JP2001230478A - Ultraviolet laser oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は紫外レーザ発振器に
関し、例えばＬＳＩ(large scale integration)の製作
に用いる露光装置の光源などに適用して有用なものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet laser oscillator, and is useful when applied to, for example, a light source of an exposure apparatus used for manufacturing an LSI (large scale integration).
【０００２】[0002]
【従来の技術】次世代のＬＳＩである記憶容量１Ｇｂｉ
ｔのＬＳＩの製作に用いる露光装置の光源として、波長
１９３ｎｍの紫外レーザ光を発振するＡｒＦエキシマレ
ーザ発振器を適用しようとする研究が進められている。
しかし、エキシマレーザ発振器はコストが高く、また、
ガスの劣化や励起管電極の消耗などのためメンテナンス
に手間がかかる。2. Description of the Related Art A storage capacity of 1 Gbi which is a next-generation LSI
Studies are being made to apply an ArF excimer laser oscillator that oscillates ultraviolet laser light having a wavelength of 193 nm as a light source of an exposure apparatus used for manufacturing an LSI having a thickness of t.
However, excimer laser oscillators are expensive and
Maintenance is troublesome due to deterioration of gas and consumption of excitation tube electrodes.
【０００３】そこで、エキシマレーザ発振器の代替光源
として、現在、固体レーザ発振器を用いた紫外レーザ発
振器の検討がなされている。この紫外レーザ発振器は、
エキシマレーザ発振器のようなガスレーザ発振器は用い
ずに固体レーザ発振器を用いて、この固体レーザ発振器
から発振されるレーザ光を基本波とし、これを波長変換
して紫外レーザ光を得るものである。Therefore, an ultraviolet laser oscillator using a solid-state laser oscillator is currently being studied as an alternative light source for the excimer laser oscillator. This ultraviolet laser oscillator
Instead of using a gas laser oscillator such as an excimer laser oscillator, a solid-state laser is used, a laser beam oscillated from the solid-state laser oscillator is used as a fundamental wave, and the wavelength is converted to obtain an ultraviolet laser beam.
【０００４】図５はかかる紫外レーザ発振器の従来例を
示すシステム構成図である。同図に示すように、注入種
光源である半導体レーザ発振器１からは波長１０６４ｎ
ｍの単一スペクトルレーザ光１ａを発振し、これを注入
種光としてＮｄ：ＹＡＧレーザ発振器２に注入する。そ
して、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ発振器２では、注入種光１ａ
によって狭帯域化された波長１０６４ｎｍの基本波レー
ザ光２ａを発振する。FIG. 5 is a system configuration diagram showing a conventional example of such an ultraviolet laser oscillator. As shown in the figure, the semiconductor laser oscillator 1 serving as an injection seed light source has a wavelength of 1064 n.
The m-single-spectrum laser light 1a is oscillated and injected into the Nd: YAG laser oscillator 2 as injection seed light. In the Nd: YAG laser oscillator 2, the injection seed light 1a
The laser beam 2a oscillates the fundamental laser beam 2a having a wavelength of 1064 nm which is narrowed.
【０００５】ＳＨＧ（第２高調波）を得る波長変換素子
として設けた非線形光学結晶素子３では、Ｎｄ：ＹＡＧ
レーザ発振器２から発振された波長１０６４ｎｍの基本
波レーザ光２ａを入力し、これを波長５３２ｎｍの２倍
高調波レーザ光３ａに波長変換して出力する。次に、Ｔ
ＨＧ（第３高調波）を得る波長変換素子として設けた非
線形光学結晶素子４では、非線形光学結晶素子３から出
力された波長５３２ｎｍの２倍高調波レーザ光３ａと、
非線形光学結晶素子３で波長変換されずにそのまま透過
してきた波長１０６４ｎｍの基本波レーザ光２ａとを入
力し、これらを和周波数混合することにより波長３５５
ｎｍの３倍高調波レーザ光４ａに波長変換して出力す
る。In the nonlinear optical crystal element 3 provided as a wavelength conversion element for obtaining SHG (second harmonic), Nd: YAG
A fundamental laser beam 2a with a wavelength of 1064 nm oscillated from the laser oscillator 2 is input, and the wavelength is converted into a second harmonic laser beam 3a with a wavelength of 532 nm and output. Next, T
In the nonlinear optical crystal element 4 provided as a wavelength conversion element that obtains HG (third harmonic), the second harmonic laser light 3a having a wavelength of 532 nm output from the nonlinear optical crystal element 3 includes:
A fundamental wave laser beam 2a having a wavelength of 1064 nm, which has been transmitted without being converted by the nonlinear optical crystal element 3 as it is, is input, and these are sum-frequency mixed to obtain a wavelength 355.
The wavelength is converted into the third harmonic laser light 4a of nm and output.
【０００６】一方、非線形光学結晶素子３から出力され
た波長５３２ｎｍの２倍高調波レーザ光３ａの一部は分
岐して、Ｔｉサファイアレーザ発振器５にも励起光とし
て入力する。Ｔｉサファイアレーザ発振器５では、波長
８４５．９ｎｍのレーザ光５ａを発振する。Ｔｉサファ
イアレーザ発振器５から発振された波長８４５．９ｎｍ
のレーザ光５ａは、分岐して、波長変換素子である非線
形光学結晶素子６と非線形光学結晶素子７とにそれぞれ
出力する。On the other hand, a part of the second-harmonic laser light 3a having a wavelength of 532 nm output from the nonlinear optical crystal element 3 is branched and input to the Ti sapphire laser oscillator 5 as excitation light. The Ti sapphire laser oscillator 5 oscillates a laser beam 5a having a wavelength of 845.9 nm. Wavelength 845.9 nm emitted from Ti sapphire laser oscillator 5
The laser light 5a is branched and outputted to the nonlinear optical crystal element 6 and the nonlinear optical crystal element 7 which are wavelength conversion elements.
【０００７】非線形光学結晶素子６では、非線形光学結
晶素子４から出力された波長３５５ｎｍの３倍高調波レ
ーザ光４ａと、Ｔｉサファイアレーザ発振器５から発振
された波長８４５．９ｎｍのレーザ光５ａとを入力し、
これらを和周波数混合することにより波長２５０ｎｍの
レーザ光６ａに波長変換して出力する。そして、非線形
光学結晶素子７では、非線形光学結晶素子６から出力さ
れた波長２５０ｎｍのレーザ光６ａと、Ｔｉサファイア
レーザ発振器５から発振された波長８４５．９ｎｍのレ
ーザ光５ａとを入力し、これらを和周波数混合すること
により波長１９３ｎｍの紫外レーザ光７ａに波長変換し
て出力する。かくして本紫外レーザ発振器では、ＡｒＦ
エキシマレーザ発振器の紫外レーザ光（波長１９３ｎ
ｍ）にジャストフィットした紫外レーザ光を得ることが
できる。In the nonlinear optical crystal element 6, the third harmonic laser light 4a having a wavelength of 355 nm output from the nonlinear optical crystal element 4 and the laser light 5a having a wavelength of 845.9 nm oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 5 are used. type in,
These are mixed at a sum frequency to convert the wavelength into a laser beam 6a having a wavelength of 250 nm and output the laser beam 6a. In the nonlinear optical crystal element 7, the laser light 6a having a wavelength of 250 nm output from the nonlinear optical crystal element 6 and the laser light 5a having a wavelength of 845.9 nm oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 5 are input. The wavelength is converted into an ultraviolet laser beam 7a having a wavelength of 193 nm by mixing the sum frequencies, and then output. Thus, in this ultraviolet laser oscillator, ArF
Ultraviolet laser light (wavelength 193n) from an excimer laser oscillator
m), it is possible to obtain an ultraviolet laser beam which is just fitted.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の紫外レーザ発振器では、波長１０６４ｎｍの紫外レ
ーザ光１４を得るために波長変換素子として多くの非線
形光学結晶素子を用いているため、エネルギー効率が低
下してしまう。即ち、非線形光学結晶素子は変換効率が
１００％ではないため（例えば９０％）、非線形光学結
晶素子の数が多ければ多いほど損失が大きくなってしま
う。However, in the above-mentioned conventional ultraviolet laser oscillator, since many nonlinear optical crystal elements are used as wavelength conversion elements to obtain the ultraviolet laser light 14 having a wavelength of 1064 nm, energy efficiency is reduced. Resulting in. That is, since the conversion efficiency of the nonlinear optical crystal element is not 100% (for example, 90%), the loss increases as the number of the nonlinear optical crystal elements increases.
