JP5096752B2 - 露光装置用狭帯域レーザ装置 - Google Patents
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Description
本発明は狭帯域発振段レーザと増幅段レーザとからなる露光装置用の注入同期式放電励起レーザ装置に関し、特に、狭帯域発振段レーザからのシード光を有効に増幅段レーザの注入することができる露光装置用レーザ装置に関するものである。
近年、半導体露光装置用光源としてはエキシマレーザが使用されている。特に、６０ｎｍ以下のテクノロジーノードにおいては、高出力（４０Ｗ以上）でかつ超狭帯域化（０．２ｐｍ以下）にされたＡｒＦレーザ光源が採用されている
露光装置用光源のＡｒＦレーザ光源の要求を以下に示す。
１．高ドーズ安定性の確保と、高スループット化に伴い４０Ｗ以上の出力が要求されている。
２．投影レンズの高解像度化のために投影レンズの高ＮＡ化が進められている。高ＮＡ化にともなって、色収差が発生し、超狭帯域化（０．２ｐｍ以下）が要求される。
３．レーザ光源の長寿命化が要求されている。
上記光源の要求を満たすために、ダブルチャンバ方式（２ステージ方式）のＡｒＦレーザが実用化されている。ダブルチャンバ方式のレーザ装置の形態としては、アンプ側に共振器ミラーを設けないＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amprifier ）方式と共振器ミラーを設けるＭＯＰＯ（Master Oscillator Power Oscillator）方式とに大別される。
しかし、出力９０Ｗのような高出力化のために、増幅器（ＰＡ）または増幅段レーザ（ＰＯ）の光学素子（特にチャンバウインドやＯＣ）負荷が大きくなり、これら光学素子の寿命が課題となっており、レーザ光源の長寿命化が要求されるようになってきている。
露光装置用光源のＡｒＦレーザ光源の要求を以下に示す。
１．高ドーズ安定性の確保と、高スループット化に伴い４０Ｗ以上の出力が要求されている。
２．投影レンズの高解像度化のために投影レンズの高ＮＡ化が進められている。高ＮＡ化にともなって、色収差が発生し、超狭帯域化（０．２ｐｍ以下）が要求される。
３．レーザ光源の長寿命化が要求されている。
上記光源の要求を満たすために、ダブルチャンバ方式（２ステージ方式）のＡｒＦレーザが実用化されている。ダブルチャンバ方式のレーザ装置の形態としては、アンプ側に共振器ミラーを設けないＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amprifier ）方式と共振器ミラーを設けるＭＯＰＯ（Master Oscillator Power Oscillator）方式とに大別される。
しかし、出力９０Ｗのような高出力化のために、増幅器（ＰＡ）または増幅段レーザ（ＰＯ）の光学素子（特にチャンバウインドやＯＣ）負荷が大きくなり、これら光学素子の寿命が課題となっており、レーザ光源の長寿命化が要求されるようになってきている。
特許文献１には、ＭＯＰＡ方式のレーザ装置が開示されている。
特許文献１に記載のものは、発振段レーザ（ＭＯ）に狭帯域化するための狭帯域化モジュールを搭載し、スペクトル幅が非常に狭いレーザ光を出力し、このシード光を増幅器（ＰＡ）のチャンバの放電領域に注入してパワーを増幅することにより、超狭帯域かつ高出力を実現している。
また、特許文献２には、発振段レーザ（ＭＯ）からのシード光を、増幅段レーザ（ＰＯ）の低コヒーレンス共振器に注入するＭＯＰＯ方式のレーザ装置が提案されている。
低空間コヒーレンスのＭＯＰＯ方式を採用することにより、ＭＯＰＡ方式に比べて、ビーム品位をＭＯＰＡと同等に維持した状態で、高い増幅効率と長いパルス幅を実現している。
米国特許出願公開第２００２／０１５４６６８号明細書
国際公開第２００４／０９５６６１号パンフレット
特許文献１に記載のものは、発振段レーザ（ＭＯ）に狭帯域化するための狭帯域化モジュールを搭載し、スペクトル幅が非常に狭いレーザ光を出力し、このシード光を増幅器（ＰＡ）のチャンバの放電領域に注入してパワーを増幅することにより、超狭帯域かつ高出力を実現している。
また、特許文献２には、発振段レーザ（ＭＯ）からのシード光を、増幅段レーザ（ＰＯ）の低コヒーレンス共振器に注入するＭＯＰＯ方式のレーザ装置が提案されている。
低空間コヒーレンスのＭＯＰＯ方式を採用することにより、ＭＯＰＡ方式に比べて、ビーム品位をＭＯＰＡと同等に維持した状態で、高い増幅効率と長いパルス幅を実現している。
図１１に上述したＭＯＰＯ方式のレーザ装置の構成例を示す。
同図において、発振段レーザ（ＭＯ）１０から放出されるレーザビームはシードレーザビームとして機能し、増幅段レーザ（ＰＯ）２０はそのシードレーザ光を増幅する機能を有する。発振段レーザ（ＭＯ）１０、増幅段レーザ（ＰＯ）２０は各々レーザチャンバ１１，２１を有し、それぞれ内部には対向し、かつ所定距離だけ離間した一対の電極１ａ、２ａが設置される。
また、発振段レーザ１０と増幅段レーザ２０のチャンバ１１，２１には、レーザ発振光に対して透過性がある材料によって作られたウィンドウ部材１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂがそれぞれ設置されている。
発振段レーザ（ＭＯ）１０はスペクトル線幅を狭くするため、拡大プリズム３ａとグレーティング（回折格子）３ｂによって構成された狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）３を有し、この狭帯域化モジュール３内の光学素子と出力結合ミラー（ＯＣ）１４とでレーザ共振器を構成する。
同図において、発振段レーザ（ＭＯ）１０から放出されるレーザビームはシードレーザビームとして機能し、増幅段レーザ（ＰＯ）２０はそのシードレーザ光を増幅する機能を有する。発振段レーザ（ＭＯ）１０、増幅段レーザ（ＰＯ）２０は各々レーザチャンバ１１，２１を有し、それぞれ内部には対向し、かつ所定距離だけ離間した一対の電極１ａ、２ａが設置される。
また、発振段レーザ１０と増幅段レーザ２０のチャンバ１１，２１には、レーザ発振光に対して透過性がある材料によって作られたウィンドウ部材１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂがそれぞれ設置されている。
発振段レーザ（ＭＯ）１０はスペクトル線幅を狭くするため、拡大プリズム３ａとグレーティング（回折格子）３ｂによって構成された狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）３を有し、この狭帯域化モジュール３内の光学素子と出力結合ミラー（ＯＣ）１４とでレーザ共振器を構成する。
ＬＮＭ３に配置されているグレーティング（回折格子）３ｂの分散方向（プリズムのビーム拡大方向）は電極１ａの放電方向に対して垂直方向になるように配置されている。
レーザチャンバ１１内にはバッファガスとＡｒガスとＦ2 ガスが満たされており、図示しない電源から電極１ａ間に電圧を印加することで放電し、この放電により励起されＡｒＦエキシマが形成される。
このＡｒＦエキシマからＡｒガスとＦに分離する時に１９３ｎｍの波長の光を発光する。１９３ｎｍの光をＬＮＭ３で波長選択することにより、スペクトル幅約４００ｐｍ→０．２ｐｍまで狭帯域化して、発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣから出力される。例えば、ＯＣ１４から所定の広がり角［電極１ａの放電方向（Ｖ方向：図１１（ａ）の紙面方向）の広がり角度］は約２ｍｒａｄ、放電方向に対して垂直方向（Ｈ方向）の広がり角度は約１ｍｒａｄ、ビーム寸法はＶ方向１２ｍｍとＨ方向１ｍｍで出力される。
レーザチャンバ１１内にはバッファガスとＡｒガスとＦ2 ガスが満たされており、図示しない電源から電極１ａ間に電圧を印加することで放電し、この放電により励起されＡｒＦエキシマが形成される。
このＡｒＦエキシマからＡｒガスとＦに分離する時に１９３ｎｍの波長の光を発光する。１９３ｎｍの光をＬＮＭ３で波長選択することにより、スペクトル幅約４００ｐｍ→０．２ｐｍまで狭帯域化して、発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣから出力される。例えば、ＯＣ１４から所定の広がり角［電極１ａの放電方向（Ｖ方向：図１１（ａ）の紙面方向）の広がり角度］は約２ｍｒａｄ、放電方向に対して垂直方向（Ｈ方向）の広がり角度は約１ｍｒａｄ、ビーム寸法はＶ方向１２ｍｍとＨ方向１ｍｍで出力される。
ここで、このビームを高反射ミラー４ａ及び４ｂにより反射させ、増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器のリアミラー２６のサイド位置から注入する場合、以下のようになる。
発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４から増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６までの距離が１ｍの場合には、リアミラー２６のサイドの注入位置のビームは、ビーム広がり角度は、発振段レーザ（ＭＯ）のＯＣ１４からの出力時と同じであるが、ビームプロファイルは、Ｖ方向１４（＝１２＋２）ｍｍ、Ｈ方向２（＝１＋１）ｍｍとなる。
図１１（ｂ）に増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示す。
この図から分かるように、発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部はリアミラー２６に形成された高反射部により反射されて増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器内に注入されない。さらに、リアミラー２６から離れた発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部は放電領域から外れて、増幅されず、注入光として使用されない。
発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４から増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６までの距離が１ｍの場合には、リアミラー２６のサイドの注入位置のビームは、ビーム広がり角度は、発振段レーザ（ＭＯ）のＯＣ１４からの出力時と同じであるが、ビームプロファイルは、Ｖ方向１４（＝１２＋２）ｍｍ、Ｈ方向２（＝１＋１）ｍｍとなる。
図１１（ｂ）に増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示す。
