JP2824069B2 - エキシマレーザ装置 - Google Patents
エキシマレーザ装置Info
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- JP2824069B2 JP2824069B2 JP63299052A JP29905288A JP2824069B2 JP 2824069 B2 JP2824069 B2 JP 2824069B2 JP 63299052 A JP63299052 A JP 63299052A JP 29905288 A JP29905288 A JP 29905288A JP 2824069 B2 JP2824069 B2 JP 2824069B2
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- laser device
- laser medium
- excimer laser
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
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- 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〕 この発明は、ハロゲン元素を含む２原子分子の気体を
レーザ媒質とし、このレーザ媒質を励起するための放電
を生ずるのに必要なコンデンサをこのレーザ媒質が封入
されたレーザチエンバ内に配置するエキシマレーザ装置
に関する。
レーザ媒質とし、このレーザ媒質を励起するための放電
を生ずるのに必要なコンデンサをこのレーザ媒質が封入
されたレーザチエンバ内に配置するエキシマレーザ装置
に関する。
エキシマレーザにおいては、レーザ媒質がエネルギを
蓄える能力が小さいため、強くて速い励起が必要であ
る。放電励起型の場合、一様放電持続時間は通常100ナ
ノ秒程度であり、これ以上長い時間放電を行っても励起
には寄与しない。したがって立ち上りが速く、より大き
な放電電流を得ることが効率よく励起を行うことにつな
がる。そこで、この大電流放電を行う主放電回路のイン
ダクタンスができるだけ小さくなるように主放電回路の
経路を短くして主放電回路のインピーダンスと時定数と
を低減させることが必要である。このため、レーザ媒質
が封入されているレーザチエンバの内部にコンデンサを
配置して主放電回路を構成することが行われている。
蓄える能力が小さいため、強くて速い励起が必要であ
る。放電励起型の場合、一様放電持続時間は通常100ナ
ノ秒程度であり、これ以上長い時間放電を行っても励起
には寄与しない。したがって立ち上りが速く、より大き
な放電電流を得ることが効率よく励起を行うことにつな
がる。そこで、この大電流放電を行う主放電回路のイン
ダクタンスができるだけ小さくなるように主放電回路の
経路を短くして主放電回路のインピーダンスと時定数と
を低減させることが必要である。このため、レーザ媒質
が封入されているレーザチエンバの内部にコンデンサを
配置して主放電回路を構成することが行われている。
従来の放電励起エキシマレーザ装置におけるレーザチ
エンバ断面の原理的な概念図を第３図に示す。同図の例
は容量移行型の自動予備放電励起エキシマレーザ装置の
場合を示し、円筒状のレーザチエンバ７内に配されたコ
字状主放電回路導体（以下、単に導体と記す）８の中央
辺内側の面と、この導体８の両側辺の間に配された，断
面方形の主放電回路導体（以下、単に導体と記す）９
の，前記導体８の中央辺との対向面とにそれぞれ主放電
電極６が対向して固設されるとともに、導体９の上下両
面と導体８の両側辺内側の面との間にコンデンサ３が介
装され、一方、絶縁シース5cにより導体９と絶縁状態に
配された予備電離ピン5aと，導体９に植設された針状電
極5bとの間に予備放電間隙5dが形成されている。ここ
で、符号４はコンデンサ３の両極をそれぞれ導体８と９
とに接続するための電極延長棒である。導体９と絶縁状
態に配されている予備電離ピン5a,5aは、レーザチエン
バ７の外部に形成された，コンデンサC1とインダクタン
スL1と高速にオン・オフ動作を繰り返すスイツチング素
子Ｓとからなる振動回路に接続され、この振動回路の一
方の端子はさらに高電圧電源の正極に接続されている。
エンバ断面の原理的な概念図を第３図に示す。同図の例
は容量移行型の自動予備放電励起エキシマレーザ装置の
