JPH11204857A - エキシマレーザ発振装置及び発振方法、露光装置並びにレーザ管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ材料やその表面への負荷が少なく、か
つ、ミラーもしくはレンズスキャンの制御系を簡略にす
ることができ、かつエキシマレーザの寿命が十分長くな
って量産の使用に耐えるエキシマレーザ発振装置及び発
振方法並びに露光装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅから選ばれた１種以上
の不活性ガスとＦ₂ガスとの混合ガスからなるレーザガ
スを収納するためのレーザ管２からなるレーザチャンバ
２０と、該レーザチャンバ２０を挟んで設けられた一対
の反射鏡５，６からなる光共振器とを有するエキシマレ
ーザ発振装置において、レーザガスを収容するためのレ
ーザチャンバ２０の内面を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，
１５７ｎｍといった所望の波長の光に対する無反射面と
するとともに、該内面の最表面をフッ化物で構成し、レ
ーザチャンバ２０内のレーザガスを励起するためのマイ
クロ波の導入手段（導波管１）を設けたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、エキシマレーザ発
振装置及び発振方法、エキシマレーザ露光装置並びにレ
ーザ管に関する。

【０００２】

【従来の技術】エキシマレーザは、紫外域で発振する唯
一の高出力レーザとして注目されており、電子産業や化
学産業、エネルギー産業において応用が期待されてい
る。

【０００３】具体的には、金属、樹脂、ガラス、セラミ
ックス、半導体等の加工や化学反応等に利用されてい
る。

【０００４】エキシマレーザ光を発生させる装置は、エ
キシマレーザ発振装置として知られている。マニホルド
内に充填されたＡｒ，Ｋｒ，Ｎｅ，Ｆ₂等のレーザガス
を電子ビーム照射や放電等により励起状態にする。する
と、励起されたＦ原子は基底状態の不活性ＫｒＦ^*，Ａ
ｒＦ^*原子と結合して励起状態でのみ存在する分子を生
成する。この分子がエキシマと呼ばれるものである。エ
キシマは不安定であるため、直ちに紫外光を放出して基
底状態に落ちる。この励起分子を利用して一対の反射鏡
で構成される光共振器内で位相のそろった光として増幅
してレーザ光として取り出すのものがエキシマレーザ発
振装置である。

【０００５】ところで、従来、エキシマレーザ発振装置
については、レーザ媒質のエキシマの寿命が非常に短い
ので連続的な励起が不可能であると考えられており、立
ち上がりの速いパルス電流（１０ｎｓｅｃ程度）を間歇
的に流すパルス励起が行われている。

【０００６】そのため、従来のエキシマレーザ発振装置
における電極は半年程度の寿命である。

【０００７】また、半導体の加工工程において繰り返し
数１００Ｈｚから１ｋＨｚのパルス発振タイプのエキシ
マレーザ発振装置を用いて例えば化学増幅型レジストの
露光を行うと、レンズ材料やその表面の無反射多層膜の
寿命が極めて短いという問題がある。

【０００８】この点について以下詳細に述べる。

【０００９】化学増幅型レジストの感度は、２０ｍＪ／
ｃｍ²程度である。従って、０．１Ｗ／ｃｍ²の光であれ
ば０．２ｓｅｃの露光で十分である。１Ｗ／ｃｍ²の光
であれば０．０２ｓｅｃとなる。光学系におけるかなり
の損失等を考えると１０Ｗ程度の光出力で十分というこ
とになる。

【００１０】しかるに、現在のパルス発光（１ｋＨｚ）
では、１０ｎｓｅｃ程度のパルス光を毎秒１，０００回
程度発生させている。０．２ｓｅｃが露光時間とする
と、２００パルスで、２０ｍＪ／ｃｍ²必要ということ
になる。光学系による損失等で、１／１００にエネルギ
が落ちるとすると、図２に示すようなパルスｄｕｔｙを
考慮して各パルスの発光強度Ｉ₀は、次の通りとなる。

【００１１】 Ｉ₀（Watt）×１０（nsec）×２×１０²（パルス）×１０^-2（効率） ＝２×１０^-2（Joule） Ｉ₀＝２×１０^-2／１０^-8×２ ＝１×１０⁶（Watt） １０ｎｓｅｃの間、一定の光出力が得られるとして、１
ＭＷのパルス光になる。実際には、図３に示すようにな
る。

【００１２】実際は図３に示すようなパルス波形になっ
ているため、光パルスの強度は２〜３ＭＷのピークパワ
ーになることになる。間歇的に数ＭＷといった短波長の
光が入射するため、レンズ材料やその表面の無反射多層
膜の耐久性がきわめて厳しくなってくる。

【００１３】また、エキシマレーザリソグラフィーの時
代にはステップアンドリピート時の露光が一括で行われ
るわけではなく、ミラーもしくはレンズのスキャンによ
るスキャニング露光ということになる。毎秒１０００発
程度のパルス光で、０．２秒露光ということになると一
回の露光で２００パルス程度しか使えない。これで例え
ば２５×３５ｍｍ²エリアの露光を均一照射にしようと
すると、ミラーもしくはレンズ のスキャンとパルス光
の相対関係をきわめて厳しく制御しなければならず極め
て複雑な制御システムが光要素に要求される。なおか
つ、現状ではパルス光の出力が１０％程度ゆらいでい
る。そのためにミラーもしくはレンズスキャンの制御系
はきわめて複雑にならざるを得ないという問題があり、
エキシマレーザ露光装置も複雑で高いものにしている。

【００１４】さらに、従来のエキシマレーザ発振装置は
次なる問題をも有している。すなわち、エキシマレーザ
光の中でもＫｒＦレーザやＡｒＦレーザは、レーザガス
として反応性の高いフッ素ガスを用いるために、レーザ
ガスを収容し、そのガスに放電エネルギーを与えるため
のレーザチャンバ内でのフッ素の濃度が減少する。そこ
で、レーザチャンバへの供給電圧を上げて所定の出力を
得られるように制御するのであるが、そのような制御で
も出力が得難くなった場合には、一度発振を停止して、
フッ素ガスの補充を行う。さらに、発振を続けるとフッ
素の補充を行っても、所定のレーザ出力が得られなくな
り、こうなると、レーザチャンバを交換しなければなら
ない。

【００１５】また、パルス電圧により放電を起こし、数
１０ｎｓ程度発光を起こさせるエキシマレーザ発光装置
の場合、発光している時間が短すぎるため、出力光の発
光スペクトルの波長半値幅は、３００ｐｍ程度と広い。
そのため、グレーチング等の狭帯域化モジュールによる
単色化によって、はじめて、１ｐｍ以下の波長半値幅を
得ている。

【００１６】現状の技術では所定の周期毎にフッ素ガス
を補充し、印加電圧を上げながら発振を行う必要があ
る。換言すれば、フッ素ガスが、チャンバ内表面との反
応などにより、時間とともに減少している。よって、レ
ーザチャンバの寿命という点では、いまだ十分なもので
はなく、特に、物品の加工等で長期間レーザを使用する
場合には、チャンバの寿命は加工物品の製造スループッ
トを向上する上で重要な要因である。

【００１７】また、グレーチング等の狭帯域化モジュー
ルを用いた単色化によって、１ｐｍ以下の波長半値幅を
得ることが現在可能となっているが、その反面、グレー
チング等を用いた狭帯域化により出力光の発光強度が減
少しており、加工物品の製造スループット向上の大きな
妨げとなっている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、レンズ材料
やその表面への負荷が少なく、かつ、ミラーもしくはレ
ンズスキャンの制御系を簡略にすることができ、かつエ
キシマレーザの寿命が十分長くなって量産の使用に耐え
るエキシマレーザ発振装置及び発振方法並びに露光装置
を提供することを目的とする。

【００１９】さらに、出力光の強度を高くしながら、狭
帯域化が実現されるエキシマレーザ発振装置及び発振方
法を提供することを目的とする。

【００２０】本発明は、狭帯化モジュールを用いなくと
も波長幅の狭いスペクトルが達成でき、装置の小型化・
簡略化が実現されたエキシマレーザ露光装置を提供する
ことを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明のエキシマレーザ
発振装置は、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅから選ばれた１種以上の
不活性ガスとＦ₂ガスとの混合ガスからなるレーザガス
を収納するためのレーザ管からなるレーザチャンバと、
該レーザチャンバを挟んで設けられた一対の反射鏡から
なる光共振器とを有するエキシマレーザ発振装置におい
て、該レーザガスを収容するためのレーザチャンバの内
面を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７ｎｍといった所
望の波長の光に対する無反射面とするとともに、該内面
の最表面をフッ化物で構成し、該レーザチャンバ内のレ
ーザガスを励起するためのマイクロ波の導入手段を設け
たことを特徴とする。

【００２２】本発明のエキシマレーザ発振方法は、内面
を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７ｎｍといった所望
の波長の光に対する無反射面とするとともに、該内面の
最表面をフッ化物で構成したレーザ管からなるレーザチ
ャンバ内に、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅから選ばれた１種以上の
不活性ガスとＦ₂ガスとの混合ガスからなるレーザガス
を連続的に供給し、該レーザガスを収容するためのレー
ザチャンバの内面を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７
ｎｍといった所望の波長の光に対する無反射面とすると
ともに、該内面の最表面をフッ化物で構成し、該レーザ
チャンバ内にマイクロ波を導入することによりレーザガ
スを連続的に励起したことを特徴とする。

【００２３】本発明のエキシマレーザ露光装置は、上記
エキシマレーザ発振装置と、照明光学系、結像光学系、
ウエハを保持するためのステージとを有することを特徴
とする。

【００２４】本発明のエキシマレーザは、エキシマレー
ザにおいて、エキシマレーザガスを収納する為のレーザ
チャンバと；該レーザチャンバを挟むように配置した一
対の反射鏡からなる光共振器と；該光共振器の光路内に
配置され、発振する光を選択する光選択手段と；該エキ
シマレーザガスを励起するためのマイクロ波導入手段
と；該マイクロ導入手段によってマイクロ波を導入させ
るとともに、エキシマレーザの発振を停止する際、該光
選択手段によって選択する光を変更させる制御手段と、
を有することを特徴とする。

【００２５】本発明のレーザ発振装置は、レーザガスを
収納するためのレーザ管からなるレーザチャンバと、該
レーザチャンバを挟んで設けられた一対の反射鏡からな
る光共振器とを有するレーザ発振器において、本発明の
レーザチャンバ内のレーザガスを励起するためのマイク
ロ波の導入手段を設けるとともに、該マイクロ波を導入
する手段は、光共振器の光軸に沿って設けられ、該光軸
と直交する方向に関するビーム半径の大きさの該光軸方
向の変化に応じて、該マイクロ波を導入する手段と該共
振器の光軸との距離を該光軸方向に変化させたことを特
徴とする。本発明のエキシマレーザ発振装置は、Ｋｒ，
Ａｒ，Ｎｅから選ばれた１種以上の不活性ガスとＦ₂ガ
スとの混合ガスからなるレーザガスを収納するためのレ
ーザ管からなるレーザチャンバと、該レーザチャンバを
挟んで設けられた一対の反射鏡からなる光共振器とを有
するエキシマレーザ発振装置において、該レーザガスを
収容するためのレーザチャンバの内面を、２４８ｎｍ，
１９３ｎｍ，１５７ｎｍといった所望の波長の光に対す
る無反射面とするとともに、該内面の最表面をフッ化物
で構成し、該レーザチャンバ内のレーザガスを連続的に
励起するためのマイクロ波の導入手段を設け、さらに、
出力側の反射鏡の反射率を９０％以上としたことを特徴
とする。本発明のエキシマレーザ発振方法は、内面を、
２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７ｎｍといった所望の波
長の光に対する無反射面とするとともに、該内面の最表
面をフッ化物で構成したレーザ管からなるレーザチャン
バ内に、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅから選ばれた１種以上の不活
性ガスとＦ₂ガスとの混合ガスからなるレーザガスを連
続的に供給し、該レーザガスを収容するためのレーザチ
ャンバの内面を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７ｎｍ
といった所望の波長の光に対する無反射面とするととも
に、該内面の最表面をフッ化物で構成し、該レーザチャ
ンバ内にマイクロ波を導入することによりレーザガスを
連続的に励起し、出力側の反射鏡の反射率を９０％以上
である一対の反射鏡により共振させることにより連続発
光させることを特徴とする。

