JPH0653620A - エキシマーレーザー用ガス混合物 - Google Patents
エキシマーレーザー用ガス混合物Info
- Publication number
- JPH0653620A JPH0653620A JP5078291A JP7829193A JPH0653620A JP H0653620 A JPH0653620 A JP H0653620A JP 5078291 A JP5078291 A JP 5078291A JP 7829193 A JP7829193 A JP 7829193A JP H0653620 A JPH0653620 A JP H0653620A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- neon
- helium
- buffer
- excimer laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/22—Gases
- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
- H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エキシマーレーザーのレイザーガスコストの
低減。 【構成】 希ガス−ハライドエキシマーレーザーにおけ
る、５〜５０容量％のヘリウムと残部のネオンとから構
成されるバッファーガスの採用。
低減。 【構成】 希ガス−ハライドエキシマーレーザーにおけ
る、５〜５０容量％のヘリウムと残部のネオンとから構
成されるバッファーガスの採用。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、希ガス−ハライドエキ
シマーレーザーに関し、殊にエキシマーレーザー用のガ
ス混合物に関する。
シマーレーザーに関し、殊にエキシマーレーザー用のガ
ス混合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】エキシマーレーザーは、準安定状態を有
する分子レーザーである。そのレイジング媒体は、普通
は、ヘリウムまたはネオンのような不活性バッファー中
に、ハロゲン／希ガスの組合せのような活性成分を入れ
たガスである。従来は、バッファーガスは通常純粋なネ
オンまたは純粋なヘリウムであった。このような公知の
ネオンまたはヘリウムの選択は、ユーザーに高いレーザ
ー出力を示す高価格ガスあるいは低いレーザー出力を示
す低価格ガスの選択の余地を与えるものである。例え
ば、バッファーガスとして比較的安価なヘリウムを使用
すると、純粋なネオンバッファーガスで達成されうる出
力のわずか６０〜７０％の出力が得られるのが典型的で
ある。
する分子レーザーである。そのレイジング媒体は、普通
は、ヘリウムまたはネオンのような不活性バッファー中
に、ハロゲン／希ガスの組合せのような活性成分を入れ
たガスである。従来は、バッファーガスは通常純粋なネ
オンまたは純粋なヘリウムであった。このような公知の
ネオンまたはヘリウムの選択は、ユーザーに高いレーザ
ー出力を示す高価格ガスあるいは低いレーザー出力を示
す低価格ガスの選択の余地を与えるものである。例え
ば、バッファーガスとして比較的安価なヘリウムを使用
すると、純粋なネオンバッファーガスで達成されうる出
力のわずか６０〜７０％の出力が得られるのが典型的で
ある。
【０００３】欧州特許公告第０４３０４１号から、エキ
シマーレーザー用のガス混合物については、ヘリウム及
びネオンのうちの１種またはそれ以上を約９９％含ませ
ることが判る。しかし、この文献は不活性バッファー中
のヘリウムまたはネオンの含有率についての詳細を記載
していない。米国特許第４６７４００９号明細書には、
ヘリウム及び／またはネオンのような希釈用希ガスを９
５％のオーダーの濃度で含んでいる典型的レイジングガ
ス混合物が開示されている。この場合にも上記米国特許
文献はヘリウム／ネオン混合物の詳細を述べていない。
シマーレーザー用のガス混合物については、ヘリウム及
びネオンのうちの１種またはそれ以上を約９９％含ませ
ることが判る。しかし、この文献は不活性バッファー中
のヘリウムまたはネオンの含有率についての詳細を記載
していない。米国特許第４６７４００９号明細書には、
ヘリウム及び／またはネオンのような希釈用希ガスを９
５％のオーダーの濃度で含んでいる典型的レイジングガ
ス混合物が開示されている。この場合にも上記米国特許
文献はヘリウム／ネオン混合物の詳細を述べていない。
【０００４】疑義を防止するためにこの明細書において
使用される「バッファーガス」なる用語は、活性レイジ
ング成分を除く、レイジングガス混合物の残部をなす不
活性ガス（単数または複数）を包含することを意図して
いる。
使用される「バッファーガス」なる用語は、活性レイジ
ング成分を除く、レイジングガス混合物の残部をなす不