場合を示し、円筒状のレーザチエンバ７内に配されたコ
字状主放電回路導体（以下、単に導体と記す）８の中央
辺内側の面と、この導体８の両側辺の間に配された，断
面方形の主放電回路導体（以下、単に導体と記す）９
の，前記導体８の中央辺との対向面とにそれぞれ主放電
電極６が対向して固設されるとともに、導体９の上下両
面と導体８の両側辺内側の面との間にコンデンサ３が介
装され、一方、絶縁シース5cにより導体９と絶縁状態に
配された予備電離ピン5aと，導体９に植設された針状電
極5bとの間に予備放電間隙5dが形成されている。ここ
で、符号４はコンデンサ３の両極をそれぞれ導体８と９
とに接続するための電極延長棒である。導体９と絶縁状
態に配されている予備電離ピン5a,5aは、レーザチエン
バ７の外部に形成された，コンデンサC1とインダクタン
スL1と高速にオン・オフ動作を繰り返すスイツチング素
子Ｓとからなる振動回路に接続され、この振動回路の一
方の端子はさらに高電圧電源の正極に接続されている。
このように構成されたエキシマレーザ装置の動作は次
の通りである。高速にオン・オフ動作を繰り返すスイツ
チング素子Ｓのオフ期間中に高電圧電源からインダクタ
ンスL1を介して充電されたコンデンサC1はスイツチング
素子Ｓのオン動作によりインダクタンスL1を介して放電
しようとし、L1の両端子に高電圧が印加される。この電
圧はL1とC1とが並列となった状態で無充電状態にあるコ
ンデンサ３を介して予備放電間隙5dに印加され、この間
隙5dに放電を生ぜしめることによりコンデンサ３を充電
するとともに、この予備放電は主放電電極6,6の間の主
放電間隙を刺戟して主放電間隙を放電させ、このとき、
さきに充電されたコンデンサ３がこの主放電間隙を通し
て放電する。このようにして、外部回路のコンデンサC1
からレーザチエンバ内のコンデンサ３に移行した大量の
電荷が、コンデンサ3,導体9,主放電間隙，導体８からな
る短い主放電回路を通って一挙に放電され、これにより
主放電間隙に大電流パルスグロー放電が生じ、この放電
が高速で繰り返されつつレーザ媒質を励起する。ここ
で、コンデンサ３は、通常、数nFの静電容量を有する複
数の磁器コンデンサを紙面に垂直方向に一列に並べて形
成される。磁器コンデンサは誘電体損に対する高周波数
特性にすぐれ、インダクタンスがほとんどなく、高電圧
に耐えるなどの数々の特長を持ち、エキシマレーザ装置
のコンデンサとして好適な性質を具備している。
の通りである。高速にオン・オフ動作を繰り返すスイツ
チング素子Ｓのオフ期間中に高電圧電源からインダクタ
ンスL1を介して充電されたコンデンサC1はスイツチング
素子Ｓのオン動作によりインダクタンスL1を介して放電
しようとし、L1の両端子に高電圧が印加される。この電
圧はL1とC1とが並列となった状態で無充電状態にあるコ
ンデンサ３を介して予備放電間隙5dに印加され、この間
隙5dに放電を生ぜしめることによりコンデンサ３を充電
するとともに、この予備放電は主放電電極6,6の間の主
放電間隙を刺戟して主放電間隙を放電させ、このとき、
さきに充電されたコンデンサ３がこの主放電間隙を通し
て放電する。このようにして、外部回路のコンデンサC1
からレーザチエンバ内のコンデンサ３に移行した大量の
電荷が、コンデンサ3,導体9,主放電間隙，導体８からな
る短い主放電回路を通って一挙に放電され、これにより
主放電間隙に大電流パルスグロー放電が生じ、この放電
が高速で繰り返されつつレーザ媒質を励起する。ここ
で、コンデンサ３は、通常、数nFの静電容量を有する複
数の磁器コンデンサを紙面に垂直方向に一列に並べて形
成される。磁器コンデンサは誘電体損に対する高周波数
特性にすぐれ、インダクタンスがほとんどなく、高電圧
に耐えるなどの数々の特長を持ち、エキシマレーザ装置
のコンデンサとして好適な性質を具備している。
このように構成されるエキシマレーザ装置における問
題点は次の通りである。すなわち、従来のエキシマレー
ザ装置では、レーザチエンバ内に配置されるコンデンサ
として、モールドなどにより表面にエポキシ樹脂などの
樹脂層が形成されたコンデンサをそのままレーザチエン
バ内に配置していた。このため、レーザ媒質中に含まれ
ているハロゲン元素によるコンデンサ表面の腐蝕が原因
となり、不純物が発生することによるレーザ媒質の劣化
が問題であった。レーザチエンバ内のコンデンサ表面以
外の接ガス部は、ハロゲン元素による不純物の発生を最
