JPH03227080A - 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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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
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/041—Arrangements for thermal management for gas lasers
-
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- 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
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- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
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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、エキシマレーザ、特に希ガスハライド・エキ
シマレーザのうちレーザガスとしてアルドレーザに関す
る。
シマレーザのうちレーザガスとしてアルドレーザに関す
る。
［従来技術］
希ガスハライド・エキシマレーザ装置は、レーザーガス
としてクリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、アルゴ
ン（Ａｒ）などの希ガスと、フッ素（Ｆ２）、塩化水素
（Ｈｃｌ）などのハロゲンと、ヘリウム（Ｈｅ）やネオ
ン（Ｎｅ）を用いた希釈ガスとの混合ガスを用いるもの
であり、放電等で励起することにより強力な紫外レーザ
ー光を得ることができる。
としてクリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、アルゴ
ン（Ａｒ）などの希ガスと、フッ素（Ｆ２）、塩化水素
（Ｈｃｌ）などのハロゲンと、ヘリウム（Ｈｅ）やネオ
ン（Ｎｅ）を用いた希釈ガスとの混合ガスを用いるもの
であり、放電等で励起することにより強力な紫外レーザ
ー光を得ることができる。
希ガスとハロゲンの組み合わせにより幾通りかの発振線
が得られるが、この中で特にアルゴンとフッ素の組み合
わせによるＡｒＦエキシマレーザは、発振波長が１９３
ｎｍと希ガスハライドエキシマレーザ中、最も短波長で
あり、光子エネルギーも大きいことから光リソグラフィ
ーの光源や光化学プロセスの光源として期待されている
。
が得られるが、この中で特にアルゴンとフッ素の組み合
わせによるＡｒＦエキシマレーザは、発振波長が１９３
ｎｍと希ガスハライドエキシマレーザ中、最も短波長で
あり、光子エネルギーも大きいことから光リソグラフィ
ーの光源や光化学プロセスの光源として期待されている
。
［発明が解決しようとする課題］
エキシマレーザガスを放電等により励起した場合、レー
ザ発振効率、即ち、注入した放電エネルギーの何％がレ
ーザ光エネルギーに変換されるかの比率、は、たかだか
数％のオーダであり、残りは熱エネルギー、音波などに
なる。特に、熱エネルギーの発生は大きく、そのまま放
置すれば、レーザガス温度上昇を招き、レーザ発振の不
安定化をもたらす。そこで、通常、熱交換器をレーザチ
ャンバー内に設け、この熱交換器に冷却水を流すことに
より、レーザガスの冷却を行っている。ＡｒＦレーザ以
外のエキシマレーザではこれで十分であるが、ＡｒＦレ
ーザでは、事情がやや複雑であり、レーザガスの温度に
対してレーザ発振効率が大きく変化してしまう。このた
め、発振出力が不安定であり、放電のための注入エネル
ギーが小さいときや、発振の繰り返し周波数が低いとき
には、レーザガスが過冷却されることにより、効率が低
下する問題があった。
ザ発振効率、即ち、注入した放電エネルギーの何％がレ
ーザ光エネルギーに変換されるかの比率、は、たかだか
数％のオーダであり、残りは熱エネルギー、音波などに
なる。特に、熱エネルギーの発生は大きく、そのまま放
置すれば、レーザガス温度上昇を招き、レーザ発振の不
安定化をもたらす。そこで、通常、熱交換器をレーザチ
ャンバー内に設け、この熱交換器に冷却水を流すことに
より、レーザガスの冷却を行っている。ＡｒＦレーザ以
外のエキシマレーザではこれで十分であるが、ＡｒＦレ
ーザでは、事情がやや複雑であり、レーザガスの温度に
対してレーザ発振効率が大きく変化してしまう。このた
め、発振出力が不安定であり、放電のための注入エネル
ギーが小さいときや、発振の繰り返し周波数が低いとき
には、レーザガスが過冷却されることにより、効率が低
下する問題があった。
本発明は、上記のような従来技術の欠点を解消するため
に創案されたものであり、周囲環境の変化や設定発振繰
返し数の影響を受けることなく、ＡｒＦレーザーの出力
及び発振効率の増大及び安定化を図ることができるエキ
シマレーザ装置を提供することを目的とする。
に創案されたものであり、周囲環境の変化や設定発振繰
返し数の影響を受けることなく、ＡｒＦレーザーの出力
及び発振効率の増大及び安定化を図ることができるエキ
シマレーザ装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明におけるエキシマレ
ーザ装置は、レーザチャンバーと、このレーザチャンバ
ー内に配置され、レーザガスを冷却する熱交換器と、上
記チャンバーに設けられたヒータと、レーザガス温度を
モニターするセンサーと、このセンサーの出力により上
記熱交換器の冷却水量、または、上記ヒータに流す電流
を制御する制御回路とを有する。
ーザ装置は、レーザチャンバーと、このレーザチャンバ
ー内に配置され、レーザガスを冷却する熱交換器と、上
記チャンバーに設けられたヒータと、レーザガス温度を
モニターするセンサーと、このセンサーの出力により上
記熱交換器の冷却水量、または、上記ヒータに流す電流