【００２６】

【作用及び実施の形態】以下に本発明の作用を発明をな
すに際して得た知見及び実施の形態とともに説明する。

【００２７】本発明においては、連続発光を行っている
ため、前述したミラーもしくはレンズのスキャンとパル
スとの相対的関係の制御が不要となり、光学系の制御が
極めて簡単になる。

【００２８】また、本発明者が解析したように、０．１
Ｗ／ｃｍ²の光であれば０．２ｓｅｃの露光で十分であ
り、１Ｗ／ｃｍ²の光であれば０．０２ｓｅｃとなるの
であるから、光学形における光の損失等を考えると、１
０Ｗ程度の出力で十分ということになり、レンズ材料や
その表面の寿命を長くすることが可能となる。

【００２９】さらに、次の諸々の作用が達成される。第
１に、ガラス等の光学材料に対するダメージが減少する
ことである。ＫｒＦあるいはＡｒＦ等の通常のエキシマ
レーザは１０〜２０ｎｓｅｃという短いパルス発光であ
るのに対し、パルスの繰り返し周波数は１０００Ｈｚ程
度に過ぎない。従って、このパルスのピークの光強度
は、光学系の効率という問題を抜きにしても同じ強度で
連続発光している時の１万倍以上ある。エキシマの領域
で起こる材料の損傷の主原因は２光子吸収にあることが
知られており、光のピーク強度の２乗に比例する現在の
エキシマレーザでの光損傷は連続発光の場合より少なく
見積もっても１０⁴倍厳しい。ガラス材の耐久がＡｒＦ
の領域で問題となっているのは以上の理由による。従っ
て、連続発光光源の実現はＡｒＦまで含めて紫外域での
材料問題を一気に解決する。

【００３０】第２に、狭帯域の光特有の減少のスペック
ルの発生を抑制することが容易なことである。パルス発
光の場合、ランダムな干渉縞であるスペックルを効果的
に消し去るためには、一つ一つのパルスでの発光タイミ
ングと公知のスペックル除去手段とを高精度に同期させ
る必要がある。これに対し、連続発振であれば特別な同
期手段を必要とせず簡単な、例えば、回転拡散板のよう
な公知の手段で容易にスペックルを除去することができ
る。このため光学系の構成を簡単にすることができ、コ
ストの削減にも効果的である。

【００３１】第３に、露光量制御が容易なことである。
パルス発光のような離散的な露光を行う場合、露光量を
制御する最小単位は１パルスの露光量の制御性にもよる
が、基本的には、パルスの数に依存している。総合で１
００パルスで露光するとした時の次の単位は９９パルス
または１０１パルスであり、制御精度は±１％となる。
もちろん、最後の１パルスの制御については種々の手段
が提案されているが、制御性あるいは制御のためにはこ
のような離散性による分解能がなく、より細かな露光量
制御が望ましい。線幅が細かくなるに従い、厳しい露光
量制御が要求されているなかで、連続発光光源が与える
効果は大である。

【００３２】ところで、前述したように、従来、エキシ
マレーザについては、エキシマ状態にあるエネルギー準
位が短い寿命なので、原子を励起準位にある程度の時間
留めておくことができず、連続的な励起が不可能である
と考えられており、立ち上がりの速いパルス励起を行わ
ざるを得なかった。

【００３３】本発明においては、レーザガスを収容する
ためのレーザチャンバの内面を、２４８ｎｍ，１９３ｎ
ｍ，１５７ｎｍといった所望の波長の光に対する無反射
面とする。

【００３４】レーザチャンバ内面を無反射面にする理由
は、自然放出した光が同内面で反射して励起されている
ガスにもどってきて、ＫｒＦ^*またはＡｒＦ^*を励起状態
から基底状態に遷移させることを防ぐためである。

【００３５】ここで、無反射とは、１００％透過あるい
は吸収の場合のみならず、ある程度の反射率を有してい
てもよい。反射率５０％以下が好ましく、２０％以下が
より好ましく、５％以下がさらに好ましい。具体的装置
により持続して一様なレーザ光が得られるように適宜選
択すればよい。

【００３６】さらに、レーザチャンバと反応してＦ₂が
減少するのを防ぐために、レーザチャンバの内面はフッ
化物で構成されている。特にＦ₂に対して安定している
ステンレスの表面にＦｅＦ₂の層が形成されたもの、ま
たは金属上にニッケルを鍍金しさらにその表面にＮｉＦ
₂の層が形成されたもの、またはアルミニューム合金上
にＡｌＦ₃とＭｇＦ₂の層が形成されたもののいずれかで
構成されている。

【００３７】なお、フッ化物としては、金属をフッ素ガ
スでフッ化処理して形成した略々化学量論を満足するフ
ッ化物が好ましい。

【００３８】また、本発明においては、出力側の反射鏡
の反射率を９０％以上とする。

【００３９】現在の共振器構成は片側１００％反射に対
し、出力側反射は１０％程度である。

【００４０】ところで、従来のＫｒＦ^*エキシマのレー
ザガス組成は、例えば次の通りである。 Ｋｒ／Ｎｅ／Ｆ₂＝０．数％：９８％：０．数％

【００４１】Ｆ₂の濃度は１％以下と少ない。これは、
Ｆ₂をあまり多くすると、電子がＦに吸引されて負のイ
オンとなり放電が安定しないためである。一方圧力は、
３〜４気圧となっている。かかる圧力としているのはＦ
₂濃度は少なくしたことを補いなるべく大量のＫｒＦ^*を
作るためである。

【００４２】連続発光の場合には１０Ｗ程度出力があれ
ばよいのである。許容される利得α ₂を推察する。

【００４３】・共振器内のレーザ光強度 飽和強度Ｉ_s程度の強度でレーザを動作させない限り、
上準位のエキシマはほとんど衝突によって消滅してしま
う。飽和強度は利得ｇが小信号利得ｇ₀の１／２になる
強度であり、ＫｒＦエキシマの場合次のように求められ
る（「エキシマレーザの開発と応用技術・例」（渡部俊
太郎 監著））。 Ｉ_s ＝ｈν／στ ＝１．３ＭＷ／ｃｍ² ｈ：プランク定数 ６．６３×１０^-34Ｊ・ｓ ν：振動数 ３×１０⁸／０．２４８×１０^-6
＝１．２×１０¹⁵ σ：誘導放出断面積 ２×１０^-16ｃｍ² τ：上準位寿命 ３ｎｓ （衝突による脱励起を含む） 上準位寿命τは、ガス圧が低いと衝突が起きにくくなる
ので、最大で放射寿命（自由空間での寿命）まで大きく
なる。この場合の寿命は６．７ｎｓであり、飽和強度Ｉ
_sは、 Ｉ_s ＝０．６ＭＷ／ｃｍ² となる。

【００４４】・レーザの取り出し効率 単位体積から毎秒取り出される光子数と生成されるエキ
シマの数の比である。レーザの取り出し効率η_exは以下
で求められる。 η_ex＝（Ｉ／Ｉ_s）（１−（１＋Ｉ／Ｉ_s）−α_n／ｇ₀） Ｉ ：レーザ光強度 Ｉ_s：飽和強度 α_n：不飽和吸収係数 ｇ₀：少信号利得 と表される。α_n＞０なので、 η_ex＜（Ｉ／Ｉ_s）／（１＋Ｉ／Ｉ_s） レーザ光強度ＩがＩ_s以下ではレーザ発振は効率が悪く
なる。例えば共振器内のレーザ光強度Ｉが５００Ｗ／ｃ
ｍ²の時、 η_ex＝１／２６００以下（レーザの取り出し効率ηexは
非常に小さい。） よって効率よくレーザ発振させるためには、飽和強度の
１．３ＭＷ／ｃｍ²程度が必要である。

【００４５】以下本発明の好ましい実施態様例を述べ
る。

【００４６】（レーザガス）本発明においてはレーザ媒
質であるレーザガスは、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅから選ばれた
１種以上の不活性ガスとＦ₂ガスとの混合ガスからな
る。

【００４７】これらのうち、使用したい波長により適宜
ガス種を組み合わせればよい。例えば、２４８ｎｍの波
長の場合にはＫｒ／Ｎｅ／Ｆ₂とし、１９３ｎｍの場合
にはＡｒ／Ｎｅ／Ｆ₂とし、１５７ｎｍの場合にはＮｅ
／Ｆ₂とすればよい。

【００４８】本発明においては、レーザチャンバ内にレ
ーザガスを連続的に供給することが好ましい。そのため
のより具体的なレーザガスの供給系例を図７に示す。

【００４９】図７において２１ａ，２１ｂはガス導入口
である。ガス導入口２１ａ，２１ｂはレーザチャンバ２
０の両端に設けたり、また、レーザチャンバ２０の略々
中央にはガス排出口２２を設けてある。なお、必要に応
じガス排出口には真空ポンプ等を設けておいてもよい。
レーザガスは両端のガス導入口２１ａ，２１ｂから両ガ
ス導入口２１ａ，２１ｂで等しい流量で供給し、略々中
央に設けたガス排出口２２から排出させる。その理由
は、出力端の光反射板の表面保護を兼ねるからである。
すなわち、光反射板の最表面は必ずフッ化膜の薄膜等で
被覆してあるからＦ₂，Ｆ^*に反応することはないからで
ある。また、ガス導入口２１ａ，２１ｂ、ガス排出口２
２の形状はマイクロ波電流が流れる方向にスリット状で
あることが望ましい。

【００５０】一方、図７において２５ａ，２５ｂ，２
６，２７ａ，２７ｂはバルブである。レーザガスの初期
導入時には、バルブ２５ａを２７ａを閉、バルブ２５
ｂ，２７ｂを開とし、レーザガス源からバルブ２５ａ，
２７ａ近傍までの配管内のパージを行う。配管内パージ
後、バルブ２５ｂ，２７ｂを閉、２６を開としてレーザ
ガスをレーザチャンバ２０内に導入し、一旦レーザチャ
ンバ２０内をパージ後そのままレーザガスの導入を行い
レーザ発振を行えばよい。もちろんパージ等が不要の場
合は上記バルブは設ける必要はない。なお、図１９にお
いて、２８は流量をコントロールするためのマスフロー
コントローラ（ＭＦＣ）あるいは圧力フローコントロー
ラ（ＰＦＣ）である。ＰＦＣが好ましい。２９はフィル
タである。

【００５１】本発明においては、安定した連続発振を得
る上においてレーザガス中におけるＦ₂濃度は０．１原
子％以上６原子％以下であり、１〜６原子％が好まし
い。４〜６％がより好ましい。

【００５２】また、レーザガスの圧力は、１０Ｔｏｒｒ
〜３ａｔｍが好ましい。５０Ｔｏｒｒ〜３ａｔｍがより
好ましい。すなわち、本発明においては、かかる低い圧
力においても安定した放電が得られ、ひいては、安定し
た連続発振、連続発光が得られるのである。従来技術に
おいては、レーザガスの圧力は３〜４気圧であった。そ
れは、従来技術においては、Ｆ₂濃度を高めるとＦ^-とな
り、電子がなくなってしまい放電が不安定となるため、
Ｆ₂濃度を１％以下（実際はそれよりさらに低い）と
し、これを補填すべく３〜４気圧とせざるを得なかった
のである。しかるに本発明においては、Ｆ₂濃度を高め
てもかかるマイクロ波による安定した放電が得られ従っ
て、圧力を高めて補填する必要がない。もちろん何らか
の理由により圧力を高める必要があれば高めてもよい。

【００５３】図２６は、反応式、ＫｒＦエキシマレーザ
のレーザ管内で生じる反応を示している。ここで注目す
べきはである。ＫｒＦ^*エキシマを生成するために
は、Ｆ^-及びＦ₂が必要であることがわかる。一方、よ
り光を放出したエキシマは、基底状態の希ガス原子（Ｋ
ｒ）とハロゲン（Ｆ）に戻り、ＫｒＦ^*エキシマ生成に
直接必要なＦ₂やＦ^-にはならない。

【００５４】しかもよりハロゲン原子（Ｆ）がハロゲ
ン分子（Ｆ₂）を生成する反応は非常に遅いのである。

【００５５】以上のことから、放電空間内で光を放出し
て基底状態に戻ったハロゲン原子をハロゲンイオン（Ｆ
^-）やハロゲン分子（Ｆ₂）で置換することが大切にな
る。

