JPH056865U - エキシマレーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被照射体に照射されるレーザ光のエネルギ
を、簡単に設定および変更できるようにすることを目的
とする。 【構成】 発振出力されるレーザ光のエネルギを一定と
するとともに、出力されてくるレーザ光の出力光路上
に、透過率の異なる複数の物体を選択的に配置自在とす
る。物体を透過したレーザ光を被照射体に照射する。レ
ーザ光のエネルギを変更する場合は、透過率の異なる物
体を出力光路に位置させればよい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はエキシマレーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４に従来のエキシマレーザ装置を示す。この種装置は既によく知られている ように、エキシマレーザ媒質ガス（たとえばハロゲンガス、希ガスまたはこれら の混合ガス）を封じ込んであるレーザチャンバ１、その内部で放電を行なう一対 の放電電極２、その放電を発生させるための放電回路３、充電電源４、充放電を 制御する制御回路５、レーザ出力光の一部を取り出すビームスプリッタ６および 取り出したレーザ出力光のエネルギを測定するエネルギモニタ７などによって構 成されている。

【０００３】 エキシマレーザはエキシマを生成する媒質ガスを、放電電極２間で発生する放 電によって励起してレーザ光を発生するものであり、発生したレーザ光をフロン トミラー８とリアミラー９との間で往復、共振させ、誘導放出現象を利用して増 幅し、レーザ光としてフロントミラー８から取り出す。１０はレーザ光を被照射 体にレーザ光を照射するときに開かれるシャッタである。

【０００４】 放電回路３は、充電電源４によって充電されるコンデンサ１２と、オンするこ とによって充電されたコンデンサ１２を放電させるサイラトロンのようなスイッ チ素子１３と、コンデンサ１２の放電によって充電され、その充電電圧が放電電 極２間に印加し、自爆放電させるコンデンサ１４とによって主として構成されて いる。

【０００５】 レーザ光の一部はビームスプリッタ６によって取り出され、エネルギモニタ７ によってそのエネルギを測定し、その測定値に応じて充電電源４を制御回路５に よって制御する。これによって所望のエネルギのレーザ光を出力するようにして いる。

【０００６】 ところでレーザ光のエネルギは、コンデンサ１２の充電電圧、発振繰返し周波 数、ショット数などによって変化する。充電電圧が上がると放電電圧が上がるこ とによって、エキシマレーザ媒質ガスの励起強度が上がり、レーザ光のエネルギ が上昇する。

【０００７】 発振繰返し周波数が上がると、放電によって生ずるガス密度の擾乱、不純物発 生などにより、次の放電に悪影響を与えてエネルギが低下する。積算ショット数 が増加すると、放電によって発生する不純物の増加あるいは活性なハロゲンガス の濃度低下にともない、同じくエネルギが低下する。

【０００８】 このように制御する充電電圧に対するレーザ光のエネルギは、常にレーザ放電 時の状態で変化するので、レーザ光のエネルギの設定値を変更する場合は、レー ザ光をエネルギモニタ７で測定しながら、制御回路５を介して充電電源４にフィ ードバックをかけて制御することが必要である。

【０００９】 そのためレーザ光のエネルギを変更した当初は、変更されたエネルギのレーザ 光を出力することはできない。また設定されたエネルギのレーザ光が出力される までには、相当の時間を要するようになる。このようなことは、レーザ光によっ てアニールする場合のように、たとえば１〜数ショット毎にレーザ光のエネルギ を変化させるようなとき、特に不利である。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、レーザ光のエネルギの設定および変更を、簡単にかつ迅速に行なう ことができるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、発振出力されるレーザ光のエネルギを一定とするとともに、出力さ れてくるレーザ光の出力光路上に、透過率の異なる複数の物体を選択的に配置自 在とし、このフィルタを透過したレーザ光を被照射体に照射するようにしたこと を特徴とする。

【００１２】

【作用】

発振出力されるレーザ光はそのエネルギが一定となるようにするためには、エ ネルギモニタによってそのエネルギを測定し、充電電源にフィードバックをかけ て安定化する。エネルギの設定変更を必要とするときは、その設定値となるよう な透過率を有する物体を選択して出力光路上に配置する。

