JPH06260702A - 狭帯域化エキシマレーザ装置 - Google Patents
狭帯域化エキシマレーザ装置Info
- Publication number
- JPH06260702A JPH06260702A JP4159793A JP4159793A JPH06260702A JP H06260702 A JPH06260702 A JP H06260702A JP 4159793 A JP4159793 A JP 4159793A JP 4159793 A JP4159793 A JP 4159793A JP H06260702 A JPH06260702 A JP H06260702A
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- JP
- Japan
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- laser
- light
- resonator
- oscillation
- wavelength
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 狭帯域、高出力で波長安定なＫｒＦレーザを
得る。 【構成】 本発明は、インジェクションロック法を用い
たＫｒＦレーザ装置６であって、そのマスターレーザに
Ａｒレーザ１３の２倍高調波を用いていることを特徴と
する。これにより波長安定性が高く、狭帯域・高出力・
波長安定のＫｒＦレーザを実現できる。
得る。 【構成】 本発明は、インジェクションロック法を用い
たＫｒＦレーザ装置６であって、そのマスターレーザに
Ａｒレーザ１３の２倍高調波を用いていることを特徴と
する。これにより波長安定性が高く、狭帯域・高出力・
波長安定のＫｒＦレーザを実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＫｒＦエキシマレーザの
狭帯域化に関するものである。
狭帯域化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にパルス励起レーザ発振装置は、レ
ーザ媒質のゲイン幅によって許される範囲のレーザの光
学的共振器長によって決まる複数の共振周波数で同時発
振する。ＫｒＦエキシマレーザでは、レーザ媒質のゲイ
ン幅は１ｎｍに達し、リソグラフィーなどの産業応用に
必要とされるレーザのスペクトル幅２ｐｍに対し、甚だ
大きい。そこで、このように発振スペクトル幅の広いレ
ーザを狭帯領域発振させるため、さまざまな方法が試み
られている。
ーザ媒質のゲイン幅によって許される範囲のレーザの光
学的共振器長によって決まる複数の共振周波数で同時発
振する。ＫｒＦエキシマレーザでは、レーザ媒質のゲイ
ン幅は１ｎｍに達し、リソグラフィーなどの産業応用に
必要とされるレーザのスペクトル幅２ｐｍに対し、甚だ
大きい。そこで、このように発振スペクトル幅の広いレ
ーザを狭帯領域発振させるため、さまざまな方法が試み
られている。
【０００３】その１つはエタロン法に代表される、レー
ザの発振周波数を制限する素子をレーザ共振器内に挿入
する方法である。エタロン法ではエタロンと呼ばれる狭
い波長帯域しか透過しない素子を共振器内に挿入し、こ
の透過帯域の光のみが共振器内で増幅され、出力され
る。
ザの発振周波数を制限する素子をレーザ共振器内に挿入
する方法である。エタロン法ではエタロンと呼ばれる狭
い波長帯域しか透過しない素子を共振器内に挿入し、こ
の透過帯域の光のみが共振器内で増幅され、出力され
る。
【０００４】また、インジェクションロック法も試みら
れている。このインジェクションロック法を用いたレー
ザ共振器は、親となるレーザ（以下、マスターレーザと
称す）と子となるレーザ（以下スレーブレーザと称す）
とを組み合わせ、マスターレーザからの弱い種となるレ
ーザ光をスレーブレーザ共振器におくり、スレーブレー
ザ共振器の強力なレーザ励起領域のゲインを用いて、マ
スターレーザ光と同質の強力なレーザ光をえるものであ
る。
れている。このインジェクションロック法を用いたレー
ザ共振器は、親となるレーザ（以下、マスターレーザと
称す）と子となるレーザ（以下スレーブレーザと称す）
とを組み合わせ、マスターレーザからの弱い種となるレ
ーザ光をスレーブレーザ共振器におくり、スレーブレー
ザ共振器の強力なレーザ励起領域のゲインを用いて、マ
スターレーザ光と同質の強力なレーザ光をえるものであ
る。
【０００５】図４に従来から用いられているインジェク
ションロック方式のＫｒＦレーザ装置の一例を示した。
マスターレーザとして、ＫｒＦレーザの発振波長である
248ｎｍで狭帯域発振の出来るレーザがないため、色素
レーザの２倍高調波を用いている。色素レーザ１を496