【０００９】従って本発明は上記の問題点に鑑み、固体
レーザ発振器を用い、且つ、できるだけ少ない数の波長
変換素子を用いて効率よく所望の波長の紫外レーザ光を
得ることができる紫外レーザ発振器を提供することを課
題とする。In view of the above problems, the present invention provides an ultraviolet laser oscillator that uses a solid-state laser oscillator and that can efficiently obtain an ultraviolet laser beam of a desired wavelength using as few wavelength conversion elements as possible. The task is to provide.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明の紫外レーザ発振器は、基本波レーザ光を発振する
固体レーザ発振器と、この固体レーザ発振器から出力さ
れた基本波レーザ光を入力し、これを２倍高調波レーザ
光に波長変換して出力する第１の波長変換素子と、この
第１の波長変換素子から出力された２倍高調波レーザ光
を入力し、これを４倍高調波の紫外レーザ光に波長変換
して出力する第２の波長変換素子とを備えたことを特徴
とする。Means for Solving the Problems A first method for solving the above problems is described below.
An ultraviolet laser oscillator according to the present invention receives a solid-state laser oscillator that oscillates a fundamental laser beam, a fundamental-wave laser beam output from the solid-state laser oscillator, converts the wavelength into a double-harmonic laser beam, and outputs it. A first wavelength conversion element, and a second wavelength to which the second harmonic laser light output from the first wavelength conversion element is input, which is wavelength-converted to a fourth harmonic ultraviolet laser light and output. And a conversion element.
【００１１】また、第２発明の紫外レーザ発振器は、第
１発明の紫外レーザ発振器において、特定波長の単一ス
ペクトルレーザ光を発振し、これを注入種光として前記
固体レーザ発振器に注入する注入種光源を備えたことを
特徴とする。The ultraviolet laser oscillator according to a second aspect of the present invention is the ultraviolet laser oscillator according to the first aspect of the present invention, which oscillates a single-spectrum laser beam having a specific wavelength and injects the same into the solid-state laser oscillator as injection seed light. A light source is provided.
【００１２】また、第３発明の紫外レーザ発振器は、波
長７７２ｎｍの基本波レーザ光を発振する固体レーザ発
振器と、この固体レーザ発振器から発振された波長７７
２ｎｍの基本波レーザ光を入力し、これを波長３８６ｎ
ｍの２倍高調波レーザ光に波長変換して出力する第１の
波長変換素子と、この第１の波長変換素子から出力され
た３８６ｎｍの２倍高調波レーザ光を入力し、これを波
長１９３ｎｍの４倍高調波のレーザ光に波長変換して出
力する第２の波長変換素子とを備えたことを特徴とす
る。Further, an ultraviolet laser oscillator according to a third aspect of the present invention includes a solid-state laser oscillator that oscillates a fundamental laser beam having a wavelength of 772 nm, and a wavelength laser oscillated from the solid-state laser oscillator.
A fundamental laser beam of 2 nm is input, and the wavelength is 386n.
a first wavelength conversion element for converting the wavelength into a double harmonic laser light of m and outputting the same, and a 386 nm double harmonic laser light output from the first wavelength conversion element and inputting the same to a wavelength of 193 nm. And a second wavelength conversion element for converting the wavelength of the laser light into the fourth harmonic of the laser light and outputting the converted laser light.
【００１３】また、第４発明の紫外レーザ発振器は、第
３発明の紫外レーザ発振器において、波長７７２ｎｍの
単一スペクトルレーザ光を発振し、これを注入種光とし
て前記固体レーザ発振器に注入する注入種光源を備えた
ことを特徴とする。The ultraviolet laser oscillator according to a fourth aspect of the present invention is the ultraviolet laser oscillator according to the third aspect of the present invention, which oscillates a single-spectrum laser beam having a wavelength of 772 nm, and injects the single-spectrum laser beam into the solid-state laser oscillator as injection seed light. A light source is provided.
【００１４】また、第５発明の紫外レーザ発振器は、波
長９６６ｎｍの基本波レーザ光を発振する固体レーザ発
振器と、この固体レーザ発振器から出力された波長９６
６ｎｍの基本波レーザ光を入力し、これを波長４８３ｎ
ｍの２倍高調波レーザ光に波長変換して出力する第１の
波長変換素子と、この第１の波長変換素子から出力され
た波長４８３ｎｍの２倍高調波レーザ光を入力し、これ
を波長２４１．５ｎｍの４倍高調波のレーザ光に波長変
換して出力する第２の波長変換素子と、この第２の波長
変換素子から出力された波長２４１．５ｎｍの４倍高調
波レーザ光と、前記固体レーザ発振器から発振された波
長９６６ｎｍの基本波レーザ光とを入力し、これらを和
周波数混合することにより波長１９３ｎｍの５倍高調波
レーザ光に波長変換して出力する第３の波長変換素子と
を備えたこを特徴とする。An ultraviolet laser oscillator according to a fifth aspect of the present invention includes a solid-state laser oscillator that oscillates a fundamental laser light having a wavelength of 966 nm, and a solid-state laser output from the solid-state laser oscillator.
A 6-nm fundamental laser beam is input and the wavelength is 483n.
a first wavelength conversion element for converting the wavelength into a double harmonic laser light of m and outputting the same; and a second harmonic laser light of wavelength 483 nm output from the first wavelength conversion element and inputting the wavelength. A second wavelength conversion element for wavelength-converting and outputting the laser light of the fourth harmonic of 241.5 nm, a fourth harmonic laser light of a wavelength of 241.5 nm output from the second wavelength conversion element, A third wavelength conversion element which receives a fundamental wave laser beam having a wavelength of 966 nm oscillated from the solid-state laser oscillator, performs wavelength conversion to a fifth harmonic laser beam having a wavelength of 193 nm by mixing them, and outputs the resultant. And characterized by the following.
【００１５】また、第６発明の紫外レーザ発振器は、第
５発明の紫外レーザ発振器において、波長９６６ｎｍの
単一スペクトルレーザ光を発振し、これを注入種光とし
て前記固体レーザ発振器に注入する注入種光源を備えた
ことを特徴とする。The ultraviolet laser oscillator according to a sixth aspect of the present invention is the ultraviolet laser oscillator according to the fifth aspect of the present invention, which oscillates a single-spectrum laser beam having a wavelength of 966 nm and injects the same into the solid-state laser oscillator as injection light. A light source is provided.
