JPH053359A - 波長狭帯域化素子及びレーザ装置 - Google Patents
波長狭帯域化素子及びレーザ装置Info
- Publication number
- JPH053359A JPH053359A JP15495691A JP15495691A JPH053359A JP H053359 A JPH053359 A JP H053359A JP 15495691 A JP15495691 A JP 15495691A JP 15495691 A JP15495691 A JP 15495691A JP H053359 A JPH053359 A JP H053359A
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- JP
- Japan
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- etalon
- band
- gap
- narrowing
- reflectance
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明ば、狭帯域化効率がよく、長寿命の狭
帯域化素子を得ることを目的とする。 【構成】 本発明では、前記課題を解決するため、以下
の構成とした。本発明の狭帯域化素子は、対向する一対
のエタロン板からなり、対向する面が互いに平行で、か
つ、レーザ光を一部透過させる反射面となっており、し
かも、前記反射面間に間隙を有し、この間隙の幅が（９
０〜１１０μｍ）で、前記反射面の反射率が６５〜７０
％である。また、前記間隙の幅が（７６０〜７８０μ
ｍ）で、前記反射面の反射率が７０〜８０％であっても
よい。前者を粗調用とし、後者を微調用として組み合わ
せることで、さらに狭帯域化の可能な狭帯域化素子が得
られる。これら素子は、レーザ装置の発振器内に設置さ
れてレーザ装置を構成する。
帯域化素子を得ることを目的とする。 【構成】 本発明では、前記課題を解決するため、以下
の構成とした。本発明の狭帯域化素子は、対向する一対
のエタロン板からなり、対向する面が互いに平行で、か
つ、レーザ光を一部透過させる反射面となっており、し
かも、前記反射面間に間隙を有し、この間隙の幅が（９
０〜１１０μｍ）で、前記反射面の反射率が６５〜７０
％である。また、前記間隙の幅が（７６０〜７８０μ
ｍ）で、前記反射面の反射率が７０〜８０％であっても
よい。前者を粗調用とし、後者を微調用として組み合わ
せることで、さらに狭帯域化の可能な狭帯域化素子が得
られる。これら素子は、レーザ装置の発振器内に設置さ
れてレーザ装置を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ光の波長狭帯域化
素子及びレーザ装置に関し、特にエキシマレーザ用の波
長狭帯域化素子に関する。
素子及びレーザ装置に関し、特にエキシマレーザ用の波
長狭帯域化素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】エキシマレーザを半導体製造プロセスに
おける超微細フォトリソグラフィに使用する場合、光学
素子として合成石英、ＣａＦ2、ＭｇＦ2などの素材が使
用されているため、色収差補正ができない。
おける超微細フォトリソグラフィに使用する場合、光学
素子として合成石英、ＣａＦ2、ＭｇＦ2などの素材が使
用されているため、色収差補正ができない。
【０００３】このためレーザ光の波長を狭帯域化して、
レーザ光自体を単色化しなければならない。ところで、
レーザ光の狭帯域化には、ファブリペローエタロン、グ
レーティング、プリズムなどが用いられているが、出力
効率の良さや、波長狭帯域化の精度の点でファブリペロ
ーエタロンがしばしば用いられる。
レーザ光自体を単色化しなければならない。ところで、
レーザ光の狭帯域化には、ファブリペローエタロン、グ
レーティング、プリズムなどが用いられているが、出力
効率の良さや、波長狭帯域化の精度の点でファブリペロ
ーエタロンがしばしば用いられる。
【０００４】ところで、このファブリペローエタロンと
して、エアースペースエタロンがある。エアースペース
エタロンは、２枚の平行なエタロン板からなり、２枚の
エタロン板には第１面（エタロン板の対向面であり、入
射光が反射しあう面）には一部透過のコーティングが、
第２面（入射光の入射口と出力口の面）には無反射コー
ティングが施されている。
して、エアースペースエタロンがある。エアースペース
エタロンは、２枚の平行なエタロン板からなり、２枚の
エタロン板には第１面（エタロン板の対向面であり、入
射光が反射しあう面）には一部透過のコーティングが、
第２面（入射光の入射口と出力口の面）には無反射コー
ティングが施されている。
