JP2738796B2 - パルスレーザ装置 - Google Patents

パルスレーザ装置

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JP2738796B2
JP2738796B2 JP4291016A JP29101692A JP2738796B2 JP 2738796 B2 JP2738796 B2 JP 2738796B2 JP 4291016 A JP4291016 A JP 4291016A JP 29101692 A JP29101692 A JP 29101692A JP 2738796 B2 JP2738796 B2 JP 2738796B2
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靖史 南谷
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パルスレーザ装置に
関し、特にその出力を一定に保つことができるパルスレ
ーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は例えば特開平１−２５１７７１号
公報に示されたパルスレーザ装置を示すブロック図であ
る。図において、１はレーザ光を励起する放電部を有す
るレーザチャンバ、２はレーザ光を発振させるための後
部全反射鏡としてのリアミラー、３はレーザ光を発振さ
せるための前部部分反射鏡としてのフロントミラー、４
はこのフロントミラー３を通過したレーザ光の一部を取
り出すためのビームスプリッタ、５はこのビームスプリ
ッタ４で反射されたレーザ光のパワーを測定するための
パワーモニタである。
【０００３】６はパワーモニタ５で得られたレーザ光の
パワーの測定データを演算するためのＣＰＵ（中央処理
装置）、７は後述される図８に示すようなフローチャー
トで表されるプログラム等を格納しているＲＯＭ、８は
ＣＰＵ６で処理される情報等を読み書きするためのＲＡ
Ｍ、９はＣＰＵ６から供給される制御信号に基いてレー
ザチャンバ１にレーザ発光用の駆動パルスを供給するレ
ーザ励起強度可変手段としてのレーザ電源、１０はパワ
ーモニタ５、ＣＰＵ６、ＲＯＭ７、ＲＡＭ８、レーザ電
源９からなるパワー制御系である。なお、ビームスプリ
ッタ４及びパワーモニタ５はエネルギー検出手段を構成
する。
【０００４】次に動作について説明する。レーザ電源７
からの充電電圧によりレーザチャンバ１のコンデンサ
（図示せず）は充電され、しかる後放電する。放電によ
り発生したレーザ光はリアミラー２及びフロントミラー
３間で反射を繰り返しながら増幅され、フロントミラー
３から放出される。このレーザ光はビームスプリッタ４
により一部が抜き取られ、パワーモニタ５に供給され
る。パワーモニタ５はレーザ光のエネルギー値を測定
し、その測定結果をＣＰＵ６に供給する。
【０００５】ＣＰＵ６はパワーモニタ５からの測定結果
とＲＡＭ７に予め設定されている目的のレーザ光エネル
ギー値と比較し、その比較結果に基いてレーザ電源９に
対してレーザチャンバ１のコンデンサを充電するための
充電電圧指令値を供給する。レーザ電源９はその充電電
圧指令値に基いて対応する充電電圧をレーザチャンバ１
に供給し、そのコンデンサに対する充電を行う。
【０００６】更に、この従来装置の動作を図８〜図１０
を参照して説明する。まず、ステップＳ１において、Ｃ
ＰＵ６は下記の（１）式又は（２）式を使用して充電電
圧指令値を演算する。
【０００７】 Ｖn＝Ｖn-1＋α（ＰＭ−Ｐn-1） …（１）
【０００８】
【０００９】ここで、ｎは発振回数の総数、Ｖｎはレー
ザ源９にＣＰＵ６より出力される充電電圧指令値、Ｖ
n-1は前回の発振の充電電圧指令値、αはレーザの特性
に依存する出力補正係数、ＰＭは目標エネルギー設定
値、Ｐn-1，Ｐi-1は前回又は前回までの発振の出力エネ