ｎｍで狭帯域発振させ、この光を高調波変換素子２によ
って、発振波長を半分にする。この光はまだ微弱である
ため、ＫｒＦ増幅器３によって、必要な強度まで増幅す
る。こうして得られた光を折り返しミラー４、インジェ
クションミラー５によって、スレーブレーザ６に注入す
る。注入された光はリヤミラー７と出力ミラー８の間を
往復する間に、放電部９によって出力を高められ、注入
された光と同じ波長幅の強力なレーザ光が出力される。
上記のように、インジェクションロック方式のＫｒＦレ
ーザ共振器は、色素レーザの発振波長幅で決まる波長幅
で発振させる事ができる。
ションロック方式のＫｒＦレーザ装置の一例を示した。
マスターレーザとして、ＫｒＦレーザの発振波長である
248ｎｍで狭帯域発振の出来るレーザがないため、色素
レーザの２倍高調波を用いている。色素レーザ１を496
ｎｍで狭帯域発振させ、この光を高調波変換素子２によ
って、発振波長を半分にする。この光はまだ微弱である
ため、ＫｒＦ増幅器３によって、必要な強度まで増幅す
る。こうして得られた光を折り返しミラー４、インジェ
クションミラー５によって、スレーブレーザ６に注入す
る。注入された光はリヤミラー７と出力ミラー８の間を
往復する間に、放電部９によって出力を高められ、注入
された光と同じ波長幅の強力なレーザ光が出力される。
上記のように、インジェクションロック方式のＫｒＦレ
ーザ共振器は、色素レーザの発振波長幅で決まる波長幅
で発振させる事ができる。
【０００６】
【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、狭帯域化エキシマレーザ装置には、以下に示す
ような課題があった。
ような、狭帯域化エキシマレーザ装置には、以下に示す
ような課題があった。
【０００７】即ち、エタロン法は強い光強度に耐えるエ
タロンの製作が難しく、高出力発振させる事が出来な
い。発振波長幅も３ｐｍ程度が限界である。また、エタ
ロンの透過帯域以外の光は損失となってしまうため、発
振効率を高くできないという欠点があった。
タロンの製作が難しく、高出力発振させる事が出来な
い。発振波長幅も３ｐｍ程度が限界である。また、エタ
ロンの透過帯域以外の光は損失となってしまうため、発
振効率を高くできないという欠点があった。
【０００８】また、インジェクションロック法では、マ
スターレーザに色素レーザを用いたのでは、色素レーザ
が波長可変のレーザであるがため、発振波長の安定性を
高く出来ないという欠点があった。
スターレーザに色素レーザを用いたのでは、色素レーザ
が波長可変のレーザであるがため、発振波長の安定性を
高く出来ないという欠点があった。
【０００９】本発明は、上記のような従来技術の欠点を
解消するために提案されたものであり、その目的は、狭
帯域、高出力で波長安定なＫｒＦレーザを実現する事に
ある。
解消するために提案されたものであり、その目的は、狭
帯域、高出力で波長安定なＫｒＦレーザを実現する事に
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、インジェクシ
ョンロック法を用いたＫｒＦレーザ装置であって、その
マスターレーザにＡｒレーザの２倍高調波を用いている
ことを特徴とするものである。
ョンロック法を用いたＫｒＦレーザ装置であって、その
マスターレーザにＡｒレーザの２倍高調波を用いている
ことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】以上の構成を有する本発明のＫｒＦレーザ装置
によれば、狭帯域・高出力発振の出来るインジェクショ
ンロック方式を用いており、マスターレーザに波長安定
性が高いＡｒレーザの２倍高調波を用いている事から、
狭帯域・高出力・波長安定のＫｒＦレーザを実現でき
る。
によれば、狭帯域・高出力発振の出来るインジェクショ
ンロック方式を用いており、マスターレーザに波長安定
性が高いＡｒレーザの２倍高調波を用いている事から、
狭帯域・高出力・波長安定のＫｒＦレーザを実現でき
る。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。一般に色素レーザはゲイン幅が大変に広く、回折
格子を用いて497 ｎｍだけを選択して発振させる。回折
格子の選択長λは λ＝ｐ・ｓｉｎθ ｐ：格子定数 θ：回折格子への入射角 で決まるため、アライメントずれや振動によってθがず
れると直接発振波長の変動となり、波長安定性を高める
事が出来ない。一方、アルゴンレーザは多くの発振波長
を持っているが、その１つ１つについてはゲイン幅が狭
く、発振波長幅は0.5 ｐｍ程度である。色素レーザと同
様、波長の選択には回折格子を用いているものの、発振
波長はゲイン幅以上に変化する事は出来ないから、物理
的に波長安定化が容易である。以下に本発明の実施例を
