JPS6327084A - 差圧セルを設けたレ−ザ装置 - Google Patents
差圧セルを設けたレ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6327084A JPS6327084A JP61170421A JP17042186A JPS6327084A JP S6327084 A JPS6327084 A JP S6327084A JP 61170421 A JP61170421 A JP 61170421A JP 17042186 A JP17042186 A JP 17042186A JP S6327084 A JPS6327084 A JP S6327084A
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- Japan
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- laser gas
- differential pressure
- laser
- pressure cell
- cell
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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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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- Plasma & Fusion (AREA)
- 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】
Ａ、産業上の利用分野
この発明は、エキシマレーザ装置のように、高圧下でレ
ーザガスチャンバ内に封入されたレーザガスを内蔵ファ
ンにより循環させるようにしたレーザ装置に関するもの
である。
ーザガスチャンバ内に封入されたレーザガスを内蔵ファ
ンにより循環させるようにしたレーザ装置に関するもの
である。
Ｂ、従来の技術
従来のエキシマレーザ装置を示す第２図および第３図に
おいて、２〜３気圧以上に加圧されたレーザガスが封入
されたレーザガスチャンバ１内には、レーザガス循環フ
ァン２．熱交換器３．主放電電極４，５．ピーキングキ
ャパシタ６が内蔵されている。レーザガスは腐食性を有
しているため。
おいて、２〜３気圧以上に加圧されたレーザガスが封入
されたレーザガスチャンバ１内には、レーザガス循環フ
ァン２．熱交換器３．主放電電極４，５．ピーキングキ
ャパシタ６が内蔵されている。レーザガスは腐食性を有
しているため。
レーザガス循環ファン２の駆動用モータ１６は、第３図
に示すように、レーザガスチャンバ１の外側に置かれて
いる。すなわち、レーザガスチャンバ１の外側に突出し
たレーザガス循環ファン２の軸２ａは複数段のポールピ
ースが内蔵された磁性流体シール装置１４を貫通し、そ
の先端のプーリ７と駆動用モータ１６の出力軸に設けら
れたブー！Ｊ８との間にタイミングベルト９が掛は渡さ
れ、これによりレーザガス循環ファン２が駆動される。
に示すように、レーザガスチャンバ１の外側に置かれて
いる。すなわち、レーザガスチャンバ１の外側に突出し
たレーザガス循環ファン２の軸２ａは複数段のポールピ
ースが内蔵された磁性流体シール装置１４を貫通し、そ
の先端のプーリ７と駆動用モータ１６の出力軸に設けら
れたブー！Ｊ８との間にタイミングベルト９が掛は渡さ
れ、これによりレーザガス循環ファン２が駆動される。
このような従来のエキシマレーザ装置では、高電圧制御
回路から印加される高電圧により主放電電極４，５間で
放電が行なわれると、この領域にあるレーザガスが劣化
するので、レーザガス循ロファン２でレーザガスを循環
させるとともに、放電励起により昇温したレーザガスを
熱交換器３で冷却する。
回路から印加される高電圧により主放電電極４，５間で
放電が行なわれると、この領域にあるレーザガスが劣化
するので、レーザガス循ロファン２でレーザガスを循環
させるとともに、放電励起により昇温したレーザガスを
熱交換器３で冷却する。
なお、近年レーザ発振が高繰り返し化の傾向にあり、こ
