JPH057034A - レーザ装置 - Google Patents

レーザ装置

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JPH057034A
JPH057034A JP18154291A JP18154291A JPH057034A JP H057034 A JPH057034 A JP H057034A JP 18154291 A JP18154291 A JP 18154291A JP 18154291 A JP18154291 A JP 18154291A JP H057034 A JPH057034 A JP H057034A
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JP
Japan
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gas
container
laser
dust
optical element
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JP18154291A
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English (en)
Inventor
Tokio Kobayashi
論樹夫 小林
Osamu Wakabayashi
理 若林
Masahiko Kowaka
雅彦 小若
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 狭帯域化用光学素子が雰囲気中の塵埃によっ
て損傷されるのを防止する。 【構成】狭帯域化用光学素子であるプリズム24、2
6、エタロン28や回折格子22を容器30に収納する
とともに、容器30の内部に気体清浄器34を設け、容
器内の気体44を浄化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発振したレーザ光から
目的とする波長を選択できる狭帯域化用光学素子を有す
るレーザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】大規模集積回路などの半導体装置製造用
の縮小投影露光装置(以下、ステッパと称する)の光源
として、エキシマレーザが注目されている。これは、
(a)エキシマレーザの波長が短い(例えば、KrFの
発振波長は約248.4nmである)ため、光露光の限
界を0.5μm以下にすることが可能性であること、
(b)同じ解像度であれば、従来使用していた水銀ラン
プのg線やi線に比較して焦点深度が深いこと、(c)
レンズの開口数(NA)が小さくて済み、露光領域を大
きくとることができること、(d)大きな出力が得られ
ること、等の多くの利点を期待できることによる。
【0003】半導体装置は、近年、ますます高密度化さ
れており、極めて微細な加工が行われる。このため、ス
テッパの光源として利用されるエキシマレーザについて
は、線幅を3pm以下とすることが要求されている。そ
こで、ステッパ用エキシマレーザにおいては、発振した
レーザ光を狭帯域化用光学素子であるエタロン、プリズ
ムビームエキスパンダ、回折格子(グレーティング)
等、またはこれらの組み合わせを用いてビームの狭帯域
化を図っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ステッパ用
光源は、大きな出力パワーが要求されるため、上記の狭
帯域化用光学素子に入力する光のエネルギー量も大きな
ものとなっている。このため、狭帯域化用光学素子は、
入射する高エネルギーのレーザ光によって損傷、劣化し
て素子の寿命が短くなり、レーザ装置の出力効率、稼働
率を低下させる。そして、狭帯域化用光学素子の損傷、
劣化を早める大きな要因として、光学素子が置かれた雰
囲気中の塵埃がある。すなわち、素子に付着した塵埃
は、レーザ光を吸収して発熱し、素子の損傷を引き起こ
す。
【0005】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになれたもので、狭帯域化用光学素子が雰囲気中の
塵埃によって損傷されるのを防止することができるレー
ザ装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るレーザ装置は、発振されたレーザ光
から特定の波長を選択する狭帯域化用光学素子を備えた
レーザ装置において、前記狭帯域化用光学素子を収納す
る容器と、この容器内の気体を浄化する気体清浄器とを
設けたことを特徴としている。
【0007】気体清浄器は、容器内の気体を循環させる
気体循環機とフィルタとから構成してよい。そして、気
体循環機は、送風機である軸流ファン、シロッコファ
ン、クロスフローファン等のファンまたはターボブロ
ア、リングブロア等のブロアや、ダイヤフラムポンプ、
ロータリポンプ等のエアポンプなどを用いることができ
る。また、気体清浄器として、静電集塵器や電気集塵機
等を用いてもよい。
【0008】さらに、容器には、外部の気体を流入させ
