JPWO2017006418A1 - 増幅器、及びレーザシステム - Google Patents
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Abstract
Description
[1.概要]
[2.比較例](不安定共振器の構成の増幅器を含むレーザシステム)
2.1 構成(図1〜図2)
2.2 動作(図3、図4)
2.3 課題(図5〜図7)
[3.第1の実施形態](増幅器のミラーにギャップが設けられたレーザシステム)
3.1 構成(図9、図10)
3.2 動作(図11)
3.3 作用
3.4 変形例(図12)
[4.第2の実施形態](ギャップの調整機構を備えるレーザシステム)
4.1 構成(図13〜図15)
4.2 動作(図16)
4.3 作用
[5.第3の実施形態](増幅器のミラーに2つのギャップが設けられたレーザシステム)
5.1 構成(図17〜図20)
5.2 動作
5.3 作用
[6.固体レーザ装置の具体例]
6.1 構成(図21)
6.2 動作
[7.制御部のハードウエア環境](図22)
[8.その他]
本開示は、例えば、レーザ光を増幅する増幅器、及びそのような増幅器を含むレーザシステムに関する。
まず、本開示の実施形態に対する比較例の増幅器、及び比較例の増幅器を含むレーザシステムについて説明する。
図1は、本開示の実施形態に対する比較例の増幅器2を含むレーザシステムの一構成例を概略的に示している。図2は、図1に示した増幅器2を上面方向から見た構成例を概略的に示している。
固体レーザ装置10から出射された波長約193.4nmのシード光L10は、高反射ミラー98,99を介して、増幅器2のシリンドリカル凹面ミラー37の下端部よりも下側を通過し、かつ1対の放電電極38a,38bの長手方向の軸に平行に進行するように放電空間50に入射し得る。シード光L10は、放電空間50中を1対の放電電極38a,38bの長手方向の軸に平行に進行することによって増幅され、次に、シリンドリカル凸面ミラー36に入射し得る。
図5は、図1に示した増幅器2のA1−A1’矢視図を概略的に示している。また、図6は、増幅器2の構成を、増幅器2において発生する自励発振光の光路と共に概略的に示している。なお、図5は、第2の方向である増幅レーザ光L20の出射方向に平行な方向から増幅器2を見た状態の構成例を示していてもよい。
ここで、本明細書では、投影像は、第1のミラーの反射領域と第2のミラーの反射領域との像を、増幅レーザ光L20の出射方向に直交する所定の面に、それぞれ、1:1で転写結像させた正転像として定義され得る。例えば、図1の例では、投影像は、凸反射面51と凹反射面52との像を、矢印A1−A1’で示した所定の面に、それぞれ、1:1で転写結像させた正転像として定義され得る。
c・Td<2L
Td:シード光L10の時間的なパルス幅(半値全幅)、
c:光速、
L:増幅レーザ光L20の出射方向に平行な方向における、シリンドリカル凸面ミラー36とシリンドリカル凹面ミラー37とのミラー間隔
次に、本開示の第1の実施形態に係る増幅器を含むレーザシステムについて説明する。なお、以下では上記図1に示した増幅器2を含むレーザシステムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図9は、本開示の第1の実施形態に係るレーザシステムの要部として、増幅器2Aの一構成例を概略的に示している。図10は、図9に示した増幅器2AのB1−B1’矢視図を概略的に示している。なお、図10は、第2の方向である増幅レーザ光L20の出射方向に平行な方向から増幅器2Aを見た状態の構成例を示していてもよい。
増幅器2Aでは、シリンドリカル凸面ミラー36とシリンドリカル凹面ミラー37とが自励発振を抑制するような配置とされているので、上記比較例と比べて自励発振光L21の発生が抑制され得る。これにより、増幅器2Aは、主としてシード光L10に対する増幅器として機能し得る。
・シリンドリカル凸面ミラー36とシリンドリカル凹面ミラー37とのミラー間隔L=1000mm
・シード光L10の時間的なパルス幅Td=4ns(半値全幅)
・シード光L10のパルスエネルギ=16μJ
・ビーム拡大率3〜8倍
・1対の放電電極38a,38bの電極間隔=16mm
・シード光L10及び増幅器2Aの放電の繰り返し周波数=6kHz
電極間隔>D≧L/1000(mm)
本実施形態のレーザシステムによれば、シリンドリカル凸面ミラー36とシリンドリカル凹面ミラー37とをギャップDが0以上となるように配置するようにしたので、増幅器2Aにおける自励発振が抑制され得る。これにより、増幅器2Aにおいて、スペクトル純度が高いスペクトルのレーザ光が増幅され得る。その結果、露光装置4の露光性能や集光性能の悪化が抑制され得る。
図12は、第1の実施形態の変形例に係る増幅器2Bの一構成例を概略的に示している。
本変形例に係る増幅器2Bは、上記増幅器2Aにおけるシリンドリカル凸面ミラー36とシリンドリカル凹面ミラー37とに代えて、第1のミラーとしての第1の平面ミラー61と、第2のミラーとしての第2の平面ミラー62とを含んでいてもよい。
次に、本開示の第2の実施形態に係る増幅器を含むレーザシステムについて説明する。なお、以下では上記比較例、又は上記第1の実施形態に係るレーザシステムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図13は、本開示の第2の実施形態に係る増幅器2Cを含むレーザシステムの一構成例を概略的に示している。
次に、図16を参照して、制御部7による制御動作の具体的な例を説明する。