れに伴い、レーザガス循環ファン２の回転数も高速化さ
れ１例えば１００七発振では３０００〜４０００ｒｐｍ
の回転数が要求され、軸封止部材として磁性流体フィー
ドスルーが不可欠である。
れに伴い、レーザガス循環ファン２の回転数も高速化さ
れ１例えば１００七発振では３０００〜４０００ｒｐｍ
の回転数が要求され、軸封止部材として磁性流体フィー
ドスルーが不可欠である。
Ｃ６発明が解決しようとする問題点
上述したエキシマレーザ装置の如く加圧型レーザ装置で
は、レーザガスチャンバ１の内圧と大気との差圧が大き
いため、磁性流体シール族［１４はポールピースの段数
を真空装置用のものに比べて多くしなくてはならず磁性
流体シール装置が大型化し、これに伴い、レーザ装置全
体も大型化してしまう、また、磁性流体シール装置はト
ルク損失が大きく、多段にするとモータを大型の大出力
のものにしなければならない、更に磁性流体シール装置
は高価であり、これを多段の大型のものにするとレーザ
装置のコストアップにつながる。
は、レーザガスチャンバ１の内圧と大気との差圧が大き
いため、磁性流体シール族［１４はポールピースの段数
を真空装置用のものに比べて多くしなくてはならず磁性
流体シール装置が大型化し、これに伴い、レーザ装置全
体も大型化してしまう、また、磁性流体シール装置はト
ルク損失が大きく、多段にするとモータを大型の大出力
のものにしなければならない、更に磁性流体シール装置
は高価であり、これを多段の大型のものにするとレーザ
装置のコストアップにつながる。
さらに、タイミングベルトとプーリとの摩擦により摩擦
粉が発生するため、塵埃等を嫌う場所、例えば半導体製
造工場で半導体露光装置の光源としてこの種の駆動系を
用いるのが好ましくなかった。
粉が発生するため、塵埃等を嫌う場所、例えば半導体製
造工場で半導体露光装置の光源としてこの種の駆動系を
用いるのが好ましくなかった。
この発明の目的は、上記問題点を解決し段数の少ない小
型の磁性流体シール装置を使用したレーザガス循環ファ
ン駆動系を有するコンパクトなレーザ装置を提供するこ
とにある。
型の磁性流体シール装置を使用したレーザガス循環ファ
ン駆動系を有するコンパクトなレーザ装置を提供するこ
とにある。
Ｄ０問題点を解決するための手段
このような問題は、レーザガスチャンバ１１と隔壁１２
を隔てて差圧セル１３を設け、レーザガス循環ファン１
０の駆動軸１５を前記隔壁１２を貫通させて前記差圧セ
ル１３内に突出させ、駆動軸１５が隔壁１２を貫通する
部分にレーザガスチャンバ１１内のレーザガスを封止す
る磁性流体シール装置１４を設け、駆動軸１５に動力を
供給する駆動系１６を前記差圧セル１３内に設けたレー
ザ装置により解決される。
を隔てて差圧セル１３を設け、レーザガス循環ファン１
０の駆動軸１５を前記隔壁１２を貫通させて前記差圧セ
ル１３内に突出させ、駆動軸１５が隔壁１２を貫通する
部分にレーザガスチャンバ１１内のレーザガスを封止す
る磁性流体シール装置１４を設け、駆動軸１５に動力を
供給する駆動系１６を前記差圧セル１３内に設けたレー
ザ装置により解決される。
８０作用
レーザガス循環ファン１０は、差圧セル１３内に設けら
れた駆動系１６によって回転され、主放電領域に冷却さ
れたレーザガスを循環させる。レーザガスチャンバ１１
内の圧力と差圧セル１３内の圧力との差圧は、レーザガ
スチャンバ１１内と大気との差圧と比べて小さいから、
従来よりも少ない段数の磁性流体シール装置にて軸封止
できる。
れた駆動系１６によって回転され、主放電領域に冷却さ
れたレーザガスを循環させる。レーザガスチャンバ１１
内の圧力と差圧セル１３内の圧力との差圧は、レーザガ
スチャンバ１１内と大気との差圧と比べて小さいから、
従来よりも少ない段数の磁性流体シール装置にて軸封止
できる。
Ｆ、実施例
第１図に、この発明をエキシマレーザ装置に適用した場
合のレーザガス循環ファンの駆動部を示す。
合のレーザガス循環ファンの駆動部を示す。
レーザガス循環ファン１０が内蔵されるレーザガスチャ
ンバ１１と隣接し、隔壁１２を隔てて差圧セル１３が設
けられている。隔壁１２には磁性流体シール装置１４が
貫設され、レーザガス循環ファン１０の駆動軸１５が磁
性流体シール装置１４を貫通して差圧セル１３内に突出