ルギー測定値、ｋは任意の自然数である。
【００１０】このＣＰＵ６で演算された充電電圧指令値
はレーザ源９に供給され、ステップＳ２において、レー
ザ源９は入力された充電電圧指令値に対応した充電電圧
をレーザチャンバ１に供給し、そのコンデンサを充電
し、しかる後このコンデンサは放電される。
【００１１】ステップＳ３において、レーザチャンバ１
はレーザ光を発生し、このレーザ光はビームスプリッタ
４を介してパワーモニタ５に供給される。パワーモニタ
５は、ステップＳ４において、レーザ光のエネルギーを
測定し、この測定されたエネルギー値はＣＰＵ６に供給
され、ＣＰＵ６は、ステップＳ５において、入力された
エネルギー値をＲＡＭ８に格納する。
【００１２】図９は従来装置における連続発振中と発振
開始時の処理内容を示したもので、図９からも分かるよ
うに、従来装置では、連続発振中と発振開始時の処理内
容は同じ内容である。即ち、従来装置では、上記（１）
式及び（２）式に基づき、次回発振直前のエネルギーの
測定値、もしくは次回発振直前までのエネルギーの測定
値の幾つかを参考にしてレーザの次回発振のレーザ励起
強度つまり充電電圧指令値に対応した充電電圧を決定し
ている。
【００１３】因に、図９において、横軸を時間軸として
次回発振すべきエネルギーの値を例えばＰn+1すると、
これは直前のエネルギーの値Ｐｎ、もしくは直前までの
幾つかのエネルギーの値例えばＰｎ〜Ｐn-3を用いて決
定される。
【００１４】
【発明が解決しよとする課題】従来のパルスレーザ装置
は以上のように構成されているので、パワーモニタで測
定して得たエネルギー値が目標エネルギー設定値に対し
てずれた場合、エネルギーの値を目標エネルギー設定値
に一致させるためには、レーザチャンバに供給する充電
電圧をどのくらいにすれば良いかということが分から
ず、パルスレーザの出力を一定に保つことができないな
どの問題点があつた。
【００１５】また、例えば気体レーザは、電極、レーザ
媒体であるガスの熱的不安定によって、図１０に示すよ
うに、レーザ出力特性が発振開始直後から指数関数的に
低下する。即ち、レーザ発振開始直後のレーザ出力特性
とレーザ連続発振中のレーザ出力特性は異なっている。
従って、上記（１）式又は（２）を使用して処理を行う
従来装置の場合、連続発振していたレーザが発振を休止
すると、熱的不安定が解消されるため、即ち発振状態が
不連続になるため、再度レーザ発振が開始されるとその
直後のレーザエネルギーが所定のエネルギーよりも高く
なってしまい、レーザ出力を一定にすることができない
という問題点があった。
【００１６】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、レーザ光のエネルギーを目標エネ
ルギー設定値通りに出力するにはどれだけ充電すれば良
いかを的確にレーザ電源に指令してパルスレーザの出力
を一定に保つことができるパルスレーザ装置を得ること
を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るパルスレーザ装置は、レーザ光のパルス毎のエネルギ
ーを検出するエネルギー検出手段と、上記パルスのレー
ザ励起強度を検出するレーザ励起強度検出手段と、上記
エネルギー検出手段の検出出力及び上記レーザ励起強度
検出手段の検出出力に基いて演算を行う演算手段と、該
演算手段の演算結果に基いて上記パルスのレーザ励起強
度を可変するレーザ励起強度可変手段とを備えたもので
ある。
【００１８】又、請求項２記載の発明に係るパルスレー
ザ装置は、レーザ光のパルス毎のエネルギーを検出する
エネルギー検出手段と、上記エネルギー検出手段の検出
出力に基いて演算を行う演算手段と、該演算手段の演算
結果に基いて上記パルスのレーザ励起強度を可変するレ
ーザ励起強度可変手段と、上記エネルギー検出手段の検
出出力に基いて連続発振開始毎に少なくとも最初の発振