【００１６】また、第７発明の紫外レーザ発振器は、第
１，第２，第３，第４，第５又は第６発明の紫外レーザ
発振器において、前記固体レーザ発振器はＴｉサファイ
アレーザ発振器であることを特徴とする。The ultraviolet laser oscillator according to a seventh aspect of the present invention is the ultraviolet laser oscillator according to the first, second, third, fourth, fifth or sixth aspect, wherein the solid-state laser is a Ti sapphire laser oscillator. It is characterized by.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１８】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る紫外レーザ発振器のシステム構成図、図２は
前記紫外レーザ発振器によって生成する紫外レーザ光の
スペクトルを示す図、図３は前記紫外レーザ発振器を露
光装置の光源として用いた場合の説明図である。<First Embodiment> FIG. 1 is a system configuration diagram of an ultraviolet laser oscillator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a spectrum of an ultraviolet laser beam generated by the ultraviolet laser oscillator, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram when the ultraviolet laser oscillator is used as a light source of an exposure apparatus.
【００１９】図１に示すように本実施の形態１の紫外レ
ーザ発振器は、注入種光源２１と、Ｔｉサファイアレー
ザ発振器２２とを備えるとともに、波長変換素子とし
て、ＳＨＧ（第２高調波）を得るための非線形光学結晶
素子２３と、ＦＨＧ（第４高調波）を得るための非線形
光学結晶素子２４とを備えている。As shown in FIG. 1, the ultraviolet laser oscillator according to the first embodiment includes an injection seed light source 21 and a Ti sapphire laser oscillator 22, and obtains SHG (second harmonic) as a wavelength conversion element. And a nonlinear optical crystal element 24 for obtaining FHG (fourth harmonic).
【００２０】注入種光源２１では、波長７７２ｎｍの単
一スペクトルレーザ光２１ａを発振し、これを注入種光
としてＴｉサファイアレーザ発振器２２に注入する。注
入種光源２１としては、半導体レーザ発振器又は半導体
レーザ発振器等を励起源とする固体レーザ発振器（例え
ばＴｉサファイアレーザ発振器）などを用いることがで
きる。そして、Ｔｉサファイアレーザ発振器２２では、
注入種光２１ａによって狭帯域化（単色化）された波長
７７２ｎｍの基本波レーザ光２２ａを発振する。Ｔｉサ
ファイアレーザ発振器２２は、Ｔｉサファイア結晶や共
振器などを備えた発振器本体２２ｂと、前記Ｔｉサファ
イア結晶に対して波長５３２ｎｍの励起光２２ｃ−１を
照射する励起源２２ｃとを備えている。The injection seed light source 21 oscillates a single-spectrum laser beam 21a having a wavelength of 772 nm and injects it into the Ti sapphire laser oscillator 22 as injection seed light. As the injection seed light source 21, a semiconductor laser oscillator or a solid-state laser oscillator (for example, a Ti sapphire laser oscillator) using a semiconductor laser oscillator or the like as an excitation source can be used. Then, in the Ti sapphire laser oscillator 22,
A fundamental laser beam 22a having a wavelength of 772 nm, which is narrowed (monochromatized) by the injection seed light 21a, is oscillated. The Ti sapphire laser oscillator 22 includes an oscillator main body 22b including a Ti sapphire crystal and a resonator, and an excitation source 22c that irradiates the Ti sapphire crystal with excitation light 22c-1 having a wavelength of 532 nm.
【００２１】Ｔｉサファイアレーザ発振器２２は、Ｔｉ
サファイア結晶から出る光のスペクトラムが６００ｎｍ
〜１μｍの広帯域に広がっており、共振器を用いて前記
波長帯域における所望の波長のレーザ光を誘導放出させ
ることにより、波長可変レーザ発振器として用いること
ができる。ここではＴｉサファイアレーザ発振器２２か
ら波長７７２ｎｍのレーザ光を選択して発振し、これを
基本波２２ａとしている。なお、Ｔｉサファイアレーザ
発振器２２は７００ｎｍ代の波長のレーザ光を最もよく
出力することができるため、この点からも波長７７２ｎ
ｍのレーザ光を選択することは有効である。The Ti sapphire laser oscillator 22 is composed of Ti
600nm light spectrum from sapphire crystal
It is spread over a wide band of about 1 μm, and can be used as a wavelength-variable laser oscillator by inducing and emitting a laser beam of a desired wavelength in the wavelength band using a resonator. Here, a laser beam having a wavelength of 772 nm is selected from the Ti sapphire laser oscillator 22 and oscillated, which is used as a fundamental wave 22a. Since the Ti sapphire laser oscillator 22 can output laser light having a wavelength of about 700 nm at its best, the wavelength of 772 n
It is effective to select m laser beams.
【００２２】また、励起源２２ｃとしては、例えばＮ
ｄ：ＹＡＧレーザ発振器（波長１０６４ｎｍ）のような
固体レーザ発振器から発振するレーザ光を基本波とし、
この波長１０６４ｎｍの基本波を波長変換素子である非
線形光学結晶素子によって波長５３２ｎｍの２倍高調波
レーザ光に波長変換するように構成したものを用いるこ
とができる。なお、Ｔｉサファイアレーザ発振器は５０
０ｎｍ位の波長の励起光に対して最も吸収能がよい。As the excitation source 22c, for example, N
d: A laser beam oscillated from a solid-state laser oscillator such as a YAG laser oscillator (wavelength 1064 nm) is used as a fundamental wave,
It is possible to use one configured so that the fundamental wave having a wavelength of 1064 nm is wavelength-converted into a second harmonic laser light having a wavelength of 532 nm by a nonlinear optical crystal element which is a wavelength conversion element. The Ti sapphire laser oscillator is 50
It has the best absorptivity for the excitation light having a wavelength of about 0 nm.
【００２３】非線形光学結晶素子２３では、Ｔｉサファ
イアレーザ発振器２２から発振された波長７７２ｎｍの
基本波レーザ光２２ａを入力し、これを波長３８６ｎｍ
の２倍高調波レーザ光２３ａに波長変換して出力する。
そして、非線形光学結晶素子２４では、非線形光学結晶
素子２３から出力された波長３８６ｎｍの２倍高調波レ
ーザ光２３ａを入力し、これを波長１９３ｎｍの４倍高
調波レーザ光（紫外レーザ光）２４ａに波長変換して出
力する。In the nonlinear optical crystal element 23, a fundamental wave laser beam 22a having a wavelength of 772 nm oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 22 is input, and is converted to a wavelength of 386 nm.
The wavelength is converted to the second harmonic laser light 23a and output.
In the nonlinear optical crystal element 24, the second harmonic laser light 23a having a wavelength of 386 nm output from the nonlinear optical crystal element 23 is input, and converted into a fourth harmonic laser light (ultraviolet laser light) 24a having a wavelength of 193 nm. Wavelength conversion and output.
