JPH0575182A - フツ素系エキシマレーザ装置 - Google Patents
フツ素系エキシマレーザ装置Info
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- JPH0575182A JPH0575182A JP26315991A JP26315991A JPH0575182A JP H0575182 A JPH0575182 A JP H0575182A JP 26315991 A JP26315991 A JP 26315991A JP 26315991 A JP26315991 A JP 26315991A JP H0575182 A JPH0575182 A JP H0575182A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ媒質ガスの寿命を延長させることによ
り、所定のレーザ出力を長期に渡って維持する。 【構成】 レーザ媒質ガス４１と接触する絶縁物３を純
度９９.5％以上のアルミナセラミックとした。
り、所定のレーザ出力を長期に渡って維持する。 【構成】 レーザ媒質ガス４１と接触する絶縁物３を純
度９９.5％以上のアルミナセラミックとした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素系エキシマレー
ザ装置に係わり、殊にレーザ媒質ガスの寿命を延長させ
ることにより、所定のレーザ出力を長期に渡って維持さ
せたフッ素系エキシマレーザ装置に関する。
ザ装置に係わり、殊にレーザ媒質ガスの寿命を延長させ
ることにより、所定のレーザ出力を長期に渡って維持さ
せたフッ素系エキシマレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のエキシマレーザ装置の放電
部の模式断面図である。１は電源、２はレーザ管、３は
絶縁物、４はレーザ媒質ガス４１が充填されるチャン
バ、５１及び５２はコンデンサ、６１及び６２はコイ
ル、７は予備電離電極、８は主電極である。
部の模式断面図である。１は電源、２はレーザ管、３は
絶縁物、４はレーザ媒質ガス４１が充填されるチャン
バ、５１及び５２はコンデンサ、６１及び６２はコイ
ル、７は予備電離電極、８は主電極である。
【０００３】上記構成の動作を説明する。電源１によっ
て電力が供給され、コンデンサ５１、５２に電荷が蓄積
される。このとき、予備電離電極７ではアーク放電が発
生し、このアーク放電によって紫外光が生成され、この
紫外光によって主電極８の周囲のレーザ媒質ガス４１が
光電離され、初期電子として供給される。そして、コン
デンサ５１に電荷が充分に蓄積されると、そのエネルギ
で主電極８が放電を行い、レーザを発振する。
て電力が供給され、コンデンサ５１、５２に電荷が蓄積
される。このとき、予備電離電極７ではアーク放電が発
生し、このアーク放電によって紫外光が生成され、この
紫外光によって主電極８の周囲のレーザ媒質ガス４１が
光電離され、初期電子として供給される。そして、コン
デンサ５１に電荷が充分に蓄積されると、そのエネルギ
で主電極８が放電を行い、レーザを発振する。
【０００４】ところでフッ素系エキシマレーザ装置はそ
のレーザ媒質ガス４１内に腐食性の強いフッ素ガスを使
用する。そこで従来、チャンバ４内の絶縁物３は、耐蝕
性に優れた四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）やフッ化
ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）等のフッ素樹脂又はアルミ
ナセラミックが用いられている。
のレーザ媒質ガス４１内に腐食性の強いフッ素ガスを使
用する。そこで従来、チャンバ４内の絶縁物３は、耐蝕
性に優れた四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）やフッ化
ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）等のフッ素樹脂又はアルミ
ナセラミックが用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
絶縁物には次の不都合がある。フッ素樹脂は紫外光やレ
ーザ光が照射されると光分解し、該分解物とフッ素ガス