図１を参照して説明する。なお、図４に示した従来型と
同一の部材には、同一の符号を付して、説明は省略す
る。
する。一般に色素レーザはゲイン幅が大変に広く、回折
格子を用いて497 ｎｍだけを選択して発振させる。回折
格子の選択長λは λ＝ｐ・ｓｉｎθ ｐ：格子定数 θ：回折格子への入射角 で決まるため、アライメントずれや振動によってθがず
れると直接発振波長の変動となり、波長安定性を高める
事が出来ない。一方、アルゴンレーザは多くの発振波長
を持っているが、その１つ１つについてはゲイン幅が狭
く、発振波長幅は0.5 ｐｍ程度である。色素レーザと同
様、波長の選択には回折格子を用いているものの、発振
波長はゲイン幅以上に変化する事は出来ないから、物理
的に波長安定化が容易である。以下に本発明の実施例を
図１を参照して説明する。なお、図４に示した従来型と
同一の部材には、同一の符号を付して、説明は省略す
る。
【００１３】アルゴンレーザの発振波長は多数あるが、
回折格子10によって、この内の497ｎｍの波長の光のみ
を発振させる。共振器内には高調波変換素子２がセット
されており、497 ｎｍの光を波長を半分の248 ｎｍの光
に変換する。ダイクロイックミラー12は497 ｎｍの光は
全反射し、共振器中に閉じこめ、248 ｎｍの光は全て透
過するような蒸着が施されたミラーである。波長変換さ
れた248 ｎｍの光はダイクロイックミラー12によって、
共振器から取り出される。こうして取り出された248 ｎ
ｍのレーザ光はこのままでも発振スペクトル幅0.5 ｐｍ
程度の狭帯域発振をするが、さらに波長幅を狭めたいと
きには、更に共振器中にエタロンを挿入する事によっ
て、単一縦モードさせる事が出来る。この光を折り返し
ミラー４、インジェクションミラー５をとうして、スレ
ーブ共振器中に注入すると、注入された光と同じ発振ス
ペクトル幅を持った強力なレーザ光がスレーブ共振器内
で成長し、取り出される。
回折格子10によって、この内の497ｎｍの波長の光のみ
を発振させる。共振器内には高調波変換素子２がセット
されており、497 ｎｍの光を波長を半分の248 ｎｍの光
に変換する。ダイクロイックミラー12は497 ｎｍの光は
全反射し、共振器中に閉じこめ、248 ｎｍの光は全て透
過するような蒸着が施されたミラーである。波長変換さ
れた248 ｎｍの光はダイクロイックミラー12によって、
共振器から取り出される。こうして取り出された248 ｎ
ｍのレーザ光はこのままでも発振スペクトル幅0.5 ｐｍ
程度の狭帯域発振をするが、さらに波長幅を狭めたいと
きには、更に共振器中にエタロンを挿入する事によっ
て、単一縦モードさせる事が出来る。この光を折り返し
ミラー４、インジェクションミラー５をとうして、スレ
ーブ共振器中に注入すると、注入された光と同じ発振ス
ペクトル幅を持った強力なレーザ光がスレーブ共振器内
で成長し、取り出される。
【００１４】図２は本発明によるＫｒＦレーザ装置を多
段増幅器のシステムに応用した例である。マスターレー
ザは同様に高調波変換素子を組み込んだアルゴンレーザ
を用いており、この光をＫｒＦ増幅器３に導く。マスタ
ーレーザの狭帯域発振した光型段増幅器で増幅され、狭
帯域、高出力の光が取り出せる。
段増幅器のシステムに応用した例である。マスターレー
ザは同様に高調波変換素子を組み込んだアルゴンレーザ
を用いており、この光をＫｒＦ増幅器３に導く。マスタ
ーレーザの狭帯域発振した光型段増幅器で増幅され、狭
帯域、高出力の光が取り出せる。
【００１５】図３は本発明によるＫｒＦレーザ装置を多
段増幅システムとインジェクションロックを組み合わせ
たシステムに応用した例である。マスターレーザを出た
光はＫｒＦ増幅器３で増幅され、スレーブレーザに注入
される。アルゴンレーザと高調波変換素子によって得ら
れる248 ｎｍのレーザ光は、１Ｗ位が限界であり、一般
的なＫｒＦレーザ、出力＞100 ｍＪクラスに必要な注入
光強度は＞10Ｗであるので、このように注入光の増幅器
が必要である。
段増幅システムとインジェクションロックを組み合わせ
たシステムに応用した例である。マスターレーザを出た
光はＫｒＦ増幅器３で増幅され、スレーブレーザに注入
される。アルゴンレーザと高調波変換素子によって得ら
れる248 ｎｍのレーザ光は、１Ｗ位が限界であり、一般
的なＫｒＦレーザ、出力＞100 ｍＪクラスに必要な注入
光強度は＞10Ｗであるので、このように注入光の増幅器
が必要である。
【００１６】
【発明の効果】このように、本発明によれば、狭帯域・
高出力発振の出来るインジェクションロック方式を用い
ており、マスターレーザに波長安定性が高いＡｒレーザ
の２倍高調波を用いている事から、狭帯域・高出力・波
長安定のＫｒＦレーザを実現できる。
高出力発振の出来るインジェクションロック方式を用い
