JPH01173680A - 狭帯域レーザ装置 - Google Patents
狭帯域レーザ装置Info
- Publication number
- JPH01173680A JPH01173680A JP33178787A JP33178787A JPH01173680A JP H01173680 A JPH01173680 A JP H01173680A JP 33178787 A JP33178787 A JP 33178787A JP 33178787 A JP33178787 A JP 33178787A JP H01173680 A JPH01173680 A JP H01173680A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excimer laser
- front mirror
- mirror
- wavelength
- laser device
- 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.)
- Granted
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-
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/082—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明もよ、縮小投影露光装置の光源として用いるエキ
シマレーザ装置に関するものである。
シマレーザ装置に関するものである。
（従来の技術）
エキシマレーザ光は、例えばＫｒＦレーザ光ではその波
長が２４８．４ｎｎ＋と短いこと、同じ解椴度なら水銀
ランプのｇ線やｉ線に比べて焦点深度が深いこと、レン
ズの開口数が小さくてすみ、露光領域を大きくできるこ
と、大きなパワーが得られること、等の利点から半導体
Ｍ２Ｃ用の縮小投影露光装置の光源として多用されるよ
うになってきている。
長が２４８．４ｎｎ＋と短いこと、同じ解椴度なら水銀
ランプのｇ線やｉ線に比べて焦点深度が深いこと、レン
ズの開口数が小さくてすみ、露光領域を大きくできるこ
と、大きなパワーが得られること、等の利点から半導体
Ｍ２Ｃ用の縮小投影露光装置の光源として多用されるよ
うになってきている。
ところが、エキシマレーザ光はその波長が短いため、こ
の波長を透過する材料が石英、 ＣａＦ２およびＭｑＦ
２Ｌかなく、均一性および加工稍度の点でレンズ素材と
しては石英しか用いることができない。このため、色収
差補正をした縮小投影レンズの設計が不可能となる。し
たがって、この色収差が無視し得る程度状で狭帯域化す
る必要がある。
の波長を透過する材料が石英、 ＣａＦ２およびＭｑＦ
２Ｌかなく、均一性および加工稍度の点でレンズ素材と
しては石英しか用いることができない。このため、色収
差補正をした縮小投影レンズの設計が不可能となる。し
たがって、この色収差が無視し得る程度状で狭帯域化す
る必要がある。
そこで、レーザチャンバ内で発生させたエキシマレーザ
光をレーザチャンバの両側に配置したリアミラーとフロ
ントミラーにより共振させ、さらにその共振回路中に配
置した波長選択素子により狭帯域化する構造のエキシマ
レーザ装置が縮小投影露光装置の光源として用いられて
いる。
光をレーザチャンバの両側に配置したリアミラーとフロ
ントミラーにより共振させ、さらにその共振回路中に配
置した波長選択素子により狭帯域化する構造のエキシマ
レーザ装置が縮小投影露光装置の光源として用いられて
いる。
この場合、フロントミラーの反射率を高くすると、共振
回路中におけるレーザビームの折り返し数が多くなり、
光強度の高い波長でパワーが集中するため、波長選択素
子の設計値よりも線幅を狭くすることができる。しかし
、レーザパワーが減少してしまうという矛盾が生じる。
回路中におけるレーザビームの折り返し数が多くなり、
光強度の高い波長でパワーが集中するため、波長選択素
子の設計値よりも線幅を狭くすることができる。しかし
、レーザパワーが減少してしまうという矛盾が生じる。
従って、適切な線幅とレーザパワーを得るためには、フ
ロントミラーの反則率の適当な範囲が存在する。この反
射率Ｒの範囲は１≦Ｒ≦４９％であることが本発明等の
実験によって判明している。
ロントミラーの反則率の適当な範囲が存在する。この反
射率Ｒの範囲は１≦Ｒ≦４９％であることが本発明等の
実験によって判明している。
ここで、エキシマレーザの光学部品として用いられてい
る合成石英、ＣａＦ２ 、ＭｇＦ２等はコーティング無
しのもので片面的４％の表面反射率が１ｑられる。従っ
て、上記材料でフロントミラーを構成し、かつ両面をコ