とが反応し、不純ガスなる四フッ化炭素ガス（ＣＦ4 ）
が生成され、レーザ出力を低下させる。
絶縁物には次の不都合がある。フッ素樹脂は紫外光やレ
ーザ光が照射されると光分解し、該分解物とフッ素ガス
とが反応し、不純ガスなる四フッ化炭素ガス（ＣＦ4 ）
が生成され、レーザ出力を低下させる。
【０００６】アルミナセラミックは、上記フッ素樹脂に
代わる絶縁材料として、選択されたものである。ところ
がこの場合、新たに四フッ化珪素（ＳｉＦ4）が生成さ
れ、レーザ出力を低下させるという不都合がある。
代わる絶縁材料として、選択されたものである。ところ
がこの場合、新たに四フッ化珪素（ＳｉＦ4）が生成さ
れ、レーザ出力を低下させるという不都合がある。
【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点に着目
し、レーザ出力を低下させる原因であるレーザ媒質ガス
内の不純ガスの発生を阻止できるフッ素系エキシマレー
ザ装置を提供することを目的とする。
し、レーザ出力を低下させる原因であるレーザ媒質ガス
内の不純ガスの発生を阻止できるフッ素系エキシマレー
ザ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係わるフッ素系エキシマレーザ装置は、図
１を参照して説明すれば、レーザ媒質ガス４１と接触す
る絶縁物３１、３２が純度９９.5％以上のアルミナセラ
ミックである構成とした。
め、本発明に係わるフッ素系エキシマレーザ装置は、図
１を参照して説明すれば、レーザ媒質ガス４１と接触す
る絶縁物３１、３２が純度９９.5％以上のアルミナセラ
ミックである構成とした。
【０００９】
【作用】上記の如く構成した本発明のフッ素系エキシマ
レーザ装置によれば、不純ガスの生成がは極めて少い。
これを図２を参照して説明する。同図は、同装置におい
て、絶縁物３１、３２を各種純度９２％、９９％、
９９.5％、９９.9％のアルミナセラミックで構成し
たときの、レーザ発振時間（横軸）と、四フッ化珪素
（ＳｉＦ4 ）の濃度（縦軸）との実験成績グラフであ
る。同図に示すとおり、及びは及びと比較して
四フッ化珪素（ＳｉＦ4 ）の濃度変化も濃度も著しく少
ない。即ち、レーザ媒質ガス４１と接触する絶縁物３を
純度９９.5％以上のアルミナセラミックで構成すること
により、不純ガスの生成が極めて少なくなる。
レーザ装置によれば、不純ガスの生成がは極めて少い。
これを図２を参照して説明する。同図は、同装置におい
て、絶縁物３１、３２を各種純度９２％、９９％、
９９.5％、９９.9％のアルミナセラミックで構成し
たときの、レーザ発振時間（横軸）と、四フッ化珪素
（ＳｉＦ4 ）の濃度（縦軸）との実験成績グラフであ
る。同図に示すとおり、及びは及びと比較して
四フッ化珪素（ＳｉＦ4 ）の濃度変化も濃度も著しく少
ない。即ち、レーザ媒質ガス４１と接触する絶縁物３を
純度９９.5％以上のアルミナセラミックで構成すること
により、不純ガスの生成が極めて少なくなる。
【００１０】
【実施例】以下本発明のフッ素系エキシマレーザ装置の
好適な実施例を図１を参照して説明する。図１は実施例
なるフッ素系エキシマレーザ装置の放電部の模式断面図
である。１は電源、２はレーザ管、３１、３２は分割し
た絶縁物、４はレーザ媒質ガス４１が充填されるチャン
バ、５１、５２はコンデンサ、６１、６２はコイル、７
は予備電離電極、８は主電極である。尚、本実施例の動
作は従来技術の欄でした動作説明と同様であるため、こ
の説明は省略する。
好適な実施例を図１を参照して説明する。図１は実施例
なるフッ素系エキシマレーザ装置の放電部の模式断面図
である。１は電源、２はレーザ管、３１、３２は分割し
た絶縁物、４はレーザ媒質ガス４１が充填されるチャン
バ、５１、５２はコンデンサ、６１、６２はコイル、７
は予備電離電極、８は主電極である。尚、本実施例の動
作は従来技術の欄でした動作説明と同様であるため、こ
の説明は省略する。
【００１１】そこで上記構成の特徴的部位のみ以下詳述
する。即ち、図５の従来技術なるエキシマレーザ装置
と、図１の本実施例なるフッ素系エキシマレーザ装置と
の著しい相違点は、絶縁物が、従来技術では一体物３で
あるに対し、上記実施例では分割物３１、３２である点
である。
する。即ち、図５の従来技術なるエキシマレーザ装置
と、図１の本実施例なるフッ素系エキシマレーザ装置と