この図から分かるように、発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部はリアミラー２６に形成された高反射部により反射されて増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器内に注入されない。さらに、リアミラー２６から離れた発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部は放電領域から外れて、増幅されず、注入光として使用されない。
一方、発振段レーザ（ＭＯ）１０のビーム中央部はリアミラー２６のサイド位置を通過し、放電部を透過する。これと同期して増幅段レーザ（ＰＯ）２０の電極２ａに電圧が印加されて放電し、注入されたビームは増幅される。
増幅されたビームは増幅段レーザ（ＰＯ）２０のＯＣ２４に到達し、一部は透過し出力光として出力される。一部は反射され、再び放電部を透過し増幅される。そしてリアミラー２６の高反射部に到達し、高反射され再び放電部を透過し、増幅される。このビームの一部はＯＣを透過して、出力光として出力され、ＯＣ２４の反射光は再び放電部を透過して増幅され、この共振を繰り返す。
増幅されたビームは増幅段レーザ（ＰＯ）２０のＯＣ２４に到達し、一部は透過し出力光として出力される。一部は反射され、再び放電部を透過し増幅される。そしてリアミラー２６の高反射部に到達し、高反射され再び放電部を透過し、増幅される。このビームの一部はＯＣを透過して、出力光として出力され、ＯＣ２４の反射光は再び放電部を透過して増幅され、この共振を繰り返す。
上記したように、リアミラー２６のサイド位置に注入するサイド注入の場合は、有効な注入ビームのＨ方向の幅としては約１ｍｍよりも小さくなり、ビーム幅２ｍｍのビームが注入されると約半分の発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームはシード光として利用されていなかった。
ここでは、サイド注入方式の問題を示したが、これに限定されることなく例えば、発振段レーザ（ＭＯ）１０と増幅段レーザ（ＰＯ）２０との距離が２ｍであり、発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４でのビームの大きさがＶ方向１２ｍｍ、Ｈ方向１ｍｍ、ビーム広がり角度がＶ方向２ｍｒａｄ、Ｈ方向１ｍｒａｄとすると、増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６の位置でのＭＯビームの大きさは、Ｖ方向１６（＝１２＋２×２）ｍｍ、Ｈ方向３（＝１＋２×１）３ｍｍとなる。
増幅段レーザ（ＰＯ）２０の光共振器のリアミラー２６を部分反射ミラーとし、このリアミラー裏面から注入する場合、注入有効エリアがＶ方向１２ｍｍ、Ｈ方向２ｍｍとすると注入効率５０％（＝［１２×２／（１６×３）］×１００）と悪化する。
ここでは、サイド注入方式の問題を示したが、これに限定されることなく例えば、発振段レーザ（ＭＯ）１０と増幅段レーザ（ＰＯ）２０との距離が２ｍであり、発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４でのビームの大きさがＶ方向１２ｍｍ、Ｈ方向１ｍｍ、ビーム広がり角度がＶ方向２ｍｒａｄ、Ｈ方向１ｍｒａｄとすると、増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６の位置でのＭＯビームの大きさは、Ｖ方向１６（＝１２＋２×２）ｍｍ、Ｈ方向３（＝１＋２×１）３ｍｍとなる。
増幅段レーザ（ＰＯ）２０の光共振器のリアミラー２６を部分反射ミラーとし、このリアミラー裏面から注入する場合、注入有効エリアがＶ方向１２ｍｍ、Ｈ方向２ｍｍとすると注入効率５０％（＝［１２×２／（１６×３）］×１００）と悪化する。
以上のように、ダブルチャンバ方式のレーザ装置においては、レーザ装置コンパクト化のために発振段レーザ（ＭＯ）と増幅段レーザ（ＰＯ）のチャンバを並列に配置する必要があったが、発振段レーザ（ＭＯ）と増幅段レーザ（ＰＯ）間の距離が（約１ｍ程度）必要となり、発振段レーザ（ＭＯ）から出力された光が約１ｍ以上の光路を飛ばすことにより、ＰＯの注入位置におけるビームサイズが大きくなり、有効にシード光が注入されないという問題があった。
特に、注入に有効なビームの大きさが小さいＰＯ共振器の場合（サイド注入方式等）では、有効にシード光を注入することができなかった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、狭帯域発振段レーザからのシード光のほとんどを増幅段レーザの注入光とすることができ、また、シード光が増幅段レーザ（ＰＯ）のリアミラーに形成された高反射部で反射されることがない露光装置用レーザ装置を提供することである。
特に、注入に有効なビームの大きさが小さいＰＯ共振器の場合（サイド注入方式等）では、有効にシード光を注入することができなかった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、狭帯域発振段レーザからのシード光のほとんどを増幅段レーザの注入光とすることができ、また、シード光が増幅段レーザ（ＰＯ）のリアミラーに形成された高反射部で反射されることがない露光装置用レーザ装置を提供することである。
本開示の一態様による露光装置用レーザ装置は、発振段レーザと、増幅段レーザと、光学素子とからなる注入同期式放電励起レーザ装置であって、前記増幅段レーザが、２つの共振器ミラーを有するファブリペロ型の共振器と、一対の電極とを備えてもよい。前記一対の電極は、前記２つの共振器ミラーの間に放電領域を発生させてもよい。前記光学素子は、前記発振段レーザと前記増幅段レーザとの間の光路上に配置され、且つ、前記発振段レーザから出力されたレーザ光が、前記２つの共振器ミラーのうち一方の共振器ミラーの片側のサイド位置から、他方の共振器ミラー側に向けて、前記放電領域の長手の軸方向に対して斜めに注入されるとともに、前記他方の共振器ミラー側で且つ前記一方の共振器ミラーの前記片側に対向する側から、前記一方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるように配置されてもよい。
また、本開示の他の態様による露光装置用レーザ装置は、発振段レーザと、増幅段レーザと、光学素子とからなる注入同期式放電励起レーザ装置であって、前記増幅段レーザが、２つの共振器ミラーを有するファブリペロ型の共振器と、一対の電極とを備えてもよい。前記一対の電極は、前記２つの共振器ミラーの間に放電領域を発生させてもよい。前記光学素子は、前記発振段レーザと前記増幅段レーザとの間の光路上に配置され、且つ、前記発振段レーザから出力されたレーザ光が、前記２つの共振器ミラーのうち一方の共振器ミラーの片側のサイド位置から、他方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の長手の軸方向に対して斜めに注入されるとともに、前記他方の共振器ミラーのサイド位置のうち前記一方の共振器ミラーの前記片側に対向する側のサイド位置から、前記一方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるように配置されてもよい。
さらに、本開示の他の態様による露光装置用レーザ装置は、発振段レーザと、増幅段レーザと、光学素子とからなる注入同期式放電励起レーザ装置であって、前記増幅段レーザが、２つの共振器ミラーを有するファブリペロ型の共振器と、一対の電極とを備えてもよい。前記一対の電極は、前記２つの共振器ミラーの間に放電領域を発生させてもよい。前記光学素子は、前記発振段レーザと前記増幅段レーザとの間の光路上に配置され、且つ、前記発振段レーザから出力されたレーザ光が、前記２つの共振器ミラーのうち一方の共振器ミラーの両側のサイド位置のそれぞれから、他方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるように配置されてもよい。
さらにまた、本開示の他の態様による露光装置用レーザ装置は、発振段レーザと、増幅段レーザと、光学素子とからなる注入同期式放電励起レーザ装置であって、前記増幅段レーザが、２つの共振器ミラーを有するファブリペロ型の共振器と、一対の電極とを備えてもよい。前記一対の電極は、前記２つの共振器ミラーの間に放電領域を発生させてもよい。前記光学素子は、前記発振段レーザと前記増幅段レーザとの間の光路上に配置され、且つ、前記発振段レーザから出力されたレーザ光が、前記２つの共振器ミラーのうち一方の共振器ミラーの両側のサイド位置のそれぞれから、他方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるとともに、前記他方の共振器ミラーの両側のサイド位置のそれぞれから、前記一方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるように配置されてもよい。
なお、本発明において、注入とは発振段レーザから出力されたレーザ光を上記放電領域に入射させることを言い、レーザ光が上記放電領域に注入される直前の部分を注入個所という。
例えば、『リアミラーと出力結合ミラーのそれぞれの片側のサイド位置からレーザ光を注入する』とは、リアミラーの片側のサイド位置（リアミラー面を含む平面上であって、共振器ミラーとして機能する領域の外側）からレーザ光を注入する（放電領域にレーザ光を入射させる）とともに、出力結合ミラーの片側のサイド位置（ＯＣ面を含む平面上であって、ＯＣ面上で共振器ミラーとして機能する領域の外側）からレーザ光を注入することを言う。
また、本開示の他の態様による露光装置用レーザ装置は、発振段レーザと、増幅段レーザと、光学素子とからなる注入同期式放電励起レーザ装置であって、前記増幅段レーザが、２つの共振器ミラーを有するファブリペロ型の共振器と、一対の電極とを備えてもよい。前記一対の電極は、前記２つの共振器ミラーの間に放電領域を発生させてもよい。前記光学素子は、前記発振段レーザと前記増幅段レーザとの間の光路上に配置され、且つ、前記発振段レーザから出力されたレーザ光が、前記２つの共振器ミラーのうち一方の共振器ミラーの片側のサイド位置から、他方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の長手の軸方向に対して斜めに注入されるとともに、前記他方の共振器ミラーのサイド位置のうち前記一方の共振器ミラーの前記片側に対向する側のサイド位置から、前記一方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるように配置されてもよい。
