JP3307665B2 - 光学素子筺体及び光学素子ホルダ - Google Patents

光学素子筺体及び光学素子ホルダ

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JP3307665B2
JP3307665B2 JP35280691A JP35280691A JP3307665B2 JP 3307665 B2 JP3307665 B2 JP 3307665B2 JP 35280691 A JP35280691 A JP 35280691A JP 35280691 A JP35280691 A JP 35280691A JP 3307665 B2 JP3307665 B2 JP 3307665B2
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理 若林
芳穂 天田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エキシマレーザ装置に
係わり、特には、縮小投影露光装置用の光源として用い
られるエキシマレーザ装置の光学素子筺体及び光学素子
ホルダに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エキシマレーザはレーザチャンバ
61を介してフロントミラー62とリアミラー63で共
振器を組んでレーザ発振させている。図3(a)は外部
ミラーによるものであり、レーザチャンバ61のウイン
ド65、66、フロントミラー62、リアミラー63お
よび出力モニタ用のビームスプリッタ67よりなる。ま
た、図3(b)は内部ミラーによるものであり、フロン
トミラー71、リアミラー72およびビームスプリッタ
67よりなる。上記の外部ミラーおよび内部ミラーとも
にいずれもミラーはクリーンな環境下で配置されていな
い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エキシ
マレーザ光は紫外線のレーザ光であるため光学素子は非
常に微量なダストまたは有機物質または酸素等の化学物
質によって損傷を受け、光学素子の寿命が短くなるとい
う問題がある。さらに、光学素子がクリーンな環境下に
おかれたとしても光学素子のホルダやレーザ筺体の表面
にレーザの散乱光が照射されることによりアブレージョ
ンまたは蒸発が起こり、ダストや化学物質が発生し光学
素子を損傷している。
【0004】本発明は上記従来の問題点に着目し、エキ
シマレーザ装置に係わり、特には、縮小投影露光装置用
の光源として用いられるエキシマレーザ装置の光学素子
筺体及び光学素子ホルダの提供を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る光学素子筺体は次の通り。レーザの共
振器として使用されている光学素子を囲う光学素子筺体
は、その内面がエキシマレーザ光に対して安定な処理を
施されていることとした。また出力レーザ光の検出器に
使用されている光学素子を囲う光学素子筺体も、その内
面がエキシマレ ーザ光に対して安定な処理を施されてい
ることとした。尚、上記光学素子筺体の材質としてステ
ンレスを用いることが望ましい。また前記「エキシマレ
ーザ光に対して安定な処理」はニッケル、クロム、コバ
ルト、金及び白金属のいずれかの金属によるメッキであ
ることが望ましい。 一方、本発明に係る光学素子ホルダ
は次の通り。レーザの共振器として使用されている光学
素子の光学素子ホルダは、エキシマレーザ光に対して安
定な処理を施されていることとした。また出力レーザ光
の検出器に使用されている光学素子ホルダも、エキシマ
レーザ光に対して安定な処理を施されていることとし
た。尚、上記光学素子ホルダの材質としてステンレスを
用いることが望ましい。また上記光学素子ホルダにおけ
る前記「エキシマレーザ光に対して安定な処理」もニッ
ケル、クロム、コバルト、金及び白金属のいずれかの金
属によるメッキであることが望ましい。
【0006】
【作用】上記構成によれば、清浄気体で筺体内をパージ
し、しかも、筺体および光学素子ホルダの表面をエキシ
マレーザ光に対して安定に表面処理を施しているためダ
ストや化学物質が発生しないので光学素子はクリーンな
環境下に配置されることになり、光学素子の寿命が飛躍
的に延びる。
【0007】
【実施例】以下に、本発明に係わるエキシマレーザ装置
の実施例につき、図面を参照して詳細に説明する。
【0008】図1は本発明のエキシマレーザ装置の1実
施例を示す構成図であり、外部ミラーの自然発振の実施
例を示す。図1において、エキシマレーザ装置1はレー
ザチャンバ部3と、フロント側筺体部7と、リア側筺体