の著しい相違点は、絶縁物が、従来技術では一体物３で
あるに対し、上記実施例では分割物３１、３２である点
である。
【００１２】この理由を以下説明する。従来技術の欄で
説明したように、絶縁物をアルミナセラミックで構成す
ること自体は公知である。ところが、従来技術での絶縁
物なるアルミナセラミックの純度はせいぜい９５％程度
までであるのが実情である。これは、従来、アルミナセ
ラミックで絶縁物を構成する場合、フッ素樹脂並みの成
形性を確保しようとするがため、アルミナセラミックの
純度を９５％程度まで下げていたからである。つまり、
純度９９.5％のアルミナセラミックによって、従来技術
のフッ素樹脂で構成した絶縁物と同形かつ同寸法の絶縁
物を焼結しようとしても、現時技術では、該絶縁物の寸
法が大き過ぎるため、品質を損なうことなく焼結するこ
とは不可能又は極めて困難であるためである。
説明したように、絶縁物をアルミナセラミックで構成す
ること自体は公知である。ところが、従来技術での絶縁
物なるアルミナセラミックの純度はせいぜい９５％程度
までであるのが実情である。これは、従来、アルミナセ
ラミックで絶縁物を構成する場合、フッ素樹脂並みの成
形性を確保しようとするがため、アルミナセラミックの
純度を９５％程度まで下げていたからである。つまり、
純度９９.5％のアルミナセラミックによって、従来技術
のフッ素樹脂で構成した絶縁物と同形かつ同寸法の絶縁
物を焼結しようとしても、現時技術では、該絶縁物の寸
法が大き過ぎるため、品質を損なうことなく焼結するこ
とは不可能又は極めて困難であるためである。
【００１３】以上の理由により、実施例の絶縁物は、作
用の欄で説明したとおり、不純ガスを最も生成しにくい
純度９９.5％以上のアルミナセラミックを用い、焼結可
能な最大サイズである主電極８用の絶縁物３２と、予備
電離電極７用の絶縁物３２とに分割し、焼結し、そして
装着した。
用の欄で説明したとおり、不純ガスを最も生成しにくい
純度９９.5％以上のアルミナセラミックを用い、焼結可
能な最大サイズである主電極８用の絶縁物３２と、予備
電離電極７用の絶縁物３２とに分割し、焼結し、そして
装着した。
【００１４】即ち、図１に示すように、絶縁物３１は、
主電極８の幅をできるだけ狭くしたことにより、かつ、
該絶縁物３１をレーザ管２上の凹内に嵌め込んだ上、蓋
１０で押さえるようにしたことにより（つまり、従来技
術のように絶縁物３に備えられていたボルト孔を省略し
たことにより）、小形化を達成し、純度９９.5％以上の
アルミナセラミックでも焼結可能とした。尚、本実施例
では、凹底面のＯリングにより、レーザ媒質ガス４１を
外気から封止している。さらに、絶縁物３１の上面と蓋
１０の下面との間に銅等でなる緩衝材９を備えている。
主電極８の幅をできるだけ狭くしたことにより、かつ、
該絶縁物３１をレーザ管２上の凹内に嵌め込んだ上、蓋
１０で押さえるようにしたことにより（つまり、従来技
術のように絶縁物３に備えられていたボルト孔を省略し
たことにより）、小形化を達成し、純度９９.5％以上の
アルミナセラミックでも焼結可能とした。尚、本実施例
では、凹底面のＯリングにより、レーザ媒質ガス４１を
外気から封止している。さらに、絶縁物３１の上面と蓋
１０の下面との間に銅等でなる緩衝材９を備えている。
【００１５】他方絶縁物３２は、フィールドスルー毎に
分割し、予備電離電極７への電流導入棒を内蔵するプラ
グ形とすることにより、小形化を達成し、純度９９.5％
以上のアルミナセラミックでも焼結可能とした。
分割し、予備電離電極７への電流導入棒を内蔵するプラ
グ形とすることにより、小形化を達成し、純度９９.5％
以上のアルミナセラミックでも焼結可能とした。
【００１６】他の実施例を以下項目列挙する。 (1) 純度９９.5％以上のアルミナセラミックでも、大形
の絶縁物３が焼結できるならば、上記実施例のような分
割形ではなく、一体形であってもよい。 (2) 絶縁物の総てを純度９９.5％以上のアルミナセラミ
ックで構成してもよいが、部分的に構成してもよい。例
えば、レーザ媒質ガス４１と接触しない部位の絶縁物は
フッ素系樹脂又は従来の純度９５％程度のアルミナセラ
ミックで構成し、レーザ媒質ガス４１と接触する部位の
絶縁物は純度９９.5％以上のアルミナセラミックで構成
する。
の絶縁物３が焼結できるならば、上記実施例のような分
