにより図2で説明したように、注入光と増幅段光の両レーザビーム断面の相対回転角差θがなくなり高出力かつ高安定な発振が実現される。
まず、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルをビームプロファイラ401で計測する。
つぎに計測結果に基づいて、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置200で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置100で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を調整手段300(スリット320およびスリット320の回転機構)によって行う。
100 発振段レーザ装置、
200 増幅段レーザ装置、
101 発振段チャンバ、
201 増幅段チャンバ、
300 調整手段、
400 計測手段
Claims (17)
- 発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置において、
発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させて、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を一致させる調整手段が備えられたこと
を特徴とする2ステージレーザ装置。 - 発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする請求項1記載の2ステージレーザ装置。 - 調整手段は、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最も安定化するように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする請求項1記載の2ステージレーザ装置。 - 2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大になるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする請求項1記載の2ステージレーザ装置。 - 2ステージレーザ装置のレーザ出力が最も安定化し、かつレーザ出力が最大になるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする請求項1記載の2ステージレーザ装置。 - 発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルを計測する計測手段が設けられ、
計測手段の計測結果に基づいて、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする請求項1または2記載の2ステージレーザ装置。 - 2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきを計測する計測手段が設けられ、
計測手段の計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきが最小となるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする請求項1または3または5記載の2ステージレーザ装置。 - 2ステージレーザ装置のレーザ出力を計測する計測手段が設けられ、
計測手段の計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大となるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする請求項1または4または5記載の2ステージレーザ装置。 - 2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきおよび2ステージレーザ装置のレーザ出力を計測する計測手段が設けられ、
計測手段の計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきが最小となり、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大となるように、調整手段が手動にて調整または自動制御されること
を特徴とする請求項1または3または4または5記載の2ステージレーザ装置。 - 調整手段は、発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置の間の光軸上に設けられた回転自在の光学機器であること
を特徴とする請求項1記載の2ステージレーザ装置。 - 調整手段は、発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置の少なくとも一方のレーザチャンバを光軸周りに回転させる手段であること
を特徴とする請求項1記載の2ステージレーザ装置。 - 光学機器は、平凸レンズを含むこと
を特徴とする請求項10記載の2ステージレーザ装置。 - 発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルおよび増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルを計測するステップと、
計測結果に基づいて、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法。 - 発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
増幅段レーザ装置の稼動を停止させた状態で発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルを計測するとともに、発振段レーザ装置の稼動を停止させた状態で増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面プロファイルを計測するステップと、
計測結果に基づいて、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面と増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面のずれがなくなるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと、
調整後に2ステージレーザ装置を稼動させるステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法。 - 発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきを計測するステップと、
計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきが最小となるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法。 - 発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
2ステージレーザ装置のレーザ出力を計測するステップと、
計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大となるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法。 - 発振段レーザ装置と増幅段レーザ装置が備えられた2ステージレーザ装置に適用される調整方法であって、
2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきおよびレーザ出力を計測するステップと、
計測結果に基づいて、2ステージレーザ装置のレーザ出力のばらつきが最小となり、2ステージレーザ装置のレーザ出力が最大となるように、発振段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面または/および増幅段レーザ装置で放電励起されるレーザビームの断面を光軸周りに回転させる調整を行うステップと
を含む2ステージレーザ装置に適用される調整方法。
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