JP3761260B2 - Gas laser apparatus and laser gas injection method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスレーザ装置のレーザガス注入方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガスレーザ装置は、レーザ光を発振させる媒質ガスを封入した容器(以後、レーザチャンバと呼ぶ)内において、電極間に高電圧パルスで放電させ、この放電エネルギーにより媒質ガス原子を励起させてレーザ光を発生させている。ガスレーザ装置の内で、エキシマレーザ装置などの放電励起式ガスレーザ装置においては、媒質ガス(以後、レーザガスと呼ぶ)とレーザチャンバ内部の構成部品との反応や、放電による電極部材のスパッタリング等によって、様々な物質の塵埃が発生してレーザチャンバ内に浮遊する。この浮遊塵埃は、レーザ光を透過してレーザチャンバ内部から外部に出射するウィンドウに付着するので、レーザ出力を低下させる大きな要因となっている。特にエキシマレーザ装置では、レーザガスとしてハロゲンガスを使用しているので、ハロゲン化金属が塵埃中に含まれており、このハロゲン化金属がウィンドウに付着して腐食させることもある。したがって、従来からこの浮遊塵埃の量を低下させる色々な工夫がなされている。
【0003】
図5及び図6に上記のような浮遊塵埃の量を低下させる従来技術の一例を示しており、以下、同図に基づいて説明する。ここでは、ガスレーザ装置としてエキシマレーザ装置の例を示しており、図5はレーザ光軸に直交するレーザチャンバの断面図を示し、図6はガスレーザ装置の側面図を示している。
【0004】
レーザチャンバ4の内部には、レーザガスを励起するための主放電を行う1対の主放電電極22a、22bが設けられており、この主放電電極22a、22bはそれぞれ光軸方向に細長い形状を成している。一方の主放電電極22aはレーザチャンバ4の外周壁に設けられた絶縁体21に取着されており、他方の主放電電極22bは導電性を有する支持部材33を介してレーザチャンバ4の導電性の側壁に支持されている。また、レーザガスを予備電離させるための1対の予備電離電極36a、36bが主放電電極22a、22bの主放電空間の側方に配設されている。予備電離電極36bはレーザチャンバ4の導電性の側壁に取着され、また、予備電離電極36aは、絶縁体を介してレーザチャンバ4の側壁に取着されている給電端子34に接続されている。さらに、主放電電極22aは給電端子35に接続されている。なお、給電端子35は図示しない放電電源の主放電電圧出力端子に、給電端子34は上記放電電源の予備放電電圧出力端子に接続され、また、レーザチャンバ4の導電性の側壁(すなわち、主放電電極22b及び予備電離電極36b)は上記放電電源の共通出力端子に接続されている。
【0005】
また、レーザチャンバ4内には、レーザガスを循環させるクロスフローファン39、及び、放電によって加熱されたレーザガスを冷却するラジエータ40が設けられている。そして、レーザガスはクロスフローファン39によって矢印24に沿って主放電電極22a、22bの間の主放電空間に流れ、ラジエータ40の内部を通過して冷却され、クロスフローファン39に戻って還流するようになっている。
また、レーザチャンバ4の側壁にはレーザガス供給管路41が設けられており、レーザガス供給管路41のガス注入方向はレーザチャンバ4の底面を向いている。そして、レーザガス交換時には、このレーザガス供給管路41を経由して、外部に設けられたレーザガスボンベからレーザガスを注入されるようになっている。
【0006】
さらに、レーザチャンバ4の側方にはフィルタ29が設けられている。レーザチャンバ4の内部のレーザガスは管路26を経由してフィルタ29に導かれ、このフィルタ29から出力されたガスは管路27及び管路28を経由してレーザチャンバ4の内部に戻される。このとき、戻されるガスがウィンドウ25の近傍に吹きつけられるようにしている。
【0007】
上記のような構成によると、主放電電極22a、22b間の主放電23によってレーザガスが励起されてレーザ光30が発振し、レーザ光30がフロント側のウィンドウ25から出射される。レーザ光を発振しているとき、クロスフローファン39によりレーザガスが主放電空間及びラジエータ40を矢印24の方向に還流する。と同時に、クロスフローファン39によってレーザガスが管路26を経由してフィルタ29に導かれ、レーザガス中の前記塵埃がフィルタ29で除去された後、塵埃の除去されたガスが管路27、28を経由してウィンドウ25の近傍に吹きつけられる。このガスはウィンドウ25に対してエアカーテンとして作用するので、レーザチャンバ4内の塵埃がウィンドウ25に付着することを防止している。
【0008】
なお、上記よりさらに進んだ他の従来技術の例として、ウィンドウ25とレーザチャンバ4内部との間の小さな空間にラビリンスのような突起状部材などを設けたものも提案されている。これは、主放電による衝撃波が、上記塵埃を含んだレーザガスをウィンドウ25の方向に移動させるとき、上記突起状部材の部分でレーザガスが渦を作って上記衝撃波のエネルギーが減衰するので、塵埃を含んだレーザガスがウィンドウ25に到達する量が減少することを利用している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなガスレーザ装置において、レーザガスが劣化して出力が低下して来たときは、レーザガスを交換する必要がある。しかしながら、レーザガス供給管路41を介してレーザガスを注入するとき、このレーザガスがレーザチャンバ4の底面に当たるので、底面に付着している塵埃を吹き上げてしまう。この結果、塵埃がウィンドウ25に付着するので、レーザガス交換の効果が無くなり、レーザガス交換後のレーザ出力が低下するという問題が生じている。
【0010】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、レーザガス注入時の塵埃のウィンドウ25への付着を防止できるガスレーザ装置及びそのレーザガス注入方法を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、レーザガスを封入するレーザチャンバ4と、レーザチャンバ4内で発振されたレーザ光を透過して外部に出射するウィンドウ25と、レーザチャンバ4内に配設され、かつ、レーザガスを還流させるクロスフローファン39と、レーザチャンバ4に付設され、かつ、レーザガスを清浄化した後にウィンドウ25に吹きつけるフィルタ29と、レーザガス交換時にレーザガスをレーザチャンバ4内から排気する排気装置と、レーザガスをレーザチャンバ4内に注入する注入装置とを有するガスレーザ装置において、
レーザガス排気後のレーザチャンバ4内のガス圧値を設定するガス圧設定手段と、
レーザチャンバ4内のガス圧値を検出するガス圧検出器5と、
ガス圧検出器5で検出したガス圧値と前記ガス圧設定手段で設定したガス圧値とを比較して両ガス圧値が略一致するまで前記排気装置を駆動してレーザガスを排気した後、前記クロスフローファン39を回転させながら前記注入装置を駆動して、レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入する制御器1とを備えた構成としている。
【0012】
また、請求項10に記載の発明は、クロスフローファン39によってレーザチャンバ4内のレーザガスを還流させ、かつ、このレーザガスをフィルタ29を経由させて清浄化した後にウィンドウ25に吹きつけると共に、レーザチャンバ4内で放電させてレーザガスを励起し、レーザ光を発振させるガスレーザ装置のレーザガス交換時のレーザガス注入方法において、
レーザガス排気後のレーザチャンバ4内のガス圧値を設定し、このガス圧値までレーザガスを排気した後、新しいレーザガスをレーザチャンバ4内に注入すると共に、前記クロスフローファン39を回転させて上記注入されたレーザガスを前記フィルタ29を経由させ、この清浄化されたレーザガスをウィンドウに吹きつける方法としている。
【0013】
請求項1、10に記載の発明によると、レーザガスを排気するときに、レーザチャンバ内を真空状態にするのではなく、所定のガス圧値に相当する微量のレーザガスが残るように排気する。この排気の後、新しいレーザガスをレーザチャンバ内に注入するので、真空状態のときのように、ガスの流れに乱れが生じることがなく、レーザチャンバ4の底部に堆積している塵埃が巻き上がることが少なくなる。さらに、このとき、クロスフローファンを回転させながらレーザガスを注入するので、このレーザガスがフィルタ29に導かれて塵埃が除去され、清浄化されたレーザガスがウィンドウに吹きつけられる。したがって、ウィンドウが塵埃で汚染されるのが防止される。
【0014】
請求項2に記載の発明は、レーザガスを封入するレーザチャンバ4と、レーザチャンバ4内で発振されたレーザ光を透過して外部に出射するウィンドウ25と、レーザチャンバ4内に配設され、かつ、レーザガスを還流させるクロスフローファン39と、レーザチャンバ4に付設され、かつ、レーザガスを清浄化した後にウィンドウ25に吹きつけるフィルタ29と、レーザガス交換時にレーザガスをレーザチャンバ4内から排気する排気装置と、レーザガスをレーザチャンバ4内に注入する注入装置とを有するガスレーザ装置において、
レーザガス排気後のレーザチャンバ4内のガス圧値を設定するガス圧設定手段と、
レーザチャンバ4内のガス圧値を検出するガス圧検出器5と、
ガス圧検出器5で検出したガス圧値と前記ガス圧設定手段で設定したガス圧値とを比較して両ガス圧値が略一致するまで前記排気装置を駆動してレーザガスを排気した後、前記クロスフローファン39を回転させながら前記注入装置を駆動して、希ガス、ハロゲンガス、希ガスの順に各レーザガスをそれぞれガス圧検出器5で検出したガス圧値が所定値に略一致するまで前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入する制御器1とを備えた構成としている。
【0015】
また、請求項11に記載の発明は、クロスフローファン39によってレーザチャンバ4内のレーザガスを還流させ、かつ、このレーザガスをフィルタ29を経由させて清浄化した後にウィンドウ25に吹きつけると共に、レーザチャンバ4内で放電させてレーザガスを励起し、レーザ光を発振させるガスレーザ装置のレーザガス交換時のレーザガス注入方法において、
レーザガス排気後のレーザチャンバ4内のガス圧値を設定し、このガス圧値までレーザガスを排気した後、新しいレーザガスを希ガス、ハロゲンガス、希ガスの順にレーザチャンバ4内にそれぞれ所定圧まで注入すると共に、前記クロスフローファン39を回転させて上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させ、この清浄化されたレーザガスをウィンドウに吹きつける方法としている。
【0016】
請求項2、11に記載の発明によると、レーザガスの排気のときは、レーザチャンバ内を真空状態にするのではなく、所定のガス圧値に相当する微量のレーザガスが残るように排気する。この排気の後、新しいレーザガスをレーザチャンバ内に注入するので、真空状態のときのように、ガスの流れに乱れが生じることがなく、レーザチャンバ4の底部に堆積している塵埃が巻き上がることが少なくなる。そして、このレーザガスの注入順序として、まず希ガスをある程度大きな所定圧まで注入し、次に微量のハロゲンガスを所定圧まで、そして最後に再び希ガスを所定圧まで注入している。よって、注入初期に希ガスがある程度の大きなガス圧を示すまで注入されているので、次にハロゲンガスを注入するときは、ガス圧検出器等で精度良くガス圧を検出可能となり、微量のハロゲンガスのガス分圧が正確に検出される。さらに、このとき、クロスフローファンを回転させながら上記レーザガスを注入するので、このレーザガスがフィルタ29に導かれて塵埃が除去され、清浄化されたレーザガスがウィンドウに吹きつけられる。したがって、ウィンドウが塵埃で汚染されるのが防止される。
【0017】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のガスレーザ装置において、前記制御器1は、レーザガスを注入する初期の所定時間にのみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入するようにしている。
【0018】
また、請求項12に記載の発明は、請求項10又は11に記載のレーザガス注入方法において、
レーザガスを注入する初期の所定時間にのみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入する方法としている。
【0019】
請求項3、12に記載の発明によると、レーザガスの排気直後はレーザチャンバ内のレーザガスが微量となるので、新しいレーザガスを注入する際に、このガスの流れに乱れが発生する可能性がある。このガス流の乱れによって、レーザチャンバの底部に堆積している塵埃が巻き上がることになる。したがって、レーザガスの注入初期の、上記のガス流の乱れが無くなるまでの所定時間にのみ、クロスフローファンを回転させ、注入するレーザガスがフィルタ29を経由するようにする。これによって、上記塵埃がフィルタ29により除去され、清浄化されたレーザガスがウィンドウに対してエアカーテンとして作用するので、ウィンドウが塵埃で汚染されるのが防止される。
