JPH06334241A - エキシマーレーザーのガス調整方法およびその装置 - Google Patents

エキシマーレーザーのガス調整方法およびその装置

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JPH06334241A
JPH06334241A JP5139298A JP13929893A JPH06334241A JP H06334241 A JPH06334241 A JP H06334241A JP 5139298 A JP5139298 A JP 5139298A JP 13929893 A JP13929893 A JP 13929893A JP H06334241 A JPH06334241 A JP H06334241A
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JP
Japan
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gas
chamber
laser
laser chamber
concentration
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JP5139298A
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Takashi Kuwabara
尚 桑原
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エキシマーレーザーにおいてとくに希ガス
およびハロゲンガスの供給量の精度向上を図ることがで
きるエキシマーレーザーのガス調整方法およびその装置
を提供すること。 【構成】 たとえば希ガスおよびハロゲンなどガス濃
度構成比の低いガス用として、所定濃度かつ小さな容積
のサブチャンバー21を別途設けることに着目したもの
で、レーザーチャンバー2より小さな容積のサブチャン
バー21の内部で混合ガスを調整する混合ガス準備工程
と、レーザーチャンバー2を真空引きしたのちサブチャ
ンバー21からレーザーチャンバー2に混合ガスを供給
する混合ガス供給工程と、サブチャンバー21を通さず
にバッファガスをレーザーチャンバー2に供給するバッ
ファガス供給工程と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエキシマーレーザーのガ
ス調整方法およびその装置にかかるもので、とくにレー
ザーチャンバーにエキシマーレーザー用ガスとしてガス
濃度構成比の低い希ガスおよびハロゲンガスなどのガス
を供給する場合のエキシマーレーザーのガス調整方法お
よびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、エキシマーレーザーのレーザー
チャンバーにガスを供給する場合に、供給する希ガスお
よびハロゲンガスはそのガス濃度構成比の低いためその
供給量が少なく、かつその供給量の変動がレーザー出力
に与える影響が大きいという問題がある。
【0003】従来のガス調整ないし供給方法について図
2にもとづき説明する。図2は、従来のたとえばKrF
エキシマーレーザーのエキシマーレーザーガス調整装置
1の概略図であって、このエキシマーレーザーガス調整
装置1は、レーザーチャンバー2と、フッ素ガスボンベ
3と、クリプトンガスボンベ4と、ネオンガスボンベ5
と、ヘリウムガスボンベ6と、第1の切替えバルブ7
と、第2の切替えバルブ8と、第3の切替えバルブ9
と、第4の切替えバルブ10と、圧力計11と、排気バ
ルブ12と、排気用ポンプ13とを有する。
【0004】レーザーチャンバー2には、電極14と、
全反射ミラー15と、部分反射ミラー16と、直流電源
17とを装備してある。
【0005】なお、上記フッ素ガスボンベ3、クリプト
ンガスボンベ4、ネオンガスボンベ5およびヘリウムガ
スボンベ6はそれぞれ、元弁3A、4A、5A、6Aを
有する。
【0006】従来のガス調整方法では、排気用ポンプ1
3を駆動してレーザーチャンバー2を真空引きしたの
ち、F2(フッ素)などのハロゲンガスを約1%、Kr
(クリプトン)などの希ガスを3〜7%程度添加し、さ
らにNe(ネオン)、あるいはHe(ヘリウム)などの
希ガス(不活性ガス)をバッファガスとして注入し、レ
ーザーチャンバー2内の全圧力を3〜4気圧に調整する
ものである。
【0007】すなわち、各フッ素ガスボンベ3、クリプ
トンガスボンベ4、ネオンガスボンベ5およびヘリウム
ガスボンベ6それぞれを配管を通して直接レーザーチャ