活性ガス（単数または複数）を包含することを意図して
いる。
【０００５】レーザーガスは高価であるので、この領域
でのコストを低減するための努力が続けられている。
でのコストを低減するための努力が続けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、実
質的に純粋なネオンと比較して相対的に安価であり、か
つ一定のガス圧力及び励起電圧において大きなレーザー
出力を与えうるバッファーガスを提供することである。
質的に純粋なネオンと比較して相対的に安価であり、か
つ一定のガス圧力及び励起電圧において大きなレーザー
出力を与えうるバッファーガスを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、希ガス
−ハライドエキシマーレーザーにおいて使用されるガス
混合物であって、（ｉ）希ガス、ハロゲンまたはハロゲ
ンドナーガスと、（ｉｉ）５〜５０容量％のヘリウム及
び残部のネオンの混合物からなるバッファーガスと、か
らなるガス混合物が提供される。
−ハライドエキシマーレーザーにおいて使用されるガス
混合物であって、（ｉ）希ガス、ハロゲンまたはハロゲ
ンドナーガスと、（ｉｉ）５〜５０容量％のヘリウム及
び残部のネオンの混合物からなるバッファーガスと、か
らなるガス混合物が提供される。
【０００８】好ましい一態様において、そのバッファー
ガスは５〜３０容量％のヘリウム及び残部のネオンから
なりうる。
ガスは５〜３０容量％のヘリウム及び残部のネオンから
なりうる。
【０００９】本発明のいくつかの態様を、添付図を参照
して例示説明する。
して例示説明する。
【００１０】図１は、ＸｅＣｌエキシマーレーザーを用
いたときのレーザー出力に対するヘリウム／ネオンバッ
ファーガス混合物の効果を示すグラフである。
いたときのレーザー出力に対するヘリウム／ネオンバッ
ファーガス混合物の効果を示すグラフである。
【００１１】図２は、ＫｒＢエキシマーレーザーを用い
たときのレーザー出力に対するヘリウム／ネオンバッフ
ァーガス混合物の効果を示すグラフである。
たときのレーザー出力に対するヘリウム／ネオンバッフ
ァーガス混合物の効果を示すグラフである。
【００１２】図３は、ヘリウム／ネオン混合バッファー
ガスを用いることにより、最高出力が達成されうる操作
圧力が、ＫｒＦエキシマーレーザー使用のときに低減さ
れることを示すグラフである。
ガスを用いることにより、最高出力が達成されうる操作
圧力が、ＫｒＦエキシマーレーザー使用のときに低減さ
れることを示すグラフである。
【００１３】本発明の核心において、ヘリウム及びネオ
ンの混合物からなるバッファーガスによってもたらされ
る予想外の効果は、それが一定のガス圧力及び励起電圧
において大きなレーザー出力を可能とすることである。
ンの混合物からなるバッファーガスによってもたらされ
る予想外の効果は、それが一定のガス圧力及び励起電圧
において大きなレーザー出力を可能とすることである。
【００１４】図１のグラフはＸｅ／ＨＣｌ／Ｈ2 のガス
混合物を、０〜４０％のヘリウム及び残部のネオンから
なるバッファーガスと共に用いてＸｅＣｌエキシマーレ
ーザーを操作したときに得られた結果を示すものであ
る。このグラフは、２０％のヘリウムを用いるバッファ
ーガス混合物が純粋なネオンと実質的に同じ出力を生じ
うることを示しており、このことは、ネオンのコストが
ヘリウムのコストよりも可成り高いから、ユーザーのガ
スコストを著しく削減することとなり、ユーザーにとっ
て非常に利益となる。
混合物を、０〜４０％のヘリウム及び残部のネオンから
なるバッファーガスと共に用いてＸｅＣｌエキシマーレ
ーザーを操作したときに得られた結果を示すものであ
る。このグラフは、２０％のヘリウムを用いるバッファ
ーガス混合物が純粋なネオンと実質的に同じ出力を生じ
うることを示しており、このことは、ネオンのコストが
ヘリウムのコストよりも可成り高いから、ユーザーのガ
スコストを著しく削減することとなり、ユーザーにとっ
て非常に利益となる。
【００１５】図２のグラフは、０〜６０％のヘリウムと
残部のネオンとからなるバッファーガスを用いて操作し
たＫｒＦエキシマーレーザーで達成された結果を示して
いる。このグラフは、１％ないし５０％のヘリウムが、
純粋なネオンと比較してレーザー出力の増加を与えるこ
とを示している。この例において、３０％のヘリウム及
び７０％のネオンのバッファー混合物で３０％にも及ぶ
増大したレーザー出力が達成された。
残部のネオンとからなるバッファーガスを用いて操作し
たＫｒＦエキシマーレーザーで達成された結果を示して
いる。このグラフは、１％ないし５０％のヘリウムが、
純粋なネオンと比較してレーザー出力の増加を与えるこ
とを示している。この例において、３０％のヘリウム及
び７０％のネオンのバッファー混合物で３０％にも及ぶ
増大したレーザー出力が達成された。
【００１６】図３は、ヘリウム／ネオン混合バッファー
