WO2004095661A1 - 露光用2ステ-ジレ-ザ装置 - Google Patents

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WO2004095661A1
WO2004095661A1 PCT/JP2004/005490 JP2004005490W WO2004095661A1 WO 2004095661 A1 WO2004095661 A1 WO 2004095661A1 JP 2004005490 W JP2004005490 W JP 2004005490W WO 2004095661 A1 WO2004095661 A1 WO 2004095661A1
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WO
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laser
mirror
output
stage
side mirror
Prior art date
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PCT/JP2004/005490
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English (en)
French (fr)
Inventor
Osamu Wakabayashi
Tatsuya Ariga
Takahito Kumazaki
Kotaro Sasano
Original Assignee
Komatsu Ltd.
Gigaphoton Inc.
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2005505724A priority patent/JP4657103B2/ja
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Priority to US11/566,235 priority patent/US7957449B2/en
Priority to US13/107,247 priority patent/US20110216800A1/en
Priority to US13/468,817 priority patent/US8817839B2/en

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308Amplifier arrangements, e.g. MOPA
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/081Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
    • H01S3/083Ring lasers

Definitions

  • the present invention relates to a fine two-stage laser device, and more particularly, to a two-stage laser device suitable for spatial coherence. Background technology
  • a two-stage laser device comprising a laser and an amplifier for amplifying a laser beam emitted from the laser
  • MOPA Master Oscillator Power Amplifier
  • MOPO Master Oscillator Power Oscillator
  • ( ⁇ ) MOPO low output as ⁇ and the laser (seed) energy from the ⁇ 3 ⁇ 4 laser is less than MOP0; 3 ⁇ 43 ⁇ 4
  • the laser (seed) energy from the laser may be smaller than MOPA3 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ ⁇ )
  • MO PA and MO P 03 ⁇ 43 ⁇ 4 show that, except for the spatial coherence point in (a), MOPO has more J point power and lowers spatial coherence. It will be more suitable for MO P 03 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ as the body of the body such as a laser or F 2 laser.
  • a laser means a laser! MOPA3 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ MOPO3 ⁇ 453 ⁇ 4i, »more, one sulfur laser and one increase ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ are destroyed by the increase laser.
  • Masu ⁇ 3 ⁇ 4In the laser ⁇ ! Is not key age, here called increase, ⁇ so »?? Has no light rinse.
  • the age at which the acidification laser is used is called MOP0.
  • the laser is known as a laser, and the laser functions as a laser and has a weave of light. Therefore, when the age and energy of the increase and the sensitivity of the laser are the same, the increase in the amount of the liquid can be increased with the single liquid crystal laser.
  • 3 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4, excimer laser, ⁇ ⁇ 0 system Mirror There is an image mirror provided with a seed ⁇ AT 5 ⁇ in the center, and a ⁇ mirror using a convex mirror as the output side mirror.
  • the optical rate of anxiety ⁇ is about 20 times, and the purpose of ⁇ ⁇ ⁇ system is to obtain high output and high coherence laser light, and the purpose of i ⁇ gffl is m 3 ⁇ 43 ⁇ 4 It was as «.
  • anxiety is used because the purpose is to effectively amplify the seed light.
  • the ⁇ a ⁇ A convex mirror was provided to spread the seed light to the 1st carrier and amplify the 3 ⁇ 4 ⁇ sed light.
  • the fringe is the 3 ⁇ 4g of the light when the light is radiated from two points.
  • FIG. 71 schematically shows the light irradiance from two points having a predetermined share amount, its fringe enemy a ⁇ , and the minimum fringe enemy in .
  • FIG 72 the light from two points on the shear value of I Hijo that describes laser interference ⁇ and its maximum fringe I m, the minimum fringe enemy ⁇ ; manner shown.
  • This figure 2 shows the spatial coherence of the laser interferometer by Young's interferometer; the layout diagram and the amount of light from two points at g
  • the spatial coherence is based on the infinite size and the footprint seen from the position of the pinhole which is the bottom. Determined by distribution.
  • Fig. 73 shows the result of the 1 laser ranged laser of the localization laser and the »laser of the localization laser 3 ⁇ 43 ⁇ 43 ⁇ 4 the laser and the anomaly! Shown in It is required to satisfy ⁇ ⁇ less than the visibility vt with the share amount AH ⁇ . And the visibility of a single-range laser alone satisfies this requirement.
  • the present inventor of the present invention focused on the fact that the age and shear rate of the laser using the oxidized acid laser were inferior to that of Sfc for the time being.
  • An experiment was conducted by constructing a MO ⁇ 0 system using the obtained ⁇
  • the results show that the MO A0 system using this laser can provide a share A equivalent to that of the laser unit, that is, the seed light.
  • the crane of the present invention uses the acid-enhanced laser of the MO PO system ⁇ As mentioned later, this point is one male of the present invention.
  • FIG. 74 shows a cross section (beam profile) of the laser light emitted from the ⁇ 3 ⁇ 4 laser.
  • the coherence of P2 is generated.
  • the wavelengths of the laser beams P 1 and P 2 ′ in S A1 are close to each other. However, as they move away from each other, even though the MM is the same, the eyes of the waves are slightly out of alignment, so they are far apart !? ⁇ 15 ⁇ 1, P 2 becomes hard to interfere spatially. In other words, between pinholes] and Fujinari, the visibility of the Senada area is reduced.
  • Fig. 78 shows the spread of the seed light shown in Fig. 76 and Fig. 77 for the intensifier laser using the anisotropic device.
  • the ⁇ ⁇ laser i ⁇ an ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ was used, so the spatial coherence was uneasy ⁇ ⁇ , the beam power of the seed light was 3 ⁇ 4 & ⁇ , the spatial magnification was mm, ⁇ « «It wasn't satisfying as an excursion. Disclosure of the invention The present invention has been made in view of such a problem.
  • the purpose of the present invention is to obtain a highly stable t-generation of MOPO ⁇ and a high output.
  • the two-stage laser and apparatus for exposure of the present invention having the above object include a laser, and an acid-rich laser that emits laser light emitted by a laser and amplifies the laser light.
  • an exposure two-stage laser device having a chamber filled with a laser gas for both the enhancement laser,
  • the laser that emits fiber laser light is used as the laser.
  • the acid-rich laser is equipped with a Fabry-Perot etalon « ⁇ , and ⁇ ⁇ is the one with the ⁇ device ⁇ ⁇ Things.
  • 53 ⁇ 4 ⁇ is composed of a laser-sided laser-side mirror and an amplified laser;) b5 output-side mirror, and the side mirror is a laser
  • the plate that guides the laser beam obtained in the container be a mirror having a fully-excited mirror coating on the plate, and that the output side mirror be a mirror of the same type.
  • the «X of the dog « X is a form in which laser light generated by the ⁇ laser at the approximate center of the surface of the transparent fiber is introduced into ⁇ ⁇ , which is difficult with the side wings ⁇ Mirror coating may be applied around the slit including ⁇ p
  • the mirror is composed of a side mirror to be irradiated by a laser and an output mirror to be output by the amplified laser.
  • the mirror may consist of a »mirror, and the output mirror may be a flat mirror.
  • the laser beam emitted by the laser should be introduced into the periphery of the regular mirror. It may be what has been done.
  • the output side mirror of the ⁇ ⁇ laser and the side mirror of the additional laser may be arranged such that they are formed on both sides of the same ⁇ .
  • the side mirror can perform the following operations: ⁇ surface mirror, mirror, or cylinder H0.
  • the mirror may be made of raw material, and the rear mirror may be made of ffi mirror.
  • the laser output from the laser is amplified by a laser> 7 and the laser is amplified;) ⁇
  • the output mirror and the prism are output.
  • the ray emitted by the export laser may be destroyed so as to be introduced into the periphery of the output side mirror: ax from the peripheral portion having no reflection.
  • the output side mirror may be a mirror.
  • the ⁇ may be placed so as to introduce the laser beam separated by the laser into the periphery of the output mirror 6.
  • the output side mirror can be a plane mirror, a picture mirror, or a cylinder H réelle
  • » ⁇ denotes the side mirror formed by the step laser, and The power-side mirror and the output-side mirror are connected to each other, and the output is output from the laser.
  • the output light of the laser is changed to ⁇ , and the reason and the cause of the laser may be changed.
  • a beam splitter is arranged between the laser beam on the rear side and the laser window on the rear side, and the laser beam generated by the laser is transmitted to the beam splitter by the laser.
  • ⁇ « is the rear mirror and the output elevation J Mira «, and the rear is between the mirror and the laser window on the front side, and the force is ⁇ il ⁇ 3 ⁇ 4Hh.
  • « ⁇ means rear mirror and output mirror;
  • a beam splitter which is formed by a laser, is arranged outside the laser beam and outside the laser beam, and the laser beam generated by the laser is transmitted to the beam splitter. ⁇ * ⁇ to the evening and the reason for the laser beam
  • the laser beam may be emitted by making BS ⁇ c and the output side mirror 3 ⁇ 4i®.
  • the laser front mirror may be s ⁇ sm, and the laser beam generated by the ⁇ 3 ⁇ 4 laser may be integrated with the ⁇ side mirror.
  • the angle between the reason for the laser beam emitted from the laser and the angle for the ⁇ 13 ⁇ 4 laser is considered! It is good also as what is done.
  • the length may be set to be longer than the temporal coherence length corresponding to the laser line width approximately twice as long as the * ⁇ length of the laser. Also, between the laser and the intensifier laser, a function to reduce the laser beam ⁇ generated by the laser ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ and at least one of May be provided.
  • ⁇ and ⁇ are the vertical and horizontal reversal of the laser beam applied to the S3 ⁇ 4 laser, respectively.
  • Another fine two-stage laser device is a laser, and a laser that emits laser light generated by a laser and amplifies the laser light. Both are laser gases: In a two-stage laser system for exposure with a chamber
  • a laser having a divergence in the fiber laser light is used as the laser.
  • the amplifying laser is configured such that the input and output mirrors and the laser light that has passed through the excitation mirror are returned to the corresponding position.
  • ⁇ Ring type with mirror * With ⁇ , ⁇ ! 33 ⁇ 41 ⁇ 1 ⁇ Mirror and mtB » ⁇ mirror consist of a plane ⁇ ! It is assumed that.
  • a two-stage laser a device comprising: a laser; a laser beam oscillated by the laser; amplifying and outputting the laser beam; In an exposure two-stage laser If device equipped with a chamber containing a laser gas for both the laser, the laser, and the enhancement laser,
  • the laser is equipped with a flat etalon etalon, and the edifice is equipped with a low-power laser, which is used for the laser beam emitted by the tii laser and the laser. «The reason is that it is vertical so as to form an angle.
  • Still another two-stage laser If device according to the present invention is an emission laser, a laser beam emitted from the laser is amplified by the laser, and the laser beam is amplified and output.
  • a two-stage exposure device equipped with a chamber filled with a laser gas equipped with a chamber filled with a laser gas,
  • jf3 ⁇ 4 ⁇ has difficulty with iron and iron ⁇ , has a length of approximately twice the «II length of the acid-rich laser 3 ⁇ 4 corresponds to the spectrum width of the laser Is set to be longer than the temporal coherent length.
  • Yet another two-stage exposure apparatus for exposure is a laser for emitting light, and a laser that emits a laser beam emitted from the laser to amplify the laser beam and output the laser beam.
  • a two-stage laser apparatus for exposure which includes a laser and a laser, and a chamber provided with laser gas,
  • has been destroyed, and ⁇ the laser light is ii. ⁇ The laser's cause is angled at an angle.
  • Still another two-stage laser and apparatus for exposure according to the present invention include a ⁇ 3 ⁇ 4 laser, a laser beam that is squeezed by a laser, amplifies the laser beam, and outputs the amplified laser beam.
  • a two-stage laser for exposure which includes a laser and a chamfer in which both ⁇ 3 ⁇ 4 laser and augmented ⁇ laser are
  • the acid laser is equipped with a rear mirror and an output mirror « ⁇ .
  • the mirrors on the rear and output mirrors are flat.
  • the laser irradiated by the ⁇ laser 3 ⁇ 4 the laser mirror excited at the first At mirror or the laser excited at the output mirror 3 ⁇ 4 0 should be on the shorter side than the g-shield between both mirrors. It is desirable to place ⁇ .
  • the rear mirror and the output mirror are mutually angled in the range of 0.01 mrad to 0.2 mrad, L, which can be destroyed L.
  • this age is also set to be longer than the temporal coherent length corresponding to the spectrum width of the laser, which is almost twice as long as the length of the ⁇ acid laser. No.
  • the laser beam may be introduced into the container from any position of the reader.
  • each of the mirrors that turn the heaters is caused to turn each mirror in the direction “1/1” with respect to the direction. It is good also as what is done.
  • the fine two-stage laser apparatus of the present invention is provided with a stage for converting the laser beam scattered in the fiber-emitting laser into a laser beam, for example, a KrF excimer laser apparatus, an ArF It can be used as an excimer laser device or a fluorine (F 2 ) laser device. Alternatively, it can be a fluorine (F 2 ) laser device provided with a means for performing 3 ⁇ 4R on one line of the laser light that has been turned into a 3 ⁇ 4 laser.
  • the present invention can be applied to a laser device.
  • a laser having divergence in laser light is used as a laser. Is difficult to use, or a laser with a divergence in laser light is used as the laser.
  • the laser increases the input / output »mirror and the laser light passed through the ⁇ mirror. ⁇ 3 ⁇ 4 » « Return to the position, equipped with a ring with a t-fiber mirror and a w mirror, and its ⁇ mirror and :: ⁇ mirrors are flat, which is an advantage of MO P 0 ⁇ .
  • the output ⁇ is «with respect to the synchronizing timing ⁇ ; the energy is constant, the output is high, and the laser (seed) energy from the emitting laser may be small.
  • the round triptripa increases, so the spectrum is narrow, and the tail (tai 1) in the latter half can be amplified.
  • the spatial coherence force S that is, the amount of share in the beam «direction (pinhole interval) Flip and were: ⁇ includes a spatial variable Higata ⁇ rather than interference ⁇ Bijipiriti force!.
  • the space will be more spacious.
  • the length of the force is almost twice as long as the laser's ⁇ ! Length, it will be longer than the temporal coherent length corresponding to the laser's spectrum 141 width, or Time code corresponding to laser beam 1 width
  • the length is made longer than the coherence length, it is possible to obtain a "turn" on the beam profile of the laser light output from the laser. Therefore, the mask can be exposed to light, so that the exposure of the mask to the exposure can be performed.
  • the laser having a divergence in the laser beam is not kneel, and the optical axis of the laser beam to be separated by the laser and the reason for the laser.
  • the laser mirrors are similar to the lasers ⁇ H ⁇ and ⁇ of the rear mirror and the output mirror. Separated from each other at an angle to each other and at an angle to each other ⁇ ⁇ 3 ⁇ 4 the laser oscillated by the laser J from the J J hidden length between the two mirrors;
  • the optical axis of the laser beam input to the above-described increased ⁇ laser forms an angle with the * stage of the amplification stage laser, the laser output and the pulse width It is possible to secure the degree of freedom of 3 ⁇ 4 ⁇ of the laser beam, which is extended to the laser, and to reduce the peak enemy of the laser. Equipment power is available.
  • FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the divergence required for the seed light in the present invention and FIG. 3 is a diagram illustrating the divergence required for the seed light in the invention. It is a figure showing an example.
  • FIG. 4 is a diagram showing another example of the mirror used for the enhancement laser.
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of mirror difficulties used in a laser.
  • FIG. 6 is a diagram showing another example of the mirror used for the multi-millimeter laser.
  • FIG. 7 is a diagram showing another example of a mirror of a difficult device used for a laser diode.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of mirror extinction used for a laser.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a system interposed between the laser and the multiplication laser.
  • FIG. 10 is a diagram showing one example of the ⁇ system.
  • FIG. 11 is a diagram showing another example of the ⁇ system.
  • FIG. 12 is a view for explaining a fine two-stage laser and device of the present invention using still another ⁇ system.
  • FIG. 13 is an overall view of one example of an exposure two-stage laser apparatus provided with the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing a main part of one specific example of the two-stage laser apparatus for exposure of FIG.
  • FIG. 15 is a diagram showing the quality of the low-coherence share and the visibility of FIG. 14.
  • FIG. 16 is a view for explaining a two-stage exposure laser apparatus provided with one example of the mirror on the ⁇ 3 ⁇ 4 side of the amplification stage laser.
  • FIG. 17 is a diagram showing another ⁇ example of the ⁇ ⁇ side mirror used for the ⁇ ⁇ laser.
  • FIG. 18 is a diagram showing another example of a mirror used for an additional laser.
  • FIG. 19 is a view for explaining a dew: two-stage laser device provided with another ⁇ of the ⁇ side mirror of the ⁇ ⁇ laser.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining J1S when a force angle is formed between the cause of the ⁇ ⁇ 1 ⁇ laser and the cause of the seed light.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining a fine two-stage laser device provided with yet another example of a side mirror of a 1 ⁇ laser.
  • FIG. 22 is a diagram showing a ⁇ example of a side mirror that can be inverted in the example of FIG.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of the ⁇ ⁇ side mirror that can perform L ⁇ rm in the example of FIG. 20 ⁇
  • FIG. 24 is a diagram showing a ⁇ example of the side mirror that can be seen in the example of FIG.
  • FIG. 25 is a diagram showing a main part of another embodiment of the exposure stage laser device of the present invention.
  • FIG. 26 shows the two-stage laser device for exposure shown in Fig. 25;
  • FIG. 3 is a diagram showing a laser.
  • FIG. 27 is a diagram showing an example of a mirror holder.
  • FIG. 28 is a diagram showing a main part of another example of the two-stage exposure laser apparatus of the present invention.
  • FIG. 29 is a diagram showing another example of the amplification stage laser of the exposure two-stage laser device of the present invention.