割形ではなく、一体形であってもよい。 (2) 絶縁物の総てを純度９９.5％以上のアルミナセラミ
ックで構成してもよいが、部分的に構成してもよい。例
えば、レーザ媒質ガス４１と接触しない部位の絶縁物は
フッ素系樹脂又は従来の純度９５％程度のアルミナセラ
ミックで構成し、レーザ媒質ガス４１と接触する部位の
絶縁物は純度９９.5％以上のアルミナセラミックで構成
する。
【００１７】以上の如く構成した実施例の効果を、図３
及び図４を参照し、以下説明する。図３は、発振周波数
２５０Ｈｚでレーザ発振したときの、チャンバ内で生成
される四フッ化炭素ガス（ＣＦ4 、赤外線吸収法で測
定、縦軸）と、レーザ発振時間（横軸）との実験成績グ
ラフである。同図において、は従来技術なる四フッ化
エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）製の絶縁物を示し、他方は
上記実施例なる純度９５.5％のアルミナセラミック製の
絶縁物を示す。同図によれば、従来技術の欄で説明した
ように、は四フッ化炭素ガス（ＣＦ4 ）を顕著に生成
する。これに対し、は四フッ化炭素ガス（ＣＦ4 ）を
生成するが、その量は、に比較し、極めて微量であ
る。尚、他の不純ガス（即ち、四フッ化珪素（Ｓｉ
Ｆ4 ))の生成は、作用の欄で説明したとおり（図２）、
純度９５％のアルミナセラミックと比較して微小であ
る。
及び図４を参照し、以下説明する。図３は、発振周波数
２５０Ｈｚでレーザ発振したときの、チャンバ内で生成
される四フッ化炭素ガス（ＣＦ4 、赤外線吸収法で測
定、縦軸）と、レーザ発振時間（横軸）との実験成績グ
ラフである。同図において、は従来技術なる四フッ化
エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）製の絶縁物を示し、他方は
上記実施例なる純度９５.5％のアルミナセラミック製の
絶縁物を示す。同図によれば、従来技術の欄で説明した
ように、は四フッ化炭素ガス（ＣＦ4 ）を顕著に生成
する。これに対し、は四フッ化炭素ガス（ＣＦ4 ）を
生成するが、その量は、に比較し、極めて微量であ
る。尚、他の不純ガス（即ち、四フッ化珪素（Ｓｉ
Ｆ4 ))の生成は、作用の欄で説明したとおり（図２）、
純度９５％のアルミナセラミックと比較して微小であ
る。
【００１８】図４は、上記条件における、レーザ出力
（縦軸）と、レーザ発振時間（横軸）との実験成績グラ
フである。同図において、は従来技術なる四フッ化エ
チレン樹脂（ＰＴＦＥ）製の絶縁物を示し、他方は上
記実施例なる純度９５.5％のアルミナセラミック製の絶
縁物を示す。同図によれば、はと比較してレーザ出
力の低下は極めて少ない。
（縦軸）と、レーザ発振時間（横軸）との実験成績グラ
フである。同図において、は従来技術なる四フッ化エ
チレン樹脂（ＰＴＦＥ）製の絶縁物を示し、他方は上
記実施例なる純度９５.5％のアルミナセラミック製の絶
縁物を示す。同図によれば、はと比較してレーザ出
力の低下は極めて少ない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係わるフ
ッ素系エキシマレーザ装置によれば、レーザ媒質ガスと
接触する絶縁物を純度９９.5％以上のアルミナセラミッ
クとしたので、レーザ媒質ガス内の不純ガスの発生を阻
止できる。この結果、レーザ媒質ガスの寿命を延長させ
ることができる。さらにこの結果、所定のレーザ出力を
長期に渡り維持することができるようになる。
ッ素系エキシマレーザ装置によれば、レーザ媒質ガスと
接触する絶縁物を純度９９.5％以上のアルミナセラミッ
クとしたので、レーザ媒質ガス内の不純ガスの発生を阻
止できる。この結果、レーザ媒質ガスの寿命を延長させ
ることができる。さらにこの結果、所定のレーザ出力を
長期に渡り維持することができるようになる。
【図１】実施例なるフッ素系エキシマレーザ装置の放電
部の模式断面図である。
部の模式断面図である。
【図２】本発明に係わるフッ素系エキシマレーザ装置に
おけるレーザ発振時間と、四フッ化珪素の濃度との実験
成績グラフである。
おけるレーザ発振時間と、四フッ化珪素の濃度との実験
成績グラフである。
【図３】実施例なるフッ素系エキシマレーザ装置におけ
る四フッ化炭素ガスと、レーザ発振時間との実験成績グ
ラフである。
る四フッ化炭素ガスと、レーザ発振時間との実験成績グ
ラフである。
【図４】実施例なるフッ素系エキシマレーザ装置におけ
