JPS62181482A - エキシマレ−ザ−装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はエキシマレーザ−装置に関し、特に。

レーザー媒質が循環するようにされたガス循環式放電型
エキシマレーザ−装とに関する。

Ｂ、従来の技術 第４図〜第７図に紫外線予備電離電極を有する従来のエ
キシマレーザ−装置を示す。

第４図および第５図に示す従来のエキシマレーザ−装置
１００では、不活性ガスやハロゲン分子の如き所定のレ
ーザー媒質が封入されたチャンバー１内に棒状の細長い
一対の主放電電極２，３が対向して配置されている。一
方の主放電電極２（以下、カソード電極と呼ぶ）は接地
されたカソード側の基板４に取付けられ、他方の主放電
電極３（以下、アノード電極と呼ぶ）は高電圧源に接続
されたアノード側の基板５に取付けられていている。ア
ノード電極３を挟んで、一対のピーキングキャパシタ６
．７がそれぞれ電極の長手方向に列設され、ピーキング
キャパシタ６．７のアノード側の端子は基板５と接続さ
れ、カソード側の端子は予備電離電極８，９を介してカ
ソード側のノ、（板４と接続されている。また、チャン
バ−１の長手方向端部には全反射ミラー１０およびレー
ザービームを出射する部分反射ミラー１１が設けられて
いる。

このように構成されたエキシマレーザ−装置においては
、ピーキングキャパシタ６．７に高電圧が印加されると
、予備電離電極８，９でスパークを発しながらピーキン
グキャパシタ６．７に電荷が蓄えられていく。予備電離
電極８．９で発生したスパークによる紫外光は、カソー
ド電極２と７）−ド電極３との間のレーザーガフを予備
的に電離するので、ピーキングキャパシタ６．７の充電
電位がレーザーガスの絶縁破壊電圧に達すると、ピーキ
ングキャパシタ６．７の電荷はカソード電極２とアノー
ド電極３との間で放電され、これにより、ミラー１０．
１１によりレーザー発振が得られて紫外光域の波長をも
つレーザービームが得られる。

この従来のエキシマレーザ−装置１００においては、ピ
ーキングキャパシタ６．７への充電時およびカソードお
よびアノード電極２，３間での放電時に予備電離電極８
，９間でアーク放゛１「か生じ、そのｒ備電敲電極８，
９の消耗が激しいばかりか、スパッタリングされた′上
極８，９の粉体がレーザーカスを１り染するので、レー
ザー発振効率の低下、レーザーガスの寿命の低下、レー
ザーミラー１０，１１の汚染という問題がある。

そこで、ピーキングキャパシタ６．７の充電時にのみ予
備電離電極８，９間でアーク放電を生ぜしめ、カソード
電極２およびアノード電極３の間でグロー放電が生ずる
ときには予備電離電極８゜９間でアーク放電が起きない
第６図に示すようなエキシマレーザ−装置２００が知ら
れている。このエキシマレーザ−装置２００では、直径
が４０ｍｍ〜５０ｍｍ程度のピーキングキャパシタ６．
７がアノード電極３を挟んで図示左右に列設されて基板
４および５によって挟持されている。そして、高電圧が
予備電離電極８．９を介してピーキングキャパシタ６．
７に印加されるようになっている。なお、ｆｊＳ６図［
１ｊ、１２は絶縁体である。

従って、主放電電極２．３近傍の空間が基板４．５およ
びピーキングキャパシタ６．７により囲まれてレーザー
ガスの循環が悪い、そのため、この種従来のエキシマレ
ーザ−装置２００では、第７図に示すように、カソード
側の基板４に開口４ａ、４ｂをあけ、図示矢印のように
レーザー媒質が流れるようにしている。

Ｃ１発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第７図に示すような従来のエキシマレー
ザ−装置２００では、ある程度レーザーガスの循環が可
能ではあるが、高速ガス循環が必要な数百Ｈｚ以上の高
峰り返しレーザー発振時には、ガス循環の効果がほとん
ど得られていないという問題点がある。

本発明の目的は、このような問題を解消し、予備電離電
極によるスパークが放電時に起きないようにし、しかも
高速ガス循環可能なエキシマレーザ−装置を提供するこ
とにある。

Ｄ１問題点を解決するための手段 このような目的を達成するため、本発明エキシマレーザ
−装置では、ピーキングキャパシタを主放電電極の背後
に配置し、かつ主放電電極とピーキングキャパシタとを
結ぶ給電路であってガス流にさらされる給電路をガスの
流れ方向に板面がほぼ平行な板状給電路とした。