  • FIG. 30 is a diagram showing an example of a mirror applied to the laser shown in FIG.
  • FIG. 31 is a view similar to FIG. 16 showing an example of a dew:) ⁇ two-stage laser in which the ⁇ ⁇ ® ⁇ side mirror and the output side mirror of the amplified acid laser are arranged at.
  • Fig. 32 shows a predetermined time-resolved laser ⁇ ! It is a diagram for considering ⁇ that the chrysanthemum can be taken out as a laser output by returning to the inside.
  • FIG. 33 shows the laser output at the center of the laser beam at the center of the specified separation laser.
  • FIG. 4 is another diagram for considering a rice cake that can be taken out.
  • FIG. 34 is yet another diagram for considering a situation in which the laser can be taken out as a laser output in the middle of a predetermined Ifct laser.
  • Fig. 35 shows the calculation of »between the seed light position and the angle at the ⁇ -side mirror (rear-side mirror) required to extract the laser output from the output-side mirror to the laser output ⁇ ) effectively without ⁇ .
  • FIG. 36 shows the example of FIG. 31 in which the edge of the side mirror is set to 3 ⁇ 4 ⁇ ;
  • Fig. 37 is a diagram showing an example where the side mirror and the output side mirror can be taken out to the ⁇ 3 ⁇ 4 J where the side mirror and the output side mirror are arranged in TO and the edge of the side mirror is discharged.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a mirror that can be taken out by tilting the side mirror.
  • FIG. 39 is a diagram for explaining that when the ⁇ ⁇ ⁇ -side mirror and the output-side mirror are more, the laser output force is longer than the higher laser output force.
  • Fig. 40 shows two plane mirrors for increasing the laser intensity with ⁇ : tilt angle to ⁇ ! It is a figure for performing ⁇ T to ⁇ T.
  • FIG. 41 is a diagram schematically showing a range for obtaining a 3 ⁇ 4E slope.
  • FIG. 42 is a view showing another example in which the seed light is ⁇ ! ⁇ as in the case of ⁇ in FIG. 25 of the fcffl two-stage laser device. .
  • FIG. 43 is a diagram showing an example of the side mirror that can be inverted in the example of FIG. 31.
  • FIG. 44 corresponds to FIG. 31 when the ⁇ 3 ⁇ 4 side mirror of FIG. 43 is used.
  • FIG. 43 is a diagram showing an example of the side mirror that can be inverted in the example of FIG. 31.
  • FIG. 44 corresponds to FIG. 31 when the ⁇ 3 ⁇ 4 side mirror of FIG. 43 is used.
  • FIG. 43 is a diagram showing an example of the side mirror that can be inverted in the example of FIG. 31.
  • FIG. 44 corresponds to FIG. 31 when the ⁇ 3 ⁇ 4 side mirror of FIG. 43 is used.
  • FIG. 45 is a diagram showing an output (mirror ⁇ !) That can be obtained in the example of FIG. 42.
  • FIG. 46 shows an arrow corresponding to FIG. 42 when the output side mirror of FIG. 46 is used. It is a figure.
  • FIG. 47 is a diagram showing another difficult example of making the seed light ⁇ ⁇ ⁇ in the same manner as in FIG. 21 of the two-stage laser for exposure of the present invention.
  • FIG. 48 is an upper view ⁇ showing an example of 13 ⁇ 4S in which the seed light is -- ⁇ from the laser emission side and the S3 ⁇ 4 side of the seed light within the laser beam ⁇ !.
  • FIG. 49 is an upper ⁇ showing another example of ⁇ ⁇ S in which the seed light is 3 ⁇ 4 ⁇ from the laser emission side and the ⁇ ] "side of the laser for experimenting the seed light.
  • FIG. 50 is a diagram showing the reaction of C a F 2 to ⁇ .
  • Fig. 51 shows an upside-down view showing another difficult example of increasing the SEED light from the laser emission side and the dimension side of the SEED light from the laser emission side and the dimension side thereof, and the ⁇ ⁇ window Nada.
  • FIG. 52 is a diagram showing another example in which the seed light is & ⁇ from the laser emission side and the dimension side of the laser within the!
  • FIG. 53 shows an example ⁇ corresponding to FIG. 48 in which the seed light is amplified from between the mirror on the output side of the laser and the chamber 1.
  • Fig. 54 shows an example of JiBS that increases the seed light and is the output side of the ⁇ laser.
  • Fig. 55 is a top view showing an example and Fig. 55 shows ⁇ ⁇ of the ⁇ 2 window corresponding to Fig. 51 in which the seed light is amplified from the output side mirror of the laser and the chamber and the chamber. is there.
  • FIG. 56 is ⁇ ((corresponding to FIG. 52, which corresponds to FIG. 52 in which the seed light is 3 ⁇ 4 ⁇ from between the output mirror of the ⁇ laser and the chamber.
  • Fig. 57 is increased! ;! ⁇ It is an upside down showing one embodiment of guiding the seed light directly into the laser chamber of the laser.
  • FIG. 58 is an upside down showing another difficult example of guiding the seed light into the laser chamber of the amplifying ⁇ laser.
  • FIG. 59 is a top view showing a difficult example of guiding the seed light with the laser.
  • Figure 60 shows the relationship between the ⁇ side mirror (excitation rate of the rear mirror) and the laser output after the ⁇ ⁇ ST.
  • FIG. 61 shows an example of the e ⁇ of the ⁇ mirror, in which the seed light is ⁇ ⁇ applied to the side mirror: ⁇ ° degree 0in of the seed light and the position!
  • FIG. 62 shows an example of increasing the seed light through the beam splitter in the amplification stage laser and increasing the wavelength in the laser.
  • FIG. 63 shows the upper ⁇ of another example of increasing the seed light through the beam splitter in the amplification stage laser and increasing the wavelength within the ⁇ laser.
  • FIG. 64 is an upper view showing an example in which the output side mirror is deflected by the beam splitter, and the seed light is ⁇ in the amplification stage laser.
  • FIG. 65 is a view showing a main part of another embodiment of the two-stage exposure laser apparatus of the present invention.
  • FIG. 66 is a view showing a main part of still another difficult example of the fine two-stage laser apparatus of the invention.
  • FIG. 67 is a diagram showing an example of an in-line two-stage laser and device of the present invention in which a link is used as an intensifier laser.
  • FIG. 68 is a view showing another example of the fine two-stage laser apparatus of the present invention using a link for the acid laser.
  • Fig. 69 shows a two-stage laser for exposure. It is a figure for demonstrating the turn of.
  • FIG. 70 is a diagram showing the relationship between twice the length of the amplification stage laser and the visibility of the dry pattern.
  • FIG. 71 is a diagram schematically showing the dryness of light from two points at a predetermined share amount, the ft ⁇ fringe 3 ⁇ 4g, and the minimum fringe.
  • FIG. 72 is a view similar to FIG. 71 with a laser.
  • FIG. 6 is a diagram showing the business fruit of ⁇ which was i-spanned at the event.
  • FIG. 74 is a diagram showing a laser beam (beam profile) emitted from the laser.
  • Fig. 75 is a diagram for examining the coherence between different laser beams in the beam profile.
  • FIG. 76 is a diagram showing the extraction of the beam 3 ⁇ 4 ⁇ from the seed light from the laser.
  • the laser beam was ifc ⁇ increased by the m3 ⁇ 4 laser ⁇ !; the laser beam of the decoupled laser; spreads while keeping the coherence characteristics.
  • FIG. 78 is a diagram further illustrating the sharpness of the spread of the seed light described in FIG. 76 and FIG. 77 of the amplification stage laser using anxiety ⁇ .
  • FIG. 79 is similar to FIG.
  • FIG. 80 is a view similar to FIG.
  • FIG. 81 is a diagram further illustrating the sEE (expansion of light) explained in FIGS. 79 and 80 of the amplification stage laser using anxiety ⁇ . DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
  • the emitting laser and the laser beam emitted from the laser (see dT ⁇ to amplify the laser beam by the »Lasers with lasers and lasers with MO MO0 systems provide additional lasers to reduce spatial coherence equivalent to lasers. Coherence ⁇ I can do it.
  • FIG. 1 shows the “*” of the fine two-stage laser apparatus of the present invention.
  • the two-stage laser apparatus for exposure according to the present invention is a ⁇ ⁇ system, and includes a ⁇ 3 ⁇ 4 laser ( ⁇ : Master Oscillator) 50, and a seed light emitted by a laser 50.
  • Master Oscillator
  • the additional laser 60 is provided with a Fabry-Library-Eta-type 3 ⁇ 4 ⁇ consisting of a ⁇ -side mirror (a rear-side mirror) 1 and an output-side mirror (a front-side mirror) 2.
  • the laser 50 is, for example, composed of a prism and a grating.
  • the rear mirror and the front mirror 5 2 also serve as a photon in the f-domain module 51.
  • the laser 53 is provided with a laser gas-cooled chamber 53, and the laser gas in the chamber 53 is excited to provide a laser beam 1 and the like. .
  • the laser 50 and the augmented ⁇ laser 60 although not an inevitable one, it is possible to reduce the beam cut of the seed light to the laser 50 power ⁇ laser 60.
  • the laser 50 from the seed light to promote the ⁇ system 70 power is installed.
  • the ⁇ mirror composed of the ⁇ -side mirror 11 and the output-side mirror 1 of the ⁇ laser 60 is formed by ⁇ It has the same spatial coherence as that of a laser with low coherence.
  • is defined as positive for HKt, negative for the radius of the convex mirror, R1 for ⁇ side mirror (rear side mirror) 1 and R1 for output side mirror. Assuming that song 2 m is R2 and the distance between mirrors is L,
  • Such an antenna uses the same multi-mode as that used for the laser 50. Therefore, by using such an antenna for the ⁇ laser 60, it is equivalent to the laser 50. It is thought that the low coherence of the spatial coherence of ⁇ is possible.
  • a seed having difficulty in divergence is used as the seed light difficult from the laser 50.
  • the limit required for the seed light can be defined as follows depending on the pulse width in the laser 60.
  • Fig. 2 (b) As shown in the vertical view in Fig. 2 (a) and the water 3 ⁇ 4 ⁇ ! In Fig. 2 (b), the ⁇ ⁇ of the enhancement laser 60 is pushed by the ⁇ side mirror 1 and the output side mirror 1 22. In the meantime, the laser gas in the chamber 3 is placed in the chamber 3 and the laser gas in the chamber 3 is formed by the distance between the upper part 14 and the lower part 5 in this example. . And side Mirai! An aperture (six apertures) is provided between the output mirror 12 and the output side mirror. The beam size of the output laser light is determined by the aperture.
  • 0v is the vertical direction of the laser beam emitted by the laser, the emission in the horizontal direction
  • ⁇ °
  • c ,
  • L 3 ⁇ 4 ⁇ length
  • Vs, Hs
  • Va, Ha the vertical direction and the horizontal beam diameter of the output light.
  • ® ⁇ side mirror 1 and the output side mirror 2 of the ⁇ ⁇ ⁇ laser 60 are plane mirrors, but the divergence of seed light is used to obtain
  • the mirror may be a range Bk that satisfies ⁇ t3 ⁇ 4 (a), that is, a ⁇ mirror of a song ⁇ that satisfies L ⁇ R1.
  • the laser beam from Satisfy the gain fiber with a goro As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the laser beam from Satisfy the gain fiber with a goro.
  • the fiber filled with the laser beam from the laser 50 outputs the spectrum of the laser 50, which is the same as the laser 50. Therefore, the laser 60 has the same characteristics as the laser 50. Fuji in the area laser spectrum.
  • FIGS. 3 to 8 show some examples of mirrors I used for the augmented laser 60.
  • I (a 1) is a canonical view from the side of the ⁇ side Mira-I, (a 2) is a canonical view, (a 2 ') is a Jiangmen map, and (a 3) «
  • (b 1) is a positive ⁇ viewed from the ⁇ side of the output side mirror 12, and (b 2) is a cross section.
  • the arrow attached to (a 2) indicates the ⁇ direction of the seed light, and the arrow attached to (b 2) indicates the outgoing direction of the ⁇ 5 ⁇ laser light.
  • the mirror 1 on the right side is connected with a circle, and a circular ring 7 that guides the seed light is provided at the center of the mirror, and a high efficiency is set on the flat surface (output side).
  • the mirror (coating 8 on the front side) and the anti-reflection coating 9 on the front side are not coated, and the output side mirror 2 is difficult to work with. Exciting mirror coating 10 is applied, and prevention coating 11 is applied to ⁇ (output side).
  • a wedge is attached to the surface on the side of d ⁇ A3 ⁇ 4 on the side of the mirror on the side of ⁇ -side mirror 1 (a surface that is not perpendicular to the ⁇ radiation). It may not be necessary.
  • the ⁇ M plate of the output side mirror 2 may be provided with an edge so that it does not return to the inside of the M® ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ from the ⁇ it prevention it coating surface. The same applies to the following examples.
  • the side mirror: I is flat and difficult, and a guide for guiding the seed light is provided in the center.
  • a high M3 ⁇ 4 rate mirror coating is provided on the flat surface (output side).
  • the front side) is coated with an anti-fiber coating 9 without coating, and the output side mirror 1 is covered with a flat K3 ⁇ 4 and the energized mirror coating 10 is placed on the flat side.
  • the ⁇ ® (output side) is coated with an anti-excitation coating 9.
  • the hole 7 'of the seed is from the seed laser from the step laser 50 or the seed light generated by the ⁇ system 70 between the ⁇ 3 ⁇ 4 laser 50 and the ⁇ separated laser 60. These are the holes that are not suitable for the mirror 1 on the front side.
  • the side mirror 1 is the same as the age of FIG. 3, and is added to the reflection mirror coating 10 of the output side mirror 1, and the output side mirror 2 is difficult.
  • a low-excitation mirror coating 10 with a low M ratio is applied, and the surrounding mirror coating 10 is relatively high reflection.
  • the ⁇ mirror coating 10 ′ with low Ji rescue rate is applied to the side mirror 1 ⁇ ⁇ ⁇ mirror introduced from the circle ⁇ 7 of 1
  • the partially-excited mirror coating applied to the output side mirror 12 has a high excitation rate so that the laser output becomes silent. If the S ⁇ rate of the excitation mirror coating 10 of the output side mirror 1 2 is set to a high rate, it is possible to obtain a good laser output; However, as described above, the energy at the center of the output beam fiber is reduced due to the concealment of the gain to obtain the seed;
  • the coating of the output mirror 1 2 is performed so that the output coating 2 becomes uniform as much as possible.
  • the ratio is changed with the mirror coating 10.
  • Both the coatings do not have fti excitation rates that cause the laser output to be useless, and the laser output is somewhat IJ at the point of the slave.
  • the output laser The output distribution of the beam cross section is
  • the ratio of the mirror coating 10 ′ at the center of the output side mirror 2 is defined as the mirror coating at the peripheral portion; A force that is set so that the reflection rate of 0 becomes high.
  • the present invention is not limited to this.
  • the M3 ⁇ 4 rate when the above laser beam output power is not obtained is, of course, larger or smaller than the above emissivity.
  • the excitation rate of the mirror coating when a predetermined laser output power smaller than the above-mentioned maximum laser output is reduced. Therefore, in the above example, the reflectivity of the mirror coating 10 ′ at the center of the output side mirror 12] is separated by a factor such that the excitation power of the mirror coating 10 at the peripheral portion becomes ⁇ g.
  • the age at which the same effect as in the above example can be obtained.
  • the side mirror 1 and the output side mirror 2 are the same as those in FIG.
  • Fig. 8 shows an example in which the cylinder is oriented in the horizontal direction (perpendicular to the direction of the vertically elongated hole 7 ').
  • Song ⁇ S is made to satisfy ⁇ of
  • FIGS. 3 to 8 show examples of mirrors used for the enhanced laser 60. It is not something to be done, and there is of course a combination of them. For example,
  • the high-side mirror coating 8 of the ⁇ side mirror 1 may be used as the Jfet surface.
  • an energetic mirror coating may be applied to the output side cover area of the ⁇ ⁇ ⁇ side mirror 1. It is not necessary to provide this ⁇ ", a circle ⁇ ⁇ ? 7 as in the example of FIG. 3 and a hole ⁇ with a protective coating 9 as in the example of FIG. 5, and the production is forehead. However, since the " ⁇ " of the seed light is increased by the laser beam 60, the use of the seed light is reduced.
  • the ⁇ system 70 placed between the laser 50 and the enhancement laser 60 ⁇ is explained. As described above, the ⁇ system 70 is interposed depending on the machine, and mainly performs one or both of the two cargo holds.
  • the energy density of the seed light in the laser 60 is too small, the energy gain of the key can be obtained with the laser 60.
  • a beam SS small prism 71, 72 as shown in FIG. 10 is used as a beam of such seed light ⁇ small fresh system ⁇ .
  • These age prisms 7 1 and 7 2 consist of 31 ⁇ 2 refraction prisms, and when the light is ⁇ ! ⁇ perpendicular to the ⁇ ® in ⁇ ⁇ , the ⁇ ! ⁇ plane is warmed and refracted by the slope of the incident tBffl. Reduces the cross section in the paper.
  • prisms 7 1 and 7 2 preferably an even number of such prisms, it is possible to see the light beam in the direction (direction or direction) or in the 2 ⁇ ⁇ 3 ⁇ 43 ⁇ 4 direction (direction and direction). Can reduce energy density by reducing the diameter of the memory.
  • a ⁇ system using a 3 ⁇ 43 ⁇ 43 ⁇ 4 system as shown in FIGS. 11A and 11B may be used as the beam size of the seed light beam.
  • the age of Fig. 11 (a) is a fresh system in which a positive lens 73 with a longer focal point ⁇ H and a positive lens 74 shorter than the focal point are arranged at a confocal point. The specific beam diameter is reduced.
