JPH05167163A - 狭帯域化レーザ装置 - Google Patents
狭帯域化レーザ装置Info
- Publication number
- JPH05167163A JPH05167163A JP32882391A JP32882391A JPH05167163A JP H05167163 A JPH05167163 A JP H05167163A JP 32882391 A JP32882391 A JP 32882391A JP 32882391 A JP32882391 A JP 32882391A JP H05167163 A JPH05167163 A JP H05167163A
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- JP
- Japan
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- diffraction grating
- laser
- wavelength
- lever
- laser light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、中心波長が高精度に制御された
レーザ光を安定して出力できる狭帯域化レーザ装置を得
ることを目的とする。 【構成】 レーザ発振部1の一方の側には出力鏡3が配
置され、他方の側にはプルズム5を介して回折格子4が
配置され、レーザ共振器を構成している。回折格子4は
点Pを中心に回動自在にベースプレート13に支持され
ている。波長モニタ8はレーザ光Lの中心波長のずれを
検出する。コントローラ10は波長モニタ8の出力信号
を入力し、偏心カム12を装着するアクチュエータ11
を駆動制御する。縮小レバー15は点Qを中心に回動自
在に支持され、一端には偏心カム12と当接するローラ
16を軸支し、他端はベースプレート13の一端と当接
している。圧縮バネ17はベースプレート13を矢印B
方向に押すように縮設されている。
レーザ光を安定して出力できる狭帯域化レーザ装置を得
ることを目的とする。 【構成】 レーザ発振部1の一方の側には出力鏡3が配
置され、他方の側にはプルズム5を介して回折格子4が
配置され、レーザ共振器を構成している。回折格子4は
点Pを中心に回動自在にベースプレート13に支持され
ている。波長モニタ8はレーザ光Lの中心波長のずれを
検出する。コントローラ10は波長モニタ8の出力信号
を入力し、偏心カム12を装着するアクチュエータ11
を駆動制御する。縮小レバー15は点Qを中心に回動自
在に支持され、一端には偏心カム12と当接するローラ
16を軸支し、他端はベースプレート13の一端と当接
している。圧縮バネ17はベースプレート13を矢印B
方向に押すように縮設されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体製造用
のステッパーの光源として使用され、中心波長が高精度
に制御されたレーザ光を安定して出力できる狭帯域化レ
ーザ装置に関するものである。
のステッパーの光源として使用され、中心波長が高精度
に制御されたレーザ光を安定して出力できる狭帯域化レ
ーザ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は例えば特開平2ー271515号
公報に記載された従来の狭帯域化レーザ装置の一例を示
す概略構成図である。図において、1はレーザ発振部、
2はこのレーザ発振部1の両端のそれぞれに配置され、
ビームの大きさを規制するスリット板、3は一方のスリ
ット板2に離間対向して配置されたハーフミラーからな
る出力鏡、4は複数の拡大プリズム5を介して他方のス
リット板2に対向して配置され、波長選択手段としての
回折格子であり、出力鏡3、レーザ発振部1および回折
格子4でレーザ共振器を構成している。
公報に記載された従来の狭帯域化レーザ装置の一例を示
す概略構成図である。図において、1はレーザ発振部、
2はこのレーザ発振部1の両端のそれぞれに配置され、
ビームの大きさを規制するスリット板、3は一方のスリ
ット板2に離間対向して配置されたハーフミラーからな
る出力鏡、4は複数の拡大プリズム5を介して他方のス
リット板2に対向して配置され、波長選択手段としての
回折格子であり、出力鏡3、レーザ発振部1および回折
格子4でレーザ共振器を構成している。
【0003】6はベースプレートであり、このベースプ
レート6には、回折格子4が一端部を支点として矢印方
向に回動自在に取り付けられている。7は出力鏡3から
出力されたレーザ光Lの光路中に配置されたビームスプ
リッタ、8はビームスプリッタ7で反射されたレーザ光
Lを入射し、レーザ光Lの中心波長を検出する波長モニ
