JPH03200388A - Excimer laser apparatus - Google Patents
Excimer laser apparatusInfo
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、希ガスハライド放電励起を利用したエキシマ
レーザ装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an excimer laser device using rare gas halide discharge excitation.
従来の技術
最近、希ガスハライド放電励起を利用したエキシマレー
ザが柴外線領域における高効率光出力レーザとして半導
体産業、光化学分野において注目されている。中でも高
出力を期、待することができるXe0I (308nm
)、KrF(248nm)エキシマレーザ装置は最も注
目されている。BACKGROUND OF THE INVENTION Recently, excimer lasers using rare gas halide discharge excitation have been attracting attention in the semiconductor industry and the photochemical field as high-efficiency optical output lasers in the Shigai line region. Among them, Xe0I (308nm
), KrF (248 nm) excimer laser devices have received the most attention.
エキシマレーザは希ガスとハロゲンガスな封入し、放電
励起により必要な光を放出する。そして、上記封入され
るレーザガスは、ハロゲンガスであるF2、Hot等を
0.2〜0.3重量%程度含有するため、レーザ発振器
の主電極、予備電離電極およびその他の構造物と反応し
て化学的に分解され、不純物ガスが発生する。この不純
物ガスやハロゲンガスが圧力容器表面等に吸着されて減
少することにより、レーザの出力が低下する。また、電
気的回路の不整合や不純物ガスの発生量の度合により、
放電電極間にアーキングが発生し、大電流放電を行う。Excimer lasers are filled with rare gas and halogen gas, and emit the necessary light by discharge excitation. Since the enclosed laser gas contains about 0.2 to 0.3% by weight of halogen gas such as F2 and Hot, it reacts with the main electrode, pre-ionization electrode, and other structures of the laser oscillator. It is chemically decomposed and impurity gas is generated. This impurity gas and halogen gas are adsorbed to the surface of the pressure vessel and are reduced, resulting in a decrease in laser output. In addition, depending on the degree of mismatch in the electrical circuit and the amount of impurity gas generated,
Arcing occurs between the discharge electrodes, causing a large current discharge.
そのため、電極等からのスパッタリングに起因する固体
状の不純物(粉塵)が発生する。Therefore, solid impurities (dust) are generated due to sputtering from electrodes and the like.
そこで、不純物ガスが発生せず、長時間一定出力を得る
ために清浄なレーザガスを数10cc/minずつ注入
する方法が採られている。Therefore, in order to obtain a constant output for a long time without generating impurity gases, a method has been adopted in which clean laser gas is injected at a rate of several tens of cc/min.
一般に、このようなエキシマレーザでは、封入したレー
ザガスを循環させるために、レーザガスを封入した容器
の中でファンを回転させているが、ファンを回転させる
モータはレーザガスに含まれるハロゲンガスによって腐
食されてしまうので、圧力容器の外に置かれている。し
たがって、モータの回転をファンに伝達する軸の軸受け
は、圧力容器の気密性を壊さないものでなければならず
、この条件を満たすものとして、磁性流体を用いた軸シ
ールや磁気カップリングが用いられている。Generally, in such excimer lasers, a fan is rotated inside a container containing laser gas in order to circulate the laser gas, but the motor that rotates the fan is corroded by the halogen gas contained in the laser gas. It is placed outside the pressure vessel. Therefore, the shaft bearing that transmits the rotation of the motor to the fan must not destroy the airtightness of the pressure vessel, and shaft seals or magnetic couplings using magnetic fluid are used to satisfy this condition. It is being
以下、上記従来の磁性流体を用いた軸シールについて第
2図に示す断面図を参照しながら説明する。Hereinafter, the conventional shaft seal using magnetic fluid will be described with reference to the cross-sectional view shown in FIG. 2.
第2図に示すように、ハウジング1は胴部2の内端と外
端にそれぞれ端板3と4が連設され、外側の端板4には
フランジ部5が突設され、各端板3.4の中央部には同
一軸心上に穴6.7が形成されている。ハウジング1内
には各端板3.4の内面に沿うようにベアリング8.9
が設けられ、ベアリング8.9は外レース10と、内レ
ース11と、これら外レース101内レース11間の保
持器(図示省略)に保持された玉12が介在され、各外
レース10が胴部2の内面に固定されている。As shown in FIG. 2, the housing 1 has end plates 3 and 4 connected to the inner and outer ends of the body 2, respectively, and the outer end plate 4 has a flange portion 5 protruding from each end plate. A hole 6.7 is formed in the center of 3.4 on the same axis. Inside the housing 1 are bearings 8.9 along the inner surface of each end plate 3.4.
