JPS6327083A - 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 この発明は、エキシマレーザ装置に関するものである。

Ｂ、従来の技術 従来のエキシマレーザ装置の概略を第５図に示す。

レーザガスが封入され紙面と垂直方向（以下。

長手方向）に延在するレーザガスチャンバ１内には、主
放電電極２，３と、スパークギャップＧを形成する予ｉ
１電離電極４〜７と、ピーキングキャパシタ８，９と、
チャンバ１内でレーザガスを循環させる循環ファン１０
と、レーザガスを冷却する熱交換器１１とが収容されて
いる。そして、チャンバ１内には、レーザガスガイド壁
１２によって区画されレーザガスを貯留するガス溜め部
１３が設けられている。一方の主放電電極２は、サイラ
トロンＴＨ，ストレージキャパシタＣ，インダクタＬか
ら成り高電圧電源ＨＶから高電圧が印加される高電圧制
御回路１４と接続され、他方の主放電電極３は接地され
ている。

高電圧電源ＨＶから充電用インダクタＬを通し充電され
たストレージキャパシタＣの電荷は、トリガ信号によっ
てサイラトロンＴ　Ｈを閉成することにより、スパーク
ギャップＧでの火花放電により充電回路が形成されたピ
ーキングキャパシタ８゜９に移行するにの時、スパーク
ギャップＧの火花放電により発生した紫外線が主放電電
極２．３間のレーザガスを予備的に電雛し主放電電極２
゜３間のガスインピーダンスを低下させるので、ピーキ
ングキャパシタ８，９の充電電圧がレーザガスのブレー
クダウン電圧に達すると、主放電電極２，３間で放電し
、レーザガスを励起してレーザ発振に至る。

主放電電極２，３間での放電により劣化し昇温したレー
ザガスは循環ファン１０により熱交換器Ｕに送られ冷却
されガス溜め部１３に４かれ、新しいガスが主放電電極
２，３間に供給される。

従って、レーザガスチャンバ１の総容積が小さいと放電
により発生する不純物の濃度が短期間で高くなりレーザ
ガスの劣化が早くなるので、レーザガスの寿命を長くす
るためガス溜め部１３の容積をできるだけ大きくする必
要がある。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 従来のこのようなエキシマレーザ装置では、高電圧電源
ＨＶ、高電圧制御回路１４およびレーザガスチャンバ１
を一体にして筐体に収容したり、あるいは高電圧制御回
路１４およびレーザガスチャンバ１を一体とし高電圧電
源ＨＶをそれらと別体にしている。このため、出力レー
ザ光を露光装置、レーザメスあるいはレーザ切断機等、
他の装置に利用すべく、エキシマレーザ装置を他の装置
に併置する際、その配置が著しく制約を受ける。

例えば、第６図に示すように、露光光学装置２１にレー
ザ光を上方より導入する場合、エキシマレーザ装置２２
を架台２３に載置し、出力レーザ光を反射鏡２４で反射
させて露光光学装置２１に入力させる。

また、第７図に示すように、レーザ光が垂直方向に射出
するエキシマレーザ装置２５の場合には、２枚の反射３
３２６．２７を用いて露光光学装！２１にレーザ光を導
く。

このように、反射＠　２４　、２６　、２７を用いると
、特に微細パターンを露光するステッパなどの露光光学
系に対しては、反射鏡の僅かな調整誤差が露光精度を低
下させる原因となり好ましくない。

この発明の目的は、少なくとも主放電電極と予備電離電
極とを含むレーザ出力部の配置自由度を向上させて使い
勝手を向上させたエキシマレーザ装置を提供することに
ある。

０９間厘点を解決するための手段 この発明に係るエキシマレーザ装置は、レーザガスのガ
ス溜め部３６を別体に設け、ここからレーザガスを供給
するように構成される。

Ｅ０作用 ガス溜め部３６から主放電電極等を含むレーザ出力部の
部位へレーザガスが供給され、電曝間で放電を終えたレ
ーザガスは、レーザ出力部とは別体になっているガス溜
め部３６に送出される。ガス溜め部３６にて熱交換器等
によりレーザガスを冷却したりレーザガスを精製するの
が好ましい。

Ｆ、実施例 第１図にこの発明に係るエキシマレーザ装置の実施例を
示す。レーザヘッド（レーザ出力部）　３１は、上述し
た主放電電極２，３、予備電離電極４〜７、ピーキング
キャパシタ８，９．高電圧制御回路１４およびレーザを
発振させるための反射鏡と出力鏡とを有シ５．給電路３
２によって高電圧電源３３から高電圧が印加されるとと
もに、レーザガス供給管３４とレーザガス排気管３５と
を介して、レーザガス循環用ポンプと熱交換器とが内蔵
されたガス溜め部３６と連通されている。