のレーザ光のエネルギーとレーザ励起強度に関連した情
報を記憶する記憶手段とを備え、上記記憶手段に記憶さ
れている前回の連続発振時の最初の発振のレーザ光のエ
ネルギーとレーザ励起強度に関連した情報を用いて発振
休止後次回の連続発振開始時のレーザ励起強度を決定す
るようにしたものである。
【００１９】又、請求項３記載の発明に係るパルスレー
ザ装置は、レーザ光のパルス毎のエネルギーを検出する
エネルギー検出手段と、上記エネルギー検出手段の検出
出力に基いて演算を行う演算手段と、該演算手段の演算
結果に基いて上記パルスのレーザ励起強度を可変するレ
ーザ励起強度可変手段と、上記エネルギー検出手段の検
出出力に基いて連続発振開始毎に少なくとも最初の発振
の上記レーザ光のエネルギーとレーザ励起強度を記憶す
る記憶手段とを備え、連続発振直後からのレーザの出力
低下特性に沿ってレーザ励起強度を調整するようにした
ものである。
【００２０】
【作用】請求項１記載の発明においては、エネルギー検
出手段の検出出力及びレーザ励起強度検出手段の検出出
力に基いて演算手段で演算を行い、レーザ励起強度手段
が演算手段の演算結果に基いてパルスのレーザ励起強度
を可変する。これにより、レーザ出力を一定にすること
ができる。
【００２１】又、請求項２記載の発明においては、連続
発振開始毎に少なくとも最初の発振のレーザ光のエネル
ギーとレーザ励起強度に関連した情報を記憶手段に記憶
し、発振休止後次回の連続発振開始時のレーザ励起強度
を決定する際に、この記憶されていた前回の連続発振時
の最初の発振のレーザ光のエネルギーとレーザ励起強度
に関連した情報を用いる。これにより、発振開始直後か
ら目標エネルギー設定値に対するレーザエネルギーのず
れ量を補正し、レーザ出力を一定にすることができる。
【００２２】又、請求項３記載の発明においては、連続
発振直後からのレーザの出力低下特性に沿ってレーザ励
起強度を調整する。これにより、発振開始直後からしば
らく指数関数的に出力が低下する現象があっても、目標
エネルギー設定値に対するレーザエネルギーのずれ量を
補正し、レーザ出力を一定にすることができる。
【００２３】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１はこの発明の一実施例を示すブロ
ック図であり、図において、図７と対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明を省略する。６Ａはパワー
モニタ５で得られたレーザ光のパワーの測定データを演
算するための演算手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）
であって、又、このＣＰＵ６Ａは後述の電圧モニタが測
定した充電電圧値及びパワーモニタ５が測定したレーザ
光のエネルギー値に基いて充電電圧指令値をレーザ電源
９に対して発生し、この充電電圧指令値に応じた充電電
圧（レーザ励起強度）をレーザ電源９より発生させてレ
ーザチャンバ１のコンデンサに充電を行う。
【００２４】７Ａは後述される図２に示すようなフロー
チャートで表されるプログラム等を格納しているＲＯ
Ｍ、１１はレーザ電源９によってレーザチャンバ１のコ
ンデンサに充電される電圧を測定するレーザ励起強度検
出手段としての電圧モニタ、１０Ａはパワーモニタ５、
ＣＰＵ６Ａ、ＲＯＭ７Ａ、ＲＡＭ８、レーザ電源９及び
電圧モニタ１１で構成されるパワー制御系である。
【００２５】ここで、充電電圧をＶ、出力エネルギー値
をＰとすると、このＶとＰの特性を予め試験結果などに
より得ておき、この関連を例えばＰ＝ａＶ２＋ｂＶ＋ｃ
のような２次の近似式でＲＯＭ７Ａに記憶しておく。上
記近似式のａ，ｂ，ｃはそれぞれ定数であるが、この段
階では未知数である。ここで、電圧モニタ１１により測
定した充電電圧Ｖｓ、パワーモニタ５により測定したエ