さらに、本開示の他の態様による露光装置用レーザ装置は、発振段レーザと、増幅段レーザと、光学素子とからなる注入同期式放電励起レーザ装置であって、前記増幅段レーザが、２つの共振器ミラーを有するファブリペロ型の共振器と、一対の電極とを備えてもよい。前記一対の電極は、前記２つの共振器ミラーの間に放電領域を発生させてもよい。前記光学素子は、前記発振段レーザと前記増幅段レーザとの間の光路上に配置され、且つ、前記発振段レーザから出力されたレーザ光が、前記２つの共振器ミラーのうち一方の共振器ミラーの両側のサイド位置のそれぞれから、他方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるように配置されてもよい。
さらにまた、本開示の他の態様による露光装置用レーザ装置は、発振段レーザと、増幅段レーザと、光学素子とからなる注入同期式放電励起レーザ装置であって、前記増幅段レーザが、２つの共振器ミラーを有するファブリペロ型の共振器と、一対の電極とを備えてもよい。前記一対の電極は、前記２つの共振器ミラーの間に放電領域を発生させてもよい。前記光学素子は、前記発振段レーザと前記増幅段レーザとの間の光路上に配置され、且つ、前記発振段レーザから出力されたレーザ光が、前記２つの共振器ミラーのうち一方の共振器ミラーの両側のサイド位置のそれぞれから、他方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるとともに、前記他方の共振器ミラーの両側のサイド位置のそれぞれから、前記一方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるように配置されてもよい。
なお、本発明において、注入とは発振段レーザから出力されたレーザ光を上記放電領域に入射させることを言い、レーザ光が上記放電領域に注入される直前の部分を注入個所という。
例えば、『リアミラーと出力結合ミラーのそれぞれの片側のサイド位置からレーザ光を注入する』とは、リアミラーの片側のサイド位置（リアミラー面を含む平面上であって、共振器ミラーとして機能する領域の外側）からレーザ光を注入する（放電領域にレーザ光を入射させる）とともに、出力結合ミラーの片側のサイド位置（ＯＣ面を含む平面上であって、ＯＣ面上で共振器ミラーとして機能する領域の外側）からレーザ光を注入することを言う。
本発明においては、増幅段レーザ（ＰＯ）の放電領域にＭＯビームを複数箇所から注入するようにしたので、ＭＯレーザ光のビームサイズが大きくなっても、リアミラーに形成された高反射部により反射されたり、放電領域から外れるビームを少なくすることができる。このため、注入効率を向上させることができる。
図１は本発明の第１の実施例の露光装置用狭帯域レーザ装置の構成を示す図であり、同図は、増幅段レーザ（ＰＯ）の共振器のリアミラーと出力結合ミラー（ＯＣ：Ｏｕｔｐｕｔ Ｃｏｕｐｌｅｒ）のサイド位置の２箇所からＭＯレーザ光を注入する方式（ＯＣ−リアサイド注入方式という）の実施例を示している。同図（ａ）は側面図を示し、同図（ｂ）は増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示す。
同図（ａ）の構成は前記図１１に示したものと同じであり、発振段レーザ（ＭＯ）１０から放出されるレーザビーム（ＭＯレーザ光）はシードレーザビームとして機能する。また、増幅段レーザ（ＰＯ）２０にはファブリペロ型安定共振器が設置され、上記シードレーザ光を増幅する機能を有する。
発振段レーザ（ＭＯ）１０、増幅段レーザ（ＰＯ）２０は各々レーザチャンバ１１，２１を有し、その内部にはレーザガスが満たされており、それぞれ内部には対向し、かつ所定距離だけ離間した一対の電極１ａ、２ａが設置され、これらの一対の電極１ａ，２ａに高電圧パルスが印加されることにより放電が発生する。
同図（ａ）の構成は前記図１１に示したものと同じであり、発振段レーザ（ＭＯ）１０から放出されるレーザビーム（ＭＯレーザ光）はシードレーザビームとして機能する。また、増幅段レーザ（ＰＯ）２０にはファブリペロ型安定共振器が設置され、上記シードレーザ光を増幅する機能を有する。
発振段レーザ（ＭＯ）１０、増幅段レーザ（ＰＯ）２０は各々レーザチャンバ１１，２１を有し、その内部にはレーザガスが満たされており、それぞれ内部には対向し、かつ所定距離だけ離間した一対の電極１ａ、２ａが設置され、これらの一対の電極１ａ，２ａに高電圧パルスが印加されることにより放電が発生する。
まず、図１（ａ）により、発振段レーザ（ＭＯ）１０の構成と機能を説明する。
発振段レーザ（ＭＯ）１０は、前述したようにスペクトル線幅を狭くするプリズムビームエキスパンダ３ａとグレーティング（回折格子）３ｂを搭載したＬＮＭ３と、ＭＯ電源（図示せず）を搭載したレーザチャンバ１１と出力結合ミラー１４（以下、ＯＣ１４という）とからなっている。
ＬＮＭ３に配置されているグレーティング３ｂの分散方向（プリズムのビーム拡大方向）は電極の放電方向に対して垂直方向に配置されている。レーザチャンバ１１内にはバッファガスとＡｒガスとＦ2 ガスが満たされており、図示しないＭＯ電源から電極間に電圧を印加放電させることで放電し、この放電により励起されＡｒＦエキシマが形成される。
発振段レーザ（ＭＯ）１０は、前述したようにスペクトル線幅を狭くするプリズムビームエキスパンダ３ａとグレーティング（回折格子）３ｂを搭載したＬＮＭ３と、ＭＯ電源（図示せず）を搭載したレーザチャンバ１１と出力結合ミラー１４（以下、ＯＣ１４という）とからなっている。
ＬＮＭ３に配置されているグレーティング３ｂの分散方向（プリズムのビーム拡大方向）は電極の放電方向に対して垂直方向に配置されている。レーザチャンバ１１内にはバッファガスとＡｒガスとＦ2 ガスが満たされており、図示しないＭＯ電源から電極間に電圧を印加放電させることで放電し、この放電により励起されＡｒＦエキシマが形成される。
このＡｒＦエキシマからＡｒガスとＦに分離する時に１９３ｎｍの波長の光を発光する。１９３ｎｍの光をＬＮＭ３で波長選択することにより、スペクトル幅約４００ｐｍ→０．２ｐｍまで狭帯域化して、発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４から出力される。
例えば、ＯＣ１４から所定の広がり角（放電（Ｖ）方向の広がり角度は約２ｍｒａｄ、放電方向（紙面）に対して垂直（Ｈ）方向の広がり角度は約１ｍｒａｄ、ビーム寸法はＶ方向１２ｍｍとＨ方向１ｍｍ）で出力される。
このビームを高反射ミラー４ａと高反射ミラー４ｂにより反射させ、増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器のリアミラー２６及びＯＣ１４のサイド位置に照射する。発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４と増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６の距離が１ｍであった場合、増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６のサイドの注入位置での上記ビームの垂直（Ｈ）方向寸法は２（＝１＋１）ｍｍとなる。
例えば、ＯＣ１４から所定の広がり角（放電（Ｖ）方向の広がり角度は約２ｍｒａｄ、放電方向（紙面）に対して垂直（Ｈ）方向の広がり角度は約１ｍｒａｄ、ビーム寸法はＶ方向１２ｍｍとＨ方向１ｍｍ）で出力される。
このビームを高反射ミラー４ａと高反射ミラー４ｂにより反射させ、増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器のリアミラー２６及びＯＣ１４のサイド位置に照射する。発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４と増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６の距離が１ｍであった場合、増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６のサイドの注入位置での上記ビームの垂直（Ｈ）方向寸法は２（＝１＋１）ｍｍとなる。
図１（ｂ）は増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図であり、同図に示すようにリアミラー２６の入力側の面には反射防止膜（ＡＲ膜）がコートされ、また、リアミラー２６の共振器側であって、ＭＯビームが注入される部分には反射防止膜（ＡＲ膜）がコートされ、共振器側のその他の部分には高反射膜（ＨＲ膜）がコートされている。
また、ＯＣ２４の共振器側であって、リアミラー２６の上記反射防止膜（ＡＲ膜）がコートされた領域の面に対向するＯＣ２４の面の領域には、高反射膜（ＨＲ膜）が施され、その他の（リアミラー２６のＨＲ膜領域に対向する）面の領域には部分反射膜（ＰＲ膜）がコートされている。さらに、ＯＣ２４の出力側の全面には、反射防止膜（ＡＲ膜）がコートされている。
また、ＯＣ２４の共振器側であって、リアミラー２６の上記反射防止膜（ＡＲ膜）がコートされた領域の面に対向するＯＣ２４の面の領域には、高反射膜（ＨＲ膜）が施され、その他の（リアミラー２６のＨＲ膜領域に対向する）面の領域には部分反射膜（ＰＲ膜）がコートされている。さらに、ＯＣ２４の出力側の全面には、反射防止膜（ＡＲ膜）がコートされている。
図１（ｂ）において、高反射ミラー４ｂで反射したＭＯレーザ光は上述したようにＨ方向[ 図１（ｂ）の紙面上下方向］のビームサイズが２ｍｍ幅であり、リアミラー２６のサイドの位置から放電領域に向かって、電極２ａの長手方向に対して斜めに入射する。
ここで、２ｍｍ幅のＭＯビームの内の１ｍｍ幅のビーム（破線）は、リアミラー２６の反射防止（ＡＲ）膜をコートされた部分を透過し、ウインド２２ａを介して増幅段レーザ（ＰＯ）に注入され、放電領域を通過して増幅される。
そして、ウインド２２ｂを介してＯＣ２４の部分反射（ＰＲ）膜の領域に到達し、透過光は、出力レーザ光として出力され、反射光は、再びウインド２２ｂを介して放電領域を通過して増幅される。この反射光はウインド２２ａを介してリアミラー２６の高反射（ＨＲ）膜の領域に到達して反射し、再び放電領域を通過して増幅され、ＯＣ２４の部分反射（ＰＲ）膜の領域に到達し、透過光はレーザの出力光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
ここで、２ｍｍ幅のＭＯビームの内の１ｍｍ幅のビーム（破線）は、リアミラー２６の反射防止（ＡＲ）膜をコートされた部分を透過し、ウインド２２ａを介して増幅段レーザ（ＰＯ）に注入され、放電領域を通過して増幅される。
そして、ウインド２２ｂを介してＯＣ２４の部分反射（ＰＲ）膜の領域に到達し、透過光は、出力レーザ光として出力され、反射光は、再びウインド２２ｂを介して放電領域を通過して増幅される。この反射光はウインド２２ａを介してリアミラー２６の高反射（ＨＲ）膜の領域に到達して反射し、再び放電領域を通過して増幅され、ＯＣ２４の部分反射（ＰＲ）膜の領域に到達し、透過光はレーザの出力光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
