JPH03288487A - 放電励起エキシマレーザ装置 - Google Patents
放電励起エキシマレーザ装置Info
- Publication number
- JPH03288487A JPH03288487A JP2089960A JP8996090A JPH03288487A JP H03288487 A JPH03288487 A JP H03288487A JP 2089960 A JP2089960 A JP 2089960A JP 8996090 A JP8996090 A JP 8996090A JP H03288487 A JPH03288487 A JP H03288487A
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- JP
- Japan
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- discharge
- electrode
- excimer laser
- laser device
- excitation
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- Pending
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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
本発明は、放電励起エキシマレーザ装置に関する。
従来の技術
希カスハロゲンエキシマレーザは紫外域で発振する高出
力のガスレーザであり、半導体リソグラフィの超微細加
工用光源や化学プロセス等の広範な用途に利用されてい
る。希ガスハロゲンエキシマレーザ装置の励起方式には
、電子ビーム励起と放電励起とがあるが、後者は比較的
簡便な構成で高繰返し発振が可能であるため、広く一般
に用いられている。
力のガスレーザであり、半導体リソグラフィの超微細加
工用光源や化学プロセス等の広範な用途に利用されてい
る。希ガスハロゲンエキシマレーザ装置の励起方式には
、電子ビーム励起と放電励起とがあるが、後者は比較的
簡便な構成で高繰返し発振が可能であるため、広く一般
に用いられている。
以下に従来の放電励起エキシマレーザ装置について説明
Ｊ−る。
Ｊ−る。
第２図は放電励起エキシマレーザ装置の断面図である。
圧力容器８中には希ガスとハロゲ７ガスの混合カスが大
気圧以上の圧力で封入されており、圧力容器８内部に設
けられた励起放電電極５．５間で−様な放電を起こすこ
とによって主放電領域内のレーザガスが励起される。な
お、６は予備電離電極であり、９は高圧を源端子である
。
気圧以上の圧力で封入されており、圧力容器８内部に設
けられた励起放電電極５．５間で−様な放電を起こすこ
とによって主放電領域内のレーザガスが励起される。な
お、６は予備電離電極であり、９は高圧を源端子である
。
希ガスハロゲンエキシマレーザ装置は非常に高い励起密
度を必要とするレーザ装置であるため、予備電離によっ
て放電領域内を励起放電開始前（こ電離しておいて励起
放電を急峻にすることが必要となる。
度を必要とするレーザ装置であるため、予備電離によっ
て放電領域内を励起放電開始前（こ電離しておいて励起
放電を急峻にすることが必要となる。
従来より、産業用エキシマレーザ装置の予備電離方式と
しては、装置構成の簡単な容量移行自動予備電離方式が
用いられている。第３図は従来の容量移行自動予備電離
回路の構成図である。スイッチ１が開いている間に充電
用コイル３を経由して充電用コンデンサ２が充電される
。スイッチ１を閉じると、充電用コンデンサ２の電荷が
ピーキングコンデンサ４に移行するが、この際、スイッ
チｌと充電用コンデンサ２とピーキングコンデンサ４と
からなる容量移行回路中に設けられた予備電離電極６ギ
ヤツプ部において火花放電が起こる。この放電から発生
する紫外光で励起放電空間を照射することにより、励起
放電空間内のレーザガスを電離する。ピーキングコンデ
ンサ４の端子間電圧が励起放電電極５の放電開示電圧に
達すると励起放電が起こる。これで１回のレーザ動作は
終了するが、一般にスイッチ１にはサイラトロン等が使
用され、くり返しレーザ動作を行うようになっている。
しては、装置構成の簡単な容量移行自動予備電離方式が
用いられている。第３図は従来の容量移行自動予備電離
回路の構成図である。スイッチ１が開いている間に充電
用コイル３を経由して充電用コンデンサ２が充電される
。スイッチ１を閉じると、充電用コンデンサ２の電荷が
ピーキングコンデンサ４に移行するが、この際、スイッ
チｌと充電用コンデンサ２とピーキングコンデンサ４と
からなる容量移行回路中に設けられた予備電離電極６ギ
ヤツプ部において火花放電が起こる。この放電から発生
する紫外光で励起放電空間を照射することにより、励起
放電空間内のレーザガスを電離する。ピーキングコンデ
ンサ４の端子間電圧が励起放電電極５の放電開示電圧に
達すると励起放電が起こる。これで１回のレーザ動作は
終了するが、一般にスイッチ１にはサイラトロン等が使
用され、くり返しレーザ動作を行うようになっている。
ピーキングコンデンサ４に印加される電圧は２０数ｋＶ