ンバー2に接続し、ガス調整にあたってはハロゲンガス
(F2)および希ガス(Kr)をレーザーチャンバー2
に注入したのち、不活性ガス(Ne、He)をレーザー
チャンバー2内の全圧を調整する。
【0008】なお、レーザーチャンバー2内の全圧を圧
力計11により監視することによって、ガス注入終了か
否かを判断する。
【0009】ここでKrFエキシマーレーザーにおける
レーザーチャンバー2内のガス組成は、体積濃度とし
て、F2が0.05〜0.3%、Krが1〜5%、残部
がNeもしくはHeあるいはこの混合ガスにより構成す
る。
【0010】しかしながら、通常、F2は、Neあるい
はHeにより希釈された混合ガスとしてたとえば5%濃
度の希釈ガスとしてフッ素ガスボンベ3により供給され
ている。
【0011】したがってレーザーチャンバー2内の全圧
力を3気圧(2280mmHg)とする場合、5%濃度
のF2ガスを22.8〜137.0mmHgだけ注入す
ることにより、当初、F2ガスの濃度が全体の0.05
〜0.3%となるようにする。
【0012】つづいてKrの純ガスを22.8〜11
4.0mmHgだけ注入することにより、Krガスの濃
度が全体の1〜5%となるようにする。
【0013】さらに、NeあるいはHeを注入すること
により全体の圧力を2280mmHgにまで高め、F2
ガスおよびKrガスを希釈する。
【0014】しかしながら、この方法ではF2の供給ガ
ス圧が低いため、レーザーチャンバー2内が規定のガス
濃度に設定するための調整が困難であるという問題、お
よび圧力計11の誤差などにより精度が低下するという
問題がある。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、エキシマーレーザー
においてとくに希ガスおよびハロゲンガスの供給量の精
度向上を図ることができるエキシマーレーザーのガス調
整方法およびその装置を提供することを課題とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、たと
えば希ガスおよびハロゲンなどガス濃度構成比の低いガ
ス用として、所定濃度かつ小さな容積のガスチャンバー
(サブチャンバー)を別途設けることに着目したもの
で、第一の発明は、所定の容積を有するレーザーチャン
バーにガス濃度構成比の低いガスを所定の要請濃度で供
給するエキシマーレーザーのガス調整方法であって、上
記ガスのガスボンベと上記レーザーチャンバーとの間
に、該レーザーチャンバーの容積より小さな容積を有す
るサブチャンバーを設けるとともに、このサブチャンバ
ーに上記ガスの2種あるいはそれ以上を、上記レーザー
チャンバーでの上記要請濃度より高い濃度で注入可能と
して、該サブチャンバーの内部で混合ガスを調整する混
合ガス準備工程と、上記レーザーチャンバーを真空引き
したのち、上記サブチャンバーからこのレーザーチャン
バーに上記混合ガスを供給する混合ガス供給工程と、つ
いで、上記サブチャンバーを通さずに他のガスボンベか
らバッファガスを該レーザーチャンバーに供給するバッ
ファガス供給工程と、を有することを特徴とするエキシ
マーレーザーのガス調整方法である。
【0017】また第二の発明は、所定の容積を有するレ
ーザーチャンバーと、このレーザーチャンバー内のガス
濃度構成比の低いガスのガスボンベと、を有し、該レー
ザーチャンバーに上記ガス濃度構成比の低いガスを所定
の要請濃度で供給するエキシマーレーザーのガス調整装
置であって、上記ガスのガスボンベと上記レーザーチャ
ンバーとの間に、該レーザーチャンバーの容積より小さ
な容積を有するサブチャンバーを設けるとともに、この
サブチャンバーに上記ガスの2種あるいはそれ以上を、
上記レーザーチャンバーでの上記要請濃度より高い濃度
で注入可能とし、このサブチャンバーの内部で調整した
混合ガスを上記レーザーチャンバーに供給可能としたこ
とを特徴とするエキシマーレーザーのガス調整装置であ
る。
【0018】
【作用】本発明によるエキシマーレーザーのガス調整方
法およびその装置においては、フッ素ガスボンベなどの
ガスボンベからレーザーチャンバーまでの配管の間に所
定濃度かつ小さな容積のサブチャンバーを設け、このサ
ブチャンバーにおいて希ガスおよびハロゲンガスなどの
ガス濃度構成比の低いガスの組成調整を行うようにし
た。
【0019】すなわち、サブチャンバー内でガス濃度構
成比の低いガスを所定圧力あるいは濃度で混合して調整
しておき、レーザーチャンバーを真空排気したのち、組
成調整した当該混合ガスをレーザーチャンバー内に導入
するとともに、一方NeあるいはHeなどのバッファガ
スはサブチャンバーを通さずにレーザーチャンバーに直