一方、２ｍｍ幅のＭＯビームの他の１ｍｍ幅の（放電領域から外れた）ビーム（実線）は、リアミラー２６の反射防止（ＡＲ）膜を通過し、ウインド２２ａを介して、レーザチャンバ２１に斜めに入射し、放電領域を外れて通過し、ウインド２２ｂを介して、ＯＣ２４の高反射（ＨＲ）膜の領域に入射する。このＯＣ２４の高反射（ＨＲ）膜の領域で高反射したＭＯビームは再びウインド２２ｂを介して、放電領域を斜めに通過して増幅される。
そして、ウインド２２ａを介して、リアミラー２６の高反射（ＨＲ）膜の領域に入射して反射し、チャンバ２１内の放電領域を通過して増幅され、ＯＣ２４の部分反射（ＰＲ）膜の領域に入射し、透過光はレーザの出力光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
そして、ウインド２２ａを介して、リアミラー２６の高反射（ＨＲ）膜の領域に入射して反射し、チャンバ２１内の放電領域を通過して増幅され、ＯＣ２４の部分反射（ＰＲ）膜の領域に入射し、透過光はレーザの出力光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
本実施例のメリットは以下の通りである。
（１）図１１（ｂ）に示したように発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部がリアミラー２６の高反射ミラーにより反射されることがなくなる。また、図１１（ｂ）に示したように、注入光が増幅されないビームもなくなり、注入効率が向上する。
（２）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約２倍となるので、注入効率が約２倍向上する。
（３）ＯＣ２４からの注入は１往復の増幅が可能となるため、後述する実施例のようにリアミラーの両サイド位置から注入する場合に比べ注入効率が高い（０．５往復分多く放電領域を通過する）。
（１）図１１（ｂ）に示したように発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部がリアミラー２６の高反射ミラーにより反射されることがなくなる。また、図１１（ｂ）に示したように、注入光が増幅されないビームもなくなり、注入効率が向上する。
（２）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約２倍となるので、注入効率が約２倍向上する。
（３）ＯＣ２４からの注入は１往復の増幅が可能となるため、後述する実施例のようにリアミラーの両サイド位置から注入する場合に比べ注入効率が高い（０．５往復分多く放電領域を通過する）。
図２は図１に示した第１の実施例の変形例を示す図であり、本実施例は、第１の実施例に示したＯＣ−リアサイド注入方式において、ＯＣ２４の直前に高反射膜がコートされたナイフエッジ基板を設けた実施例を示している。
図２は増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示し、側面図は図１（ａ）に示したものと同様の構成であり、その動作も前述したのと同様である。
本実施例と図１に示した前記第１の実施例と異なる点は以下の部分である。
（１）増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６は、ＭＯレーザ光が注入される側の端部まで高反射（ＨＲ）膜がコートされている。そして、ＭＯレーザ光は、上記リアミラー２６の端部の外側のサイド位置から注入される。
（２）増幅段レーザ（ＰＯ）２０のＯＣ２４は、共振器側に部分反射膜がコートされ、出力側の面に反射防止膜がコートされている。
（３）レーザチャンバ２１とＯＣ２４の間に高反射膜がコートされたナイフエッジミラー６が配置されている。
リアミラー２６のサイド位置から斜めに入射したＭＯレーザ光は、このミラー６により反射して、ＯＣ２４側から注入される。
本実施例の特徴は、上記のように、注入されるＭＯレーザ光がＯＣ２４で反射するのではなく、上記ナイフエッジミラー６で反射して注入される点であり、その他の動作は前記図１と同様である。
図２は増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示し、側面図は図１（ａ）に示したものと同様の構成であり、その動作も前述したのと同様である。
本実施例と図１に示した前記第１の実施例と異なる点は以下の部分である。
（１）増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６は、ＭＯレーザ光が注入される側の端部まで高反射（ＨＲ）膜がコートされている。そして、ＭＯレーザ光は、上記リアミラー２６の端部の外側のサイド位置から注入される。
（２）増幅段レーザ（ＰＯ）２０のＯＣ２４は、共振器側に部分反射膜がコートされ、出力側の面に反射防止膜がコートされている。
（３）レーザチャンバ２１とＯＣ２４の間に高反射膜がコートされたナイフエッジミラー６が配置されている。
リアミラー２６のサイド位置から斜めに入射したＭＯレーザ光は、このミラー６により反射して、ＯＣ２４側から注入される。
本実施例の特徴は、上記のように、注入されるＭＯレーザ光がＯＣ２４で反射するのではなく、上記ナイフエッジミラー６で反射して注入される点であり、その他の動作は前記図１と同様である。
本実施例では、図１に示した実施例で得られる効果に加え、以下のメリットがある。
すなわち、ＯＣ２４のコーティングとして、共振器側の面に部分反射膜と出力側の面に反射防止膜のコートだけでよく、前記図１に示した実施例で使用されるＯＣ２４より安価となる。さらに、ＯＣ２４の共振器側の面に高反射膜と部分反射膜の境界がなく、境界部に高エネルギが入射した場合ＯＣの劣化を防ぐことができる。
なお、本実施例では、ナイフエッジミラー９の端部にまで高精度な面精度で高反射膜をコートする必要があるため、製作するには高度な技術を必要とする。
すなわち、ＯＣ２４のコーティングとして、共振器側の面に部分反射膜と出力側の面に反射防止膜のコートだけでよく、前記図１に示した実施例で使用されるＯＣ２４より安価となる。さらに、ＯＣ２４の共振器側の面に高反射膜と部分反射膜の境界がなく、境界部に高エネルギが入射した場合ＯＣの劣化を防ぐことができる。
なお、本実施例では、ナイフエッジミラー９の端部にまで高精度な面精度で高反射膜をコートする必要があるため、製作するには高度な技術を必要とする。
図３は本発明の第２の実施例の露光装置用狭帯域レーザ装置の構成を示す図であり、同図は、増幅段レーザ（ＰＯ）の共振器のリアミラーの両サイド位置の２箇所からＭＯレーザ光を注入する方式（リア側両サイド注入方式という）の実施例を示している。同図（ａ）は側面図を示し、同図（ｂ）は増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示す。
発振段レーザ（ＭＯ）１０の動作及び構成は、図１で説明したのと同様である。例えば、発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４から所定の広がり角（放電（Ｖ）方向の広がり角度は約２ｍｒａｄ、放電方向（紙面）に対して垂直（Ｈ）方向の広がり角度は約１ｍｒａｄ、ビーム寸法はＶ方向１２ｍｍとＨ方向１ｍｍ）で出力される。
このビームを高反射ミラー４ａを介して、ＭＯビーム分岐装置５に入射し、このＭＯビーム分割装置５により、同図紙面に対して垂直方向に分割される。
そしてこの分岐された２本のＭＯレーザ光は高反射ミラー４ｂにより、リアミラー２６の両サイド位置から注入される。
発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４と増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６の距離が１ｍであった場合、増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器のリアミラー２６の両サイドの注入位置でのＭＯレーザ光の垂直（Ｈ）方向寸法はそれぞれ約１ｍｍとなる。
発振段レーザ（ＭＯ）１０の動作及び構成は、図１で説明したのと同様である。例えば、発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４から所定の広がり角（放電（Ｖ）方向の広がり角度は約２ｍｒａｄ、放電方向（紙面）に対して垂直（Ｈ）方向の広がり角度は約１ｍｒａｄ、ビーム寸法はＶ方向１２ｍｍとＨ方向１ｍｍ）で出力される。
このビームを高反射ミラー４ａを介して、ＭＯビーム分岐装置５に入射し、このＭＯビーム分割装置５により、同図紙面に対して垂直方向に分割される。
そしてこの分岐された２本のＭＯレーザ光は高反射ミラー４ｂにより、リアミラー２６の両サイド位置から注入される。
発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４と増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６の距離が１ｍであった場合、増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器のリアミラー２６の両サイドの注入位置でのＭＯレーザ光の垂直（Ｈ）方向寸法はそれぞれ約１ｍｍとなる。
図４に上記ＭＯビーム分岐装置５の構成例を示す。
図４（ａ）に２個のプリズム５ａ，５ｂによりＭＯビームを分岐する方式を示す。
同図（ａ）において、プリズム５ａ及び５ｂは２等辺３角形のプリズムであり、ＭＯレーザ光のビームはプリズム５ａの底面から垂直入射し、ビームの中央部がプリズム５ａの頂角と一致するように光軸調整がされている。
ＭＯレーザ光のビームはプリズム５ａの両斜面でそれぞれ反対方向に屈折し、両ビームは一旦交差してビームはプリズム５ｂの両斜面に入射し屈折し、プリズム５ｂの底面を透過し、２つのビームが分岐されて出力される。
ここで、もしプリズム５ａ及び５ｂの頂角が同じ場合は出力されるビームの光軸は互いに平行となる。そして、プリズム５ａと５ｂの距離を離すことにより、分岐されたビーム間の距離が大きくなる。このようにして、プリズム１と２の距離を調節することにより、ＭＯビームの分岐ビーム間の距離を調節できる。
実際には、［プリズム５ａの頂角］＜［プリズム５ｂの頂角］の関係とすると、２つのビームは放電領域側に互いに斜めに入射することが可能となる。このプリズム５ａ及び５ｂの表面には反射防止膜がコーティングされている。
図４（ａ）に２個のプリズム５ａ，５ｂによりＭＯビームを分岐する方式を示す。
同図（ａ）において、プリズム５ａ及び５ｂは２等辺３角形のプリズムであり、ＭＯレーザ光のビームはプリズム５ａの底面から垂直入射し、ビームの中央部がプリズム５ａの頂角と一致するように光軸調整がされている。
ＭＯレーザ光のビームはプリズム５ａの両斜面でそれぞれ反対方向に屈折し、両ビームは一旦交差してビームはプリズム５ｂの両斜面に入射し屈折し、プリズム５ｂの底面を透過し、２つのビームが分岐されて出力される。