ネルギー値をＰｓとする。
【００２６】次に動作について説明する。先ず、レーザ
電源９によりレーザチャンバ１のコンデンサを充電し、
この後放電を開始するが、そのとき充電した充電電圧Ｖ
ｓは電圧モニタ１１によって測定され、ＣＰＵ６Ａに供
給される。一方、放電により発生したレーザ光はリアミ
ラー２及びフロントミラー３間で反射を繰り返しながら
増幅され、フロントミラー３から放出される。フロント
ミラー３から放出されたレーザ光はビームスプリッタ４
でその一部が取り出された後、パワーモニタ５に入射す
る。パワーモニタ５はレーザ光のエネルギー値Ｐｓを測
定し、その結果をＣＰＵ６Ａに供給する。
【００２７】次に、パワーモニタ５で測定されたレーザ
光のエネルギー及び電圧モニタ１１が測定する充電電圧
Ｖｓに基いてＣＰＵ６Ａがレーザチャンバ１に対して行
う制御動作を図２を参照して更に説明する。先ず、ステ
ップＳ１１でパワーモニタ５からのエネルギー測定値Ｐ
ｓと電圧モニタ９からの充電電圧測定値Ｖｓを入力し、
続いてステップＳ１２でエネルギー測定値Ｐｓと充電電
圧測定値Ｖｓよりレーザの特性を上述したような近似式
で表し、続いてステップＳ１３でレーザの特性の近似式
より目標とするエネルギー設定値Ｐが得られる充電電圧
指定値を計算し出力する。この出力された充電電圧指定
値はレーザ電源９に供給され、レーザ電源９は入力され
た充電電圧指令値に応じた充電電圧をレーザチャンバ１
に供給し、そのコンデンサの充電を行う。
【００２８】充電電圧Ｖと出力エネルギーＰの関係は、
レーザチャンバ１内のガスの劣化や電極の消耗などによ
って少しずつ変化してくる。また、外部要因によってレ
ーザ出力が比較的短い期間に変動する場合がある。この
ような場合でも、上記ステップＳ１１〜Ｓ１３で示す処
理を繰り返すことにより、常にその時点での最適な近似
式を作り出し、作り出した近似式に従って目的とする出
力エネルギーが得られるよう充電電圧を演算し制御する
ことができる。
【００２９】このように本実施例においては、パワーモ
ニタ５でレーザ光のエネルギーを測定すると共に、レー
ザ電源９による充電電圧を電圧モニタ１１で測定し、こ
れらの測定結果によって常にその時点での最適な近似式
を作り出し、作り出した近似式に従って目的とする出力
エネルギーが得られるよう充電電圧を演算し制御するよ
うにしたので、レーザ光のエネルギーを目標とするエネ
ルギー設定値通りに出力するにはどれだけ充電すれば良
いかを的確にレーザ電源に指令してパルスレーザの出力
を一定に保つことができる。
【００３０】実施例２．図３はこの発明の他の実施例を
示すブロック図であり、図において、図７と対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。６Ｂ
はパワーモニタ５で得られたレーザ光のパワーの測定デ
ータを演算するための演算手段としてのＣＰＵ（中央処
理装置）であって、又、このＣＰＵ６Ｂはパワーモニタ
５が測定したレーザ光のエネルギー値に基いてに充電電
圧指令値をレーザ電源９に対して発生し、この充電電圧
指令値に応じた充電電圧をレーザ電源９より発生させて
レーザチャンバ１のコンデンサに充電を行う。
【００３１】７Ｂは後述される図４に示すようなフロー
チャートで表されるプログラム等を格納しているＲＯ
Ｍ、１０Ｂはパワーモニタ５、ＣＰＵ６Ｂ、ＲＯＭ７
Ｂ、ＲＡＭ８及びレーザ電源９で構成されるパワー制御
系である。
【００３２】ここで、ＣＰＵ６Ｂで処理された情報の書
き込み、読み出しに使用されるＲＡＭ８には、パワーモ
ニタ５により検出されたレーザエネルギーを毎回発振毎
に必要な分だけ格納しておくと共にこれに対応して直前
の充電電圧指令値も格納しておき、それとは区別して発
振開始直後のレーザ発振のエネルギーとこれに対応して
充電電圧指令値も格納しておく。
【００３３】そして、ＣＰＵ６Ｂはレーザが連続的に発
