JP2662963B2 - 狭帯域レーザ装置 - Google Patents

狭帯域レーザ装置

Info

Publication number
JP2662963B2
JP2662963B2 JP62331787A JP33178787A JP2662963B2 JP 2662963 B2 JP2662963 B2 JP 2662963B2 JP 62331787 A JP62331787 A JP 62331787A JP 33178787 A JP33178787 A JP 33178787A JP 2662963 B2 JP2662963 B2 JP 2662963B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
front mirror
narrow
reflection surface
laser device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62331787A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01173680A (ja
Inventor
理 若林
雅彦 小若
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=18247633&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2662963(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP62331787A priority Critical patent/JP2662963B2/ja
Publication of JPH01173680A publication Critical patent/JPH01173680A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2662963B2 publication Critical patent/JP2662963B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/081Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
    • H01S3/082Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、狭帯域レーザ装置に関し、特に縮小投影露
光装置の光源として用いるエキシマレーザ装置に関する
ものである。 〔従来の技術〕 エキシマレーザ光は、例えばKrFレーザ光ではその波
長が248.4nmと短いこと、同じ解像度なら水銀ランプの
g線やi線に比べて焦点深度が深いこと、レンズの開口
数が小さくてすみ、露光領域を大きくできること、大き
なパワーが得られること、等の利点から半導体製造用の
縮小投影露光装置の光源として多用されるようになって
きている。 ところが、エキシマレーザ光はその波長が短いため、
この波長を透過する材料が石英,CaF2およびMgF2しかな
く、均一性および加工精度の点でレンズ素材としては石
英しか用いることができない。このため、色収差補正を
した縮小投影レンズの設計が不可能となる。したがっ
て、この色収差が無視し得る程度まで狭帯域化する必要
がある。 そこで、レーザチャンバ内で発生させたエキシマレー
ザ光をレーザチャンバの両側に配置したリアミラーとフ
ロントミラーにより共振させ、さらにその共振回路中に
配置した波長選択素子により狭帯域化する構造のエキシ
マレーザ装置が縮小投影露光装置の光源として用いられ
ている。 この場合、フロントミラーの反射率を高くすると、共
振回路中におけるレーザビームの折り返し数が多くな
り、光強度の高い波長でパワーが集中するため、波長選
択素子の設計値よりも線幅を狭くすることができる。し
かし、レーザパワーが減少してしまうという矛盾が生じ
る。従って、適切な線幅とレーザパワーを得るために
は、フロントミラーの反射率の適当な範囲が存在する。
この反射率Rの範囲は1≦R≦49%であることが本発明
等の実験によって判明している。 ここで、エキシマレーザの光学部品として用いられて
いる合成石英,CaF2,MgF2等はコーティング無しのもので
片面約4%の表面反射率が得られる。従って、上記材料
でフロントミラーを構成し、かつ両面をコーティングし
なければ、両面で4%ずつ合計約8%の反射率が得ら
れ、上記の1≦R≦49%の条件に合うフロントミラーと
して使用することができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記のように片面ずつ約4%の反射率を有
するフロントミラーをそのまま組込んだ場合、このフロ
ントミラーの2つの反射面間での干渉が起り、第5図の
スペクトル図に示すように発振波長のピークが多数現わ
れ、これを狭帯域化したとしても第6図のスペクトル図
に示すような波形となった。しかも、この場合の発振波
長のピークは極めて近接しているために、通常使用され
ている分光装置では識別することが困難である。このた
め、分光装置の検出結果によって発振波長を制御するよ
うに構成したとしても、その結果得られる波長は不安定
となり、安定した波長のエキシマレーザ光が得られない
という問題がある。 本発明の目的は、安定した発振出力が得られる狭帯域
レーザ装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、本発明は、 レーザ発振器と、 該レーザ発振器内部で発生したレーザ光の一部を該レ
ーザ発振器内部へ戻し、残りを外部へ透過させるフロン
トミラーと、 該レーザ発振器内部で発生したレーザ光から所望の波
長のレーザ光を選択する波長選択素子と を具備する狭帯域レーザ装置において、 前記フロントミラーは、 前記レーザ発振器内部に向かう面と前記外部に向かう
面との2つの面のうちいずれか1方を部分反射面から構
成し、他方を無反射面から構成したことを特徴とする。 ここで、前記無反射面は、 前記部分反射面に対して所定の角度傾斜しているよう
に構成することができる。 また、前記部分反射面の反射率は、 1パーセントから49パーセントの範囲内に設定される
ように構成することができる。 また、本発明は、 レーザ発振器と、 該レーザ発振器内部で発生したレーザ光の一部を該レ
ーザ発振器内部へ戻し、残りを外部へ透過させるフロン
トミラーと、 該レーザ発振器内部で発生したレーザ光から所望の波
長のレーザ光を選択する波長選択素子と を具備する狭帯域レーザ装置において、 前記フロントミラーは、 前記レーザ光が透過する対向する2つの面が非平行に
形成されるとともに、前記2つの面の一方が部分反射面
から構成され、他方が無反射面から構成され、かつ前記
部分反射面が前記レーザ光の光軸に直交して配置される
ことを特徴とする。 〔作用〕 本発明においては、フロントミラーのレーザ発振器内
部に向かう面と外部に向かう面との2つの面のうちいず
れか1方を部分反射面から構成し、他方を無反射面から