している。磁性流体シール族［１４はそのフランジ部１
４ａが隔壁１２にＯリング等を介して固定されその部分
で隔壁貫通孔を封止し、また。
ンバ１１と隣接し、隔壁１２を隔てて差圧セル１３が設
けられている。隔壁１２には磁性流体シール装置１４が
貫設され、レーザガス循環ファン１０の駆動軸１５が磁
性流体シール装置１４を貫通して差圧セル１３内に突出
している。磁性流体シール族［１４はそのフランジ部１
４ａが隔壁１２にＯリング等を介して固定されその部分
で隔壁貫通孔を封止し、また。
内蔵の磁性流体によって駆動軸１５が周知の如く封止さ
れる。
れる。
差圧セル１３内には駆動系を構成するモータ１６が設け
られ、磁性流体シール装置１４から突出する駆動軸１５
が直結されている。本実施例では、小型化を図るべく薄
型でトルク制御ができ、かつ、高速でも連続運転可能な
ブラシレスＤＣモータを使用している。
られ、磁性流体シール装置１４から突出する駆動軸１５
が直結されている。本実施例では、小型化を図るべく薄
型でトルク制御ができ、かつ、高速でも連続運転可能な
ブラシレスＤＣモータを使用している。
なお、モータ１５の回転力を、歯車機端等の適宜な動力
伝達機構を介在してレーザガス循環ファンＩＯに伝達し
てもよい。１７は軸受である。
伝達機構を介在してレーザガス循環ファンＩＯに伝達し
てもよい。１７は軸受である。
レーザガスチャンバ１１には、活性ガスおよび希ガスハ
ライドエキシマレーザの場合は希ガス（Ａｒ。
ライドエキシマレーザの場合は希ガス（Ａｒ。
Ｋｒ、Ｘｅ）の供給管２１と、バッファガス供給管２２
の分岐管２２ａと、排気管２３とが接続され、差圧セル
１３には、バッファガス供給管２２と、排気管２３の分
岐管２３ａとがそれぞれ接続され、容管は電磁弁２４〜
２７により開閉されて対応する気体の導入、排出を行な
う、運転時は、レーザガスチャンバ１１内には、Ｆ２や
ＨＣＩに代表される活性ガスと、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｓに代
表される希ガスと、Ｈｅ ”Ｐ Ｎ ｅに代表されるバ
ッファーガス（希ガス）が２〜３気圧下で封入され、差
圧セル１３には不活性ガスであるバソファーガスのみが
レーザガスチャンバ１１よりもやや高い気圧下で封入さ
れている。なお、バッファガス分岐管２２ａと排気分岐
管２３ａには逆止弁２８．２９が設けられ。
の分岐管２２ａと、排気管２３とが接続され、差圧セル
１３には、バッファガス供給管２２と、排気管２３の分
岐管２３ａとがそれぞれ接続され、容管は電磁弁２４〜
２７により開閉されて対応する気体の導入、排出を行な
う、運転時は、レーザガスチャンバ１１内には、Ｆ２や
ＨＣＩに代表される活性ガスと、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｓに代
表される希ガスと、Ｈｅ ”Ｐ Ｎ ｅに代表されるバ
ッファーガス（希ガス）が２〜３気圧下で封入され、差
圧セル１３には不活性ガスであるバソファーガスのみが
レーザガスチャンバ１１よりもやや高い気圧下で封入さ
れている。なお、バッファガス分岐管２２ａと排気分岐
管２３ａには逆止弁２８．２９が設けられ。
レーザガスチャンバ１１から差圧セル１３への逆流が防
止される（なお１図中の逆止弁シンボルは、三角形の頂
部方向にのみガスが流れることを意味する）。また、排
気分岐管２３ａは排気管２３よりも管のコンダクタンス
を小さくして排気時にもレーザガスチャンバ１１と差圧
セル１３の差圧を形成する。
止される（なお１図中の逆止弁シンボルは、三角形の頂
部方向にのみガスが流れることを意味する）。また、排
気分岐管２３ａは排気管２３よりも管のコンダクタンス
を小さくして排気時にもレーザガスチャンバ１１と差圧
セル１３の差圧を形成する。
以上の構成のエキシマレーザ装置において、レーザガス
チャンバ１１と差圧セル１３内に所定圧力でガスを封入
する手順について説明する。
チャンバ１１と差圧セル１３内に所定圧力でガスを封入
する手順について説明する。
まず、レーザガスチャンバ１１および差圧セル１３内を
排気する場合について説明する０図示しない真空ポンプ
を駆動せずに電磁弁２５を開放すると、レーザガスチャ
ンバ１１および差圧セル１３の加圧状態のガスが大気圧