タ、9はベースプレート6の回折格子4の自由端側に対
向する部位に設けられたマイクロメータ、10は波長モ
ニタ8の出力信号に基づきマイクロメータ9を駆動制御
するコントローラであり、波長モニタ8およびコントロ
ーラ10で回折格子4の角度を調節する角度調節手段で
あるマイクロメータ9を制御する制御手段を構成してい
る。
レート6には、回折格子4が一端部を支点として矢印方
向に回動自在に取り付けられている。7は出力鏡3から
出力されたレーザ光Lの光路中に配置されたビームスプ
リッタ、8はビームスプリッタ7で反射されたレーザ光
Lを入射し、レーザ光Lの中心波長を検出する波長モニ
タ、9はベースプレート6の回折格子4の自由端側に対
向する部位に設けられたマイクロメータ、10は波長モ
ニタ8の出力信号に基づきマイクロメータ9を駆動制御
するコントローラであり、波長モニタ8およびコントロ
ーラ10で回折格子4の角度を調節する角度調節手段で
あるマイクロメータ9を制御する制御手段を構成してい
る。
【0004】つぎに、上記従来の狭帯域化レーザ装置の
動作について説明する。レーザ発振部1で発生した光
は、出力鏡3と全反射鏡の機能を有する回折格子4との
間を往復するうちに増幅されレーザ光Lとなる。この場
合、レーザ光Lは複数の拡大プリズム5によって拡大さ
れて回折格子4に照射され、より狭帯域化される。狭帯
域化されたレーザ光Lは、スリット板2によって所定の
大きさに規制され、矢印A方向に出力される。
動作について説明する。レーザ発振部1で発生した光
は、出力鏡3と全反射鏡の機能を有する回折格子4との
間を往復するうちに増幅されレーザ光Lとなる。この場
合、レーザ光Lは複数の拡大プリズム5によって拡大さ
れて回折格子4に照射され、より狭帯域化される。狭帯
域化されたレーザ光Lは、スリット板2によって所定の
大きさに規制され、矢印A方向に出力される。
【0005】ここで、例えばKrFエキシマレーザの狭
帯域化されたレーザビームは、最近半導製造用のステッ
パの光源として使用されている。このような半導体製造
用のステッパの光源としては、波長が10×10-12m
オーダで変化すると露光時焦点ぼけが生じて使用不可能
となり、安定した波長が必要となる。しかしながら、光
学部品で構成される波長選択手段は、使用にともなう温
度上昇および使用環境の変化によって、光路系に微小な
変形が生じたり、屈折率などが変化し、それが原因とな
って狭帯域化されたレーザビームの中心波長にずれ(ド
リフト)が生じることが避けられない。
帯域化されたレーザビームは、最近半導製造用のステッ
パの光源として使用されている。このような半導体製造
用のステッパの光源としては、波長が10×10-12m
オーダで変化すると露光時焦点ぼけが生じて使用不可能
となり、安定した波長が必要となる。しかしながら、光
学部品で構成される波長選択手段は、使用にともなう温
度上昇および使用環境の変化によって、光路系に微小な
変形が生じたり、屈折率などが変化し、それが原因とな
って狭帯域化されたレーザビームの中心波長にずれ(ド
リフト)が生じることが避けられない。
【0006】そこで、出力されたレーザ光Lの大部分は
ビームスプリッタ7を通過して、例えばステッパの光源
として使用されるが、レーザ光の一部(約2%)はビー
ムスプリッタ7で反射され波長モニタ8に入射される。
波長モニタ8では、入射したレーザ光Lから中心波長の
ずれを検出し、コントローラ10に出力する。コントロ
ーラ10では、波長モニタ8の出力信号に基づいて、出
力されるレーザ光Lの波長が所定の波長となるように、
マイクロメータ9を駆動制御して回折格子4の角度θを
調整する。この時、角度調節の分解能は、0.5μra
d以下が必要となり、できる限り小さい方がよい。
ビームスプリッタ7を通過して、例えばステッパの光源
として使用されるが、レーザ光の一部(約2%)はビー
ムスプリッタ7で反射され波長モニタ8に入射される。
波長モニタ8では、入射したレーザ光Lから中心波長の
ずれを検出し、コントローラ10に出力する。コントロ
ーラ10では、波長モニタ8の出力信号に基づいて、出
力されるレーザ光Lの波長が所定の波長となるように、
マイクロメータ9を駆動制御して回折格子4の角度θを
調整する。この時、角度調節の分解能は、0.5μra
d以下が必要となり、できる限り小さい方がよい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の狭帯域化レーザ
装置は以上のように、マイクロメータ9をベースプレー
ト6に直接取り付け、マイクロメータ9の駆動により直
接回折格子4を回動して角度θを調節し、出力されるレ
ーザ光Lの中心波長のずれを補正しているので、マイク