構成する。これにより上記2つの面での干渉を防止する
ことができる。 また、上記構成において、上記無反射面を部分反射面
に対して所定の角度傾斜しているように構成することに
より、上記無反射面でレーザ光の若干の反射が生じたと
しても、この反射光は、上記部分反射面での反射光と異
なる方向に進むので、上記干渉は更に少なくなる。 また、上記構成において、部分反射面の反射率を、1
パーセントから49パーセントの範囲内に設定すること
で、出力レーザ光のレーザパワーを減少させることなく
狭帯域化が可能になる。 また、本発明においては、フロントミラーのレーザ光
が透過する対向する2つの面を非平行にするとともに、
この2つの面の一方を部分反射面から構成し、他方を無
反射面から構成し、かつ部分反射面をレーザ光の光軸に
直交して配置する。 この構成によっても、出力レーザ光のレーザパワーを
減少させることなく狭帯域化が可能になる。 (実施例) 第1図は本発明の一実施例を示す構成図であり、レー
ザチャンバ1内で発生されたエキシマレーザ光は、ウィ
ンドウ2,3を介してレーザチャンバ1の両側に配置され
たリアミラー4とフロントミラー5により共振し、この
共振回路中のレーザチャンバ1とリアミラー4との間に
挿入された波長選択素子6によって狭帯域化された後、
フロントミラー5から出射される。 ここで、リアミラー4は反射率RがR≧99%の全面反
射のミラーで構成されている。また、フロントミラー5
はレーザチャンバ側の面Bの反射率Rが1≦R≦49%の
部分反射、その反対の面Aが無反射面のミラーで構成さ
れ、しかもA面はレーザビーム断面に対して所定角度の
傾斜を有している。 従って、フロントミラー5のB面側から入射したレー
ザビームは透過し、B面側に戻ることはない。すなわ
ち、フロントミラー5のA面とB面との間での干渉は生
じなくなる。しかも、A面がビーム断面に対して傾斜し
ているために、A面が若干の反射が生じたとしてもその
反射光がウィンドウ2を介してレーザチャンバ1内に戻
ることはない。これによって、フロントラー5のA面と
B面での干渉をほぼ完全になくすことができ、第2図の
スペクトル図に示すような発振波長とすることができ、
これをさらに狭帯域化することによって第3図に示すよ
うに1つのピークの発振波長に絞ることが可能になる。 なお、フロントミラー5のA面に設けた傾斜は精度を
上げるために設けたものであり、A面を無反射面とする
だけでもB面との間の干渉を防止できることは言うまで
もない。また、ウィンドウ2,3についてもレーザガスと
接触しない面を無反射面とし、かつ傾斜を付けることに
より、このウィンドウ2,3の両面で生じる不要な干渉を
防止し、さらに良好なスペクトル分布の波長を得ること
ができる。なお、このウィンドウ2,3はレーザガスを隔
離するものであるため、レーザガス中のF2に耐え得るフ
ッ化物(CaF2,MgF2)の材料が用いられる。 さらに、波長選択素子6はファブリペロ−エタロンを
2枚重ね合せたもので構成されるが、この波長選択素子
6においても反射が不要な面は無反射面としたり、傾斜
を付けることにより、さらに効率良く必要とする狭帯域
エキシマレーザ光を得ることができる。 一方、フロントミラー5は第4図の他の実施例に示す
ように第1図のウィンドウ2を兼用させるように構成し
てもよい。この場合、反射面は汚れる心配のない外側に
配置するのが望ましい。 〔発明の効果〕 以上のように本発明においては、フロントミラー片面
は無反射面としたため、フロントミラーの両面間で生じ
ていた干渉を防ぐことができる。この結果、発振波長の
ピークを安定的に絞ることが可能となり、投影露光装置
においてはその解像力をさらに向上させることができる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は実施
例における中程度に狭帯域化したときの発振波長スペク
トルを示すスペクトル図、第3図は所望の幅に狭帯域化
した後の発振波長スペクトルを示すスペクトル図、第4
図は本発明の他の実施例を示す構成図、第5図は従来装
置における中程度に狭帯域化したときの発振波長スペク
トルを示すスペクトル図、第6図は従来装置における所
望の幅に狭帯域化した後の発振波長スペクトルを示すス
ペクトル図である。 1……レーザチャンバ、2,3……ウィンドウ、4……リ
アミラー、5……フロントミラー、6……波長選択素
子。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.レーザ発振器と、 該レーザ発振器内部で発生したレーザ光の一部を該レー
    ザ発振器内部へ戻し、残りを外部へ透過させるフロント
    ミラーと、 該レーザ発振器内部で発生したレーザ光から所望の波長
    のレーザ光を選択する波長選択素子と を具備する狭帯域レーザ装置において、 前記フロントミラーは、 前記レーザ発振器内部に向かう面と前記外部に向かう面
    との2つの面のうちいずれか1方を部分反射面から構成
    し、他方を無反射面から構成したことを特徴とする狭帯
    域レーザ装置。 2.前記無反射面は、 前記部分反射面に対して所定の角度傾斜していることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の狭帯域レーザ装
    置。 3.前記部分反射面の反射率は、 1パーセントから49パーセントの範囲内に設定されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載
    の狭帯域レーザ装置。 4.レーザ発振器と、 該レーザ発振器内部で発生したレーザ光の一部を該レー
    ザ発振器内部へ戻し、残りを外部へ透過させるフロント
    ミラーと、 該レーザ発振器内部で発生したレーザ光から所望の波長
    のレーザ光を選択する波長選択素子と を具備する狭帯域レーザ装置において、 前記フロントミラーは、 前記レーザ光が透過する対向する2つの面が非平行に形
    成されるとともに、前記2つの面の一方が部分反射面か
    ら構成され、他方が無反射面から構成され、かつ前記部
    分反射面が前記レーザ光の光軸に直交して配置されるこ
    とを特徴とする狭帯域レーザ装置。
JP62331787A 1987-12-26 1987-12-26 狭帯域レーザ装置 Expired - Lifetime JP2662963B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62331787A JP2662963B2 (ja) 1987-12-26 1987-12-26 狭帯域レーザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62331787A JP2662963B2 (ja) 1987-12-26 1987-12-26 狭帯域レーザ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01173680A JPH01173680A (ja) 1989-07-10
JP2662963B2 true JP2662963B2 (ja) 1997-10-15