ここで、もしプリズム５ａ及び５ｂの頂角が同じ場合は出力されるビームの光軸は互いに平行となる。そして、プリズム５ａと５ｂの距離を離すことにより、分岐されたビーム間の距離が大きくなる。このようにして、プリズム１と２の距離を調節することにより、ＭＯビームの分岐ビーム間の距離を調節できる。
実際には、［プリズム５ａの頂角］＜［プリズム５ｂの頂角］の関係とすると、２つのビームは放電領域側に互いに斜めに入射することが可能となる。このプリズム５ａ及び５ｂの表面には反射防止膜がコーティングされている。
図４（ｂ）にミラーによりＭＯビームを分岐する方式を示す。
ＭＯレーザ光のビームは、頂角９０度のナイフエッジプリズムの表面に高反射膜をコートした直角プリズム５ｃに入射する。このレーザビームの中央軸と直角プリズムの頂点が一致するようにプリズム５ｃが配置されている。ＭＯレーザ光のビームは頂角をはさんで４５度で反射し、ビームは２つに分岐される。そして、入射角度４５より多小小さな角度で高反射（ＨＲ）ミラー５ｄ及び５ｅによりそれぞれ高反射させることにより、ビームを２つに分岐し、増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６の両サイドからチャンバの放電領域に向けて斜めに注入することができる。
ＭＯレーザ光のビームは、頂角９０度のナイフエッジプリズムの表面に高反射膜をコートした直角プリズム５ｃに入射する。このレーザビームの中央軸と直角プリズムの頂点が一致するようにプリズム５ｃが配置されている。ＭＯレーザ光のビームは頂角をはさんで４５度で反射し、ビームは２つに分岐される。そして、入射角度４５より多小小さな角度で高反射（ＨＲ）ミラー５ｄ及び５ｅによりそれぞれ高反射させることにより、ビームを２つに分岐し、増幅段レーザ（ＰＯ）２０のリアミラー２６の両サイドからチャンバの放電領域に向けて斜めに注入することができる。
図３に戻り、図３（ｂ）は増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図であり、同図に示すようにリアミラー２６の共振器側の面には高反射（ＨＲ）膜がコートされ、また、ＯＣ２４の共振器側の面には部分反射（ＰＲ）膜がコートされ、出力側の面には反射防止（ＡＲ）膜がコートされ、ＭＯレーザ光はリアミラー２６の両サイド位置（リアミラー２６の外側の両側部）を通過して放電領域に注入される。
図３（ｂ）において、リアミラー２６の両サイドの位置から、Ｈ方向のビームサイズがそれぞれ約１ｍｍ幅のＭＯレーザ光が、それぞれ放電領域に向かって斜めにシード光として注入される。
このとき、ＭＯビームの１ｍｍ幅の奥側のビーム（破線）は、リアミラー２６の奥側横の部分を通過し、ウインド２２ａを介して放電領域を通過し、増幅される。そして、ウインド２２ｂを介してＯＣ２４の部分反射膜に到達し、透過光は、出力レーザ光として出力され、反射光は、再びウインド２２ｂを介して放電領域を通過増幅して、ウインド２２ａを介してリアミラー２６の高反射コート膜に到達して再び放電領域を通過し増幅され、ＯＣ２４の部分反射膜に到達し、透過光はレーザの出力光として出力し、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
一方、他の１ｍｍ幅の（手前側）ビーム（実線）は、リアミラー２６の手前の横部を通過し、ウインド２２ａを介して、レーザチャンバ２１に斜めに入射し、放電領域を通過し増幅され、ＯＣ２４の部分反射膜に入射する。
透過光は、出力レーザ光として出力され、反射光は、再びウインド２２ｂを介して放電領域を通過して増幅され、ウインド２２ａを介してリアミラー２６の高反射コート膜に到達して再び放電領域を通過増幅し、ＯＣ２４の部分反射膜に到達し、透過光はレーザの出力光として出力し、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
このとき、ＭＯビームの１ｍｍ幅の奥側のビーム（破線）は、リアミラー２６の奥側横の部分を通過し、ウインド２２ａを介して放電領域を通過し、増幅される。そして、ウインド２２ｂを介してＯＣ２４の部分反射膜に到達し、透過光は、出力レーザ光として出力され、反射光は、再びウインド２２ｂを介して放電領域を通過増幅して、ウインド２２ａを介してリアミラー２６の高反射コート膜に到達して再び放電領域を通過し増幅され、ＯＣ２４の部分反射膜に到達し、透過光はレーザの出力光として出力し、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
一方、他の１ｍｍ幅の（手前側）ビーム（実線）は、リアミラー２６の手前の横部を通過し、ウインド２２ａを介して、レーザチャンバ２１に斜めに入射し、放電領域を通過し増幅され、ＯＣ２４の部分反射膜に入射する。
透過光は、出力レーザ光として出力され、反射光は、再びウインド２２ｂを介して放電領域を通過して増幅され、ウインド２２ａを介してリアミラー２６の高反射コート膜に到達して再び放電領域を通過増幅し、ＯＣ２４の部分反射膜に到達し、透過光はレーザの出力光として出力し、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
本実施例のメリットは以下の通りである。
（１）図１１（ｂ）に示したように発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部がリアミラー２６の高反射ミラーにより反射されることがなくなる。また、図１１（ｂ）に示したように、注入光が増幅されないビームもなくなり、注入効率が向上する。
（２）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約２倍となるので、注入効率が約２倍向上する。
また、本実施例では、前記図１、図２に示した実施例に比べ以下のデメリットがある。（１）リアミラーの両側から放電領域に斜めに２本のＭＯビームを注入して増幅発振させるためＰＯの出力光のダイバージェンスが２山になる可能性があり、露光装置の要求として、２山が許されない場合は２本のＭＯのビームの傾きを１本となるように調整することで回避可能となる。
（２）図１及び２のようなフロント側の注入に比べて、リア側からの注入であるため、注入光は０．５往復の増幅となるので注入効率が多少悪い。
（３）図１及び２の実施例に比べて、リアミラーＨ方向の大きさが小さいために、共振回数がすくなくなり、パルス幅が短くなる可能性がある。
（１）図１１（ｂ）に示したように発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部がリアミラー２６の高反射ミラーにより反射されることがなくなる。また、図１１（ｂ）に示したように、注入光が増幅されないビームもなくなり、注入効率が向上する。
（２）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約２倍となるので、注入効率が約２倍向上する。
また、本実施例では、前記図１、図２に示した実施例に比べ以下のデメリットがある。（１）リアミラーの両側から放電領域に斜めに２本のＭＯビームを注入して増幅発振させるためＰＯの出力光のダイバージェンスが２山になる可能性があり、露光装置の要求として、２山が許されない場合は２本のＭＯのビームの傾きを１本となるように調整することで回避可能となる。
（２）図１及び２のようなフロント側の注入に比べて、リア側からの注入であるため、注入光は０．５往復の増幅となるので注入効率が多少悪い。
（３）図１及び２の実施例に比べて、リアミラーＨ方向の大きさが小さいために、共振回数がすくなくなり、パルス幅が短くなる可能性がある。
図５は本発明の第３の実施例の露光装置用狭帯域レーザ装置の構成を示す図であり、同図は、増幅段レーザ（ＰＯ）の共振器のＯＣの両サイド位置の２箇所からＭＯレーザ光を注入する方式（ＯＣ側両サイド注入方式という）の実施例を示している。図５は増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示し、側面図は図３（ａ）に示したものと同様の構成であり、その動作も前述したのと同様である。
同図に示すようにリアミラー２６の共振器側の面には高反射（ＨＲ）膜がコートされている。また、ＯＣ２４の共振器側の面には、ＭＯレーザ光が入射する両端部の２箇所の領域に高反射（ＨＲ）膜がコートされ、中央部に部分反射（ＰＲ）膜がコートされている。さらに、ＯＣ２４の出力側の面には反射防止（ＡＲ）膜がコートされている。
ＭＯレーザ光はリアミラー２６の外側の両側部を通過してＯＣ２４の上記高反射膜で反射して、放電領域に注入される。
同図に示すようにリアミラー２６の共振器側の面には高反射（ＨＲ）膜がコートされている。また、ＯＣ２４の共振器側の面には、ＭＯレーザ光が入射する両端部の２箇所の領域に高反射（ＨＲ）膜がコートされ、中央部に部分反射（ＰＲ）膜がコートされている。さらに、ＯＣ２４の出力側の面には反射防止（ＡＲ）膜がコートされている。
ＭＯレーザ光はリアミラー２６の外側の両側部を通過してＯＣ２４の上記高反射膜で反射して、放電領域に注入される。
図５において、前記図３で説明したようにＭＯレーザ光はＭＯビーム分割装置５により、２本のＭＯレーザ光に分割され、この分割された２本のＭＯレーザ光がリアミラー２６の両側を通過し、ＯＣ２４の両サイド位置から注入される。
リアミラー２６の両サイドの位置におけるＨ方向（紙面上下方向）のビームサイズはそれぞれ約１ｍｍ幅であり、それぞれＯＣ２４の高反射膜領域（２つの注入個所）に入射する。そして、両ビームは全反射して放電領域に向かって斜めにシード光として注入される。
すなわち、ＭＯレーザ光のビームの１ｍｍ幅の奥側のビーム（破線）は、リアミラー２６の奥側横の部分を通過し、斜めにレーザチャンバ２１を入射し、放電領域外を通過する。そして、ウインド２２ａを介してＯＣ２４の高反射（ＨＲ）膜の領域に到達し、全反射する。この反射光は、レーザチャンバ２１の放電領域を通過して増幅され、リアミラー２６の高反射膜に到達して再び放電領域を通過して増幅され、ＯＣ２４の部分反射（ＰＲ）膜の領域に到達する。この透過光はレーザの出力光として出力し、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
リアミラー２６の両サイドの位置におけるＨ方向（紙面上下方向）のビームサイズはそれぞれ約１ｍｍ幅であり、それぞれＯＣ２４の高反射膜領域（２つの注入個所）に入射する。そして、両ビームは全反射して放電領域に向かって斜めにシード光として注入される。
すなわち、ＭＯレーザ光のビームの１ｍｍ幅の奥側のビーム（破線）は、リアミラー２６の奥側横の部分を通過し、斜めにレーザチャンバ２１を入射し、放電領域外を通過する。そして、ウインド２２ａを介してＯＣ２４の高反射（ＨＲ）膜の領域に到達し、全反射する。この反射光は、レーザチャンバ２１の放電領域を通過して増幅され、リアミラー２６の高反射膜に到達して再び放電領域を通過して増幅され、ＯＣ２４の部分反射（ＰＲ）膜の領域に到達する。この透過光はレーザの出力光として出力し、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
