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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- diffraction grating
- laser
- wavelength
- lever
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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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| 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 |
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