【００５６】（レーザ管）レーザ管４０（図８、図９）
は、レーザチャンバを構成する管であり、マイクロ波を
導入するための窓部４４を有している。レーザ管４０は
その窓部４４側において導波管４２と接続される。レー
ザ管４０の内部と導波管４２の内部とはシールされてお
り、シールは絶縁板４１をレーザ管４０の窓部４４に設
けることにより行われる。絶縁板４１については後述す
る。

【００５７】プラズマ励起部の終端の断面形状すなわち
レーザチャンバを構成するレーザ管４０の断面形状は、
図８に示すように、略半円筒状（あるは半楕円状）（図
８（ａ））、円筒状（図８（ｂ））、楕円状（図８
（ｃ））等とすることができる。

【００５８】さらに、より好ましい形状は、図９（ａ）
に示す楕円形状であり、この楕円の短径方向はマイクロ
波の導入方向となっている。従って、図９（ａ）に示す
断面形状の場合には、マイクロ波はレーザ管内のレーザ
媒質であるレーザガスに万遍なく導入される。また、単
位面積あたりより密度の高いレーザを得ることができ、
また外部に出力することができる。

【００５９】さらに、レーザ管４０の窓部４４は図９
（ｂ）に示すように、レーザ管４０側が広がるテーパを
設けてもよい。テーパは逆に付けてもよい。

【００６０】レーザ管４０と導波管４２との接続は、例
えば、図８あるいは図９に示すように、両者にフランジ
部を設けてシール締め付けを行えばよい。

【００６１】本発明においては、レーザ管４０の内部に
は、電極等の部品を内蔵する必要がない。すなわち、後
に電極等を内部に組み込む必要がない。従って、作製行
程によっては絶縁板４１をレーザ管４０に予めに取り付
けておいてもよい。絶縁板４１の取付は、例えば、焼嵌
めにより行えばよい。なお、図９（ｂ）に示す場合にお
いては絶縁板４１はレーザ管４０の内部側から嵌め込め
ばよい。

【００６２】なお、このレーザ管４０はレーザチャンバ
を構成するものであり、前述した通りその最表面は
Ｆ^*，ＫｒＦ^*，ＡｒＦ^*との反応を抑えるためフッ化物
で構成される。

【００６３】また、レーザ管４０の母体の材質を金属と
することにより、作製が容易となり、冷却効率がよくな
る。特に、温度変化により光共振器長が変化するのを防
止する為に熱膨張係数がほとんど零の金属を使用するこ
とが好ましい。加えて、その内表面にはマイクロ波の表
皮深さ（skin depth）より少なくとも厚くして、銅や銀
の様に電気伝導度の高い金属をメッキなどの手段により
設けることが望ましい。

【００６４】絶縁板４１の好適な実施態様としては、少
なくともプラズマに接する側の面（レーザ管４０側の
面）には多層膜（例えば、ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｃａ
Ｆ₂，ＭｇＦ₂，ＬａＦ₂膜）がコートされ、最表面には
フッ化物の薄膜（例えば、ＣａＦ₂，ＭｇＦ₂，Ｌａ
Ｆ₂，その他のフッ化物の薄膜）が形成されている例を
挙げられる。

【００６５】さらに、絶縁板４１は、その材料の要件と
して供給するマイクロ波に対して圧倒的に損失が少な
く、機械的に丈夫であり、水に溶けない等の条件を備え
ている。

【００６６】また、その厚さは、マイクロ波の波長（管
内波長）の半波長の整数倍又は略々整数倍の厚さになっ
ていればよい。

【００６７】（マイクロ波）本発明では、レーザガスの
励起手段としてマイクロ波を用いる。マイクロ波を用い
ることにより、レーザガスを連続的に励起し、連続発光
を達成する。

【００６８】マイクロ波の供給源としては例えば商品名
ジャイロトロンを用いればよい。

【００６９】マイクロ波の周波数、電力は、レーザガス
の成分ガスの分圧などにより適宜決定すればよい。一般
的にはマイクロ波の周波数は１ＧＨｚ〜５０ＧＨｚが好
ましく、５〜４０ＧＨｚがより好ましく、２０〜３５Ｇ
Ｈｚがさらに好ましい。また、マイクロ波の電力は数１
００Ｗ〜数ＭＷが好ましい。

【００７０】励起用のマイクロ波の周波数ωを、例え
ば、３５ＧＨｚとすると、プラズマ励起ガスの主体とな
るＮｅの電子との衝突断面積から決まる電子のＮｅ原子
との衝突周波数ω_cが励起マイクロ波周波数と等しくな
るガス圧力は１６０Ｔｏｒｒとなる。

【００７１】この状態の時、同一電力によるプラズマ励
起は最も効率よくなる。

【００７２】Ｋｒ／Ｎｅ／Ｆ₂（３％／９２％／５％）
のガス圧力を大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）にすると、衝突
周波数は励起マイクロ波の略々４．５倍となり、励起周
波数の一周期中に電子は４．５回Ｎｅ原子と衝突する。

【００７３】したがって、この状態は、Resistive Pla
smaの条件となっており、 δ＝（２／ωμ₀σ）^1/2 から決まる表皮深さがプラズマ励起が効率よく起こる深
さである。ωはマイクロ波の角周波数、μ₀は真空透磁
率、σはプラズマの導電率である。

【００７４】３５ＧＨｚのマイクロ波でガス圧１６０Ｔ
ｏｒｒ、電子密度１０¹⁴ｃｍ^-3とした場合、 ω＝２π×３５×１０⁹［ｓ^-1］ μ₀＝４π×１０^-7［Ｈ／ｍ］ σ＝１２．８［Ω^-1ｍ^-1］ となり、 δ＝７５０μｍ となる。

【００７５】例えば、３５ＧＨｚのマイクロ波を、高さ
５ｍｍ、幅１０ｃｍのオーバーサイズ導波管で誘導す
る。

【００７６】ＳｉＯ₂，ＣａＦ₂，ＭｇＦ₂等の絶縁板で
導波管部とプラズマ励起部を機密遮蔽する。絶縁板の厚
さは絶縁板の誘電率も考慮した管内波長λgの半分の長
さの略々整数倍にする。

【００７７】従って、１７．５ＧＨｚのマイクロ波では
８０Ｔｏｒｒのガス圧で衝突周波数と等しくなる。３５
ＧＨｚをプラズマ周波数とすると、その時の電子密度
は、５×１０¹³ｃｍ^-3となる。３５ＧＨｚで１００Ｗ〜
１ｋＷ程度の電力で、７０〜８０Ｔｏｒｒから大気圧
（１気圧）程度のガスプラズマをたてれば１０¹⁴ｃｍ^-3
台の濃度のＦ^*，ＫｒＦ^*，ＡｒＦ^*は確実に実現でき
る。

【００７８】また、表皮深さδ＝（２／ωμσ）^1/2、
σ＝ｎｅμ、μ＝ｅτ／mにおいて、実験値より ｆ＝
２．４５ＧＨｚにおける平均電子エネルギー２ｅＶ、電
子密度ｎ＝４×１０¹²、圧力Ｐ＝０．５Ｔｏｒｒ、スキ
ンデプスδ＝３ｍｍが得られている。この値を基に計算
すると、前式より、ｆ＝２．４５ＧＨｚにおいて、平均
電子エネルギー：４〜５ｅＶ、電子密度：ｎ＝１×１０
¹⁵、圧力：Ｐ＝７６０Ｔｏｒｒ、スキンデプス：δ＝１
ｍｍ、といった値が想定される。上下からプラズマを励
起することを考えると、スキンデプスδ＝２ｍｍとな
り、十分にエキシマレーザの基本モードが立ちうるゲイ
ン領域が確保されうることが分る。

【００７９】また、レーザ発振に十分と考えられる平均
電子エネルギーは、ＫｒＦエキシマレーザでは３〜５ｅ
Ｖ程と想定され、本発明に提示したマイクロ波の条件で
十分である。

【００８０】また、エキシマレーザを良好に発振させる
のに必要な投入電力密度は１００ｋＷ／ｃｍ³程であ
り、長さ３０ｃｍ程の共振器長を仮定すれば、例えばピ
ークパワー３ＭＷの市販のマグネトロンをマイクロ波源
に用いれば十分である。

【００８１】また表皮深さδ＝（２／ωμσ）^1/2は１
／f^1/2に比例することから、表皮深さを長くするには、
マイクロ波の周波数を低くすればよいが、一方で、マイ
クロ波の周波数を低くすると、導波管が太くなり、か
つ、ガスも流し難くなる傾向にある。よって、この観点
からは、マイクロ波の周波数はｆ＝２．４５ＧＨzが好
ましいことが分る。

【００８２】また、マイクロ波を供給するに際しては、
プラズマ励起部に接する導波管及び絶縁板の表面は２４
８ｎｍ等の波長に対して無反射板になっていることが好
ましい。

【００８３】一方、導波管と絶縁板との間隔は、図１０
あるいは図１１（ａ）に示すように、λg／２としても
よいし、図１１（ｂ）に示すようにλgとしてもよい。
あるいは３λg／２でもよい。

【００８４】なお、導波管内における放電を防止する上
からその中は真空とすることが好ましい。真空度として
は１０^-4Ｔｏｒｒ以下程度で放電は防止できる。

【００８５】なお、導波管４２における、レーザ管４０
との接続部近傍の内面は、レーザ管４０の内面と同様に
無反射面とすることが好ましい。導波管４２内面におけ
る反射光がレーザ管４０内に戻ることを防止するためで
ある。

【００８６】さらに、安定した放電を起こさせるために
図１２に示すように電磁石あるいは永久磁石により磁場
を与えることが好ましい。

【００８７】（マイクロ波の導入手段）また、マイクロ
波の導入手段の構造例を図１３〜図１８に示す。

【００８８】図１３に示す例では、マイクロ波の導入手
段を構成するる導波管１は、スロットＳを複数有するス
ロット導波管である。スロット導波管１は、レーザ管２
と軸方向に平行にその外周に接続されている。スロット
導波管１上部より数ＧＨｚ〜数１０ＧＨｚの電磁波が導
入され、この電磁波は、電界が紙面に垂直方向を向いた
ＴＥ１０モードとして導波管１内を伝搬する。

【００８９】スロット導波管１の図面上の下面には、図
１４に示すように細長いスロット１１が多数開いてお
り、電磁波は導波管１中を伝搬しながら、このスロット
Ｓより導波管１の外部へ放出される。

【００９０】スロットＳより放出された電磁波は、誘電
体板３を介してレーザ管２内に導入され、レーザ管２内
のレーザガスをイオン化してプラズマを発生させる。磁
場発生部１０は、レーザ管２に垂直方向の磁界を導入す
るための永久磁石、または電磁石である。ここで使用す
る永久磁石としては強力な磁力を有する鉄バナジューム
磁石又は、Ｎｂ・Ｆｅ・Ｂ磁石が適している。

【００９１】レーザ管２内に磁場を導入することによ
り、プラズマ中の電子をトラップして壁面での損失を減
らし、より高密度のプラズマを得ることができる。磁場
強度を適切に選べば、電子サイクロトロン共鳴により更
に高密度のプラズマが得られる。

【００９２】もちろん、磁場を印加しなくても十分高密
度のプラズマが得られる場合には、磁場発生部１０は必
要ない。

【００９３】レーザ管２には、例えばガス導入口８より
Ｋｒ，Ｎｅ，Ｆ₂ガスが導入／排出される。プラズマ発
生時にガスの入れ替えが必要がない場合には、レーザ管
２内にガスを封入しておけばよいため、ガス導入口８は
必要ない。プラズマ中では、ＫｒＦ等の寿命が１０ｎｓ
ｅｃ程度のラジカルが連続的に発生し、これがＫｒとＦ
に解離する際に光を放出する。この光は出力側反射鏡５
と入力側反射鏡６で形成される光共振器内を往復しなが
ら誘導放出を促し、また誘導放出により増幅される。出
力側反射鏡５の反射率は９０％以上であり、この出力側
鏡を透過した光は、外部にレーザ光として放出される。

【００９４】図１３に示す例では、レーザ管本体の材質
はアルミニウム合金を用いることができるが、効率を上
げるためにレーザ本体内面及び誘電体３の内面には誘電
体多層膜が形成されており、発振器長における反射率は
無反射になっている。