小限に抑えてレーザ媒質の劣化を防ぐため、金属部分に
はNi母材またはNiコーテイング，絶縁部には四ふつ化エ
チレン樹脂などのふつ素樹脂からなる母材またはふつ素
樹脂コーテイングやセラミツクスを使用するなどの対策
がなされている。しかし市販の磁器コンデンサでは耐腐
蝕性樹脂（たとえばふつ素樹脂）によるモールドあるい
はコーテイングのなされたものがない。このように、エ
キシマレーザ装置の性能向上のためにはコンデンサをレ
ーザチエンバ内に配置する必要があるが、レーザ媒質の
劣化という問題があった。
題点は次の通りである。すなわち、従来のエキシマレー
ザ装置では、レーザチエンバ内に配置されるコンデンサ
として、モールドなどにより表面にエポキシ樹脂などの
樹脂層が形成されたコンデンサをそのままレーザチエン
バ内に配置していた。このため、レーザ媒質中に含まれ
ているハロゲン元素によるコンデンサ表面の腐蝕が原因
となり、不純物が発生することによるレーザ媒質の劣化
が問題であった。レーザチエンバ内のコンデンサ表面以
外の接ガス部は、ハロゲン元素による不純物の発生を最
小限に抑えてレーザ媒質の劣化を防ぐため、金属部分に
はNi母材またはNiコーテイング，絶縁部には四ふつ化エ
チレン樹脂などのふつ素樹脂からなる母材またはふつ素
樹脂コーテイングやセラミツクスを使用するなどの対策
がなされている。しかし市販の磁器コンデンサでは耐腐
蝕性樹脂（たとえばふつ素樹脂）によるモールドあるい
はコーテイングのなされたものがない。このように、エ
キシマレーザ装置の性能向上のためにはコンデンサをレ
ーザチエンバ内に配置する必要があるが、レーザ媒質の
劣化という問題があった。
この発明の目的は、ハロゲン元素に対して表面が保護
されていない市販のコンデンサをレーザチエンバ内で表
面腐蝕を生ずることなく用いうるエキシマレーザ装置の
構成を提供することである。
されていない市販のコンデンサをレーザチエンバ内で表
面腐蝕を生ずることなく用いうるエキシマレーザ装置の
構成を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明によれば、ハロ
ゲン元素を含む２原子分子の気体をレーザ媒質とし、こ
のレーザ媒質を励起するための放電を生ずるのに必要な
コンデンサをこのレーザ媒質が封入されたレーザチェン
バ内部に配置するエキシマレーザ装置において、前記コ
ンデンサを、前記レーザ媒質に対して耐腐蝕性を有する
絶縁材を用いて構成され前記レーザチェンバ内部に位置
する容器内に該容器にその上面、下面および周面を当接
させて気密に収納することとする。
ゲン元素を含む２原子分子の気体をレーザ媒質とし、こ
のレーザ媒質を励起するための放電を生ずるのに必要な
コンデンサをこのレーザ媒質が封入されたレーザチェン
バ内部に配置するエキシマレーザ装置において、前記コ
ンデンサを、前記レーザ媒質に対して耐腐蝕性を有する
絶縁材を用いて構成され前記レーザチェンバ内部に位置
する容器内に該容器にその上面、下面および周面を当接
させて気密に収納することとする。
この発明は、市販のコンデンサをハロゲン元素の腐蝕
作用から守る手段として、コンデンサ表面にすでに形成
されているエポキシ樹脂などの合成樹脂層の上にさらに
耐腐蝕性絶縁層を形成するような構成をとろうとする
と、すでに形成されている合成樹脂層と新たな耐腐蝕性
絶縁層との密着性を良好にするための合成樹脂層表面の
離型剤（モールド後にモールド品の型離れを容易にする
ために金型の成形面に塗布するシリコン油など）除去処
理などの前処理を必要としたり、合成樹脂層と耐腐蝕性
絶縁層との厚さの差や熱膨張係数の差に基づく加熱，冷
却時の微小亀裂の発生など、コスト的，性能的に問題が
考えられることから、このような耐腐蝕性絶縁層を形成
することなく腐蝕を防止しうる手段として、コンデンサ
が、第３図において紙面に垂直方向に長いレーザチエン
バ内で主放電回路導体の長手方向に沿って平面状に一列
に並べて配置されている構成に着目し、偏平な耐腐蝕性
絶縁容器をコンデンサとは別途に作製して、この容器内
にそれぞれの列のコンデンサをまとめて気密に収納する
ことによりコンデンサ表面の腐蝕を防止しようとするも
のである。この構成によれば、容器が偏平であるため従
来の主放電回路導体の間に組込み可能であり、また容器
は形状が単純であるから、作製にさほどコストを必要と
しない。
作用から守る手段として、コンデンサ表面にすでに形成
されているエポキシ樹脂などの合成樹脂層の上にさらに