一方、他の１ｍｍ幅の（手前側）ビーム（実線）は、リアミラー２６の手前の横部を通過し、レーザチャンバ２１を斜めに入射し、放電領域を外れて通過し、ＯＣ２４の高反射膜に到達する。このＯＣ２４の高反射膜で高反射したＭＯビームは、レーザチャンバ２１の放電領域を斜めに通過して増幅される。そして、リアミラー２６の高反射膜に入射して反射し、チャンバ２１の放電領域を通過増幅して、ＯＣ２４の部分反射膜に入射し、透過光はレーザの出力光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
本実施例のメリットは以下の通りである。
（１）図１１（ｂ）に示したように発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部がリアミラー２６の高反射ミラーにより反射されることがなくなる。また、図１１（ｂ）に示したように、注入光が増幅されないビームもなくなり、注入効率が向上する。
（２）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約２倍となるので、注入効率が約２倍向上する。
（３）図１，２及び３の実施例に比べて、ＯＣ側からの注入であるため、注入光は１往復の増幅となるので注入効率高くなる。
なお、図１、図２、図３に示した実施例と比べ以下のデメリットがある。
（１）リアミラーの両側から放電領域に斜めに２本のＭＯビームを注入して増幅発振させるためＰＯの出力光のダイバージェンスが２山になる可能性があり、露光装置の要求として、２山が許されない場合は２本のＭＯビームの傾きを１本となるように調整することで回避可能となる。
（２）リアミラーＨ方向（図５紙面上下方向）の大きさが小さいために、共振回数がすくなくなり、パルス幅が短くなる可能性がある。ただし、図３の実施例よりも共振回数を多くすることができ、パルス幅は長くなる。
（１）図１１（ｂ）に示したように発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部がリアミラー２６の高反射ミラーにより反射されることがなくなる。また、図１１（ｂ）に示したように、注入光が増幅されないビームもなくなり、注入効率が向上する。
（２）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約２倍となるので、注入効率が約２倍向上する。
（３）図１，２及び３の実施例に比べて、ＯＣ側からの注入であるため、注入光は１往復の増幅となるので注入効率高くなる。
なお、図１、図２、図３に示した実施例と比べ以下のデメリットがある。
（１）リアミラーの両側から放電領域に斜めに２本のＭＯビームを注入して増幅発振させるためＰＯの出力光のダイバージェンスが２山になる可能性があり、露光装置の要求として、２山が許されない場合は２本のＭＯビームの傾きを１本となるように調整することで回避可能となる。
（２）リアミラーＨ方向（図５紙面上下方向）の大きさが小さいために、共振回数がすくなくなり、パルス幅が短くなる可能性がある。ただし、図３の実施例よりも共振回数を多くすることができ、パルス幅は長くなる。
図６は本発明の第４の実施例の露光装置用狭帯域レーザ装置の構成を示す図であり、同図は、図５と同様、増幅段レーザ（ＰＯ）の共振器のＯＣの両サイド位置の２箇所からＭＯレーザ光を注入する方式（ＯＣ側両サイド注入方式という）の実施例を示している。同図（ａ）は側面図を示し、同図（ｂ）は増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示す。
図５との違いは、増幅段レーザ（ＰＯ）２０のＯＣ２４とリアミラー２６の位置が入れ替わり、レーザの出力光も図５の反対側から出力される。
また、ＯＣ２４のレーザの出力側の全面に反射防止（ＡＲ）膜がコートされ、共振器側の共振器として機能する部分に部分反射（ＰＲ）膜がコートされている。一方、リアミラー２６の共振器側の全面には高反射（ＨＲ）膜がコートされている。
さらに、高反射ミラー４ｂが２つのミラー４ｂ−１，４ｂ−２に分割され、レーザの出力光は２つのミラー４ｂ−１，４ｂ−２の間から出力される。
図５との違いは、増幅段レーザ（ＰＯ）２０のＯＣ２４とリアミラー２６の位置が入れ替わり、レーザの出力光も図５の反対側から出力される。
また、ＯＣ２４のレーザの出力側の全面に反射防止（ＡＲ）膜がコートされ、共振器側の共振器として機能する部分に部分反射（ＰＲ）膜がコートされている。一方、リアミラー２６の共振器側の全面には高反射（ＨＲ）膜がコートされている。
さらに、高反射ミラー４ｂが２つのミラー４ｂ−１，４ｂ−２に分割され、レーザの出力光は２つのミラー４ｂ−１，４ｂ−２の間から出力される。
図６（ａ）において、発振段レーザ（ＭＯ）１０の動作及び構成は、図１で説明したのと同様である。例えば、発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４から、ＭＯレーザ光が所定の広がり角（放電（Ｖ）方向の広がり角度は約２ｍｒａｄ、放電方向（紙面）に対して垂直（Ｈ）方向の広がり角度は約１ｍｒａｄ、ビーム寸法はＶ方向１２ｍｍとＨ方向１ｍｍ）で出力される。
このビームを高反射ミラー４ａを介して、例えば前記図４に示したＭＯビーム分岐装置５に入射し、このＭＯビーム分割装置５により図６（ａ）の紙面垂直方向に均等にビームを分割する。
そしてこの分岐された２本のＭＯビームは高反射ミラー４ａ及び４ｂ−１，４ｂ−２により、増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器のＯＣ２４の両サイド位置の反射防止膜がコートされた部分を透過し、放電領域に注入される。
発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４と増幅段レーザ（ＰＯ）２０のＯＣ２４の距離が１ｍであった場合、増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器のＯＣ２４の両サイドの注入位置でのＭＯレーザ光の垂直（Ｈ）方向寸法はそれぞれ約１ｍｍとなる。
このビームを高反射ミラー４ａを介して、例えば前記図４に示したＭＯビーム分岐装置５に入射し、このＭＯビーム分割装置５により図６（ａ）の紙面垂直方向に均等にビームを分割する。
そしてこの分岐された２本のＭＯビームは高反射ミラー４ａ及び４ｂ−１，４ｂ−２により、増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器のＯＣ２４の両サイド位置の反射防止膜がコートされた部分を透過し、放電領域に注入される。
発振段レーザ（ＭＯ）１０のＯＣ１４と増幅段レーザ（ＰＯ）２０のＯＣ２４の距離が１ｍであった場合、増幅段レーザ（ＰＯ）２０の共振器のＯＣ２４の両サイドの注入位置でのＭＯレーザ光の垂直（Ｈ）方向寸法はそれぞれ約１ｍｍとなる。
図６（ｂ）に増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示す。ＯＣ２４の両サイドの位置から、Ｈ方向のビームサイズがそれぞれ約１ｍｍ幅のＭＯレーザ光が、それぞれ放電領域に向かって斜めにシード光として注入される。
このとき、ＭＯビームの１ｍｍ幅の奥側のビーム（破線）は、ＯＣ２４の奥側横の反射防止膜がコートされた部分を通過し、ウインド２２ａを介して放電領域を通過して増幅される。
そして、この増幅光はウインド２２ｂを介してリアミラー２６の高反射膜がコートされた部分に到達し、高反射され、再びウインド２２ｂを介して放電領域を通過して増幅される。次いで、ウインド２２ａを介してＯＣ２４の部分反射膜がコートされた部分に到達して、透過光は出力レーザ光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
このとき、ＭＯビームの１ｍｍ幅の奥側のビーム（破線）は、ＯＣ２４の奥側横の反射防止膜がコートされた部分を通過し、ウインド２２ａを介して放電領域を通過して増幅される。
そして、この増幅光はウインド２２ｂを介してリアミラー２６の高反射膜がコートされた部分に到達し、高反射され、再びウインド２２ｂを介して放電領域を通過して増幅される。次いで、ウインド２２ａを介してＯＣ２４の部分反射膜がコートされた部分に到達して、透過光は出力レーザ光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
一方、ＭＯビームの１ｍｍ幅の手前側のビーム（実線）は、ＯＣ２４の手前側横の反射防止膜がコートされた部分を通過し、ウインド２２ａを介して放電領域を通過して増幅される。そして、この増幅光はウインド２２ｂを介してリアミラー２４の高反射膜がコートされた部分に到達し、高反射され、再びウインド２２ｂを介して放電領域を通過し増幅される。
そして、ウインド２２ａを介してＯＣ２４の部分反射膜がコートされた部分に到達して、透過光は出力レーザ光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
そして、ウインド２２ａを介してＯＣ２４の部分反射膜がコートされた部分に到達して、透過光は出力レーザ光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
本実施例のメリットは以下の通りである。
（１）図１１（ｂ）に示したように発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部がリアミラー２６の高反射ミラーにより反射されることがなくなる。また、図１１（ｂ）に示したように、注入光が増幅されないビームもなくなり、注入効率が向上する。
（２）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約２倍となるので、注入効率が約２倍向上する。
（３）図１，２及び３の実施例に比べて、ＯＣ側からの注入であるため、注入光は１往復の増幅となるので注入効率高くなる。
なお、図６の実施例では、ＯＣ２４のチャンバ側の面の両サイドに反射防止膜をコートしているが、全面に部分反射膜をコートしてもよい。例えば、部分反射膜の反射率が２０から３０％であれば、注入効率は７０から８０％となるため高い注入効率が維持でき、ＯＣ２４にコートの境界領域がないために、耐久性が高くなる。
（１）図１１（ｂ）に示したように発振段レーザ（ＭＯ）１０のビームの一部がリアミラー２６の高反射ミラーにより反射されることがなくなる。また、図１１（ｂ）に示したように、注入光が増幅されないビームもなくなり、注入効率が向上する。
（２）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約２倍となるので、注入効率が約２倍向上する。