振しているときの次回発振の充電電圧指令値は、下記の
（３）式に従って同じ連続発振ブロックの直前のレーザ
エネルギーと直前の充電電圧指令値によって決定し、或
は下記の（４）式に従って同じ連続発振ブロックの直前
までの幾つかのレーザエネルギーと直前の充電電圧指令
値によって決定する。
【００３４】 Ｖmn＝Ｖｍ(n-1)＋α（ＰＭ−Ｐｍ(n-1)） …（３）
【００３５】
【００３６】ここで、ｍは連続発振の１ブロック、ｎは
連続発振の１ブロック中の発振回数、Ｖmnはレーザ源９
にＣＰＵ６Ｂより出力される充電電圧指令値、Ｖm(n-1)
は同じ連続発振ブロックの前回の発振の充電電圧指令
値、αはレーザの特性に依存する出力補正係数、ＰＭは
目標エネルギー設定値、Ｐm(n-1)，Ｐm(i-1)は同じ連続
発振ブロックの前回又は前回までの発振の出力エネルギ
ー測定値、ｋは任意の自然数である。
【００３７】又、ＣＰＵ６Ｂは、発振休止後の最初のレ
ーザ発振では処理手順が変わり、発振休止前の連続発振
ブロックの最初のレーザ発振のエネルギーと充電電圧指
令値を使用する。このときの充電電圧指令値は次式によ
り算出される。
【００３８】 Ｖm1＝Ｖ(m-1)1＋α（ＰＭ−Ｐ(m-1)1） …（５）
【００３９】ここで、ｍは連続発振の１ブロック、Ｖm1
はレーザ源９にＣＰＵ６Ｂより出力される充電電圧指令
値、Ｖ(m-1)1は前回の連続発振ブロックの最初の発振の
充電電圧指令値、αはレーザの特性に依存する出力補正
係数、ＰＭは目標エネルギー設定値、Ｐ(m-1)1は前回の
連続発振ブロックでの最初の発振の出力エネルギー測定
値である。
【００４０】因に、図４において、横軸を時間軸として
次回発振すべきエネルギーの値を例えばＰm3とすると、
連続発振中の場合、このＰm3は、同じ連続発振ブロック
内の直前のエネルギーの値Ｐm2、もしくは直前までの幾
つかのエネルギーの値例えばＰm2〜Ｐm1を用いて決定さ
れる。又，発振休止後最初のレーザ発振の場合、例えば
最初のレーザ発振のエネルギーの値Ｐm1は、前回の連続
発振ブロックでの最初の発振の出力エネルギー測定値で
あるＰ(m-1)1を用いて決定される。
【００４１】次に動作について説明する。先ず、レーザ
電源９によりレーザチャンバ１のコンデンサを充電し、
この後放電を開始する。その後、放電により発生したレ
ーザ光はリアミラー２及びフロントミラー３間で反射を
繰り返しながら増幅され、フロントミラー３から放出さ
れる。フロントミラー３から放出されたレーザ光はビー
ムスプリッタ４でその一部が取り出された後、パワーモ
ニタ５に入射する。パワーモニタ５はレーザ光のエネル
ギー値を測定し、その結果をＣＰＵ６Ｂに供給する。
【００４２】ＣＰＵ６Ｂは、パワーモニタ５からの測定
結果がレーザ発振休止後の最初の発振のデータだった
ら、その結果と充電電圧指令値をＲＡＭ８の所定領域に
格納し、レーザ連続発振中のデータだったら、その結果
と充電電圧指令値をＲＡＭ８の上記所定領域とは別の所
定領域に格納する。
【００４３】そして、そのまま連続発振が続く場合は、
ＣＰＵ６Ｂは、ＲＡＭ８の上記別の所定領域に格納され
ている最新のデータ、又はその最新のデータの幾つかの
平均したデータと充電電圧指令値から次回発振の充電電
圧指令値を求め、レーザ電源９に供給する。レーザ電源
９はその充電電圧指令値に基いて対応する充電電圧をレ
ーザチャンバ１に供給し、そのコンデンサに対する充電
を行う。
【００４４】ここで、レーザ発振が休止時間に入った
ら、ＣＰＵ６Ｂは次回発振開始時の充電電圧指令値をＲ
ＡＭ８の上記所定領域に格納されているデータを使用し
て求め、上述同様この充電電圧指令値をレーザ電源９に
供給し、レーザ電源９はその充電電圧指令値に基いて対
応する充電電圧をレーザチャンバ１に供給し、そのコン
デンサに対する充電を行う。
【００４５】更に、本実施例の動作を図５を参照して詳