ーティングしなければ、両面で４％ずつ合計的８％の反
射率がｔｑられ、上記の１≦Ｒ≦４９％の条件に合うフ
ロントミラーとして使用することができる。
る合成石英、ＣａＦ２ 、ＭｇＦ２等はコーティング無
しのもので片面的４％の表面反射率が１ｑられる。従っ
て、上記材料でフロントミラーを構成し、かつ両面をコ
ーティングしなければ、両面で４％ずつ合計的８％の反
射率がｔｑられ、上記の１≦Ｒ≦４９％の条件に合うフ
ロントミラーとして使用することができる。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、上記のように片面ずつ約４％の反射率を有す
るフロントミラーをそのま法相込んだ場合、このフロン
トミラーの２つの反射面間での干渉が起り、第５図のス
ペクトル図に示すように発振波長のピークが多数説われ
、これを狭帯域化したとしても第６図のスペクトル図に
示すような波形となった。しかも、この場合の発振波長
のピークは極めて近接しているために、通常使用されて
いる分光装置では識別することが困難である。このため
、分光装置の検出結果によって発振波長を制御するよう
に構成したとしても、その結ｒＡ得られる波長は不安定
となり、安定した波長のエキシマレーザ光が１ｑられな
いという問題がある。
るフロントミラーをそのま法相込んだ場合、このフロン
トミラーの２つの反射面間での干渉が起り、第５図のス
ペクトル図に示すように発振波長のピークが多数説われ
、これを狭帯域化したとしても第６図のスペクトル図に
示すような波形となった。しかも、この場合の発振波長
のピークは極めて近接しているために、通常使用されて
いる分光装置では識別することが困難である。このため
、分光装置の検出結果によって発振波長を制御するよう
に構成したとしても、その結ｒＡ得られる波長は不安定
となり、安定した波長のエキシマレーザ光が１ｑられな
いという問題がある。
本発明の目的は、安定した発振出力が香られるエキシマ
レーザ装置を提供することにある。
レーザ装置を提供することにある。
本発明では、フロントミラーとして片面が部分反射、他
方の片面が無反射のミラーを用いることにより、上記の
目的を達成している。
方の片面が無反射のミラーを用いることにより、上記の
目的を達成している。
フロントミラーの片面を無反射とすることにより、他方
の片面との間での干渉は生じなくなる。
の片面との間での干渉は生じなくなる。
この結果、発振波長のピークは１つになり、安定した発
振出力をｔｑることができる。
振出力をｔｑることができる。
（実施例〕
第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、レーザ
チャンバ１内で発生されたエキシマレーザ光は、ウィン
ドウ２，３を介してレーザチャンバ１の両側に配置され
たリアミラー４とフロントミラー５により：ｌ（振し、
この共振回路中のレーザチャンバ１とリアミラー４との
間に挿入された波長選択素子６によって狭帯域化された
後、フロントミラー５から出射される。
チャンバ１内で発生されたエキシマレーザ光は、ウィン
ドウ２，３を介してレーザチャンバ１の両側に配置され
たリアミラー４とフロントミラー５により：ｌ（振し、
この共振回路中のレーザチャンバ１とリアミラー４との
間に挿入された波長選択素子６によって狭帯域化された
後、フロントミラー５から出射される。
ここで、リアミラー４は反射率Ｒが８５９９％の全面反
射のミラーで構成されている。また、フロントミラー５
はレーザチャンバ側の面Ｂの反射率Ｒが１≦Ｒ≦４９％
の部分反射、その反対の而Ａが無反射面のミラーで構成
され、しかもＡ面はレーザビーム断面に対して所定角度
の傾お１を有している。
射のミラーで構成されている。また、フロントミラー５
はレーザチャンバ側の面Ｂの反射率Ｒが１≦Ｒ≦４９％
の部分反射、その反対の而Ａが無反射面のミラーで構成
され、しかもＡ面はレーザビーム断面に対して所定角度
の傾お１を有している。
従って、フロントミラー５の８面側から入射したレーザ
ビームは透過し、８面側に戻ることはない。すなわち、
フロントミラー５のＡ面と８面との間での干渉は生じな
くなる。しかも、Ａ面がビーム断面に対して傾斜してい
るために、Ａ面で若干の反射が生じたとしてもその反射
光がウィンドウ２を介してレーザチャンバ１内に戻るこ
とはない。これによって、フロンドラ−５のＡ面と８面
での干渉をほぼ完全になくすことができ、第２図のスペ
クトル図に示すような発振波長とすることができ、これ
をさらに狭帯域化することによって第３図に示すように
１つのピークの′３１振波長に絞ることが可能になる。
ビームは透過し、８面側に戻ることはない。すなわち、