本実施形態のレーザシステムによれば、高反射ミラー98,99、シリンドリカル凸面ミラー36、及びシリンドリカル凹面ミラー37にアクチュエータ72,82,112,114がそれぞれ配置されているので、自動でアライメント調整が可能となり得る。
次に、本開示の第3の実施形態に係る増幅器を含むレーザシステムについて説明する。なお、以下では上記比較例、又は上記第1若しくは第2の実施形態に係るレーザシステムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図17は、本開示の第3の実施形態に係る増幅器2Dを含むレーザシステムの一構成例を概略的に示している。図20は、図17に示した増幅器2DのC1−C1’矢視図を概略的に示している。なお、図20は、第2の方向である増幅レーザ光L20の出射方向に平行な方向から増幅器2Dを見た状態の構成例を示していてもよい。
固体レーザ装置10から出射された波長約193.4nmのシード光L10は、高反射ミラー98,99を介して、第1及び第2のシリンドリカル凹面ミラー137,138の間を通過し、かつ1対の放電電極38a,38bの長手方向の軸に平行に進行するように放電空間50に入射し得る。シード光L10は、放電空間50中を1対の放電電極38a,38bの長手方向の軸に平行に進行することによって増幅され、次に、シリンドリカル凸面ミラー136に入射し得る。
本実施形態のレーザシステムによれば、シリンドリカル凸面ミラー136でシード光L10をV軸方向に両側に広げた後、第1及び第2のシリンドリカル凹面ミラー137,138によって反射させて増幅した場合においても、自励発振を抑制し得る。
次に、上記した固体レーザ装置10の具体的な構成例を説明する。なお、以下では上記比較例、又は上記第1ないし第3の実施形態に係るレーザシステムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図21は、固体レーザ装置10の具体的な構成例を露光装置用レーザ装置1の構成例と共に概略的に示している。露光装置用レーザ装置1としては、上記第1ないし第3の実施形態におけるいずれかのレーザシステムが適用され得る。
レーザ制御部3は、発振トリガ信号Tr0に基づいて、第1及び第2の半導体レーザ20,40をCW発振、若しくはパルス発振させてもよい。また、レーザ制御部3は、発振トリガ信号Tr0に基づいて、Ybファイバ増幅器システム24内のCW励起半導体レーザ、及びErファイバ増幅器システム42内のCW励起半導体レーザをCW発振させてもよい。
当業者は、汎用コンピュータ又はプログラマブルコントローラにプログラムモジュール又はソフトウエアアプリケーションを組み合わせて、ここに述べられる主題が実行されることを理解するだろう。一般的に、プログラムモジュールは、本開示に記載されるプロセスを実行できるルーチン、プログラム、コンポーネント、データストラクチャーなどを含む。
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
Claims (13)
- 第1の方向において互いに対向する1対の放電電極と、レーザ励起媒質と、シード光が入射する入射窓と、前記第1の方向と交差する第2の方向に増幅レーザ光を出射させる出射窓とを含むチャンバと、
それぞれ反射領域を含み、前記第1の方向と交差する第3の方向において前記1対の放電電極を間に挟むようにして互いに対向する第1のミラー及び第2のミラーと
を備え、
前記第1のミラーの反射領域の前記第2の方向への投影像と前記第2のミラーの反射領域の前記第2の方向への投影像との間に0以上のギャップが設けられている
増幅器。 - 前記第1のミラーは凸面ミラーであり、
前記第2のミラーは凹面ミラーである
請求項1に記載の増幅器。 - 前記凸面ミラーは、シリンドリカル凸面ミラーであり、
前記凹面ミラーは、シリンドリカル凹面ミラーである
請求項2に記載の増幅器。 - 前記第2のミラーは、それぞれ反射領域を含む複数のミラー要素を備え、
前記第1のミラーの反射領域の前記第2の方向への投影像と前記複数のミラー要素のそれぞれの反射領域の前記第2の方向への投影像との間に0以上のギャップが設けられている
請求項1に記載の増幅器。 - 前記第1のミラーと前記第2のミラーとによって、ビームエキスパンダが構成されている
請求項1に記載の増幅器。 - 前記ビームエキスパンダのビームエキスパンド方向と、前記1対の放電電極間の放電方向とが略一致する
請求項5に記載の増幅器。 - 前記ギャップの大きさを調整する調整機構
をさらに備える。
請求項1に記載の増幅器。 - 前記ギャップは、前記1対の放電電極の電極間隔よりも小さい
請求項1に記載の増幅器。 - 前記シード光はパルスレーザ光であり、
前記シード光のパルス幅をTd、前記第1のミラーと前記第2のミラーとの前記第2の方向におけるミラー間隔をL、光速をcとしたとき、
c・Td<2L
の関係を満たす
請求項1に記載の増幅器。 - 前記シード光はパルスレーザ光であり、
前記増幅レーザ光のパルスエネルギを検出するパルスエネルギモニタと、
前記パルスエネルギに基づいて、前記調整機構によって前記ギャップの大きさを制御する制御部と
をさらに備える。
請求項7に記載の増幅器。 - シード光を出力する発振器と、
前記シード光の光路上に配置された増幅器と
を含み、
前記増幅器は、
第1の方向において互いに対向する1対の放電電極と、レーザ励起媒質と、前記シード光が入射する入射窓と、前記第1の方向と交差する第2の方向に増幅レーザ光を出射させる出射窓とを含むチャンバと、
それぞれ反射領域を含み、前記第1の方向と交差する第3の方向において前記1対の放電電極を間に挟むようにして互いに対向する第1のミラー及び第2のミラーと
を備え、