るレーザ出力と、レーザ発振時間との実験成績グラフで
ある。
るレーザ出力と、レーザ発振時間との実験成績グラフで
ある。
【図５】従来のエキシマレーザ装置の放電部の模式断面
図である。
図である。
１ 電源 ２ レーザ管 ３、３１、３２ 絶縁物 ４ チャンバ ４１ レーザ媒質ガス ５１、５２ コンデンサ ６１、６２ コイル ７ 予備電離電極 ８ 主電極
Claims (1)
- 【請求項１】 フッ素系エキシマレーザ装置において、
レーザ媒質ガス４１と接触する絶縁物３が純度９９.5％
以上のアルミナセラミックである構成を特徴とするエキ
シマレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263159A JP2987242B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | フッ素系エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263159A JP2987242B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | フッ素系エキシマレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575182A true JPH0575182A (ja) | 1993-03-26 |
| JP2987242B2 JP2987242B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=17385610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3263159A Expired - Lifetime JP2987242B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | フッ素系エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987242B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0963015A2 (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-08 | Cymer, Inc. | Laser chamber incorporating ceramic insulators coated with dielectric material |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3263159A patent/JP2987242B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0963015A2 (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-08 | Cymer, Inc. | Laser chamber incorporating ceramic insulators coated with dielectric material |
| US6014397A (en) * | 1998-06-02 | 2000-01-11 | Cymer, Inc. | Laser chamber incorporating ceramic insulators coated with dielectric material |
| EP0963015A3 (en) * | 1998-06-02 | 2001-03-14 | Cymer, Inc. | Laser chamber incorporating ceramic insulators coated with dielectric material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2987242B2 (ja) | 1999-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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