【００９５】レーザ管２や、導波管１を冷却するため
に、冷却水導入口９を有する冷媒容器７とこれらの間に
は、冷却水、大気、Ｎ₂ガス等の冷媒が流せる構造にな
っている。また、スロット導波管１は、導波管１内で放
電が起こることを防止するために、真空にできる構造に
なっている。

【００９６】図１４は、スロット導波管１を下部から見
た図である。

【００９７】図１４（ａ）は、導波管１の軸に対して垂
直方向を向いたスロットＳが、導波管１内電磁波の波長
と等しい間隔で並んだものである。各スロットからは、
位相が揃った導波管軸方向に偏波した直線偏波の電磁波
が放出される。

【００９８】図１４（ｂ）は、導波管軸に対して４５度
傾いたスロットが、導波管内電磁波の波長と等しい間隔
で並んだものである。各スロットからは、位相が揃った
導波管軸方向に対して４５度傾いた方向に偏波した直線
偏波の電磁波が放出される。

【００９９】図１１（ｃ）は、導波管軸に対して４５度
傾き、直交した２本のスロットのペアが、導波管内電磁
波の波長と等しい間隔で並んだものである。各スロット
からは、位相が揃った円偏波の電磁波が放出される。

【０１００】これらのスロットの長さは、各スロットか
ら放出される電磁波の強度がほぼ等しくなるように、導
波管内の電磁波強度分布に応じた決められる。また、ス
ロットの角度、スロット間の間隔は上記以外であっても
よい。

【０１０１】図１５の構造では、テーパー導波管１１上
部より数ＧＨｚ〜数１０ＧＨｚの電磁波が導入され、こ
の電磁波はテーパー部で広げられた後、誘電体板３を通
してレーザ管２内に導入される。図１５に示す例では、
テーパー導波管１１の電磁波導入部付近では電界が紙面
に水平方向を向いたＴＥ１０モードとして伝搬するが、
電界が紙面に垂直方向を向いていてもよい。その他は図
１３に示すものと同様である。

【０１０２】図１６と図１７はマイクロ波を表面波とし
て導入した例であり、図１６に示す構造では、円筒形の
誘電管を用いるギャップ付き導波管１２の上部から数Ｇ
Ｈｚ〜数１０ＧＨｚの電磁波が導入され、この電磁波は
電界が紙面に水平方向を向いたＴＥ１０モードとして管
内を伝搬する。ギャップ付き導波管１２のギャップ部か
ら、誘電管１４の管軸方向の電界が印加される。こうし
て導入されたマイクロ波は誘電管１４内では、ギャップ
部から左右の管軸方向に伝播する表面波となる。この表
面波電界によりプラズマ中の電子が加速されて高密度の
プラズマが維持される。

【０１０３】レーザ管の中央部からなだらかに減衰する
モードの揃った表面波が伝播するため、局所的なマイク
ロ波電界の強弱が出来ない。従って、プラズマ表面で均
一なプラズマ励起が行われるため、効率よく高密度プラ
ズマが発生できる。また、マイクロ波電界をギャップ部
のみに印加すればよいので、マイクロ波回路が非常に簡
単である。このプラズマ発生方法では、数ｍｍ以下と細
く、長い高密度プラズマを効率よく発生できるため、細
いレーザを発振させるには最適といえる。誘電管１４
は、図１３に示す例では、ＣａＦ₂である。可動短絡板
１３は、短絡の位置調整することにより、電磁波発生部
への反射を抑えるために設けられたものであるが、特に
可動である必要はない。また、電磁波の周波数が高く導
波管の寸法が十分に小さい場合は、導波管のギャップ部
は特に必要ない。磁場発生部１０は永久磁石または電磁
石であり、誘電管１４の管軸方向の磁場を発生させる。
その他は図１３に示す構成と同様である。

【０１０４】図１７は誘導板１４ａを用いた例であり、
円筒形の誘電管を用いる場合と原理的には同じ。幅が広
く厚さが薄いプラズマを発生するのに適している。プラ
ズマの下部分はプラズマ生成とは無関係なので、レーザ
管軸と垂直方向の高速なガス流を作りやすい。

【０１０５】図１９に示す構造は、同軸変換導波管１６
上部から数ＧＨｚ〜数１０ＧＨｚの電磁波が導入され、
この電磁波は電界が紙面に水平方向を向いたＴＥ１０モ
ードとして管内を伝搬する。この電磁波は、シールド板
１５と誘電管１４内プラズマとの間を伝搬する左右方向
の電磁波にモードを変えて伝搬する。プラズマ表面に流
れる高周波電流により、高密度プラズマが生成される。
その他は図１３ないし図１７に示す構成と同様である。

【０１０６】図１８に示す構造は、同軸変換導波管１６
上部から数ＧＨｚ〜数１０ＧＨｚの電磁波が導入され、
この電磁波は電界が紙面に水平方向を向いたＴＥモード
として管内を伝搬する。この電磁波は、シールド板１５
と誘電管１４内プラズマとの間を伝搬する右方向の電磁
波にモードを変えて伝搬する。その他は図１８に示す構
造と同様である。

【０１０７】（マイクロ波の導入手段の形状など）安定
型の共振器においては、ある固定モードが形成され、そ
のなかで最もビーム径が小さいモードはガウス分布を有
するＴＥＭ００モード（基本モード）となる。共振器を
構成するためには、少なくとも基本モードを損失無く伝
搬させるだけの空間が必要となる。基本モードのビーム
径は、レーザ光の波長、共振器の長さ、共振器のミラー
の曲率半径で規定され、図２９（ａ）に示すように、
Ｌ：共振器長、Ｒ：ミラー曲率半径として、ｇパラメー
タ：ｇ＝１−Ｌ／Ｒを用いて表すことができる。

【０１０８】図２９（ｂ）は、共振器長Ｌ＝２００ｍｍ
を仮定し、対称安定型共振器の基本モードの共振器ミラ
ー上（共振器端部）における１／ｅ²ビーム半径を計算
したものである。横軸はｇパラメータを示している。

【０１０９】図２９に示すようにビーム半径は光軸方向
で変化している。従って、安定型共振器を用いる際に
は、ゲインの高い領域、すなわち、レーザチャンバのマ
イクロ波導入部直下のプラズマ密度の濃い領域が光路内
に含まれないという問題が生じる。

【０１１０】しかるに、マイクロ波を導入する手段のレ
ーザチャンバ側の形状をビーム径に沿った形状とするこ
とによりゲインの高い領域すなわちレーザチャンバのマ
イクロ波導入部直下のプラズマ密度の濃い領域を光路内
に含ませることが可能となる。

【０１１１】図３０（ａ）にその例を示す。図３０
（ａ）において、マイクロ波を導入するための手段は、
導入部３００とスロット（図３０では不図示）を有する
スロット板３０３とから構成される導波管と、誘電板３
０２とから構成されている。そして、光軸３５０と直交
する方向に関するビーム半径の大きさの光軸３５０方向
の変化に応じて、誘電板３０２と共振器の光軸３５０と
の距離を光軸３５０の方向に変化させている。すなわ
ち、誘電板３０２とビーム外周との距離を一定としてい
る。なお、３０４は、マイクロ波の導入を容易にし、導
波管を小さくすることを可能たらしめるために導波管内
に充填されている例えばＡｌＮからなる粉末剤である。

【０１１２】ところで、誘電板３０２のレーザチャンバ
３０５側の形状を平面ではなく図３０（ａ）に示すよう
に曲面とした場合、レーザガスの流れに乱れ（乱流）が
生じ、その結果回折損の発生をもたらす。そこで、図３
０（ｂ）に示すように、レーザガスの導入口に整流板
（レーザガスを層流にするための手段）３０６を設ける
ことが好ましい。これによりレーザガスの流れを均一な
層流にすることができる。

【０１１３】この整流板３０６は発生したプラズマをれ
レーザチャンバ３０５内に閉じこめる作用をも有してい
る。なお、かかる作用の点からは下流側にも整流板を設
けてもよい。

【０１１４】整流板３０６としては、そのコンダクタン
スがレーザチャンバ内におけるコンダクタンスより小さ
いものを用いれば容易に層流が実現できる。

【０１１５】また、整流板として、シャワーヘッドのよ
うに蜂の巣状に穴のあいたものや、スリットが多数切っ
てあるものなどが好ましい。

【０１１６】スリットは、レーザチャンバの中心付近の
開口率を周辺よりも大きくすればガスを均一にかつ高速
に流すことができるため好ましい。

【０１１７】整流板３０６の少なくとも表面は、ＡｌＦ
₃やＭｇＦ₂などのフッ化物から構成しておく。

【０１１８】図３０では、マイクロ波の導入手段を一つ
設ける場合を示しているが、図３１に示すように、マイ
クロ波の導入手段を光軸３５０に関して対称にに２個設
けてもよい。２個を対称に設けた場合には１個の場合に
比べ２倍を超えるゲインが得られる。

【０１１９】なお、マイクロ波の導入手段のレーザチャ
ンバ側の形状をビーム外周形状に沿わせる技術は、連続
発光エキシマレーザ発振装置において特に有効であるが
それ以外のマイクロ波を導入してプラズマを発生させる
レーザ発振装置に適用してもよい。

【０１２０】一方、マイクロ波の導入手段を図３０、図
３１に示すように、導入部３００とスロット板３０３と
から構成される導波管と、誘電板３０２とから構成する
と、誘電板３０２の加工・取付が複雑となる。また、加
工・取付の観点から誘電板３０２をある程度以上の厚み
を持たせる必要がある。

【０１２１】しかるに、図３２（ａ）に示すように、誘
電体４１０の厚みが厚い場合には、マイクロ波はレーザ
チャンバ４３０で広がりをもってしまう。従って、濃い
プラズマを得るためには大きな電力を必要としてしま
う。図３２（ｂ）は誘電体４１０は図３２（ａ）に比べ
薄い場合を示しており、広がりは図３２（ａ）の場合に
比べて狭い。

【０１２２】そこで、本発明においては、図３３に示す
ように、誘電体板を介在させず、誘電材５１０をスロッ
ト導波管５００のスロット５３０に埋め込む構成とする
ことが好ましい。このように誘電板を用いない場合に
は、図３２（ｃ）に示すように極めて幅の狭いマイクロ
波が導入される。その結果同じマイクロ波電力を入力し
たときにはより高密度のプラズマを励起でき、レーザの
ゲインを大きくできる。

【０１２３】図３５に本発明の別の実施形態によるエキ
シマレーザ発振装置を示す。スロット５３０に埋め込む
誘電材の形状は図３２（ｃ）に示した形状に限定される
ものではなく、図３５（ｃ）に示した楔形の誘電材６０
４等、極めて幅の狭いマイクロ波が導入できるという、
同様の効果の得られる構造であれば任意の形状で良い。

【０１２４】また、同様の効果、すなわち極めて幅の狭
いマイクロ波を導入するために、図３２（ｃ）において
は複数であった誘電材を一体化してスロット導波管の内
側に配置しても良い。すなわち、図３５（ｃ）に示した
複数のスロット５３０を有するスロット導波管６０８
の、各々のスロットを埋め込むための複数の誘電材６０
４をつなぎ合わせることにより一体化された一つの誘電
材を用意し、これをスロット導波管６０８の内側に、複
数のスロット５３０を同時に埋め込む形で配置してもよ
い。この場合、前記一体化された一つの誘電材の形状
は、一枚の誘電材の板の表面に、各々のスロットを埋め
込むための複数の誘電材が凹凸形状を有して付加された
形となる。ここで、一体化された一つの誘電材は、一つ
の誘電材表面に凹凸形状を研削等により加工してもよい
し、一枚の誘電材の板の表面に各々の誘電材６０４を接
着してもよい。

【０１２５】また、前記、一体化された一つの誘電材
と、図３５（ｂ）に示した、マイクロ波を導波するため
の方形導波管６０２の内側に配置された誘電材６０３
を、さらに一体化して一つの誘電材で構成してもよい。

【０１２６】また、図３５（ａ）及び（ｃ）に示した様
に、スロット導波管の内側に配置する誘電材６０３と、
各スロットを塞ぐための誘電材６０４を別の誘電材で構
成しても良い。このとき、図３５（ｂ）に示した様にレ
ーザチャンバー側、すなわち、フッ素ガスに接する側に
位置する各スロットを塞ぐための誘電材６０４をフッ素
耐性の高いＣａＦ₂等の物質で構成し、フッ素ガスに直
接に接することのないスロット導波管の内側に配置する
一体化した誘電材６０３をＣａＦ₂等に比べフッ素耐性
は低いが、より安価で加工の簡便なアルミナ等の物質で
構成するのが好ましい。また、導波管を封止する誘電材
はＣａＦ₂やアルミナなどの他に、マイクロ波の吸収が
少なく熱伝導率の良いアルミナイトライドでも良い。図
中６０２はマイクロ波を導波する方形導波管、６０１は
Ｏリングである。