  • Fig. 1 1 (The age of t is the same as that of the m ⁇ bandwagon's longer positive lens 7 5 and the focus » ⁇ This ⁇ is also the beam diameter corresponding to the m-meter of the focused fiber.
  • ⁇ system 70 One function of the ⁇ system 70 is to reduce the beam diameter of the seed light, as described above, to increase the energy density i
  • gas lasers such as fluorine (F 2 ) laser, KrF excimer laser, and ArF excimer laser used for ⁇ # t * 3 ⁇ 4 ⁇ Sffl «generate a gain of 411 ⁇ by generating a laser gas between ⁇ ⁇ ⁇ M3 ⁇ 4IS54 and 55.
  • the of the seed light from the laser 50 is vertically threaded (because it is located under S3 ⁇ 4g54, 55).
  • the cross section of the seed light is vertical, the divergence in the horizontal direction easily satisfies the ridge in Equation (2) in Window 3, but the divergence in the vertical i ⁇ direction is small, and the divergence in Equation (3) May not be satisfied.
  • Such an age is interposed between the laser 50 and the laser 60, as shown in FIG. 12 (a).
  • it has a cylindrical concave surface 78 in the horizontal direction, has negative refractive power only in the vertical direction, diverges in the vertical direction, A negative cylindrical lens 77 having no refractive power is used.
  • the ⁇ ⁇ laser 60 emits ⁇ ⁇ ⁇ seed light in the vertical fi ⁇ direction, and in the horizontal direction! ⁇ ! 6> v, 6
  • each of the chambers 53 and 3 of the fiber laser 50 and the augmented laser 60 has fluorine (F 2 ) gas and helium.
  • F 2 fluorine
  • He a laser gas consisting of a buffer gas consisting of neon (Ne) or the like.
  • the MOP0 system is a KrF excimer laser device
  • the chambers 53 and 3 of the laser 50 and the ⁇ 3 ⁇ 4 laser 60 respectively include krypton (Kr) gas, fluorine (F 2 ) gas, and helium
  • the laser gas consisting of a buffer gas consisting of He) or neon (Ne) is delicate.
  • Argo A laser gas composed of a gas (Ar), fluorine (F 2 ), and a buffer gas such as helium (He) or neon (Ne) is used.
  • the laser chambers 53 and 3 both have a pair of lasers 54 and 55 and 4 and 5 inside the laser chamber 50 and the masonry laser 60, respectively. These consist of a pair of force swords 55,5 and a pair of anodes 54,4, which are raised and lowered in the paper and TO directions.
  • the high ⁇ pulse is emitted from 5 6 and 16 to EPs of these pairs 3 ⁇ 43 ⁇ 4 5 4 and 5 5 and 4 and 5 respectively.
  • a cross-floor fan (not shown in FIG. 13) is provided in the chambers 53 and 3, and the laser gas is circulated in the chambers 53 and 3 and the laser gas is discharged.
  • the gas that emits the laser gas in 3 is installed in this device.
  • these are collectively illustrated as a gas exhaust valve 58 and a gas supply pulp 18 supplied with gas.
  • the age of the KrF laser device and the ArF laser device is shown. Also have a Kr gas supply Ar gas supply system.
  • the gases in chambers 53 and 3 are monitored by sensors — P1 and P2, respectively. These gases are sent to the utility controller 81. Then, the utility controller 8 1 force gas Kyoawasehai ⁇ , Ku Help 5 8, 1 8 ⁇ , 3 ⁇ 4 «tea, Roh 'clause one 5 3 as well as increase Chan'no one 3 in the gas ItoHiroshi gas is your ⁇ , respectively Is done. Laser power varies with gas. For that purpose, the gas is used. The gas temperature is monitored by a temperature sensor Tl, ⁇ 2 installed in each of the chambers 53, 3 and their signals are sent to the utility controller 81.
  • the utility controller 81 controls the cooling water ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ i® by the recently operated ⁇ water leg valves 59, 19, respectively.
  • the ⁇ ! Fi ⁇ of each ⁇ 34, 44 in the chambers 53, 3 are controlled and then 61 legs.
  • Laser 50 has a »sizing module (L NM) 51 composed of a ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ prism and a grating (mi-pan ⁇ ).
  • L NM »sizing module
  • is applied to the mirror 52.
  • a large area module using an etalon and a ⁇ ⁇ reflecting mirror may be used instead of the large prism and the grating. .
  • the laser beam emitted from the laser 50 and the laser 60 is separated by a beam splitter (not shown).
  • the monitor modules 35, 45 monitor the output of the laser 50, the output of the laser 60, the line width, and the laser inside, respectively.
  • the power assigned to the monitor modules 35 and 45 in both the ⁇ 3 ⁇ 4 laser 50 and the fp liquid laser 60 3 ⁇ 4g may be 3 ⁇ 4S for either car.
  • the middle signal from the monitor modules 35, 45 is sent to the ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ g controller 82.
  • the wrist controller 82 causes the driver 83 to occupy the ⁇ 3 ⁇ 4 element in the »zoning module 51 and ⁇ 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 ⁇ 4 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ . ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ legs.
  • the above-mentioned leg is used to increase the ⁇ laser 60 power, and the monitor module that guides the laser light emitted from the laser
  • the laser output signals from the monitor modules 35, 45 are sent to the energy controller 84. Then, via the synchronous controller 85, EffimmS is $ 1J® The laser 50 is increased so that the energy of ⁇ 13 ⁇ 4laser 60 becomes a desired value.
  • the output signal of the monitor module 45 may be sent to the energy controller 84 as shown in (1) of the figure. However, instead of (1), the output signal not shown A monitor may be provided, and the output there may be sent to the energy controller 84 as shown in (2).
  • Transformation 70 is a laser beam (seed ⁇ ) force with a predetermined reversal, and the laser 50 is emitted by a laser beam (seed). It has such difficulties.
  • the amplification acid laser 60 includes a side mirror (a rear side mirror) 1 and an output side mirror (a front side mirror) 2 so that amplification can be performed even in a small scale.
  • Has been used ⁇ * ⁇ force 3 ⁇ 4 is used.
  • a hole 7 (Fig. 3) is opened in the side mirror 1 and the laser that excites it as shown by the arrow in Fig. 13. And the power of the laser beam is reduced. Then, the laser is emitted from the output side mirror 12.
  • the hole 7 of the side mirror 1 is not spatially opened, but a mirror fiber coated with an anti-excitation coating only at the hole may be used (Fig. 5).
  • the laser 50 and the laser 60 each have a pair of 5 4 and 5 5, 4 and 5, respectively, 5 3 ⁇ 4 ⁇ 3 1 Z switch 3 2 / MP C « ⁇ ⁇ ⁇ compression circuit) 3 3 Mi56, and 53 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ 4 1 / switch 4 2 / MP C ( ⁇ ⁇ . Lus compression circuit) 4 3 From 3 ⁇ 416, the high mif pulse is EI3 ⁇ 4D above 3 ⁇ 45 4 and 5 between 5, 4 and 5 " With this structure, the laser gas covers the laser chambers 53 and S, respectively. In each of the power sources 56 and 16, the capacitors are charged by the devices 31 and 41. The energy transferred to the capacitor 5 ⁇ becomes a pulse when the switch 32, 42 turns into a ⁇ state.
  • Loose compression circuit 3 3 ⁇ 4 3 5t pulse The ffi is reduced to Effln in the one-pair 5 4 and 5 5, 4 and 5 described above. Although the illustration is omitted, the Kasumihara 56 and 16 are further equipped with a step-up transformer to step up the pulse; There is also ⁇ .
  • Switch 3 2, 4 2 0? ⁇ , OFF is performed by the 3 ⁇ 4f3 ⁇ 4 instruction (trigger signal) from the synchronous controller 85.
  • Synchronous controller 85 generates a laser beam emitted from laser 50: at the timing when it is added to laser 60, at the timing when it is added to laser Switch 3 2 / MP C ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ ⁇ ° Loss compression circuit) Electric field generated by 3 3 5 6 and 3 ⁇ 4m ⁇
  • the trigger signal is output to 16 when the signal is output. If the timing of ⁇ of the stage laser 50 and the increase of the laser 60 is shifted, the laser light emitted from the laser 50 will not be amplified well.
  • the synchronous controller 85 receives the laser 50 from the emitters 36 and 46 and increases the laser output ⁇ 3 ⁇ 4laser 60 and the laser output ⁇ f3 ⁇ 4 from the energy controller 84 to ⁇ 56 of the laser 50, respectively. The time between the trigger signal to be sent and the trigger signal to be sent to the power supply 16 of the laser 60 is measured.
  • the utility controller 81, the i-no-regi controller 84, and the job controller 82 are referred to as a main controller 80.
  • the main controller 80 is set to dew; Main controller 80 From 0 0 according to the order, each controller 8 1, 8 4, 8
  • each controller 81, 84, 82 carries out the shared leg ⁇
  • the laser light emitted from the laser 50 is aligned by a beam steering unit 86 composed of two mirrors so as to touch the acid-rich laser 60.
  • the two mirrors of the beam steering unit 86 are exclusively controlled by the driver 87 to determine the new direction of the laser light emitted from the laser 50.
  • the specific ⁇ control of the beam steering unit 86 is as follows. An example For example, it is assumed that the new direction of the laser beam emitted from the laser 50 is not aligned as in the case of the enhanced laser 60.
  • the laser beam emitted from the emitting laser 50 is, for example, substantially or entirely emitted from the laser 60, for example, by means of the lasers 4 and 5: As a result, the laser is not emitted from the ⁇ laser 60;) b5, or the laser power becomes smaller than a desired value. Therefore, while monitoring the output of the laser light emitted from the augmented laser 60 with the monitor module 45, the beam steering unit 86 is set to $ IJ®1 so that this output becomes. That is, in FIG.
  • the result is sent to the controller 82 monitored by the monitor module 45.
  • the controller 82 instructs the driver 87 so that the output becomes ⁇ , and sends the beam steering unit 86 a horse.
  • FIG. 14 shows an essential part of one specific example of such a two-stage laser apparatus for exposure in (1).
  • Fig. 14 is a top view (a) and a valence diagram (b) of the main part of the main part.
  • the ⁇ of the laser 60 is composed of the side mirror 1 of ffi in FIG. 3 and the output side mirror 2 of ⁇ ®.
  • the laser 50 power and the second seed light thereof are transmitted to the ⁇ side mirror 1 in which the hole 7 of the laser 60 is opened by using a beam steering unit 86 composed of two mirrors.
  • the surface of side mirror 1 (S on chamber 13 side) is coated with ⁇ W.
  • the output side mirror 2 is »excitation mirror.
  • Va 3 mm
  • the length L is about 1 m.
  • the horizontal view 0h is 0.05 mr ad ⁇ 0h.
  • the vertical view lM ⁇ must satisfy the condition of 1.2 mr a d ⁇ v.
  • the horizontal emission of the laser 50 in the above example is 1 mrad, and the 3 ⁇ 4
  • seed light is introduced into the center of the ⁇ ⁇ ⁇ -side mirror 1 to ⁇ ⁇ ⁇
  • One coating is shown below.
  • FIG. 16 is a diagram showing a main part of one example, in which (a) is a top view, (b) mm diagram, and (c) is a side mirror 11 of the laser 60 viewed from the chamber 13 side.
  • FIG. In this example, » ⁇ plane mirror one side mirror 1 of increasing ⁇ acid laser 60 two high ⁇ ( ⁇ M), is ij 1 2 flush, gap between 21 « form between its edges
  • the two flat mirrors 1 !, 1! are arranged so that the gap 21 is narrower than the width of the shrine 22 formed by the lasers 4 and 5 of the laser 60. 2 are arranged. That is, a slit 21 is formed between the two plane mirrors 1 and 2 , and the seed light 23 is introduced between the slits 21.
  • the function of the two surface mirrors and 12 is that the slit is the same as that of the mirror. is there.
  • the same function as the side mirror 1 in FIG. 4 is performed by two high-rate mirrors 1 and 2 . Even with such «, the anxiety of ⁇ 3 ⁇ 4 * It is possible to obtain the same linear energy as the MO P 0 using ⁇ , and the same low coherence as the laser system using MO ⁇ ⁇ ⁇ . In the example of FIG.
  • a side mirror one 1 two high 3 ⁇ 4 rate ( ⁇ Micromax mirrored, 1 2 is IJ flush and there was difficulty to form a gap 2 1 between its edges, Ramudaramuda
  • the side mirror 1 of FIG. 5 may have the center fiber 7 ′′ in »» formed with a slit depth equivalent to the gap 21 in the example of FIG. 16. Examples thereof are FIGS. 17 and 18. Shown in
  • Figures: 17 and 18, L and (a) show the output side (channoku 3 side) force of the ⁇ side mirror 11, the canonical translation, and (b) the translation.
  • (C) and (d) are diagrams showing the positions of the first mirror 1 and the second mirror 22 as viewed from the output side of the first mirror 1.
  • FIG. 17 shows an example of a flat ⁇
  • FIG. 18 shows an example of a flat Mfc ⁇ .
  • Side mirror one 1 used (FIG. 1 6 (c)) is 1 6, for the «B # ⁇ mirror ⁇ mirror beta (co one coating to ⁇ ⁇ ⁇ is difficult. Then, C a F 2 It is not a forehead to apply the skill 5 to the fine surface, etc. It is not a forehead, but the key and the product are lacking in strength. If not done, ⁇ ⁇ S, which has a low rate of excitement, will cause a loss, and the slave will fall.
  • the size of the The center of the slit-shaped fiber 21 with the one-touching 9 The length in the: ⁇ direction is ⁇ width ⁇ 3 ⁇ 4
  • the length of the laser 60 is divided by 3 ⁇ 43 ⁇ 43 ⁇ 4 4 and 5 3 ⁇ 4 ⁇ «2 2: The length in the ⁇ direction It is powerful that the size is longer than that.
  • the input side mirror 1 is located outside the laser channel 3, so that 3 ⁇ 4 »34,5]? Even if it is 3 ⁇ 4M so that it is larger than the occlusion, the laser beam from the laser channel 3 is within the range of the; ⁇ direction of the central slit fiber 21 with anti-excitation coating 9. It does not protrude from the ⁇ ⁇ ⁇ side mirror 1.
  • FIGS. 17 (d) and 18 (d) show the slit fibers 21 in the center of the core to which the preventive coating 9 has been applied: the ⁇ direction is ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ M3 ⁇ 414, 5 of the laser 60. This shows the: ⁇ direction and B ⁇ 3 ⁇ 4 of ⁇ 13 ⁇ 42 2 formed by.
  • FIGS. 17 (d) and 18 (d) show that the direction of the slit mm 21 at the center where the anti-coating 9 is applied is formed by the amplification whip lasers 604 and 5. Shown in 2 of 2 is: Direction and abbreviation.
  • a slit 3 ⁇ 4f prevention coating 9 is provided on the slit-shaped H3 ⁇ 4 21 and the circumference 15. It does not have to be applied.
  • the coating high m ( ⁇ ) mirror coating 8
  • the coating is applied in two places. ⁇ ? ⁇ and there is no anti-it coating 9 Poor one-touching.
  • the mirror 1 (FIG. 16 (c), FIG. 17, FIG. 18) and the ⁇ mirror 2 are flat mirrors. No, both Mira 1 and 2 are cheap ⁇ « « # ⁇ is good.
  • FIG. 19 is a view similar to FIG. 16 showing a main part of another example.
  • the ⁇ side mirror 11 of the amplifying ⁇ laser 60 is connected to one high excitation rate ( ⁇ ⁇ with no holes in the mirror ⁇ example of one side mirror:! Eccentrically arranged in the horizontal direction with respect to the seed light of, the edge of ⁇ side mirror 1 is increased.
  • 3 ⁇ 4Laser 60 formed by D m 4 and 5)
  • the seed light 23 is introduced from the outside so as to be in contact with the edge of the seed light 23.
  • the laser light profile output from the enhancement laser 60 is distorted. (A weak spot of 3 ⁇ 4S is formed at the center of the beam), while the reason of seed light 23 is slightly shorter than that of ⁇ side mirror 1 and output side mirror 1 See
  • the groove of the present invention was found to satisfy the condition of see ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ «by slightly tilting the cause C of the seed light 23 with respect to the cause D of the ⁇ side mirror 1 and the output side mirror 2 with respect to the cause D of the output side mirror 2. As a result, the coherence was further reduced, and it was found that the fiber was efficiently polished by the laser 60.
  • FIG. 20 shows that the seed light 23 is slightly tilted with respect to the side D of the side mirror 1 and the output side mirror 2 with respect to the side D of the side mirror 1 and the side mirror 1 and the side mirror 5 of the laser 60. »Increase of ⁇ ! ⁇ from seed light 23 is shown.
  • FIG. 20 (a) shows the upside down of the amplifier laser 60
  • FIG. 20 (b) shows the organ of the amplifier laser 60.
  • the laser-separated seed 23 light output from the laser 50 (Fig. 19M) is converted to a ⁇ ⁇ j mirror ( ⁇ ⁇ ⁇ mirror).
  • the e3 ⁇ 4i®U 2 liquor is ⁇ ⁇ from the sake of the sake.
  • This seed light 23 is generated by a fungus that is slightly inclined to ⁇ (for example, about 0.5 mrad) with respect to the ⁇ D ⁇ of the laser 60.
  • for example, about 0.5 mrad
  • the amplified laser light emitted to the output side mirror 2 is output as the laser light 1 by the output side mirror 2. Further, part of the amplified laser light that has been applied to the output side mirror 2 is emitted by the output side mirror 1.