部20と、清浄気体供給部24からなる。レーザチャン
バ部3はレーザチャンバ4と、フロント側ウインド5
と、リア側ウインド6とからなる。フロント側筺体部7
はフロントミラー8と、出力光サンプル用のビームスプ
リッタ9と、集光レンズ10と、拡散板11コーン1
2およびフォトダイオード13と、ウインド14と、レ
ーザチャンバ4に固設されるフロント側筺体15とから
なる。リア側筺体部20はリアミラー21と、レーザチ
ャンバ4に固設されるリア側筺体22とからなる。
【0009】さらに、ビームスプリッタ9、ミラー8、
21およびレンズ10等の光学素子は図示しない光学素
子ホルダにより支持されている。
【0010】清浄気体供給部24は配管25、26と、
清浄気体供給装置28からなる。さらに、フロント側
筺体7とリア側筺体部20とは配管25、26により
清浄気体供給装置28に接続されている。フロント側筺
体部7では、フロント側ウインド5と、フロントミラー
8と、出力光サンプル用のビームスプリッタ9と、集光
レンズ10と、拡散板11コーン12およびフォトダ
イオード13と、ウインド14とを清浄気体はパージし
ている。また、同様にリア側筺体部20ではリア側ウイ
ンド6とリアミラー21とを清浄気体はパージしてい
る。
【0011】上記構成において、次に作動について説明
する。レーザチャンバ4内で自然発振したレーザ光は清
浄気体でパージされているフロントミラー8とリアミラ
ー21とで共振され、出力光は清浄気体でパージされて
いるウインド14を介して出力される。出力の検出は、
上記と同様に清浄気体でパージされている出力光サンプ
ル用のビームスプリッタ9により分岐され集光レンズ1
0を介して拡散板11上に集められ、拡散板11により
拡散されたレーザ光はコーン12により反射されフォト
ダイオード13に集められその光強度をフォトダイオー
ド13により検出している。
【0012】なお、この実施例では出力モニタとして上
記の例を示したが、この実施例に限定されることなく、
出力モニタの光学素子をフロント側筺体部7またはリア
側筺体部20内に配置しても良い。さらに、内部ミラー
の場合には、出力モニタの光学素子がフロント側にある
場合はレーザチャンバを介してフロントミラーと出力
ニタの光学素子を筺体で囲い、その筺体内を清浄気体で
パージしても良い。
【0013】図2は本発明の狭帯域エキシマレーザ装置
第2実施例を示す構成図である。なお、前記第1実施
例と同一部品は同一符号を付し説明を省略する。図2に
おいて、狭帯域エキシマレーザ装置30はレーザチャン
バ部3と、フロント側筺体部35と、リア側筺体部45
とからなる。フロント側筺体部35には、波長検出用の
ビームスプリツタ36と、集光レンズ37と、拡散板3
モニタエタロン39集光レンズ40およびライン
センサあるいはエリアセンサ41と、ウインド14と、
レーザチャンバ4に固設されるフロント側筺体42と、
前記と同様にフォトダイオード等からなる。即ち、リア
側筺体部45はリズム46、47およびグレーティン
グ48と、チャンバー4に固設されるリア側筺体49と
からなる。さらに、フロント側筺体42とリア側筺体4
9は配管25、26により清浄気体供給装置28に接続
されている。フロント側筺体部35では、フロント側ウ
インド5と、フロントミラー8と、出力光サンプル用の
ビームスプリッタ9と、集光レンズ10と、拡散板1
コーン12およびフォトダイオード13と、ウイン
ド14と、波長検出用のビームスプリッタ36と、集光
レンズ37と、拡散板38モニタエタロン39集光
レンズ40およびラインセンサあるいはエリアセンサ4
1とを清浄気体はパージしている。また、同様にリア側
筺体部45ではリア側ウインド6と、プリズム46、4
7およびグレーティング48とを清浄気体はパージして
いる。
【0014】さらに、ビームスプリッタ9、36、ミラ
、レンズ10、37、プリズム46、47およびグ
レーティング48等の光学素子は前記第1実施例と同様
に図示しない光学素子ホルダにより支持されている。
【0015】上記構成において、次に作動について説明
する。レーザチャンバ4内で起振されたレーザはプリズ
ム46、47によりビームをエキスパンドし、その光を
グレーディング48に入反射させたリトロー配置の狭帯
域化方式により狭帯域発振させ、フロントミラー8から
出力したレーザ光をビームスプリッタ9によりサンプル
して集光レンズ10を介して拡散板11上に集められ、
拡散板11により拡散されたレーザ光はコーン12によ
り反射されフォトダイオード13に集められその光強度
をフォトダイオード13により検出している。
【0016】さらに、ビームスプリッタ36によりサン
プルされた光は集光レンズ37および拡散板38を介し