【０１２７】また、図３５（ｂ）の構成の特徴は、電極
部分（マイクロ波をレーザチャンバに導入する部分）６
０８、ガス導入方向にテーパ角６０７がついている点で
ある。このように電極部分６０８にテーパ角６０７を付
けることにより、ガス流調整板で調整された後のガスフ
ローが容易になる、予備電離装置６０６からの紫外光が
スロット５０３近傍に到達しやすくなる等の効果があ
る。ここでテーパ角６０７は、ガスフローの容易さや予
備電離のための紫外光の到達のしやすさ等の観点から５
゜〜６０°程の角度が好ましい。

【０１２８】また、本発明においては、図３１に示した
実施例において説明したように、ゲインを２倍にする等
の目的から、２つのマイクロ波の導入手段を用意したの
ち、光軸３５０に対して対称に上下２つ配置する構成を
取っている。従って、前記、図３１に示した実施例と同
様に、上下２つのマイクロ波の導入手段の結合部分（不
図示）に間隔調整機構を別途加えるだけで、２つのマイ
クロ波の導入手段の間隔を簡便に調整することが可能と
なる。すなわち、各々のマイクロ波の導入手段に取り付
けられた電極部分６０８の間隔を簡便に調整することが
可能となる。

【０１２９】このように、上下２つの電極間距離を可変
とすることが可能な構成であるため、構成の大幅な変更
なしに、最適なアンテナ間隔にすることが可能となる。
すなわち、電極間距離により、プラズマのたち方が異な
るため、レーザ光の特性を評価しながら、構成の大幅な
変更なしに、所望の間隔に設定することが可能となると
いう特徴を有する。

【０１３０】スロット形状としては、図３４に示すよう
に、長辺が光軸方向に延びる長方形状が好ましい。この
ときスロット形状は、レーザ励起を意図したマイクロ波
の集中の観点からλg／４×１ｍｍ程が好ましい。

【０１３１】長方形は、一つの連続的な長方形（図３４
（ｂ））でもよいが、間欠的に配置することが好まし
い。

【０１３２】このように、長方形の長辺を光軸方向に平
行にした場合には狭いプラズマを励起でき、結果とし
て、同じマイクロ波電力を入力したときより高密度のプ
ラズマを励起でき、レーザのゲインを大きくできる。

【０１３３】（レーザガスの導入形態）図２４は本発明
の別の実施形態によるエキシマレーザ発振装置を示して
いる。マイクロ波の導入の方法及び構成は、図１３に示
したエキシマレーザ発振装と同じであり、矩形導波管１
を介して、不図示のマイクロ波電源であるジャイロトロ
ンからのマイクロ波をスロット板３を介してレーザ管２
内に導入する。

【０１３４】一方、図１３を参照して説明した装置で
は、レーザガスをレーザ管の長手方向端部から導入し長
手方向の他方の端部から排出可能な構成を採用してい
た。これに対して本実施形態によるエキシマレーザ発振
装置では、レーザ管２の長手方向に沿って長穴を設けレ
ーザガスの排出口２２としている。これにより、導入口
２１より導入されたレーザガスはレーザ管内の放電空間
を経てその両側にある排出口２２より排出される。

【０１３５】安定的に連続発光のエキシマレーザ光を得
る為には、１つにビームを細くすればよい。例えば、レ
ーザ光強度は１．３ＭＷ／ｃｍ²で１ｋＷを得るには、
直径１ｍｍほどの領域においてプラズマが得られればよ
いことがわかっている。上述した図２４の装置では、こ
のように狭い領域にプラズマを集中して発生させること
が出来るので、細いビームの連続発光のエキシマレーザ
光が得られる。

【０１３６】この時の反射鏡６の反射率は１００％、出
力側反射鏡の反射率は９９％とするとよい。

【０１３７】又、連続発光のエキシマレーザ光を安定的
に得るためには、放電空間にフッ素分子（Ｆ₂）とフッ
素イオン（Ｆ^-）が存在し、エキシマ（ＫｒＦ^*）を十分
に形成し得る状態にしなければならない。その為には、
新鮮なフッ素ガス（Ｆ₂）を放電空間に高速で多量に導
入し、レーザ光放出により基底状態に戻ったフッ素原子
（Ｆ）を放電空間より排出することが望ましい。

【０１３８】本実施の形態では、上述したレーザガスの
循環置換を高速で行う為に、レーザ管の長手方向（放電
空間の長手方向）と交差する方向から新しいレーザガス
を導入し、又排出するようにレーザガスの導入口と排出
口を設けている。

【０１３９】又、こうしたガスの高速循環は放電空間に
あるガス及びプラズマを高速で置換するので、レーザ管
を冷却する効果もある。

【０１４０】図２７は更にレーザガスの高速循環を可能
にする形態を示したものであり、ガス導入口２３及びガ
ス排出口２４に比べ放電空間ではガスの流れるところが
狭くなっており、その結果放電空間において高速のガス
循環・置換が行われる。

【０１４１】又、プラズマを狭い領域に閉じこめる為の
磁石１０については、図２４のようにレーザ管の長手方
向を横切る磁力線が生じるように配置する構成に限ら
ず、レーザ管の長手方向に沿って磁力線が生じるように
配置することもできる。

【０１４２】図２５は本発明の別の実施形態によるエキ
シマレーザ発振装置を示している。

【０１４３】マイクロ波の導入の方法及び構成は、図１
６に示したエキシマレーザ発振装置と同じであり、矩形
導波管１２を介して不図示のマイクロ波電源であるジャ
イロトロンからのマイクロ波をギャップを介してレーザ
管１４内に導入される。マイクロ波はレーザ管の壁を伝
搬して長手方向に伝わり、レーザ管１４内ので放電を生
じレーザガスのプラズマを生じる。

【０１４４】図２４の装置が図１６の装置と異なる点は
レーザガスの導入方法である。

【０１４５】図１６の装置がレーザガスをレーザ管の長
手方向端部から導入し、長手方向に沿ったガスの流れを
形成したのに対し、図２５の装置は、レーザ管の側壁に
長穴をその長手方向がレーザ管の長手方向と平行になる
ように２つ設けて、一方からレーザガスを導入し、他方
からレーザガスを排出するように構成されている。

【０１４６】これによりレーザガスはレーザ管内をその
長手方向を横切るように流れる。このように本実施の形
態においても放電空間にあるガス及び／又はプラズマを
高速で置換するので放電空間においてエキシマを安定的
に生成することが出来る。又、レーザ管を冷却する効果
もある。

【０１４７】こうしたガスの導入及び排出の方法は、図
７〜２２を参照して説明した全ての装置に適用できる。

【０１４８】レーザガスの導入に際しては、導入口にお
ける圧力を出口における圧力の１．２〜１．８倍とする
ことが好ましく、１．２〜１．５倍とすることがより好
ましい。

【０１４９】１．２倍以上とすると、レーザチャンバを
抜けるレーザガスが体積膨張を起こしプラズマ励起部を
冷却する。一方、１．８倍を超えると、圧力差が大きく
なりすぎレーザチャンバ内における圧力分布の偏りが大
きくなってしまう。

【０１５０】また、ガスフロー中にガスのリザーバーを
組み込むことにより、レーザ発振に係ったフッ素ラジカ
ルが排気された後、ガスフローを一巡して再びマイクロ
波励起用のスロット位置に戻るまでの間にＦ₂に戻るだ
けの時間を得ることができる。これにより、スロット位
置には絶えずＦ₂が供給されるため、Ｆ₂の枯渇によるレ
ーザ発振の停止はなくなる。よって、繰り返し周波数の
高いレーザ発振が可能となる。

【０１５１】（冷却）１００Ｗ〜１ｋＷ程度のマイクロ
波を入射した１０Ｗ程度のレーザ光を得るのであるか
ら、相当の発熱が起こる。熱膨張してしまうと波長が変
わるから精密な冷却が必要である。この部分に熱膨張の
ない金属を使って内面に銅めっき、銀めっきをするのが
よい。

【０１５２】プラズマ励起部を金属にするのは冷却効率
を高めるためである。水冷は、冷却水温度・冷却水流量
・冷却水圧力を制御しながら行う、例えば、図２０に示
す。冷却装置により冷却を行うことが好ましく、冷却水
から気体を脱気し、圧送圧力を１ｋｇ／ｃｍ²程度にす
ると冷却水圧送に伴う振動が発生せず好ましい。

【０１５３】（共振器）レーザ管の光軸上に一対の反射
鏡を配置することにより、誘導放出によりレーザ光を取
り出すことができる。

【０１５４】後述するようにビームの径を細くして光強
度を保つことにより連続発光のエキシマレーザ光を得る
場合には、一方の反射鏡の反射率を１００％、レーザ光
を取り出す出力側の反射鏡の反射率を９９．０％とする
ことが好適である。

【０１５５】又、共振器内での損失を極端に小さくする
ことにより光強度を保つ場合には、一方の反射鏡の反射
率を１００％、出力側の反射鏡の反射率を９９．５％以
上より好ましくは９９．９％以上とする事が好ましいも
のである。

【０１５６】図２８にプリズムを利用して両端の反射率
が１００％となる共振器を構成を示した。全反射のプリ
ズム２０２、２０３への入射角はブリュースター角とな
っており、入射時の光量損失は生じない。また全反射プ
リズム２０２、２０３内部での反射は全反射を利用して
おり、反射時の光量損失も生じない。したがって、共振
器両端での反射率は１００％となる。出力光は、レーザ
チューブ２０１と全反射プリズム２０２の間に設置され
た出力光取出し板２０４における入射角を調整する事に
より反射率０％から数％まで設定できる。

【０１５７】（露光装置）図１はエキシマレーザ発振装
置を用いた露光装置を示す。

【０１５８】発振装置Ａ１から出射した光はミラー及び
レンズＡ２を介して走査光学系に導かれる。

【０１５９】走査光学系は走査レンズＡ４と、角度を変
化し得る走査ミラーＡ３とを有している。走査光学系か
ら出射された光はコンデンサレンズＡ５を介してマスク
パターンを有するレチクルＡ６に照射される。以上が露
光装置の照明光学系の構成である。

【０１６０】レチクルＡ６により所定のマスクパターン
に応じた明暗分布をもつ光は対物レンズ７を有する結像
光学系によりステージ上に載置されたウエハＡ８上に結
像されマスクパターンに応じた潜像がウエハＡ８表面の
感光性レジストに形成される。

【０１６１】以上のとおり、図１に示す露光装置はエキ
シマレーザ発振装置Ａ１、照明光学系、結像光学系、ウ
エハＡ８を保持するためのステージＡ９とを有してい
る。

【０１６２】なお、この装置においては、発振装置Ａ１
と走査光学系との間に不図示の狭帯化モジュールが設け
られている。また、発振装置Ａ１自体がパルス発振タイ
プとなっている。

【０１６３】（露光装置の出力方法例）連続発振エキシ
マレ一ザの出力光を利用をｏｎ／ｏｆｆするに下記のよ
うな方法が考えられる。 （１）エキシマレーザ装置の外部に遮断手段を設ける。 （２）連続励起手段をｏｎ／ｏｆｆする。

【０１６４】しかしながら、（１）の方法では、エキシ
マレーザがＤｅｅｐＵＶ光であり、その出力が他のレー
ザに比べ高いことから、遮断手段への損傷が大きく遮断
手段の寿命が短い。応答性の高いＡＯ素子（音響光学素
子）を用いた遮断手段の寿命はとくに短い。また、出力
光を遮断してもレーザ内部では発振が続いているので、
レーザ内部の光学系が無用に損傷し、寿命が短かくな
る。

【０１６５】また、（２）の方法では、安定した励起状
態を形成するにはある程度の時間が必要であるので、連
続励起手段をｏｎしても、すぐには所望の連統発振光が
得られない。