  • This light is amplified by xmmm2 2 3 ⁇ 4 ⁇ ⁇ side mirror ⁇ 3 ⁇ 4 TU is returned to the touch fiber 2 2 and is lil-width. Then, the amplified laser light is ⁇ 3 ⁇ 4 returned to the output side mirror 1, and is returned as laser light 2, and a part of the laser light is excited toward the fiber. By returning such a screen, the laser beam 3 is output as the output of the ⁇ laser 60.
  • ⁇ ⁇ of the seed light 23 to the output side mirror 2 ⁇ ! ⁇ angle and Ht ⁇ of the extension to the side mirror 1 and the output side mirror 1 and Ht ⁇ are the values of the ⁇ acid laser 60.
  • FIG. 20 (a) also shows the intensity of the output light K1-: K3.
  • the seed light 23 moves between the output side mirror ( ⁇ ⁇ ⁇ mirror 1) 2 and the side mirror ⁇ mirror 1 as shown in the inversion of FIG. 20 (a).
  • Many in zigzag. This nada produces the same effect as that of the output side mirror 1 provided with the perfect point 3 ⁇ 4 (S1, S2 and S3).
  • the spatial coherence decreases as the magnitude of the power increases.
  • the height D of the mirror J and the output mirror 2 are compared with the distance D of the seed light 23. If you tilt the power slightly, the result will be increased. , It is said that laser light with low spatial coherence has become possible.
  • the output positions of the output laser beams K 1, ⁇ 2, and ⁇ 3 are shifted from each other at ⁇ ⁇ of the laser 60 shown in FIG. 20 (in the example of FIG. In the example described by i ⁇ ⁇ P, the profile (energy distribution) of the laser beam output from the output mirror J is close to the top hat wavy distribution). Become. Therefore, the energy density in the laser beam plane is lower than that of the Gaussian beam.
  • the seed light 23 ⁇ ! As the inclination angle a (rad), when the ⁇ ! Length of ⁇ laser 60 is L,
  • the difference between the powers of the laser 6 laser 60 ⁇ (the laser light between K 1 and K 2 or between K 2 and K 3) Output from 50 »Spectralized seed light 2 3 Spectroscopy! Laser light of Kl, ⁇ 2 and ⁇ 3 by making longer than the temporal coherence length corresponding to the width
  • the laser beam output from the laser 60 does not fall on the beam profile of the laser beam output from the laser 60. Therefore, the beam profile of the output laser beam is generated, and the beam profile is also difficult. This enables uniform illumination on the mask and on the dew: ⁇ image (eg, ⁇ , ⁇ ) at the exposure.
  • the seed light 23 is ⁇ ⁇ ⁇ to «ffi « 2 2 by tilting the seed light 23 to 3 ⁇ 4ffi «2 2 without tilting the reason C of the seed light 23 with respect to the augmented laser 60 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ ) ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ .
  • the f ⁇ power of the seed light 23 is small, it is possible to fill the inside of the discharge fiber 22 of the augmented laser 60 with the seed light 23 or its increase. As a result, it will be possible to increase the amount of the 60-dollar bid by ⁇ .
  • the side mirror 1 and the output side mirror 2 are flat mirrors.
  • the side mirror 1 or the output side mirror 12 are cylindrical CM.
  • the spatial coherence can be further converted.
  • the cylindrical articulation mirror is arranged so that it is between the winning direction and the touching direction of the cylindrical ⁇ mirror, the number of modes increases, so that more space is provided in the direction perpendicular to the 3 ⁇ 4®3 ⁇ 4 direction. Tohru of coherence It is possible.
  • FIG. 21 is a diagram similar to FIG. 16 showing a main part of yet another example.
  • the side mirror 1 of the acid-increase laser 60 is a single high-excitation rate mirror with a high excitation rate ( ⁇ and no hole). Perpendicular to the seed light from the 50, ⁇ in the figure is centered on J ⁇ M I have. Then, the seed light 23 is introduced from the outside so as to be in contact with the edge of the eccentrically arranged side mirror 1 on the side opposite to the eccentric direction. In this arrangement, it is possible to prevent the laser beam profile output from the laser booster 60 from being mixed (a weak spot is formed at the center of the beam).
  • the seed mirror 23 may be tilted with respect to the optical axis of the input-side mirror 1 and the output-side mirror 1 2 regardless of the light source of the seed light 23 so as to satisfy the view. As described in Part 3, by doing so, the coherence can be further reduced and the food is edible, and it is amplified by the laser 60.
  • the use of the ⁇ -side mirror 1 as shown in FIGS. 22, 23, and 24 increases the KM of the high KM ratio ( ⁇ i) coating 8.
  • the high-rate coating 8 is applied up to the ⁇ portion of the seed light 23 and the amplified laser light in the ⁇ ⁇ 3 ⁇ 4 laser 60, which is 3S intense.
  • FIG. 23 shows the positions of ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ j mirror 1 and region or 22 applied to the two-stage tray 1 device shown in Fig. 19 or Fig. 21. »Is a diagram viewed from the output side of the ⁇ ⁇ ⁇ mirror :! ((side of the seed light 23).
  • Fig. 23 (c) shows that the direction of 3 ⁇ 45 on the side of the mirror on which the mirror coating 8 with high excitation rate ⁇ M 8 5 formed by 2 2: ⁇ direction and K ⁇ Hi ⁇ ;
  • Figure 23 (d) shows that the direction of the side other than the mirror circumference Wi with mirror coating 8 with high rate ( ⁇ ⁇ ) is the ⁇ * pole 4 of the additional laser 60.
  • the key view 22 is provided with a mirror coating 8 with a high excitation rate of the ⁇ side mirror 1 ⁇ ⁇ ⁇ ) » « X and the side mirror ⁇ 1
  • the harmful effect of the coating applied with the prevention coating 9 is at least X-ray.
  • ⁇ > ⁇ the laser beam returns to the laser 60's laser 50, which damages the laser 50's laser (especially the front mirror 52). This is because the laser output (output of the seed light 23) output from the front mirror 52 of the laser 50 is reduced.
  • the size of the ⁇ side mirror 1 shown in FIGS. 22, 23 and 24 is, for example, as shown in 3 ⁇ 4 23 (c) and (d), the mirror coating 8 with high excitation rate ( ⁇ ⁇ ).
  • the length of ⁇ on the non-mirror side of the treated fiber should be longer than the length of the contact fiber 22 formed by the 3 ⁇ 4me 4 and 5 of the ⁇ ⁇ laser 60 in the dex direction. Powerful.
  • the side mirror 1 is 3 ⁇ 4g outside the laser chamber 3 and is L, it is set to be larger than J3 ⁇ 4 ⁇ between 3 ⁇ 4 ⁇ 4 and 5; even though the mirror of high excitation rate ( ⁇ ⁇ ) In the range of the length of ⁇ on the ⁇ side, the laser beam of the laser beam is transmitted to the side mirror 1 if it is within the length of ⁇ on the ⁇ side. There is no sticking out.
  • the portion outside the mirror coating 8 j ⁇ with a flat high m ( ⁇ ⁇ ) does not need to be provided with the reflective soil-proof coating 9. .
  • a coating ( ⁇ ⁇ rate ⁇ 3 ⁇ 4) mirror coating 8) can be completed with 1® ⁇ , and M prevention coating 9 is required.
  • the laser beam from the mirror 1 on the side of the mirror can be used for a long time.
  • An example of a two-stage laser device that has been jointed is ⁇ 3 ⁇ 4 laser 50 force, et al.
  • the mirror of one of the mirrors ⁇ pcs J mirror 1
  • the power of the other mirror was amplified by the other mirror (the output mirror 2).
  • a mirror with a laser 50 power the seed light 23 of ⁇ ⁇ is amplified, and a mirror with an amplified laser of the seed light 23 output
  • FIG. 25 shows an example in which ⁇ ⁇ 3 ⁇ 4 the seed light 23 from the laser 50 is ⁇ ! ⁇ from the output side mirror 2.
  • Figure 25 shows the laser 50 and the laser 60® lSH. »The seed light 23 from the laser 50 with the localization module 51 is reflected by the two 45-degree right-angle prisms 101 and 102 in order. * AW to the output side mirror (excitation mirror) 2, which is one of the mirrors. Although the seed light 23 is slightly encouraged on the surface of the output side mirror 2, the light is increased by the output of the output mirror J Mira 1 2 and the laser beam 60 0 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ .
  • the 3 ⁇ 4 ⁇ -irradiated 13 seed light 23 passes through the 3 ⁇ 4SH3 ⁇ 422 formed by the 3 ⁇ 4C3 ⁇ 44, 5 of the ⁇ laser 60, MMfM2 2 3 ⁇ 4g ⁇ later output from mirror 2) Output from mirror 2.
  • the seed light 23 having a divergence satisfying the Shuku tests (2) and (3) may be subjected to the ⁇ laser 60 3 ⁇ 4 ⁇ . Furthermore, by slightly tilting the reason C of the seed light 23 with respect to the reason D of the rear mirror 1 1 1 and the output mirror 2 and making ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ to satisfy see d3 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4SH ⁇ , further lower One lens function is achieved, and the laser is well amplified.
  • FIG. 26 in FIG. 25; 1 ⁇ example, see the reason D of the rear-side mirror 1 1 1 and the output-side mirror 2.
  • This shows an augmented ⁇ acid laser 60 in which seed light 23 is radiated from ⁇ of the fiber 22 of the ⁇ acid laser 60.
  • FIG. 26 (a) is a top view of the ⁇ laser 60
  • FIG. 26 (b) is a ⁇ beta ⁇ discussion of the liquid crystal laser 60.
  • the focused seed 23 light output from the ⁇ 3 ⁇ 4 laser 50 is sequentially excited by two 4-prisms 101 and 102.
  • the seed light 23 was set at a slightly inclined angle ⁇ with respect to the reason D of the acid laser 60; the light was amplified in the I state and amplified in the fiber 22.
  • Side mirror 1 1 ⁇ ! This light is again amplified by the fiber 22 2, amplified by the U-amplified laser beam, and the laser beam 15 is converted into the laser beam K 1 by the laser beam side (mirror) 2 1.
  • the rest of the amplified laser light is excited by the emission side mirror 2 and returned to MSH3 ⁇ 43 ⁇ 422, where the width is increased. Then, the ⁇ is again applied to the rear j mirror 1 1 1.
  • the emitted light is again emitted from the discharge fiber 22 1, and the amplified laser light ⁇ is output as a mirror (partial mirror) 2 on the emission side and output as laser light 2.
  • the rest of the amplified laser light is emitted by the mirror 2 and is returned to 22 by lJ # width.
  • the laser beam K3 is output as the output of the laser diode 60.
  • the ratio of the output side mirror (excitation mirror) 2 is, for example,
  • FIGS. 17, 18, 18, 22, 23, and 24 The advantages of this are shown in FIGS. 17, 18, 18, 22, 23, and 24 in the rear-side mirror 11 1 and the output-side mirror 12 that move the laser 60.
  • the manufacture of the mirror is simple and 3 ⁇ 4iffi, and the coating quality is high and durable.
  • the output side mirror (3 ⁇ 4 ⁇ excitation mirror) 2 has a low excitation rate, and the seed light 23 has a low ' ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ power: ⁇ may not be coated on the 3 ⁇ 4 ⁇ section. .
  • the rear-side mirror 1 1 1 and the output-side mirror 2 are flat mirrors.
  • the mirrors are not limited to the plane mirrors, and both mirrors need only be at least: jfg ⁇ .
  • m ⁇ - further spatial coherence becomes possible by making the rear-side mirror 1 1 1 or the output-side mirror 1 2 a cylindrical mirror. That is, if the cylinder ia «is arranged so that it is located between the spring direction of the cylindrical ⁇ mirror and the direction of 3 ⁇ 4 ⁇ , « modes increase, so that more spatial coherence is achieved in the direction perpendicular to the direction » It is possible.
  • FIG. 27 shows mirror holders for the rear-side mirror 111 and the output-side mirror 112 as viewed from the directions of arrows E and F in FIG. 26 (a).
  • Fig. 27 (a) shows the mirror holder with stage (2) 10 viewed from the rear mirror side (E side in Fig. 26 (a)).
  • FIG. 27 (b) shows a mirror holder 2 11 with a moving stage viewed from the output side mirror 2 side (F side in FIG. 26 (a)).
  • the mirror holders 210 and 211 with the moving stage are fixed to a plate (not shown) for transmitting the laser beam 60.
  • is explained about the mirror holder 2 1 0 which crane the rear side mirror 1 1 1
  • the rear-side mirror 1 1 1 is provided in a mirror holder section 206, and the mirror filter section 206 is provided with mirror holder guides 204 and 205 3 ⁇ 4 ⁇ and a mirror holder stage plate 20. 3 ⁇ g is movable.
  • the mirror holder 206 can be moved by the mirror holder guides 204 and 205 in the horizontal direction without changing the light bow (arrow E shown in FIG. 27 (a)). It has become.
  • the mirror holder guide plates 204 and 205 have a female screw thread on the side of the mirror holder stage plate 203 on the side where the force is provided. Is provided. A screw with a nop having a male screw portion is applied to the female screw portion. A ball 2 1 2 is glipped on the screw 2 0 1 with a knob. The knob screw 201 is screwed in such a way that the ball 211 holds the ⁇ of the mirror holder part 206.
  • the mirror holder guide plate 204 is provided on the ft »
  • This panel g »W208 has a spring 209 which is" ugly ".
  • the holes 209 and 209 are inserted into a part 207 provided in the mirror holder part 206.
  • the panel 209 is designed so that the projectile is pressed against the pole 211 fitted to the screw holder 201 with the mirror holder part 206.
  • the ⁇ part 207 provided on the 52 06 is provided at a position substantially the same as the screw 201 with the knob.
  • the rear-side mirror 111 can be flattened so that the condition does not change.
  • the mirror holder 2 11 1 serving as the output side mirror 2 is the same as the mirror holder 2 10.
  • the storage is performed on the surface perpendicular to the paper surface.
  • the outgoing light beam 2 13 is applied to the rear side mirror 1 1 1 and the output side mirror 1 2 using the mirror holder 2 10 and the mirror holder 2 11.
  • the same Mira 1 1 1 1 and 2 can be done 3 each, and it is an ability to extend Mira's life 3 times.
  • the mirror holder part 206 moves in only one direction Sr The force shown in the example is shown in the figure. Without this, the mirror holder part 206 is placed on a two-axis stage. May be. Also, in this example, the mirror tilt required for the 3 mirrors of the rear mirror 1 and the output mirror 2 is shown in the figure. Is also good.
  • the laser 50 power, the seed light 2 3 power of the laser 3 ⁇ 4 ⁇ and the mirror which the seed light 23 is amplified are also used as the output mirror. This will be described with reference to FIG.
  • the laser 60 shown in FIG. 28 is used as a laser 60 instead of the fig laser 60 shown in FIG. 26 instead of the fig laser 60 shown in FIG.
  • the phase ⁇ ⁇ of the ⁇ laser 60 shown in FIG. 26 corresponds to the rear (mirror 1) of the ⁇ ⁇ installed in the amplification stage laser 60 of FIG. Instead of 1 1, we used ⁇ S iit ⁇ prism (roof prism) 1 0 3 to turn the light back; ⁇ ⁇
  • FIG. 28 shows that in the male example of FIG. 25, the seed light 23 is slightly inclined with respect to the cause D of the ⁇ S i ⁇ prism 103 and the output side mirror 102 so that the force C is slightly inclined.
  • FIG. 3 shows an enhanced laser 60 in which seed light 23 of the enhanced ⁇ laser 60 OmfM22 is exposed.
  • FIG. 28 (a) shows the upper stage of the amplification stage laser 60
  • FIG. 28 (b) shows the ⁇ ⁇ ⁇ laser 6
  • the reason C of the seed light 23 is slightly inclined with respect to the reason 1) of the chain prism 103 and the output As described above, the coherence can be further reduced because the area is "", and as described above, ⁇ ⁇ is increased in the laser 60.
  • the seed light 23 output from the laser 50 is divided into two 45 1 ⁇ prisms 101 and 102. (See Figure 25), and the output ( ⁇ ⁇ mirror) 2, which is one of the ⁇ elements of the cucumber laser 60; Although the seed light 23 is slightly hardened on the AM surface of the output side mirror 2 (shown by a magnetic spring in the figure), the large light travels to the mirror 2.
  • the transmitted seed light 23 is transmitted from the region 22 to the ⁇ laser 60.
  • the seed light 23 is at a tilt angle ⁇ with respect to the laser beam 60 due to the laser beam 60.
  • 1 0 3 surface 1 0 3 and the surface 1 0 3 2 total Fresnel at m By ⁇ s3 ⁇ 4.
  • the example differs from the difficult example in FIG. 26 in the following points. That is, the ⁇ ⁇ ⁇ prism 103 applies 2 [ ⁇ ⁇ ⁇ ] to the emitted laser light on the surface 103 i and the surface 103 2 , so that the output laser light is inverted in the incident direction and the dimensional direction. .
  • the emitted laser beam is output as laser light ⁇ 1 by the output side mirror (3 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4mira) 23 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4.
  • the remaining light of the amplified laser light is returned by the output side mirror 2 to 22; .
  • the laser beam is returned to the lilM prism 103, and the laser beam is inverted again and amplified by two times; the amplified laser beam is amplified by 15%.
  • the output mirror (3 ⁇ 4 ⁇ excitation mirror) 2 3 ⁇ 4 ⁇ is output as laser light K 2.
  • the rest of the amplified laser light is returned to LT3 ⁇ 43 ⁇ 4 »22 by the output mirror 2 and the width is increased.
  • the laser beam 3 is output as the output of the laser 60.
  • ⁇ ! ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ of the seed light 23 to the output side mirror 1 2, and ⁇ ⁇ and ⁇ ! ⁇ Of the amplification to the output side mirror 1 2 are ⁇ . in this way.
  • the seed light 23 zigzags between the output side mirror (mirror 2) and the ⁇ 3 ⁇ 4 right angle prism 103 in a multi-fiS tT manner.