【００２４】かくして本紫外レーザ発振器では、ＡｒＦ
エキシマレーザ発振器の紫外レーザ光（波長１９３ｎ
ｍ）にジャストフィットした紫外レーザ光を得ることが
できる。しかも、Ｔｉサファイアレーザ発振器２２から
発振される基本波レーザ光２２ａが注入種光２１ａによ
って狭帯域化されているため、これを波長変換して得ら
れる波長１９３ｎｍの紫外レーザ光２４ａも図２に示す
ように波長帯域Δλが狭帯域化された単色性に優れたも
のとなる。Thus, in this ultraviolet laser oscillator, ArF
Ultraviolet laser light (wavelength 193n) from an excimer laser oscillator
m), it is possible to obtain an ultraviolet laser beam which is just fitted. In addition, since the fundamental laser beam 22a oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 22 is narrowed by the injection seed beam 21a, an ultraviolet laser beam 24a having a wavelength of 193 nm obtained by wavelength-converting this is also shown in FIG. As described above, the wavelength band Δλ is narrowed and the monochromaticity is excellent.
【００２５】このため、本紫外レーザ発振器はＬＳＩを
製作する際の露光装置の光源として有用である。本紫外
レーザ発振器を露光装置の光源として用いる場合には、
図３（ａ）に示すようにマスク３１を介して感光材３２
の所定位置３２ａに波長１９３ｎｍの紫外レーザ光２４
ａを照射する。その後、感光材３２を溶剤につけると、
紫外レーザ光２４ａによって感光した所定位置３２ａだ
けが線状に残る。この線の幅ｄは例えば０．１μｍであ
る。かくしてＬＳＩの回路パターンが形成される。For this reason, the present ultraviolet laser oscillator is useful as a light source of an exposure apparatus when manufacturing an LSI. When using this ultraviolet laser oscillator as a light source of an exposure apparatus,
As shown in FIG. 3A, a photosensitive material 32 is
At a predetermined position 32a of the ultraviolet laser beam 24 having a wavelength of 193 nm.
Irradiate a. Then, when the photosensitive material 32 is immersed in a solvent,
Only the predetermined position 32a exposed by the ultraviolet laser beam 24a remains linear. The width d of this line is, for example, 0.1 μm. Thus, a circuit pattern of the LSI is formed.
【００２６】レーザ光の波長が短いほど集光スポット径
が小さくなるため、より細い線を形成することができ
る。また、レーザ光の単色性が高いほどにじみのないシ
ャープな線を形成することができる。従って、１９３ｎ
ｍとうい非常に短い波長であって且つ単色性に優れた紫
外レーザ光２４ａを露光することにより、非常に細く
て、且つ、にじみのないシャープな線を形成することが
できるため記憶容量１ＧｂｉｔのＬＳＩにも対応するこ
とができる。The shorter the wavelength of the laser light, the smaller the focused spot diameter, so that a thinner line can be formed. Further, a sharper line without blur can be formed as the monochromaticity of the laser beam is higher. Therefore, 193n
By exposing the ultraviolet laser beam 24a having a very short wavelength of m and having excellent monochromaticity, a very thin and sharp line without blur can be formed. It can also handle LSI.
【００２７】以上のように、本実施の形態１の紫外レー
ザ発振器によれば、非線形光学結晶素子２３と非線形光
学結晶素子２４の僅か２個の波長変換素子によって波長
１９３ｎｍの紫外レーザ光２４ａを生成する構成である
ため、波長変換による損失が非常に少ない。このため、
非常に効率よく高エネルギーの紫外レーザ光（波長１９
３ｎｍ）を得ることができる。As described above, according to the ultraviolet laser oscillator of the first embodiment, the ultraviolet laser light 24a having a wavelength of 193 nm is generated by only two wavelength conversion elements, the nonlinear optical crystal element 23 and the nonlinear optical crystal element 24. Therefore, loss due to wavelength conversion is very small. For this reason,
Highly efficient high-energy ultraviolet laser light (wavelength 19
3 nm).
【００２８】また、注入種光源２１を備えたことによ
り、Ｔｉサファイアレーザ発振器２２から発振される基
本波レーザ光２２ａを狭帯域化することができるため、
単色性に優れた波長１９３ｎｍの紫外レーザ光２４ａを
得ることができる。このため、特に本紫外レーザ発振器
は露光装置の光源に適用して有用なものとなる。The provision of the injection seed light source 21 makes it possible to narrow the band of the fundamental laser light 22a oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 22,
An ultraviolet laser beam 24a having a wavelength of 193 nm and having excellent monochromaticity can be obtained. Therefore, the present ultraviolet laser oscillator is particularly useful when applied to a light source of an exposure apparatus.
【００２９】また、基本波レーザ光を発振する固体レー
ザ発振器としてＴｉサファイアレーザ発振器２２を用い
たため、容易に所望の波長７２２ｎｍの基本波レーザ光
２２ａを得ることができる。Further, since the Ti sapphire laser oscillator 22 is used as the solid-state laser oscillator for oscillating the fundamental laser beam, the fundamental laser beam 22a having a desired wavelength of 722 nm can be easily obtained.
【００３０】ところで、上記では２個の波長変換素子を
用いて波長１９３ｎｍの紫外レーザ光２４ａを生成する
場合について説明したが、２個の波長変換素子を用いて
他の波長の紫外レーザ光を得ることもできる。例えば、
次のようにして波長２４８ｎｍの紫外レーザ光を得るこ
ともできる。In the above description, the case where the ultraviolet laser light 24a having a wavelength of 193 nm is generated using two wavelength conversion elements has been described. However, the ultraviolet laser light having another wavelength is obtained using the two wavelength conversion elements. You can also. For example,
An ultraviolet laser beam having a wavelength of 248 nm can be obtained as follows.
【００３１】即ち、Ｔｉサファイアレーザ発振器などの
固体レーザ発振器から波長９９２ｎｍの基本波レーザ光
を出力し、これを第１の非線形光学結晶素子で波長４９
６の２倍高調波レーザ光に波長変換し、更に、第２の非
線形光学結晶素子で波長２４８ｎｍの４倍高調波レーザ
光に波長変換すればよい。また、注入種光源によって波
長９９２ｎｍの注入種光を前記固体レーザ発振器に注入
すれば、単色性に優れた波長２４８ｎｍの紫外レーザ光
を得ることができる。That is, a fundamental laser beam having a wavelength of 992 nm is output from a solid-state laser oscillator such as a Ti sapphire laser oscillator, and this is output to a first nonlinear optical crystal element at a wavelength of 491 nm.
The wavelength may be converted into the second harmonic laser light of 6 and further converted into the fourth harmonic laser light with a wavelength of 248 nm by the second nonlinear optical crystal element. Further, if the injection seed light having a wavelength of 992 nm is injected into the solid-state laser oscillator by the injection seed light source, an ultraviolet laser light having a wavelength of 248 nm excellent in monochromaticity can be obtained.
【００３２】＜実施の形態２＞図４は本発明の実施の形
態２に係る紫外レーザ発振器のシステム構成図である。
同図に示すように本実施の形態２の紫外レーザ発振器
は、注入種光源４１と、Ｔｉサファイアレーザ発振器４
２とを備えるとともに、波長変換素子として、ＳＨＧ
（第２高調波）を得るための非線形光学結晶素子４３
と、ＦＨＧ（第４高調波）を得るための非線形光学結晶
素子４４と、ＦＩＨＧ（第５高調波）を得るための非線
形光学結晶素子４５とを備えている。<Embodiment 2> FIG. 4 is a system configuration diagram of an ultraviolet laser oscillator according to Embodiment 2 of the present invention.
As shown in the figure, an ultraviolet laser oscillator according to the second embodiment includes an injection seed light source 41 and a Ti sapphire laser oscillator 4.