述する。まず、ステップＳ２１において、ＣＰＵ６Ｂは
レーザ発振が連続発振中か、又は連続発振開始時かを判
定し、発振開始時であれば、ステップＳ２２において、
上記（５）式を使用して充電電圧指令値を演算する。
【００４６】一方、ステップＳ２１で連続発振中であれ
ば、ステップ２３において、ＣＰＵ６Ｂは上記（３）式
又は（４）式を使用して充電電圧指令値を演算する。
【００４７】このＣＰＵ６Ｂで演算された充電電圧指令
値はレーザ源９に供給され、ステップＳ２４において、
レーザ源９は入力された充電電圧指令値に対応した充電
電圧をレーザチャンバ１に供給し、そのコンデンサを充
電し、しかる後このコンデンサは放電される。
【００４８】次に、ステップＳ２５において、レーザチ
ャンバ１はレーザ光を発生し、このレーザ光はビームス
プリッタ４を介してパワーモニタ５に供給される。パワ
ーモニタ５は、ステップＳ２６において、レーザ光のエ
ネルギーを測定し、この測定されたエネルギー値はＣＰ
Ｕ６Ｂに供給される。
【００４９】ＣＰＵ６Ｂは、ステップＳ２７において、
連続発振が１回目の発振かどうかを判定し、１回目であ
れば、即ち上記ステップ２２を経由したレーザ発振休止
後の最初の発振であれば、ステップＳ２８において、パ
ワーモニタ５からのエネルギー測定値Ｐm1と，これに対
応した充電電圧指令値Ｖm1をＲＡＭ８の所定領域に格納
させる。
【００５０】一方、１回目でなければ、即ち上記ステッ
プ２３を経由した連続発振中であれば、ＣＰＵ６Ｂは、
ステップＳ２９において、パワーモニタ５からのエネル
ギー測定値Ｐmnと，これに対応した充電電圧指令値Ｖmn
をＲＡＭ８の別の所定領域に格納させ、そして、いずれ
の場合のステップＳ２１に戻って上述の動作を繰り返え
す。
【００５１】このように本実施例では、レーザエネルギ
ーのデータと充電電圧指令値を発振開始直後のデータと
連続発振中のデータとに分けて格納し、発振開始直後と
連続発振時の処理内容を変えるようにしているので、発
振開始直後からレーザエネルギーの設定値からのずれ量
に対して的確に充電電圧指示を行うことができる。
【００５２】実施例３．尚、上述のごとくレーザが発振
を開始するとＣＰＵ６Ｂにおける処理内容は上記（３）
式又は（４）式に基づくものに戻るが、発振開始後しば
らくは出力特性が熱的不安定のため指数関数的に変化す
る（図１０参照）。そこで、本実施例では、次式を用い
て変化分に対して補正を行い、補正後の充電電圧指令値
Ｖmncを算出し、これによって発振開始直後からしばら
く指数関数的に出力が低下する現象があっても、出力を
一定にするようにする。
【００５３】 Ｖmnc＝βＶmn …（６）
【００５４】ここで、βは補正変数で、例えば次式で与
えられる。
【００５５】 β＝（ｅ(-a(t-1))（−ｂ log ｆ＋ｃ）＋１００）／１００ …（７） ここで、ａ，ｂ，ｃはレーザの特性に依存する出力補正
係数、ｔはレーザ連続発振中の発振ショット数、ｆはレ
ーザの発振周波数である。
【００５６】次に、本実施例の動作を図６を参照して説
明する。尚、本実施例の回路構成は図示せずも、ＣＰＵ
とＲＯＭが異なる以外は図３とほぼ同様の構成とするこ
とができ、従って、以下の説明では本実施例のＣＰＵを
６Ｃ、ＲＯＭを７Ｃとして説明する。又、図６におい
て、図５の各ステップと対応する部分には同一符号を付
して説明する。
【００５７】まず、ステップＳ２１において、ＣＰＵ６
Ｃはレーザ発振が連続発振中か、又は連続発振開始時か
を判定し、発振開始時であれば、ステップＳ２２におい
て、上記（５）式を使用して充電電圧指令値を演算す
る。
【００５８】一方、ステップＳ２１で連続発振中であれ
ば、ステップ２３において、ＣＰＵ６Ｃは上記（３）式
又は（４）式を使用して充電電圧指令値を演算する。
【００５９】続いて、ステップ３０において、ＣＰＵ６
Ｃは上記（６）式及び（７）式を使用して補正された充