Family

ID=18247633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62331787A Expired - Lifetime JP2662963B2 (ja) 1987-12-26 1987-12-26 狭帯域レーザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2662963B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7262217B2 (ja) * 2018-12-17 2023-04-21 住友重機械工業株式会社 光共振器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05829Y2 (ja) * 1986-03-25 1993-01-11

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01173680A (ja) 1989-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6101211A (en) Narrow-band laser apparatus
US4829536A (en) Multi-mode narrow-band oscillation excimer laser
JP4068566B2 (ja) 特に波長可変レーザのための再帰反射デバイス
US5852627A (en) Laser with line narrowing output coupler
US4856018A (en) Light source for reduced projection
KR20010023805A (ko) 더블 듀티 격자를 갖춘 라인 내로우잉 디바이스
US6181724B1 (en) Narrow-band oscillation excimer laser and optics thereof
JP2662963B2 (ja) 狭帯域レーザ装置
US6795473B1 (en) Narrow band excimer laser with a prism-grating as line-narrowing optical element
EP0911924B1 (en) External cavity laser type light source
CA2010084C (en) Laser device
JPH0834327B2 (ja) マルチモ−ド狭帯域発振エキシマレ−ザ
JPH03173486A (ja) 狭帯域化レーザ装置
JPS62211977A (ja) 狭帯域発振エキシマレ−ザ
JP2531700B2 (ja) 色素レ―ザ発振器
RU2177196C1 (ru) Неустойчивый резонатор
RU1805523C (ru) Селективный оптический резонатор
RU1790796C (ru) Лазерный резонатор
JPH06252489A (ja) 外部共振器レーザ
JP2931116B2 (ja) 波長可変レーザ装置
JP2001044550A (ja) 超狭帯域化レーザ装置
JPH02218186A (ja) レーザ発振装置
JPH06138507A (ja) 高調波発生装置
JPH0384981A (ja) 狭帯域発振レーザ装置
JPH05102584A (ja) 狭帯域化レーザ発振装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620

Year of fee payment: 11