JPH03248486A - 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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- JPH03248486A JPH03248486A JP4527690A JP4527690A JPH03248486A JP H03248486 A JPH03248486 A JP H03248486A JP 4527690 A JP4527690 A JP 4527690A JP 4527690 A JP4527690 A JP 4527690A JP H03248486 A JPH03248486 A JP H03248486A
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- gas
- laser
- heat exchanger
- cooling
- discharge electrode
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Landscapes
- 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ゴン（Ａｒ）と
フッ素（Ｆ２）を成分とするＡｒＦ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ゴン（Ａｒ）と
フッ素（Ｆ２）を成分とするＡｒＦ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光
が得られる。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１９３ｎｍ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。
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光
が得られる。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１９３ｎｍ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。
このようなエキシマレーザでは、ガスコストや安全性の
観点からレーザガスを封じ切りで動作させるのが一般的
であり、また、エキシマレーザガスは、ガス成分として
非常に活性なハロゲンガスを含むため、このハロゲンガ
スとレーザチャンバーの構造物との反応や放電時のガス
劣化により不鈍物ガスが発生するので、エキシマレーザ
の出力は時間または発振ショツト数ごとに減少してしま
うことが避けられない。これは、反応によりハロゲンガ
スが減少するとともに、発生した不純物ガスによって光
が吸収されるためである。
観点からレーザガスを封じ切りで動作させるのが一般的
であり、また、エキシマレーザガスは、ガス成分として
非常に活性なハロゲンガスを含むため、このハロゲンガ
スとレーザチャンバーの構造物との反応や放電時のガス
劣化により不鈍物ガスが発生するので、エキシマレーザ
の出力は時間または発振ショツト数ごとに減少してしま
うことが避けられない。これは、反応によりハロゲンガ
スが減少するとともに、発生した不純物ガスによって光
が吸収されるためである。
不純物ガスの発生量は、温度上昇に伴って増加するため
、レーザガスを冷却したり、レーザチャンバーを冷却す
ることはガス寿命を長くするのに有効である。このため
、従来、レーザチャンバー内にガス冷却用の熱交換器を
組み込んだり、レーザチャンバーに冷却パイプを設けて
レーザチャンバーを冷却する等の手段が取られている。
、レーザガスを冷却したり、レーザチャンバーを冷却す
ることはガス寿命を長くするのに有効である。このため
、従来、レーザチャンバー内にガス冷却用の熱交換器を
組み込んだり、レーザチャンバーに冷却パイプを設けて
レーザチャンバーを冷却する等の手段が取られている。
［発明が解決しようとする課題１
従来のエキシマレーザ装置は、上記のように構成されて
いるが、ＡｒＦエキシマレーザの場合には、レーザガス
温度が３０〜４０ Ｃより低下すると、著しく発振効
率が低下し、パワーが激減する。このため、ＡｒＦエキ
シマレーザでは、単に冷却するだけではレーザ出力が低
下してしまうという問題点があった。
いるが、ＡｒＦエキシマレーザの場合には、レーザガス
温度が３０〜４０ Ｃより低下すると、著しく発振効
率が低下し、パワーが激減する。このため、ＡｒＦエキ
シマレーザでは、単に冷却するだけではレーザ出力が低
下してしまうという問題点があった。
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、レーザパワーを低下させるこ
となく、ガス寿命を延ばす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、レーザパワーを低下させるこ
となく、ガス寿命を延ばす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、放電電極を有するレーザチャンバーと、こ
のレーザチャンバー内に設けられたガス循環機構と、上
記放電電極のガス流出口に設けられたガス冷却用熱交換
器と、上記放電電極のガス流入口に設けられたガス加熱
用熱交換器とを有する。
ーザ装置は、放電電極を有するレーザチャンバーと、こ
のレーザチャンバー内に設けられたガス循環機構と、上
記放電電極のガス流出口に設けられたガス冷却用熱交換
器と、上記放電電極のガス流入口に設けられたガス加熱
用熱交換器とを有する。
［作用］
本発明は上記のように構成されており、ガス循環機構に
よりレーザーチャンバー内のガスが循環され、ガス冷却
用熱交換器によってレーザガスを冷却することにより、
レーザガスの劣化、不純物の発生を防止するとともに、
レーザガス放電電極に流入するガスを、循環の上流側に
置いたガス加熱用熱交換器により加熱してガス温度を上
昇させることにより、ＡｒＦレーザの発振効率が最適に
なるようにする。
よりレーザーチャンバー内のガスが循環され、ガス冷却
用熱交換器によってレーザガスを冷却することにより、
レーザガスの劣化、不純物の発生を防止するとともに、
レーザガス放電電極に流入するガスを、循環の上流側に
置いたガス加熱用熱交換器により加熱してガス温度を上
昇させることにより、ＡｒＦレーザの発振効率が最適に
なるようにする。
［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、６１はガス加熱用熱交換器、６２はガス冷却用熱
交換器、７はクロスフローファン、８はファンケーシン
グ、９はチャンバー冷却用パイプである。
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、６１はガス加熱用熱交換器、６２はガス冷却用熱
交換器、７はクロスフローファン、８はファンケーシン
グ、９はチャンバー冷却用パイプである。
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（全反射ミラー）とレーザ
光取出し窓４（部分反射ミラー）からなる共振器で閉じ
込めることにより、レーザ光５を得る。このとき、レー
ザガス中のハロゲンガスの反応により不純物ガスが発生
し、レーザ出力は徐々に減少する。このため、ガス冷却
用熱交換器６２に冷却水を流してレーザガスを冷却する
とともに、チャンバ冷却用パイプ９に冷却水を流してチ
ャンバを冷却することにより、ハロゲンガスとレーザチ