And SHG as a wavelength conversion element.
Nonlinear optical crystal element 43 for obtaining (second harmonic)
And a nonlinear optical crystal element 44 for obtaining FHG (fourth harmonic) and a nonlinear optical crystal element 45 for obtaining FIHG (fifth harmonic).
【００３３】注入種光源４１では、波長９６６ｎｍの単
一スペクトルレーザ光４１ａを発振し、これを注入種光
としてＴｉサファイアレーザ発振器４２に注入する。注
入種光源４１としては、半導体レーザ発振器又は半導体
レーザ発振器等を励起源とする固体レーザ発振器（例え
ばＴｉサファイアレーザ発振器）などを用いることがで
きる。そして、Ｔｉサファイアレーザ発振器４２では、
注入種光４１ａによって狭帯域化（単色化）された波長
９６６ｎｍの基本波レーザ光４２ａを発振する。この基
本波レーザ光４２ａは分岐して非線形光学結晶素子４３
と非線形光学結晶素子４５とに出力する。The injection seed light source 41 oscillates a single-spectrum laser beam 41a having a wavelength of 966 nm and injects it into the Ti sapphire laser oscillator 42 as injection seed light. As the injection seed light source 41, a semiconductor laser oscillator or a solid-state laser oscillator (for example, a Ti sapphire laser oscillator) using a semiconductor laser oscillator or the like as an excitation source can be used. Then, in the Ti sapphire laser oscillator 42,
A fundamental laser beam 42a having a wavelength of 966 nm, which is narrowed (monochromatic) by the injection seed light 41a, is oscillated. This fundamental wave laser beam 42a is branched into a nonlinear optical crystal element 43
And the nonlinear optical crystal element 45.
【００３４】Ｔｉサファイアレーザ発振器４２は、Ｔｉ
サファイア結晶や共振器などを備えた発振器本体４２ｂ
と、前記Ｔｉサファイア結晶に対して波長５３２ｎｍの
励起光４２ｃ−１を照射する励起源４２ｃとを備えてい
る。先にも述べたようにＴｉサファイアレーザ発振器４
２は、Ｔｉサファイア結晶から出る光のスペクトラムが
６００ｎｍ〜１μｍの広帯域に広がっており、共振器を
用いて前記波長帯域における所望の波長のレーザ光を誘
導放出させることにより、波長可変レーザ発振器として
用いることができる。ここではＴｉサファイアレーザ発
振器４２から波長９６６ｎｍのレーザ光を選択して発振
し、これを基本波４２ａとしている。The Ti sapphire laser oscillator 42 is made of Ti
Oscillator body 42b with sapphire crystal, resonator, etc.
And an excitation source 42c for irradiating the Ti sapphire crystal with excitation light 42c-1 having a wavelength of 532 nm. As described above, the Ti sapphire laser oscillator 4
No. 2 is used as a wavelength tunable laser oscillator in which a spectrum of light emitted from a Ti sapphire crystal is spread over a wide band of 600 nm to 1 μm, and a laser beam having a desired wavelength in the wavelength band is induced and emitted using a resonator. be able to. Here, a laser beam having a wavelength of 966 nm is selected and oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 42, and this is used as a fundamental wave 42a.
【００３５】また、励起源４２ｃとしては、例えばＮ
ｄ：ＹＡＧレーザ発振器（波長１０６４ｎｍ）のような
固体レーザ発振器から発振するレーザ光を基本波とし、
この波長１０６４ｎｍの基本波を波長変換素子である非
線形光学結晶素子によって波長５３２ｎｍの２倍高調波
レーザ光に波長変換するように構成したものを用いるこ
とができる。As the excitation source 42c, for example, N
d: A laser beam oscillated from a solid-state laser oscillator such as a YAG laser oscillator (wavelength 1064 nm) is used as a fundamental wave,
It is possible to use one configured so that the fundamental wave having a wavelength of 1064 nm is wavelength-converted into a second harmonic laser light having a wavelength of 532 nm by a nonlinear optical crystal element which is a wavelength conversion element.
【００３６】非線形光学結晶素子４３では、Ｔｉサファ
イアレーザ発振器４２から発振された波長９６６ｎｍの
基本波レーザ光４２ａを入力し、これを波長４８３の２
倍高調波レーザ光４３ａに波長変換して出力する。続い
て、非線形光学結晶素子４４では、非線形光学結晶素子
２３から出力された波長４８３の２倍高調波レーザ光４
３ａを入力し、これを波長２４１．５ｎｍの４倍高調波
レーザ光４４ａに波長変換して出力する。The nonlinear optical crystal element 43 receives the fundamental wave laser beam 42 a having a wavelength of 966 nm oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 42 and
The wavelength is converted into the second harmonic laser light 43a and output. Subsequently, in the nonlinear optical crystal element 44, the second harmonic laser light 4 of the wavelength 483 output from the nonlinear optical crystal element 23
3a is input, the wavelength is converted to the fourth harmonic laser light 44a having a wavelength of 241.5 nm, and is output.
【００３７】そして、非線形光学結晶素子４５では、非
線形光学結晶素子４４から出力された波長２４１．５ｎ
ｍの４倍高調波レーザ光４４ａと、Ｔｉサファイアレー
ザ発振器４２から発振された波長９６６ｎｍの基本波レ
ーザ光４２ａとを入力し、これらを和周波数混合するこ
とにより波長１９３ｎｍの５倍高調波レーザ光（紫外レ
ーザ光）４５ａに波長変換して出力する。因みに、非線
形光学結晶素子による波長変換は１／λ1 ＋１／λ2 ＝
１／λ3 という関係式で表され、特に入力波長λ1 とλ
2 とが等しい場合には変換波長λ3 ＝λ1 ／２となる。In the nonlinear optical crystal element 45, the wavelength output from the nonlinear optical crystal element 44 is 241.5n.
The fourth harmonic laser light 44a having a wavelength of 193 nm and the fundamental laser light 42a having a wavelength of 966 nm oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 42 are summed and mixed to obtain a fifth harmonic laser light having a wavelength of 193 nm. (Ultraviolet laser light) 45a is wavelength-converted and output. Incidentally, the wavelength conversion by the nonlinear optical crystal element is 1 / λ 1 + 1 / λ 2 =
1 / λ 3 , and especially the input wavelengths λ 1 and λ
When 2 is equal, the conversion wavelength λ 3 = λ 1/2 .
【００３８】かくして本紫外レーザ発振器でも、ＡｒＦ
エキシマレーザ発振器の紫外レーザ光（波長１９３ｎ
ｍ）にジャストフィットした紫外レーザ光を得ることが
できる。しかも、Ｔｉサファイアレーザ発振器４２から
発振される基本波レーザ光４２ａが注入種光２１ａによ
って狭帯域化されているため、これを波長変換して得ら
れる波長１９３ｎｍの紫外レーザ光４５ａも狭帯域化さ
れた単色性に優れたものとなる。従って、本紫外レーザ
発振器もＬＳＩを製作する際の露光装置の光源として有
用であり、にじみのないシャープで細い線を形成するこ
とができるため記憶容量１ＧｂｉｔのＬＳＩにも対応す
ることができる。Thus, even in this ultraviolet laser oscillator, ArF
Ultraviolet laser light (wavelength 193n) from an excimer laser oscillator
m), it is possible to obtain an ultraviolet laser beam which is just fitted. In addition, since the fundamental laser beam 42a oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 42 is narrowed by the injection seed light 21a, the ultraviolet laser beam 45a having a wavelength of 193 nm obtained by wavelength-converting this is also narrowed. And excellent monochromaticity. Therefore, the present ultraviolet laser oscillator is also useful as a light source of an exposure apparatus when manufacturing an LSI, and can form a sharp and thin line without bleeding, so that it can be applied to an LSI having a storage capacity of 1 Gbit.