耐腐蝕性絶縁層を形成するような構成をとろうとする
と、すでに形成されている合成樹脂層と新たな耐腐蝕性
絶縁層との密着性を良好にするための合成樹脂層表面の
離型剤（モールド後にモールド品の型離れを容易にする
ために金型の成形面に塗布するシリコン油など）除去処
理などの前処理を必要としたり、合成樹脂層と耐腐蝕性
絶縁層との厚さの差や熱膨張係数の差に基づく加熱，冷
却時の微小亀裂の発生など、コスト的，性能的に問題が
考えられることから、このような耐腐蝕性絶縁層を形成
することなく腐蝕を防止しうる手段として、コンデンサ
が、第３図において紙面に垂直方向に長いレーザチエン
バ内で主放電回路導体の長手方向に沿って平面状に一列
に並べて配置されている構成に着目し、偏平な耐腐蝕性
絶縁容器をコンデンサとは別途に作製して、この容器内
にそれぞれの列のコンデンサをまとめて気密に収納する
ことによりコンデンサ表面の腐蝕を防止しようとするも
のである。この構成によれば、容器が偏平であるため従
来の主放電回路導体の間に組込み可能であり、また容器
は形状が単純であるから、作製にさほどコストを必要と
しない。
第１図および第２図に本発明の一実施例を示す。図
中、第３図と同一の部材には同一符号を付し、説明を省
略する。第１図において、符号１は、導体９の上下両側
でそれぞれ紙面に垂直方向に一列に並ぶコンデンサ３を
密に収納可能に形成された,2つ割り可能な，ふつ素樹脂
あるいはセラミツクスなどの耐腐蝕性絶縁材からなる容
器であり、第２図にも示されるように、分離面に形成さ
れたパツキン溝にふつ素ゴムからなるＯリング2aを嵌入
するとともに、各コンデンサの電極延長棒４を囲んで形
成された円形のパツキン溝にふつ素ゴムのＯリング2bを
嵌入させることにより、コンデンサ３を容器内に気密に
収納可能としている。なお、第２図において、符号10,1
1はそれぞれ、２つ割り容器の上部と下部とを一体化す
るためのめねじと孔、また符号12は容器１内でコンデン
サ３の位置を固定するためのコンデンサ埋め込み穴であ
る。
中、第３図と同一の部材には同一符号を付し、説明を省
略する。第１図において、符号１は、導体９の上下両側
でそれぞれ紙面に垂直方向に一列に並ぶコンデンサ３を
密に収納可能に形成された,2つ割り可能な，ふつ素樹脂
あるいはセラミツクスなどの耐腐蝕性絶縁材からなる容
器であり、第２図にも示されるように、分離面に形成さ
れたパツキン溝にふつ素ゴムからなるＯリング2aを嵌入
するとともに、各コンデンサの電極延長棒４を囲んで形
成された円形のパツキン溝にふつ素ゴムのＯリング2bを
嵌入させることにより、コンデンサ３を容器内に気密に
収納可能としている。なお、第２図において、符号10,1
1はそれぞれ、２つ割り容器の上部と下部とを一体化す
るためのめねじと孔、また符号12は容器１内でコンデン
サ３の位置を固定するためのコンデンサ埋め込み穴であ
る。
以上に述べたように、本発明によれば、上記の構成を
採用した結果、コンデンサ表面のハロゲン元素による腐
蝕の防止がコスト面，性能面の問題を生ずることなく可
能となり、従来、レーザチエンバ内部の材質として、金
属部にはNi母材またはNiコーテイングを、絶縁部にはふ
つ素樹脂やセラミツクスなどの耐腐蝕性樹脂母材または
そのコーテイングを使用しつつも、唯一、ハロゲン元素
による腐蝕を抑えることのできなかったコンデンサ表面
をレーザ媒質に触れさせることなくレーザチエンバ内に
コンデンサを配置することが可能となった。
採用した結果、コンデンサ表面のハロゲン元素による腐
蝕の防止がコスト面，性能面の問題を生ずることなく可
能となり、従来、レーザチエンバ内部の材質として、金
属部にはNi母材またはNiコーテイングを、絶縁部にはふ
つ素樹脂やセラミツクスなどの耐腐蝕性樹脂母材または
そのコーテイングを使用しつつも、唯一、ハロゲン元素
による腐蝕を抑えることのできなかったコンデンサ表面
をレーザ媒質に触れさせることなくレーザチエンバ内に
コンデンサを配置することが可能となった。
このことにより、レーザチエンバ内部における不純物
の発生を最小限に抑えることができるため、レーザ媒質
の長寿命化が図れるとともに、この無寿命化が、前記絶
縁容器を主放電回路導体の間に挿入可能に形成しうるこ
とから、すでに小形化されている従来の主放電回路を大
きくすることなく実現可能となった。
の発生を最小限に抑えることができるため、レーザ媒質
の長寿命化が図れるとともに、この無寿命化が、前記絶