【0020】
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載のガスレーザ装置において、前記制御器1は、レーザガスを注入する初期で、かつ、レーザチャンバ4内のガス圧が所定ガス圧値に達するまでの間のみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入するようにしている。
【0021】
また、請求項13に記載の発明は、請求項10又は11に記載のレーザガス注入方法において、
レーザガスを注入する初期で、かつ、レーザチャンバ4内のガス圧が所定ガス圧値に達するまでの間のみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入する方法としている。
【0022】
請求項4、13に記載の発明によると、レーザガスの排気直後はレーザチャンバ内のレーザガスが微量となるので、新しいレーザガスを注入する際に、このガスの流れに乱れが発生する可能性がある。このガス流の乱れによって、レーザチャンバの底部に堆積している塵埃が巻き上がることになる。したがって、レーザガスの注入初期で、かつ、レーザチャンバ内に所定量のレーザガスが注入されるまでの間、すなわち、ガス圧が所定値に達して上記のガス流の乱れが無くなるまでの間のみ、クロスフローファンを回転させ、注入するレーザガスがフィルタ29を経由するようにする。これによって、上記塵埃がフィルタ29により除去され、清浄化されたレーザガスがウィンドウに対してエアカーテンとして作用するので、ウィンドウが塵埃で汚染されるのが防止される。
【0023】
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載のガスレーザ装置において、
前記制御器1は、最初の希ガスを注入するときにのみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入するようにしている。
【0024】
また、請求項14に記載の発明は、請求項11に記載のレーザガス注入方法において、
最初の希ガスを注入するときにのみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記希ガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入する方法としている。
【0025】
請求項5、14に記載の発明によると、レーザガスの排気直後はレーザチャンバ内のレーザガスが微量となるので、新しいレーザガスを注入する際に、このガスの流れに乱れが発生する可能性がある。このガス流の乱れによって、レーザチャンバの底部に堆積している塵埃が巻き上がることになる。したがって、レーザガスの内、最初の希ガスを注入するときにのみ、クロスフローファンを回転させ、注入する希ガスがフィルタ29を経由するようにする。これによって、上記塵埃がフィルタ29により除去され、清浄化された希ガスがウィンドウに対してエアカーテンとして作用するので、ウィンドウが塵埃で汚染されるのが防止される。また、レーザチャンバ内に所定量の希ガスが注入されると、上記のガス流の乱れが無くなり、上記のように塵埃が巻き上がることが無くなるので、ウィンドウが塵埃で汚染されなくなる。
【0026】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一つに記載のガスレーザ装置において、
前記レーザチャンバ4内にレーザガスが注入される方向は、レーザチャンバ4の底面以外を向いている。
【0027】
請求項6に記載の発明によると、レーザチャンバ内にレーザガスが注入される向がレーザチャンバの底面以外を向いているので、レーザガスが直接底面に吹きつけられることがなく、底部に堆積している塵埃を巻き上げる可能性が小さくなる。よって、レーザガス注入時に塵埃がレーザガスに混入することが少なくなる。
【0028】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一つに記載のガスレーザ装置において、
前記レーザチャンバ4内にレーザガスが注入されるガス注入口は、レーザチャンバ4内の上部に設けられている。
【0029】
請求項7に記載の発明によると、レーザチャンバ内にレーザガスが注入されるガス注入口がレーザチャンバ4内の上部に設けられているので、レーザガスが直接底面に吹きつけられることがなく、底部に堆積している塵埃を巻き上げる可能性が小さくなる。よって、レーザガス注入時に塵埃がレーザガスに混入することが少なくなる。
【0030】
請求項8に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一つに記載のガスレーザ装置において、
前記レーザチャンバ4内にレーザガスが注入されるガス注入口は、前記クロスフローファン39によるガス流での前記フィルタ29の下流側と前記ウィンドウ25との間に設けられている。
【0031】
請求項8に記載の発明によると、レーザチャンバ内にレーザガスが注入されるガス注入口が、クロスフローファンによるガス流のフィルタ29の下流と、ウィンドウとの間に設けられているので、新しく注入された清浄なレーザガスが上記ガス流に沿ってウィンドウに吹きつけられる。したがって、ウィンドウが塵埃に汚染されることが無くなる。
【0032】
請求項9に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一つに記載のガスレーザ装置において、
前記レーザチャンバ4内からレーザガスを排気するガス排気口は、前記ウィンドウ25と前記フィルタ29の入口との間に設けられている。
【0033】
請求項9に記載の発明によると、レーザチャンバ内からレーザガスを排気するガス排気口は、ウィンドウとフィルタ29の入口との間に設けられているので、レーザガスの排気の時に、ウィンドウからレーザチャンバ内に向かってレーザガスの流れが発生する。よって、レーザチャンバ内の塵埃がウィンドウの方に移動することが無くなり、ウィンドウが塵埃に汚染されなくなる。
【0034】
請求項15に記載の発明は、レーザガスを封入したレーザチャンバ4の内部で放電させてレーザガスを励起し、レーザ光を発振させるガスレーザ装置のレーザガス交換時のレーザガス注入方法において、
レーザチャンバ4内のレーザガスを排気した後、レーザガスをレーザチャンバ4内に注入する際に、注入初期の所定時間はレーザガス流量を所定値に制限し、上記所定時間が経過した後は上記レーザガス流量をこの制限値より増加させて注入する方法としている。
【0035】
請求項15に記載の発明によると、レーザガスの排気直後はレーザチャンバ内のレーザガスが微量となるので、新しいレーザガスを注入する際に、このガスの流れに乱れが発生する可能性がある。このガス流の乱れによって、レーザチャンバの底部に堆積している塵埃が巻き上がることになる。したがって、レーザガスの注入初期の、上記のガス流の乱れが無くなるまでの所定時間にのみ、レーザガスの流量を所定値に制限して、注入するレーザガスの流速を制限する。これによって、上記塵埃を巻き上げることが無くなり、ウィンドウが塵埃で汚染されるのが防止される。
【0036】
請求項16に記載の発明は、レーザガスを封入したレーザチャンバ4の内部で放電させてレーザガスを励起し、レーザ光を発振させるガスレーザ装置のレーザガス交換時のレーザガス注入方法において、
レーザチャンバ4内のレーザガスを排気した後、レーザガスをレーザチャンバ4内に注入する際に、注入初期で、かつ、ガス圧が所定圧力値に達するまでの間レーザガス流量を所定値に制限し、ガス圧が上記所定圧力値に達した後は上記レーザガス流量を増加させて注入する方法としている。
【0037】
請求項16に記載の発明によると、レーザガスの排気直後はレーザチャンバ内のレーザガスが微量となるので、新しいレーザガスを注入する際に、このガスの流れに乱れが発生する可能性がある。このガス流の乱れによって、レーザチャンバの底部に堆積している塵埃が巻き上がることになる。したがって、レーザガスの注入初期で、レーザガスの注入量が所定量以上になるまでの間、すなわち、ガス圧が所定値以上になって上記のガス流の乱れが無くなるまでの間、レーザガスの流量を所定値に制限して、注入するレーザガスの流速を制限する。これによって、上記塵埃を巻き上げることが無くなり、ウィンドウが塵埃で汚染されるのが防止される。
【0038】
請求項17に記載の発明は、請求項15又は16に記載のレーザガス注入方法において、
前記レーザチャンバ4内のレーザガスを排気するときは、レーザガス排気後のレーザチャンバ4内のガス圧値を設定し、このガス圧値までレーザガスを排気する方法としている。
【0039】
請求項17に記載の発明によると、レーザガスを排気するときに、所定量のレーザガスが残るように、予め設定した所定のガス圧値まで排気する。残った微量のレーザガスによってガス流の乱れがなくなり、よって、注入するレーザガスで塵埃が巻き上がることが無くなる。したがって、レーザガスの注入時にガス流量を制限して流速を小さくすることにより、さらに塵埃が巻き上がる可能性が小さくなり、ウィンドウが塵埃で汚染されるのが防止される。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係わるガスレーザ装置及びそのレーザガス注入方法の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係わるガスレーザ装置のレーザチャンバの断面図である。ここでも、ガスレーザ装置としてエキシマレーザ装置を例にして説明し、従来技術において説明した図5の構成と同じ部品には同一の符号を付している。
レーザチャンバ4の側方にはフィルタ29が設けられていて、レーザチャンバ4の内部とフィルタ29のガス入口とは管路26を経由して連通している。また、フィルタ29のガス出口は管路27、28を経由して、前述同様にウィンドウ25の近傍に連通している。(図6を参照)上記管路26のレーザチャンバ4側の入口は、クロスフローファン39の回転によるガス還流路がクロスフローファン39から主放電電極22a、22bに至る中間の位置に設けられる方が望ましい。クロスフローファン39が回転すると、レーザチャンバ4内のレーザガスが管路26を経由してフィルタ29に導かれ、清浄化されたレーザガスがウィンドウ25に吹きつけられてレーザチャンバ4内に戻されるようになっている。
【0041】
また、レーザチャンバ4には外部のレーザガス供給手段(例えば、ガスボンベ等)からレーザガスを注入するための管路が接続されている。この管路は、例えば図示の管路42、43、44のように、レーザチャンバ4側のガス出口が底面近傍以外、すなわち、レーザチャンバ4の上部に位置し、かつ、レーザガスの注入方向が底面以外を向くように設けられている。また、管路44で示すように、レーザガスの注入方向をレーザチャンバ4内部からフィルタ29の方に向けることによって、レーザガス注入時にフィルタ29を経由する方向のガスの流れが生成される。なお、これらの管路42、43、44は、外部に設けられた図示しないバルブ等によって選択可能としている。また、これらの管路42、43、44を経由して、レーザチャンバ4内のレーザガスを排気できるように、排気装置が接続されている。
【0042】
図2は、本発明に係わるレーザガス注入方法を説明するためのガスレーザ装置構成ブロック図を示している。エキシマレーザ装置においては、レーザガスとしてハロゲンガスと希ガスの混合ガスが使用されるが、本実施形態ではフッ素ガス、クリプトンガス及びネオンガスの使用例を示している。レーザ発振時間の経過に伴って、このレーザガス中に含まれる不純物の量が多くなったり、ハロゲンガス濃度が低下したりして、レーザガスが次第に劣化するので、所定の状態に至ったときはレーザガスを交換する必要がある。このために、レーザチャンバ4には、上記の劣化したレーザガスを排気するための排気装置が接続されており、本実施形態ではこの排気装置の一例として、バルブ19及びトラップ18を介して真空ポンプ20が接続されている。真空ポンプ20の内部には、ハロゲンガス除去用の活性炭が含まれたフィルタ等が装着されている。また、トラップ18はエキシマレーザ装置の場合に必要とするものであり、排気されるレーザガス中のハロゲンガスを吸着する。これによって、人体に有害であり、また真空ポンプ20の上記フィルタに温度異常上昇等の弊害を及ぼすハロゲンガスが除去された後に排気される。
【0043】
そして、レーザチャンバ4内に各レーザガスを注入する注入装置が接続されている。すなわち、レーザチャンバ4に、バルブ11を介してフッ素とネオンの混合ガスボンベ8が、バルブ12を介してクリプトンガスボンベ9が、バルブ13を介してネオンガスボンベ10が接続されている。上記の各バルブ11、12、13、19とレーザチャンバ4との間のガス管路は、それぞれ別個に設けてもよいし、また共通に設けてもよい。また、レーザチャンバ4には、内部のガス圧を検出するガス圧検出器5が設けられている。各バルブ11、12、13、19は電磁弁、あるいは電磁弁を介したエア駆動バルブ等で構成されている。そして、これらの各バルブの駆動指令、真空ポンプ20の駆動指令は制御器1から出力されており、また、ガス圧検出器5の検出信号は制御器1に接続されている。
【0044】
