JPH03194991A - エキシマレーザ装置 - Google Patents
エキシマレーザ装置Info
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- JPH03194991A JPH03194991A JP33133289A JP33133289A JPH03194991A JP H03194991 A JPH03194991 A JP H03194991A JP 33133289 A JP33133289 A JP 33133289A JP 33133289 A JP33133289 A JP 33133289A JP H03194991 A JPH03194991 A JP H03194991A
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- gas
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- halogen gas
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- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 23
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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〕
本発明は、ＸｅＣＱ、ＫｒＦ、ＡｒＦエキシマレーザ等
の希ガスハライドエキシマレーザに係り。
の希ガスハライドエキシマレーザに係り。
特に、レーザの出力安定化に必要な、ハロゲンガス濃度
の制御に関する。
の制御に関する。
従来の装置は、レーザ研究、ＶｏＱ１３．Ｎｎ１０゜１
９８５、第８１４頁から第８２２頁において紹介されて
いるように、レーザ出力の高出力比重目的とした装置構
成、ガス混合比となっていた。
９８５、第８１４頁から第８２２頁において紹介されて
いるように、レーザ出力の高出力比重目的とした装置構
成、ガス混合比となっていた。
上記従来技術は、レーザ出力の安定化に不可欠なレーザ
ガスの混合比の検討がなされておらず、ガスの劣化に伴
うレーザ出力の変化が大きいという問題があった。
ガスの混合比の検討がなされておらず、ガスの劣化に伴
うレーザ出力の変化が大きいという問題があった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点であるレーザガス
の劣化（ハロゲンガス濃度の低下）に伴うレーザ出力の
変化を少なくし、レーザガス混合比を制御することによ
り、安定な放電・安定なレーザ出力を維持できる希ガス
ハライドエキシマレーザを実現することにある。
の劣化（ハロゲンガス濃度の低下）に伴うレーザ出力の
変化を少なくし、レーザガス混合比を制御することによ
り、安定な放電・安定なレーザ出力を維持できる希ガス
ハライドエキシマレーザを実現することにある。
上記目的は、以下の手段により達成される。すなわち、
エキシマレーザガス中のハロゲンガス濃度を調整する制
御装置を設置し、ハロゲンガス濃度を最適値に保つ、ま
たは、エキシマレーザ出力がハロゲンガスの濃度にあま
り依存せず安定に得られる条件（１）Ｘｅガスに対する
ＨＣｌガスの分圧比が０．１５以下または（２）ＨＣＲ
濃度が０．２ ％以下にする。
エキシマレーザガス中のハロゲンガス濃度を調整する制
御装置を設置し、ハロゲンガス濃度を最適値に保つ、ま
たは、エキシマレーザ出力がハロゲンガスの濃度にあま
り依存せず安定に得られる条件（１）Ｘｅガスに対する
ＨＣｌガスの分圧比が０．１５以下または（２）ＨＣＲ
濃度が０．２ ％以下にする。
ハロゲンガス濃度の制御装置により、エキシマレーザ装
置のレーザガス成分を、常に、一定にすることができる
。これによりエキシマ（ＥｘｃｉｔｅｄＤｉ＋ａｅｒ
； ２原子分子、例えばＸ ｅ ＣＱ串など）生成に必
要な放電が安定に得られる。放電が安定すると、放電毎
のエキシマの数は安定する。レーザ出力はエキシマの数
に比例するので、安定なレーザ出力が得られる。
置のレーザガス成分を、常に、一定にすることができる
。これによりエキシマ（ＥｘｃｉｔｅｄＤｉ＋ａｅｒ
； ２原子分子、例えばＸ ｅ ＣＱ串など）生成に必
要な放電が安定に得られる。放電が安定すると、放電毎
のエキシマの数は安定する。レーザ出力はエキシマの数
に比例するので、安定なレーザ出力が得られる。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図に示すエキシマレーザにおいて、高電圧電源６でコン
デンサ７を充電抵抗８を通して充電する。その後、サイ
ラトロン９を導通させると、コンデンサ７の電荷は予備
電離用電極１０を通り、ピーキングコンデンサ１１へ移
行する。この時、発生する予備放電によってレーザガス
は主放電に先かけて予備電離される。電荷の移行に伴い
ピーキングコンデンサ１１の電圧は高くなり、陰極１２
と陽極１３間のレーザガス１４の絶縁破壊電圧に達する