レーザヘッド３１内で放電が終了したレーザガスは、ガ
ス溜め部３６内のポンプでレーザガス排気管３５を通し
て吸引されガス溜め部３６内に送り込まれる。そして、
ガス溜め部３６内で熱交換器によって冷却されたレーザ
ガスが、ポンプによってレーザガス供給管３４を通って
レーザヘッド３１に供給されるので、レーザガス劣化に
伴う発振効率の低下が防止される。なお、レーザヘッド
３１からは、第１図中矢印Ｐで示すようにレーザ光が出
力される。

第２図に示す実施例は、レーザガス精製機４１を送気管
４２と供給管４３とを介してガス溜め部３６と接続した
ものである。レーザヘッド３１からガス溜め部３６に送
り込まれたレーザガスは、ガス溜め部３６内のポンプで
レーザガス精製機４１に送られ、レーザガス中の不純物
がレーザガス精製機４１内で除去され、供給管４３を通
ってガス溜め部３６に送出される。レーザガス精製機４
１をレーザガス供給管３４またはレーザガス排気管３５
中に設けてもよい。

第３図は、この発明に係るエキシマレーザ装置を露光光
学装［５０に組み合わせた実施例を示している。露光光
学袋［５０の上部には、レーザ光が直接入射するようレ
ーザヘッド３１が搭載され、このレーザヘッド３１とは
別体の高電圧電源３３から給電路３２を介して給電され
、ガス溜め部３６からレーザガス供給管３４を介してレ
ーザガスが供給されると共に、レーザガス排気管３５を
介してレーザガスがガス溜め部３６に戻される。

このように、このエキシマレーザ装置では、レーザヘッ
ド３１を露光光学装置３０に取り付けてレーザ光を直接
入射するようにしたので、反射鏡が不要となるので光路
調整の不良に起因した露光精度の低下を防止できる。

第４図に示す実施例は、単一の高電圧電源３３および単
一のガス溜め部３６に複数のレーザヘッド３１ａ〜３１
ｆを接続したものである。レーザヘッド３１ａ〜３１ｆ
へは高電圧電源３３から給電路３２ａ〜３２ｆを介して
給電され、また、レーザガス供給管３４ａ〜３４ｆを介
してレーザガスがガス溜め部３６から送り込まれ、放電
を終了したレーザガスがレーザガス排気管３５ａ〜３５
ｆを通ってガス溜め部３６に戻る。

このように単一のガス溜め部３６に複数のレーザヘッド
３１ａ〜３１ｆを接続して使用すると、各レーザヘッド
３１ａ〜３１ｆに供給されるレーザガスの品質が均一と
なり、これらのレーザヘッド３１ａ〜３１ｆから出力さ
れるレーザ光の特性が均一となり１例えば各レーザヘッ
ドに接続された露光光学装置での露光品質も均一となる
。また、高電圧電源３３も単一であり、各レーザヘッド
３１ａ〜３１ｆに供給される電圧も均一となり、レーザ
光の特性をより均一にすることができる。

Ｇ０発明の詳細 な説明したように、この発明に係るエキシマレーザ装置
では、大容積を占めるガス溜め部をレーザ出力部や高電
圧電源とは別体にしたから、レーザ出力部が小型化され
その配置自由度が向上し使い勝手がよくなる。また、レ
ーザ出力部から露光光学装置等に直接レーザ光を入力で
き、反射鏡による光量損失がなく、光路調整も不要とな
り所望の露光精度が容易に保たれる。

加えて、最も交換頻度の高いレーザ出力部だけが簡単に
交換でき、連続的に使用する生産ラインにおいて、補修
時間の短縮化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るエキシマレーザ装置の概略構成
図、第２図は同じく他の実施例の概略構成図、第３図は
エキシマレーザ装置の使用状態の一実施例を示す概略構
成図、第４図は同じく他の実施例を示す概略構成図、第
５図は従来のエキシマレーザ装置の全体構成を示す図、
第６図および第７図は従来のエキシマレーザ装置の使用
状態を説明する図である。 ３１：レーザヘッド　　　　３２：給電路３３：高電圧
電源 ３４：レーザガス供給管 ３５：レーザガス排気管　　３６：ガス溜め部特許出願
人　　日本光学工業株式会社 −て′、−・ 代理人弁理士　　　永　井　冬　紀′、′・１：、パ、
ｉ’”７”　’

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主放電電極を備えレーザガスを包含するエキシマレーザ
   装置に置いて、 前記レーザガスのガス溜め部を別体に設け、ここからレ
   ーザガスを供給するように構成したことを特徴とするエ
   キシマレーザ装置。