ガスを使用することによって、最大出力が得られる操作
圧力を低減しうることを示している。このグラフは、最
初にネオンを１４００ｍｂの圧力まで充填し、次いで
（ａ）ネオン及び（ｂ）ヘリウムを２８００ｍｂの全圧
力まで追加したＫｒＦエキシマーレーザーについての出
力を示しているものであり、レーザーの最大出力は、ヘ
リウム／ネオンバッファーガス混合物を用いてより低い
全ガス圧力で達成しうることが判る。
ガスを使用することによって、最大出力が得られる操作
圧力を低減しうることを示している。このグラフは、最
初にネオンを１４００ｍｂの圧力まで充填し、次いで
（ａ）ネオン及び（ｂ）ヘリウムを２８００ｍｂの全圧
力まで追加したＫｒＦエキシマーレーザーについての出
力を示しているものであり、レーザーの最大出力は、ヘ
リウム／ネオンバッファーガス混合物を用いてより低い
全ガス圧力で達成しうることが判る。
【００１７】このことは、レイジングガスのコストがレ
ーザーの操作における主要コストであることに鑑み有意
義である。
ーザーの操作における主要コストであることに鑑み有意
義である。
【００１８】図１〜３に示された結果から、ヘリウムま
たはネオンのような純粋ガスを、ヘリウム及びネオンの
バッファーガス混合物で代替すると、下記のような予想
外の有利な結果が得られることが明らかとなろう。
たはネオンのような純粋ガスを、ヘリウム及びネオンの
バッファーガス混合物で代替すると、下記のような予想
外の有利な結果が得られることが明らかとなろう。
【００１９】（１） エキシマーレーザーの最大出力の
増加が、純粋なネオンまたはヘリウムの使用の場合と比
較して得られる。
増加が、純粋なネオンまたはヘリウムの使用の場合と比
較して得られる。
【００２０】（２） 例えば純粋なネオンを使用する場
合と比較して、レイジングガス混合物のコストの低減が
達成される。
合と比較して、レイジングガス混合物のコストの低減が
達成される。
【００２１】（３） 上記の如きバッファーガス混合物
の使用によって、最大出力を達成するのにレーザーをよ
り低い圧力で操作できるようになり、かくしてレーザー
室（キャビティ）を充填するのに必要なガス容積が可成
り節減される。
の使用によって、最大出力を達成するのにレーザーをよ
り低い圧力で操作できるようになり、かくしてレーザー
室（キャビティ）を充填するのに必要なガス容積が可成
り節減される。
【００２２】（４） 上記（３）の利点から、操作圧力
が低ければ低いほどレーザーが一層安全に操作され、こ
のことは、レーザービームが通過するレーザーの出力窓
のように部材にかかる応力がより小さくできるという期
待を意味する。
が低ければ低いほどレーザーが一層安全に操作され、こ
のことは、レーザービームが通過するレーザーの出力窓
のように部材にかかる応力がより小さくできるという期
待を意味する。
【００２３】最適の結果を得るためのバッファー混合物
の個々の正確な組成は、もちろん、個々のエキシマーレ
ーザーのデザイン仕様に依存することとなる。
の個々の正確な組成は、もちろん、個々のエキシマーレ
ーザーのデザイン仕様に依存することとなる。
【００２４】
【図１】ヘリウム／ネオン混合バッファーガスの組成と
ＸｅＣｌエキシマーレーザー出力との関係を示すグラ
フ。
ＸｅＣｌエキシマーレーザー出力との関係を示すグラ
フ。
【図２】ヘリウム／ネオン混合バッファーガスの組成と
ＫｒＦエキシマーレーザー出力との関係を示すグラフ。
ＫｒＦエキシマーレーザー出力との関係を示すグラフ。
【図３】ヘリウム／ネオン混合バッファーガス使用時の
全圧力とＫｒＦエキシマーレーザー出力との関係を示す
グラフ。
全圧力とＫｒＦエキシマーレーザー出力との関係を示す
グラフ。
Claims (6)
- 【請求項１】 （ｉ）希ガス、ハロゲンまたはハロゲン
ドナーガスと、（ｉｉ）５〜５０容量％のヘリウム及び
残部のネオンの混合物からなるバッファーガスと、を含
む希ガス−ハライドエキシマーレーザー用ガス混合物。 - 【請求項２】 バッファーガスが５〜２０容量％のヘリ
ウム及び残部のネオンからなる請求項１のガス混合物。 - 【請求項３】 ハロゲンがフッ素である請求項１または
２のガス混合物。 - 【請求項４】 ハロゲンドナーガスが塩化水素である請
求項１または２のガス混合物。 - 【請求項５】 希ガスがクリプトンである請求項１〜４
のいずれかのガス混合物。 - 【請求項６】 希ガスがキセノンである請求項１〜５の
いずれかのガス混合物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB929207762A GB9207762D0 (en) | 1992-04-04 | 1992-04-04 | Gas mixtures for excimer lasers |