接これを注入し、ガス組成作業を終了する。
【0020】したがって、濃度の高い状態でハロゲンガ
スおよび希ガスなどの事前の準備が可能となり、圧力計
による計測にもその精度誤差を少なくすることができ、
濃度の薄い従来のガス組成に比較して精度良好なガス組
成調整を能率良く行うことができる。
【0021】
【実施例】つぎに本発明の一実施例によるエキシマーレ
ーザーのガス調整方法およびその装置を図1にもとづき
説明する。ただし、図2と同様の部分には同一符号を付
し、その詳述はこれを省略する。
【0022】図1はエキシマーレーザーガス調整装置2
0の概略図であって、このエキシマーレーザーガス調整
装置20は、従来のエキシマーレーザーガス調整装置1
とは異なる構造として、サブチャンバー21を有する。
【0023】前記フッ素ガスボンベ3およびクリプトン
ガスボンベ4からの配管の途中に設けた前記第1の切替
えバルブ7および第2の切替えバルブ8は、これらをサ
ブチャンバー21に接続し、サブチャンバー21とレー
ザーチャンバー2との間には第5の切替えバルブ22を
介在させる。
【0024】サブチャンバー21と排気用ポンプ13と
の間の配管には、第6の切替えバルブ23を設ける。
【0025】レーザーチャンバー2には第1の圧力計2
4を、サブチャンバー21には第2の圧力計25をそれ
ぞれ設ける。
【0026】他の構成は、図1に示した従来のエキシマ
ーレーザーガス調整装置1と事実上同一である。
【0027】当該サブチャンバー21の容積をレーザー
チャンバー2の容積の、たとえば1/10倍とすれば、
サブチャンバー21に注入するF2ガスおよびKrガス
は、レーザーチャンバー2での圧力の11倍の圧力ない
し濃度で調整可能とする。
【0028】すなわち、レーザーチャンバー2の容積を
V1、サブチャンバー21の容積をV2、レーザーチャ
ンバー2でのガス圧力をP1、サブチャンバー21での
ガス圧力をP2とすると、温度(室温ないし30℃程
度)の差、ならびに配管および第5の切替えバルブ22
の容積を無視すれば、ボイルの法則、 P2=P1(V1+V2)/V2 により決定することができる。
【0029】ここで、たとえば、V1=10×V2、と
すれば、P2=11×P1、となる。
【0030】もちろん、レーザーチャンバー2内の圧力
P1の要請に応じ、容積比V1/V2を選択することに
より、任意のガス圧力P2でサブチャンバー21内のガ
スを調整することができる。
【0031】こうした構成のエキシマーレーザーガス調
整装置20において、フッ素ガスボンベ3を含めてすべ
てのフッ素ガスボンベ3、クリプトンガスボンベ4、ネ
オンガスボンベ5およびヘリウムガスボンベ6の各元弁
3A、4A、5A、6Aを適宜開けるものとする。
【0032】図2の第3の切替えバルブ9、第4の切替
えバルブ10、第5の切替えバルブ22および第6の切
替えバルブ23を「閉」にして、第1の切替えバルブ7
を「開」とし、第2の圧力計25で計測しながら上述の
所定の圧力P2となるようにF2ガスをサブチャンバー
21に注入する。
【0033】具体的には、5%濃度のF2ガスを、従来
の調整方法における場合の22.8〜137.0mmH
gの11倍だけ注入する。
【0034】つぎに第1の切替えバルブ7を閉じて第2
の切替えバルブ8を「開」としてKrガスをサブチャン
バー21に注入し、所定の圧力に達したら第2の切替え
バルブ8を閉じる。
【0035】排気バルブ12を「開」とし、排気用ポン
プ13を運転してレーザーチャンバー2から排気後、所
望の真空度に達した時点で排気バルブ12を「閉」と
し、第5の切替えバルブ22を開放し、レーザーチャン
バー2にF2およびKr混合ガスを注入する。
【0036】注入終了後、第5の切替えバルブ22を
「閉」とし、第3の切替えバルブ9ないしは第4の切替
えバルブ10を「開」としてNe、He、あるいはこれ
らの混合ガスをバッファガスとして注入する。
【0037】最後に、第6の切替えバルブ25を「開」
としサブチャンバー21の排気を実施して、一連の調整
作業を終了する。
【0038】かくして、サブチャンバー21の容積がレ
ーザーチャンバー2の1/10倍の場合には、第5の切
替えバルブ22および配管の容積を無視すれば、ガス充
填の際のガス組成の調整精度が11倍に向上することに
なる。
【0039】なお、レーザーチャンバー2の真空排気時
に、サブチャンバー21においてF2ガスの調整を同時
に行うことができるとともに、サブチャンバー21のガ
ス調整を任意の時間に行うことができるので、調整時間
の短縮化を図ることができ、活性度の高いF2ガスであ
ってもその処理操作時間をできる限り短くすることが可