制御器1は例えばマイクロコンピュータを主体にしたコンピュータシステムで構成されている。制御器1には、上記信号の他に、図示しないモニタ装置からレーザ出力パワーやレーザ特性をモニタするためのモニタ信号が入力されたり、図示しない外部の他装置からガス交換指令等の指令信号が入力される。制御器1は上記外部装置から上記ガス交換指令を入力したときに、ガス圧検出器5の検出信号に基づいて、上記各バルブ及び真空ポンプ20の駆動を制御し、レーザガスの交換を開始する。
また、ガス圧設定器2はレーザガスの排気後のレーザチャンバ4内部のガス圧値を設定するものであり、例えばテンキーや設定用スイッチ等で設定値を入力してもよい。この設定値データは、制御器1に入力されている。なお、ガス圧設定手段として、上記外部装置等の内部に予め設定されている設定値データを通信等によって入力してもよい。
【0045】
図3は本実施形態に係わるレーザガス注入方法を表す制御フローチャートの例を示しており、具体的には上記の制御器1によって処理される。ここでは、各ステップ番号にSを付して示している。
S1で、ガス圧設定器2から入力される設定値データにより、排気後のレーザチャンバ4内のガス圧Pr を設定し、次にS2で、ガス圧検出器5で検出したレーザチャンバ4内のガス圧Pc を読み込む。そして、S3で、このガス圧Pc と設定されたガス圧Pr とを比較し、ガス圧Pc がガス圧Pr より大きいか否かを判断する。この判断の結果で大きいときは、S4で真空ポンプ20を駆動し、バルブ19を開いてレーザガスの排気を継続し、次にS2に戻って処理を繰り返す。また、S3の判断で大きくないとき、すなわち、ガス圧Pc がガス圧Pr 以下になったときは、S5において、真空ポンプ20を停止し、かつ、バルブ19を閉じて排気を停止した後、クロスフローファン39を回転させる。次に、S6で新しいレーザガスを注入する。ここで、各バルブ11、12、13は所定の開度に制御され、混合ガスボンベ8、クリプトンガスボンベ9及びネオンガスボンベ10からの各ガス流量が所定値に調整される。
【0046】
そして、S7でガス圧検出器5で検出したガス圧Pc を読み込み、このガス圧Pc が所定圧力値以上になったか否かを判断し、所定圧力値より小さい間はS6に戻ってレーザガスの注入を継続する。ガス圧Pc が所定圧力値以上になったときは、S8で、バルブ11、12、13を閉じると共に、クロスフローファン39の回転を停止させ、レーザガスの注入を終了する。
【0047】
レーザガスの注入方法において、レーザガスを排気するときに、レーザチャンバ4の内部が略真空になるまで排気した場合は、新しいレーザガスを注入し始めるときにレーザチャンバ4の底部に堆積している塵埃を巻き上げてしまう。そして、この塵埃を含むレーザガスがほとんど抵抗を受けることなくウィンドウ25の方向へも移動するので、ウィンドウ25が塵埃によって汚染される可能性がある。したがって、本実施形態のレーザガス注入方法においては、上述のS3及びS4で示すように、レーザガスを排気するときに、設定されたガス圧Pr に相当する微量のレーザガスをレーザチャンバ4内部に残しておき、次いでS5及びS6で、クロスフローファン39を回転させながら新しいレーザガスを注入している。クロスフローファン39の回転により、上記の残っている微量のレーザガスによるガスの流れが生じ、新しいレーザガスが注入されたときに、このレーザガスが管路26に導かれてフィルタ29を経由してレーザチャンバ4内に注入されることになる。この結果、レーザガスの注入初期の段階から、フィルタ29により清浄化されたレーザガスがウィンドウ25の表面に吹きつけられるので、このレーザガスがエアカーテンとして作用してウィンドウ25が塵埃によって汚染されるのが防止される。また、レーザチャンバ4内に微量のレーザガスを残すので、新しいレーザガスの注入初期でもガスの流れに乱れが発生し難くなり、堆積している塵埃が巻き上げられる可能性が小さくなる。
【0048】
そして、S7で示したように、新しいレーザガスのガス圧が所定の必要なガス圧値に達するまで、クロスフローファン39を回転させている。ここで、クロスフローファン39を回転させる時間は、本実施形態に限定されない。すなわち、レーザガスを注入する初期で、かつ、注入したレーザガスが所定量に達して上記のガス流の乱れが発生しなくなるまで、すなわち、レーザガスのガス圧が上記所定量に対応した所定ガス圧値に達するまでの時間のみ、クロスフローファン39を回転させてもよい。さらに、また、レーザガスの注入開始時から上記の所定ガス圧値に達するまでの、初期の所定時間にのみ、クロスフローファン39を回転させるようにしてもよい。
【0049】
また、レーザガスを注入するとき、管路42、43、44のいずれか一つを選択してレーザチャンバ4内に注入する。管路42、43、44のガス注入口はレーザチャンバ4の上部に位置しており、また、そのガス注入方向は底面以外を向いているので、レーザチャンバ4の底部に堆積している塵埃を巻き上げる可能性が小さくなる。この結果、レーザガスの注入初期に、塵埃が巻き上がるのを防止できる。さらに、管路44によってレーザガスを注入する場合は、レーザチャンバ4内部からフィルタ29の方向にガスの流れが発生するので、フィルタ29によって清浄化されたレーザガスをウィンドウ25に導くことが可能となる。したがって、上記同様に、ウィンドウ25が塵埃により汚染されるのを防止できるので、レーザ出力特性の低下が少なくなる。
【0050】
なお、レーザガスが注入されるガス注入口は、クロスフローファン39によるガス流でのフィルタ29の下流側とウィンドウ25との間に設けてもよい。この場合には、塵埃を含まない新しいレーザガスがウィンドウ25の方に流れるので、ウィンドウ25が塵埃により汚染されるのを防止できる。
また、このとき、レーザチャンバ4内からレーザガスを排気するガス排気口は、上記のガス注入口と別個に、ウィンドウ25とフィルタ29の入口側との間に設けた方がよい。これによって、排気時に、ウィンドウ25からレーザチャンバ4内の方向にレーザガスの流れが発生するので、レーザガスに含まれる塵埃がウィンドウ25に付着する可能性が小さくなる。
【0051】
次に、第2の実施形態に係わるレーザガスの注入方法を説明する。本実施形態でのガスレーザ装置の構成は前実施形態で説明した図1及び図2と同様であり、ここでの説明を省く。
【0052】
図4は本実施形態に係わるレーザガス注入方法を表す制御フローチャートの例を示しており、前述と同様に制御器1によって処理される。
S11で、ガス圧設定器2から入力される設定値データにより、排気後のレーザチャンバ4内のガス圧Pr を設定し、次にS12で、ガス圧検出器5で検出したレーザチャンバ4内のガス圧Pc を読み込む。そして、S13で、このガス圧Pc と設定されたガス圧Pr とを比較し、ガス圧Pc がガス圧Pr より大きいか否かを判断する。この判断の結果で大きいときは、S14で真空ポンプ20を駆動し、バルブ19を開いてレーザガスの排気を継続し、次にS12に戻って処理を繰り返す。また、S13の判断で大きくないとき、すなわち、ガス圧Pc がガス圧Pr 以下になったときは、S15において、真空ポンプ20を停止し、かつ、バルブ19を閉じて排気を停止した後、クロスフローファン39を回転させる。次に、S16で、バルブ12、13を所定開度に開け、クリプトンガスボンベ9及びネオンガスボンベ10からの各ガス流量を所定値に調整して、新しいクリプトンガス及びネオンガスを注入する。そして、S17で、ガス圧検出器5からレーザチャンバ4内のガス圧Pc を読み込み、このガス圧Pc が所定圧力値P1 以上になったか否かを判断し、所定圧力値P1 より小さい間はS16に戻って新しいクリプトンガス及びネオンガスの注入を継続する。また、ガス圧Pc が所定圧力値P1 以上になったときは、S18に進む。
【0053】
S18では、バルブ12、13を閉じてクリプトンガス及びネオンガスの注入を停止すると共に、クロスフローファン39の回転を停止させる。次にS19で、バルブ11を所定開度に開けてフッ素とネオンの混合ガスボンベ8からのガス流量を所定値に調整し、新しいフッ素の混合ガスを注入する。そして、S20で、ガス圧検出器5からレーザチャンバ4内のガス圧Pc を読み込み、このガス圧Pc が所定圧力値P2 (ただし、P2 >P1 )以上になったか否かを判断し、所定圧力値P2 より小さい間はS19に戻ってフッ素の混合ガスの注入を継続する。また、ガス圧Pc が所定圧力値P2 以上になったときは、S21で、バルブ11を閉じてフッ素の混合ガスの注入を停止する。次にS22で、バルブ12、13を所定開度に開け、新しいクリプトンガス及びネオンガスを注入する。そして、S23で、ガス圧検出器5からレーザチャンバ4内のガス圧Pc を読み込み、このガス圧Pc が所定圧力値P3 (ただし、P3 >P2 )以上になったか否かを判断し、所定圧力値P3 より小さい間はS22に戻って新しいクリプトンガス及びネオンガスの注入を継続する。また、ガス圧Pc が所定圧力値P3 以上になったときは、S24で、バルブ12、13を閉じてクリプトンガス及びネオンガスの注入を終了する。
【0054】
上記のフローチャートにおいて、レーザガスを排気するときは、前実施形態と同様に、設定されたガス圧Pr に相当する微量のレーザガスをレーザチャンバ4内部に残しておき、次いでクロスフローファン39を回転させながら新しいクリプトンガス及びネオンガスを所定量注入している。したがって、新しいレーザガスの注入初期でも、堆積している塵埃を巻き上げることが少なくなり、またフィルタ29を経由して注入されたレーザガスが塵埃によるウィンドウ25の汚染を防止することができる。
また、フッ素ガスの混合ガスを注入するときは、クロスフローファン39を停止させているが、これは、クロスフローファン39によるガスの流れがフッ素ガスの注入時のガス圧検出においてノイズとなるのを防止するためである。これによって、レーザガス内の他の希ガス(クリプトンガス及びネオンガス)より微量なフッ素ガスの分圧を正確に検出できるので、エキシマレーザ装置のレーザ発振特性が非常に良くなる。
また、フッ素ガスの混合ガスを注入した後、最後の希ガスを注入するときにはクロスフローファン39の回転を停止させているが、これは、既にレーザチャンバ4内に所定量のレーザガスが注入されているので、注入ガスによって塵埃を巻き上げる可能性が少ないからである。なお、このとき、クロスフローファン39を回転させながら最後の希ガスを注入してもよい。
【0055】
なお、排気後のレーザガスの注入方法として、注入初期で、かつ、ガス圧が所定圧力値に達するまでの間レーザガス流量を所定値に制限し、ガス圧が上記所定圧力値に達した後は上記レーザガス流量をこの制限値より増加させて注入してもよい。また、同様に、注入初期の所定時間の間、すなわち、上記所定圧力値に達するまでの所定時間の間は、レーザガス流量を所定値に制限し、この所定時間経過後は上記レーザガス流量をこの制限値より増加させてもよい。この場合に、レーザガス流量を制限する手段として、例えば質量流量制御弁(マスフローコントロール弁)やオリフィス、フィルタ等をクリプトンガスボンベ9及びネオンガスボンベ10の出口に設けてもよい。このようにレーザガス流量を制御することによって、注入初期はガス流速を遅くできるので塵埃を巻き上げる可能性が少なくなる。また、所定量のレーザガスが注入された後はガス流の乱れが無くなるので、レーザガス流量を増加させることができる。そして、この場合も、レーザガス排気時に微量のレーザガスを残しておくと、レーザガス注入時にガス流の乱れが無いので、塵埃の巻き上げを少なくする効果が大きくなることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるガスレーザ装置のレーザチャンバの断面図を示す。
【図2】本発明に係わるガスレーザ装置の構成ブロック図を示す。
【図3】本発明の第1実施形態のレーザガス注入方法を表す制御フローチャートの例を示す。
【図4】本発明の第2実施形態のレーザガス注入方法を表す制御フローチャートの例を示す。
【図5】従来技術に係わるガスレーザ装置のレーザチャンバの断面図を示す。
【図6】従来技術に係わるガスレーザ装置の側面図を示す。
【符号の説明】
1…制御器、2…ガス圧設定器、4…レーザチャンバ、5…ガス圧検出器、8…混合ガスボンベ、9…クリプトンガスボンベ、10…ネオンガスボンベ、11、12、13、19…バルブ、18…トラップ、20…真空ポンプ、21…絶縁体、22a、22b…主放電電極、23…主放電、24…矢印、25…ウィンドウ、26、27、28、42、43、44…管路、29…フィルタ、30…レーザ光、33…支持部材、34、35…給電端子、36a、36b…予備電離電極、39…クロスフローファン、40…ラジエータ、41…レーザガス供給管路。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser gas injection method for a gas laser device.
[0002]
[Prior art]