ロメータ9の性能が回折格子4の回動角に直接影響し、
回動角が0.5μradのような高分解能を安定して得
ることができないという課題があった。
装置は以上のように、マイクロメータ9をベースプレー
ト6に直接取り付け、マイクロメータ9の駆動により直
接回折格子4を回動して角度θを調節し、出力されるレ
ーザ光Lの中心波長のずれを補正しているので、マイク
ロメータ9の性能が回折格子4の回動角に直接影響し、
回動角が0.5μradのような高分解能を安定して得
ることができないという課題があった。
【0008】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、回折格子の回動角を0.5μr
ad以下の高分解能で安定して駆動させ、レーザ光の中
心波長ずれを高精度で補正できる狭帯域化レーザ装置を
得ることを目的とする。
ためになされたもので、回折格子の回動角を0.5μr
ad以下の高分解能で安定して駆動させ、レーザ光の中
心波長ずれを高精度で補正できる狭帯域化レーザ装置を
得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係る狭帯域化
レーザ装置は、回折格子の角度調節手段にレバーを備え
るものである。
レーザ装置は、回折格子の角度調節手段にレバーを備え
るものである。
【0010】
【作用】この発明においては、レバーは伝達系に誤差が
なく、縮小比を任意に高精度に設定でき、かつ、良好な
繰り返し精度が得られるので、回折格子の回動角を高分
解能で安定して制御することができる。
なく、縮小比を任意に高精度に設定でき、かつ、良好な
繰り返し精度が得られるので、回折格子の回動角を高分
解能で安定して制御することができる。
【0011】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1.図1はこの発明の実施例1を示す狭帯域化レ
ーザ装置の概略構成図であり、図において図2に示した
従来の狭帯域化レーザ装置と同一または相当部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。
る。 実施例1.図1はこの発明の実施例1を示す狭帯域化レ
ーザ装置の概略構成図であり、図において図2に示した
従来の狭帯域化レーザ装置と同一または相当部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。
【0012】図において、11は回動軸に偏心カム12
が取り付けられ、コントローラ10の制御指令に基づい
て回動するアクチュエータ、13は回折格子4を取り付
けるベースプレートであり、このベースプレート13
は、点Pを中心に回動自在に支持され、一端にはローラ
14を回動自在に取り付けている。15は点Qを中心に
回動自在に支持された縮小レバーであり、この縮小レバ
ー15のレバー長l2側の端部はローラ14に当接し、
縮小レバー15のレバー長l1側の端部にはローラ16
が回動自在に取り付けられ、このローラ16は偏心カム
12に当接している。ここで、アクチュエータ11、偏
心カム12および縮小レバー15で角度調節手段を構成
し、また縮小レバー15は鋼性の高い部材で作製され、
本実施例では、縮小レバー比(l2/l1)を1/10と
している。
が取り付けられ、コントローラ10の制御指令に基づい
て回動するアクチュエータ、13は回折格子4を取り付
けるベースプレートであり、このベースプレート13
は、点Pを中心に回動自在に支持され、一端にはローラ
14を回動自在に取り付けている。15は点Qを中心に
回動自在に支持された縮小レバーであり、この縮小レバ
ー15のレバー長l2側の端部はローラ14に当接し、
縮小レバー15のレバー長l1側の端部にはローラ16
が回動自在に取り付けられ、このローラ16は偏心カム
12に当接している。ここで、アクチュエータ11、偏
心カム12および縮小レバー15で角度調節手段を構成
し、また縮小レバー15は鋼性の高い部材で作製され、
本実施例では、縮小レバー比(l2/l1)を1/10と
している。
【0013】17は圧縮バネであり、ベースプレート1
3を矢印B方向に押し付け、縮小レバー15とローラ1
4およびローラ16と偏心カム12との当接部にスキマ
が生じないようにしている。
3を矢印B方向に押し付け、縮小レバー15とローラ1
4およびローラ16と偏心カム12との当接部にスキマ
が生じないようにしている。
【0014】つぎに、上記実施例1の動作について説明
する。出力鏡3から出力されるレーザ光Lの一部(約2
%)が、ビームスプリッタ7で反射され、波長モニタ8
に入力される。波長モニタ8では、入射されたレーザ光
Lから中心波長ずれを検出し、コントローラ10に検出