（３）図１，２及び３の実施例に比べて、ＯＣ側からの注入であるため、注入光は１往復の増幅となるので注入効率高くなる。
なお、図６の実施例では、ＯＣ２４のチャンバ側の面の両サイドに反射防止膜をコートしているが、全面に部分反射膜をコートしてもよい。例えば、部分反射膜の反射率が２０から３０％であれば、注入効率は７０から８０％となるため高い注入効率が維持でき、ＯＣ２４にコートの境界領域がないために、耐久性が高くなる。
図７は本発明の第５の実施例の露光装置用狭帯域レーザ装置の構成を示す図であり、本実施例は、増幅段レーザ（ＰＯ）の共振器のリアミラーの両サイド位置とＯＣの両サイド位置の４箇所からＭＯレーザ光を注入する方式（ＯＣ−リア側両サイド注入方式という）の実施例を示している。図７は増幅段レーザ（ＰＯ）２０の上面図を示し、側面図は図３（ａ）に示したものと同様の構成であり、その動作も前述したのと同様である。
なお、図７は、光路を分かり易く示すため縦方向に拡大した図を示している。
同図に示すようにリアミラー２６の入射側には反射防止（ＡＲ）膜がコートされている。またリアミラー２６の共振器側の共振器として機能する部分に高反射（ＨＲ）膜がコートされ、その他の部分には反射防止（ＡＲ）膜がコートされている。
また、ＯＣ２４の共振器側には部分反射（ＰＲ）膜がコートされ、ＯＣ２４の共振器側のＭＯレーザ光が入射する面には高反射（ＨＲ）膜がコートされ、ＯＣ２４の出力側の面には反射防止（ＡＲ）膜がコートされている。
ＭＯレーザ光はリアミラー２６の上記反射防止膜がコートされた部分を通過して、放電領域に注入されるとともに、放電領域を通過してＯＣ２４の上記高反射膜で反射して、放電領域に注入される。
なお、図７は、光路を分かり易く示すため縦方向に拡大した図を示している。
同図に示すようにリアミラー２６の入射側には反射防止（ＡＲ）膜がコートされている。またリアミラー２６の共振器側の共振器として機能する部分に高反射（ＨＲ）膜がコートされ、その他の部分には反射防止（ＡＲ）膜がコートされている。
また、ＯＣ２４の共振器側には部分反射（ＰＲ）膜がコートされ、ＯＣ２４の共振器側のＭＯレーザ光が入射する面には高反射（ＨＲ）膜がコートされ、ＯＣ２４の出力側の面には反射防止（ＡＲ）膜がコートされている。
ＭＯレーザ光はリアミラー２６の上記反射防止膜がコートされた部分を通過して、放電領域に注入されるとともに、放電領域を通過してＯＣ２４の上記高反射膜で反射して、放電領域に注入される。
図７において、リアミラー２６の両サイドの位置にＨ方向（同図の紙面上下方向）のビームサイズがそれぞれ約１ｍｍ幅で、リアミラー２６の反射防止（ＡＲ）膜がコートされた両サイドに入射する。
そのうち一部のＭＯレーザ光はリアミラー２６を透過して、リアミラー２６の両サイド位置からシード光として放電領域に向かって斜めに注入される。また、他の一部のＭＯレーザ光は、放電領域の両サイドを通過し、ＯＣ２４の高反射膜がコートされた部分で全反射して、放電領域に向かって斜めに注入される。
すなわち、リアミラー２６の両サイド位置、及びＯＣ２４の両サイド位置（合計４箇所）から注入される。
そのうち一部のＭＯレーザ光はリアミラー２６を透過して、リアミラー２６の両サイド位置からシード光として放電領域に向かって斜めに注入される。また、他の一部のＭＯレーザ光は、放電領域の両サイドを通過し、ＯＣ２４の高反射膜がコートされた部分で全反射して、放電領域に向かって斜めに注入される。
すなわち、リアミラー２６の両サイド位置、及びＯＣ２４の両サイド位置（合計４箇所）から注入される。
ここで、ＭＯビームの奥（紙面では上）側の１ｍｍ幅のビームの内、約０．５ｍｍ幅の一番奥（紙面では一番上）側のビーム（細実線）は、放電領域の外側を通過し、ＯＣ２４のサイド位置から放電領域内に向かって斜めに注入され、約０．５ｍｍ幅の２番目に奥（紙面では上から２番目）側のビーム（細破線）はリアミラー２６側から放電領域内に向かって斜めに注入される。
一方、ＭＯビームの手前（図７の紙面では下側）側の１ｍｍ幅のビームは、約０．５ｍｍ幅の一番手前（図７の紙面では一番下）側のビーム（実線）は、ＯＣ２４側から放電領域内に向かって斜めに注入され、約０．５ｍｍ幅の２番目に手前（図７の紙面では下側の２番目）側のビーム（破線）はリアミラー２６側から放電領域内に向かって斜めに注入される。
一方、ＭＯビームの手前（図７の紙面では下側）側の１ｍｍ幅のビームは、約０．５ｍｍ幅の一番手前（図７の紙面では一番下）側のビーム（実線）は、ＯＣ２４側から放電領域内に向かって斜めに注入され、約０．５ｍｍ幅の２番目に手前（図７の紙面では下側の２番目）側のビーム（破線）はリアミラー２６側から放電領域内に向かって斜めに注入される。
一番奥側のビーム（細実線）は、リアミラー２６の奥側横の部分を通過し、斜めにレーザチャンバ２２ａに入射し、放電領域外を通過し、ウインド２２ｂを介してＯＣ２４の高反射膜に到達し、全反射する。この反射光は、レーザチャンバ２１の放電領域を通過して増幅され、リアミラー２６の高反射膜に到達して反射され、再び放電領域を通過増幅し、ＯＣ２４の部分反射膜に到達する。この透過光はレーザの出力光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
二番目の奥側のビーム（細破線）は、リアミラー２６の奥側横の部分を通過し、斜めにレーザチャンバ２１に入射し、放電領域を通過して増幅される。そして、ウインド２２ｂを介してＯＣ２４の部分反射膜に到達する。この透過光はレーザの出力光として出力され、この反射光はレーザチャンバの放電領域を通過して増幅され、リアミラー２６の高反射膜に到達する。その反射光は再び放電領域を通過して増幅され、ＯＣ２４の部分反射膜に到達する。この透過光はレーザの出力光として出力され、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
一番手前側のビーム（実線）は、リアミラー２６の手前側横の部分を通過し、ウインド２２ａを介して斜めにレーザチャンバ２１に入射し、放電領域外を通過する。そして、ウインド２２ｂを介してＯＣ２４の高反射膜に到達し全反射する。この反射光は、レーザチャンバの放電領域を通過して増幅され、リアミラー２６の高反射膜に到達して、反射され、再び放電領域を通過増幅し、ＯＣ２４の部分反射膜に到達する。この透過光はレーザの出力光として出力し、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
二番目の手前側のビーム（破線）は、リアミラー２６の手前側横の部分を通過し、ウインド２２ａを介して斜めにレーザチャンバ２１に入射し、放電領域を通過して増幅される。そして、ウインド２２ｂを介してＯＣ２６の部分反射膜に到達する。この反射光は、レーザチャンバ２１の放電領域を通過して増幅され、リアミラー２６の高反射膜に到達して反射され、再び放電領域を通過して増幅され、ＯＣ２４の部分反射膜に到達する。この透過光はレーザの出力光として出力し、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
二番目の手前側のビーム（破線）は、リアミラー２６の手前側横の部分を通過し、ウインド２２ａを介して斜めにレーザチャンバ２１に入射し、放電領域を通過して増幅される。そして、ウインド２２ｂを介してＯＣ２６の部分反射膜に到達する。この反射光は、レーザチャンバ２１の放電領域を通過して増幅され、リアミラー２６の高反射膜に到達して反射され、再び放電領域を通過して増幅され、ＯＣ２４の部分反射膜に到達する。この透過光はレーザの出力光として出力し、反射光はフィードバック光として放電領域に戻されこの共振を繰り返す。
本実施例は、図３に示した第２の実施例と図５、図６に示した第３、第４の実施例のメリットを合わせもっており、以下のメリットがある。
（１）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約４倍となるので、注入ビームが広い場合、注入効率が約４倍向上する。
（２）ＯＣ側からの注入が２箇所であるため、注入光は１往復の増幅となるので注入効率高くなる。
一方、図１、図２に示した第１の実施例と比べると、以下のデメリットがある。
（１）リアミラー２４の両側から放電領域に斜めに２本のＭＯビームを注入して増幅発振させるためＰＯの出力光のダイバージェンスが２山になる可能性がある。
（ｖｉ）リアミラーＨ方向（図７の紙面上下方向）の大きさが小さいために、共振回数がすくなくなり、パルス幅が短くなる可能性がある。ただし、図４の実施例よりも共振回数を多くすることができ、パルス幅は長くなる。
（１）図１１（ｂ）に示したサイド注入方式にくらべて、注入に有効なビーム幅が約４倍となるので、注入ビームが広い場合、注入効率が約４倍向上する。
（２）ＯＣ側からの注入が２箇所であるため、注入光は１往復の増幅となるので注入効率高くなる。
一方、図１、図２に示した第１の実施例と比べると、以下のデメリットがある。
（１）リアミラー２４の両側から放電領域に斜めに２本のＭＯビームを注入して増幅発振させるためＰＯの出力光のダイバージェンスが２山になる可能性がある。
（ｖｉ）リアミラーＨ方向（図７の紙面上下方向）の大きさが小さいために、共振回数がすくなくなり、パルス幅が短くなる可能性がある。ただし、図４の実施例よりも共振回数を多くすることができ、パルス幅は長くなる。
次に、上述した実施例におけるリアミラー２６とＯＣ２４における反射防止膜、高反射膜、部分反射膜のエリアコート例について説明する。
図８にリアミラー２６のエリアコート例を示す。
図８（ａ）は、図１に示した第１の実施例のリアミラー２６のコート例を示す。
同図に示すように、リアミラー２６の裏面側（共振器の外側）に全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器側）に反射防止膜を全面にコートした後、高反射部エリアに反射防止膜の上に高反射膜（例えば９５％以上の反射膜）または部分反射膜（例えば６０％から９０％の反射膜）をコートする。反射防止膜エリアには、マスクを設置するか、レジストをコートして、上記高反射膜や部分反射膜がさらに蒸着されないようにする。
図８（ｂ）に、図７に示した第５の実施例のリアミラー２６のコート例を示す。
裏面側（共振器の外側）には、全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器側）には、反射防止膜を全面にコートした後、この反射防止膜の上の高反射部とする領域に高反射膜（９５％以上の反射膜）をコートする。
反射防止膜とするエリアには、マスク（長方形の穴の開いたマスク）を設置するか、レジストをコートして、上記高反射膜がさらに蒸着されないようにする。
図８にリアミラー２６のエリアコート例を示す。
図８（ａ）は、図１に示した第１の実施例のリアミラー２６のコート例を示す。