電電圧指令値を演算する。
【００６０】このＣＰＵ６Ｃで演算された充電電圧指令
値はレーザ源９に供給され、ステップＳ２４において、
レーザ源９は入力された充電電圧指令値に対応した充電
電圧をレーザチャンバ１に供給し、そのコンデンサを充
電し、しかる後このコンデンサは放電される。
【００６１】次に、ステップＳ２５において、レーザチ
ャンバ１はレーザ光を発生し、このレーザ光はビームス
プリッタ４を介してパワーモニタ５に供給される。パワ
ーモニタ５は、ステップＳ２６において、レーザ光のエ
ネルギーを測定し、この測定されたエネルギー値はＣＰ
Ｕ６Ｃに供給される。
【００６２】ＣＰＵ６Ｃは、ステップＳ２７において、
連続発振が１回目の発振かどうかを判定し、１回目であ
れば、即ち上記ステップ２２を経由したレーザ発振休止
後の最初の発振であれば、ステップＳ２８において、パ
ワーモニタ５からのエネルギー測定値Ｐm1と，これに対
応した充電電圧指令値Ｖm1をＲＡＭ８の所定領域に格納
させる。
【００６３】一方、１回目でなければ、即ち上記ステッ
プ２３を経由した連続発振中であれば、ＣＰＵ６Ｃは、
ステップＳ２９において、パワーモニタ５からのエネル
ギー測定値Ｐmnと，これに対応した充電電圧指令値Ｖmn
をＲＡＭ８の別の所定領域に格納させ、そして、いずれ
の場合のステップＳ２１に戻って上述の動作を繰り返え
す。
【００６４】このように本実施例では、レーザエネルギ
ーのデータと充電電圧指令値を発振開始直後のデータと
連続発振中のデータとに分けて格納し、発振開始直後と
連続発振時の処理内容を変え、しかも連続発振直後から
のレーザの出力低下特性に沿って充電電圧を調整するよ
うにしたるようにしているので、発振開始直後からしば
らく指数関数的に出力が低下する現象があっても、レー
ザエネルギーの設定値からのずれ量に対して的確に充電
電圧指示を行うことができる。
【００６５】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、レーザ光のパルス毎のエネルギーを検出するエネ
ルギー検出手段と、上記パルスのレーザ励起強度を検出
するレーザ励起強度検出手段と、上記エネルギー検出手
段の検出出力及び上記レーザ励起強度検出手段の検出出
力に基いて演算を行う演算手段と、該演算手段の演算結
果に基いて上記パルスのレーザ励起強度を可変するレー
ザ励起強度可変手段とを備えたことにより、レーザ光の
エネルギーを設定値通りに出力するにはどれだけ充電す
れば良いかを的確にレーザ電源に指令でき、パルスレー
ザの出力を一定に保つことができるという効果がある。
【００６６】又、請求項２記載の発明によれば、レーザ
光のパルス毎のエネルギーを検出するエネルギー検出手
段と、上記エネルギー検出手段の検出出力に基いて演算
を行う演算手段と、該演算手段の演算結果に基いて上記
パルスのレーザ励起強度を可変するレーザ励起強度可変
手段と、上記エネルギー検出手段の検出出力に基いて連
続発振開始毎に少なくとも最初の発振のレーザ光のエネ
ルギーとレーザ励起強度に関連した情報を記憶する記憶
手段とを備え、上記記憶手段に記憶されている前回の連
続発振時の最初の発振のレーザ光のエネルギーとレーザ
励起強度に関連した情報を用いて発振休止後次回の連続
発振開始時のレーザ励起強度を決定するようにしたの
で、発振開始直後からレーザエネルギーの設定値からの
ずれ量に対して的確に充電電圧指示を行うことができ、
パルスレーザの出力を一定に保つことができるという効
果がある。
【００６７】又、請求項３記載の発明によれば、レーザ
光のパルス毎のエネルギーを検出するエネルギー検出手
段と、上記エネルギー検出手段の検出出力に基いて演算
を行う演算手段と、該演算手段の演算結果に基いて上記
パルスのレーザ励起強度を可変するレーザ励起強度可変
手段と、上記エネルギー検出手段の検出出力に基いて連