【００３９】以上のように、本実施の形態２の紫外レー
ザ発振器によれば、非線形光学結晶素子４３と非線形光
学結晶素子４４と非線形光学結晶素子４５の３個の波長
変換素子によって波長１９３ｎｍの紫外レーザ光２４ａ
を生成する構成であるため、図５に示す従来の紫外レー
ザ発振器に比べれて効率よく高エネルギーの紫外レーザ
光（波長１９３ｎｍ）を得ることができる。As described above, according to the ultraviolet laser oscillator of the second embodiment, the three-wavelength conversion elements of the non-linear optical crystal element 43, the non-linear optical crystal element 44, and the non-linear optical crystal element 45 cause the ultraviolet light having the wavelength of 193 nm. Laser beam 24a
, It is possible to efficiently obtain high-energy ultraviolet laser light (wavelength 193 nm) as compared with the conventional ultraviolet laser oscillator shown in FIG.
【００４０】また、注入種光源４１を備えたことによ
り、Ｔｉサファイアレーザ発振器４２から発振される基
本波レーザ光４２ａを狭帯域化することができるため、
単色性に優れた紫外レーザ光４５ａを得ることができ
る。このため、特に、本紫外レーザ発振器は露光装置の
光源に適用して有用なものとなる。Further, the provision of the injection seed light source 41 makes it possible to narrow the band of the fundamental laser light 42a oscillated from the Ti sapphire laser oscillator 42.
An ultraviolet laser beam 45a having excellent monochromaticity can be obtained. For this reason, the present ultraviolet laser oscillator is particularly useful when applied to a light source of an exposure apparatus.
【００４１】また、基本波レーザ光を発振する固体レー
ザ発振器としてＴｉサファイアレーザ発振器４２を用い
たため、容易に所望の波長９６６ｎｍの基本波レーザ光
４２ａを得ることができる。Since the Ti sapphire laser oscillator 42 is used as the solid-state laser oscillator for oscillating the fundamental laser light, the fundamental laser light 42a having a desired wavelength of 966 nm can be easily obtained.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように、第１発明の紫外レーザ発振器は、基本
波レーザ光を発振する固体レーザ発振器と、この固体レ
ーザ発振器から出力された基本波レーザ光を入力し、こ
れを２倍高調波レーザ光に波長変換して出力する第１の
波長変換素子と、この第１の波長変換素子から出力され
た２倍高調波レーザ光を入力し、これを４倍高調波の紫
外レーザ光に波長変換して出力する第２の波長変換素子
とを備えたことを特徴とする。As described above in detail with the embodiments of the present invention, the ultraviolet laser oscillator according to the first invention has a solid-state laser oscillator for oscillating fundamental laser light and an output from the solid-state laser oscillator. A first wavelength conversion element for inputting a fundamental wave laser beam, converting the wavelength into a double harmonic laser beam and outputting the same, and inputting a double harmonic laser beam output from the first wavelength conversion element And a second wavelength conversion element for converting the wavelength into an ultraviolet laser beam having the fourth harmonic and outputting the converted wavelength.
【００４３】従って、この第１発明の紫外レーザ発振器
によれば、僅か２個の波長変換素子によって紫外レーザ
光を生成する構成であるため、波長変換による損失が非
常に少ない。このため、非常に効率よく高エネルギーの
紫外レーザ光を得ることができる。Therefore, according to the ultraviolet laser oscillator of the first invention, since the ultraviolet laser light is generated by only two wavelength conversion elements, the loss due to the wavelength conversion is very small. For this reason, it is possible to very efficiently obtain high-energy ultraviolet laser light.
【００４４】また、第２発明の紫外レーザ発振器は、第
１発明の紫外レーザ発振器において、特定波長の単一ス
ペクトルレーザ光を発振し、これを注入種光として前記
固体レーザ発振器に注入する注入種光源を備えたことを
特徴とする。The ultraviolet laser oscillator according to a second aspect of the present invention is the ultraviolet laser oscillator according to the first aspect of the present invention, which oscillates a single-spectrum laser beam having a specific wavelength and injects the same into the solid-state laser oscillator as an injection seed beam. A light source is provided.
【００４５】従って、この第２発明の紫外レーザ発振器
によれば、注入種光源を備えたことにより、固体レーザ
発振器から発振される基本波レーザ光を狭帯域化するこ
とができるため、単色性に優れた紫外レーザ光を得るこ
とができる。このため、本紫外レーザ発振器は露光装置
の光源などに適用して有用なものとなる。Therefore, according to the ultraviolet laser oscillator of the second invention, the provision of the injection seed light source makes it possible to narrow the band of the fundamental wave laser light oscillated from the solid-state laser oscillator. Excellent ultraviolet laser light can be obtained. Therefore, the ultraviolet laser oscillator is useful when applied to a light source of an exposure apparatus.
【００４６】また、第３発明の紫外レーザ発振器は、波
長７７２ｎｍの基本波レーザ光を発振する固体レーザ発
振器と、この固体レーザ発振器から発振された波長７７
２ｎｍの基本波レーザ光を入力し、これを波長３８６ｎ
ｍの２倍高調波レーザ光に波長変換して出力する第１の
波長変換素子と、この第１の波長変換素子から出力され
た３８６ｎｍの２倍高調波レーザ光を入力し、これを波
長１９３ｎｍの４倍高調波のレーザ光に波長変換して出
力する第２の波長変換素子とを備えたことを特徴とす
る。The ultraviolet laser oscillator according to the third aspect of the present invention includes a solid-state laser oscillator that oscillates a fundamental laser beam having a wavelength of 772 nm, and a wavelength laser oscillated from the solid-state laser oscillator.
A fundamental laser beam of 2 nm is input, and the wavelength is 386n.
a first wavelength conversion element for converting the wavelength into a double harmonic laser light of m and outputting the same, and a 386 nm double harmonic laser light output from the first wavelength conversion element and inputting the same to a wavelength of 193 nm. And a second wavelength conversion element for converting the wavelength of the laser light into the fourth harmonic of the laser light and outputting the converted laser light.
【００４７】従って、この第３発明の紫外レーザ発振器
によれば、僅か２個の波長変換素子によって波長１９３
ｎｍの紫外レーザ光を生成する構成であるため、波長変
換による損失が非常に少ない。このため、非常に効率よ
く高エネルギーの紫外レーザ光（波長１９３ｎｍ）を得
ることができる。Therefore, according to the ultraviolet laser oscillator of the third invention, the wavelength 193 is obtained by using only two wavelength conversion elements.
Since the configuration is such that ultraviolet laser light of nm is generated, loss due to wavelength conversion is very small. For this reason, a high energy ultraviolet laser beam (wavelength 193 nm) can be obtained very efficiently.