る流入口と容器内の気体を流出させる流出口とを形成
し、流入口に上記したような気体清浄器を接続し、外部
から容器に流入させ気体を気体清浄器によって浄化して
もよい。
【0009】
【作用】上記の如く構成した本発明は、気体清浄器が狭
帯域化用光学素子を収納した容器内の気体中に存在する
塵埃を除去し、気体を清浄化する。このため、容器内の
光学素子には、塵埃が付着することがなく、塵埃による
光学素子の損傷を防止することができる。
【0010】また、狭帯域化用光学素子を収納した容器
に外部の気体を流入させ、内部の気体を排出させるとと
もに、容器に流入する気体を気体清浄器によって浄化す
ることにより、塵埃による光学素子の損傷を防ぐことが
できるばかりでなく、光学素子の冷却が図れ、光学素子
の熱的影響によるレーザ出力の変動等を防止することが
できる。
【0011】
【実施例】本発明に係るレーザ装置の好ましい実施例
を、添付図面に従って詳説する。図1は、本発明の第1
実施例に係るエキシマレーザ装置の説明図である。
【0012】図1において、レーザ装置10は、レーザ
ヘッド12にKrF等のガス状レーザ媒質が収納してあ
る。そして、レーザヘッド12の両端には、窓14、1
6が設けてあり、レーザヘッド内のレーザ媒質を放電励
起して発生させたレーザ光18を、窓14、16から出
射することができるようにしてある。
【0013】窓14は、出力窓となっていて、この出力
窓14の前方に出力ミラー20が配置してある。また、
この出力ミラー20は、窓16の後方(図の右方)に設
けた回折格子22と共振器を構成している。そして、回
折格子22は、プリズム24、26、エタロン28と同
様に、レーザヘッド12から出射されたレーザ光から、
所定の波長のレーザ光を選択する狭帯域化用光学素子で
あって、容器30にプリズム24、26、エタロン28
とともに収納されている。
【0014】容器30には、レーザヘッド12に設けた
窓16に対面して窓32が形成してあり、窓16から出
射されたレーザ光18をプリズム24、26とエタロン
28を介して回折格子22に入射し、さらに回折格子2
2から反射されたレーザ光を窓16を介してレーザヘッ
ド12に入射する。一方、容器30の底部には、気体清
浄器34が配置してある。
【0015】気体清浄器34は、ケーシング36の内部
に、気体循環機である軸流ファン38が上向きに設けて
ある。そして、ケーシング36には、下部にフィルタ4
0を取り付けた吸込口が形成してあり、上部にフィルタ
42を取り付けた吹出口が設けてあって、軸流ファン3
8が循環させる容器30内の気体44に含まれる塵埃を
除去し、気体44を浄化できるようにしてある。
【0016】上記の如く構成した実施例は、気体清浄器
34の軸流ファン38を駆動すると、容器30の気体4
4がケーシング36の下部に形成した吸込口から、フィ
ルタ40を透過してケーシング内に流入し、ケーシング
36の上部の吹出口から、フィルタ42を透過して吹き
出され、容器30内を循環する。そして、容器30の内
部を循環する気体44は、フィルタ40、42によって
塵埃が除去され、浄化される。
【0017】このため、狭帯域化用光学素子であるプリ
ズム24、26、エタロン28や回折格子22に塵埃が
付着することがなく、従来生じていた塵埃のレーザ光1
8による発熱に伴うエタロン28等の光学素子の損傷、
劣化の防止が図れる。この結果、容器内の塵埃の影響に
よるレーザ装置10の出力効率の低下や稼働率の低下を
防ぐことができる。
【0018】図2は、第2実施例を示したものである。
本実施例は、気体清浄器34が容器30の下端外部に取
り付けてある。気体清浄器34は、吸込口46と吹出口
48とを介して容器30に連通しており、軸流ファン3
8を駆動することにより、容器内の気体44を循環する
ことができるようになっている。そして、軸流ファン3
8の吸込側と吹出側とには、気体44を浄化するフィル
タ50、52が配設してあり、上記第1実施例と同様の
効果が得られるようにしてある。
【0019】図3は、第3実施例を示したものである。
本実施例は、気体清浄器34の気体循環機としてシロッ
コファン54が用いられている。そして、シロッコファ
ン54の吸込口に対応した部分のケーシング36に吸込
口を設け、ケーシング吸込口に、吸引する気体44を浄
化するフィルタ56が取り付けてある。また、ケーシン
グ36の吹出口にもフィルタ58が設けてあり、容器3
0に戻す気体44を浄化するようにしている。
【0020】図4は、第4実施例を示したものである。
本実施例は、気体清浄器34の気体循環機がダイヤフラ
ムポンプ、ロータリポンプ等のエアポンプ60となって
いる。このエアポンプ60は、吸引管62と吐出管64
とを介して容器30に連通し、容器30内の気体を循環
させる。そして、吐出管64には、フィルタ66が配置
してあり、エアポンプ60が吐出した気体44を浄化で
きるようにしてある。本実施例も、前記実施例と同様の
効果を奏することができる。
【0021】図5は、第5実施例の説明図である。本実
施例は、容器30の上部に外気68を流入させる流入口