前記第1のミラーの反射領域の前記第2の方向への投影像と前記第2のミラーの反射領域の前記第2の方向への投影像との間に0以上のギャップが設けられている
レーザシステム。 - 前記発振器は、固体レーザ装置である
請求項11に記載のレーザシステム。 - 前記発振器から出力された前記シード光が前記第1のミラーに入射するように、前記発振器と前記増幅器との間における前記シード光の光路上に配置された光学素子
をさらに備える
請求項11に記載のレーザシステム。
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JPWO2019012642A1 (ja) * | 2017-07-13 | 2020-05-07 | ギガフォトン株式会社 | レーザシステム |
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DE112020007098B4 (de) * | 2020-07-15 | 2024-01-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Lasersystem, Lerngerät und Ableitungsgerät |
WO2024185029A1 (ja) * | 2023-03-07 | 2024-09-12 | ギガフォトン株式会社 | 放電励起式レーザ装置、放電励起式レーザ装置の制御方法、及び電子デバイスの製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1187807A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-30 | Amada Eng Center:Kk | ガスレーザ発振器 |
US6442186B1 (en) * | 1998-09-21 | 2002-08-27 | Peter Vitruk | Stable multi-fold telescopic laser resonator |
JP2004039767A (ja) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Gigaphoton Inc | Mopa式又は注入同期式レーザ装置 |
JP2010171375A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-08-05 | Gigaphoton Inc | レーザ装置および極端紫外光光源装置 |
JP2011159932A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-18 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレーザ増幅装置およびその光軸調整方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040202220A1 (en) * | 2002-11-05 | 2004-10-14 | Gongxue Hua | Master oscillator-power amplifier excimer laser system |
US8116347B2 (en) * | 2003-04-22 | 2012-02-14 | Komatsu Ltd. | Two-stage laser system for aligners |
US7778302B2 (en) * | 2005-11-01 | 2010-08-17 | Cymer, Inc. | Laser system |
US20070133643A1 (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-14 | Seguin Herb J J | Effective excitation, optical energy extraction and beamlet stacking in a multi-channel radial array laser system |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1187807A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-30 | Amada Eng Center:Kk | ガスレーザ発振器 |
US6442186B1 (en) * | 1998-09-21 | 2002-08-27 | Peter Vitruk | Stable multi-fold telescopic laser resonator |
JP2004039767A (ja) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Gigaphoton Inc | Mopa式又は注入同期式レーザ装置 |
JP2010171375A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-08-05 | Gigaphoton Inc | レーザ装置および極端紫外光光源装置 |
JP2011159932A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-18 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレーザ増幅装置およびその光軸調整方法 |
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