JPH03142981A - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
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- JPH03142981A JPH03142981A JP1282722A JP28272289A JPH03142981A JP H03142981 A JPH03142981 A JP H03142981A JP 1282722 A JP1282722 A JP 1282722A JP 28272289 A JP28272289 A JP 28272289A JP H03142981 A JPH03142981 A JP H03142981A
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- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 15
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 30
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明６九 レーザ照射装置における発振波長および発
振出力の制御に適用して有効な技術に関す〔従来の技術
〕 レーザ光はそれ自体でコヒーレントな高い波長純度、高
出力などの特徴を持ち強い光照射の出来る光源として有
望とされてき既 最近このようなレーザ光を利用した光
源装置が開発されるようになってきｔ４ その代表的
なものにリングラフィ用光源として検討されている狭帯
域化エキシマレーザがある。
振出力の制御に適用して有効な技術に関す〔従来の技術
〕 レーザ光はそれ自体でコヒーレントな高い波長純度、高
出力などの特徴を持ち強い光照射の出来る光源として有
望とされてき既 最近このようなレーザ光を利用した光
源装置が開発されるようになってきｔ４ その代表的
なものにリングラフィ用光源として検討されている狭帯
域化エキシマレーザがある。
狭帯域゛化し−ザ光を得る′ことは、レーザ共振器をグ
レーティング、プリズム、複屈折フィルタ、エタロンな
どの波長選択素子を使用して構成した狭帯域レーザ共振
器を採用することにより実現される。
レーティング、プリズム、複屈折フィルタ、エタロンな
どの波長選択素子を使用して構成した狭帯域レーザ共振
器を採用することにより実現される。
そして、エキシマレーザや色素レーザのように広い帯域
にレーザ利得を持つようなレーザ媒質でＩＬ 狭帯域
化に１枚または複数枚のエタロンをレーザ共振器内に挿
入する方法がとられている。
にレーザ利得を持つようなレーザ媒質でＩＬ 狭帯域
化に１枚または複数枚のエタロンをレーザ共振器内に挿
入する方法がとられている。
エタロンは平行に保持された平面度の高い２枚の反射膜
間に起こる光の多重反射と干渉現象を応用した波長選択
素子であり、第１のエタロンはたとえば狭帯域化の粗調
用として機能ｌ−第２のエタロンはたとえば微調用とし
て機能している。すなわち、第１のエタロンによって、
本来のレーザ発振波長域を粗く狭帯域化し、第２のエタ
ロンによってこれを所望の帯域幅までさらに狭帯域化し
て出力するようになっている。
間に起こる光の多重反射と干渉現象を応用した波長選択
素子であり、第１のエタロンはたとえば狭帯域化の粗調
用として機能ｌ−第２のエタロンはたとえば微調用とし
て機能している。すなわち、第１のエタロンによって、
本来のレーザ発振波長域を粗く狭帯域化し、第２のエタ
ロンによってこれを所望の帯域幅までさらに狭帯域化し
て出力するようになっている。
前記構成のエタロンを用いて、ＫｒＦエキシマレーザを
狭帯域化した場合、まず第１のエタロンによって本来の
レーザ発振波長帯域の約１／１０に 第２のエタロンに
よってさらにｌ／１０まで帯域幅を狭めている。
狭帯域化した場合、まず第１のエタロンによって本来の
レーザ発振波長帯域の約１／１０に 第２のエタロンに
よってさらにｌ／１０まで帯域幅を狭めている。
一般的なレーザ発振装置では、前記構成に加えてさらに
分光測定装置および出力測定装置等を付加獣 これらの
測定データを基にフィードバック制御して発振波長と発
振出力とを安定化させるようにしているカー 発振出力
を強制制御するために１４ レーザ電源の電源電圧を
変化させることが一般的でありね 〔発明が解決しようとする課題〕 ところカ＼ 前記技術によってレーザの発振出力を高め
るために電源電圧を増加させた場合、特にＫｒＦエキシ
マレーザの如きガスレーザではガス劣化が著しくなり、
かえってレーザ出力の低下を来す場合が多かっｔも このようなレーザ出力の低下を補填するするためには暫
時電源電圧を昇圧させてやる必要があり、遂には電源電
圧の上限値に達してしまう可能性があっ九 さらに、前記のように電源電圧の制御による発振出力の
制御では、出力の微調整が難しい面がありら 本発明の目的は、電源電圧の制御を用いずにレーザ発振