Ｅ、実施例 一第１の実施例− 第１図および第２図に第１の実施例を示す。

第１図はエキシマレーザ−装置３００のチャンバーｌを
ｆＪＳ４図と同様の面で破断してその内部を示す図であ
り、第２図は第１図のＩＩ　−Ｉｆ線断面図である。な
お、第４図〜第７図と同様の箇所には同一の符号を付し
て説明する。

５０はアノード電極３およびピーキングキャパシタ６．
７を支持する基板であり、その取付部５１にアノード電
極３が取付けられ、取付部５１から直交する方向に延在
する取付部５２の両側面に、不図示のねじによりピーキ
ングキャパシタ６．７が取付けられる。そして、ピーキ
ングキャパシタ６．７の各電極６１．７１を結ぶ略Ｕ字
形状の給電路６０が不図示のねじによりピーキングキャ
パシタ６．７の各電極６１．７１に取付けられる。そし
て、カソード電極２が各給電路６０に不図示のねじによ
り取付けられている。

第１図かられかるように、給電路６０は一対のピーキン
グキャパシタ６．７毎に設けられ、各給電路６０間には
適宜の間隔Ｇがとられているので、第２図矢印方向のレ
ーザーガスの流れを妨げないようになっている。ここで
、給電路６０の厚みＴ（第１図）が細いほどその間隔Ｇ
が大きくなり、レーザーガス流に対する抵抗が小さくな
るが、あまり細くすると主放電回路のインダクタンス成
分が増えてしまうので、厚みＴと間隔Ｇとの比を、１：
２０”１：ｌの範囲に設定するのが好ましい。尚、給電
路は板状なので厚みに対し幅は長く給電路のインダクタ
ンスは、元来小さい。

−第２の実施例− 第３図は本発明の第２の実施例を示し、７０が給電路で
あり、給電路の幅Ｗを相当に広くしたものである。それ
以外の構成は第１の実施例と金く同じである。

このような広幅に給゛屯路７０を形成することにより、
給電路７０が、第３図に矢印で示すレーザーガスの流れ
に対して整流板として機能し、ガス流が乱流となるのが
防１トされ、第１の実施例に比べてより一層円滑なレー
ザーガス流を得ることができる。しかも、給電路７０の
インダクタンスは第１の実施例のものより相当に小さい
値に抑えることができる。

Ｆ０発明の効果 本発明では、主放電電極間を流れるレーザーガス流の妨
げにならないようにピーキングキャパシタを主放電電極
の背後に配置し、かつ、ピーキングキャパシタ間を結び
レーザーガス流にさらされる給電路の形状を、レーザー
ガス流に対して抵抗とならないように且つインダクタン
スが小さくなるようにしたので、従来の予備電離電極を
有するエキシマレーザ−装置に比べてより高速なレーザ
ーガス循環のできるエキシマレーザ−装置が得られる。

また、第２の実施例のように、給電路をレーザーガス流
の乱流を防止する整流板として機能し得る形状とすれば
、より一層効率のよいレーザー発振ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図はチャンバー内部を示す破断面図、第２図は第１図
のＩＩ　−ＩＩ線断面図、第３図は本発明の第２の実施
例を示し、第２図に相当する断面図、第４図および第５
図は従来のエキシマレーザ−装置の一例を示し、第４図
はチャンバー内部を示す破断面図、第５図は第４図のｖ
−Ｖ線断面図、第６図および第７図は従来のエキシマレ
ーザ−装置の他の２例を示し、第５図に相当する断面図
である。 ｌ：チャンバ　　　　　２：カソード電極３ニアノード
電極　４，５：基板 ６．７：ピーキングキャパシタ ８．９：予備電離電極　　　１０：全反射ミラー１１：
部分反射ミラー　　５吐基板 ６０　、７０　：給電路 出　願　人　　日本光学工業株式会社 代理人弁理士　　　永　井　冬　紀 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一対の主放電電極と、該電極の近傍に配置された一
   対の予備電離電極と、ピーキングキャパシタを含み、該
   ピーキングキャパシタの充電時のみに予備電離電極でス
   パークを起こす自動予備電離回路を備えてなるレーザー
   ガス循環式放電型エキシマレーザー装置において、 前記ピーキングキャパシタを主放電電極の背後に配置し
   、かつ主放電電極とピーキングキャパシタとを結ぶ給電
   路であってガス流にさらされる給電路をガスの流れ方向
   にほぼ平行な板状給電路としたことを特徴とするエキシ
   マレーザー装置。 ２）前記板状給電路がガス流の整流板を兼用しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエキシマレ
   ーザー装置。