ャンバーの構造物との反応を抑えるとともに、放電時の
ガス劣化を防止し、レーザガス寿命を長くしている。
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（全反射ミラー）とレーザ
光取出し窓４（部分反射ミラー）からなる共振器で閉じ
込めることにより、レーザ光５を得る。このとき、レー
ザガス中のハロゲンガスの反応により不純物ガスが発生
し、レーザ出力は徐々に減少する。このため、ガス冷却
用熱交換器６２に冷却水を流してレーザガスを冷却する
とともに、チャンバ冷却用パイプ９に冷却水を流してチ
ャンバを冷却することにより、ハロゲンガスとレーザチ
ャンバーの構造物との反応を抑えるとともに、放電時の
ガス劣化を防止し、レーザガス寿命を長くしている。
一方、放電電極２と平行に電極長とほぼ同じ長さを持っ
た長袖のクロスフローファン７を設置し、これと適当な
形状を持ったファンケーシング８とを組み合わせ、クロ
スフローファンを回転させることにより放電電極部２に
高速のガス流を起こしている。このとき、ガスの電極部
２への流入口にガス加熱用熱交換器６１が設置されおり
、このガス加熱用熱交換器６１のパイプに熱水を流すこ
とにより、電極部２でのレーザガスを適正な温度に昇温
することができる。これにより、ＡｒＦレーザを最高の
効率で発振させることができる。
た長袖のクロスフローファン７を設置し、これと適当な
形状を持ったファンケーシング８とを組み合わせ、クロ
スフローファンを回転させることにより放電電極部２に
高速のガス流を起こしている。このとき、ガスの電極部
２への流入口にガス加熱用熱交換器６１が設置されおり
、このガス加熱用熱交換器６１のパイプに熱水を流すこ
とにより、電極部２でのレーザガスを適正な温度に昇温
することができる。これにより、ＡｒＦレーザを最高の
効率で発振させることができる。
上記実施例では、ガス加熱用熱交換器として熱水を流す
パイプを有する熱交換器を使用したが、ヒータ等の加熱
機構を用いることもできる。
パイプを有する熱交換器を使用したが、ヒータ等の加熱
機構を用いることもできる。
［発明の効果］
本発明は、以上のように、レーザガスの冷却、レーザチ
ャンバーの冷却によりレーザガスの劣化、不純物の発生
を防止するとともに、レーザガス放電電極部に流入する
ガスを加熱してガス温度を上昇させさせることによりＡ
ｒＦレーザの発振効率が最適になるようにしているので
、レーザパワーを低下させることなく、レーザ発振の長
寿命化を図ることができる。
ャンバーの冷却によりレーザガスの劣化、不純物の発生
を防止するとともに、レーザガス放電電極部に流入する
ガスを加熱してガス温度を上昇させさせることによりＡ
ｒＦレーザの発振効率が最適になるようにしているので
、レーザパワーを低下させることなく、レーザ発振の長
寿命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図は第１図のエキシマレーザ装置の断面図である。 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、６１・
・・・・・ガス加熱用熱交換器、６２・・・・・・ガス
冷却用熱交換器、７・・・・・・クロスフローファン、
８・・・・・・ファンケーシング、９・・・・・・チャ
ンバ冷却用パイプ第 図 第 図
第２図は第１図のエキシマレーザ装置の断面図である。 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、６１・
・・・・・ガス加熱用熱交換器、６２・・・・・・ガス
冷却用熱交換器、７・・・・・・クロスフローファン、
８・・・・・・ファンケーシング、９・・・・・・チャ
ンバ冷却用パイプ第 図 第 図
Claims (1)
- （１）放電電極を有するレーザチャンバーと、このレー
ザチャンバー内に設けられたガス循環機構と、上記放電
電極のガス流出口に設けられたガス冷却用熱交換器と、
上記放電電極のガス流入口に設けられたガス加熱用熱交
換器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 |
|---|---|---|---|
| JP4527690A JPH03248486A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4527690A JPH03248486A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | エキシマレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248486A true JPH03248486A (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=12714792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4527690A Pending JPH03248486A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03248486A (ja) |
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 |
| JP2007141941A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Komatsu Ltd | エキシマレーザ装置 |
| US8123338B2 (en) | 2008-09-16 | 2012-02-28 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid droplet jet head, liquid droplet discharging apparatus, and image forming apparatus |
| WO2023170835A1 (ja) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | ギガフォトン株式会社 | ガスレーザ装置のチャンバのベーキング方法及び電子デバイスの製造方法 |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4527690A patent/JPH03248486A/ja active Pending
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 |
| JP2007141941A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Komatsu Ltd | エキシマレーザ装置 |
| US8123338B2 (en) | 2008-09-16 | 2012-02-28 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid droplet jet head, liquid droplet discharging apparatus, and image forming apparatus |
| WO2023170835A1 (ja) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | ギガフォトン株式会社 | ガスレーザ装置のチャンバのベーキング方法及び電子デバイスの製造方法 |
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