信号を出力する。コントローラ10では、波長モニタ8
の出力信号に基づき、アクチュエータ11を駆動する。
する。出力鏡3から出力されるレーザ光Lの一部(約2
%)が、ビームスプリッタ7で反射され、波長モニタ8
に入力される。波長モニタ8では、入射されたレーザ光
Lから中心波長ずれを検出し、コントローラ10に検出
信号を出力する。コントローラ10では、波長モニタ8
の出力信号に基づき、アクチュエータ11を駆動する。
【0015】例えば、このアクチュエータ11に取り付
けられた偏心カム12を矢印D方向に所定量だけ回動さ
せると、偏心カム12に当接しているローラ16は圧縮
バネ17の力により点Qを支点として矢印E方向に所定
量だけ変位する。すると縮小レバー15の他端は、点Q
を支点としてこのローラ16の変位量に相当する量だ
け、矢印B方向に変位する。つまり、ローラ14が矢印
B方向に所定量変位し、ベースプレート13が点Pを支
点として矢印B方向に回動し、回転格子4の角度θを補
正する。
けられた偏心カム12を矢印D方向に所定量だけ回動さ
せると、偏心カム12に当接しているローラ16は圧縮
バネ17の力により点Qを支点として矢印E方向に所定
量だけ変位する。すると縮小レバー15の他端は、点Q
を支点としてこのローラ16の変位量に相当する量だ
け、矢印B方向に変位する。つまり、ローラ14が矢印
B方向に所定量変位し、ベースプレート13が点Pを支
点として矢印B方向に回動し、回転格子4の角度θを補
正する。
【0016】ここで、縮小レバー15の縮小レバー比
は、1/10で構成しているので、ローラ14の変位量
はローラ16の変位量の1/10となる。したがって、
回折格子4の回動角を調節する際には、縮小レバー15
を駆動するアクチュエータ11等の駆動系のバラクキも
1/10に縮小されるので、回折格子4の回動角を高精
度に制御することができる。
は、1/10で構成しているので、ローラ14の変位量
はローラ16の変位量の1/10となる。したがって、
回折格子4の回動角を調節する際には、縮小レバー15
を駆動するアクチュエータ11等の駆動系のバラクキも
1/10に縮小されるので、回折格子4の回動角を高精
度に制御することができる。
【0017】なお、上記実施例1の他の動作は、図2に
示した従来の狭帯域化レーザ装置と同様に動作するもの
とする。
示した従来の狭帯域化レーザ装置と同様に動作するもの
とする。
【0018】このように、上記実施例1によれば、回折
格子4の角度を調節する角度調節手段として縮小レバー
15を用いているので、縮小比および繰り返し精度が高
精度であり、回折格子4の角度調節を高精度で長期的に
安定して行え、また回折格子4の角度調節に影響するア
クチュエータ11等の駆動系の特性が縮小レバー15の
縮小比分だけ縮小され、回折格子4の角度調節の精度が
向上し、さらに縮小比を任意に大きく設定でき、回折格
子4の角度調節の分解能を任意に高く設定できるという
効果がある。
格子4の角度を調節する角度調節手段として縮小レバー
15を用いているので、縮小比および繰り返し精度が高
精度であり、回折格子4の角度調節を高精度で長期的に
安定して行え、また回折格子4の角度調節に影響するア
クチュエータ11等の駆動系の特性が縮小レバー15の
縮小比分だけ縮小され、回折格子4の角度調節の精度が
向上し、さらに縮小比を任意に大きく設定でき、回折格
子4の角度調節の分解能を任意に高く設定できるという
効果がある。
【0019】また、縮小レバー15とローラ14および
ローラ16と偏心カム12とが当接する方向に押圧する
圧縮バネ17を配設しているので、バックラッシュがな
く、駆動力の伝達が正確に行われ、回折格子4の角度調
節の精度を向上することができる。
ローラ16と偏心カム12とが当接する方向に押圧する
圧縮バネ17を配設しているので、バックラッシュがな
く、駆動力の伝達が正確に行われ、回折格子4の角度調
節の精度を向上することができる。
【0020】実施例2.上記実施例1では、縮小レバー
15を一段として構成するものとしているが、この実施
例2では、縮小レバー15を二段、三段と連結するもの
とし、装置のスペースが大きくなるものの、縮小レバー
15の縮小比をさらに大きくし、回折格子4の回動角を
より微小に回動し、より高い分解能で制御することがで
きる。
15を一段として構成するものとしているが、この実施
例2では、縮小レバー15を二段、三段と連結するもの
とし、装置のスペースが大きくなるものの、縮小レバー
15の縮小比をさらに大きくし、回折格子4の回動角を
より微小に回動し、より高い分解能で制御することがで
きる。
【0021】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、回折格