70が形成してあり、容器30の下部に容器内の空気7
1を排出する流出口72が設けてある。そして、流入口
70には、気体清浄器34が取り付けてあり、容器30
に供給する外気68を除塵し、容器30に清浄空気74
が流入するようになっている。
【0022】すなわち、容器30の流入口70に取り付
けた気体清浄器34は、ケーシング36の吸込口と吹出
口とにフィルタ50、52が設けてあり、これらのフィ
ルタ50、52がケーシング36の内部に配置した軸流
ファン38が吸い込み、吹き出す外気68を浄化し、清
浄空気74にして容器30に供給するようにしてある。
また、容器30の流出口72には、弁などの流量調節器
76が設けてあり、流出口72からの排気量を調節でき
るようにしてある。
【0023】本実施例においては、外気68を浄化して
容器30に供給するとともに、容器内の空気71を排出
できるようにしてあるため、狭帯域化用光学素子に塵埃
が付着するのを防止することができるばかりでなく、容
器内を冷却する効果が得られ、プリズム24、26、エ
タロン28、回折格子22などの狭帯域化用光学素子の
温度上昇防止して、光学素子の熱変形等によるレーザ光
18への影響が生じるのを防ぐことができる。なお、本
実施例においては、流入口70から容器30に流入する
外気68の量と、流出口72から外部に排出する空気7
1の量とを調節することにより、容器内の圧力を一定に
保持し、圧力変化による光学素子への影響を避けること
が望ましい。
【0024】前記各実施例においては、気体循環機とし
て軸流ファン38、シロッコファン54、エアポンプ6
0を用いた場合について説明したが、クロスフローファ
ン等の他のファンやターボブロア、リングブロア等のブ
ロアを用いてもよい。また、気体清浄器34として静電
集塵機や電気集塵機等を用いてもよい。さらに、前記実
施例においては、エキシマレーザ装置について説明した
が、Arガスレーザ装置や色素レーザ装置等、狭帯域化
用光学素子を使用した他のレーザ装置についても適用す
ることができる。
【0025】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、狭帯域化用光学素子を収納した容器内に存在する塵
埃を、気体清浄器によって除去するようにしたので、容
器内の光学素子に塵埃が付着することがなく、塵埃がレ
ーザ光を吸収して発熱し、光学素子に損傷を与えるのを
防止することができる。
【0026】また、狭帯域化用光学素子を収納した容器
に外部の気体を流入させ、内部の気体を排出させるとと
もに、容器に流入する気体を気体清浄器によって浄化す
ることにより、塵埃による光学素子の損傷を防ぐことが
できるばかりでなく、光学素子の冷却を図れ、光学素子
の熱的影響によるレーザ出力の変動等を防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の説明図である。
【図2】本発明の第2実施例の説明図である。
【図3】本発明の第3実施例の説明図である。
【図4】本発明の第4実施例の説明図である。
【図5】本発明の第5実施例の説明図である。
【符号の説明】
10……レーザ装置 12……レーザヘッド 22、24、26、28……狭帯域化用光学素子(プリ
ズム、エタロン、回折格子) 30……容器 34……気体清浄器 40、42、50、52、56、58、66……フィル
タ 38……軸流ファン 44……気体 54……シロッコファン 60……エアポンプ 70……流入口 72……流出口

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振されたレーザ光から特定の波長を選
    択する狭帯域化用光学素子を備えたレーザ装置におい
    て、前記狭帯域化用光学素子を収納する容器と、この容
    器内の気体を浄化する気体清浄器とを設けたことを特徴
    とするレーザ装置。
  2. 【請求項2】 前記気体清浄器は、前記容器内の気体を
    循環させる気体循環機とフィルタとからなることを特徴
    とする請求項1に記載のレーザ装置。
  3. 【請求項3】 前記気体循環機は、送風機であることを
    特徴とする請求項2に記載のレーザ装置。
  4. 【請求項4】 前記気体循環機は、エアポンプであるこ
    とを特徴とする請求項2に記載のレーザ装置。
  5. 【請求項5】 前記気体清浄器は、前記容器内に配置し
    た静電集塵器であることを特徴とする請求項1に記載の
    レーザ装置。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載のレーザ装置において、
    前記容器は外部の気体を流入させる流入口と容器内の気
    体を流出させる流出口とが形成されており、前記気体清
    浄器が前記容器の前記流入口に接続してあることを特徴
    とするレーザ装置。
JP18154291A 1991-06-27 1991-06-27 レーザ装置 Pending JPH057034A (ja)

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