In a gas laser device, a medium gas that oscillates laser light is enclosed in a container (hereinafter referred to as a laser chamber), and is discharged with a high-voltage pulse between electrodes. Is generated. Among gas laser devices, in excimer laser devices such as excimer laser devices, there are various factors depending on the reaction between a medium gas (hereinafter referred to as laser gas) and the components inside the laser chamber, sputtering of electrode members by discharge, etc. Dust of a new material is generated and floats in the laser chamber. This floating dust is attached to a window that transmits laser light and exits from the inside of the laser chamber to the outside, which is a major factor for reducing laser output. In particular, in an excimer laser device, since a halogen gas is used as a laser gas, a metal halide is contained in dust, and the metal halide may adhere to the window and corrode. Therefore, various ideas have been conventionally made to reduce the amount of floating dust.
[0003]
FIG. 5 and FIG. 6 show an example of the prior art for reducing the amount of floating dust as described above, which will be described below with reference to FIG. Here, an example of an excimer laser device is shown as a gas laser device, FIG. 5 shows a cross-sectional view of a laser chamber orthogonal to the laser optical axis, and FIG. 6 shows a side view of the gas laser device.
[0004]
Inside the laser chamber 4, a pair of main discharge electrodes 22a and 22b for performing main discharge for exciting laser gas is provided, and each of the main discharge electrodes 22a and 22b has an elongated shape in the optical axis direction. is doing. One main discharge electrode 22a is attached to an insulator 21 provided on the outer peripheral wall of the laser chamber 4, and the other main discharge electrode 22b is electrically conductive in the laser chamber 4 through a support member 33 having conductivity. It is supported on the side wall of. In addition, a pair of preionization electrodes 36a and 36b for preionizing the laser gas is disposed on the side of the main discharge space of the main discharge electrodes 22a and 22b. The preionization electrode 36b is attached to the conductive side wall of the laser chamber 4, and the preionization electrode 36a is connected to a power supply terminal 34 attached to the side wall of the laser chamber 4 through an insulator. . Further, the main discharge electrode 22 a is connected to the power supply terminal 35. The power supply terminal 35 is connected to a main discharge voltage output terminal of a discharge power supply (not shown), the power supply terminal 34 is connected to a preliminary discharge voltage output terminal of the discharge power supply, and the conductive side wall (that is, the main discharge) of the laser chamber 4. The electrode 22b and the preionization electrode 36b) are connected to a common output terminal of the discharge power source.
[0005]
In the laser chamber 4, a cross flow fan 39 for circulating the laser gas and a radiator 40 for cooling the laser gas heated by the discharge are provided. Then, the laser gas flows into the main discharge space between the main discharge electrodes 22 a and 22 b along the arrow 24 by the cross flow fan 39, passes through the radiator 40, is cooled, and returns to the cross flow fan 39 to return to the main flow. It has become.
A laser gas supply pipe 41 is provided on the side wall of the laser chamber 4, and the gas injection direction of the laser gas supply pipe 41 faces the bottom surface of the laser chamber 4. At the time of exchanging the laser gas, the laser gas is injected from a laser gas cylinder provided outside through the laser gas supply pipe 41.
[0006]
Further, a filter 29 is provided on the side of the laser chamber 4. The laser gas inside the laser chamber 4 is guided to the filter 29 via the pipe line 26, and the gas output from the filter 29 is returned to the inside of the laser chamber 4 via the pipe line 27 and the pipe line 28. At this time, the returned gas is blown in the vicinity of the window 25.
[0007]
According to the above configuration, the laser gas is excited by the main discharge 23 between the main discharge electrodes 22 a and 22 b to oscillate the laser beam 30, and the laser beam 30 is emitted from the front window 25. When the laser beam is oscillating, the cross flow fan 39 causes the laser gas to flow back through the main discharge space and the radiator 40 in the direction of the arrow 24. At the same time, the laser gas is guided to the filter 29 by the cross flow fan 39 via the pipe line 26, and after the dust in the laser gas is removed by the filter 29, the gas from which the dust has been removed passes through the pipe lines 27 and 28. It is sprayed in the vicinity of the window 25 via. Since this gas acts as an air curtain for the window 25, dust in the laser chamber 4 is prevented from adhering to the window 25.
[0008]
In addition, as another example of the conventional technique further advanced from the above, a technique in which a protruding member such as a labyrinth is provided in a small space between the window 25 and the inside of the laser chamber 4 has been proposed. This is because when the shock wave due to the main discharge moves the laser gas containing dust in the direction of the window 25, the laser gas creates a vortex in the portion of the projecting member and the energy of the shock wave is attenuated. This utilizes the fact that the amount of laser gas reaching the window 25 is reduced.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the gas laser apparatus as described above, when the laser gas deteriorates and the output decreases, it is necessary to replace the laser gas. However, when the laser gas is injected through the laser gas supply pipe 41, the laser gas hits the bottom surface of the laser chamber 4, so that dust adhering to the bottom surface is blown up. As a result, since dust adheres to the window 25, there is a problem that the laser gas exchange effect is lost and the laser output after the laser gas exchange is lowered.