【００４８】また、第４発明の紫外レーザ発振器は、第
３発明の紫外レーザ発振器において、波長７７２ｎｍの
単一スペクトルレーザ光を発振し、これを注入種光とし
て前記固体レーザ発振器に注入する注入種光源を備えた
ことを特徴とする。The ultraviolet laser oscillator according to a fourth aspect of the present invention is the ultraviolet laser oscillator according to the third aspect of the present invention, which oscillates a single-spectrum laser beam having a wavelength of 772 nm, and injects this into the solid-state laser oscillator as injection seed light. A light source is provided.
【００４９】従って、この第４発明の紫外レーザ発振器
によれば、注入種光源を備えたことにより、固体レーザ
発振器から発振される基本波レーザ光を狭帯域化するこ
とができるため、単色性に優れた波長１９３ｎｍの紫外
レーザ光を得ることができる。このため、本紫外レーザ
発振器は記憶容量１ＧｂｉｔのＬＳＩの製作に用いる露
光装置の光源などに適用して有用なものとなる。Therefore, according to the ultraviolet laser oscillator of the fourth invention, the provision of the injection seed light source makes it possible to narrow the band of the fundamental wave laser light oscillated from the solid-state laser oscillator. An excellent ultraviolet laser beam having a wavelength of 193 nm can be obtained. Therefore, the present ultraviolet laser oscillator is useful when applied to a light source of an exposure apparatus used for manufacturing an LSI having a storage capacity of 1 Gbit.
【００５０】また、第５発明の紫外レーザ発振器は、波
長９６６ｎｍの基本波レーザ光を発振する固体レーザ発
振器と、この固体レーザ発振器から出力された波長９６
６ｎｍの基本波レーザ光を入力し、これを波長４８３ｎ
ｍの２倍高調波レーザ光に波長変換して出力する第１の
波長変換素子と、この第１の波長変換素子から出力され
た波長４８３ｎｍの２倍高調波レーザ光を入力し、これ
を波長２４１．５ｎｍの４倍高調波のレーザ光に波長変
換して出力する第２の波長変換素子と、この第２の波長
変換素子から出力された波長２４１．５ｎｍの４倍高調
波レーザ光と、前記固体レーザ発振器から発振された波
長９６６ｎｍの基本波レーザ光とを入力し、これらを和
周波数混合することにより波長１９３ｎｍの５倍高調波
レーザ光に波長変換して出力する第３の波長変換素子と
を備えたこを特徴とする。An ultraviolet laser oscillator according to a fifth aspect of the present invention includes a solid-state laser oscillator that oscillates a fundamental laser beam having a wavelength of 966 nm, and a solid-state laser output from the solid-state laser oscillator.
A 6-nm fundamental laser beam is input and the wavelength is 483n.
a first wavelength conversion element for converting the wavelength into a double harmonic laser light of m and outputting the same; and a second harmonic laser light of wavelength 483 nm output from the first wavelength conversion element and inputting the wavelength. A second wavelength conversion element for wavelength-converting and outputting the laser light of the fourth harmonic of 241.5 nm, a fourth harmonic laser light of a wavelength of 241.5 nm output from the second wavelength conversion element, A third wavelength conversion element which receives a fundamental wave laser beam having a wavelength of 966 nm oscillated from the solid-state laser oscillator, performs wavelength conversion to a fifth harmonic laser beam having a wavelength of 193 nm by mixing them, and outputs the resultant. And characterized by the following.
【００５１】従って、この第５発明の紫外レーザ発振器
によれば、３個の波長変換素子によって波長１９３ｎｍ
の紫外レーザ光２４ａを生成する構成であるため、従来
に比べて効率よく高エネルギーの紫外レーザ光（波長１
９３ｎｍ）を得ることができる。Therefore, according to the ultraviolet laser oscillator of the fifth invention, the wavelength of 193 nm is obtained by the three wavelength conversion elements.
Is configured to generate the ultraviolet laser light 24a of high efficiency compared with the conventional one.
93 nm).
【００５２】また、第６発明の紫外レーザ発振器は、第
５発明の紫外レーザ発振器において、波長９６６ｎｍの
単一スペクトルレーザ光を発振し、これを注入種光とし
て前記固体レーザ発振器に注入する注入種光源を備えた
ことを特徴とする。The ultraviolet laser oscillator according to a sixth aspect of the present invention is the ultraviolet laser oscillator according to the fifth aspect of the present invention, which oscillates a single-spectrum laser beam having a wavelength of 966 nm and injects it into the solid-state laser oscillator as injection light. A light source is provided.
【００５３】従って、この第６発明の紫外レーザ発振器
によれば、注入種光源を備えたことにより、固体レーザ
発振器から発振される基本波レーザ光を狭帯域化するこ
とができるため、単色性に優れた波長１９３ｎｍの紫外
レーザ光を得ることができる。このため、本紫外レーザ
発振器は記憶容量１ＧｂｉｔのＬＳＩの製作に用いる露
光装置の光源に適用して有用なものとなる。Therefore, according to the ultraviolet laser oscillator of the sixth invention, the provision of the injection seed light source makes it possible to narrow the band of the fundamental laser light oscillated from the solid-state laser oscillator. An excellent ultraviolet laser beam having a wavelength of 193 nm can be obtained. For this reason, the present ultraviolet laser oscillator is useful when applied to a light source of an exposure apparatus used for manufacturing an LSI having a storage capacity of 1 Gbit.
【００５４】また、第７発明の紫外レーザ発振器は、第
１，第２，第３，第４，第５又は第６発明の紫外レーザ
発振器において、前記固体レーザ発振器はＴｉサファイ
アレーザ発振器であることを特徴とする。The ultraviolet laser oscillator according to a seventh invention is the ultraviolet laser oscillator according to the first, second, third, fourth, fifth or sixth invention, wherein the solid-state laser oscillator is a Ti sapphire laser oscillator. It is characterized by.
【００５５】従って、この第７発明の紫外レーザ発振器
によれば、固体レーザ発振器としてＴｉサファイアレー
ザ発振器を用いたため、容易に所望の波長の基本波レー
ザ光を得ることができる。Therefore, according to the ultraviolet laser oscillator of the seventh invention, since the Ti sapphire laser oscillator is used as the solid-state laser oscillator, a fundamental laser beam having a desired wavelength can be easily obtained.
【図１】本発明の実施の形態１に係る紫外レーザ発振器
のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of an ultraviolet laser oscillator according to a first embodiment of the present invention.
【図２】前記紫外レーザ発振器によって生成する紫外レ
ーザ光のスペクトルを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a spectrum of an ultraviolet laser beam generated by the ultraviolet laser oscillator.
【図３】前記紫外レーザ発振器を露光装置の光源として
用いた場合の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram when the ultraviolet laser oscillator is used as a light source of an exposure apparatus.
【図４】本発明の実施の形態２に係る紫外レーザ発振器
のシステム構成図である。FIG. 4 is a system configuration diagram of an ultraviolet laser oscillator according to a second embodiment of the present invention.
【図５】従来の紫外レーザ発振器のシステム構成図であ
る。FIG. 5 is a system configuration diagram of a conventional ultraviolet laser oscillator.