出力の制御を可能とすることにより、ガス劣化の防止お
よび出力の微調整を可能とする技術を提供することにあ
る。
分光測定装置および出力測定装置等を付加獣 これらの
測定データを基にフィードバック制御して発振波長と発
振出力とを安定化させるようにしているカー 発振出力
を強制制御するために１４ レーザ電源の電源電圧を
変化させることが一般的でありね 〔発明が解決しようとする課題〕 ところカ＼ 前記技術によってレーザの発振出力を高め
るために電源電圧を増加させた場合、特にＫｒＦエキシ
マレーザの如きガスレーザではガス劣化が著しくなり、
かえってレーザ出力の低下を来す場合が多かっｔも このようなレーザ出力の低下を補填するするためには暫
時電源電圧を昇圧させてやる必要があり、遂には電源電
圧の上限値に達してしまう可能性があっ九 さらに、前記のように電源電圧の制御による発振出力の
制御では、出力の微調整が難しい面がありら 本発明の目的は、電源電圧の制御を用いずにレーザ発振
出力の制御を可能とすることにより、ガス劣化の防止お
よび出力の微調整を可能とする技術を提供することにあ
る。
本発明山 前記目的を達成するため、第１の波長選択素
子と第２の波長選択素子とを備えたレーザ制御装置にお
いて、下記の構成としらすなわち、レーザ光の光路上に
配置した前記第１または第２の波長選択素子の傾角変化
を行うようにしム これによって、前記第１の波長選択素子で決定される光
透過帯域と前記第２の波長選択素子で決定される光透過
帯域との論理積条件が変更可能となり、光透過特性にお
ける波高値の制御が行える。
子と第２の波長選択素子とを備えたレーザ制御装置にお
いて、下記の構成としらすなわち、レーザ光の光路上に
配置した前記第１または第２の波長選択素子の傾角変化
を行うようにしム これによって、前記第１の波長選択素子で決定される光
透過帯域と前記第２の波長選択素子で決定される光透過
帯域との論理積条件が変更可能となり、光透過特性にお
ける波高値の制御が行える。
この結果、前記光透過特性に相似するレーザ光の発振出
力の制弧 特に微調整が可能となる。
力の制弧 特に微調整が可能となる。
本発明で使用する波長選択素子としては、エタロンの＆
回折格子、複屈折フィルタなど使用でき、回折格子
をエタロンと組合せ、あるいは 複屈折フィルタとエタ
ロンを組み合わせて使用することもできる。
回折格子、複屈折フィルタなど使用でき、回折格子
をエタロンと組合せ、あるいは 複屈折フィルタとエタ
ロンを組み合わせて使用することもできる。
なお、本発明によりレーザ発振出力ならびに波長の制御
を行なうのに適したレーザ光の種類としテ１３ Ｋ
ｒ Ｆ、 Ａ ｒ Ｆ等のエキシマレーザのイ瓢アレ
キサンドライトレーザ、Ｔｉ−サファイアレーザ、色素
レーザ等がある。
を行なうのに適したレーザ光の種類としテ１３ Ｋ
ｒ Ｆ、 Ａ ｒ Ｆ等のエキシマレーザのイ瓢アレ
キサンドライトレーザ、Ｔｉ−サファイアレーザ、色素
レーザ等がある。
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第４図に示すように、レーザ媒体２の一端外方には出力
ＩＩ！、Ｉが配置されており、他端外方には微調用エタ
ロン３および粗調用エタロン４がそれぞれ配置されてい
る。そしてこの最外方には全反射鏡５が配置さ也 レー
ザ媒体２により生成されたレーザ光はこの全反射鏡５に
より反射された後、Ｓａ用エタロン４により約ｌ／１０
の波長帯域に狭帯域化された後、微調用エタロン３によ
ってさらにその１／１０に狭帯域化さ瓜 出力鏡１を経
て外部に放射される。
ＩＩ！、Ｉが配置されており、他端外方には微調用エタ
ロン３および粗調用エタロン４がそれぞれ配置されてい
る。そしてこの最外方には全反射鏡５が配置さ也 レー
ザ媒体２により生成されたレーザ光はこの全反射鏡５に
より反射された後、Ｓａ用エタロン４により約ｌ／１０
の波長帯域に狭帯域化された後、微調用エタロン３によ
ってさらにその１／１０に狭帯域化さ瓜 出力鏡１を経
て外部に放射される。
ここで、微調用エタロン３および粗調用エタロン４はそ
れぞれアクチュエータ１２ａ、１２ｂで、その傾角が可
変できるようになっている。
れぞれアクチュエータ１２ａ、１２ｂで、その傾角が可
変できるようになっている。
このようにして放射されたレーザ光は、光路上に配置さ
れたビームスプリッタ６により光路を分岐されて一部は
受光素子１３および光ファイハケ５−プル７を経て波長
測定部８および出力測定部９に入光されその発振波長お
よび発振出力が測定された後、この測定信号が主制御部
１０に送出される。主制御部ｌＯはプロセッサ、メモリ
および外部記憶手段等を備えており、前記波長測定部８
および出力測定部９からの測定信号に基づいて所定の演
算を行い、制御信号を駆動用インターフェース１１に出
力する。この駆動用インターフェース１１にはアクチュ
エータ１２ａ、１２ｂが接続されており、前記微調用エ
タロン３および粗調用エタロン４を駆動させて、これら