【０００５】通常、第２面には、第１面との関係でファ
ブリペローキャビティを構成しないように、ある程度傾
き（ウェッジという）が設けられている。このようなエ
タロン用いてレーザ光を狭帯域化する場合、目的の帯域
まで狭帯域化するのに、１つのエタロンでは不可能で、
さらに２つめのエタロンを使用して図４のようにあ狭帯
域化しなければならない場合がある。この場合、一つ目
を粗調用エタロン、二つ目を微調用エタロンを称する。
ブリペローキャビティを構成しないように、ある程度傾
き（ウェッジという）が設けられている。このようなエ
タロン用いてレーザ光を狭帯域化する場合、目的の帯域
まで狭帯域化するのに、１つのエタロンでは不可能で、
さらに２つめのエタロンを使用して図４のようにあ狭帯
域化しなければならない場合がある。この場合、一つ目
を粗調用エタロン、二つ目を微調用エタロンを称する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
エタロンを用いた狭帯域化方式では、それぞれのエタロ
ンでレーザ光の多重反射と干渉が生じる。
エタロンを用いた狭帯域化方式では、それぞれのエタロ
ンでレーザ光の多重反射と干渉が生じる。
【０００７】この多重反射は、レーザ光の高反射膜を蒸
着した反射面で起こるため、この蒸着膜が損傷し、反射
面の表面精度が劣化し、狭帯域化効率の低下及びサイド
バンドの発生という問題が生じる。とりわけ、反射面間
の間隙の幅が短い粗徴用エタロンの寿命が短くなる。
着した反射面で起こるため、この蒸着膜が損傷し、反射
面の表面精度が劣化し、狭帯域化効率の低下及びサイド
バンドの発生という問題が生じる。とりわけ、反射面間
の間隙の幅が短い粗徴用エタロンの寿命が短くなる。
【０００８】エタロンを長寿命化するためには内面の反
射率を低下させることが大きな要因となるが、反射率を
低下させると、自由スペクトル領域（ＦＳＲ）／スペク
トルの半値幅で決定されるフィネスが悪くなり、サイド
バンドの発生を招く。
射率を低下させることが大きな要因となるが、反射率を
低下させると、自由スペクトル領域（ＦＳＲ）／スペク
トルの半値幅で決定されるフィネスが悪くなり、サイド
バンドの発生を招く。
【０００９】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、エタロンにおいて、長寿命化を図るとともに、狭
帯域化率を高くすることを課題とする。
ので、エタロンにおいて、長寿命化を図るとともに、狭
帯域化率を高くすることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、前記課題を
解決するため、以下の構成とした。本発明の波長狭帯域
化素子は、対向する一対のエタロン板１ａ，１ｂからな
り、対向する面が互いに平行で、かつ、レーザ光を一部
透過させる反射面３となっており、しかも、前記反射面
３間に間隙を有し、この間隙の幅ｄが（９０〜１１０μ
ｍ）で、前記反射面３の反射率が６５〜７０％である。
解決するため、以下の構成とした。本発明の波長狭帯域
化素子は、対向する一対のエタロン板１ａ，１ｂからな
り、対向する面が互いに平行で、かつ、レーザ光を一部
透過させる反射面３となっており、しかも、前記反射面
３間に間隙を有し、この間隙の幅ｄが（９０〜１１０μ
ｍ）で、前記反射面３の反射率が６５〜７０％である。
【００１１】また、前記間隙の幅ｄが（７６０〜７８０
μｍ）で、前記反射面３の反射率が７０〜８０％であっ
てもよい。前者を粗徴用とし、後者を微調用として組み
合わせることで、さらに狭帯域化の可能な狭帯域化素子
が得られる。
μｍ）で、前記反射面３の反射率が７０〜８０％であっ
てもよい。前者を粗徴用とし、後者を微調用として組み
合わせることで、さらに狭帯域化の可能な狭帯域化素子
が得られる。
【００１２】これら素子は、レーザ装置の発振器内に設
置されてレーザ装置を構成する。
置されてレーザ装置を構成する。
【００１３】
【作用】前記範囲にあるエタロンは、他のエタロンに比
較して、多重反射による悪影響が少なく、狭帯域化効率
もよい。
較して、多重反射による悪影響が少なく、狭帯域化効率
もよい。
【００１４】本発明の狭帯域化素子は、対向する一対の
エタロン板１ａ，１ｂからなる。対向する面が互いに平
行で、かつ、レーザ光を一部透過させる反射面３となっ
ている。この平行な反射面３間にファブリペロー・キャ
ビティが形成される。
エタロン板１ａ，１ｂからなる。対向する面が互いに平
行で、かつ、レーザ光を一部透過させる反射面３となっ
ている。この平行な反射面３間にファブリペロー・キャ
ビティが形成される。
【００１５】このような狭帯域化素子の例としては、図
１のような平行平面型、図２のようなエアー・ギャップ
型を例示できる。平行平面型は、一対のエタロン板１
