JPH0342889A

JPH0342889A - ガスレーザ装置

Info

Publication number: JPH0342889A
Application number: JP1177097A
Authority: JP
Inventors: Hideo Hara; 秀雄原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-02-25

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】［産業上の利用分野］本発明は、例えばエキシマレーザ装置に応用されて好適
な、チャンバとレーザ窓との間にバルブを備えたガスレ
ーザ装置に関するものである。

［従来の技術］高強度な単色光の光源として既に多くの分野で用いられ
ているガスレーザ装置、特に露光装置の照明光源にも応
用される放電型エキシマレーザ装置においては、運転に
伴なうチャンバ内での不純物の発生と蓄積が問題とされ
る。不純物は、不要ガスや不要微粒子としてレーザガス
を汚染してレーザ出力を低下させたり、レーザ光路に係
る光学的な構成部品の表面に付着してレーザ発振を阻害
したりする。

第４図は、不純物によるレーザ窓５の透明度の劣化が進
んだ際に容易に清掃を行って透明度の回復ができるよう
チャンバ１とレーザ窓５との間にボールバルブ４Ｊを設
けた、露光装置用の放電型エキシマレーザ装置の一例で
ある。この例は、レーザ出力用のハーフミラ−６と、図
示されない全反射ミラーとが、チャンバ１内の利得領域
（放電励起領域）をはさんで対向することによりレーザ
共振器が形成される構成である。ここで、第４図（ａ）
は、ボールバルブ３Ｊを閉じてレーザ窓５を取り外した
状態であり、第４図（ｂ）は、ボールバルブ３Ｊを開い
てチャンバ１とレーザ窓５とを連通させてこの放電型エ
キシマレーザ装置を運転している状態である。

また、露光光源として必要なレーザビーム形状を得るた
めに、ハーフミラ−６とレーザ窓５との間に、出力され
るレーザビームの断面形状を画定するアパーチャアが設
けられている。

［発明が解決しようとする課題］上述の放電型エキシマレーザ装置においてボールバルブ
３Ｊは、レーザ窓を清掃する等の場合にチャンバ１の気
密を保持して、レーザガス２の損失とレーザ再発振まで
に要する時間とを最少とするためのもので、ボールバル
ブエレメント、４　Ｊの開口部は、通常、円形の断面を
有し、出力されるレーザビームの断面よりも十分大きな
寸法形状となっていた。従って、ボールバルブエレメン
ト４Ｊの開口部は、出力されるレーザビームの断面形状
を画定するアパーチャとしての役割を果たさず、例えば
上述の放電型エキシマレーザ装置のように、レーザ窓５
の外に独立したアパーチャアを設ける必要があった。こ
のため、レーザ共振器の保守点検のたびにアパーチャア
の位置や角度の繁雑な再調整が必要である等の不便さが
あった。

本発明は、これらの問題点を鑑みてなされたもので、バ
ルブの開口の形状等を工夫することにより実用性の高い
ガス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］本発明の請求項（１）記載のガスレーザ装置は、レーザ
ガスを密封するチャンバとレーザ光路上に設けられたレ
ーザ窓との間にレーザガス遮断用のバルブを備えたガス
レーザ装置において、バルブが、チャンバとレーザ窓と
を連通ずる状態でレーザビームの断面形状を画定するア
パーチャとしての開口を有する。

また、請求項（２）記載のガスレーザ装置は、請求項（
１）記載のガスレーザ装置のバルブの開口内に、レーザ
ガスの自由な移動を妨げるバッフルを備える。

また、請求項（３）記載のガスレーザ装置は、請求項（
１）記載のガスレーザ装置におけるバルブが回動角によ
りアパーチャ形状を変化させる回動バルブ要素を有する
。

また、請求項（４）記載のガスレーザ装置は、請求項（
３）記載のガスレーザ装置における回動バルブ要素がボ
ールバルブエレメントである。

［作　用］本発明の請求項（ｉ）記載のガスレーザ装置ではレーザ
ガス遮断用のバルブが、レーザガスを密封するチャンバ
とレーザ光路上に設けられたレーザ窓との間に設けられ
ているから、例えばレーザ窓内面を清掃する時、これを
閉じてチャンバ内のレーザガスの密閉を維持できる。こ
れにより、作業は簡略化されレーザガスの損失も小さく
なる。また、バルブの開口のレーザビーム方向の投影形
状が、バルブを開いた状態で所定のアパーチャ形状を有
し、出力されるレーザビームの断面形状を画定する。

また、請求項（２）記載のガスレーザ装置では、請求項
（１）記載のガスレーザ装置におけるバルブの開口内に
設けられたバッフルが、レーザガスの自由な移動を妨げ
るから、レーザガスとともに移動するチャンバ内の不純
物がレーザ窓に到達するのを制限できる。

また、請求項（３）記載のガスレーザ装置では、請求項
（１）記載のガスレーザ装置におけるバルブが回動角に
よりアパーチャ形状を変化させる回動バルブ要素を有す
るから、回動角によって出力されるレーザビームの断面
形状が変化する。