| GB9207762:7 | 1992-04-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653620A true JPH0653620A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=10713715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5078291A Pending JPH0653620A (ja) | 1992-04-04 | 1993-04-05 | エキシマーレーザー用ガス混合物 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5377217A (ja) |
| EP (1) | EP0565242B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0653620A (ja) |
| AU (1) | AU657605B2 (ja) |
| CA (1) | CA2093301A1 (ja) |
| DE (1) | DE69300292T2 (ja) |
| GB (1) | GB9207762D0 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6157662A (en) * | 1999-02-12 | 2000-12-05 | Lambda Physik Gmbh | F2 (157nm) laser employing neon as the buffer gas |
| US6330260B1 (en) * | 1999-03-19 | 2001-12-11 | Cymer, Inc. | F2 laser with visible red and IR control |
| JP6175471B2 (ja) | 2015-10-30 | 2017-08-02 | 日本エア・リキード株式会社 | ネオン回収精製システムおよびネオン回収精製方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4674099A (en) * | 1984-05-01 | 1987-06-16 | Turner Robert E | Recycling of gases for an excimer laser |
| GB8927209D0 (en) * | 1989-12-01 | 1990-01-31 | British Aerospace | Apparatus for controlling the composition of a laser gas or gas mixture |
| US5073896A (en) * | 1991-04-18 | 1991-12-17 | Lumonics Inc. | Purification of laser gases |
-
1992
- 1992-04-04 GB GB929207762A patent/GB9207762D0/en active Pending
-
1993
- 1993-03-12 EP EP93301920A patent/EP0565242B1/en not_active Revoked
- 1993-03-12 DE DE69300292T patent/DE69300292T2/de not_active Revoked
- 1993-03-17 AU AU35294/93A patent/AU657605B2/en not_active Ceased
- 1993-04-02 CA CA002093301A patent/CA2093301A1/en not_active Abandoned
- 1993-04-02 US US08/042,374 patent/US5377217A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-05 JP JP5078291A patent/JPH0653620A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69300292D1 (de) | 1995-08-31 |
| AU3529493A (en) | 1993-10-07 |
| GB9207762D0 (en) | 1992-05-27 |
| CA2093301A1 (en) | 1993-10-05 |
| EP0565242B1 (en) | 1995-07-26 |
| DE69300292T2 (de) | 1996-03-14 |
| US5377217A (en) | 1994-12-27 |
| EP0565242A1 (en) | 1993-10-13 |
| AU657605B2 (en) | 1995-03-16 |
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