  • the ⁇ of the spatial coherence can be increased by the same 1 ⁇ 2 as when Tl is explained using the 3 ⁇ 4fFJa diagram of FIG. 20.
  • the laser light is inverted by 0 3 and turned upside down. Therefore, the amplification gain in the direction of »(W ⁇ direction) of the amplification gain of 2 was improved: even in ⁇ , the upper n3 ⁇ 4 of tmM2 2 and H3 ⁇ 4I ⁇ are both «T3 ⁇ 4iW handling stability against 3 ⁇ 4 ⁇ Improved.
  • the tool j when the laser returns to ⁇
  • the ⁇ prism 103 by inverting and re-amplifying the laser beam with the ⁇ prism 103, it is possible to increase, homogenize, and stabilize the laser beam (there is a possibility of producing 1 ⁇ ). In addition, this makes it possible to achieve even lower coherence.In order to obtain such a result, the angular prism 1 0 so i 0 and
  • the ⁇ 3 ⁇ 4 surface of the prism 103 may or may not be provided with a protective coating.
  • the ⁇ surface of the ⁇ prism 103 needs to be inclined with respect to the excitation surface of the output side mirror 12 in order to increase 3 ⁇ 4 ⁇ with respect to ⁇ and the reason C of the seed light.
  • the mirror output side mirror 2 output the amplified laser 3 ⁇ from the seed light 23.
  • the seed light from the laser 50 is 2 3 power ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇
  • the mirror used was a mirror that had been amplified by a seed light and a mirror that output power. In each of these examples,:!: Is applied to one of the mirrors that emit the seed light 23 ⁇ ⁇ amplification stage laser 60 ⁇ @! iBi was something to do.
  • the seed light 23 from one of the mirrors ( ⁇ ⁇ ⁇ side mirror 1) of the amplification stage laser 60 is 3 ⁇ 4 ⁇ .
  • the mirror (output side mirror 2) power, which is the amplified laser of seed light 23 3 is an example of ⁇ output. That is, the seed light 2 3 is increased by ⁇ 3 ⁇ 4 to the upper mirror 1 of the laser 60, then to 3 ⁇ 4 ⁇ «2 2, and to the output mirror 2, and after HT, the M3 ⁇ 43 ⁇ 4 & 3 ⁇ 43 ⁇ 4S « 2 2 3 ⁇ 4®it is an example.
  • the difficult case is that the seed light 23 from the laser 50 is used as a mirror, and the seed light 23 is amplified as the output mirror. It is similar to age. That is, the seed light 23 is A * t output from the output side of the combined area 22 and is amplified and output.
  • FIG. 29 shows an example of ⁇ laser 60 ⁇ .
  • FIG. 29 (a) shows the upside down of the ⁇ 3 ⁇ 4 laser 60
  • FIG. 29 (b) shows the ⁇ upside down of the augmented laser 60.
  • the destruction of the side mirror 1 is shown in Figs. 22, 23 and 24, as shown in Fig. 30 (a) as seen from the direction of arrow E in Fig. 29 (a). Shows the same as side mirror 1; That is, the seed light 23 3 ⁇ 3 ⁇ 4 of ultraviolet light such as C a F 2 is coated with anti-excitation coating 9, and the remaining fibers are coated with mirror coating 8 of high excitation rate (all ⁇ ); ⁇ ".
  • the flame of the output-side mirror one 2 is as shown in FIG viewed direction F or et of FIG 2 9 (a) of ⁇ Figure 3 0 (b), ⁇ such C a F 2; 3 ⁇ 41 ⁇ transliteration Anti-seed light 2 3 A ii! Or high-reflection ( ⁇ ) mirror coating 8 is applied, and in the remaining area, mirror coating 1 0
  • the laser 50 (see FIG. 19 or FIG.
  • the seed light 23 was obtained from the fiber that had been subjected to the anti-filament coating 9 of the ⁇ -side mirror 1, and the ⁇ -laser 60 ⁇ 3 ⁇ 4S «2 2 was not observed.
  • the li part of the GS was subjected to a mirroring 8 of the GS excitement rate (i).
  • the cause C of the seed light 23 is inclined not only by the angle ⁇ but also to the cause D with respect to the cause D. Therefore, even in «g3 ⁇ 4, the optical axis C of the seed light 23 is slightly tilted with respect to 3 ⁇ 4®3 ⁇ 43 ⁇ 4D to see ⁇ so as to satisfy see d3 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4S «. Low coherence is possible, and $ spleen is increased.
  • the light is amplified again by 2 2 ⁇ and the output mirror 2 i (the mirror coating 10 of ⁇ is applied to A
  • the amplified laser light emitted to the excitation section of the output side mirror 2 is output to the output side mirror 2 as a laser beam K 1.
  • the remaining light is output to the output side mirror 2. Returned to T3 ⁇ 43 ⁇ 422.
  • the light returned to the 3 ⁇ 4R «22 is amplified again by 3 ⁇ 4 ⁇ R22. Then, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • This ⁇ light is amplified again by ⁇ 3 ⁇ 4 * «2 2 3 ⁇ 4®.
  • the amplified laser light is transmitted to the W ⁇ W mirror 12 of the output side mirror 2.
  • ⁇ of the amplified laser light that has been output to the output-side mirror 2 is output as a laser light K2 by the output-side mirror 2.
  • the remaining light is excited and returned to T3 ⁇ 4SH3 ⁇ 422.
  • T 3 is output as the output of the additional laser.
  • seed of the seed light 23 to the output side mirror 1, ⁇ ⁇ to the side mirror 1 and the output side mirror 2 to the output side mirror 1, and ⁇ ⁇ are the light of the laser 60.
  • the seed light 23 zigzags between the output side mirror 12 and the side side mirror 11 in a zigzag manner.
  • FIG. 30 (a) shows the position of the ⁇ 3 ⁇ 4 side mirror 11 and the position of the eS x eed light 23 »as viewed from the direction of arrow E in FIG. 29 (a).
  • FIG. 30 (b) shows the positional relationship between the output side mirror 2 and the leakage light 23 when viewed from the direction of arrow F in FIG. 29 (a).
  • the seed light 23 comes from a position slightly away from S3 ⁇ 43 ⁇ 4H ⁇ 2 2 of the experimental laser 60 from ⁇ ⁇ 5 of the ⁇ 3 ⁇ 4 side mirror :!
  • the collision or 22 overlaps the entire surface of the sky II mirror 11
  • the degree of freedom of '3 ⁇ 4 ⁇ ⁇ in se e d light 23 For example, typically in the arrangement of FIG. 31 similar to the arrangement of FIG. 19, the input side mirror (X is a rear j mirror) 1 and the output side mirror 2 of the amplifier 60 ⁇ Let this be the director.
  • the width of 22) effective for amplification is Wx mm in the cross section of FIG. 19 (a) and Wy mm in the cross section of FIG. 19 (b).
  • the 2 axis is in the direction along the center of 22 2 21 and the X axis is in the direction perpendicular to the direction, and the mouse is placed at the 1st position of the ⁇ side mirror (rear side mirror).
  • the X axis "+” in the figure is +, and for the angles of the seed light 2 3 and Mira 1 and 2, the anti-sunshine direction is +, and Mira 1 ⁇ ! ⁇ z Set to 0 for the age suitable for fat.
  • the ⁇ ⁇ position and angle at the ⁇ side mirror (rear mirror) 1 position of the seed light 2 3 are Xin and 0 in, respectively.
  • Xn Xin + 2nL6> in + 2n (n-1) Ltheta (5)
  • Fig. 37 shows ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ with the two side mirrors 1 and two output mirrors, but the input side mirror 1 is tilted by +0.04 mrad. If you look for a fine fiber, it looks like Figure 38. As is evident from Fig. 38, by slightly tilting the side mirror 1, it is possible to extract it to 1 mm. »0 recommendation (the degree of freedom of- ⁇ ⁇ of seed light 2 3 becomes less precise), and the TOE As in the case of ⁇ , low coherence can be achieved, and the output as a laser system also varies.
  • the direction in which the side mirror 1 is tilted with respect to the output side mirror 2 is determined by tilting one of the mirrors when focusing on the side mirror 1 and the output side mirror 1-2. It can be said that the seed light 23 oscillated by the laser 50 will be at about ⁇ -side mirror power in the direction where the seed light 23 will be At.
  • the spectral width of the augmented laser 60 is broader than that of the natural J emission. Gain is small, and the resulting banded spleen is' »compared to the age at which two mirrors are placed on the TO. Therefore, as shown in Japanese Patent Application No. 2000-3-130447, in order to satisfy ⁇ below a given broadband ⁇ ⁇ , a desired ⁇ laser is required. The peak is required, but as shown above, by using » ⁇ with two ⁇ m mirrors, this level is significantly reduced.
  • Fig. 39 (a) when the mirror has an appropriate angle, the W ⁇ and the seed light 23 between the edge of the ⁇ -law mirror 1 and the region 22 are Diagonally to;
  • the high excitation rate of the side mirror 1 is the plane on the ⁇ side and the output side mirror 2 (when the Dmm rate is the plane and the force on the ⁇ side, the inclination of the input side mirror 1 where the laser system output exceeds
  • the range is from 0.1 Omrad to 0.16 mrad.Of course, » ⁇ length and tomb, and if you change your eyes, you can also see from Equations (5) and (6) in Part 5 For example, if you focus on three round trips, the output will be higher than the output when the mirror is TO in the range of 0. Omrad to 0.87 mrad.
  • the above range can be simply derived based on the formula of.
  • the z-axis is set in the traveling direction of the seed light 23, and the X-axis is set in the direction or the direction perpendicular to the ⁇ direction.
  • ) Determine the position where the seed light 23 is incident in step 1; for the x axis, + in the figure; for the angles of the excitation mirrors 1 and 2, + in the ⁇ direction; 3 ⁇ 4H ⁇ 'z Set to 0 for the age toward fat.
  • the inclination angle of the input side mirror (rear side mirror) 1 is (9 K
  • the inclination angle of the output side mirror 2 is ⁇ ,. 3 ⁇ 4 ⁇ .
  • N F and N R of the ⁇ @ suffix represent the N-th reflection point on the output side mirror 2 and the ⁇ side mirror (rear side mirror) 1 respectively.
  • L represents the » ⁇ length of the laser.
  • both the side mirror (rear side mirror) 1 and the output side mirror 2 are inclined in the X direction, and when the inclination angle of the output side mirror 2 is, the side mirror (rear side mirror) slightly larger than the first inclination angle 0 R force W F, it is necessary.
  • the seed light 23 is longer than the foot between the mirrors 1 and 2 and is 3 ⁇ 4 ⁇ from the mutually open side.
  • the opening angle between the ⁇ side mirror (rear side mirror) 1 and the output side mirror 1 is in the range of 0 to 0.125 mrad.
  • the rice cake By combining the cow with a cow with ⁇ ⁇ > 0, the rice cake to be output to ⁇ ⁇ ij ij ij ⁇ ⁇ ⁇ 2 2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the opening angle between the ⁇ side mirror (rear side mirror) 1 and the output side mirror 1 is in the range of 0 to 0.042m R a d.
  • both the side mirror (the rear side mirror) 1 and the output side mirror 2 are arranged to be inclined in the same direction with respect to the seed light 23 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ C (see FIG. 20).
  • Mira 1 The tilt angle of 1 ⁇ R is slightly more than the tilt angle of output mirror 2 ⁇ F. Seed light 23 between mirrors 1 and 2 is longer than] 2 »if seed light 23 is open to each other L ⁇ Tl It is important to be able to do A.
  • the opening angle between the two mirrors 1 and 2 is preferably in the range of 0.0 lmr ad to 0.2 m rad.
  • FIG. 31 shows that, like Lh, the side mirror 1 and the output side mirror 2 are arranged in the same direction with respect to the reason C of the seed light 23 on the output side mirror 2 and the inclination angle of the side side mirror 1 is set to the output side mirror.
  • FIG. 17 is a view similar to FIG. 16 showing an example in which the seed light 23 is tilted slightly larger than the tilt angle of 2 and the seed light 23 is extended from the side that is long and mutually open between the mirrors 1 and 2 from each other. Note that, for the sake of explanation, the seed light 23 power ⁇ (the force that only reciprocates 1.5 times in the acid laser 60) is actually farther away than the reciprocating Hitt.
  • the side mirror of the amplifying laser 60; I is an example in which one high-reflection coefficient ( ⁇ ⁇ and a flat mirror without holes) is used. Specifically, a high excitation rate coat is applied to the entire surface on the side near the chamber 13 of the laser 60. In order to prevent interference at 2®, the entire surface is preferably used. ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ))))))))))) ⁇ )) ⁇ ⁇ ⁇ )) ⁇ )))))).
  • Output side mirror 2 It is difficult to apply a mirror coating (such as ft type) on the entire surface near the chamber 13 of the acid laser 60 so as to obtain a high efficiency in the laser system.
  • the encouraging rate is 10% ⁇ 50%).
  • the rate plane of the output side mirror 2 is not defined as TO, and the rate of the output side mirror 2 is not defined as TO.
  • the rate plane of the output side mirror 2 is not defined as TO, and the rate of the output side mirror 2 is not defined as TO.
  • the top view (a) Are arranged in the fiber 22 formed by the ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 4 and 5 of the acid laser 60 or in the vicinity of the cerebral fiber 22.
  • the direction of the inclination depends on the high excitation rate of the ⁇ side mirror 1 and the side mirror to which the seed light 23 3 is transmitted when the excitation rate of the 3 ⁇ 4 # side and the output side mirror 2 are focused on the ⁇ side plane.
  • the gap between the two mirrors is also inclined in the direction of the longer mirror.
  • the tilt angle of the side mirror 1 is set to the same side as the tilt angle of the output side mirror 2 with respect to the universal C of the seed light 23, as in equation (7) or (8).
  • L which is tilted to be slightly larger. In this arrangement, it is possible to prevent the laser beam profile output from the enhancement laser 60 from being affected (a weak portion at the center of the beam is formed).
  • ⁇ slope / S is a specific numerical value as ftf3
  • other factors such as specific gas pressure, ⁇ (3 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ , energy of seed light 23) are gl
  • the output of the laser system was determined as shown in Fig. 41, where the high S3 ⁇ 4 rate of the side mirror 1 was set to ⁇ ⁇ on the ⁇ side, and the rate of the mirror (Fig. 20) Within the range G that does not fall below the laser system iil ⁇ S
  • FIG. 25 shows an example in which the seed light 23 from the laser 50 is emitted from the output mirror 2 as in the case of the age of FIG. FIG. 42 (a) is an upper view thereof, (b) is a side view, and (c) is a view of the output side mirror 2 of the amplification stage laser 60 viewed from the chamber 13 side.
  • the seed light 23 is introduced from the outside so as to contact the edge of the output mirror 12. Since this age is from the output side mirror 2, the mirror on the side of [ ⁇ ] is taken as the rear side mirror 1 1 1.
  • high-efficiency coating is applied to the entire surface of the laser 60 near the chamber 13.
  • the output side mirror 2 is: Increase in ⁇ ! ⁇ ⁇ ⁇
  • the laser 60 should be provided on the entire surface on the side close to the chamber 3 such that the laser system has a high excitation rate. In terms of mirroring, the excitation rate is 10% to 50%. %) Is enforced.
  • the force applied to the entire surface is to be applied to the entire surface of the coating. I have.
  • the output ffl mirror 2 is decentered with respect to the seed light 23 from the 3 ⁇ 4g laser 50 (in the plane of the OL image (a) in the horizontal direction), and the ⁇ ⁇ excitation rate is on the ⁇ o side.
  • the high excitation rate of the rear side mirror i 1 1 is not defined as the TO of the plane on the ⁇ side, and here it is arranged so as to have a gentle inclination when focusing on (a)
  • the edge of the output side mirror 2 is arranged so as to be located in the discharge fiber 22 formed by the laser 4 and the laser beam 60 or in the vicinity of the disintegrating fiber 22.
  • the seed light 23 At the edge of the output side mirror 2 is tilted in a direction that is longer than the height of the foot between the two mirrors between the mirrors. This age is tilted so that the tilt angle of the tto f side mirror 1-2 is slightly larger than the tilt angle of the 7HI mirror 111 with respect to the seed light 23 CDMA C (Fig. 4 ⁇ is 0 ⁇ ).
  • 3 ⁇ 4E, which is around 4 ⁇ , is a specific numerical value, and as shown in FIG.
  • the high excitation rate of the rear-side mirror 11 1 »The rate is set within the range G that does not fall below the laser system output S when the rate is on the positive side and power (Fig. 20).
  • the direction of the inclination is defined as follows: when the ratio of the output mirror 2 is focused on the plane on the side and on the plane of In the edge part of 2, the two mirrors say] The pitch is also tilted in the direction of becoming longer.
  • the beam size may be smaller.
  • the number of sed light 23 is not increased by 2 in the laser 60, but 3 ⁇ 4 is actually increased.
  • the light is shown as a single line, but it is actually a beam having a finite width and a finite spread.
  • the ⁇ side mirror 1 was wrapped by one mirror with a high excitation rate ( ⁇ t) and no hole, but the figure (a) seen from the chamber 13 side in Fig. 43
  • the output of ⁇ such as C a F 2 see see see ⁇ ⁇
  • the remaining fiber is a mirror with high excitation rate ( ⁇ ⁇ ).
  • ⁇ ⁇ the side mirror 1 used in FIG. 31 is ⁇ ⁇ ® mirror, so the coating up to mirror ⁇ is awake.
  • FIG. 44 which is a similar diagram.
  • the output mirror 2 3 ⁇ 4 ⁇ The excitation factor is ⁇ and the plane mirror without holes is ⁇ .