同図に示すように、リアミラー２６の裏面側（共振器の外側）に全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器側）に反射防止膜を全面にコートした後、高反射部エリアに反射防止膜の上に高反射膜（例えば９５％以上の反射膜）または部分反射膜（例えば６０％から９０％の反射膜）をコートする。反射防止膜エリアには、マスクを設置するか、レジストをコートして、上記高反射膜や部分反射膜がさらに蒸着されないようにする。
図８（ｂ）に、図７に示した第５の実施例のリアミラー２６のコート例を示す。
裏面側（共振器の外側）には、全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器側）には、反射防止膜を全面にコートした後、この反射防止膜の上の高反射部とする領域に高反射膜（９５％以上の反射膜）をコートする。
反射防止膜とするエリアには、マスク（長方形の穴の開いたマスク）を設置するか、レジストをコートして、上記高反射膜がさらに蒸着されないようにする。
上記のコーティングは、例えば、ＭｇＦ2 とＧｄＦ3 の誘電体多層膜で構成される。この場合の蒸着手段はイオンビームスパッタリング装置またはマグネトロンスパッタ装置によるＦ2 雰囲気中でのコート膜であり、緻密で吸収の少ない膜が生成される。この膜はＡｒＦのような真空紫外域のレーザ光に対して耐性が高い。
この実施例のメリットは、それぞれ、独立にコーティングする場合（ＣａＦ2 基板からそれぞれ反射防止膜と高反射膜をコートする場合）に比べて、以下のメリットがある。
（１）高反射膜のエリア（または部分反射膜のエリア）と反射防止膜のエリアの境界域の幅を小さくすることができる。
（２）コーティングの工程（２回マスクを設置する必要がない）を少なくすることができる。
この実施例のメリットは、それぞれ、独立にコーティングする場合（ＣａＦ2 基板からそれぞれ反射防止膜と高反射膜をコートする場合）に比べて、以下のメリットがある。
（１）高反射膜のエリア（または部分反射膜のエリア）と反射防止膜のエリアの境界域の幅を小さくすることができる。
（２）コーティングの工程（２回マスクを設置する必要がない）を少なくすることができる。
なお、図１、図２の実施例、図３、図５の実施例において、リアミラー２６の高反射膜を６０％から９０％の部分反射膜に変更しても、同様の機能を果たすことが可能となる。 上記リアミラー２６の高反射膜を部分反射膜とするメリットは、以下の通りである。
（１）裏面注入方式で同軸上にアライメントして、増幅発振確認後、注入光軸を調整して、サイド注入の光軸に調整することが容易となる。
（２）サイド注入部で注入できなかった注入ビームをリアミラーの部分反射膜部から注入できるため、注入効率が向上する。
（１）裏面注入方式で同軸上にアライメントして、増幅発振確認後、注入光軸を調整して、サイド注入の光軸に調整することが容易となる。
（２）サイド注入部で注入できなかった注入ビームをリアミラーの部分反射膜部から注入できるため、注入効率が向上する。
図９、図１０にＯＣ２４のエリアコート例を示す。
図９（ａ）は、図１に示した第１の実施例のＯＣ２４のエリアコート例を示す。
裏面側（共振器の外側）には、全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器側）には、部分反射膜を全面にコートした後、この部分反射膜（例えば２０％から３０％）の上の高反射部とするエリアに、高反射膜（例えば９５％以上の反射膜）をコートする。部分反射膜エリアには、マスクを設置するか、レジストをコートして、上記高反射膜や部分反射膜がさらに蒸着されないようにする。
図９（ｂ）に、図６及び図７に示した実施例のＯＣ２４のコート例を示す。
裏面側（共振器の外側）には、全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器側）には、部分反射膜を全面にコートした後、この部分反射膜（例えば２０％から３０％）の上の高反射部とするエリアに高反射膜（例えば９５％以上の反射膜）をコートする。部分反射膜エリアには、マスク（長方形の穴の開いたマスク）を設置するか、レジストをコートして、上記高反射膜がさらに蒸着されないようにする。
図９（ａ）は、図１に示した第１の実施例のＯＣ２４のエリアコート例を示す。
裏面側（共振器の外側）には、全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器側）には、部分反射膜を全面にコートした後、この部分反射膜（例えば２０％から３０％）の上の高反射部とするエリアに、高反射膜（例えば９５％以上の反射膜）をコートする。部分反射膜エリアには、マスクを設置するか、レジストをコートして、上記高反射膜や部分反射膜がさらに蒸着されないようにする。
図９（ｂ）に、図６及び図７に示した実施例のＯＣ２４のコート例を示す。
裏面側（共振器の外側）には、全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器側）には、部分反射膜を全面にコートした後、この部分反射膜（例えば２０％から３０％）の上の高反射部とするエリアに高反射膜（例えば９５％以上の反射膜）をコートする。部分反射膜エリアには、マスク（長方形の穴の開いたマスク）を設置するか、レジストをコートして、上記高反射膜がさらに蒸着されないようにする。
図１０に図６の実施例のＯＣ２４のコート例を示す。
裏面側（共振器側）には全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器の外側）に反射防止膜を全面にコートした後、表面側の反射防止膜をコートした上の部分反射部とするエリアに、部分反射膜（例えば２０％から３０％）をコートする。反射防止膜エリアには、マスクを設置するか、レジストをコートして、上記部分反射膜がさらに蒸着されないようにする。
裏面側（共振器側）には全面に反射防止膜をコートし、裏面側（共振器の外側）に反射防止膜を全面にコートした後、表面側の反射防止膜をコートした上の部分反射部とするエリアに、部分反射膜（例えば２０％から３０％）をコートする。反射防止膜エリアには、マスクを設置するか、レジストをコートして、上記部分反射膜がさらに蒸着されないようにする。
上記のコーティングは、前述したように例えば、ＭｇＦ2 とＧｄＦ3 の誘電体多層膜で構成される。この場合の蒸着手段はイオンビームスパッタリング装置またはマグネトロンスパッタ装置によるＦ2 雰囲気中でのコート膜であり、緻密で吸収の少ない膜が生成される。この膜はＡｒＦのような真空紫外域のレーザ光に対して耐性が高い。
この実施例のメリットは、それぞれ、独立にコーティングする場合（ＣａＦ2 基板からそれぞれ反射防止膜と高反射膜をコートする場合）に比べて、以下のメリットがある。
（１）高反射部と部分反射膜の境界域の幅を小さくすることができる。
（２）コーティングの工程（２回マスクを設置する必要がない）を少なくすることができる。
この実施例のメリットは、それぞれ、独立にコーティングする場合（ＣａＦ2 基板からそれぞれ反射防止膜と高反射膜をコートする場合）に比べて、以下のメリットがある。
（１）高反射部と部分反射膜の境界域の幅を小さくすることができる。
（２）コーティングの工程（２回マスクを設置する必要がない）を少なくすることができる。
１ａ，２ａ 放電電極
３ ＬＭＮ
４ａ〜４ｂ 高反射ミラー
５ ＭＯビーム分岐装置
５ａ，５ｂ プリズム
５ｃ ナイフエッジプリズム
５ｄ，５ｅ 高反射ミラー
６ ナイフエッジミラー
１０ 発振段レーザ（ＭＯ）
１１，２１ チャンバ
１２ａ，１２ｂウィンドウ部材
２２ａ，２２ｂウィンドウ部材
１３，２３ スリット
１４ ＯＣ（出力結合ミラー）
２０ 増幅段レーザ（ＰＯ）
２４ ＯＣ（出力結合ミラー）
２６ リアミラー
３ ＬＭＮ
４ａ〜４ｂ 高反射ミラー
５ ＭＯビーム分岐装置
５ａ，５ｂ プリズム
５ｃ ナイフエッジプリズム
５ｄ，５ｅ 高反射ミラー
６ ナイフエッジミラー
１０ 発振段レーザ（ＭＯ）
１１，２１ チャンバ
１２ａ，１２ｂウィンドウ部材
２２ａ，２２ｂウィンドウ部材
１３，２３ スリット
１４ ＯＣ（出力結合ミラー）
２０ 増幅段レーザ（ＰＯ）
２４ ＯＣ（出力結合ミラー）
２６ リアミラー
Claims (3)
- 発振段レーザと、増幅段レーザと、光学素子とからなる注入同期式放電励起レーザ装置であって、
前記増幅段レーザは、２つの共振器ミラーを有するファブリペロ型の共振器と、一対の電極とを備え、
前記一対の電極は、前記２つの共振器ミラーの間に放電領域を発生させ、
前記光学素子は、前記発振段レーザと前記増幅段レーザとの間の光路上に配置され、且つ、前記発振段レーザから出力されたレーザ光が、前記２つの共振器ミラーのうち一方の共振器ミラーの両側のサイド位置のそれぞれから、他方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるように配置された
ことを特徴とする露光装置用レーザ装置。 - 発振段レーザと、増幅段レーザと、光学素子とからなる注入同期式放電励起レーザ装置であって、
前記増幅段レーザは、２つの共振器ミラーを有するファブリペロ型の共振器と、一対の電極とを備え、
前記一対の電極は、前記２つの共振器ミラーの間に放電領域を発生させ、
前記光学素子は、前記発振段レーザと前記増幅段レーザとの間の光路上に配置され、且つ、前記発振段レーザから出力されたレーザ光が、前記２つの共振器ミラーのうち一方の共振器ミラーの両側のサイド位置のそれぞれから、他方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるとともに、前記他方の共振器ミラーの両側のサイド位置のそれぞれから、前記一方の共振器ミラーに向けて、前記放電領域の前記長手の軸方向に対して斜めに注入されるように配置された
ことを特徴とする露光装置用レーザ装置。 - 前記２つの共振器ミラーは、リアミラーと出力結合ミラーである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置用レーザ装置。
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|---|---|---|---|
| JP2007017811A JP5096752B2 (ja) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | 露光装置用狭帯域レーザ装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2007017811A JP5096752B2 (ja) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | 露光装置用狭帯域レーザ装置 |
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