との圧力差を利用して放出される。その後、真空ポンプ
を駆動してチャンバ１１および差圧セル１３を真空に引
くと、管のコンダクタンスは分岐管２３ａの方が小さい
から、到達圧力は差圧セル１３の方が高くなり、従って
、差圧セル１３の圧力がチャンバ１１の圧力よりも高い
。この圧力差は、後述するチャンバ１１に活性ガスおよ
び希ガスハライドエキシマレーザの場合はＡｒ、Ｋｒ、
Ｘｅ等の希ガスを導入した際のチャンバ１１内のガス全
圧よりも高く設定される。所定の真空引き終了後は電磁
弁２５を閉成する。
排気する場合について説明する０図示しない真空ポンプ
を駆動せずに電磁弁２５を開放すると、レーザガスチャ
ンバ１１および差圧セル１３の加圧状態のガスが大気圧
との圧力差を利用して放出される。その後、真空ポンプ
を駆動してチャンバ１１および差圧セル１３を真空に引
くと、管のコンダクタンスは分岐管２３ａの方が小さい
から、到達圧力は差圧セル１３の方が高くなり、従って
、差圧セル１３の圧力がチャンバ１１の圧力よりも高い
。この圧力差は、後述するチャンバ１１に活性ガスおよ
び希ガスハライドエキシマレーザの場合はＡｒ、Ｋｒ、
Ｘｅ等の希ガスを導入した際のチャンバ１１内のガス全
圧よりも高く設定される。所定の真空引き終了後は電磁
弁２５を閉成する。
次に、レーザガスを供給するが、最初に電磁弁２４を開
放して活性ガス供給管２１からレーザガスチャンバ１１
に活性ガスを供給する。更に、希ガスハライドエキシマ
レーザの場合はＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスを導入する
。このときレーザガスチャンバ１１内に導入したガスの
全圧は、上記圧力差よりも小さい０次いで、電磁弁２６
．２７を開放して、バッファガス供給管２２およびその
分岐管２２ａからバッフ７ガスをレーザガスチャンバ１
１および差圧セル１３の両方に供給する０等圧力にてバ
ッファガスを供給した後、電磁弁２７を閉成して差圧セ
ル１３にのみバッファガスを少量追加供給して差圧セル
１３内の圧力をレーザガスチャンバｌｌ内の圧力よりも
僅かに高くする。
放して活性ガス供給管２１からレーザガスチャンバ１１
に活性ガスを供給する。更に、希ガスハライドエキシマ
レーザの場合はＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスを導入する
。このときレーザガスチャンバ１１内に導入したガスの
全圧は、上記圧力差よりも小さい０次いで、電磁弁２６
．２７を開放して、バッファガス供給管２２およびその
分岐管２２ａからバッフ７ガスをレーザガスチャンバ１
１および差圧セル１３の両方に供給する０等圧力にてバ
ッファガスを供給した後、電磁弁２７を閉成して差圧セ
ル１３にのみバッファガスを少量追加供給して差圧セル
１３内の圧力をレーザガスチャンバｌｌ内の圧力よりも
僅かに高くする。
このようにしてチャンバ１１および差圧セル１３内にガ
スを供給すると、差圧セル１３内はＨｅ、Ｎｅ等の不活
性ガスのみで満たされ、しかも磁性流体シール装置のポ
ールピースの段数を少なくでき、しかも、差圧セル１３
内のモータ１６等が腐食性を有する活性ガスにおかされ
ることはない。
スを供給すると、差圧セル１３内はＨｅ、Ｎｅ等の不活
性ガスのみで満たされ、しかも磁性流体シール装置のポ
ールピースの段数を少なくでき、しかも、差圧セル１３
内のモータ１６等が腐食性を有する活性ガスにおかされ
ることはない。
また１本実施例では、駆動軸１５がモータ１６と直結さ
れラジアル方向の力が作用しないから、磁性流体シール
装置にはラジアル方向の負荷がかからず、従来問題とな
ることが多かった寿命を長くすることができる。
れラジアル方向の力が作用しないから、磁性流体シール
装置にはラジアル方向の負荷がかからず、従来問題とな
ることが多かった寿命を長くすることができる。
なお、本発明はエキシマレーザ装置以外の加圧型ガスレ
ーザ装置にも適用できる。
ーザ装置にも適用できる。
Ｇ０発明の詳細
な説明したように、この発明に係るレーザ装置によれば
、レーザガスチャンバと差圧セルの内圧差はレーザガス
チャンバの内圧と大気圧との差に比べて小さく、磁性流
体シール袋打により封止する圧力差が小さくなるので、
そのポールピースの段数を減らすことができ、コスト低