フロントミラー５のＡ面と８面との間での干渉は生じな
くなる。しかも、Ａ面がビーム断面に対して傾斜してい
るために、Ａ面で若干の反射が生じたとしてもその反射
光がウィンドウ２を介してレーザチャンバ１内に戻るこ
とはない。これによって、フロンドラ−５のＡ面と８面
での干渉をほぼ完全になくすことができ、第２図のスペ
クトル図に示すような発振波長とすることができ、これ
をさらに狭帯域化することによって第３図に示すように
１つのピークの′３１振波長に絞ることが可能になる。
なお、フロントミラー５のＡ面に設けた傾斜は精度を上
げるために設けたものであり、Ａ面を無反射面とするだ
けでも８面との間の干渉を防止できることは言うまでも
ない。また、ウィンドウ２゜３についてもレーザガスと
接触しない面を無反射面とし、かつ傾斜を付けることに
より、このウィンドウ２．３の両面で生じる不要な干渉
を防止し、さらに良好なスペクトル分布の波長を１！？
ることができる。なお、このウィンドウ２，３はレーザ
ガスを隔離するものであるため、レーザガス中のＦ２に
耐え得るフッ化物（ＣａＦ２ 、Ｍ（？Ｆ２ ）の材料
が用いられる。
げるために設けたものであり、Ａ面を無反射面とするだ
けでも８面との間の干渉を防止できることは言うまでも
ない。また、ウィンドウ２゜３についてもレーザガスと
接触しない面を無反射面とし、かつ傾斜を付けることに
より、このウィンドウ２．３の両面で生じる不要な干渉
を防止し、さらに良好なスペクトル分布の波長を１！？
ることができる。なお、このウィンドウ２，３はレーザ
ガスを隔離するものであるため、レーザガス中のＦ２に
耐え得るフッ化物（ＣａＦ２ 、Ｍ（？Ｆ２ ）の材料
が用いられる。
さらに、波長選択素子６はファブリペローエタロンを２
枚重ね合セたもので＠成されるが、この波長選択素子６
においても反射が不要な面は無反射面としたり、傾斜を
付けることにより、さらに効率良く必要とする狭帯域エ
キシマレーザ光を得ることができる。
枚重ね合セたもので＠成されるが、この波長選択素子６
においても反射が不要な面は無反射面としたり、傾斜を
付けることにより、さらに効率良く必要とする狭帯域エ
キシマレーザ光を得ることができる。
一方、フロントミラー５は第４図の他の実施例に示すよ
うに第１図のウィンドウ２を兼用させるように構成して
もよい。この場合、反射面は汚れる心配のない外側に配
置するのが望ましり。
うに第１図のウィンドウ２を兼用させるように構成して
もよい。この場合、反射面は汚れる心配のない外側に配
置するのが望ましり。
以上のように本発明においては、フロントミラー片面は
無反射面としたため、フロントミラーの両面間で生じて
いた干渉を防ぐことができる。この結果、発振波長のピ
ークを安定的に絞ることが可能となり、投影露光装置に
おいてはその解像力をさらに向上さゼることかできると
いう効果がある。
無反射面としたため、フロントミラーの両面間で生じて
いた干渉を防ぐことができる。この結果、発振波長のピ
ークを安定的に絞ることが可能となり、投影露光装置に
おいてはその解像力をさらに向上さゼることかできると
いう効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は実施
例における中程度に狭帯域化したときの発振波長スペク
トルを示すスペクトル図、第３図は所望の幅に狭帯域化
した後の発振波長スペクトルを示すスペクトル図、第４
図は本発明の他の実施例を示ず構成図、第５図は従来袋
Ｕにおける中程度に狭帯域化したときの発振波長スペク
トルを承りスペクトル図、第６図は従来装置における所
望の幅に狭帯域化した後の発振波長スペクトルを示すス
ペクトル図である。 １・・・レーザヂャンバ、２，３・・・ウィンドウ、４
・・・リアミラー、５・・・フロントミラー、６・・・
波長選択素子。 第１図 一→−波長 第２図 □ボ５隨 第３図 一一肢長 −−〉皮長
例における中程度に狭帯域化したときの発振波長スペク
トルを示すスペクトル図、第３図は所望の幅に狭帯域化
した後の発振波長スペクトルを示すスペクトル図、第４
図は本発明の他の実施例を示ず構成図、第５図は従来袋
Ｕにおける中程度に狭帯域化したときの発振波長スペク
トルを承りスペクトル図、第６図は従来装置における所
望の幅に狭帯域化した後の発振波長スペクトルを示すス
ペクトル図である。 １・・・レーザヂャンバ、２，３・・・ウィンドウ、４
・・・リアミラー、５・・・フロントミラー、６・・・
波長選択素子。 第１図 一→−波長 第２図 □ボ５隨 第３図 一一肢長 −−〉皮長
Claims (3)
- （１） レーザチャンバ内で発生させたエキシマレーザ
光をレーザチャンバの両側に配置したリアミラーとフロ
ントミラーにより共振させ、さらにその共振回路中に配