を制御する制御回路とを有する。
［作用コ
上記のように構成されたエキシマレーザ装置は、温度セ
ンサによりレーザガス温度をモニターし、制御回路によ
って、ガス温度が上昇した場合には、熱交換器の冷却水
量を増加させ、ガス温度が低下した時には、冷却水量を
減少させることにより、レーザガス温度を一定に制御す
る。あるいは、レーザガス温度に応じてヒータに流す電
流を制御回路によって制御することによりレーザガス温
度を一定に制御する。
ンサによりレーザガス温度をモニターし、制御回路によ
って、ガス温度が上昇した場合には、熱交換器の冷却水
量を増加させ、ガス温度が低下した時には、冷却水量を
減少させることにより、レーザガス温度を一定に制御す
る。あるいは、レーザガス温度に応じてヒータに流す電
流を制御回路によって制御することによりレーザガス温
度を一定に制御する。
［実施例］
実施例について図面を参照して説明すると、第１図、第
２図において、１はレーザチャンバー、２は放電電極、
３はレーザ反射ミラー、４はレーザ光取出し窓、５はレ
ーザ光、６は加熱用ヒータ、７はガス冷却用熱交換器、
８は冷却水、９は温度センサ、１０．１１は冷却水配管
、１２は流量調整弁、１３は制御回路である。
２図において、１はレーザチャンバー、２は放電電極、
３はレーザ反射ミラー、４はレーザ光取出し窓、５はレ
ーザ光、６は加熱用ヒータ、７はガス冷却用熱交換器、
８は冷却水、９は温度センサ、１０．１１は冷却水配管
、１２は流量調整弁、１３は制御回路である。
このエキシマレーザ装置の使用方法を説明すると、レー
ザチャンバー１にレーザガスを封入し、放電電極２に電
圧を印加して放電によりレーザガスを励起し、発生した
放射光をレーザ反射ミラー３とレーザ光取出し窓４から
なる共振器で閉じ込めることにより、レーザ光を得る。
ザチャンバー１にレーザガスを封入し、放電電極２に電
圧を印加して放電によりレーザガスを励起し、発生した
放射光をレーザ反射ミラー３とレーザ光取出し窓４から
なる共振器で閉じ込めることにより、レーザ光を得る。
注入する励起エネルギーのうち光エネルギーに変換され
る割合は、わずか数％であり、他の大部分は熱エネルギ
ーとして放出される。そこで、通常、熱交換器７をレー
ザチャンバー１内に設け、この熱交換器７に冷却水８を
流すことにより、レーザガスの冷却を行っている。一方
、レーザチャンバー１内の温度センサ９はレーザガスの
温度を検出し、制御回路１３に入力する。そして、制御
回路１３はレーザガス温度が上昇した時には、冷却水８
の流量を増大し、レーザガス温度が下降したときには、
冷却水の流量を減少させるように流量調整弁１２を制御
する。このとき、レーザチャンバー１の周囲に装着され
た加熱用ヒータ６によりレーザチャンバー１を一定温度
、例えば、約３０〜４００！：保つことにより、気候、
周囲の環境の変化による変動を小さくすることができ、
熱交換器７への負担をできるだけ小さくして温度制御を
容易にすることができる。
る割合は、わずか数％であり、他の大部分は熱エネルギ
ーとして放出される。そこで、通常、熱交換器７をレー
ザチャンバー１内に設け、この熱交換器７に冷却水８を
流すことにより、レーザガスの冷却を行っている。一方
、レーザチャンバー１内の温度センサ９はレーザガスの
温度を検出し、制御回路１３に入力する。そして、制御
回路１３はレーザガス温度が上昇した時には、冷却水８
の流量を増大し、レーザガス温度が下降したときには、
冷却水の流量を減少させるように流量調整弁１２を制御
する。このとき、レーザチャンバー１の周囲に装着され
た加熱用ヒータ６によりレーザチャンバー１を一定温度
、例えば、約３０〜４００！：保つことにより、気候、
周囲の環境の変化による変動を小さくすることができ、
熱交換器７への負担をできるだけ小さくして温度制御を
容易にすることができる。
上記実施例では、レーザガスの温度を一定温度に制御す
るために制御回路により冷却水の流量を制御したが、レ
ーザチャンバーの熱容量が極めて小さい時には、加熱用
ヒータに流す電流を制御することにより、レーザガス温
度の制御を行うこともできる。
るために制御回路により冷却水の流量を制御したが、レ
ーザチャンバーの熱容量が極めて小さい時には、加熱用
ヒータに流す電流を制御することにより、レーザガス温
度の制御を行うこともできる。
また、上記実施例では、レーザチャンバーを加熱用ヒー
タにより一定温度に保持したが、気候、周囲環境の変化
が少ない場合には、加熱用ヒータは不要である。
タにより一定温度に保持したが、気候、周囲環境の変化
が少ない場合には、加熱用ヒータは不要である。
［発明の効果コ
本発明は、以上のように、温度センサによりレーザガス
温度をモニターし、ガス温度に応じて熱交換器の冷却水
量、あるいは、加熱用ヒータに流す電流を制御すること
により、レーザガス温度を一定に制御しているので、周
囲環境の変化や設定発振繰返し数の影響を受けることな
く、ＡｒＦレーザの出力、及び、発振効率の増大と安定
化を図ることができる。
温度をモニターし、ガス温度に応じて熱交換器の冷却水
量、あるいは、加熱用ヒータに流す電流を制御すること
により、レーザガス温度を一定に制御しているので、周
囲環境の変化や設定発振繰返し数の影響を受けることな
く、ＡｒＦレーザの出力、及び、発振効率の増大と安定
化を図ることができる。
第１図は本発明にかかるエキシマレーザ装置を示す図、
第２図は本発明のエキシマレーザ装置の電気回路のブロ
ック図である。 １・・・・・・レーザチャンバー ２・・・・・・放電
電極、３・・−・・・レーザ反射ミラー ４・・・・・
・レーザ光取出し窓、５・・・・・・レーザ光、６・・
・・・・加熱用ヒータ、７・・・・・・ガス冷却用熱交
換器、８・・−・・・冷却水、９・・・・・・温度セン
サ、１０．１１・旧・・冷却水配管、１２・・・・・・
流量調整弁、１３・・・−・・制御回路
第２図は本発明のエキシマレーザ装置の電気回路のブロ
ック図である。 １・・・・・・レーザチャンバー ２・・・・・・放電
電極、３・・−・・・レーザ反射ミラー ４・・・・・
・レーザ光取出し窓、５・・・・・・レーザ光、６・・