減、小型化に寄与する。また、磁性流体シール装置によ
るトルク損失も小さくなるから、モータ出力を小さくで
き、モータの小型化が可能となり、よりｍｍ装置全体の
小型化に寄与する。
、レーザガスチャンバと差圧セルの内圧差はレーザガス
チャンバの内圧と大気圧との差に比べて小さく、磁性流
体シール袋打により封止する圧力差が小さくなるので、
そのポールピースの段数を減らすことができ、コスト低
減、小型化に寄与する。また、磁性流体シール装置によ
るトルク損失も小さくなるから、モータ出力を小さくで
き、モータの小型化が可能となり、よりｍｍ装置全体の
小型化に寄与する。
さらに、駆動系が差圧セル内に内蔵されているから、粉
塵等がレーザ装置の外部に飛散せず、１１埃を嫌う半導
体の製造工場等でも支障なく使用することができる。
塵等がレーザ装置の外部に飛散せず、１１埃を嫌う半導
体の製造工場等でも支障なく使用することができる。
第１図はこの発明に係るレーザ装置のレーザガスチャン
バの一部断面図、第２図はエキシマレーザ装置の概略図
、第３図は従来のレーザ装置のレーザガスチャンバの一
部を断面し、レーザガス循環ファンの駆動系を説明する
図である。 １０：レーザガス循環ファン １１：レーザガスチャンバ １２：隔壁 １３：差圧セル１４：磁
性流体シール装置 １５：駆動軸 １６：モータ（駆動系）
バの一部断面図、第２図はエキシマレーザ装置の概略図
、第３図は従来のレーザ装置のレーザガスチャンバの一
部を断面し、レーザガス循環ファンの駆動系を説明する
図である。 １０：レーザガス循環ファン １１：レーザガスチャンバ １２：隔壁 １３：差圧セル１４：磁
性流体シール装置 １５：駆動軸 １６：モータ（駆動系）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 レーザガスチャンバ内のレーザガスを内蔵ファンで循環
させるレーザ装置において、 レーザガスチャンバと隔壁を隔てて差圧セルを設け、前
記ファンの駆動軸を前記隔壁を貫通させて前記差圧セル
内に突出させ、駆動軸が隔壁を貫通する部分にレーザガ
スチャンバ内のレーザガスを封止する磁性流体シール装
置を設け、駆動軸に動力を供給する駆動系を前記差圧セ
ル内に設けたことを特徴とする差圧セルを設けたレーザ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61170421A JPS6327084A (ja) | 1986-07-20 | 1986-07-20 | 差圧セルを設けたレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61170421A JPS6327084A (ja) | 1986-07-20 | 1986-07-20 | 差圧セルを設けたレ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6327084A true JPS6327084A (ja) | 1988-02-04 |
Family
ID=15904610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61170421A Pending JPS6327084A (ja) | 1986-07-20 | 1986-07-20 | 差圧セルを設けたレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6327084A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022696A (ja) * | 1988-06-16 | 1990-01-08 | Fanuc Ltd | レーザ発振装置 |
-
1986
- 1986-07-20 JP JP61170421A patent/JPS6327084A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022696A (ja) * | 1988-06-16 | 1990-01-08 | Fanuc Ltd | レーザ発振装置 |
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