【０１６６】本発明を図に示した実施例に基づいて詳細
に説明する。

【０１６７】図２２は本発明が連続発振エキシマレーザ
の概略図である。１０１は、Ｋｒ，Ｎｅ，Ｆ₂ガスが封
入されたレーザチャンバ、１０２は、レーザからの光を
出力するアウトプットミラー、１０３はマイクロ波をレ
ーザチャンバに導入する誘電体、１０４はマイクロ波を
導波するスロット導波管、１０５は、マイクロ波を供給
するマイクロ波発振源である。１０６は、発振する波長
を選択する波長選択ユニットで、一対のプリズムで構成
された光束径を拡大する拡大プリズム１０６−１と、任
意の波長を抽出する回折格子１０６−２で構成されてい
る。１０７は、一対のレンズで構成されビーム整形光学
系１０８のレーザ側レンズの焦点位置に設けられた空間
フィルターであって、レーザからの出力光の広がり角を
制御する。１０９はシャッター、１１０は、波長選択ユ
ニット１０６、マイクロ波発振源１０５、シャッター１
０９を制御する制御系である。

【０１６８】ここで、アウトプットミラー１０２と回折
格子１０６−２で、エキシマレーザの共振器を構成して
いる。

【０１６９】（動作の説明）マイクロ波発振源１０５か
らのマイクロ波は、スロット導波管１０４によって導波
され、誘電体３を介してレーザチャンバ１０１内のエキ
シマレーザガスを連続励起する。励起されたエキシマレ
ーザガスからの光は、拡大プリズム１０６−１を介し
て、回折格子１０６−２に入射する。回折格子から所定
の波長領域の光のみが、再び拡大プリズム１０６−１を
介してレーザチャンバ１０１に戻り、励起されたエキシ
マレーザガスで誘導励起発光し、その光がアウトプット
ミラー１０２と回折格子１０６−２で構成される光共振
器内を往復しながら順次誘導放出することにより、回折
格子により選択された所定の波長領域の光のみが増幅す
る。そして、増幅された光の一部がアウトプットミラー
１０２を介して出力される。

【０１７０】次に連続発振エキシマレーザの出力光の利
用をｏｎ／ｏｆｆする為の動作について説明する。

【０１７１】連続発振エキシマレーザの出力光を遮断す
る場合、制御系１１０は、マイクロ波の供給を連続して
行いながら、シャッター１０９を作動させてエキシマレ
ーザガスからの光がアウトプットミラー１０２に行くの
を遮断するようにシャッターを閉める。すると光共振器
内で発振していた光が発振できなくなり、急激に、連続
発振エキシマレーザからの出力光が遮断できる。

【０１７２】また、連続発振エキシマレーザの出力光を
再度利用をする場合、制御系１１０は、マイクロ波の供
給を連続して行いながら、シャッター９を作動させてエ
キシマレーザガスからの光がアウトプットミラー１０２
に行くようにシャッターを開く。エキシマレーザガスで
自然発光している光が即座に安定して光共振器内で発振
し、連続発振エキシマレーザから安定した出力光が応答
性良く得られる。

【０１７３】次に連続発振エキシマレーザの出力光の利
用をｏｎ／ｏｆｆする為のもう一つの動作について説明
する。

【０１７４】連続発振エキシマレーザの出力光を遮断す
る場合、制御系１１０は、マイクロ波の供給を連続して
行いながら、回折格子１０６−２を回動させる。すると
回折格子により選択された所定の波長領域の光が変更さ
れ、変更された波長領域の光のみが、再び拡大プリズム
１０６−１を介してレーザチャンバ１０１に戻る。この
時、変更された波長領域は、エキシマレーザガスで決ま
る発振可能領域の波長とことなるようにしてあるため、
励起されたエキシマレーザガスで誘導励起発光せず、よ
って光が発振できなくなり、急激に、連続発振エキシマ
レーザからの出力光が遮断できる。その現象を図２４を
用いて説明する。

【０１７５】通常、エキシマレーザはそのガスによって
波長に対する利得が決まっている。その関係が図２３の
利得曲線ＧＣである。このとき、利得がある波長領域
（λ−δλ〜λ＋δλ）の光（Ｇ）が励起されたエキシ
マレーザガスに入射されると、誘導励起発光し、エキシ
マレーザは発振する。一方、利得がある波長領域（λ−
δλ〜λ＋δλ）と異なる領域（ＮＧ）の光が励起され
たエキシマレーザガスに入射されると、誘導励起発光せ
ず、エキシマレーザは発振しない。本実施例では、その
現象を利用して、連続発振エキシマレーザの出力光を遮
断する場合、回折格子１０６−２によって、レーザチャ
ンバに戻す光として、利得がある波長領域（λ−δλ〜
λ＋δλ）と異なる領域の光を選択している。

【０１７６】このとき、発振はしていないが自然発光分
の光が出力されるが、その光は、指向性がないため、空
間フィルター１０７によってほとんど遮断される。

【０１７７】また、連続発振エキシマレーザの出力光を
再度利用をする場合、制御系１１０は、マイクロ波の供
給を連続して行いながら、回折格子１０６−２を回動さ
せて、回折格子により発振可能領域の波長が選択され、
その光のみが、再び拡大プリズム１０６−１を介してレ
ーザチャンバ１０１に戻る。すると、即座に励起された
エキシマーレーザガスで誘導励起発光し、光共振器内で
発振し、連続発振エキシマレーザから安定した出力光が
応答性良く得られる。

【０１７８】

【実施例】図２０に本実施例で使用した連続発光エキシ
マレーザ発振装置を示す。

【０１７９】本例では、光共振器として円筒状のものを
用いた。

【０１８０】その内面には、無反射膜を形成した。な
お、最表面はフッ化物により形成した。

【０１８１】その外周には、ジャケット状の冷却装置を
設けた。その最表面は断熱材で覆い、流入冷却水の温度
を雰囲気温度より低くかつ流出冷却水の温度に略一致さ
せるように制御するための手段を設けた。これにより光
共振器の温度変動を非常に小さくすることができた。

【０１８２】導波管としては、図１７に示したもの（高
さ５ｍｍ、幅１０ｃｍのオーバーサイズ導波管）を用い
ており、その内部は１０^-4Ｔｏｒｒレベルの真空にし
た。

【０１８３】一方、本例でも磁石により磁界を形成し安
定したプラズマ励起を図った。

【０１８４】絶縁板４４は、共振器側は、ＣａＦ₂，Ｍ
ｇＦ₂からなる多層コートの無反射膜を形成した。最表
面はフッ化物よりなる膜を形成した。

【０１８５】マイクロ波は、商品名ジャイロトロンを用
い、その供給周波数は３５ＧＨｚとし、ガス組成は、Ｋ
ｒ／Ｎｅ／Ｆ₂（３％：９２％： ５％）とした。

【０１８６】圧力は大気圧とした。従って、ω_c＝４．
５ωとなり、励起周波数の一周期中に電子は４．５回衝
突する。 ω_c：光電子の衝突角周波数

【０１８７】本例では、さらに、図２０に示すように、
レーザチャンバ２０の両端側にガス導入口２１ａと２１
ｂとを設け、さらにその中央部にガス排出口２２を設け
た。これにより供給するレーザガスを中央に向かって流
す構成とした。その理由は、前述した通り、出力端光反
射板の表面保護を兼ねるためである。すなわち、光反射
板の最表面は必ずフッ化膜の薄膜等で被覆してあるから
Ｆ₂，Ｆ^*に反応することをなからしめるためである。

【０１８８】光反射板の反射率は９９％以上とした。

【０１８９】本例では、マイクロ波電界とほぼ垂直の方
向に直流磁場がかかるように、磁石５１を配置してあ
り、放電開始及び放電維持は極めて安定に行える。

【０１９０】光発振器は、内径が数ｍｍ〜数ｃｍの金属
円筒からなる。金属円筒の内表面は無反射多層膜を被覆
した。その最表面にはフッ化物膜を形成した。

【０１９１】光反射板３１とレーザチャンバを構成する
レーザ管（本例では金属円筒３１）とのシール接合は、
図２１に示すように行った。

【０１９２】すなわち、光反射板３１と金属円筒３２の
フランジ３２ａとの間にテフロン板リング３３ａを介在
せしめるとともに、光反射３１の外側はテフロン板リン
グ３３ｂ、金属板リング３５を介在させて、ボルト３４
により締め付けることにより圧接した。なお、Ｏリング
３６によりシールを行った。もちろんボルト３４を用い
ることなく、ベアリングを用いたスクリューにより取り
付けてもよい。

【０１９３】以上の構成により発光を行ったところ十分
な出力を有する連続発光が達成された。

【０１９４】また、この連続発光エキシマレーザ発振装
置置を用いてステッパを構成したところ構成が簡略化さ
れ、また、レンズ材料等の寿命が向上した。

【０１９５】（他の実施例）図２４、図２５に示す装置
を用いて、共振器内の損失を極端に小さくすることによ
って、安定した連続発光のエキシマレーザ光を得ること
が出来た。

【０１９６】例えば、レーザガスの圧力を６５Ｔｏｒｒ
としガスによるエネルギーの損失を１％に抑えた。これ
とともに、一方の反射光の反射率を１００％出力側の反
射鏡の反射率を９９．５％以上として安定共振器を構成
した。これにより、レーザ発振のために必要とされる利
得を往復で２％以上とし、利得を損失より大きくなるよ
うにできた。

【０１９７】なお、マイクロ波エネルギーとして３５Ｇ
Ｈｚを用い、レーザ管内の圧力を１６０Ｔｏｒｒにする
場合には、ガスによる損失が若干増えるので出力側の反
射鏡の反射率を９９．９％以上にする事が望ましい。

【０１９８】以上、本発明の効果を連続発光エキシマ光
源の実現という観点で詳述してきたが、本発明は、パル
ス発振のエキシマレーザの繰り返し周波数の高周波化
や、１０〜２０ｎｓｅｃという短いパルス発光幅のパル
スストレッチ化においても、十分な効果がえられること
は言うまでもない。

【０１９９】

【発明の効果】本発明によれば、レンズ材料やその表面
への負荷が少なく、かつ、ミラーもしくはレンズスキャ
ンの制御系が簡略にすることができるエキシマレーザ発
振装置及びステッパを提供することができる。

【０２００】第１に、ガラス等の光学材料に対するダメ
ージが減少することである。ＫｒＦあるいはＡｒＦ等の
通常のエキシマレーザは１０〜２０ｎｓｅｃという短い
パルス発光であるのに対し、パルスの繰り返し周波数は
１０００Ｈｚ程度に過ぎない。従って、このパルスのピ
ークの光強度は、光学系の効率という問題を抜きにして
も同じ強度で連続発光している時の１万倍以上ある。エ
キシマの領域で起こる材料の損傷の主原因は２光子吸収
にあることが知られており、光のピーク強度の２乗に比
例する現在のエキシマレーザでの光損傷は連続発光の場
合より少なく見積もっても１０⁴倍厳しい。ガラス材の
耐久がＡｒＦの領域で問題となっているのは以上の理由
による。従って、連続発光光源の実現はＡｒＦまで含め
て紫外域での材料問題を一気に解決する。

【０２０１】第２に、狭帯域の光特有の減少のスペック
ルの発生を抑制することが容易なことである。パルス発
光の場合、ランダムな干渉縞であるスペックルを効果的
に消し去るためには、一つ一つのパルスでの発光タイミ
ングと公知のスペックル除去手段とを高精度に同期させ
る必要がある。これに対し、連続発振であれば特別な同
期手段を必要とせず簡単な、例えば、回転拡散板のよう
な公知の手段で容易にスペックルを除去することができ
る。このため光学系の構成を簡単にすることができ、コ
ストの削減にも効果的である。

【０２０２】第３に、露光量制御が容易なことである。
パルス発光のような離散的な露光を行う場合、露光量を
制御する最小単位は１パルスの露光量の制御性にもよる
が、基本的には、パルスの数に依存している。総合で１
００パルスで露光するとした時の次の単位は９９パルス
または１０１パルスであり、制御精度は±１％となる。
もちろん、最後の１パルスの制御については種々の手段
が提案されているが、制御性あるいは制御のためにはこ
のような離散性による分解能がなく、より細かな露光量
制御が可能となる。線幅が細かくなるに従い、厳しい露
光量制御が要求されているなかで、連続発光光源が与え
る効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】エキシマレーザ露光装置の概念図である。