子の角度を調節する角度調節手段にレバーを用いている
ので、回折格子の回動角を0.5μrad以下の高分解
能で安定して駆動でき、レーザ光の中心波長ずれを高精
度で補正できる狭帯域化レーザ装置が得られる効果があ
る。
子の角度を調節する角度調節手段にレバーを用いている
ので、回折格子の回動角を0.5μrad以下の高分解
能で安定して駆動でき、レーザ光の中心波長ずれを高精
度で補正できる狭帯域化レーザ装置が得られる効果があ
る。
【図1】この発明の実施例1を示す狭帯域化レーザ装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図2】従来の狭帯域化レーザ装置の一例を示す概略構
成図である。
成図である。
1 レーザ発振部 4 回折格子 9 波長モニタ(制御手段) 10 コントローラ(制御手段) 11 アクチュエータ(角度調節手段) 12 偏心カム(角度調節手段) 15 縮小レバー(角度調節手段) L レーザ光
Claims (1)
- 【請求項1】 レーザ発振部および回折格子を有するレ
ーザ共振器と、前記回折格子の角度を調節する角度調節
手段と、前記レーザ共振器から出力されるレーザ光の波
長を検出し、前記レーザ光の波長が所定波長に保たれる
ように前記角度調節手段を制御する制御手段とを備えた
狭帯域化レーザ装置において、前記角度調節手段はレバ
ーを備え、前記レバーの作動により前記回折格子を回動
して前記回折格子の角度を調節することを特徴とする狭
帯域化レーザ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32882391A JPH05167163A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 狭帯域化レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32882391A JPH05167163A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 狭帯域化レーザ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05167163A true JPH05167163A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18214490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32882391A Pending JPH05167163A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 狭帯域化レーザ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05167163A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007029627A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Nidek Co Ltd | 医療用レーザ装置 |
US20110194580A1 (en) * | 2004-11-30 | 2011-08-11 | Cymer, Inc. | Line Narrowing Module |
CN102834988A (zh) * | 2010-04-07 | 2012-12-19 | 西默股份有限公司 | 用于控制光带宽的方法和设备 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60145682A (ja) * | 1984-01-09 | 1985-08-01 | Komatsu Ltd | 2波長同時掃引可能な2波長発振レ−ザ |
JPS63241433A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-06 | Yokogawa Electric Corp | 分光素子 |
JPH02271515A (ja) * | 1989-04-12 | 1990-11-06 | Toshiba Corp | レーザ露光装置 |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP32882391A patent/JPH05167163A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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