The bearing 8.9 has an outer race 10, an inner race 11, and balls 12 held in a retainer (not shown) between the outer race 101 and the inner race 11, and each outer race 10 is connected to the body. It is fixed to the inner surface of part 2.
各ベアリング8.9の内側でリング状のポールピース1
3.14が胴部2の内面に固定され、各ポールピース1
3.14は内周に複数段の突条16が形成され、突条1
6の内径がベアリング8.9の内レース11の内径より
やや大径となるように設定されている。ポールピース1
3.14間にはリング状の磁石16が介挿されている。Ring-shaped pole piece 1 inside each bearing 8.9
3.14 is fixed to the inner surface of the body 2, and each pole piece 1
3.14 has a plurality of protrusions 16 formed on the inner circumference, and the protrusions 1
The inner diameter of the bearing 8.6 is set to be slightly larger than the inner diameter of the inner race 11 of the bearing 8.9. pole piece 1
A ring-shaped magnet 16 is inserted between 3 and 14.
このように構成された軸シール17はそのハウジング1
の胴部2が圧力容器18の壁体19に形成された穴2o
に挿入され、フランジ部6が壁体19の外面に当接され
て固定され、上記軸シール17には軸21がハウジング
1の穴7.ベアリング9、ポールピース14、磁石16
、ポールピース13、ベアリング8の各内側およびハウ
ジング1の穴6に挿通され、各ベアリング8.9の内レ
ース11と固定されている。そして軸21の外端がモー
タ(図示省略)に連係され、内端がレーザガス循環用の
ファン(図示省略)に連係されている。The shaft seal 17 configured in this way has its housing 1
The body 2 is a hole 2o formed in the wall 19 of the pressure vessel 18.
The shaft 21 is inserted into the hole 7. of the housing 1, and the flange portion 6 is fixed by coming into contact with the outer surface of the wall 19, and the shaft 21 is inserted into the shaft seal 17. Bearing 9, pole piece 14, magnet 16
, the pole piece 13, the inner sides of the bearing 8, and the hole 6 of the housing 1, and are fixed to the inner race 11 of each bearing 8.9. The outer end of the shaft 21 is linked to a motor (not shown), and the inner end is linked to a fan (not shown) for circulating laser gas.
以上の構成において、以下、その動作について説明する
。The operation of the above configuration will be described below.
モータの駆動により軸21を回転させ、これに伴いファ
ンを回転させ、レーザガスを循環させることができる。The shaft 21 is rotated by driving the motor, the fan is rotated accordingly, and the laser gas can be circulated.
そして、磁石16の作る磁場によりポールピース13.
14の突条16の内側に軸21との間で磁性流体22を
集め、この磁性流体22によりシールすることができる
。このとき、ポールピース13.14の突条16の1段
につき、0.2〜0.3気圧の耐圧を持たせることがで
きる。一般に、エキシマレーザ装置では、レーザガス圧
を1.6〜2.0気圧程度で動作させるので、ポールピ
ース13.14の突条16を10段階程度設けた軸シー
ル17を使用する。Then, due to the magnetic field created by the magnet 16, the pole piece 13.
The magnetic fluid 22 is collected between the shaft 21 and the inside of the 14 protrusions 16, and the magnetic fluid 22 can provide a seal. At this time, each stage of the ridges 16 of the pole pieces 13, 14 can have a withstand pressure of 0.2 to 0.3 atmospheres. Generally, an excimer laser device is operated at a laser gas pressure of about 1.6 to 2.0 atmospheres, so a shaft seal 17 is used in which the protrusions 16 of the pole pieces 13 and 14 are provided in about 10 stages.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のような従来例の構成では、上記の
ように放電により発生した粉塵が、軸シール17のハウ
ジング2の穴6の内周壁と軸21との隙間23から侵入
し、軸シール17の寿命を著しく縮めている。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional configuration as described above, the dust generated due to the discharge as described above is caused to flow from the gap 23 between the inner circumferential wall of the hole 6 of the housing 2 of the shaft seal 17 and the shaft 21. This intrudes and significantly shortens the life of the shaft seal 17.