  • Figure 4 as shown in a view from the chamber one 3 side 5 (a) and Dankoboshi (b), C a surface of the chamber one 3 side of the F 2, etc. see ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ ! in ⁇ fiber ⁇ coatings 9 may be applied, and the remaining fibers may be subjected to ⁇ S3 ⁇ 4mirror coating 10 so that the output side mirror 1 22 may be applied.
  • ⁇ ⁇ corresponding to FIG. 42 when the output side mirror 12 is used is shown in FIG. 46 which is a similar view.
  • Fig. 47 shows the ⁇ ⁇ ⁇ laser 60 as two ⁇ m mirrors ⁇ D
  • Fig. 21 The same figure as in Fig. 21
  • the force shown in Fig. 21 (b) shows that the seed light 23 With respect to the reason C, the side mirror 1 and the output side mirror 1 are tilted ⁇ .
  • Seed light 23 will be vignetting in the image that ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ , so the laser system is slightly more involved than in the example that tilts when focusing on the upper image that was revealed.
  • the inclination angles of the mirrors 1 and 2 are as follows: when the high reflection rate of the mirror 1 is ⁇ # ⁇ and the excitation rate of the output mirror 2 is ⁇ and f on the ⁇ side. It is separated within the range G that does not fall below the laser system output S (Fig. 20).
  • the fibers may be secured by coating instead of the edges of mirrors 1 and 2 (see Figs. 43 to 46).
  • the seed light 23 emitted from the laser 50 is supplied to the side mirror 1 or the output side mirror of the ⁇ laser 60.
  • the seed light 23 was introduced from any side between the ⁇ g »mirrors 1 and 2 of the laser 60, but was introduced into the laser 60 from the side. I can do it.
  • the mirror opposite to the output side mirror 2 can be said to be a side mirror L, so it will be referred to as a rear IJ mirror 111.
  • ⁇ Difficult examples will be described separately for ⁇ , which leads to seed light 23.
  • a difficulty example will be described focusing on the difficulty of the ⁇ laser 60.
  • the figure showing the laser 60 shows the figure viewed from the top ( ⁇ inversion) except for the special ⁇ .
  • the non-illustrated force source and the anode are arranged vertically in the direction of C3 ⁇ 43 ⁇ 4g 4, 5 or so, and the laser is generated perpendicular to the paper surface.
  • the seed light 23 is free to be introduced in the direction perpendicular to ⁇ from the ⁇ direction (force sword notebook T)
  • the seed light 2 is an example of a sickle that introduces 3.
  • the direction in which the seed light 23 is introduced is not limited to this vertical direction, so let us know in advance.
  • Fig. 48 is a _h translation showing one difficult example of emitting the laser beam of the enhanced laser 60 and injecting the seed beam 23 from the ⁇ side. Seed ⁇ The seed light 23 emitted from the laser 50 is increased via the ⁇ mirror 121 of the laser. The laser beam is' ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ d into the laser 60. In Fig. 48, it passes through the second ⁇ 3 ⁇ 4 mirror 1 2 1 Then, the laser ii and the window side of the laser beam 11 71 11 are put into the chamber 3 of the laser beam 3 ⁇ 413 ⁇ 460.
  • 3 ⁇ 4 ⁇ seed light 2 3 is ⁇ ⁇ «3 ⁇ 4 between 4 and 5 ⁇ ⁇ ) 22 side (lower side of paper) or 3 ⁇ 43 ⁇ 4 « 2 2 3 ⁇ 4 »and part of window on output side mirror 2 side Material 1 7 3 ⁇ 4 ⁇ to withstand output side mirror 1-2.
  • the output side mirror 2 has a mirror coating 10 on one side and an anti-coating 9 force on the other side.
  • Mirror coating 10 on the output side mirror 2 It is not particularly kneel whether or not the mirror faces the chamber 13 or the laser output direction, but it is applied to the chamber 13 in Fig. 48. Note that in Fig. 48, the ⁇ portion of the 3 ⁇ 4 ⁇ output side mirror 2 >>
  • the force applied by the mirror coating 10 and the prevention coating 9 is the same in the following examples.
  • the output side mirror 1 may be made of fresh fiber without the mirror coating 10 and the prevention coating 9.
  • the surface intensity of laser light at 193 nm is ⁇ 4% gg, and using ⁇ on the surface of the laser beam, approximately 8% of the irradiance is 93% at the output mirror for 93 nm. It is to do ⁇ without coating.
  • the seed light 23 excited in the output mirror coating 10 of the output side mirror 2 is directed toward the rear side mirror ( ⁇ ⁇ mirror) 1 1 1 illuminated by the laser ⁇ ⁇ Is done. Then, the seed light 23 multiplies between the output side mirror 11 and the rear side mirror 11 which emit ⁇ !, so that the fiber 22 is filled with the seed light 2S.
  • Fig. 49 shows a difficult example of injecting seed light 23 into the ⁇ 3 ⁇ 4 laser 60 using the surface ⁇ at the window 17 on the laser emission side and the ⁇ side on the laser emission side and the ⁇ side which are not recognized by the pre-ustor angle. It is an upside down showing.
  • the seed light 23 from the crane area laser 50 is irradiated to the rear window part 17 through the mirror 121.
  • the illuminated seed light 23 is reflected on the surface ⁇ of this window section 17 at the surface ⁇ 3 ⁇ 4 ”mirror 1 1 1 ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ .
  • Seed light 2 3 is excited at rear
  • M ⁇ C a F 2 force is used in window 17.
  • the seed light 23 is polarized P-polarized light.
  • the ff production of C a F 2 is as shown in Fig. 50.
  • the window of seed light 2 3 to age 17 is the same as the angle of inclination of the window 17 (within ⁇ 5 °) and the categorization power is good o Therefore, the window 17 is not the pre-use evening angle Furthermore, in this example is a ritual.
  • Fig. 5 1 (a) shows that a high excitation rate ⁇ ⁇ ⁇ coating 8 is applied to the ⁇ of the laser emission side and the dimension side »17, so that the seed light 23 in the ⁇ ⁇ laser 60 Is an example of 3 ⁇ 4 ⁇ .
  • a part of the window ⁇ 17 is placed in the chamber 13 at Brew's evening angle, etc .; ⁇ , as shown in FIG.
  • a high reflectance ( ⁇ ⁇ ) coating 8 is applied to the seed beam 23 of the laser beam exit side and the short side window 17 It has been given.
  • the other area J has no anti-reflection it coating or no coating. Or, it is not possible to apply the anti-exciting coating only to the laser.
  • a high reflectance ( ⁇ ⁇ ) coating 8 is applied in accordance with ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ of the other ⁇ seed light 23.
  • the seed light 23 is M ⁇ at the high excitation rate ( ⁇ M) coating 8 of the window 17 and guided to the rear side mirror 1 11. Then, the seed light 23 is excited by the rear-side mirror 111, and is output to the output-side mirror 2 ⁇ 6. Then, there is a large difference between the output side mirror 1 and the rear side mirror 1 1 1.
  • Fig. 52 (a) shows the beam expander prism system (beam 61 is 3 ⁇ 41) within ⁇ ⁇ of acid-rich laser 60, and ⁇ II® »shows laser 6
  • FIG. 9 is a top view showing an example in which seed light 23 is emitted within 0.
  • the window mirror 17 and the rear-side Between one window and another window 17 and the output side mirror 2.
  • the beam expander prism system 6 1, 6 1 force is placed at 5 times, and each beam excimer / ° prism system 6 1 is composed of two 33 ⁇ 4 prisms 6 2, 6 3 force, in this example.
  • the beam applied to one surface of the 33 ⁇ 4 prism 6 2 for promotion is emitted to the other surface from the inside with a useless hole ⁇ and emitted, and the beam t lj of the beam diameter H3 ⁇ 4 prism 6 3; ⁇ !
  • ⁇ * on the surface of the ⁇ , and ⁇ * from the inside The beam diameter is further increased in the direction of ⁇ ⁇ .
  • the seed light 23 is illuminated to the beam expander prism system 61 by the lf mirror ⁇ of lfegU.
  • the prism 62 to be applied to the seed light 23 has the ability to apply a preventive coating to the restaurant fiber K on the surface 6 4 that is to be lit.
  • No coating. s e ed light 23 is A ⁇ t.
  • the prism 6 2 has a high excitation rate ( ⁇ M) coating of 8 on the surface 6 4 outside the employment fiber K.
  • a high excitation rate ( ⁇ ⁇ ) coating 8 is applied to the simple side of the prism 62, but this is not a limitation.
  • the seed light 23 excited by the high-efficiency (all i) coating 8 of the prism 62 is output to the output side mirror 2 after being increased in the laser 60. Then, there are many MSi between the output side mirror 2 and the rear mirror 111 which take * ⁇ .
  • the seed light 23 is 3 ⁇ 4 ⁇ from between the output mirror 2 of the laser 60 and the chamber 3 will be described.
  • FIG. 53 shows ⁇ of the example corresponding to FIG.
  • This example is a difficult example in which the seed light 23 is introduced into the laser chamber 3 from between the output side mirror 12 of the amplifying ⁇ laser 60 and the laser chamber 13.
  • Seed light 2 3! ⁇ 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ In Figure 53,
  • the second sheet between the output side mirror 2 and the laser chamber 3 is passed through the window 17 through the second mirror, and the laser beam is passed through the chamber 60 of the laser 60.
  • the output side mirror 2 is provided with a stimulating mirror coating 10 on one side and a 9-side prevention coating on its dimension side. Output mirror 2 » ⁇ mirror coating 1 0 force ⁇ chamber 13 side or laser output;" It does not matter if it is facing (see explanation of Fig. 48)
  • Seed light 2 3 power 3 ⁇ 4 (S ⁇ 2 2) When the nature of the laser is changed to 2, the laser output power is increased from the laser 60.
  • FIG. 54 is a top view of the difficult example corresponding to FIG.
  • the seed light 23 from the ⁇ 3 ⁇ 4 laser 50 is transmitted to the window 17 on the output side mirror 2 via the excitation of the mirror 121 of lfe & Lh.
  • the output light 23 is guided to the output side mirror 2 by the surface excitation of the window 17.
  • the seed light 23 is generated by the output side mirror 1 2 (FIG. 48). Then, there is a large number between the output side mirror 11 and the rear side mirror 1 11 which cross the area 11.
  • the Wind Age 17 uses the ffi C a F 2 force. And many ⁇ and seed light 23 are P.
  • the ⁇ f production of P for C a F 2 is as shown in Fig. 50.
  • the window of seed light 23 is 10 years old.
  • the degree of AI ⁇ to the wind is the key angle of the window one year i (within ⁇ 5 °), and it is perfect. Therefore, it is not the ⁇ preuseta angle of the window 1 Seishin 17; ⁇ , in this example, ';
  • FIG. 55 shows an example corresponding to FIG.
  • a high emission rate ( ⁇ ⁇ coating 8 is applied to the window 1 7 on the laser emission side, and the seed light 2 S is injected into the ⁇ laser 60.
  • the window part 17 is ⁇ 1 in the chamber 13 at Brew's evening angle, etc. ⁇ ", Fig. 5 O ⁇ , the seed light 2 3 ⁇ ! ⁇ I can not wait for the lake.
  • a high reflectance ( ⁇ S) coating 8 is applied to a part of the laser emission side window ⁇ 17 ⁇ ⁇ g
  • Other «J is not coated with encouragement prevention» or is not coated, or ⁇ Laser: ⁇ 3 ⁇ 4! No coating or coating is applied, and the other »is coated with a high rate coating 8 according to 3 ⁇ 4 ⁇ of seed light 23.
  • the seed light 23 is energized by the ship having a high KSi rate ( ⁇ ) coating 8 of window 17 and is output to the output mirror 12. Then, the seed light 23 is diverted by the output side mirror 2 to be made into the rear side mirror 1 1 1 ⁇ 6. Then, a multi-MKt is performed between the output side mirror 2 and the rear side mirror 1 1 1 for moving the container.
  • Figure 56 is an inversion of the male example corresponding to Figure 52.
  • the beam expander is provided between the window l 7 and the output side mirror 12 only to expand the laser beam which is altered to the output side mirror 12 of the laser 60.
  • 1 prism system 6 1 force is arranged, and it is not arranged on the rear mirror 1 1 1 side.
  • This beam expander prism system 61 is difficult in this example from the two triangular prisms 62, 63, and the beam that ⁇ ! ⁇ on one surface of the prism 62 cannot reach another surface. ⁇ !
  • the prism 62 irradiated with the seed light 23 from the laser 50 has a fiber shape as shown in FIG. 52 (b).
  • the seed light 23 excited by the high excitation rate ( ⁇ ) coating 8 of the prism 62 enters the rear-side mirror 111 1 ⁇ in the acid-rich laser 60. Then, there is more between the output side mirror 1 and the rear side mirror 1 1 1.
  • the prism 62 closer to the chamber 13, the power of the second beam 23, and the force near the chamber 13 are not limited to this.
  • Fig. 57 shows a view of the laser chamber 13 of the factory laser 60 attached with a see d33 ⁇ 4aX window 65 to apply the seed light 23 to the laser beam of the laser chamber 13 and discharge of the seed light 23 to discharge the light. I tried to do it.
  • the ⁇ of the seed «A-wind 65 is not necessarily required, the force that may be coated with a preventive coating.
  • seed light 2 3 is l ⁇ is entered into the laser 60 from the mirror 1 2 1.
  • the second ⁇ 3 ⁇ 4f mirror 1 in chamber 3 1 is entered into the laser 60 from the mirror 1 2 1.
  • 3 ⁇ 4 ⁇ -seed light 2 3 is the view 2 2 ⁇ goose (lower side of the paper) or 3 ⁇ 4S «2
  • the window on the rear-side mirror 1 1 1 1 reaches the rear-side mirror 1 1 1.
  • the seed light 23 excited by the rear-side mirror 1 1 1 travels to the output-side mirror 2 that is located at the laser. And s e e d light 2
  • a laser with a higher output area that inherits the line width of 23 Increased laser Difficult than laser 60 O
  • the seed light 23 ⁇ ⁇ is applied to the rear-side mirror 111, but this is not a limitation. 3 ⁇ 4 ⁇ may be applied toward the output side mirror 2.
  • FIG. 58 shows an example in which the prism 122 is used instead of the mirror 121 as the seed light 23 placed in the chamber 13, and J3 ⁇ 4H is ⁇ in FIG. Therefore, only the prisms 122 will be described.
  • ⁇ SIi prism 12 is an uncoated C a F 2 prism.
  • Fig. 59 is an upside-down example showing the difficulty of coating the input mirror 1 with the ⁇ film 10 to make the input light 1 ⁇ 1 ⁇ ⁇ from the input mirror 1 ⁇ and to ⁇ ⁇ the seed light 2 3.
  • Mirror of mirror 1 Mirror of mirror 1
  • the force between 2 and the side mirror 1 is filled by the seed light 2 3. Then, touch the high E between the vines 4, 5 and touch it. Due to this 3 ⁇ 4S, the seed light 23 is amplified by the temptation, and the male fish 60 laser is difficult to laser.
  • ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ® like £ Lh is the ratio of the mirror 1 ratio.
  • Figure 60 shows the ⁇ side mirror 1 (rear mirror's excitation factor) and the hiding of the laser output after 3 ⁇ 4 ⁇ .
  • the reason and the reason indicate the relative output and the efficiency of the mirror, respectively, when the lake is ridden with silent output.
  • This is the output of the ⁇ 3 ⁇ 4 laser, and the output after synchronization when the output rate of the mirror 11 is changed at an output rate of about 30%.
  • ⁇ ⁇ ⁇ From this graph, The rate of excitement was about 90%, and the range of Mira's rate of excitement, which was one of two powers, ranged from about 36% to about 98%.
  • the II value of the excitation of the ⁇ side mirror in such 3 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ ⁇ 3 ⁇ 4 is about 90%, and the range of the excitation of the mirror 1 that can be observed is about the output of the key value.
  • the range was approximately 36% to 98%.
  • Fig. 61 shows the same coordinate axis and the same width as ⁇ in Fig. 35! 3 ⁇ 4 Laser length L
  • Fig. 62 and Fig. 63 show top views of difficult examples of the beam splitter 1 1 2 in the laser 60 and the seed light 23 into the laser 60.
  • is a beam splitter 1 1 2 coated with a partial film 10 between the rear-side mirror 11 1 coated with the film 8 and the rear window 17. This is an example in which the seed light 23 is introduced into the laser 60 by being arranged.
  • indicates that the beam splitter 112 with mio coating is placed between the front window 17 and the output mirror 2 and the seed light is placed in the amplification stage laser 60. This is an example where 23 was introduced.
  • the seed light 2 3 from: is fed via the ⁇ M mirror 1 2 1 into the beam splitter 1 1 2 located in the laser 60 and illuminated.
  • the beam splitter 1 1 2 is provided with a film 10 force, and the seed light 23 is “& ⁇ ” inside the “ ⁇ k increase ⁇ ⁇ .
  • the remaining transmitted seed light 2 3 Will be discarded, and it will be filled with the seed5 seed light 2 3 from the rear side Mira 1 1 1 and ⁇ side Mira 1 2 that » ⁇ . Due to this leakage, the seed light 23 is amplified by the induction, and thereby, the test laser 60 emits laser light. Since the beam splitter 1 12 in the laser 60 is turned into iron by turning it into iron, the output is reduced to J. However, the merits (1) to (3) described above are possible.
  • the beam splitter 112 and the seed light 23 were introduced into the laser beam 117.
  • the beam splitter may have the same as the above-mentioned beam splitter, and may be introduced so as to be substantially coaxial.
  • the beam splitter 112 may first introduce the force in which the seed light 23 is introduced in the direction of, the direction of the rear mirror 111 or the direction of the output mirror 2.
  • the light is amplified from the mirror to the amplifying ⁇ laser.
  • the seed light 23 has a greater iron force than the se ⁇ light 23 in FIGS. 62 and 63, it is necessary to increase the output of the laser 50.