ａ，１ｂを対向きさせてそれぞれ図示しないホルダで保
持し、平行を維持したものである。そして、その対向面
が反射面３となている。そして反射面３の反対側がレー
ザ光の入出射面４となっている。エアーギャプ型は図２
のように、一対のエタロン板１ａ，１ｂ間にスペーサ５
を介挿してエタロン板１ａ，１ｂ間にギャップを形成し
たものである。内面に反射面３が形成され、外面が入出
射面４となっているのは平行平面型と同一である。
１のような平行平面型、図２のようなエアー・ギャップ
型を例示できる。平行平面型は、一対のエタロン板１
ａ，１ｂを対向きさせてそれぞれ図示しないホルダで保
持し、平行を維持したものである。そして、その対向面
が反射面３となている。そして反射面３の反対側がレー
ザ光の入出射面４となっている。エアーギャプ型は図２
のように、一対のエタロン板１ａ，１ｂ間にスペーサ５
を介挿してエタロン板１ａ，１ｂ間にギャップを形成し
たものである。内面に反射面３が形成され、外面が入出
射面４となっているのは平行平面型と同一である。
【００１６】本発明では、前記反射面３間に間隙を有
し、この間隙の幅ｄが粗調用では（９０〜１１０μ
ｍ）、好ましくは（９５〜１０５μｍ）で、微調用では
（７６０〜７８０μｍ）、好ましくは（７６５〜７７５
μｍ）である。理由： ダブルエタロン方式の場合、一
本の狭帯域化スペクトルのみをとり出しサイドバンドを
極力抑制するには、２枚のエタロンのＦＳＲとフィネス
が関係してくる。
し、この間隙の幅ｄが粗調用では（９０〜１１０μ
ｍ）、好ましくは（９５〜１０５μｍ）で、微調用では
（７６０〜７８０μｍ）、好ましくは（７６５〜７７５
μｍ）である。理由： ダブルエタロン方式の場合、一
本の狭帯域化スペクトルのみをとり出しサイドバンドを
極力抑制するには、２枚のエタロンのＦＳＲとフィネス
が関係してくる。
【００１７】また、前記反射面３の反射率は、粗調用が
６５〜７０％、好ましくは６７〜６８％であり、微調用
では、７０〜８０％、好ましくは７４〜７６％である。
この範囲が好ましい理由は、キャビティー内ではレーザ
光は実際には２〜３回往復すると考えられ、狭帯域化素
子のマルチバス効果を考慮して設計する必要があるため
である。マルチバス効果において、その半値幅が細くな
ることをあらかじめ見込んでおき、長寿命化を図るため
に両者の反射率を下げることができる。
６５〜７０％、好ましくは６７〜６８％であり、微調用
では、７０〜８０％、好ましくは７４〜７６％である。
この範囲が好ましい理由は、キャビティー内ではレーザ
光は実際には２〜３回往復すると考えられ、狭帯域化素
子のマルチバス効果を考慮して設計する必要があるため
である。マルチバス効果において、その半値幅が細くな
ることをあらかじめ見込んでおき、長寿命化を図るため
に両者の反射率を下げることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１のタイプの粗調用エタロンＥ1と微調用エタ
ロンＥ2を用い、図３で示すような、レーザ装置を構成
し、狭帯域化の程度を測定した。
する。図１のタイプの粗調用エタロンＥ1と微調用エタ
ロンＥ2を用い、図３で示すような、レーザ装置を構成
し、狭帯域化の程度を測定した。
【００１９】図３はレーザ装置のレーザ発振器を示し、
出力ミラー６、レーザキャビティ７、粗調用エタロンＥ
1、微調用エタロンＥ2、全反射ミラー８を一列に配列し
たものである。
出力ミラー６、レーザキャビティ７、粗調用エタロンＥ
1、微調用エタロンＥ2、全反射ミラー８を一列に配列し
たものである。
【００２０】スペーサを入れたエアギャップタイプを使
用した。反射率固定で間隙幅ｄを変化させた実験例を図
４に示す。間隙幅ｄを固定し、反射率を変化させた実験
例を図５に示す。
用した。反射率固定で間隙幅ｄを変化させた実験例を図
４に示す。間隙幅ｄを固定し、反射率を変化させた実験
例を図５に示す。
【００２１】実験では、スペクトルの半値幅、狭帯域化
率、サイドバンドの有無あるいは程度を測定した。粗調
用（１）、微調用エタロンＥ2を組み合わせて、図３の
装置に装着し、夫々の間隙幅ｄ、夫々の反射率を変化さ
せてスペクトルの半値幅、狭帯域化率、サイドバンドの
有無、程度を測定した。
率、サイドバンドの有無あるいは程度を測定した。粗調
用（１）、微調用エタロンＥ2を組み合わせて、図３の
装置に装着し、夫々の間隙幅ｄ、夫々の反射率を変化さ
せてスペクトルの半値幅、狭帯域化率、サイドバンドの
有無、程度を測定した。
【００２２】
微調用エタロンＥ2の間隙幅ｄ＝７７０μｍ
反射率 ＝ ７５％
粗調用エタロンＥ1の間隙幅ｄ＝１００μｍ
反射率 ＝ ６７．５％
のとき、スペクトルの半値幅約２ｐｍ、狭帯域化効率約
３５％であった。また約１０8Ｓｈｏｔ運転したが、狭