をレーザ光の光路上で傾角変化させるようになっている
。
れたビームスプリッタ６により光路を分岐されて一部は
受光素子１３および光ファイハケ５−プル７を経て波長
測定部８および出力測定部９に入光されその発振波長お
よび発振出力が測定された後、この測定信号が主制御部
１０に送出される。主制御部ｌＯはプロセッサ、メモリ
および外部記憶手段等を備えており、前記波長測定部８
および出力測定部９からの測定信号に基づいて所定の演
算を行い、制御信号を駆動用インターフェース１１に出
力する。この駆動用インターフェース１１にはアクチュ
エータ１２ａ、１２ｂが接続されており、前記微調用エ
タロン３および粗調用エタロン４を駆動させて、これら
をレーザ光の光路上で傾角変化させるようになっている
。
次に、前記レーザ装置を用いたレーザ光の発振波長制御
および発振出力制御の方法をさらに具体的に説明する。
および発振出力制御の方法をさらに具体的に説明する。
第１図（ａ） ＋Ｌ 前記レーザ媒体２により生成さ
れた未処理状態のレーザ光の発振スペクトルを示してお
り、同図（ｂ）は微調用エタロン３（破線で示す）の光
透過特性と、粗調用エタロン４（実線で示す）の光透過
特性とを示している。これをさらに詳しく説明すると、
レーザ媒体２が第１図（ａ）に示すように比較的広い帯
域幅で利得を有している場合、特定の光透通事分布を有
するエタロン等の光学素子を挿入すると、放射されるレ
ーザ光の波長に対する強度分布（発振出力）は、このエ
タロンの光透通事分布と相似する（第１図（ｂ））。
れた未処理状態のレーザ光の発振スペクトルを示してお
り、同図（ｂ）は微調用エタロン３（破線で示す）の光
透過特性と、粗調用エタロン４（実線で示す）の光透過
特性とを示している。これをさらに詳しく説明すると、
レーザ媒体２が第１図（ａ）に示すように比較的広い帯
域幅で利得を有している場合、特定の光透通事分布を有
するエタロン等の光学素子を挿入すると、放射されるレ
ーザ光の波長に対する強度分布（発振出力）は、このエ
タロンの光透通事分布と相似する（第１図（ｂ））。
本実施例では微徴用エタロン３と粗調用エタロン４との
一致条件（論理積条件）によって狭帯域化されたレーザ
光を生成・放射している（第１図（Ｃ））。
一致条件（論理積条件）によって狭帯域化されたレーザ
光を生成・放射している（第１図（Ｃ））。
ここで、発振波長を制御する際には、微徴用エタロン３
を駆動して傾角を変化させ所望の波長を選択する。これ
は微調用エタロン３の光透過帯域がより狭められており
波長選択特性に優れているためである。
を駆動して傾角を変化させ所望の波長を選択する。これ
は微調用エタロン３の光透過帯域がより狭められており
波長選択特性に優れているためである。
次に、発振出力を制御する際に１転 前記微調用エタロ
ン３側を固定した状態として、粗調用エタロン４を駆動
して光路に対する傾角を変化させる（第２図）。
ン３側を固定した状態として、粗調用エタロン４を駆動
して光路に対する傾角を変化させる（第２図）。
すなわち、固定された微調用エタロン３の光透過帯域の
ピーク波長に対して、粗調用エタロン４の光透過帯域の
ピーク値を変移させることで、この粗調用エタロン３の
光透通事勾配によって光透過率を可変とすることができ
る。
ピーク波長に対して、粗調用エタロン４の光透過帯域の
ピーク値を変移させることで、この粗調用エタロン３の
光透通事勾配によって光透過率を可変とすることができ
る。
このような光透通事特性の変化は前に説明したように発
振出力特性と相似関係にある。したがって、第３図に示
すように粗調用エタロン４の駆動によって放射されるレ
ーザ光の発振出力を制御することができる。特に、本実
施例では粗調用エタロン４による比較的緩やかな光透通
事勾配の連続的な波長移動を利用して発振出力を制御す
るため、微妙な出力調整が可能となり、半導体装置製造
工程における超縮小投影露光における露光工程にも適用
できる。また、このような機構は現在の電気的あるいは
空圧・油圧機構によるアクチュエータ技術を用いること
で十分に実現可能であり、比較的簡易な機構を付加する
のみで発振出力の制御が可能となる利点もある。
振出力特性と相似関係にある。したがって、第３図に示
すように粗調用エタロン４の駆動によって放射されるレ
ーザ光の発振出力を制御することができる。特に、本実
施例では粗調用エタロン４による比較的緩やかな光透通
事勾配の連続的な波長移動を利用して発振出力を制御す
るため、微妙な出力調整が可能となり、半導体装置製造
工程における超縮小投影露光における露光工程にも適用
できる。また、このような機構は現在の電気的あるいは
空圧・油圧機構によるアクチュエータ技術を用いること
で十分に実現可能であり、比較的簡易な機構を付加する
のみで発振出力の制御が可能となる利点もある。
また、電源電圧の制御に依存することなく発振出力の制
御が可能となるため、電源電圧の増加にともなうガス劣
化も抑制さ也 ガスレーザを用いた場合のレーザ発張機
構の長寿命化を図ることもできる。