・・・・加熱用ヒータ、７・・・・・・ガス冷却用熱交
換器、８・・−・・・冷却水、９・・・・・・温度セン
サ、１０．１１・旧・・冷却水配管、１２・・・・・・
流量調整弁、１３・・・−・・制御回路
Claims (2)
- （１）レーザチャンバーと、このレーザチャンバー内に
配置され、レーザガスを冷却する熱交換器と、レーザガ
ス温度をモニターするセンサーと、このセンサーの出力
により上記熱交換器の冷却水量を制御する制御回路とを
それぞれ有することを特徴とするエキシマレーザ装置。 - （２）レーザチャンバーと、このレーザチャンバー内に
配置され、レーザガスを冷却する熱交換器と、上記チャ
ンバーに設けられたヒータと、レーザガス温度をモニタ
ーするセンサーと、このセンサーの出力により上記ヒー
タに流す電流を制御する制御回路とをそれぞれ有するこ
とを特徴とするエキシマレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022784A JP2782893B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022784A JP2782893B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | エキシマレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03227080A true JPH03227080A (ja) | 1991-10-08 |
| JP2782893B2 JP2782893B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=12092303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022784A Expired - Lifetime JP2782893B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2782893B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0472779A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-06 | Nec Corp | 高速繰り返しパルスガスレーザ装置 |
| WO1994011932A2 (en) * | 1992-11-13 | 1994-05-26 | Cymer Laser Technologies | Power laser system |
| JP2007141941A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Komatsu Ltd | エキシマレーザ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920656U (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-08 | 工業技術院長 | ガスレ−ザ装置 |
| JPS59111382A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | Hitachi Ltd | 炭酸ガスレ−ザ発振器 |
| JPS59218785A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-10 | Amada Co Ltd | ガスレ−ザ−発振装置 |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2022784A patent/JP2782893B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920656U (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-08 | 工業技術院長 | ガスレ−ザ装置 |
| JPS59111382A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | Hitachi Ltd | 炭酸ガスレ−ザ発振器 |
| JPS59218785A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-10 | Amada Co Ltd | ガスレ−ザ−発振装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0472779A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-06 | Nec Corp | 高速繰り返しパルスガスレーザ装置 |
| WO1994011932A2 (en) * | 1992-11-13 | 1994-05-26 | Cymer Laser Technologies | Power laser system |
| WO1994011932A3 (en) * | 1992-11-13 | 1994-07-21 | Cymer Laser Tech | Power laser system |
| JP2007141941A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Komatsu Ltd | エキシマレーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2782893B2 (ja) | 1998-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080522 Year of fee payment: 10 |
|
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|
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