[0010]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a gas laser device and a laser gas injection method thereof that can prevent dust from adhering to the window 25 during laser gas injection.
[0011]
[Means, actions and effects for solving the problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a laser chamber 4 that encloses a laser gas, a window 25 that transmits laser light oscillated in the laser chamber 4 and emits the laser light, and a laser. A cross-flow fan 39 that is disposed in the chamber 4 and recirculates the laser gas, a filter 29 that is attached to the laser chamber 4 and blows the window 25 after the laser gas is cleaned, and the laser gas is replaced when the laser gas is replaced. In a gas laser device having an exhaust device for exhausting from the chamber 4 and an injection device for injecting a laser gas into the laser chamber 4,
A gas pressure setting means for setting a gas pressure value in the laser chamber 4 after exhausting the laser gas;
A gas pressure detector 5 for detecting a gas pressure value in the laser chamber 4;
After comparing the gas pressure value detected by the gas pressure detector 5 with the gas pressure value set by the gas pressure setting means and driving the exhaust device until both gas pressure values substantially match, the laser gas is exhausted, The controller 1 is configured to drive the injection device while rotating the cross flow fan 39 to inject laser gas into the laser chamber 4 through the filter 29.
[0012]
Further, in the invention described in claim 10, the laser gas in the laser chamber 4 is refluxed by the cross flow fan 39, and the laser gas is cleaned through the filter 29 and then blown to the window 25. In the laser gas injection method when exchanging the laser gas of the gas laser device that excites the laser gas to excite the laser gas and oscillates the laser beam,
The gas pressure value in the laser chamber 4 after the laser gas exhaust is set, and after the laser gas is exhausted to this gas pressure value, a new laser gas is injected into the laser chamber 4 and the cross flow fan 39 is rotated to perform the injection. The cleaned laser gas is passed through the filter 29 and the cleaned laser gas is blown onto the window.
[0013]
According to the first and tenth aspects of the present invention, when the laser gas is exhausted, the laser chamber is not evacuated but exhausted so that a trace amount of laser gas corresponding to a predetermined gas pressure value remains. After this evacuation, a new laser gas is injected into the laser chamber, so that the gas flow is not disturbed as in a vacuum state, and dust accumulated at the bottom of the laser chamber 4 is rolled up. Less. Further, at this time, since the laser gas is injected while rotating the cross flow fan, the laser gas is guided to the filter 29, dust is removed, and the cleaned laser gas is blown onto the window. Therefore, the window is prevented from being contaminated with dust.
[0014]
The invention according to claim 2 is provided in the laser chamber 4 in which the laser gas is sealed, the window 25 that transmits the laser light oscillated in the laser chamber 4 and is emitted to the outside, and A cross flow fan 39 for refluxing the laser gas, a filter 29 attached to the laser chamber 4 and sprayed onto the window 25 after cleaning the laser gas, and an exhaust device for exhausting the laser gas from the laser chamber 4 when the laser gas is replaced In a gas laser device having an injection device for injecting a laser gas into the laser chamber 4,
A gas pressure setting means for setting a gas pressure value in the laser chamber 4 after exhausting the laser gas;
A gas pressure detector 5 for detecting a gas pressure value in the laser chamber 4;
After comparing the gas pressure value detected by the gas pressure detector 5 with the gas pressure value set by the gas pressure setting means and driving the exhaust device until both gas pressure values substantially match, the laser gas is exhausted, The injection device is driven while rotating the cross flow fan 39 until the gas pressure values detected by the gas pressure detector 5 in the order of rare gas, halogen gas, and rare gas are substantially equal to a predetermined value. The controller 1 is configured to inject into the laser chamber 4 through the filter 29.
[0015]
According to the eleventh aspect of the present invention, the laser gas in the laser chamber 4 is recirculated by the cross flow fan 39, and the laser gas is cleaned through the filter 29 and then blown onto the window 25. In the laser gas injection method when exchanging the laser gas of the gas laser device that discharges within 4 to excite the laser gas and oscillates the laser beam,
After setting the gas pressure value in the laser chamber 4 after exhausting the laser gas, the laser gas is exhausted to this gas pressure value, and then a new laser gas is injected into the laser chamber 4 in the order of rare gas, halogen gas, and rare gas to a predetermined pressure. At the same time, the cross flow fan 39 is rotated so that the laser gas passes through the filter 29 and the cleaned laser gas is blown onto the window.
[0016]
According to the second and eleventh aspects of the invention, when the laser gas is exhausted, the laser chamber is not evacuated but exhausted so that a trace amount of laser gas corresponding to a predetermined gas pressure value remains. After this evacuation, a new laser gas is injected into the laser chamber, so that the gas flow is not disturbed as in a vacuum state, and dust accumulated at the bottom of the laser chamber 4 is rolled up. Less. As the injection sequence of the laser gas, first, a rare gas is injected to a certain predetermined pressure, then a trace amount of halogen gas is injected to a predetermined pressure, and finally, the rare gas is injected again to a predetermined pressure. Therefore, since the rare gas is injected until the gas pressure reaches a certain level at the initial stage of injection, the next time the halogen gas is injected, the gas pressure can be accurately detected by a gas pressure detector or the like. The gas partial pressure of the gas is accurately detected. Further, at this time, since the laser gas is injected while rotating the cross flow fan, the laser gas is guided to the filter 29 to remove dust, and the cleaned laser gas is blown onto the window. Therefore, the window is prevented from being contaminated with dust.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the gas laser apparatus according to the first or second aspect, the controller 1 rotates the cross flow fan 39 only during an initial predetermined time for injecting the laser gas, and the laser gas is supplied to the laser gas. Injection into the laser chamber 4 through the filter 29 is performed.
[0018]
The invention according to claim 12 is the laser gas injection method according to claim 10 or 11,
The cross flow fan 39 is rotated only during the initial predetermined time when laser gas is injected, and the laser gas is injected into the laser chamber 4 via the filter 29.
[0019]
According to the third and twelfth aspects of the present invention, since the amount of laser gas in the laser chamber is very small immediately after the laser gas is exhausted, there is a possibility that the gas flow may be disturbed when a new laser gas is injected. Due to this turbulence in the gas flow, dust accumulated at the bottom of the laser chamber is rolled up. Therefore, the cross flow fan is rotated only during a predetermined time at the initial stage of laser gas injection until the above-described gas flow disturbance is eliminated, so that the laser gas to be injected passes through the filter 29. Thus, the dust is removed by the filter 29, and the cleaned laser gas acts as an air curtain on the window, so that the window is prevented from being contaminated with dust.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, in the gas laser apparatus according to the first or second aspect, the controller 1 is an initial stage of injecting the laser gas, and the gas pressure in the laser chamber 4 reaches a predetermined gas pressure value. The cross flow fan 39 is rotated only during the period until the laser gas is injected into the laser chamber 4 via the filter 29.
[0021]
The invention described in claim 13 is the laser gas injection method according to claim 10 or 11,
The cross flow fan 39 is rotated only in the initial stage of laser gas injection and until the gas pressure in the laser chamber 4 reaches a predetermined gas pressure value, and the laser gas passes through the filter 29 to enter the laser chamber 4. The way to inject.
[0022]
According to the fourth and thirteenth aspects of the present invention, since the amount of laser gas in the laser chamber is very small immediately after the laser gas is exhausted, there is a possibility that the gas flow may be disturbed when a new laser gas is injected. Due to this turbulence in the gas flow, dust accumulated at the bottom of the laser chamber is rolled up. Therefore, the crossing is performed only at the initial stage of laser gas injection and until a predetermined amount of laser gas is injected into the laser chamber, that is, until the gas pressure reaches a predetermined value and the above gas flow disturbance is eliminated. The flow fan is rotated so that the injected laser gas passes through the filter 29. Thus, the dust is removed by the filter 29, and the cleaned laser gas acts as an air curtain on the window, so that the window is prevented from being contaminated with dust.
[0023]
The invention according to claim 5 is the gas laser device according to claim 2,
The controller 1 rotates the cross flow fan 39 only when the first rare gas is injected, and the laser gas is injected into the laser chamber 4 via the filter 29.
[0024]
The invention as set forth in claim 14 is the laser gas injection method according to claim 11, wherein
Only when the first rare gas is injected, the cross flow fan 39 is rotated, and the rare gas is injected into the laser chamber 4 via the filter 29.
[0025]
According to the invention described in claims 5 and 14, since the amount of laser gas in the laser chamber becomes very small immediately after exhausting the laser gas, there is a possibility that the flow of this gas may be disturbed when a new laser gas is injected. Due to this turbulence in the gas flow, dust accumulated at the bottom of the laser chamber is rolled up. Therefore, only when the first rare gas of the laser gas is injected, the cross flow fan is rotated so that the injected rare gas passes through the filter 29. Thus, the dust is removed by the filter 29, and the purified rare gas acts as an air curtain on the window, so that the window is prevented from being contaminated with dust. In addition, when a predetermined amount of rare gas is injected into the laser chamber, the gas flow is not disturbed and dust does not roll up as described above, so that the window is not contaminated with dust.
[0026]
The invention according to claim 6 is the gas laser device according to any one of claims 1 to 5,
The laser gas is injected into the laser chamber 4 in a direction other than the bottom surface of the laser chamber 4.
[0027]
According to the invention described in claim 6, since the laser gas is injected into the laser chamber in a direction other than the bottom surface of the laser chamber, the laser gas is not sprayed directly on the bottom surface but is deposited on the bottom. The possibility of winding up dust is reduced. Therefore, dust is less likely to enter the laser gas when the laser gas is injected.
[0028]
Invention of Claim 7 is the gas laser apparatus as described in any one of Claims 1-5,
A gas inlet through which laser gas is injected into the laser chamber 4 is provided in the upper portion of the laser chamber 4.
[0029]
According to the seventh aspect of the present invention, since the gas inlet through which the laser gas is injected into the laser chamber is provided at the upper part in the laser chamber 4, the laser gas is not directly blown onto the bottom surface, and the bottom is The possibility of winding up accumulated dust is reduced. Therefore, dust is less likely to enter the laser gas when the laser gas is injected.
[0030]
Invention of Claim 8 is the gas laser apparatus as described in any one of Claims 1-5,
A gas inlet for injecting laser gas into the laser chamber 4 is provided between the downstream side of the filter 29 and the window 25 in the gas flow by the cross flow fan 39.
[0031]
According to the eighth aspect of the present invention, the gas injection port into which the laser gas is injected into the laser chamber is provided between the downstream of the gas flow filter 29 by the cross flow fan and the window. The cleaned clean laser gas is blown onto the window along the gas flow. Therefore, the window is not contaminated with dust.