  • FIG. 64 is an upside down example showing the difficulty in transmitting the seed light 23 by transmitting the output side mirror 11 by the beam splitters 11 and 12.
  • 3 Butterfly area! ⁇ Seed light 23 from fiber laser 50 is increased via 1 ⁇ ⁇ 1 mirror 1 2 1 Beam splitter 1 to co-output side mirror 1 of ⁇ laser 60 1 2 3 ⁇ 4 ⁇ Then, it is introduced and irradiated due to ⁇ »of the amplification stage.
  • the beam splitter 1 1 2 is provided with a partial excitation film 10, and the seed light 2 3; »is discarded, and the excitation light is input to the output side mirror 2.
  • the space between the output mirror 2 and the rear mirror j 1 1 1 that satisfies is filled with the seed light 23.
  • a highway is opened.
  • the seed light 23 is amplified by ⁇ 3 ⁇ 4, and thereby the ⁇ laser is increased by 60-power laser.
  • the advantages (1) to (3) described above can be maintained.
  • the laser beam diameter and the amplification from the laser 50 ⁇ 3 ⁇ 4 The output from the laser 60 is the same as the laser beam diameter, and the age is not required to be in the ⁇ system 70 3 ⁇ 4 ⁇ . It is also possible to use S5, which makes the mirror 52 and the mirror 1 on the side of the enhancement laser 60 ⁇ .
  • the top view of Fig. 65 shows the W example of H example.
  • Mirrors for partial mirroring are added as one side of the mirrors for the mirrors, and the transmission mirrors for the mirrors 52-1 are increased.
  • a mirror coating of high excitation rate may be applied except for the seed hole 7 ".
  • the surface of the transparent fiber of the separating mirror 52-1 is formed by the ⁇ 3 ⁇ 4 laser 50.
  • 3 ⁇ 4® is, 3 ⁇ 4 is L ⁇ for input-side mirror one 1-increasing ⁇ laser 6 0 and noodles.
  • FIG. 66 shows ⁇ of 3 ⁇ 4 ⁇ .
  • the laser 1 diameter from the laser 50 and the laser beam diameter from the laser 60 are small, so the ⁇ 70 system does not have to be present; 1 5 2 and ⁇ Laser 6 It is also possible to make the ⁇ -side mirror 5 2-2 that has been turned off.
  • o coating is side mira — of 2-5—2 with o applied to one side 3 ⁇ 43 ⁇ 4 «Laser 50 and ⁇ laser 60 0 3 ⁇ 4 13 ⁇ 4 # »
  • the laser 50 is used as the surface of the ⁇ - ⁇ -Daniel module 5 1 and the mirror surface of the mira 1 2 5 1 2, and the output of the seed ⁇ Mira-25-2 is output from the H3 ⁇ 4 surface at the same time as * Composed of mirror 25-2 and output side mirror 2 2 ⁇
  • the laser 60 emits light inside the laser as seed light. Then, Effi) between 4th and 5th. As a result, the seed light is amplified by the extraction and the laser 60 is difficult to laser.
  • the excitation rate of this ⁇ ⁇ «mirror is woven if it is in the range of FIG.
  • the difference between the effects of the embodiment of FIGS. 65 and 66 is that the front mirror of the laser 50 and the side mirror of the ⁇ laser 60 are different in the case of the embodiment of FIG. Since the hoof is formed by Mira 1 5 2-2 with a partial excitation film on one side, the output of the laser 50 does not slip and seed light 23 is injected into all of the ⁇ laser 60. Therefore, the output of the laser may be small. For this reason, the laser 50 has a b / D / S cost / f capability.
  • the in-depth two-stage laser device has a fiber laser type in the augmented laser in order to achieve low coherence with the same spatial coherence as that of the laser.
  • the laser 50 power, the seed light thereof, and the like, 9 are transmitted to the desired beam «slightly increased ⁇ laser 60 ⁇ in the ⁇ ⁇ system 70.
  • the augmented laser 60 has an excitation mirror 91 for input and output, a ⁇ * t mirror 92 that can withstand seed light transmitted through the mirror 91, and a 2 ⁇ lake surface in the ⁇ ⁇ direction. It has a ring 3 device consisting of a ⁇ prism (roof prism) 93 that excites in the B dimension TO dimension, and all surfaces of the link are composed of ffi.
  • the seeds of the ⁇ i3 ⁇ 4S i mirror 91 and the D ⁇ S i mirror 92 and the Mt3 ⁇ 4 prism 93 between the ⁇ Mt3 ⁇ 4 prism 93 should be filled around the seed ⁇
  • the laser beam, which has been amplified there, is output after passing through a mirror 91.
  • FIG. 68 shows another example of transliteration of a bell using a link.
  • the seed light from the second stage laser 50 enters the ⁇ ⁇ laser 60 and enters the ⁇ ⁇ laser 60.
  • the laser 60 is a mirror for input and output, and a mirror 9 for input and output, and the seed light generated by 3 ⁇ 43 ⁇ 43 ⁇ 4t Mira 9 1
  • a link ⁇ ⁇ consisting of 92, 94, and 95 is provided, and the excitation surface of all the links is a plane. Therefore, the gain fiber in the channel 3 located between ⁇ ⁇ excitation mirror 9 1 and radiating mirror 9 2 and ⁇ 3 ⁇ 4mirror 9 4 and 95 5 is se e d3 ⁇ 4 ⁇ this link! Filling it while turning around the inside is the result, and the laser beam that has been widened is output after passing through the mirror.
  • the crane of the present invention is a two-stage laser device that reduces the spatial coherence while improving the fineness and high output of the MO P 0; ⁇ S;
  • MO P 0; ⁇ S the MO P 0; ⁇ S;
  • the present invention shows that the laser beam output from the laser beam output from the laser beam may vary depending on the type of laser. I found that.
  • This ⁇ ° turn! ⁇ Illuminates the beam profile.
  • the middle stage of the seed light 23 output from the laser 50 is changed.
  • the length of the L-increased laser 60 is changed! As the turn shifts with time, the beam profile becomes less stable.
  • the beam profile of the laser light output from the two-stage laser device which is the dewdrop, has a large effect on the uniform mask illumination of the dew, so that the dewdrop on the (eg, ⁇ ,) It has a great effect on ⁇ . In addition, this dried.
  • the output of the laser light increased greatly due to the turn of the turn, and the output of the laser light became too dark.
  • FIG. 69 is a diagram showing a U-P diagram of a two-stage MOP 0 laser device to which the present invention is applied, and a laser beam tree.
  • (a) is a two-stage laser of MOP 0 according to the present invention, a diagram of the apparatus, and
  • (b) is a spectrum profile of a laser beam focused on a laser beam output from a ⁇ 3 ⁇ 4 laser,
  • ( c) shows the interruption ⁇ (beam profiler 1 1) of the laser beam output from the laser.
  • Fig. 69 for example, the spectral aperture file of the laser beam (seed light 23) output from the 3 ⁇ 4 ⁇ laser 50 is shown in Fig. 69 (b). I do.
  • the seed light 23 is 3 ⁇ 4 ⁇ into the ⁇ laser 60 (for example, nested between the input side mirror 1 and the output side mirror 1 ⁇ 2), and ⁇ ⁇ .
  • the amplitude of the amplified acid laser 60 is less than ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ or the two mirrors are separated from each other by * ⁇ and the ⁇ side ( ⁇ ⁇ ⁇ mirror 1 and output control ( ⁇ m)
  • the ⁇ 2 seed light 2 3 that is mixed with the Mira 1 is amplified by ⁇ j-mirror-increased fiber 2 2 3 ⁇ 4®g of the laser 60.
  • the output side mirror 2 which is the mirror The part is output as the first laser beam K1 by the output side mirror 2.
  • the increase made by the output side mirror 1 goes to the 3 ⁇ 4S «223 ⁇ 4® ⁇ side mirror 1.
  • the gain increased by the ⁇ side mirror 1 is amplified by the discharge fiber 2 and ⁇ 3 ⁇ 4 is output to the output side mirror 2, and “ ⁇ ” is output by the output side mirror 2 3 ⁇ 41 ⁇ to the second laser beam. Is output as ⁇ 2. Also, the remaining ⁇ ⁇
  • first laser light ⁇ 1 and second laser light ⁇ 2 have a time difference corresponding to the difference between the two laser lights and the spectral width of the seed light 23 output from the transport laser 50. Interferes with 3 ⁇ 4 ⁇ shorter than the target coherent length Lc.
  • the temporal coherence length L c of the laser light is defined by Equation (9), assuming that the laser light has a wavelength and a spectrum width is 1 ms [1].
  • the power can be doubled.
  • the visibility can be obtained from Eq. (3) (10).
  • Figure 70 shows the concealment of ⁇ 11 ⁇ : twice the length L of the laser and the visibility of the ⁇ and ° turns.
  • the laser beam ⁇ 1 having a length 1 which is twice the length of the laser 60 and the second laser beam ⁇ 2 are approximately equal to ⁇ .
  • the visible turn of the laser beam output from the laser 60 on the beam aperture file decreases.
  • the temporal coherence length Lc of the seed light 23 output from the laser 50 is increased more than the temporal coherence length Lc of the laser 60. The turn has almost disappeared.
  • the laser beam output from the amplified acid laser 60 is placed on the beam profile in the case of "", which uses the same ⁇ of the link ⁇ ⁇ ⁇ as the vessel of the laser. In order to prevent the occurrence of the tanker, the following conditions may be satisfied.
  • indicates the seed light 23 (from the position where the laser is output as the exciting mirror 91 ⁇ ⁇ , via its laser 3 ⁇ 463 ⁇ 4 ⁇ mirror 292 and the ⁇ ⁇ chain prism 93).
  • returns from the position output as ⁇ »» to the seed light 2 3 (laser power excitation mirror 91) via its laser mirrors 92, 94, 95 again.
  • the two-stage laser apparatus for exposure of the present invention has been described based on the above examples and examples, the present invention is based on these examples and various other river functions.
  • the fine two-stage laser device of the present invention is a fluorine-rich (F 2 ) laser device
  • the laser 50 may be disposed at least from the side of the laser in the side of the »sizing module 51.
  • a line select module consisting of one square and a mirror may be provided.
  • the spectrum width (FWHM) of both lines is about 1 pmgg.
  • the dew system is a catadioptric system: ⁇ , and the spectrum width of three times less can be obtained.
  • Such a line select module does not necessarily need to be provided in the emission laser 50, and may be provided in the output W of the output side mirror 12 of the additional stage laser 60.
  • the exposure two-stage laser device, F 2 laser in Ria side comprises a line select module of the laser 5 0 is the device ⁇ , line select module - ⁇ Le lambda!
  • the laser having a laser beam with divergence is used as the laser.
  • the laser is provided with a Fabry-Perot type, and the laser is opaque.
  • a laser having a divergence in laser light is used as the laser.
  • An acid laser is a laser that has been passed through an input / output excitation mirror and a 3 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ ⁇ ⁇ * ⁇ mirror. It has a ring ⁇ «with a mirror that excites the light and returns to the T ⁇ g