本発明は、磁性流体を用いた軸シールへの粉塵の侵入を
減少させ、軸シールの寿命を延ばすことができ、保守性
、経済性の向上を図ることができるようにしたエキシマ
レーザ装置を提供することを目的とするものである。The present invention provides an excimer laser device that can reduce the intrusion of dust into a shaft seal using magnetic fluid, extend the life of the shaft seal, and improve maintainability and economic efficiency. The purpose is to
課題を解決するための手段
上記課題を解決するための本発明の技術的手段は、圧力
容器壁に取り付けられ、両側部が上記圧力容器の外部と
内部に位置する軸を磁性流体を用いてシールする軸シー
ルと、上記圧力容器の内部において上記軸の外周でこの
軸と上記軸シールのハウジングとの隙間部分を覆うよう
に設けられ、かつ清浄なレーザガスの供給部に接続され
、この供給部から供給された清浄なレーザガスを上記軸
の外周に沿うように吹き出させて上記隙間部分を塞ぐよ
うにレーザガスによるカーテンを形成するためのガス溜
めを備えたものである。Means for Solving the Problems The technical means of the present invention for solving the above problems is to use a magnetic fluid to seal a shaft that is attached to the wall of a pressure vessel and has both sides located outside and inside the pressure vessel. a shaft seal provided inside the pressure vessel so as to cover the gap between the shaft and the housing of the shaft seal on the outer periphery of the shaft, and connected to a clean laser gas supply section; A gas reservoir is provided for blowing out the supplied clean laser gas along the outer periphery of the shaft to form a curtain of laser gas so as to close the gap.
作用
したがって、本発明によれば、供給部からガス溜めに供
給された清浄なレーザガスを軸の外周に沿うように吹き
出させ、磁性流体を用いた軸シールのハウジングと軸と
の隙間部分を塞ぐようにレーザガスによるカーテンを形
成するので、上記隙間に粉塵が侵入することを防止する
ことができる。Therefore, according to the present invention, the clean laser gas supplied from the supply section to the gas reservoir is blown out along the outer periphery of the shaft to close the gap between the housing of the shaft seal using magnetic fluid and the shaft. Since a laser gas curtain is formed in the gap, dust can be prevented from entering the gap.
実施例
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例におけるエキシマレーザ装置
に用いる軸シール部を示す一部破断側面図である。FIG. 1 is a partially cutaway side view showing a shaft seal portion used in an excimer laser device according to an embodiment of the present invention.
本実施例において、上記軸シール17の構成は第2図に
示す上記従来例と同じであるので、同一符号を付してそ
の説明を省略し、異なる構成について説明する。第1図
に示すように、圧力容器18の内部において、軸シール
17のハウジング2の内側の端板3の外面にガス溜め2
4が設けられ、このガス溜め24は軸21の外周で軸シ
ール17のハウジング20穴6の内周壁と軸21の隙間
23部分を覆うように形成され、軸シール17に対する
離隔側において軸21とに隙間26が形成されている。In this embodiment, the structure of the shaft seal 17 is the same as that of the conventional example shown in FIG. 2, so the same reference numerals are given and the explanation thereof will be omitted, and the different structure will be explained. As shown in FIG. 1, inside the pressure vessel 18, a gas reservoir 2 is provided on the outer surface of the end plate 3 inside the housing 2 of the shaft seal 17.
The gas reservoir 24 is formed on the outer periphery of the shaft 21 to cover the gap 23 between the shaft 21 and the inner wall of the hole 6 of the housing 20 of the shaft seal 17. A gap 26 is formed between.
ガス溜め24の外周壁には供給管26の一端が接続され
、供給管26の他端は圧力容器18外の清浄なレーザガ
スの供給部(図示省略)に接続されている。そして、供
給部から供給管26を通ってガス溜め24に供給された
清浄なレーザガス2□7を隙間26から軸21の外周に
沿うように吹き出させ、軸シール17と軸21との隙間
23部分を塞ぐレーザガスによるカーテンを形成するこ
とができるように構成されている。One end of a supply pipe 26 is connected to the outer peripheral wall of the gas reservoir 24, and the other end of the supply pipe 26 is connected to a clean laser gas supply part (not shown) outside the pressure vessel 18. Then, the clean laser gas 2□7 supplied from the supply section to the gas reservoir 24 through the supply pipe 26 is blown out from the gap 26 along the outer circumference of the shaft 21, and the gap 23 between the shaft seal 17 and the shaft 21 is The structure is such that a curtain of laser gas can be formed to block the area.
以上の構成において、以下、その動作について説明する
。The operation of the above configuration will be described below.
モータの駆動により軸21を回転させ、これに伴いファ
ンを回転させ、レーザガスを循環させることができる。The shaft 21 is rotated by driving the motor, the fan is rotated accordingly, and the laser gas can be circulated.
そして、磁石16の作る磁場によりポールピース13.