【００１３】 発振出力されたレーザ光は、この物体を透過することによって、設定値通りの エネルギを有するレーザ光となって被照射体に照射されるようになる。透過率の 異なる複数の物体を用意し、これを選択して出力光路上に設置するだけでよいの で、その構成ならびに操作は極めて簡単となる。

【００１４】 前記物体としては、フィルタ、各種ミラー、光拡散体、光吸収体などが任意に 使用できる。

【００１５】

【実施例】

本考案の実施例を図１によって説明する。なお図４と同じ符号を付した部分は 同一または対応する部分を示す。本考案にしたがい出力光路上に透過率の異なる 物体たとえば、フィルタの複数（図の例では６個）を配置する。図１に示す構成 は、各フィルタ１５を円板１６として構成したものである。円板１６はベルト１ ７を介して駆動プーリ１８に連なっている。駆動プーリ１８はステッピングモー タ１９によって駆動される。

【００１６】 ステッピングモータ１９によって円板１６が回転すると、各フィルタ１５は順 次ビームスプリッタ６を通過したレーザ光の光路上に位置するようになる。これ によって任意のフィルタ１５を出力光路上に配置することができるようになる。 フィルタ１５を透過したレーザ光が被照射体に照射される。

【００１７】 フロントミラー８から出力されるレーザ光のエネルギは、常に一定となるよう に充電電源４、制御回路５によって制御される。すなわちビームスプリッタ６か ら出力されるレーザ光のエネルギは一定となるように、エネルギモニタ７、制御 回路５を介して充電電源４による充電電圧が制御される。

【００１８】 ここで被照射体に照射するレーザ光のエネルギを変更しようとする場合は、制 御回路５からの指令信号によりステッピングモータ１９を駆動して、円板１６を 回転させて、それまでとは別のフィルタ１５をレーザ光の出力光路上に位置させ る。

【００１９】 この場合フロントミラー８から出力されるレーザ光のエネルギは、常に一定と なるようにしてあるので、どの透過率のフィルタ１５をレーザ光の出力光路上に 位置させれば、そのフィルタ１５を透過するときのレーザ光がどれくらいのエネ ルギとなるかは予め判断できる。したがってフィルタ１５を選択することによっ て、簡単に所望のエネルギのレーザ光が得られるようになる。

【００２０】 図１に示す実施例ではフィルタ１５を円板１６として構成した例を示すもので あるが、図２に示すように各フィルタ１５を一直線状に並べて、これをその直線 方向に駆動することによって、任意のフィルタ１５を出力光路上に位置させるよ うにしてもよい。

【００２１】 更に図３に示すように各フィルタ１５を出力光路に対して倒立自在に配置して おき、その各軸２０を駆動させることにしてもよい。これを起立させた場合は、 そのフィルタ１５は出力光路上に位置するようになり、また倒した場合は、その フィルタ１５は出力光路上から外れるようになる。

【００２２】 この構成によれば複数のフィルタ１５を同時に出力光路上に位置することがで きるので、フィルタ１５の透過率を組み合わすことができるようになって都合が よい。

【００２３】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、被照射体に照射するレーザ光のエネルギ を簡単にかつ迅速に設定変更することができるし、またエネルギの変更に当たっ て放電電圧を変更する必要がないことにより、放電電圧、充電電源の負荷変動が 小さくてすむため、放電電極などの部品の寿命、装置の信頼性が向上するように なるとともに、レーザガスの劣化割合が一定となり、レーザ出力のエネルギの安 定性を向上させることができるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す回路図である。

【図２】フィルタの配列構成の実施態様を示す斜視図で
ある。

【図３】フィルタの配列構成の他の実施態様を示す斜視
図である。

【図４】従来例の回路図である。

【符号の説明】

１ レーザチャンバ ２ 放電電極 ３ 放電回路 ４ 充電電源 ５ 制御回路 ６ ビームスプリッタ ７ エネルギモニタ ８ フロントミラー ９ リアミラー １５ 透過率が異なる物体

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 発振出力されるレーザ光のエネルギを一
   定とするとともに、出力されてくるレーザ光の出力光路
   上に、透過率の異なる複数の物体を選択的に配置自在と
   し、前記物体を透過したレーザ光を被照射体に照射する
   ようにしたことを特徴とするエキシマレーザ装置。