２１ 注入種光源 ２２ Ｔｉサファイアレーザ発振器 ２２ｂ 発振器本体 ２２ｃ 励起源 ２３ 非線形光学結晶素子（７７２ｎｍ→３８６ｎｍ） ２４ 非線形光学結晶素子（３８６ｎｍ→１９３ｎｍ） ４１ 注入種光源 ４２ Ｔｉサファイアレーザ発振器 ４２ｂ 発振器本体 ４２ｃ 励起源 ４３ 非線形光学結晶素子（９６６ｎｍ→４８３ｎｍ） ４４ 非線形光学結晶素子（４８３ｎｍ→２４１．５ｎ
ｍ） ４５ 非線形光学結晶素子（２４１．５ｎｍ，９６６ｎ
ｍ→１９３ｎｍ）Reference Signs List 21 injection seed light source 22 Ti sapphire laser oscillator 22b oscillator main body 22c excitation source 23 nonlinear optical crystal element (772 nm → 386 nm) 24 nonlinear optical crystal element (386 nm → 193 nm) 41 injection seed light source 42 Ti sapphire laser oscillator 42b oscillator main body 42c excitation source 43 Nonlinear optical crystal element (966 nm → 483 nm) 44 Nonlinear optical crystal element (483 nm → 241.5 n)
m) 45 nonlinear optical crystal element (241.5 nm, 966 n)
m → 193nm)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤羽 崇 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 5F072 AB20 JJ13 KK12 PP10 QQ02 RR05 YY09 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takashi Akabane 1-1-1 Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term in Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard (reference) 5F072 AB20 JJ13 KK12 PP10 QQ02 RR05 YY09
Claims (7)
振器と、 この固体レーザ発振器から出力された基本波レーザ光を
入力し、これを２倍高調波レーザ光に波長変換して出力
する第１の波長変換素子と、 この第１の波長変換素子から出力された２倍高調波レー
ザ光を入力し、これを４倍高調波の紫外レーザ光に波長
変換して出力する第２の波長変換素子とを備えたことを
特徴とする紫外レーザ発振器。1. A solid-state laser oscillator for oscillating a fundamental laser beam, and a first laser beam which receives the fundamental laser beam output from the solid-state laser oscillator, converts the wavelength into a double harmonic laser beam, and outputs the converted laser beam. And a second wavelength conversion element for inputting the second harmonic laser light output from the first wavelength conversion element, wavelength-converting this into a fourth harmonic ultraviolet laser light, and outputting the converted laser light. An ultraviolet laser oscillator comprising:
おいて、 特定波長の単一スペクトルレーザ光を発振し、これを注
入種光として前記固体レーザ発振器に注入する注入種光
源を備えたことを特徴とする紫外レーザ発振器。2. The ultraviolet laser oscillator according to claim 1, further comprising an injection seed light source that oscillates a single-spectrum laser light having a specific wavelength and injects the single-spectrum laser light into the solid-state laser oscillator as injection seed light. UV laser oscillator.
する固体レーザ発振器と、 この固体レーザ発振器から発振された波長７７２ｎｍの
基本波レーザ光を入力し、これを波長３８６ｎｍの２倍
高調波レーザ光に波長変換して出力する第１の波長変換
素子と、 この第１の波長変換素子から出力された３８６ｎｍの２
倍高調波レーザ光を入力し、これを波長１９３ｎｍの４
倍高調波のレーザ光に波長変換して出力する第２の波長
変換素子とを備えたことを特徴とする紫外レーザ発振
器。3. A solid-state laser oscillator which oscillates a fundamental wave laser beam having a wavelength of 772 nm, a fundamental wave laser beam having a wavelength of 772 nm oscillated from the solid-state laser oscillator, and a second harmonic laser beam having a wavelength of 386 nm. A first wavelength conversion element for converting the wavelength into an output, and a 386 nm wavelength output from the first wavelength conversion element.
A double harmonic laser beam is input, and the
An ultraviolet laser oscillator comprising: a second wavelength conversion element that converts a wavelength into a laser beam of a second harmonic and outputs the converted laser beam.
おいて、 波長７７２ｎｍの単一スペクトルレーザ光を発振し、こ
れを注入種光として前記固体レーザ発振器に注入する注
入種光源を備えたことを特徴とする紫外レーザ発振器。4. The ultraviolet laser oscillator according to claim 3, further comprising an injection seed light source that oscillates a single-spectrum laser light having a wavelength of 772 nm and injects the single-spectrum laser light into the solid-state laser oscillator as injection light. UV laser oscillator.
する固体レーザ発振器と、 この固体レーザ発振器から出力された波長９６６ｎｍの
基本波レーザ光を入力し、これを波長４８３ｎｍの２倍
高調波レーザ光に波長変換して出力する第１の波長変換
素子と、 この第１の波長変換素子から出力された波長４８３ｎｍ
の２倍高調波レーザ光を入力し、これを波長２４１．５
ｎｍの４倍高調波のレーザ光に波長変換して出力する第
２の波長変換素子と、 この第２の波長変換素子から出力された波長２４１．５
ｎｍの４倍高調波レーザ光と、前記固体レーザ発振器か
ら発振された波長９６６ｎｍの基本波レーザ光とを入力
し、これらを和周波数混合することにより波長１９３ｎ
ｍの５倍高調波レーザ光に波長変換して出力する第３の
波長変換素子とを備えたこを特徴とする紫外レーザ発振
器。5. A solid-state laser oscillator for oscillating a fundamental laser light having a wavelength of 966 nm, a fundamental laser light having a wavelength of 966 nm output from the solid-state laser oscillator, and a second harmonic laser light having a wavelength of 483 nm. A first wavelength conversion element for converting the wavelength into an output, and a wavelength 483 nm output from the first wavelength conversion element.
Is input, and the wavelength is 241.5.
a second wavelength conversion element for converting the wavelength into a laser beam having a fourth harmonic of nm and outputting the laser light, and a wavelength 241.5 output from the second wavelength conversion element.
and a fundamental wave laser beam having a wavelength of 966 nm oscillated from the solid-state laser oscillator, and a sum of these is mixed to obtain a wavelength of 193 nm.
an ultraviolet laser oscillator comprising: a third wavelength conversion element that converts a wavelength into a laser beam five times higher than m and outputs the converted wavelength.
おいて、 波長９６６ｎｍの単一スペクトルレーザ光を発振し、こ
れを注入種光として前記固体レーザ発振器に注入する注
入種光源を備えたことを特徴とする紫外レーザ発振器。6. The ultraviolet laser oscillator according to claim 5, further comprising: an injection seed light source that oscillates a single-spectrum laser beam having a wavelength of 966 nm and injects the single-spectrum laser light into the solid-state laser oscillator as injection seed light. UV laser oscillator.
する紫外レーザ発振器において、 前記固体レーザ発振器はＴｉサファイアレーザ発振器で
あることを特徴とする紫外レーザ発振器。7. The ultraviolet laser oscillator according to claim 1, wherein said solid-state laser oscillator is a Ti sapphire laser oscillator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000036318A JP2001230478A (en) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | Ultraviolet laser oscillator |
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| JP2001230478A true JP2001230478A (en) | 2001-08-24 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006196638A (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Institute Of Physical & Chemical Research | Laser oscillation control method of pulse laser, and pulse laser system |
| WO2016121281A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | ギガフォトン株式会社 | Solid-state laser system |
| JP2021533555A (en) * | 2018-06-29 | 2021-12-02 | エム スクエアード レーザーズ リミテッドM Squared Lasers Limited | A laser system that coherently combines multiple laser sources |
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2000
- 2000-02-15 JP JP2000036318A patent/JP2001230478A/en not_active Withdrawn
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| JP2021533555A (en) * | 2018-06-29 | 2021-12-02 | エム スクエアード レーザーズ リミテッドM Squared Lasers Limited | A laser system that coherently combines multiple laser sources |
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