縁容器を主放電回路導体の間に挿入可能に形成しうるこ
とから、すでに小形化されている従来の主放電回路を大
きくすることなく実現可能となった。
第１図は本発明の一実施例によるエキシマレーザ装置の
横断面図、第２図は第１図におけるコンデンサ周辺の分
解斜視図、第３図は従来のエキシマレーザ装置の構成例
を示す横断面図である。 １……容器（耐腐蝕性絶縁容器）、2a,2b……Ｏリン
グ、３……コンデンサ、７……レーザチエンバ。
横断面図、第２図は第１図におけるコンデンサ周辺の分
解斜視図、第３図は従来のエキシマレーザ装置の構成例
を示す横断面図である。 １……容器（耐腐蝕性絶縁容器）、2a,2b……Ｏリン
グ、３……コンデンサ、７……レーザチエンバ。
Claims (1)
- 【請求項１】ハロゲン元素を含む２原子分子の気体をレ
ーザ媒質とし、このレーザ媒質を励起するための放電を
生ずるのに必要なコンデンサをこのレーザ媒質が封入さ
れたレーザチェンバ内部に配置するエキシマレーザ装置
において、前記コンデンサを、前記レーザ媒質に対して
耐腐蝕性を有する絶縁材を用いて構成され前記レーザチ
ェンバ内部に位置する容器内に該容器にその上面、下面
および周面を当接させて気密に収納したことを特徴とす
るエキシマレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299052A JP2824069B2 (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299052A JP2824069B2 (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | エキシマレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144978A JPH02144978A (ja) | 1990-06-04 |
| JP2824069B2 true JP2824069B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=17867587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63299052A Expired - Lifetime JP2824069B2 (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2824069B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0420254U (ja) * | 1990-06-07 | 1992-02-20 | ||
| JP2776042B2 (ja) * | 1991-03-08 | 1998-07-16 | 日本電気株式会社 | エキシマレーザ装置 |
| US6208674B1 (en) * | 1998-09-18 | 2001-03-27 | Cymer, Inc. | Laser chamber with fully integrated electrode feedthrough main insulator |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62199078A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-02 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ発振装置 |
| JPH01117076A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Nec Corp | バルスガスレーザ装置 |
| JPH02137384A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Komatsu Ltd | エキシマレーザ装置 |
-
1988
- 1988-11-26 JP JP63299052A patent/JP2824069B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02144978A (ja) | 1990-06-04 |
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