【図２】パルス状態を示す概念図である。

【図３】実際のパルス状態を示す概念図である。

【図４】自然発光の減衰状態を示す図である。

【図５】利得幅とモード状態を示す図である。

【図６】エキシマレーザにおける光の集束の様子を示す
グラフである。

【図７】レーザチャンバへのガス供給系を示す概念図で
ある。

【図８】レーザ管の形状例を示す断面図である。

【図９】レーザ管の他の形状例を示す断面図である。

【図１０】導波管との終端と絶縁板との間隔を示す斜視
図である。

【図１１】導波管の終端と絶縁板との間隔を示す斜視図
である。

【図１２】磁場の印加を示す斜視図である。

【図１３】マイクロ波の供給装置を有する連続発光エキ
シマレーザ発振装置例の横断面図及びＡ−Ａ断面図であ
る。

【図１４】図１３における導波管１の下面図である。

【図１５】マイクロ波供給装置を有する連続発光エキシ
マレーザ発振装置の横断面図及びＢ−Ｂ断面図である。

【図１６】マイクロ波供給装置を有する連続発光エキシ
マレーザ発振装置の横断面図である。

【図１７】マイクロ波供給装置を有する他の連続発光エ
キシマレーザ発振装置の横断面図である。

【図１８】マイクロ波供給装置を有する連続発光エキシ
マレーザ発振装置の横断面図である。

【図１９】マイクロ波供給装置を有する連続発光エキシ
マレーザ発振装置の横断面図である。

【図２０】実施例に係るエキシマレーザ発振装置の側面
図及び正面図である。

【図２１】実施例に係るエキシマレーザ発振装置におけ
る光反射板とレーザ管（金属円筒）とのシール構造を示
す断面図である。

【図２２】本発明の実施態様例に係るエキシマレーザの
概念図である。

【図２３】本発明の実施態様例に係るエキシマレーザに
おける利得曲線を示すグラフである。

【図２４】本発明の実施形態に係るエキシマレーザ発振
装置の概念図である。

【図２５】本発明の他の実施形態に係るエキシマレーザ
発振装置の概念図である。

【図２６】エキシマの反応式を示す図である。

【図２７】マイクロ波供給装置を有する他の連続発光エ
キシマレーザ発振装置の横断面図である。

【図２８】プリズムを利用して両端の反射率が１００％
となる共振器の正面図及び側面図である。

【図２９】ビーム径の変化を示すグラフである。

【図３０】（ａ）、（ｂ）ともレーザ発振装置の断面図
である。

【図３１】（ａ）、（ｂ）ともレーザ発振装置の断面図
である。

【図３２】スロット部近傍を示す概念図である。

【図３３】スロット導波管の一例を示す断面図である。

【図３４】スロット形状例を示す平面図である。

【図３５】（ａ）、（ｂ）ともレーザ発振装置の断面図
である。（c）はスロット形状例を示す平面図である。

【符号の説明】

Ａ１ 発振装置、 Ａ３ 走査ミラー、 Ａ４ 走査レンズ、 Ａ５ コンデンサレンズ、 Ａ６ レチクル、 Ａ７ 対物レンズ、 Ａ８ ウエハ、 Ａ９ ステージ、 １ スロット導波管、 ２ レーザ管、 ３ 誘電体板、 ５ 出力側反射鏡、 ６ 反射側反射鏡、 ８ ガス導入口、 ９ 冷媒容器、 １０ 磁場発生部、 １１ スロット、 １２ ギャップ付き導波管、 １４ 誘電管、 １４ａ 誘電板、 １３ 可動短絡板、 １５ シールド板、 １６ 同軸変換導波管、 ２０ レーザチャンバ（レーザ管）、 ２１ａ，２１ｂ ガス導入口、 ２２ ガス排出口、 ２５ａ，２５ｂ，２６，２７ａ，２７ｂ バルブ、 ２８ ＭＦＣ，ＰＦＣ、 ２９ フィルタ、 ３１ 反射鏡、 ３２ 金属円筒（レーザ管）、 ３２ａ フランジ、 ３３ａ、３３ｂ テフロン板リング、 ３４ ボルト、 ３５ 金属板リング、 ３６ Ｏリング、 ４０ レーザ管、 ４１ 絶縁板、 ４２ 導波管、 ５０ 温度制御装置、 ５１ 磁石、 １０１ レーザチャンバ、 １０２ アウトプットミラー、 １０３ 誘電体、 １０４ スロット導波管、 １０５ マイクロ波発振源、 １０６ 波長選択ユニット、 １０６−１ 拡大プリズム、 １０６−２ 回折格子、 １０７ ビーム整形光学系、 １０８ 空間フィルター、 １０９ シャッター、 １１０ 制御系、 ３０１ レーザ管、 ３０２ 誘電板、 ３０３ スロット板、 ３０４ 粉末剤、 ３０５ レーザチャンバ、 ３０６ レーザガスを層流とするための手段（整流
板）、 ３０７ 冷却水、 ３５０ 光軸、 ４００ スロット、 ４１０ 誘電板、 ４２０ 導波管、 ４３０ レーザチャンバ、 ５００ 導波管、 ５１０ 誘電材、 ５２０ 真空シール、 ５３０ スロット、 ６０７ テーパ角。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 信義 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 平山 昌樹 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉（無番地) 東北大学内