と極めて高い。第３図の回路構成にすると、予備電離電
極６にこの超高電圧が印加されるため、圧力容器８内部
で絶縁破壊を起こしやすい。なお、７は予備電離電極６
に直列に接続されているインダクターである。
と極めて高い。第３図の回路構成にすると、予備電離電
極６にこの超高電圧が印加されるため、圧力容器８内部
で絶縁破壊を起こしやすい。なお、７は予備電離電極６
に直列に接続されているインダクターである。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記従来の構成では、絶縁対策に万全を期
すために放電部周辺に不純物ガスの発生減である絶縁材
料を多用しなければならない等、設計の自由度が制限さ
れるという課題があった。
すために放電部周辺に不純物ガスの発生減である絶縁材
料を多用しなければならない等、設計の自由度が制限さ
れるという課題があった。
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電気
絶縁性に優れた容量移行自動予備電離型口路を備えた放
電励起エキシマレーザ装置を提供することを目的とする
。
絶縁性に優れた容量移行自動予備電離型口路を備えた放
電励起エキシマレーザ装置を提供することを目的とする
。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明の放電励起エキシマレ
ーザ装置は、予備電離電極間の放電により発生する紫外
光で励起放電領域を照射する容量移行自動予備電離型の
放電励起エキシマレーザ装置において、ピーキングコン
デンサと励起放電電極を並列に接続し、その一方の接続
点を高電圧側に接続し、他方の接続点を予備電離電極の
ギャップを介してアースしたものである。
ーザ装置は、予備電離電極間の放電により発生する紫外
光で励起放電領域を照射する容量移行自動予備電離型の
放電励起エキシマレーザ装置において、ピーキングコン
デンサと励起放電電極を並列に接続し、その一方の接続
点を高電圧側に接続し、他方の接続点を予備電離電極の
ギャップを介してアースしたものである。
作用
この構成によって、圧力容器中で高電圧が印加される部
分は励起放電電極の一方のみとなり、電気絶縁性の優れ
た容量移行自動予備電離型回路を備えた放電励起エキシ
マレーザ装置を実現することができる。
分は励起放電電極の一方のみとなり、電気絶縁性の優れ
た容量移行自動予備電離型回路を備えた放電励起エキシ
マレーザ装置を実現することができる。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例における放電励起エキシマレ
ーザ装置の構成図である。励起放電電極５とピーキング
コンデンサ４とのアース電位側接続点と、充電用コイル
３のアース電位点との間に予備電離電極６を設けている
。
ーザ装置の構成図である。励起放電電極５とピーキング
コンデンサ４とのアース電位側接続点と、充電用コイル
３のアース電位点との間に予備電離電極６を設けている
。
なお、１，２．７．８は第３図と同様、それぞれスイッ
チ、充電用コンデンサ、インダクター圧力容器である。
チ、充電用コンデンサ、インダクター圧力容器である。
一般に、エキシマレーザ装置における励起放電は、細長
い形状の励起放電電極５の全長にわたる均一な放電であ
る。このような広域にわたる均一な励起放電を実現する
ためには、放電領域全域にわたって均一に予備電離させ
なければならない、そのため、予備電離電極６を励起放
電電極５の長手方向に複数個配列し、その−組一組にイ
ンダクター７を直列に接続した。インダクター７は特定
の予備電離電極６への電流集中を防ぐので、予備電離は
極めて均一性の優れたものとなり、励起放電の均一性も
高まる。実験によると、レーザの総合効率（充電用コン
デンサへの充電エネルギーとレーザパルスエネルギーと
の比）が５割程度も向上することを確認した。総合効率
の向上は、電極やスイッチ素子等の回路部品の負荷低減
やガス劣化の抑制につながり、レーザ装置全体を長寿命
化することができる。なお、回路の作用は、第３図の回
路の回路構成の場合とまったく同様であるが５本発明の
回路構成では予備電離電極６の電位がアース電位である
ため、予備電離電極６と周辺のアース電位部との間の沿
面放電等による絶縁破壊が起こらない。高電圧が印加さ
れるのは唯一励起放電電極の一方のみであるから、絶縁
材料の使用量を大幅に減少させることができる。四弗化
エチレン樹脂等の絶縁材料は不純物ガスの発生源であり
、その使用量の減少はガス汚染の抑制、ガスの長寿命化
につながる。さらに絶縁設計が容易になり、設計の自由
度が増大した結果、従来より３割程度の小型化、軽量化
が課題となった。
い形状の励起放電電極５の全長にわたる均一な放電であ
る。このような広域にわたる均一な励起放電を実現する
ためには、放電領域全域にわたって均一に予備電離させ
なければならない、そのため、予備電離電極６を励起放
電電極５の長手方向に複数個配列し、その−組一組にイ
ンダクター７を直列に接続した。インダクター７は特定
の予備電離電極６への電流集中を防ぐので、予備電離は
極めて均一性の優れたものとなり、励起放電の均一性も
高まる。実験によると、レーザの総合効率（充電用コン
デンサへの充電エネルギーとレーザパルスエネルギーと