てモニタエタロン39を透過し、集光レンズ40の焦点
の位置に配置されたラインセンサあるいはエリアセンサ
41により干渉縞を検出して波長を検出している。
【0017】なお、この実施例では狭帯域化素子として
プリズム46、47およびグレーティング48を用いた
例を示したが、この実施例に限定されることなく、例え
ば、エタロンとリアミラーまたはプリズム、エタロンお
よびグレーティング等を組み合わせても良い。また、波
長検出器としてモニタエロン方式を示したが、他の波
長検出方式、例えば回折格子型分光器等でも良い。
【0018】さらに、上記実施例で示した筺体15、2
2、42、49および光学素子のホルダはメッキする場
合は表面処理として、ニッケル、コバルト、クロム、金
または白金属等の酸化して変質しない金属をメッキする
と良い。筺体および光学素子のホルダの材質をアルミニ
ウムとした場合は有機の色素を充填しない。例えば、白
アルマイト処理が良い。黒アルマイト処理ではレーザ光
が照射されることにより、光学素子に対して有害な有機
物質を発生するために適していない。また、筺体および
光学素子のホルダの材質をステンレスとしても良い。
【0019】清浄気体の例として窒素あるいはヘリウム
等の不活性ガスまたは空気等のレーザ光に反応および吸
収しない気体をHEPA等のフィルタを透過して清浄気
体としても良い。さらに、筺体内の密閉度はその内部が
清浄気体で満たされる程度でも良い。もし、筺体内の密
閉度を高くした場合には清浄気体の小さい排出口を配設
すれば良い。
【0020】以上説明したように、上記実施例によれ
ば、レーザの共振器として使用されている光学素子およ
び出力レーザ光の検出器に使用されている光学素子を筺
体で囲い、清浄気体で筺体内をパージしているため、光
学素子の周囲のダストおよび光学素子に有害な化学物質
が減り、光学素子の寿命が延びる。さらに、筺体および
光学素子ホルダの表面をレーザ光に対して安定なものに
することにより、レーザ光の散乱によるダストまたは光
学素子に対して有害な化学物質の発生がなくなり、光学
素子の寿命が延びる。また、光学素子を筺体で囲う手段
として、レーザチャンバを介してリア側の光学素子を第
1の筺体で囲い、レーザチャンバを介してフロント側の
光学素子を第2の筺体で囲い、第1の筺体と第2の筺体
にそれぞれ清浄気体で筺体内をパージすることにより効
率的にパージすることができるという優れた効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエキシマレーザ装置の第1実施例を示
す構成図。
【図2】本発明の狭帯域発振エキシマレーザ装置の第2
実施例を示す構成図。
【図3】従来のエキシマレーザ装置構成図。
【符号の説明】
1:エキシマレーザ装置、3:レーザチャンバ部、4:
レーザチャンバ、5:フロント側ウインド、6:リア側
ウインド、7、35:フロント側筺体部、8:フロント
ミラー、9、36:ビームスプリッタ、10:集光レン
ズ、12:チンバ:15、42:フロント側筺体、2
0、4:リア側筺体部、22、49:リア側筺体、2
4:清浄気体供給部、28:清浄気体供給装置、30:
帯域エキシマレーザ装置、46、47:プリズム、4
8:グレーティング

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザガスを封止するレーザチャンバ
    と、 レーザチャンバの外部に配置され、レーザチャンバの内
    部で発生した紫外線レーザ光を反射又は通過させる光学
    素子と、 光学素子を保持するホルダと、 光学素子及びホルダを囲繞する筐体とを備え、 前記ホルダの少なくとも1つの表面、又は筐体内面に、
    ニッケル、クロム、コバルト、金、及び白金属のうち、
    いずれかの金属によるメッキを施したことを特徴とする
    紫外線レーザ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の紫外線レーザ装置におい
    て、 前記筐体の内部が、清浄気体によってパージされている
    ことを特徴とする紫外線レーザ装置。
JP35280691A 1991-12-16 1991-12-16 光学素子筺体及び光学素子ホルダ Expired - Lifetime JP3307665B2 (ja)

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JP5601305B2 (ja) * 2011-10-12 2014-10-08 三菱電機株式会社 炭酸ガスレーザ発振器

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