[0032]
The invention according to claim 9 is the gas laser device according to any one of claims 1 to 5,
A gas exhaust port for exhausting laser gas from the laser chamber 4 is provided between the window 25 and the inlet of the filter 29.
[0033]
According to the invention described in claim 9, since the gas exhaust port for exhausting the laser gas from the inside of the laser chamber is provided between the window and the inlet of the filter 29, the laser gas is exhausted from the window to the inside of the laser chamber. A laser gas flow is generated toward the. Therefore, the dust in the laser chamber does not move toward the window, and the window is not contaminated with dust.
[0034]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the laser gas injection method at the time of exchanging the laser gas of the gas laser device that excites the laser gas by exciting inside the laser chamber 4 filled with the laser gas and oscillates the laser beam,
After the laser gas in the laser chamber 4 is exhausted, when the laser gas is injected into the laser chamber 4, the laser gas flow rate is limited to a predetermined value for a predetermined time at the beginning of the injection, and after the predetermined time has elapsed, the laser gas flow rate is reduced. This is a method of injecting by increasing from this limit value.
[0035]
According to the fifteenth aspect of the present invention, since the amount of laser gas in the laser chamber is very small immediately after the laser gas is exhausted, there is a possibility that the gas flow may be disturbed when a new laser gas is injected. Due to this turbulence in the gas flow, dust accumulated at the bottom of the laser chamber is rolled up. Therefore, the flow rate of the laser gas to be injected is limited by limiting the flow rate of the laser gas to a predetermined value only for a predetermined time at the initial stage of laser gas injection until the above-described gas flow disturbance is eliminated. Thus, the dust is not rolled up and the window is prevented from being contaminated with dust.
[0036]
The invention according to claim 16 is a laser gas injection method at the time of exchanging the laser gas of a gas laser device that excites the laser gas by exciting inside the laser chamber 4 in which the laser gas is sealed to oscillate the laser beam.
After the laser gas in the laser chamber 4 is exhausted, when the laser gas is injected into the laser chamber 4, the laser gas flow rate is limited to a predetermined value at the initial stage of injection and until the gas pressure reaches a predetermined pressure value. After the pressure reaches the predetermined pressure value, the laser gas flow rate is increased and injection is performed.
[0037]
According to the sixteenth aspect of the present invention, since the amount of laser gas in the laser chamber is very small immediately after the laser gas is exhausted, there is a possibility that the gas flow may be disturbed when a new laser gas is injected. Due to this turbulence in the gas flow, dust accumulated at the bottom of the laser chamber is rolled up. Therefore, at the initial stage of laser gas injection until the laser gas injection amount becomes a predetermined amount or more, that is, until the gas pressure becomes a predetermined value or more and the above gas flow disturbance is eliminated, the laser gas flow rate is set to a predetermined value. Limit the value to limit the flow rate of the injected laser gas. Thus, the dust is not rolled up and the window is prevented from being contaminated with dust.
[0038]
The invention described in claim 17 is the laser gas injection method according to claim 15 or 16,
When the laser gas in the laser chamber 4 is exhausted, a gas pressure value in the laser chamber 4 after the laser gas is exhausted is set, and the laser gas is exhausted to this gas pressure value.
[0039]
According to the invention described in claim 17, when the laser gas is exhausted, the gas is exhausted to a predetermined gas pressure value set in advance so that a predetermined amount of the laser gas remains. The remaining trace amount of the laser gas eliminates the disturbance of the gas flow, so that dust does not roll up with the injected laser gas. Therefore, by limiting the gas flow rate at the time of laser gas injection and reducing the flow velocity, the possibility of further dust dusting is reduced, and the window is prevented from being contaminated with dust.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a gas laser device and a laser gas injection method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a laser chamber of a gas laser apparatus according to the present invention. Here, an excimer laser device is described as an example of the gas laser device, and the same components as those in FIG. 5 described in the prior art are denoted by the same reference numerals.
A filter 29 is provided on the side of the laser chamber 4, and the inside of the laser chamber 4 communicates with the gas inlet of the filter 29 via a pipe line 26. Further, the gas outlet of the filter 29 communicates with the vicinity of the window 25 through the pipe lines 27 and 28 as described above. (See FIG. 6) The inlet of the conduit 26 on the laser chamber 4 side is provided at a position where the gas recirculation path by the rotation of the cross flow fan 39 is intermediate from the cross flow fan 39 to the main discharge electrodes 22a and 22b. Is desirable. When the cross flow fan 39 rotates, the laser gas in the laser chamber 4 is guided to the filter 29 via the pipe line 26 so that the cleaned laser gas is blown to the window 25 and returned to the laser chamber 4. It has become.
[0041]
The laser chamber 4 is connected to a pipe for injecting laser gas from an external laser gas supply means (for example, a gas cylinder). This pipe has a gas outlet on the laser chamber 4 side other than the vicinity of the bottom surface, that is, in the upper part of the laser chamber 4, and the injection direction of the laser gas is the bottom surface, for example, as shown in the pipes 42, 43, and 44 shown in the figure. It is provided to face other than. Further, as indicated by the pipe 44, by directing the injection direction of the laser gas from the inside of the laser chamber 4 toward the filter 29, a gas flow in a direction passing through the filter 29 is generated when the laser gas is injected. These conduits 42, 43, 44 can be selected by a valve or the like (not shown) provided outside. In addition, an exhaust device is connected so that the laser gas in the laser chamber 4 can be exhausted via these pipe lines 42, 43, 44.
[0042]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a gas laser apparatus for explaining the laser gas injection method according to the present invention. In the excimer laser device, a mixed gas of a halogen gas and a rare gas is used as a laser gas. In this embodiment, an example of using fluorine gas, krypton gas, and neon gas is shown. As the laser oscillation time elapses, the amount of impurities contained in the laser gas increases or the halogen gas concentration decreases, so that the laser gas gradually deteriorates. It needs to be replaced. For this purpose, an exhaust device for exhausting the deteriorated laser gas is connected to the laser chamber 4. In this embodiment, as an example of the exhaust device, a vacuum pump 20 is provided via a valve 19 and a trap 18. Is connected. Inside the vacuum pump 20, a filter or the like containing activated carbon for removing halogen gas is mounted. The trap 18 is necessary for the excimer laser device and adsorbs the halogen gas in the exhausted laser gas. As a result, the exhaust gas is exhausted after the halogen gas which is harmful to the human body and has a harmful effect such as an abnormal temperature rise on the filter of the vacuum pump 20 is removed.
[0043]
An injection device for injecting each laser gas into the laser chamber 4 is connected. That is, a fluorine and neon mixed gas cylinder 8 is connected to the laser chamber 4 via a valve 11, a krypton gas cylinder 9 is connected via a valve 12, and a neon gas cylinder 10 is connected via a valve 13. The gas pipelines between the valves 11, 12, 13, 19 and the laser chamber 4 may be provided separately or in common. The laser chamber 4 is provided with a gas pressure detector 5 for detecting the internal gas pressure. Each valve 11, 12, 13, 19 is constituted by an electromagnetic valve or an air-driven valve via an electromagnetic valve. And the drive command of each of these valves and the drive command of the vacuum pump 20 are outputted from the controller 1, and the detection signal of the gas pressure detector 5 is connected to the controller 1.
[0044]
The controller 1 is composed of a computer system mainly composed of a microcomputer, for example. In addition to the above signals, the controller 1 receives a monitor signal for monitoring laser output power and laser characteristics from a monitor device (not shown) or a command signal such as a gas exchange command from another external device (not shown). Entered. When the gas exchange command is input from the external device, the controller 1 controls the driving of the valves and the vacuum pump 20 based on the detection signal of the gas pressure detector 5 and starts exchanging laser gas.
The gas pressure setting device 2 sets the gas pressure value inside the laser chamber 4 after the laser gas is exhausted. For example, the set value may be input using a numeric keypad or a setting switch. This set value data is input to the controller 1. As the gas pressure setting means, set value data set in advance in the external device or the like may be input by communication or the like.
[0045]
FIG. 3 shows an example of a control flowchart showing a laser gas injection method according to the present embodiment. Specifically, the processing is performed by the controller 1 described above. Here, each step number is indicated by S.
In S1, the gas pressure Pr in the laser chamber 4 after exhaust is set by the set value data input from the gas pressure setting device 2, and then in S2, the gas pressure in the laser chamber 4 detected by the gas pressure detector 5 is set. Read the gas pressure Pc. In S3, the gas pressure Pc is compared with the set gas pressure Pr to determine whether or not the gas pressure Pc is greater than the gas pressure Pr. If the result of this determination is large, the vacuum pump 20 is driven in S4, the valve 19 is opened to continue the exhaust of the laser gas, and then the process returns to S2 to repeat the process. Further, when it is not large in the judgment of S3, that is, when the gas pressure Pc becomes equal to or lower than the gas pressure Pr, in S5, the vacuum pump 20 is stopped, the valve 19 is closed and the exhaust is stopped. The flow fan 39 is rotated. Next, a new laser gas is injected in S6. Here, each valve 11, 12, 13 is controlled to a predetermined opening, and each gas flow rate from the mixed gas cylinder 8, the krypton gas cylinder 9, and the neon gas cylinder 10 is adjusted to a predetermined value.
[0046]
In step S7, the gas pressure Pc detected by the gas pressure detector 5 is read, and it is determined whether or not the gas pressure Pc is equal to or higher than a predetermined pressure value. Continue. When the gas pressure Pc becomes equal to or higher than the predetermined pressure value, the valves 11, 12, 13 are closed and the rotation of the cross flow fan 39 is stopped in S8, and the laser gas injection is finished.
[0047]
In the laser gas injection method, when the laser gas is exhausted until the inside of the laser chamber 4 is substantially vacuumed, dust accumulated on the bottom of the laser chamber 4 is lifted up when starting to inject a new laser gas. End up. Then, since the laser gas containing dust moves in the direction of the window 25 with almost no resistance, the window 25 may be contaminated by dust. Therefore, in the laser gas injection method of the present embodiment, as shown in S3 and S4 described above, a small amount of laser gas corresponding to the set gas pressure Pr is left inside the laser chamber 4 when the laser gas is exhausted. Then, in S5 and S6, a new laser gas is injected while the cross flow fan 39 is rotated. When the cross flow fan 39 rotates, a gas flow is generated by the remaining trace amount of the laser gas. When a new laser gas is injected, the laser gas is guided to the pipe 26 and passes through the filter 29 to the laser chamber. 4 will be injected. As a result, since the laser gas cleaned by the filter 29 is blown onto the surface of the window 25 from the initial stage of laser gas injection, the laser gas acts as an air curtain to prevent the window 25 from being contaminated by dust. Is done. In addition, since a very small amount of laser gas is left in the laser chamber 4, it is difficult for the gas flow to be disturbed even at the initial stage of injection of a new laser gas, and the possibility that the accumulated dust is rolled up is reduced.