の比）が５割程度も向上することを確認した。総合効率
の向上は、電極やスイッチ素子等の回路部品の負荷低減
やガス劣化の抑制につながり、レーザ装置全体を長寿命
化することができる。なお、回路の作用は、第３図の回
路の回路構成の場合とまったく同様であるが５本発明の
回路構成では予備電離電極６の電位がアース電位である
ため、予備電離電極６と周辺のアース電位部との間の沿
面放電等による絶縁破壊が起こらない。高電圧が印加さ
れるのは唯一励起放電電極の一方のみであるから、絶縁
材料の使用量を大幅に減少させることができる。四弗化
エチレン樹脂等の絶縁材料は不純物ガスの発生源であり
、その使用量の減少はガス汚染の抑制、ガスの長寿命化
につながる。さらに絶縁設計が容易になり、設計の自由
度が増大した結果、従来より３割程度の小型化、軽量化
が課題となった。
発明の効果
以上のように本発明は、予備電離電極の電位をアース電
位としたため電気絶縁性の優れた容量移行自動予備電離
型回路を備え、均一な予備電離の実現やガス汚染の抑制
といった優れた特徴を有する高効率、高出力発振のエキ
シマレーザ装置を実現するものである。
位としたため電気絶縁性の優れた容量移行自動予備電離
型回路を備え、均一な予備電離の実現やガス汚染の抑制
といった優れた特徴を有する高効率、高出力発振のエキ
シマレーザ装置を実現するものである。
第１図は本発明の一実施例における放電励起エキシマレ
ーザ装置の構成図、第２図は放電励起エキシマレーザ装
置の断面図、第３図は従来の容量移行自動予備電離型回
路の構成図である。 ２・・・・・・充電用コンデンサ、４・・・・・・ピー
キングコンデンサ、５・・・・・・励起放電電極、６・
・・・・・予備電離電極。
ーザ装置の構成図、第２図は放電励起エキシマレーザ装
置の断面図、第３図は従来の容量移行自動予備電離型回
路の構成図である。 ２・・・・・・充電用コンデンサ、４・・・・・・ピー
キングコンデンサ、５・・・・・・励起放電電極、６・
・・・・・予備電離電極。
Claims (1)
- レーザ媒質を励起するための励起放電に先だって、充電
用コンデンサに蓄えられた電荷をピーキングコンデンサ
に移行させる際に移行電流の経路内に設けられた予備電
離電極間の放電により発生する紫外光で励起放電領域を
照射する方式の容量移行自動予備電離型の放電励起エキ
シマレーザ装置において、ピーキングコンデンサと励起
放電電極と並列接続し、その一方の接続点を高電圧側に
接線し、他方の接続点を予備電離電極のギャップを介し
てアースした放電励起エキシマレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089960A JPH03288487A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 放電励起エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089960A JPH03288487A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 放電励起エキシマレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03288487A true JPH03288487A (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=13985258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2089960A Pending JPH03288487A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 放電励起エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03288487A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117763B2 (ja) * | 1976-03-09 | 1986-05-09 | Air Prod & Chem | |
| JPS61125096A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-12 | Komatsu Ltd | ガスレ−ザの放電装置 |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP2089960A patent/JPH03288487A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117763B2 (ja) * | 1976-03-09 | 1986-05-09 | Air Prod & Chem | |
| JPS61125096A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-12 | Komatsu Ltd | ガスレ−ザの放電装置 |
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