続発振開始毎に少なくとも最初の発振の上記レーザ光の
エネルギーとレーザ励起強度を記憶する記憶手段とを備
え、連続発振直後からのレーザの出力低下特性に沿って
レーザ励起強度を調整するようにしたので、発振開始直
後からしばらく指数関数的に出力が低下する現象があっ
ても、レーザエネルギーの設定値からのずれ量に対して
的確に充電電圧指示を行うことができ、パルスレーザの
出力を一定に保つことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるパルスレーザ装置の一実施例を
示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例の動作説明に供するための
フローチャートである。
【図３】この発明によるパルスレーザ装置の他の実施例
を示すブロック図である。
【図４】この発明の他の実施例の動作説明に供するため
の図である。
【図５】この発明の他の実施例の動作説明に供するため
のフローチャートである。
【図６】この発明の更に他の実施例の動作説明に供する
ためのフローチャートである。
【図７】従来のパルスレーザ装置を示すブロック図であ
る。
【図８】従来のパルスレーザ装置の動作説明に供するた
めのフローチャートである。
【図９】従来のパルスレーザ装置の動作説明に供するた
めの図である。
【図１０】従来のパルスレーザ装置の動作説明に供する
ための図である。
【符号の説明】
４ ビームスプリッタ ５ パワーモニタ ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ ＣＰＵ ７Ａ、７Ｂ，７Ｃ ＲＯＭ ８ ＲＡＭ ９ レーザ電源 １１ 電圧モニタ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザ光のパルス毎のエネルギーを検出
    するエネルギー検出手段と、 上記パルスのレーザ励起強度を検出するレーザ励起強度
    検出手段と、 上記エネルギー検出手段の検出出力及び上記レーザ励起
    強度検出手段の検出出力に基いて演算を行う演算手段
    と、 該演算手段の演算結果に基いて上記パルスのレーザ励起
    強度を可変するレーザ励起強度可変手段とを備えたこと
    を特徴とするパルスレーザ装置。
  2. 【請求項２】 レーザ光のパルス毎のエネルギーを検出
    するエネルギー検出手段と、 上記エネルギー検出手段の検出出力に基いて演算を行う
    演算手段と、 該演算手段の演算結果に基いて上記パルスのレーザ励起
    強度を可変するレーザ励起強度可変手段と、 上記エネルギー検出手段の検出出力に基いて連続発振開
    始毎に少なくとも最初の発振のレーザ光のエネルギーと
    レーザ励起強度に関連した情報を記憶する記憶手段とを
    備え、上記記憶手段に記憶されている前回の連続発振時
    の最初の発振のレーザ光のエネルギーとレーザ励起強度
    に関連した情報を用いて発振休止後次回の連続発振開始
    時のレーザ励起強度を決定するようにしたことを特徴と
    するパルスレーザ装置。
  3. 【請求項３】 レーザ光のパルス毎のエネルギーを検出
    するエネルギー検出手段と、 上記エネルギー検出手段の検出出力に基いて演算を行う
    演算手段と、 該演算手段の演算結果に基いて上記パルスのレーザ励起
    強度を可変するレーザ励起強度可変手段と、 上記エネルギー検出手段の検出出力に基いて連続発振開
    始毎に少なくとも最初の発振の上記レーザ光のエネルギ
    ーとレーザ励起強度を記憶する記憶手段とを備え、連続
    発振直後からのレーザの出力低下特性に沿ってレーザ励
    起強度を調整するようにしたことを特徴とするパルスレ
    ーザ装置。
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