とピーキングコンデンサ１１→陰極１２→陽極１３→ピ
ーキングコンデンサ１１に主放電回路が形成され、陰極
１２と陽極１３間で主放電が生成される。この放電によ
りエキシマ（Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｄｉｍｅｒ ；二原子分
子、例えばＸｅＣＱ＊）が生成される。エキシマは光を
放出しながら解離する。この時、放出する光を共振器を
用いて誘導放出させることによりレーザ光を得ることが
できる。レーザ発振の繰り返しが高くなると、放電によ
って生成された不純物が次回の放電を不安定にする現象
がある。これはファン１５で陰極１２と陽極１３間のレ
ーザガスを置換することで防止できる。
図に示すエキシマレーザにおいて、高電圧電源６でコン
デンサ７を充電抵抗８を通して充電する。その後、サイ
ラトロン９を導通させると、コンデンサ７の電荷は予備
電離用電極１０を通り、ピーキングコンデンサ１１へ移
行する。この時、発生する予備放電によってレーザガス
は主放電に先かけて予備電離される。電荷の移行に伴い
ピーキングコンデンサ１１の電圧は高くなり、陰極１２
と陽極１３間のレーザガス１４の絶縁破壊電圧に達する
とピーキングコンデンサ１１→陰極１２→陽極１３→ピ
ーキングコンデンサ１１に主放電回路が形成され、陰極
１２と陽極１３間で主放電が生成される。この放電によ
りエキシマ（Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｄｉｍｅｒ ；二原子分
子、例えばＸｅＣＱ＊）が生成される。エキシマは光を
放出しながら解離する。この時、放出する光を共振器を
用いて誘導放出させることによりレーザ光を得ることが
できる。レーザ発振の繰り返しが高くなると、放電によ
って生成された不純物が次回の放電を不安定にする現象
がある。これはファン１５で陰極１２と陽極１３間のレ
ーザガスを置換することで防止できる。
エキシマレーザ出力の低下の主原因は、ハロゲンガス濃
度の低下である。これを防止するため。
度の低下である。これを防止するため。
レーザガス１４中のハロゲンガス濃度を光波干渉ガス濃
度計等のハロゲンガス検出器１でモニタしこの値と、ハ
ロゲンガス濃度の設定値（基準信号発生器２の信号）を
比較器３で比較し、濃度が低い場合、バルブ４を開にし
てハロゲンガスボンベ５中のハロゲンガスをレーザ管内
部に入れる。これにより、レーザガス１４中のハロゲン
ガス濃度を一定に保つことが可能となり、レーザ出力の
低下を防ぐことができる。
度計等のハロゲンガス検出器１でモニタしこの値と、ハ
ロゲンガス濃度の設定値（基準信号発生器２の信号）を
比較器３で比較し、濃度が低い場合、バルブ４を開にし
てハロゲンガスボンベ５中のハロゲンガスをレーザ管内
部に入れる。これにより、レーザガス１４中のハロゲン
ガス濃度を一定に保つことが可能となり、レーザ出力の
低下を防ぐことができる。
第２図にＸｅＣＱエキシマレーザにおけるレーザ出力の
ＨＣｌ分圧比依存性を示す。図から分るように高レーザ
出力を得るには、ＨＣｌガスの最適濃度値がある。ＨＣ
Ｏガスの最適濃度は、Ｘｅガスに対するＨＣｌガス分圧
比がＰｕｃｔ／ Ｐｘｅ ＝０．２０付近または、ＨＣ
ｌ濃度が０．２６％付近である。このＨＣＯガス濃度を
第１図で説明したハロゲンガス制御装置（１〜５）を用
いて制御することにより高出力（高効率）なエキシマレ
ーザを実現できる。次に、ＨＣｌ分圧比が０．１５以下
になると、Ｈ（１１ガス濃度に依存せず、安定なレーザ
出力を得ることができる。すなわち、ＸｅＣＱエキシマ
レーザにおいて、ＨＣｌ分圧比が０．１５以下、＊たけ
、ＨＣｌ１濃度が０．２％以下で動作させることで（１
）ガス濃度制御１ないで安定なレーザ出力が得られるエ
キシマレーザ、（２） ＨＣΩ濃度制御条件がゆるいエ
キシマレーザを実現することができる。以上は、ＸｅＣ
Ｑエキシマレーザの例が主であったがＫｒＦ、ＡｒＦ等
の希ガスハライドエキシマレーザでも同じことが可能で
ある。
ＨＣｌ分圧比依存性を示す。図から分るように高レーザ
出力を得るには、ＨＣｌガスの最適濃度値がある。ＨＣ
Ｏガスの最適濃度は、Ｘｅガスに対するＨＣｌガス分圧
比がＰｕｃｔ／ Ｐｘｅ ＝０．２０付近または、ＨＣ
ｌ濃度が０．２６％付近である。このＨＣＯガス濃度を
第１図で説明したハロゲンガス制御装置（１〜５）を用
いて制御することにより高出力（高効率）なエキシマレ
ーザを実現できる。次に、ＨＣｌ分圧比が０．１５以下
になると、Ｈ（１１ガス濃度に依存せず、安定なレーザ
出力を得ることができる。すなわち、ＸｅＣＱエキシマ
レーザにおいて、ＨＣｌ分圧比が０．１５以下、＊たけ
、ＨＣｌ１濃度が０．２％以下で動作させることで（１
）ガス濃度制御１ないで安定なレーザ出力が得られるエ
キシマレーザ、（２） ＨＣΩ濃度制御条件がゆるいエ
キシマレーザを実現することができる。以上は、ＸｅＣ
Ｑエキシマレーザの例が主であったがＫｒＦ、ＡｒＦ等
の希ガスハライドエキシマレーザでも同じことが可能で
ある。
本発明によれば、エキシマレーザ運転時のハロゲンガス