[0048]
Then, as shown in S7, the cross flow fan 39 is rotated until the gas pressure of the new laser gas reaches a predetermined required gas pressure value. Here, the time for rotating the cross flow fan 39 is not limited to this embodiment. That is, at the initial stage of laser gas injection and until the injected laser gas reaches a predetermined amount and the above gas flow turbulence does not occur, that is, the gas pressure of the laser gas becomes a predetermined gas pressure value corresponding to the predetermined amount. The cross flow fan 39 may be rotated only for the time until it reaches. Furthermore, the cross flow fan 39 may be rotated only during an initial predetermined time from the start of laser gas injection until the predetermined gas pressure value is reached.
[0049]
Further, when laser gas is injected, any one of the pipelines 42, 43, 44 is selected and injected into the laser chamber 4. The gas inlets of the pipes 42, 43, and 44 are located in the upper part of the laser chamber 4, and the gas injection direction faces the direction other than the bottom surface, so that dust accumulated at the bottom of the laser chamber 4 is removed. The possibility of winding is reduced. As a result, it is possible to prevent dust from rolling up at the initial stage of laser gas injection. Furthermore, when laser gas is injected through the pipe 44, a gas flow is generated from the inside of the laser chamber 4 toward the filter 29, so that the laser gas cleaned by the filter 29 can be guided to the window 25. Therefore, similarly to the above, the window 25 can be prevented from being contaminated by dust, so that the laser output characteristics are less deteriorated.
[0050]
Note that the gas inlet into which the laser gas is injected may be provided between the window 25 and the downstream side of the filter 29 in the gas flow by the cross flow fan 39. In this case, since new laser gas not containing dust flows toward the window 25, the window 25 can be prevented from being contaminated by dust.
At this time, the gas exhaust port for exhausting the laser gas from the laser chamber 4 is preferably provided between the window 25 and the inlet side of the filter 29 separately from the gas injection port. As a result, a flow of laser gas is generated in the direction from the window 25 into the laser chamber 4 at the time of evacuation, so that the possibility that dust contained in the laser gas adheres to the window 25 is reduced.
[0051]
Next, a laser gas injection method according to the second embodiment will be described. The configuration of the gas laser apparatus according to this embodiment is the same as that of FIGS. 1 and 2 described in the previous embodiment, and a description thereof is omitted here.
[0052]
FIG. 4 shows an example of a control flowchart showing the laser gas injection method according to the present embodiment, which is processed by the controller 1 as described above.
In S11, the gas pressure Pr in the laser chamber 4 after exhaust is set by the set value data inputted from the gas pressure setting device 2, and then in S12, the gas pressure in the laser chamber 4 detected by the gas pressure detector 5 is set. Read the gas pressure Pc. In S13, the gas pressure Pc is compared with the set gas pressure Pr to determine whether or not the gas pressure Pc is greater than the gas pressure Pr. If the result of this determination is large, the vacuum pump 20 is driven in S14, the valve 19 is opened to continue the exhaust of the laser gas, and then the process returns to S12 and the process is repeated. If the judgment is negative in S13, that is, if the gas pressure Pc is equal to or lower than the gas pressure Pr, in S15, the vacuum pump 20 is stopped, the valve 19 is closed and the exhaust is stopped. The flow fan 39 is rotated. Next, in S16, the valves 12 and 13 are opened to a predetermined opening, the respective gas flow rates from the krypton gas cylinder 9 and the neon gas cylinder 10 are adjusted to predetermined values, and new krypton gas and neon gas are injected. In S17, the gas pressure Pc in the laser chamber 4 is read from the gas pressure detector 5, and it is determined whether or not the gas pressure Pc is equal to or higher than a predetermined pressure value P1. Return to, and continue to inject new krypton gas and neon gas. When the gas pressure Pc becomes equal to or higher than the predetermined pressure value P1, the process proceeds to S18.
[0053]
In S18, the valves 12 and 13 are closed to stop the injection of krypton gas and neon gas, and the rotation of the cross flow fan 39 is stopped. Next, in S19, the valve 11 is opened to a predetermined opening, the gas flow rate from the mixed gas cylinder 8 of fluorine and neon is adjusted to a predetermined value, and a new mixed gas of fluorine is injected. In S20, the gas pressure Pc in the laser chamber 4 is read from the gas pressure detector 5, and it is determined whether or not the gas pressure Pc is equal to or higher than a predetermined pressure value P2 (where P2> P1). While the value is smaller than the value P2, the process returns to S19 and the injection of the mixed gas of fluorine is continued. When the gas pressure Pc becomes equal to or higher than the predetermined pressure value P2, the valve 11 is closed and the injection of the fluorine mixed gas is stopped in S21. Next, in S22, the valves 12 and 13 are opened to a predetermined opening, and new krypton gas and neon gas are injected. In S23, the gas pressure Pc in the laser chamber 4 is read from the gas pressure detector 5, and it is determined whether or not the gas pressure Pc is equal to or higher than a predetermined pressure value P3 (where P3> P2). While the value is smaller than the value P3, the process returns to S22 and the injection of new krypton gas and neon gas is continued. When the gas pressure Pc becomes equal to or higher than the predetermined pressure value P3, the valves 12 and 13 are closed in S24, and the injection of krypton gas and neon gas is finished.
[0054]
In the above flowchart, when the laser gas is exhausted, as in the previous embodiment, a trace amount of laser gas corresponding to the set gas pressure Pr is left in the laser chamber 4 and then the cross flow fan 39 is rotated. A predetermined amount of new krypton gas and neon gas is injected. Accordingly, even when new laser gas is injected, the accumulated dust is less likely to be rolled up, and the laser gas injected via the filter 29 can prevent the window 25 from being contaminated by dust.
In addition, when the mixed gas of fluorine gas is injected, the cross flow fan 39 is stopped, but this is because the gas flow by the cross flow fan 39 becomes a noise in detecting the gas pressure when the fluorine gas is injected. It is for preventing. As a result, a partial pressure of a small amount of fluorine gas can be detected more accurately than other rare gases (krypton gas and neon gas) in the laser gas, so that the laser oscillation characteristics of the excimer laser device are greatly improved.
Also, after injecting the mixed gas of fluorine gas, when the last rare gas is injected, the rotation of the cross flow fan 39 is stopped. This is because a predetermined amount of laser gas has already been injected into the laser chamber 4. This is because there is little possibility of winding up dust by the injected gas. At this time, the last rare gas may be injected while rotating the cross flow fan 39.
[0055]
As a laser gas injection method after exhaust, the laser gas flow rate is limited to a predetermined value at the initial injection and until the gas pressure reaches a predetermined pressure value. After the gas pressure reaches the predetermined pressure value, The laser gas flow rate may be increased by exceeding this limit value. Similarly, the laser gas flow rate is limited to a predetermined value for a predetermined time at the initial stage of injection, that is, for a predetermined time until the predetermined pressure value is reached, and after the predetermined time has elapsed, the laser gas flow rate is limited to the predetermined value. You may make it increase from a value. In this case, as means for limiting the laser gas flow rate, for example, a mass flow control valve (mass flow control valve), an orifice, a filter, or the like may be provided at the outlet of the krypton gas cylinder 9 and the neon gas cylinder 10. By controlling the laser gas flow rate in this way, the gas flow rate can be slowed at the beginning of injection, so that the possibility of raising dust is reduced. Further, since the gas flow is not disturbed after a predetermined amount of laser gas is injected, the laser gas flow rate can be increased. Also in this case, if a small amount of laser gas is left when the laser gas is exhausted, the gas flow is not disturbed when the laser gas is injected, so that it is needless to say that the effect of reducing the dust winding is increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a laser chamber of a gas laser apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a gas laser apparatus according to the present invention.
FIG. 3 shows an example of a control flowchart representing the laser gas injection method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows an example of a control flowchart showing a laser gas injection method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows a cross-sectional view of a laser chamber of a gas laser apparatus according to the prior art.
FIG. 6 shows a side view of a gas laser device according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Controller, 2 ... Gas pressure setting device, 4 ... Laser chamber, 5 ... Gas pressure detector, 8 ... Mixed gas cylinder, 9 ... Krypton gas cylinder, 10 ... Neon gas cylinder, 11, 12, 13, 19 ... Valve, 18 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Trap, 20 ... Vacuum pump, 21 ... Insulator, 22a, 22b ... Main discharge electrode, 23 ... Main discharge, 24 ... Arrow, 25 ... Window, 26, 27, 28, 42, 43, 44 ... Pipe line, 29 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Filter, 30 ... Laser beam, 33 ... Supporting member, 34, 35 ... Feed terminal, 36a, 36b ... Preionization electrode, 39 ... Cross flow fan, 40 ... Radiator, 41 ... Laser gas supply line.