能である。
【0040】本発明は、他の希ガスハライドレーザーの
ガス組成調整用として、XeCl、F2、ArFなどを
用いたエキシマーレーザーにも応用可能である。
【0041】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、所定高圧
に維持した小容積のサブチャンバーをレーザーチャンバ
ーに連通可能に設けることにより、ガス組成の調整精度
向上とともに調整作業性を向上させることができる。
【0042】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるエキシマーレーザーガ
ス調整装置20の概略図である。
【図2】従来のKrFエキシマーレーザーのエキシマー
レーザーガス調整装置1の概略図である。
【符号の説明】
1 エキシマーレーザーガス調整装置 2 レーザーチャンバー 3 フッ素ガスボンベ 3A フッ素ガスボンベ3の元弁 4 クリプトンガスボンベ 4A クリプトンガスボンベ4の元弁 5 ネオンガスボンベ 5A ネオンガスボンベ5の元弁 6 ヘリウムガスボンベ 6A ヘリウムガスボンベ6の元弁 7 第1の切替えバルブ 8 第2の切替えバルブ 9 第3の切替えバルブ 10 第4の切替えバルブ 11 圧力計 12 排気バルブ 13 排気用ポンプ 14 電極 15 全反射ミラー 16 部分反射ミラー 17 直流電源 20 エキシマーレーザーガス調整装置 21 サブチャンバー 22 第5の切替えバルブ 23 第6の切替えバルブ 24 第1の圧力計 25 第2の圧力計 V1 レーザーチャンバー2の容積 V2 サブチャンバー21の容積 P1 レーザーチャンバー2でのガス圧力 P2 サブチャンバー21でのガス圧力

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の容積を有するレーザーチャンバ
    ーにガス濃度構成比の低いガスを所定の要請濃度で供給
    するエキシマーレーザーのガス調整方法であって、 前記ガスのガスボンベと前記レーザーチャンバーとの間
    に、該レーザーチャンバーの容積より小さな容積を有す
    るサブチャンバーを設けるとともに、このサブチャンバ
    ーに前記ガスの2種あるいはそれ以上を、前記レーザー
    チャンバーでの前記要請濃度より高い濃度で注入可能と
    して、該サブチャンバーの内部で混合ガスを調整する混
    合ガス準備工程と、 前記レーザーチャンバーを真空引きしたのち、前記サブ
    チャンバーからこのレーザーチャンバーに前記混合ガス
    を供給する混合ガス供給工程と、 ついで、前記サブチャンバーを通さずに他のガスボンベ
    からバッファガスを該レーザーチャンバーに供給するバ
    ッファガス供給工程と、を有することを特徴とするエキ
    シマーレーザーのガス調整方法。
  2. 【請求項2】 所定の容積を有するレーザーチャンバ
    ーと、 このレーザーチャンバー内のガス濃度構成比の低いガス
    のガスボンベと、を有し、 該レーザーチャンバーに前記ガス濃度構成比の低いガス
    を所定の要請濃度で供給するエキシマーレーザーのガス
    調整装置であって、 前記ガスのガスボンベと前記レーザーチャンバーとの間
    に、該レーザーチャンバーの容積より小さな容積を有す
    るサブチャンバーを設けるとともに、 このサブチャンバーに前記ガスの2種あるいはそれ以上
    を、前記レーザーチャンバーでの前記要請濃度より高い
    濃度で注入可能とし、 このサブチャンバーの内部で調整した混合ガスを前記レ
    ーザーチャンバーに供給可能としたことを特徴とするエ
    キシマーレーザーのガス調整装置。
JP5139298A 1993-05-19 1993-05-19 エキシマーレーザーのガス調整方法およびその装置 Pending JPH06334241A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100505081B1 (ko) * 1999-10-08 2005-07-29 우시오덴키 가부시키가이샤 노광용 에이알에프 엑시머 레이저 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100505081B1 (ko) * 1999-10-08 2005-07-29 우시오덴키 가부시키가이샤 노광용 에이알에프 엑시머 레이저 장치

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