濃度の低下を防ぐことができるのでレーザ出力を長時間
安定に得ることができる。また、ＸｅＣＱエキシマレー
ザにおいて、Ｘｅガスに対するＨＣＯガス分圧比Ｐ Ｈ
Ｃｌ ／ Ｐ Ｘ ｅが０．１５以下又は、Ｈ（１１ガ
ス濃度を０．２％以下にすることでＨ（ｌガス濃度の制
御をせずに安定なレーザ出力が得られる。
濃度の低下を防ぐことができるのでレーザ出力を長時間
安定に得ることができる。また、ＸｅＣＱエキシマレー
ザにおいて、Ｘｅガスに対するＨＣＯガス分圧比Ｐ Ｈ
Ｃｌ ／ Ｐ Ｘ ｅが０．１５以下又は、Ｈ（１１ガ
ス濃度を０．２％以下にすることでＨ（ｌガス濃度の制
御をせずに安定なレーザ出力が得られる。
第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図はＸｅＣΩ
エキシマレーザにおけるレーザ出力のＨＣｌ分圧比（Ｈ
Ｃｌガス濃度）依存性を示す説明図である。 １・・・ハロゲン濃度検出器、２・・・基準信号発生器
。
エキシマレーザにおけるレーザ出力のＨＣｌ分圧比（Ｈ
Ｃｌガス濃度）依存性を示す説明図である。 １・・・ハロゲン濃度検出器、２・・・基準信号発生器
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザガス中のハロゲンガスの濃度を調整する制御
装置を設けたことを特徴とするエキシマレーザ装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、Ｘｅに対するＨＣ
ｌの分圧比が０．１５以下、または、ＨＣｌ濃度が０．
２％以下で動作させるエキシマレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33133289A JPH03194991A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33133289A JPH03194991A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | エキシマレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03194991A true JPH03194991A (ja) | 1991-08-26 |
Family
ID=18242501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33133289A Pending JPH03194991A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03194991A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995018477A1 (fr) * | 1993-12-24 | 1995-07-06 | Komatsu Ltd. | Procede permettant de completer l'apport en gaz dans un dispositif a laser excimere |
| US6028880A (en) * | 1998-01-30 | 2000-02-22 | Cymer, Inc. | Automatic fluorine control system |
| US6240117B1 (en) | 1998-01-30 | 2001-05-29 | Cymer, Inc. | Fluorine control system with fluorine monitor |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP33133289A patent/JPH03194991A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995018477A1 (fr) * | 1993-12-24 | 1995-07-06 | Komatsu Ltd. | Procede permettant de completer l'apport en gaz dans un dispositif a laser excimere |
| US6130904A (en) * | 1993-12-24 | 2000-10-10 | Komatsu Ltd. | Gas supplementation method of excimer laser apparatus |
| US6028880A (en) * | 1998-01-30 | 2000-02-22 | Cymer, Inc. | Automatic fluorine control system |
| US6240117B1 (en) | 1998-01-30 | 2001-05-29 | Cymer, Inc. | Fluorine control system with fluorine monitor |
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