御が可能となるため、電源電圧の増加にともなうガス劣
化も抑制さ也 ガスレーザを用いた場合のレーザ発張機
構の長寿命化を図ることもできる。
なお、この実施例で、粗調用エタロンの代わりに回折格
子を用いてもよい。また、アレキサニトライトレーザ、
色素レーザ等を用いる場合には、複屈折フィルタを用い
てもよい。
子を用いてもよい。また、アレキサニトライトレーザ、
色素レーザ等を用いる場合には、複屈折フィルタを用い
てもよい。
さらに エタロンについては必要に応じて３枚以上設け
たものを使用することもできる。
たものを使用することもできる。
本発明によれｉ！、レーザ発振機構において電源電圧の
制御に依存することなく発振出力ならびに発振波長の制
御が可能となる。
制御に依存することなく発振出力ならびに発振波長の制
御が可能となる。
第１図〜第４図は本発明の実施例を示しており、第１図
（ａ）、 （ｂ）および（Ｃ）は実施例による発振スペ
クトル特性および発振出力特性を示すグラフ区第２図は
その傾角変化を説明するグラフは 第３図はこれによっ
て得られる出力制御の状態を示すグラフ図、第４図はレ
ーザ装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
（ａ）、 （ｂ）および（Ｃ）は実施例による発振スペ
クトル特性および発振出力特性を示すグラフ区第２図は
その傾角変化を説明するグラフは 第３図はこれによっ
て得られる出力制御の状態を示すグラフ図、第４図はレ
ーザ装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
Claims (2)
- （１）光路上に直列に配置され、レーザ光源からのレー
ザ光を狭帯域化する第１の波長選択素子と、第２の波長
選択素子とを備え、前記第１の波長選択素子の特定の光
透過帯域と、前記第２の波長選択素子の特定の光透過帯
域との論理積条件で狭帯域化レーザ光を出力するレーザ
装置であって、光路上において前記第１または第２の波
長選択素子を傾角変化させることによって出力を可変に
することを特徴とするレーザ装置 - （２）前記第１の波長選択素子と第２の波長選択素子と
は、それぞれ粗調用エタロンと微調用エタロンである請
求項１記載のレーザ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282722A JPH03142981A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | レーザ装置 |
| CA002028803A CA2028803A1 (en) | 1989-10-30 | 1990-10-29 | Laser device |
| US07/604,634 US5214659A (en) | 1989-10-30 | 1990-10-29 | Laser device |
| EP19900120783 EP0426102A3 (en) | 1989-10-30 | 1990-10-30 | Laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282722A JPH03142981A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03142981A true JPH03142981A (ja) | 1991-06-18 |
Family
ID=17656192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1282722A Pending JPH03142981A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03142981A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0766480A (ja) * | 1993-08-23 | 1995-03-10 | Nec Corp | 光通信用光源 |
| JPH07135366A (ja) * | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Nec Corp | 光プリアンプ |
-
1989
- 1989-10-30 JP JP1282722A patent/JPH03142981A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0766480A (ja) * | 1993-08-23 | 1995-03-10 | Nec Corp | 光通信用光源 |
| JPH07135366A (ja) * | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Nec Corp | 光プリアンプ |
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