ており、マスターレーザに波長安定性が高いＡｒレーザ
の２倍高調波を用いている事から、狭帯域・高出力・波
長安定のＫｒＦレーザを実現できる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の他の実施例を示すブロック図。
【図３】本発明の更に他の実施例を示すブロック図。
【図４】従来のレーザ装置のブロック図。
１…色素レーザ ２…高調波変換素子 ３…ＫｒＦ増幅器 ４…折り返しミラー ５…インジェクションミラー ６…スレーブレーザ ７…リヤミラー ８…出力ミラー ９…放電部 10…回折格子 11…共振器ミラー 12…ダイクロイックミラー 13…アルゴンレーザ
Claims (2)
- 【請求項１】 インジェクションロック法を用いたＫｒ
Ｆレーザ発振器であって、そのマスターレーザにＡｒレ
ーザの２倍高調波を用いていることを特徴とする狭帯域
化エキシマレーザ装置。 - 【請求項２】 マスターレーザとその光を増幅する１段
以上のＫｒＦエキシマレーザアンプよりなるレーザ装置
であって、そのマスターレーザにＡｒレーザの２倍高調
波を用いていることを特徴とする狭帯域化エキシマレー
ザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4159793A JPH06260702A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 狭帯域化エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4159793A JPH06260702A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 狭帯域化エキシマレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260702A true JPH06260702A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12612812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4159793A Pending JPH06260702A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 狭帯域化エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260702A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348357B2 (en) * | 1994-12-26 | 2002-02-19 | Canon Kabushiki Kaishia | Exposure apparatus with a pulsed laser |
| CN108963751A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-07 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 注入锁定半导体激光器 |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP4159793A patent/JPH06260702A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348357B2 (en) * | 1994-12-26 | 2002-02-19 | Canon Kabushiki Kaishia | Exposure apparatus with a pulsed laser |
| US6727976B2 (en) | 1994-12-26 | 2004-04-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus with a pulsed laser |
| CN108963751A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-07 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 注入锁定半导体激光器 |
| CN108963751B (zh) * | 2018-07-18 | 2020-09-01 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 注入锁定半导体激光器 |
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