また、請求項（４）記載のガスレーザ装置では請求項（
３）記載のガスレーザ装置における回動バルブ要素がボ
ールバルブエレメントであるから、回動角を自由に設定
して出力されるレーザビームの断面形状を広い範囲で変
化できる。

［発明の実施例コ本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の第１実施例の放電型エキシマレーザ
装置の部分的な構成を示す。この放電型エキシマレーザ
装置では、レーザ出力用のハーフミラ−６と図示されな
い全反射ミラーとが、チャンバ１内の利得領域（放電励
起領域）をはさんで対向することによりレーザ共振器が
形成される構成である。ここで、第１図（ａ）は、ボー
ルバルブ４を閉じてレーザ窓５を取り外した状態、第１
図（ｂ）は、ボールバルブ３を開いてチャンバ１とレー
ザ窓５とを連通させてこの放電型エキシマレーザ装置を
運転している状態である。運転状態でレーザビームは、
ハーフくラー６を通過して図の左方向に出力される。

ボールバルブエレメント４の開口のレーザビーム方向の
投影形状は、所定の回転角度で必要なレーザビームの断
面形状が画定できるようなアパーチャ形状となっている
。また、第１図（ｂ）の矢印のようにボール４の回転角
度を調整して、出力されるレーザビームの断面形状を必
要に応じて変化できる。

第２図は、本発明の第２実施例の放電型エキシマレーザ
装置の部分的な構成を示す。ここで、第１実施例と同様
な作用を有する構成部材には同一の符号を付しである。

第２実施例の放電型エキシマレーザ装置では、ボールバ
ルブ３のボールバルブエレメント４ｂの開口の内側にバ
ッフル８が設けであるから、チャンバｌ側からの不純物
がレーザ窓に到達するのを制限できる。

第３図は、本発明の第３実施例の放電型エキシマレーザ
装置の部分的な構成を示す。ここで、第１実施例と同様
な作用を有する構成部材には同一の符号を付しである。

第３実施例の放電型エキシマレーザ装置では、通常の市
販ボールバルブ３ｃが取り付けられていて、ボールバル
ブエレメント４ｃの開口の内側にアパーチャ９が挿入さ
れている。第３実施例は、安価にボールバルブ３ｃを調
達でき、必要に応じて種々の寸法形状のアパーチャ９を
使用できる。

また、このアパーチャ９に替えてバッフルを挿入すれば
、第２実施例のようなバッフル構造を持たない放電型エ
キシマレーザ装置にも簡単に第２実施例同様の効果を付
与できる。

［発明の効果］本発明の請求項（１）記載のガスレーザ装置においては
、バルブの開口自身がアパーチャ形状を有するから、出
力されるレーザビームの断面形状を画定するためのアパ
ーチャを別個に設ける必要がない。

また、請求項（２）記載のガスレーザ装置では、バルブ
の開口内に設けられたバッフルが、不純物がレーザ窓に
到達するのを制限するから、レーザ窓の透明度の低下を
遅らせることができる。

また、請求項（３）記載のガスレーザ装置では、バルブ
の回動角によりレーザビームの断面形状を変化できるか
ら、簡単に必要な断面形状のレーザビームが得られ、必
要に応じてレーザビームの断面形状を最適に調整するこ
とも可能である。

また、請求項（４）記載のガスレーザ装置では、回動バ
ルブ要素がボールバルブエレメントであるから、例えば
第３実施例のように市販の幅広い製品群から、適当なも
のを選択して安価なガスレーザ装置の構成が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るガスレーザ装置の第１実施例の
放電型エキシマレーザ装置の部分的な構成を示し、（ａ
）はボールバルブを閉じた状態での模式図、（ｂ、）は
ボールバルブを開いた状態での模式図である。第２図は、本発明に係るガスレーザ装置の第２実施例の
放電型エキシマレーザ装置の部分的な構成を示す模式図
である。第３図は、本発明に係るガスレーザ装置の第３実施例の
放電型エキシマレーザ装置の部分的な構成を示す模式図
である。第４図は、従来の技術で説明した放電型エキシマレーザ
装置の部分的な構成を示し、（ａ）はボールパルブを閉
じた状態での模式図、（ｂ）はボールバルブを開いた状
態での模式図である。［主要部分の符号の説明コト・・チャンバ　　　　　２・・・レーザガス３・・・
ボールバルブ４・・・ボールバルブエレメント５・・・レーザ窓　　　　　６・・・ハーフミラ−８・
・・バッフル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザガスを密封するチャンバとレーザ光路上に
設けられたレーザ窓との間にレーザガス遮断用のバルブ
を備えたガスレーザ装置において、前記バルブが、前記
チャンバと前記レーザ窓とを連通する状態でレーザビー
ムの断面形状を画定するアパーチャとしての開口を有す
ることを特徴とするガスレーザ装置。
（２）前記開口内に、レーザガスの自由な移動を妨げる
バッフルを備えたことを特徴とする請求項（１）記載の
ガスレーザ装置。
（３）前記バルブが、回動角により前記アパーチャ形状
を変化させる回動バルブ要素を有することをことを特徴
とする請求項（１）記載のガスレーザ装置。
（４）前記回動バルブ要素がボールバルブエレメントか
らなることを特徴とする請求項（３）記載のガスレーザ
装置。