14の突条16の内側に軸21との間で磁性流体22を
集め、この磁性流体22によりシールすることができる
。一方、上記のように供給部から供給管26を通ってガ
ス溜め24に供給された清浄なレーザガス27は、ガス
溜め24に一旦留められ、軸21とガス溜め24との間
に設けられた隙間26かも吹き出す。この吹き出すレー
ザガス27により軸21の外周に沿ってカーテンを形成
し、粉塵が軸21とハウジング2との隙間23から軸シ
ール17内に侵入するのを防止することができる。Then, due to the magnetic field created by the magnet 16, the pole piece 13.
The magnetic fluid 22 is collected between the shaft 21 and the inside of the 14 protrusions 16, and the magnetic fluid 22 can provide a seal. On the other hand, the clean laser gas 27 supplied from the supply section to the gas reservoir 24 through the supply pipe 26 as described above is temporarily retained in the gas reservoir 24, and the clean laser gas 27 is removed from the gap provided between the shaft 21 and the gas reservoir 24. 26 is also blown out. This blown laser gas 27 forms a curtain along the outer periphery of the shaft 21 to prevent dust from entering the shaft seal 17 through the gap 23 between the shaft 21 and the housing 2.
発明の効果
以上述べたように、本発明によれば、供給部からガス溜
めに供給された清浄なレーザガスを軸の外周に沿うよう
に吹き出させ、磁性流体を用いた軸シールのハウジング
と軸との隙間部分を塞ぐようにレーザガスによるカーテ
ンを形成するので、上記隙間に粉塵が侵入することを防
止することができる。したがって、磁性流体を用いた軸
シールの寿命を延ばすことができ、保守性、経済性を向
上させることができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the clean laser gas supplied from the supply section to the gas reservoir is blown out along the outer circumference of the shaft, and the housing and shaft of the shaft seal using magnetic fluid are connected. Since a laser gas curtain is formed to close the gap, it is possible to prevent dust from entering the gap. Therefore, the life of the shaft seal using magnetic fluid can be extended, and maintainability and economical efficiency can be improved.
第1図は本発明の一実施例におけるエキシマレーザ装置
に用いる軸シール部を示す一部破断側面図、第2図は従
来のエキシマレーザ装置に用いる軸シール部の断面図で
ある。
1・・・ハウジング、8.9・・・ベアリング、13.
14・・・ポールピース、16・・・磁石、17・・・
軸シール、18・・・圧力容器、21・・・軸、22・
・・磁性流体、23・・・隙間、24・・・ガス溜め、
26・・・隙間、27・・・レーザガス。FIG. 1 is a partially cutaway side view showing a shaft seal portion used in an excimer laser device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a shaft seal portion used in a conventional excimer laser device. 1...Housing, 8.9...Bearing, 13.
14... Pole piece, 16... Magnet, 17...
Shaft seal, 18... Pressure vessel, 21... Shaft, 22.
...Magnetic fluid, 23...Gap, 24...Gas reservoir,
26... Gap, 27... Laser gas.
Claims (1)
部と内部に位置する軸を磁性流体を用いてシールする軸
シールと、上記圧力容器の内部において上記軸の外周で
この軸と上記軸シールのハウジングとの隙間部分を覆う
ように設けられ、かつ清浄なレーザガスの供給部に接続
され、この供給部から供給された清浄なレーザガスを上
記軸の外周に沿うように吹き出させて上記隙間部分を塞
ぐようにレーザガスによるカーテンを形成するためのガ
ス溜めを備えたエキシマレーザ装置。a shaft seal that is attached to the wall of the pressure vessel and seals a shaft with both sides located outside and inside the pressure vessel using a magnetic fluid; and a shaft seal that is attached to the outer circumference of the shaft inside the pressure vessel, is provided to cover the gap between the housing and the housing, and is connected to a clean laser gas supply section, and the clean laser gas supplied from the supply section is blown out along the outer periphery of the shaft to fill the gap. An excimer laser device equipped with a gas reservoir to form a curtain of laser gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34202089A JPH03200388A (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Excimer laser apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34202089A JPH03200388A (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Excimer laser apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03200388A true JPH03200388A (en) | 1991-09-02 |
Family
ID=18350560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34202089A Pending JPH03200388A (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Excimer laser apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03200388A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102157886A (en) * | 2011-02-14 | 2011-08-17 | 中国科学院光电技术研究所 | Air curtain design method for sealing transmission channel in laser |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP34202089A patent/JPH03200388A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102157886A (en) * | 2011-02-14 | 2011-08-17 | 中国科学院光电技术研究所 | Air curtain design method for sealing transmission channel in laser |
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