Claims (68)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅから選ばれた１種以上
   の不活性ガスとＦ₂ガスとの混合ガスからなるレーザガ
   スを収納するためのレーザ管からなるレーザチャンバ
   と、該レーザチャンバを挟んで設けられた一対の反射鏡
   からなる光共振器とを有するエキシマレーザ発振装置に
   おいて、 該レーザガスを収容するためのレーザチャンバの内面
   を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７ｎｍといった所望
   の波長の光に対する無反射面とするとともに、該内面の
   最表面をフッ化物で構成し、 該レーザチャンバ内のレーザガスを励起するためのマイ
   クロ波の導入手段を設けたことを特徴とするエキシマレ
   ーザ発振装置。
2. 【請求項２】 該レーザチャンバ内面の構造はステンレ
   スの表面にＦｅＦ2の層が形成されたもの、または金属
   上にニッケルを鍍金さらにその表面にＮｉＦ2の層が形
   成されたもの、またはアルミニウム合金上にＡｌＦ₃と
   ＭｇＦ₂の層が形成されたものであることを特徴とする
   請求項１記載のエキシマレーザ発振装置。
3. 【請求項３】 該チャンバ内にレーザガスを連続的に供
   給するための手段を設けたことを特徴とする請求項１又
   は２記載のエキシマレーザ発振装置。
4. 【請求項４】 前記レーザガスがＫｒ／Ｎｅ／Ｆ₂から
   なり、Ｋｒが１〜６％（原子％：以下同じ）であり、Ｆ
   ₂が１〜６％であることを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれか１項記載のエキシマレーザ発振装置。
5. 【請求項５】 前記レーザガスがＡｒ／Ｎｅ／Ｆ₂から
   なり、Ａｒが１〜６％、Ｆ₂が１〜６％であることを特
   徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載のエキシ
   マレーザ発振装置。
6. 【請求項６】 前記レーザガスがＮｅ／Ｆ₂からなり、
   Ｆ₂が１〜６％であることを特徴とする請求項１ないし
   ５のいずれか１項記載のエキシマレーザ発振装置。
7. 【請求項７】 前記レーザガスを前記レーザチャンバの
   両端側から導入し、レーザチャンバの中央部から排出す
   ることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項記
   載のエキシマレーザ発振装置。
8. 【請求項８】 前記マイクロ波は、１ＧＨｚ〜５０ＧＨ
   ｚであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか
   １項記載のエキシマレーザ発振装置。
9. 【請求項９】 前記マイクロ波を導入するための導波管
   の内部が真空となっていることを特徴とする請求項１な
   いし８のいずれか１項記載のエキシマレーザ発振装置。
10. 【請求項１０】 前記レーザ管の光路垂直断面が楕円形
    であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１
    項記載のエキシマレーザ発振装置。
11. 【請求項１１】 前記楕円形は、その短径方向がマイク
    ロ波導入方向であることを特徴とする請求項１０記載の
    エキシマレーザ発振装置。
12. 【請求項１２】 磁場を印加することを特徴とする請求
    項１ないし１１のいずれか１項記載のエキシマレーザ発
    振装置。
13. 【請求項１３】 磁場を印加する手段が、鉄バナジュー
    ム系磁石又はＮｂ・Ｆｅ・Ｂ磁石であることを特徴とす
    る請求項１２記載のエキシマレーザ発振装置。
14. 【請求項１４】 前記レーザガスのガス圧を数１０Ｔｏ
    ｒｒ〜３ａｔｍ程度としたことを特徴とする請求項１な
    いし１３のいずれか１項記載のエキシマレーザ発振装
    置。
15. 【請求項１５】 前記レーザチャンバの外周を、最表面
    が断熱材で覆われているジャケット状の冷却装置で覆
    い、流入冷却水の温度を雰囲気温度より低くかつ流出冷
    却水の温度を雰囲気温度に略一致させるように制御する
    ための冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１ない
    し１４のいずれか１項記載のエキシマレーザ発振装置。
16. 【請求項１６】 前記マイクロ波の導入手段の内部とレ
    ーザチャンバ内とは絶縁板により隔離され、該絶縁板の
    レーザチャンバ側の最表面にはフッ化物の薄膜が形成さ
    れていることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれ
    か１項記載のエキシマレーザ発振装置。
17. 【請求項１７】 マイクロ波導入手段には複数のスロッ
    トが形成されこれらスロットからマイクロ波がレーザチ
    ャンバに導入されることを特徴とする請求項１ないし１
    ６のいずれか１項記載のエキシマレーザ発振装置。
18. 【請求項１８】 前記スロット同士の間隔は、レーザチ
    ャンバの軸方向に向かい中央から両端に向かうに従い広
    がっていることを特徴とする請求項１７記載のエキシマ
    レーザ発振装置。
19. 【請求項１９】 マイクロ波の導入手段のマイクロ波放
    出部はレーザチャンバ側に向かい広がっていることを特
    徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項記載のエキ
    シマレーザ発振装置。
20. 【請求項２０】 マイクロ波の導入手段のマイクロ波放
    出部はマイクロ波の周波数に応じた幅のギャップを有す
    ることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１項
    記載のエキシマレーザ発振装置。
21. 【請求項２１】 前記マイクロ波を導入する手段は、光
    共振器の光軸に沿って設けられ、該光軸と直交する方向
    に関するビーム半径の大きさの該光軸方向の変化に応じ
    て、該マイクロ波を導入する手段と該共振器の光軸との
    距離を該光軸方向に変化させていることを特徴とする請
    求項１ないし２０のいずれか１項記載のエキシマレーザ
    発振装置。
22. 【請求項２２】 前記マイクロ波を導入する手段は、前
    記光軸をはさむようにして一対設けられていることを特
    徴とする請求項１ないし２１のいずれか１項記載のエキ
    シマレーザ発振装置。
23. 【請求項２３】 レーザガスを供給する手段の上流側
    に、レーザガスを層流にするための手段を設けたことを
    特徴とする請求項２１または２２記載のエキシマレーザ
    発振装置。
24. 【請求項２４】 マイクロ波を導入する手段は、スロッ
    トを有するスロット導波管と、レーザチャンバとの間に
    介在せしめた誘電板とから構成されていることを特徴と
    する請求項１ないし２３のいずれか１項記載のエキシマ
    レーザ発振装置。
25. 【請求項２５】 マイクロ波を導入する手段は、スロッ
    トを有するスロット導波管と、該スロット部に埋め込ま
    れた誘電材とから構成されていることを特徴とする請求
    項１ないし２３のいずれか１項記載のエキシマレーザ発
    振装置。
26. 【請求項２６】 前記スロットは、長辺が光軸方向に延
    びる連続的あるいは間欠的な長方形状のスロットである
    ことを特徴とする請求項２４または２５記載のエキシマ
    レーザ発振装置。
27. 【請求項２７】 内面を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１
    ５７ｎｍといった所望の波長の光に対する無反射面とす
    るとともに、該内面の最表面をフッ化物で構成したレー
    ザ管からなるレーザチャンバ内に、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅか
    ら選ばれた１種以上の不活性ガスとＦ₂ガスとの混合ガ
    スからなるレーザガスを連続的に供給し、 該レーザガスを収容するためのレーザチャンバの内面
    を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７ｎｍといった所望
    の波長の光に対する無反射面とするとともに、該内面の
    最表面をフッ化物で構成し、 該レーザチャンバ内にマイクロ波を導入することにより
    レーザガスを連続的に励起したことを特徴とするエキシ
    マレーザ発振方法。
28. 【請求項２８】 前記レーザガスがＫｒ／Ｎｅ／Ｆ₂か
    らなり、Ｋｒが１〜６％であり、Ｆ₂が１〜６％である
    ことを特徴とする請求項２７記載のエキシマレーザ発振
    方法。
29. 【請求項２９】 前記レーザガスがＡｒ ／Ｎｅ／Ｆ₂か
    らなり、Ａｒが１〜６％、Ｆ₂が１〜６％であることを
    特徴とする請求項２７記載のエキシマレーザ発振法。
30. 【請求項３０】 前記レーザガスがＮｅ／Ｆ₂からな
    り、Ｎｅが９４〜９９％、Ｆ₂が１〜６％であることを
    特徴とする請求項２７記載のエキシマレーザ発振方法。
31. 【請求項３１】 前記レーザガスを前記レーザチャンバ
    の両端側から導入し、レーザチャンバの中央部から排出
    することを特徴とする請求項２７ないし３０のいずれか
    １項記載のエキシマレーザ発振方法。
32. 【請求項３２】 前記マイクロ波は、１ＧＨｚ〜５０Ｇ
    Ｈｚであることを特徴とする請求項２７ないし３１のい
    ずれか１項記載のエキシマレーザ発振方法。
33. 【請求項３３】 前記マイクロ波を導入するための導波
    管の内部を真空とすることを特徴とする請求項２７ない
    し３２のいずれか１項記載のエキシマレーザ発振方法。
34. 【請求項３４】 前記レーザ管の光路垂直断面が、楕円
    形であることを特徴とする請求項２７ないし３２のいず
    れか１項記載のエキシマレーザ発振方法。
35. 【請求項３５】 前記楕円形は、その短径方向がマイク
    ロ波導入方向であることを特徴とする請求項３４記載の
    エキシマレーザ発振方法。
36. 【請求項３６】 磁場を印加することを特徴とする請求
    項２７ないし３５のいずれか１項記載のエキシマレーザ
    発振方法。
37. 【請求項３７】 前記一対の反射鏡からなる光共振器の
    間隔を略々１５ｃｍ以下としたことを特徴とする請求項
    ２７ないし３６のいずれか１項記載のエキシマレーザ発
    振方法。
38. 【請求項３８】 前記レーザガスのガス圧を数１０Ｔｏ
    ｒｒ〜３ａｔｍ程度としたことを特徴とする請求項２７
    ないし３７のいずれか１項記載の連続発光エキシマレー
    ザ発振方法。
39. 【請求項３９】 レーザガスの導入口における圧力を出
    口における圧力の１．２〜１．８倍としたことを特徴と
    する請求項３８記載の連続発光エキシマレーザ発振方
    法。
40. 【請求項４０】 前記レーザチャンバの外周を、最表面
    が断熱材で覆われているジャケット状の冷却装置で覆
    い、流入冷却水の温度を雰囲気温度より低くかつ流出冷
    却水の温度を雰囲気温度に略一致させるように制御して
    冷却を行うことを特徴とする請求項２７ないし３９のい
    ずれか１項記載のエキシマレーザ発振方法。
41. 【請求項４１】 レーザチャンバを構成するレーザ管に
    おいて、その内面を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７
    ｎｍといった所望の波長の光に対する無反射面とすると
    ともに、該内面の最表面をフッ化物で構成し、かつマイ
    クロ波を導入するための窓を設けるとともに、該窓に絶
    縁板が設けられていることを特徴とするレーザ管。
42. 【請求項４２】 前記絶縁板は、焼嵌めにより設けてあ
    ることを特徴とする請求項４１記載のレーザ管。
43. 【請求項４３】 請求項１ないし２６のいずれか１項記
    載のエキシマレーザ発振装置と、照明光学系、結像光学
    系、ウエハを保持するためのステージとを有することを
    特徴とするエキシマレーザ露光装置。
44. 【請求項４４】 エキシマレーザにおいて、エキシマレ
    ーザガスを収納する為のレーザチャンバと；該レーザチ
    ャンバを挟むように配置した一対の反射鏡からなる光共
    振器と；該光共振器の光路内に配置され、発振する光を
    選択する光選択手段と；該エキシマレーザガスを励起す
    るためのマイクロ波導入手段と；該マイクロ導入手段に
    よってマイクロ波を導入させるとともに、エキシマレー
    ザの発振を停止する際、該光選択手段によって選択する
    光を変更させる制御手段と、 を有することを特徴とするエキシマレーザ。
45. 【請求項４５】 前記光選択手段は、波長を選択する波
    長選択素子を有し、前記制御手段は、前記光選択素子に
    よってエキシマレーザガスによって定まる発振可能領域
    の波長と異なる領域の波長を選択して、エキシマレーザ
    の発振を停止させることを特徴とする請求項４４記載の
    エキシマレーザ。
46. 【請求項４６】 前記光選択手段は、シャッターを有
    し、前記制御手段は、前記レーザチャンバに導光される
    光を該シャッターによって遮断させてエキシマレーザの
    発振を停止させることを特徴とする請求項４５記載のエ
    キシマレーザ。
47. 【請求項４７】 前記エキシマレーザからの出力光を集
    光する手段と、集光点に位置し、該出力光の広がり角を
    制限する空間フィルターとを有することを特徴とする請
    求項４４記載のエキシマレーザ。
48. 【請求項４８】 請求項４４ないし４７のいずれか１項
    記載のエキシマレーザを備え、レチクル上のパターンを
    ウエハ上に露光することを特徴とするエキシマレーザ露
    光装置。
49. 【請求項４９】 出力側の反射率を９５％以上にしたこ
    とを特徴とする請求項１ないし２６のいずれか１項記載
    のエキシマレーザ発振装置。
50. 【請求項５０】 出力側の反射率を９９．５％以上にし
    たことを特徴とする請求項４２記載のエキシマレーザ発
    振装置。
51. 【請求項５１】 出力側の反射率を９９．９５％、他方
    の反射率を１００％としたことを特徴とする請求項５０
    記載のエキシマレーザ発振装置。
52. 【請求項５２】 前記レーザガスはＦ₂を０．１原子％
    〜６原子％の濃度で含むことを特徴とする請求項１ない
    し６、８ないし２０のいずれか１項記載のエキシマレー
    ザ発振装置。
53. 【請求項５３】 請求項１において、前記レーザチャン
    バのレーザ光の光軸方向を横切るようにレーザガスを流
    すようにしたことを特徴とするエキシマレーザ発振装
    置。
54. 【請求項５４】 レーザガスを収納するためのレーザ管
    からなるレーザチャンバと、該レーザチャンバを挟んで
    設けられた一対の反射鏡からなる光共振器とを有するレ
    ーザ発振器において、 本発明のレーザチャンバ内のレーザガスを励起するため
    のマイクロ波の導入手段を設けるとともに、該マイクロ
    波を導入する手段は、光共振器の光軸に沿って設けら
    れ、該光軸と直交する方向に関するビーム半径の大きさ
    の該光軸方向の変化に応じて、該マイクロ波を導入する
    手段と該共振器の光軸との距離を該光軸方向に変化させ
    たことを特徴とするレーザ発振装置。
55. 【請求項５５】 前記マイクロ波を導入する手段は、前
    記光軸を挟むようにして一対設けられていることを特徴
    とする請求項１または請求項５４記載のレーザ発振装
    置。
56. 【請求項５６】 レーザガスを供給する手段の上流側
    に、レーザガスを層流にするための手段を設けたことを
    特徴とする請求項１または請求項５４または５５記載の
    レーザ発振装置。
57. 【請求項５７】 マイクロ波を導入する手段は、スロッ
    トを有するスロット導波管と、レーザチャンバとの間に
    介在せしめた誘電板とから構成されていることを特徴と
    する請求項１または請求項５４ないし５６のいずれか１
    項記載のレーザ発振装置。
58. 【請求項５８】 マイクロ波を導入する手段は、スロッ
    トを有するスロット導波管と、該スロット部に埋め込ま
    れた誘電材とから構成されていることを特徴とする請求
    項１または請求項５４または請求項５６記載のレーザ発
    振装置。
59. 【請求項５９】 該スロット部に埋め込まれた誘電材は
    楔形であることを特徴とする請求項５８記載のレーザ発
    振装置。
60. 【請求項６０】 マイクロ波を導入する手段は、スロッ
    トを有するスロット導波管と、該スロット導波管内部に
    配置された誘電材とから構成されていることを特徴とす
    る請求項１または請求項５４または請求項５６記載のレ
    ーザ発振装置。
61. 【請求項６１】 マイクロ波を導入する手段は、スロッ
    トを有するスロット導波管と、該スロット導波管内部に
    配置された誘電材とから構成されており、該スロット導
    波管内部に配置されたＣａＦ₂，ＭｇＦ₂，アルミナ、ア
    ルミナイトライド、等の誘電材が該スロット部に埋め込
    まれた誘電材およびスロット部以外の導波管内部に配置
    された部分からなることを特徴とする請求項６０記載の
    レーザ発振装置。
62. 【請求項６２】 マイクロ波を導入する手段は、スロッ
    トを有するスロット導波管と、該スロット導波管内部に
    配置された誘電材とから構成されており、該スロット導
    波管内部に配置された誘電材が、該スロット部に埋め込
    まれたＣａＦ ₂，ＭｇＦ₂からなる誘電材およびスロット
    部以外の導波管内部に配置されたアルミナ、アルミナイ
    トライドからなることを特徴とする請求項６０記載のレ
    ーザ発振装置。
63. 【請求項６３】 レーザチャンバ内のレーザガスを励起
    するためのマイクロ波の導入手段を設けるとともに、該
    マイクロ波を導入する手段の有するスロット導波管のス
    ロット部分の両側にテーパをつけたことを特徴とする請
    求項１または請求項５４ないし５６のいずれか１項記載
    のレーザ発振装置。
64. 【請求項６４】 前記マイクロ波を導入する手段を、前
    記光軸を挟むようにして一対設けるとともに、前記一対
    のマイクロ波を導入する手段の間隔を可変としたことを
    特徴とする請求項１または請求項５５記載のレーザ発振
    装置。
65. 【請求項６５】 前記スロットは、光軸方向を長手方向
    とする連続的あるいは間欠的な長方形状スロットである
    ことを特徴とする請求項１または請求項５７または５８
    記載のレーザ発振装置。
66. 【請求項６６】 Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅから選ばれた１種以
    上の不活性ガスとＦ ₂ガスとの混合ガスからなるレーザ
    ガスを収納するためのレーザ管からなるレーザチャンバ
    と、該レーザチャンバを挟んで設けられた一対の反射鏡
    からなる光共振器とを有するエキシマレーザ発振装置に
    おいて、 該レーザガスを収容するためのレーザチャンバの内面
    を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７ｎｍといった所望
    の波長の光に対する無反射面とするとともに、該内面の
    最表面をフッ化物で構成し、 該レーザチャンバ内のレーザガスを連続的に励起するた
    めのマイクロ波の導入手段を設け、 さらに、出力側の反射鏡の反射率を９０％以上としたこ
    とを特徴とするエキシマレーザ発振装置。
67. 【請求項６７】 内面を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１
    ５７ｎｍといった所望の波長の光に対する無反射面とす
    るとともに、該内面の最表面をフッ化物で構成したレー
    ザ管からなるレーザチャンバ内に、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅか
    ら選ばれた１種以上の不活性ガスとＦ₂ガスとの混合ガ
    スからなるレーザガスを連続的に供給し、 該レーザガスを収容するためのレーザチャンバの内面
    を、２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７ｎｍといった所望
    の波長の光に対する無反射面とするとともに、該内面の
    最表面をフッ化物で構成し、 該レーザチャンバ内にマイクロ波を導入することにより
    レーザガスを連続的に励起し、 出力側の反射鏡の反射率を９０％以上である一対の反射
    鏡により共振させることにより連続発光させることを特
    徴とするエキシマレーザ発振方法。
68. 【請求項６８】 該チャンバ内にレーザガスを連続的に
    供給するための手段は、レーザガスのガスフローに時間
    遅延を与えるためのリザーバーを有することを特徴とす
    る請求項１又は２記載のエキシマレーザ発振装置。