Claims (14)

レーザガスを封入するレーザチャンバ4と、レーザチャンバ4内で発振されたレーザ光を透過して外部に出射するウィンドウ25と、レーザチャンバ4内に配設され、かつ、レーザガスを還流させるクロスフローファン39と、レーザチャンバ4に付設され、かつ、レーザガスを清浄化した後にウィンドウ25に吹きつけるフィルタ29と、レーザガス交換時にレーザガスをレーザチャンバ4内から排気する排気装置と、レーザガスをレーザチャンバ4内に注入する注入装置とを有するガスレーザ装置において、レーザガス排気後のレーザチャンバ4内のガス圧値を設定するガス圧設定手段と、レーザチャンバ4内のガス圧値を検出するガス圧検出器5と、ガス圧検出器5で検出したガス圧値と前記ガス圧設定手段で設定したガス圧値とを比較して両ガス圧値が略一致するまで前記排気装置を駆動してレーザガスを排気した後、前記クロスフローファン39を回転させながら前記注入装置を駆動して、レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入する制御器1とを備えたことを特徴とするガスレーザ装置。  A laser chamber 4 that encloses a laser gas, a window 25 that transmits laser light oscillated in the laser chamber 4 and emits the laser light to the outside, and a crossflow fan 39 that is disposed in the laser chamber 4 and recirculates the laser gas. A filter 29 attached to the laser chamber 4 and sprayed onto the window 25 after cleaning the laser gas, an exhaust device for exhausting the laser gas from the laser chamber 4 when the laser gas is replaced, and injecting the laser gas into the laser chamber 4 In the gas laser apparatus having an injection device for performing the above operation, a gas pressure setting means for setting a gas pressure value in the laser chamber 4 after the laser gas is exhausted, a gas pressure detector 5 for detecting the gas pressure value in the laser chamber 4, and a gas The gas pressure value detected by the pressure detector 5 is compared with the gas pressure value set by the gas pressure setting means. Then, after exhausting the laser gas by driving the exhaust device until both gas pressure values substantially coincide with each other, the injection device is driven while rotating the cross flow fan 39, and the laser gas is passed through the filter 29. A gas laser device comprising a controller 1 for injecting the laser chamber 4. レーザガスを封入するレーザチャンバ4と、レーザチャンバ4内で発振されたレーザ光を透過して外部に出射するウィンドウ25と、レーザチャンバ4内に配設され、かつ、レーザガスを還流させるクロスフローファン39と、レーザチャンバ4に付設され、かつ、レーザガスを清浄化した後にウィンドウ25に吹きつけるフィルタ29と、レーザガス交換時にレーザガスをレーザチャンバ4内から排気する排気装置と、レーザガスをレーザチャンバ4内に注入する注入装置とを有するガスレーザ装置において、レーザガス排気後のレーザチャンバ4内のガス圧値を設定するガス圧設定手段と、レーザチャンバ4内のガス圧値を検出するガス圧検出器5と、ガス圧検出器5で検出したガス圧値と前記ガス圧設定手段で設定したガス圧値とを比較して両ガス圧値が略一致するまで前記排気装置を駆動してレーザガスを排気した後、前記クロスフローファン39を回転させながら前記注入装置を駆動して、希ガス、ハロゲンガス、希ガスの順に各レーザガスをそれぞれガス圧検出器5で検出したガス圧値が所定値に略一致するまで前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入する制御器1とを備えたことを特徴とするガスレーザ装置。  A laser chamber 4 that encloses a laser gas, a window 25 that transmits laser light oscillated in the laser chamber 4 and emits it to the outside, and a crossflow fan 39 that is disposed in the laser chamber 4 and recirculates the laser gas. A filter 29 attached to the laser chamber 4 and sprayed onto the window 25 after cleaning the laser gas, an exhaust device for exhausting the laser gas from the laser chamber 4 when the laser gas is replaced, and injecting the laser gas into the laser chamber 4 In the gas laser apparatus having an injection device for performing the above operation, a gas pressure setting means for setting a gas pressure value in the laser chamber 4 after the laser gas is exhausted, a gas pressure detector 5 for detecting the gas pressure value in the laser chamber 4, and a gas The gas pressure value detected by the pressure detector 5 is compared with the gas pressure value set by the gas pressure setting means. Then, the exhaust device is driven to exhaust the laser gas until both gas pressure values substantially coincide with each other, and then the injection device is driven while the cross flow fan 39 is rotated, so that noble gas, halogen gas, noble gas A controller 1 for sequentially injecting each laser gas into the laser chamber 4 through the filter 29 until the gas pressure value detected by the gas pressure detector 5 substantially matches a predetermined value. Gas laser device. 請求項1又は2に記載のガスレーザ装置において、前記制御器1は、レーザガスを注入する初期の所定時間にのみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入することを特徴とするガスレーザ装置。  3. The gas laser apparatus according to claim 1, wherein the controller 1 rotates the cross flow fan 39 only during an initial predetermined time for injecting the laser gas, and passes the laser gas through the filter 29 to the laser chamber 4. A gas laser device characterized by being injected into the inside. 請求項1又は2に記載のガスレーザ装置において、前記制御器1は、レーザガスを注入する初期で、かつ、レーザチャンバ4内のガス圧が所定ガス圧値に達するまでの間のみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入することを特徴とするガスレーザ装置。  3. The gas laser apparatus according to claim 1 or 2, wherein the controller 1 is configured so that the cross flow fan 39 is only in the initial stage of laser gas injection and until the gas pressure in the laser chamber 4 reaches a predetermined gas pressure value. , And the laser gas is injected into the laser chamber 4 via the filter 29. 請求項2に記載のガスレーザ装置において、前記制御器1は、最初の希ガスを注入するときにのみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入することを特徴とするガスレーザ装置。  3. The gas laser device according to claim 2, wherein the controller 1 rotates the cross flow fan 39 only when the first rare gas is injected, and the laser gas passes through the filter 29 into the laser chamber 4. A gas laser device that is injected. 請求項1〜5のいずれか一つに記載のガスレーザ装置において、前記レーザチャンバ4内にレーザガスが注入される方向は、レーザチャンバ4の底面以外を向いていることを特徴とするガスレーザ装置。  6. The gas laser device according to claim 1, wherein a laser gas is injected into the laser chamber 4 in a direction other than a bottom surface of the laser chamber 4. 請求項1〜5のいずれか一つに記載のガスレーザ装置において、前記レーザチャンバ4内にレーザガスが注入されるガス注入口は、レーザチャンバ4内の上部に設けられたことを特徴とするガスレーザ装置。  6. The gas laser apparatus according to claim 1, wherein a gas injection port into which a laser gas is injected into the laser chamber 4 is provided in an upper portion of the laser chamber 4. . 請求項1〜5のいずれか一つに記載のガスレーザ装置において、前記レーザチャンバ4内にレーザガスが注入されるガス注入口は、前記クロスフローファン39によるガス流での前記フィルタ29の下流側と前記ウィンドウ25との間に設けられたことを特徴とするガスレーザ装置。  6. The gas laser apparatus according to claim 1, wherein a gas injection port into which laser gas is injected into the laser chamber 4 includes a downstream side of the filter 29 in a gas flow by the cross flow fan 39. A gas laser device provided between the window and the window. 請求項1〜5のいずれか一つに記載のガスレーザ装置において、前記レーザチャンバ4内からレーザガスを排気するガス排気口は、前記ウィンドウ25と前記フィルタ29の入口との間に設けられたことを特徴とするガスレーザ装置。  6. The gas laser device according to claim 1, wherein a gas exhaust port for exhausting a laser gas from the laser chamber 4 is provided between the window 25 and the inlet of the filter 29. A characteristic gas laser device. クロスフローファン39によってレーザチャンバ4内のレーザガスを還流させ、かつ、このレーザガスをフィルタ29を経由させて清浄化した後にウィンドウ25に吹きつけると共に、レーザチャンバ4内で放電させてレーザガスを励起し、レーザ光を発振させるガスレーザ装置のレーザガス交換時のレーザガス注入方法において、レーザガス排気後のレーザチャンバ4内のガス圧値を設定し、このガス圧値までレーザガスを排気した後、新しいレーザガスをレーザチャンバ4内に注入すると共に、前記クロスフローファン39を回転させて上記注入されたレーザガスを前記フィルタ29を経由させ、この清浄化されたレーザガスをウィンドウに吹きつけることを特徴とするレーザガス注入方法。  The laser gas in the laser chamber 4 is recirculated by the cross flow fan 39, and the laser gas is cleaned through the filter 29 and then blown to the window 25. The laser gas is discharged in the laser chamber 4 to excite the laser gas. In a laser gas injection method at the time of laser gas exchange of a gas laser device that oscillates laser light, a gas pressure value in the laser chamber 4 after the laser gas is exhausted is set, and after the laser gas is exhausted to this gas pressure value, a new laser gas is supplied to the laser chamber 4 A laser gas injection method, wherein the cross flow fan 39 is rotated to cause the injected laser gas to pass through the filter 29 and the cleaned laser gas is blown onto the window. クロスフローファン39によってレーザチャンバ4内のレーザガスを還流させ、かつ、このレーザガスをフィルタ29を経由させて清浄化した後にウィンドウ25に吹きつけると共に、レーザチャンバ4内で放電させてレーザガスを励起し、レーザ光を発振させるガスレーザ装置のレーザガス交換時のレーザガス注入方法において、レーザガス排気後のレーザチャンバ4内のガス圧値を設定し、このガス圧値までレーザガスを排気した後、新しいレーザガスを希ガス、ハロゲンガス、希ガスの順にレーザチャンバ4内にそれぞれ所定圧まで注入すると共に、前記クロスフローファン39を回転させて上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させ、この清浄化されたレーザガスをウィンドウに吹きつけることを特徴とするレーザガス注入方法。  The laser gas in the laser chamber 4 is recirculated by the cross flow fan 39, and the laser gas is cleaned through the filter 29 and then blown to the window 25. The laser gas is discharged in the laser chamber 4 to excite the laser gas. In the laser gas injection method at the time of exchanging the laser gas of the gas laser device that oscillates the laser beam, the gas pressure value in the laser chamber 4 after the laser gas is exhausted is set, and after the laser gas is exhausted to this gas pressure value, a new laser gas is used as a rare gas, Halogen gas and rare gas are sequentially injected into the laser chamber 4 to a predetermined pressure, and the cross flow fan 39 is rotated to cause the laser gas to pass through the filter 29, and the cleaned laser gas is blown onto the window. Laser gas injection method characterized in that 請求項10又は11に記載のレーザガス注入方法において、レーザガスを注入する初期の所定時間にのみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入することを特徴とするレーザガス注入方法。  12. The laser gas injection method according to claim 10 or 11, wherein the cross flow fan 39 is rotated only during an initial predetermined time for injecting the laser gas, and the laser gas is injected into the laser chamber 4 through the filter 29. A laser gas injection method characterized by the above. 請求項10又は11に記載のレーザガス注入方法において、レーザガスを注入する初期で、かつ、レーザチャンバ4内のガス圧が所定ガス圧値に達するまでの間のみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記レーザガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入することを特徴とするレーザガス注入方法。  12. The laser gas injection method according to claim 10 or 11, wherein the cross flow fan 39 is rotated only at an initial stage of laser gas injection and until a gas pressure in the laser chamber 4 reaches a predetermined gas pressure value. A laser gas injection method, wherein a laser gas is injected into the laser chamber 4 through the filter 29. 請求項11に記載のレーザガス注入方法において、最初の希ガスを注入するときにのみ前記クロスフローファン39を回転させ、上記希ガスを前記フィルタ29を経由させてレーザチャンバ4内に注入することを特徴とするレーザガス注入方法。  The laser gas injection method according to claim 11, wherein the cross flow fan 39 is rotated only when the first rare gas is injected, and the rare gas is injected into the laser chamber 4 via the filter 29. A laser gas injection method characterized.
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