帯域化効率の低下は見られなかった。
３５％であった。また約１０8Ｓｈｏｔ運転したが、狭
帯域化効率の低下は見られなかった。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、狭帯域化効率がよく、
長寿命の狭帯域化素子を得ることできる。本発明の狭帯
域化素子は特にエキシマレーザ用の波長狭帯域化素子と
して有用である。
長寿命の狭帯域化素子を得ることできる。本発明の狭帯
域化素子は特にエキシマレーザ用の波長狭帯域化素子と
して有用である。
【図１】 平行平面型エタロンを示す図
【図２】 エアーギャップ型エタロンを示す図
【図３】 レーザ発振器を示す図
【図４】 反射率固定でギャップ長を変化させた時のス
ペクトル
ペクトル
【図５】 ギャップ長固定で反射率を変化させた時のス
ペクトル
ペクトル
３ 反射面
４ 入出射面
５ スペーサ
Ｅ1 粗調用エタロン
Ｅ2 微調用エタロン
６ 出力ミラー
７ レーザキャビティ
８ 全反射ミラー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 寺田 貢
千葉県袖ケ浦市長浦字拓二号580番32三井
石油化学工業株式会社内
(72)発明者 大枝 靖雄
千葉県袖ケ浦市長浦字拓二号580番32三井
石油化学工業株式会社内
(72)発明者 鈴木 健司
千葉県袖ケ浦市長浦字拓二号580番32三井
石油化学工業株式会社内
(72)発明者 寺師 雄一郎
千葉県袖ケ浦市長浦字拓二号580番32三井
石油化学工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 対向する一対のエタロン板からなり、対
向する面が互いに平行で、かつ、レーザ光を一部透過さ
せる反射面となっており、しかも、前記反射面間に間隙
を有し、この間隙の幅が（９０〜１１０μｍ）で、前記
反射面の反射率が６５〜７０％である波長狭帯域化素
子。 - 【請求項２】 対向する一対のエタロン板からなり、対
向する面が互いに平行で、かつ、レーザ光を一部透過さ
せる反射面となっており、しかも、前記反射面間に間隙
を有し、この間隙の幅が（７６０〜７８０μｍ）で、前
記反射面の反射率が７０〜８０％である波長狭帯域化素
子。 - 【請求項３】 請求項１記載の狭帯域化素子を粗調用と
し、請求項２記載の狭帯域化素子を微調用として組み合
わせた狭帯域化素子。 - 【請求項４】 発振器内に粗調用エタロンと微調用エタ
ロンとを備えたレーザ装置において、前記各エタロン
は、対向する一対のエタロン板からなり、対向する面が
互いに平行で、かつ、レーザ光を一部透過させる反射面
となっており、しかも、前記反射面間に間隙を有し、前
記粗調用エタロンは、その間隙の幅が（９０〜１１０μ
ｍ）で、粗調用エタロンを構成する各エタロン板の反射
率が６５〜７０％であり、前記微調用エタロンは、その
間隙の幅が（７６０〜７８０μｍ）で、微調用エタロン
を構成する各エタロン板の反射率が７０〜８０％である
レーザ装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15495691A JPH053359A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 波長狭帯域化素子及びレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15495691A JPH053359A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 波長狭帯域化素子及びレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053359A true JPH053359A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15595584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15495691A Pending JPH053359A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 波長狭帯域化素子及びレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053359A (ja) |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP15495691A patent/JPH053359A/ja active Pending
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