置した波長選択素子により狭帯域化して出力するエキシ
マレーザ装置において、前記フロントミラーとして、片
面が部分反射、他方の片面が無反射のミラーを用いたこ
とを特徴とするエキシマレーザ装置。 - （２） 前記フロントミラーの無反射面はエキシマレー
ザ光の発振ビーム断面に対して所定角度の傾斜を有して
いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
エキシマレーザ装置。 - （３） 前記フロントミラーの部分反射面の反射率Ｒを
１≦Ｒ≦４９％に設定した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装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331787A JP2662963B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 狭帯域レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331787A JP2662963B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 狭帯域レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01173680A true JPH01173680A (ja) | 1989-07-10 |
| JP2662963B2 JP2662963B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=18247633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62331787A Expired - Lifetime JP2662963B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 狭帯域レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2662963B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020098814A (ja) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 住友重機械工業株式会社 | 光共振器 |
| JP7634801B1 (ja) * | 2024-08-05 | 2025-02-21 | 三菱電機株式会社 | レーザー発振器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102733491B1 (ko) * | 2019-08-26 | 2024-11-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 레이저 광원 및 레이저 결정화 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155326U (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-02 |
-
1987
- 1987-12-26 JP JP62331787A patent/JP2662963B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155326U (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-02 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020098814A (ja) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 住友重機械工業株式会社 | 光共振器 |
| JP7634801B1 (ja) * | 2024-08-05 | 2025-02-21 | 三菱電機株式会社 | レーザー発振器 |
| WO2026033597A1 (ja) * | 2024-08-05 | 2026-02-12 | 三菱電機株式会社 | レーザー発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2662963B2 (ja) | 1997-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620 Year of fee payment: 11 |