  • the laser beam is separated so that it is longer than the temporal coherent length corresponding to the laser beam H width, approximately twice the * ⁇ length of the laser, or the ring 3 ⁇ 4 ⁇ «®mg If the laser beam is longer than the temporal coherent length corresponding to the width of the laser's spectrum, the laser beam output from the laser will be counted on the beam profile of the laser beam. You can hate the turn. Therefore, it is possible to fit ir $ w of the beam profile and fitiir. Therefore, the illumination of the mask on the exposure device can be uniformed, and a two-stage laser device particularly suitable for body transformation can be obtained.
  • a two-stage laser device suitable for the Mffl installation is interrogated.
  • the excitation surfaces of the rear-side mirror and the output-side mirror are ⁇ , and the laser beam applied to the rear-side mirror and the output-side mirror is difficult. Separated at an angle to each other, and at an angle to each other. Lasers that have been lasered 3 ⁇ 4 ⁇ so that they are within ⁇ ⁇ ⁇ from the longer side than the mirror between the rainy mirrors «
  • It is possible to extend the width, secure the freedom of 3 ⁇ 4 ⁇ of the laser beam used for the enhancement laser, and reduce the peak of the ⁇ 3 ⁇ 4 laser, making the two-stage laser device more suitable for Ok sought c

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Abstract

本発明は、MOPO方式の高安定性、高出力効率、細い線幅である利点を活かしつつ、空間コヒ−レンスを低くした半導体露光装置用に適した2ステ−ジレ−ザ装置に関するものであり、発振段レ−ザ(50)と増幅段レ−ザ(60)とからなる露光用2ステ−ジレ−ザ装置であって、発振段レ−ザ(50)として発振レ−ザ光に発散を有するものが用いられ、増幅段レ−ザ(60)は入力側ミラ−(1)と出力側ミラ−(2)とからなるファブリペロ−エタロン型共振器を備え、その共振器は安定共振器を構成している。

Description

明 細 書 露光用 2ステージレーザ装置
技 術 分 野
本発明は、露細 2ステージレーザ装置に関し、特に、空間コヒ一レンス; い に適した 2ステージレーザ装置に関するものである。 背 景 技 術
、ら、高出力を得るために、 レーザと、 この^ レーザから放出 されるレーザ光を増幅する増 とからなる 2ステージレーザ装置が知られてい る。 ダブルチャンバ一レーザシステムには、 MO P A (Master Oscillator Powe r Amplifier ) と MO P O (Master Oscillator Power Oscillator) の 2つの方 知られている。前者は、増 Φ殿に «§を用いない 後者は増 «{ 安^ βを用いる^;である。 この MO Ρ Α¾¾と MO Ρ 0¾¾には次の體 と^^ある。
ΜΟ ΡΑ
(ァ)空間コヒーレンス力 ¾い。すなわち、 ビーム 方向のシェア量(ピン ホール間 I© を同じとした:^に、干 «のビジピリティー力 ¾い (利^。 な お、 シヱァ量、 ビジピリティ一については、後 月する。
(ィ) チャンバ一間の同期 タイミンク漏に対して出力翻職で、ェ ネルギ安定 gい
(ゥ) MO P O:¾¾と して低出力 库でありヽ ^¾レーザからのレーザ (s e e d)エネルギが MO P 0;¾¾よりも颜次
(ェ) レーザからのレ一ザパルスの後半部はラゥンドトリツプカ哆くな るためスぺクトノ I 幅が狭く、 この後半部の裾 » (t a i l)力 ¾曾幅できない ため、スぺクト 太い (¾
MOPO
(ァ) ¾f曰 ヒーレンスが葛い。すなわち、 ビーム賺方向のシェア量(ピン ホール間隔) を同じとした:^に、干^!のビジピリティーが葛い (½)
(ィ) チャンバ一間の同期 タイミング^ ¾に対して出力 で、 ェ ネルギ安定 feO ΦΙ^
(ゥ) ΜΟΡΑ¾¾と雌して高出力解であり、 ¾¾レ一ザからのレーザ (seed)エネルギが MO P A¾¾よりも小さくてよい 猁^)
(ェ) ^¾レ一ザからのレーザパルスの後半部はラウンドトリップカ侈くな るためスぺクト 1曳幅か狭く、 この後半部の裾 (t a i l)が増幅できるた め、スぺクト赠 田い (利点 J
上記のように、 MO P A と MO P 0¾¾の赚すると、 (ァ) の空間コヒ —レンスの点を除くと、 MOPO の方が J点力多く、空間コヒーレンスを低 くする纖辱られれば、エキシマレ一ザや F2 レーザ等の^ 體翻の «として MO P 0¾¾ ^より適していることになる。
ところで、紘 MOP 0 にお L、て (11:記のよう { 安^ ¾が用 I、ら れており、その点に問勵あることカ汾かった。以下に、 その廳を譜田に説明 する。
なお、以下の説明で、 レ一ザとは、 域ィ! ¾¾レ一ザのことを 。 MOPA¾¾^MOPO¾5¾i、 »的に、硫 1合の レーザと 1合の 増 ΦΙ¾Χは増 «レ一ザによって滅されている。増 ϋ¾レ一ザに^!が鍵 されていない齢、 ここでは増 と呼び、 ±曽»??は光の濯がない。増酸 レ一ザに 器が されている齢を MO P 0 と呼ぶ。 ±曽 に が 識されている 、増 ¾は増 ¾レーザとして機能し、光の織がある。 し たがって、増 と增敏レーザを赚した齢、 ェネルギが等しいときに は、増) )1驟レーザの方が増 より^^な増幅が可能となる。
¾έ¾、エキシマレ一ザ、の ΜΟ Ρ 0システムの
Figure imgf000004_0001
ミラーの 中心に s e e d^^AT5 ^設けられた画鏡、 出力側ミラーに凸面鏡を用いた不 安^ βカ嘥われている。不安^^ »このような画鏡と凸謹配置は、 m m »^的な ¾^倍率 c を有する。不安^ の光雜率は 2 0倍程度あり、 ΜΟ Ρ Οシステムにおいて ¾ ^的に高出力、高コ ヒ一レンスレーザ光を得ること力目的であり、 の i^gffl目的は、 m ¾¾の«としてであった。
體翻麓として、增酸レーザ ( ^安^^!を用いるものカ偫 m 1に驗されている。 ここ^安^ 率を 1 0倍禾號まで 下げている力 空間コヒーレンスの低コヒーレンスィ匕は十分でないと本発明^ の実験から推測される。
すなわち、従来の MOP 0システムでは、 s e e d光の 库的な増幅を目的と していたために、不安 ¾ ^が用いられていた。増 ¾レーザ内 ^安^^ 凸面鏡を設けて s e e d光を増 レ一 1ί¾得搬体に広げて ¾λしヽ s e e d光の »的な増幅を していた。
瞻節〕
徽第 2 8 2 0 1 0 3号
瞻想 1〕
ィニ他 2名 「レーザの と応用」 p p. 3 0〜3 3 ( 口 6 1年 1月 2 0日、 (株)発行)
想 2〕
Sov. J. Quantum Electron 16(5), May 1986, pp.707-709 ^mレーザ装置にお ゝては、 レーザ光プロフアイル断面での面内低可干渉 性控間コヒ一レンス)力俳常に βな仕様としてある。 ビームプロファイル内 のー 隱(シェア *) Aにある 的ビームプロファイルの干渉 f生を雌して この空間コヒーレンス tt何干渉!^)力讓される。 この Aという隱は、 ス テツバ一等の^ ίφ¾^置の照明系の明るさムラを膀肖するためのフライアイ レンズ"のレンズ Γ曰 によって決まる値である。 そして、 そのシェア量 Αの 2 点、の空間コヒ一レンスの干渉 は以下の式で^されるビジピリティ一 C¾g ) ^ffiされる。
ビジピリティー = (¾大フリンジ «Iraa∑—最 /J、フリンジ ¾glmin )
÷ (^フリンジ敵 In +最小フリンジ敵 Imin )
(1)
ここで、 フリンジ^^とは 2点からの光^渉させたときの干 ¾の ¾gであ る。図 71に、所定のシェア量にある 2点からの光の干 ¾ とその^:フリンジ 敵 a∑、最小フリンジ敵 inを 的に示す。図 72には、 レーザ 記した I干定のシェア量にある 2点からの光の干^とその最大フリンジ Im 、最小フリンジ敵 を^;的に示す。 この図 ΐ 2は、ヤングの干渉 計によるレーザ »、の空間的コヒーレンスを讓するための;^配置図と所定の シヱァ量 (=ピンホール間の g|D にある 2点からの光の干^とその最大フリ ンジ «Ima∑、最小フリンジ敵 Iminをネ試的に示す。 的に、空間コヒ ―レンスは、 ι底 であるピンホールの位置から見た無の大きさと麓の献 分布によって決まる。
本発明群の実験において、 域化レーザのビジピリティ一祖 1麟果と、そ の »域化レーザ ¾¾¾レーザとし、不安^ 辦離レ一ザで i曽幅した場 祖!^果とを図 73に示す。 置からシェア量 AH±でビジピリ ティー vt以下の^ ^を満足すること力要求されている。そして、 »域 化レーザ単体のビジピリティ一はこの要求を満足している。 しかし、 この実験で 、増 ¾レ一ザに 5倍の駄率の不安^^を用いた:^、 ビジピリティー V t以下となるシェア量は Bまで ¾Λしてしまつた。 Β ^ 5 X Αであり、所望のビ ジビリティ一V t以下となるシェア ¾»不安^ 率^ t|¾したことに なる。 この理由は、図 71ヘレ一ザ ¾Ι¾5·¾ίΙ記した図 72の配置図において、 レ
—ザ葡とピンホールの間に、麵ミラ一と凸面ミラ一 み合わせたビーム拡 *^¾615置された伏態で空間的コヒ一レンスを請面したことになる。 この場 合、 ピンホールから見たときの の大きさは、 ビ一ムの駄報だけ小さくな る。 したがって、同じビジピリティー Vt以下となるシェア量は fife^だ〖伏 きくなる。
本発明韓は、増 Ψ酸レーザ〖 安 を用いた齢、 シェア動その不 安^ 倍 目当分 Sfc^"ることに着目し、 側ミラ一、 出力側ミラー共 平面鏡を用いて 率 1倍とした安 ^^を用いて MO Ρ 0システムを構 成して実験を行った。 その結 レーザ単»なわち s e e d光と同等の シェア量 Aをこの を用いた MO P 0システムで できることカ纷かった (図 7 3)。すなわち、本発明鶴は、 MO P Oシステムの増酸レーザ { 安 を用いると、不安^^ 率^シェア ^すること 見し、 これを防止すること力安^ βを用いることによつ T¾l ことを見 L、 出した。後記するように、 この点が本発明の 1つの雄である。
ここで、別の角度から、空間コヒーレンス及び不安^ を用いた にシ ェァ S¾¾yc ることに »する説明を行う。
図 7 4に、 ^¾レーザから放出されるレーザ光の断面(ビームプロファイル ) を示す。 ビームプロファイル内の {¾HA 1離れたレーザ光 P 1、 P 2 ' 、及び 、 J?離八2離れたレ一ザ光?1、 P 2 の可干渉 ί生を ¾¾ rる。図 7 5に材ょ うに、近い S A 1にあるレーザ光 P 1、 P 2' の波の碰目は揃っているカヽ畴 しい做目にある。 しかし、互いの 1?» れていくに従い、 MMは同じであって も少し波の 目がずれているために、赚的離れた!?瞧八2にぁるレ一15¾? 1 、 P 2は空間的に干渉し難くなる。すなわち、 ピンホール間の]?藤灕れている と千灘のビジピリティ一 」、さくなる。
m ,増«レ—ザ « ^が不安^^であった。不安 ^^は
、 図 7 8 (a) に示すように、 側麵鏡と出力側凸面嶽ヽらなるもので、 s e e d光の断面を 1»^的に fefc^するタイプの であるので、増 βレ一 ザも ¾«レ一ザも略同じサイズの 面サイズ(¾M®†面サイ力 の:^、 レーザからの s e e d光は、図 7 6に示すように、全体のビーム断面から ¾A 3の^ ¾のビーム^が切り出されることになる。その切り出し 内に おヽて、 レーザ光 Ρ 1と Ρ 3の] ¾Hは近づ、く @=F のビジピリティ一は高くな る。 A 3の Ϊ睡ではビジピリティ一力氐くても、 A 4の {?隱になると、干灘の ビジピリティ一が Ί寄くなり、 コヒーレンスか くなる。
上記のように、魏の増藏レーザ濯器は ifc^であったため、高コヒーレ ンスを維寺したままレーザ光を ½大したことになる。その結: ¾χ増 のレーザ 光 P 3カ コヒーレンスの樹生 したまま、 図 7 7に示すように、 P 3 ' の 位置へ広が'り.、 ^¾レーザでは A 5の ,コヒ一レンスの仕様を満たしてい ても、増!!!離では、不安 による s e e d光のビームの駄によって、そ Φί Α 5を た]?隱 A 6においても高い干渉 ^しているので、低コヒ —レンスの仕様を満たさないということが問題として生じる。
図 7 8に、不安^ ¾器を用いた増 ¾レーザの図 7 6と図 7 7 明した s e e d光の広がりの »を示す。 側 の位置 Z 1におけるレーザ ¾β
(07 8 (b) ) は図 T 6に相当し、出力側凸面鏡の位置 Ζ 2におけるレーザ光 醒(図 7 8 ( c) ) は図 7 7 目当する。 ¾ ^^では、増 Φ レ一ザ難器 力不安^ βであった。不安 は、 図 8 1 (a) に示すように、 側 シリンドリカル型の麵鏡と出力側シリンドリカル凸面嶽ヽらなるのもで、 s e e d光の断面を 学的に »向に るタイプの ¾β©齢に関し Tm明 する。 レーザからの s e e d光は、図 7 9に示すように、 s e e ά^βίίΚ される断面において、 レーザ光 Ρ 1と Ρ 3の j¾HA 3 (シェア M) におけるビジ ピリティ一は、図 8 0に示す不安^ «器によって拡大された増幅段のビーム断 面図にお Lヽては、同じ P 1と P 3の J¾|f A 3 (シェア でビジビリティ一を計 測すると高くなる。 と同等のビジピリティ一の^のレーザ光 P 1と P 3 , の赚 A 4は、不安 駄報だけ長くなる。すなわち、空間的コヒ ―レンスカ稿くなることを意味している。
明したように、
Figure imgf000008_0001
においては、增 ¾レーザ i ^安^ ¾ ^を用いていたため、空間コヒ一レンス が不安^ βで s e e d光のビームカ¾& ^される倍率の害哈で、空間的な可干 mm)^ «««翻駕としては満足できるものではなかった。 発 明 の 開 示 本発明ば のこのような問題 に鑑みてなされたものであり、 その目的 は、 MO P O¾¾の高安定 t生、高出 細い線幅である禾 U点を? ¾6、しつつ、 空間コヒ一レンスを低くした^ に適した 2ステ一ジレ一 ¾置を »することである。
上記目的を«する本発明の露光用 2ステージレーザ、装置は、 レーザと 、 レーザで されたレ一ザ光を ΛΛしてそのレーザ光を増幅して出 る増酸レーザとからなり、 レーザ、増 ¾レーザ共にレーザガスか¾« されたチヤンバ一を備えている露光用 2ステージレーザ装置において、
«¾レ一ザとして纖レーザ光に発散を有するものが用いら^増酸レ一 ザはフアブリペローエタロン « ^を備え、 ΙΐίΙΒΛ ^は安^^器を «し ていること^ ^とするものである。
この齢に、 5¾βは、 レーザで赚されたレ一ザ¾^ ¾される 側ミラーと、増幅されたレーザ;) b5出力される出力側ミラーとからなり、 側 ミラ一は、 ¾¾レ一ザで されたレーザ光を 器中に導人する皿に全 励ミラ―コ一ティングを有する ミラーからなり、 出力側ミラーは の ミラーからなることが ¾まし L、。
また、 側ミラーの の略中心部に、 ^¾レーザで されたレーザ光 を 中に導入する の はスリットカ設けられているものとしてもよい ο
また、 側ミラ一の簾翅 «¾で難し、 その透明繊の表面の略中心 部の ^^レーザ'で されたレ一ザ光を^ β中に導入する形 ί犬の «Xはそ の开 を含むスリット の周辺部に^ ¾ミラーコ一ティングが施されて いるものとしてもよい p
また、 ¾«レ一ザで難されたレーザ光を、 ΛΛ側ミラーの周¾¾ま^ ί ミラ一コ一ティングが施されていない周辺部から類器中に導入するように難 されているものとしてもよい。
あるいは、 は、 レーザで麵されたレ一ザ¾^_\*される 側 ミラーと、増幅されたレーザ ¾¾出力される出力側ミラ一とからなり、 側ミ ラーは » ミラ一からなり、 出力側ミラーは平面の ミラ一力、らなる ものであってもよい。
また、 レーザ、で されたレーザ光を、 則ミラーの周¾、ら¾« 中に導入するように;!^されているものとしてもよい。
また、 ^¾レーザの 出力側ミラーと増 レーザの 側ミラ と が同"^^の両側の面に形成されているように繊してもよい。
また、 側ミラ一は、 ¥面ミラ一、麵鏡、 あるいは、 円筒 H0»6ヽら灘 すること力 <できる。
あるいは、 は、 レーザで擁されたレーザ ¾^λΛさ かつ、 増幅されたレーザ; ¾6 力される出力側ミラーと、 リァ側ミラ一とからなり、 出 力側ミラーの籠錢明簾で難し、増幅されたレーザ ¾Λ出力される醫
生を有するように«されており、 リァ側ミラーは ffiの^ ミラ一 からなるものであってもよい。
また、 は、 ¾¾レ一ザで簾されたレ一ザ¾> ^7さ かつ、増幅 されたレーザ;) ^出力される出力側ミラ一と、觀プリズムとからなり、 出力側 ミラ一の 明謙で灘し、増幅されたレーザ ^HB力される «5¾|¾3· 生を有するように «されており、戯プリズムは Λ ί光 ¾ ^て^!^る全 プリズムからなるものであってもよい。
また、発搬レ一ザで羅されたレー を、出力側ミラ一の周: axは 反 射 ί生を有さない周辺部から 中に導入するように滅されているものとして もよい。
また、出力側ミラ一が ミラ一であってもよい。
この;^に、 レーザで簾されたレーザ光を、 出力側ミラ一の周 ¾6、ら 中に導入するように載されているものとしてもよい。
また、 出力側ミラ一は、平面ミラー、画鏡、 あるいは、 円筒 H»、ら難 すること力できる。
また、本発明の の露細 2ステージレーザ装置において、 »ϋは、 段レーザで藤されたレ一 1θ¾^ΛΛされる 側ミラ一を とし、入 力側ミラ一と出力側ミラーで «し、その 扮 H«¾ ^させて ¾ ^レーザ の出力光を へ λ するものであり、 由と レーザの 由と を ^させるようにしてもよい。
また、 は、 リア側ミラ一と出力側ミラ一で難し、 リア側ミラ
—とリア側のレーザウィンドの間であって、かつ、 ¾ϋの ^¾ώ±にビームスプ リッタを配置し、 ¾¾レ一ザで されたレーザ光をそのビームスプリッタへ ΛΙίさせ、そこから されるレーザ光の^!由を 由と i§~^cさせるよ うにしてもよい。
また、 ^«は、 リア側ミラーと出力仰 Jミラ一で «し、そのリア』 ミラーとフロント側のレーザウインドの間であって、力、つ、錄 il©¾Hhにビ
—ムスプリッ夕を配置し、 ^^レーザ'で されたレー をそのビームスプ リッ夕へ Λ¾させ、そこから されるレーザ光の^!由を 由と させるようにしてもよい。
また、 « ^は、 リア側ミラーと出力側ミラ一で;! ^し、その Λ¾ の外部であってヽかつ、 *¾麗の に^ ¾レーザで されたレ一 «Λ ΛΛされるビームスプリッタを配置し、 レーザ'で されたレーザ'光をそ のビームスプリッ夕へ Λ*ίさせ、 そこから されるレーザ光の 由を
»と BS^cさせて、かつ、出力側ミラー ¾i®させてレーザ光を するよう にしてもよい。
また、 レーザのフロントミラーを s^smとし、 ^¾レーザ、で されたレーザ される » ®λΛ側ミラーと雜化するようにしてもよ い。
さらにまた、本発明の _¾±の露光用 2ステージレーザ装置において、 :レ 一ザで雖さ 巾 レーザに されるレーザ光の 由と、 ± 1¾レーザの共 由とが角度をなすように! されているものとしてもよい。
さらに、增¾レーザの *β長の略 2倍の長さ力 レーザのスぺクトル 線幅に対応する時間的コヒ一レント長よりも長くなるように ¾Sされているもの としてもよい。 また、 レーザと増 ¾レーザとの間に、 ¾ ^レーザで されたレー ザ光のビーム开 ^を ffi縮する機能と、 レーザで ^^されたレーザ光の を ifc^rる機倉 少なくとも一方を有する^ ^系を備えているようにしても よい。
また、増 βレーザに されるレーザ光の発 欢の餅を満足することが 望ましい。
dh≥Tan— 1 [ { (Ha -Hs ) /2} · (1/L) / (P · c/L) ] =T a n—1 { (Ha一 Hs ) / (2 · P · c) }
• (2)
ΘΜ≥Tan一1 [ { (Va -Vs ) /2} · (1/L) / (P c/L) ] =Tan— 1 { (Va -Vs ) / (2 • P · c) }
(3) ここで、 Θ ヽ はそれぞ 曽¾レーザに されるレーザ光の垂 向、 水平方向の発翻、 P:錄、。ルス幅、 c : y , L:濯器長、 Vs、 Hs : 増 Ψ酸レーザに されるレーザ光の垂 ϋ¾¾、水平; ¾Τ¾のビ一ム径、 Va、 H a :出力光の垂 向、 K平方向のビ一ム径である。
本発明のもう 1つの露細 2ステージレーザ装置は、 ¾ ^レーザと、 レーザで されたレーザ光を してそのレーザ光を増幅して出 る增 レーザとカヽらなり、 レーザ、増 (USレーザ共にレーザガスか:? ¾gされたチ ャンバ一を備えている露光用 2ステージレーザ装置において、
レーザとして纖レーザ光に発散を有するものが用いら l 増«レー ザは、入出力用の »顾ミラ一と、該»励ミラーを経て されたレーザ 光を M¾させて該 位置へ戻 «の^ ミラーとを備えたリング型 *βを備え、 Ιΐί!3¾1^1ίミラー及び mtB»の^^ミラ一は平面からなる ことを^!とするものである。
この驗に、 |«レーザと増 ΐ殿レ一ザとの間に、 レーザで藤され たレーザ光のビーム?^を压縮する機能を有する ^^系を備えているように «してもよい。 また、 リング! 力 レーザのスぺクト 泉幅に対応する時 曰的コヒ一レント長よりも長くなるように されていること力 ましい。 本発明のさらにもう 1つの露: 2ステージレ一ザ、装置は、 レーザと、 ¾¾レ一ザで発振されたレーザ光を してそのレーザ光を増幅して出; Wる 増 Φ酸レーザと力、らなり、 レーザ、増 ¾レーザ共にレーザガスが さ れたチヤンバ一を備えている露光用 2ステージレ一If装置において、
增 レ一ザはフアプリペローエタロン を備え、編 5¾¾器は安^^ βを «していて、 ¾¾¾レーザで さ tii曾 βレーザに ΛΛされるレーザ 光の遞と、增¾レ一ザの « 由とが角度をなすように縦されている ことを とするものである。
本発明のさらにもう 1つの露^ 2ステージレ一 If装置は、発 ¾レーザと、 ¾¾レ一ザで ^されたレーザ光を してそのレーザ光を増幅して出; ^る 増 βレーザと力、らなり、発 »レーザ、増^ ¾レーザ共にレーザガスか¾¾さ れたチヤンバーを備えている露光用 2ステージレ 置において、
增 レーザはフアプリペローエタロン を備え、 jf¾ ^は安鉄 βを難していて、増酸レ一ザの «II長の略 2倍の長さ力 ¾ レ一ザの スぺクトメ 袞幅に対応する時間的コヒ一レント長よりも長くなるように され ていることを ^とするものである。
本発明のさらにもう 1つの露光用 2ステージレー ¾置は、発 H¾レーザと、 ¾¾レ一ザ «されたレーザ光を ΛΛしてそのレ一 «を増幅して出 ΛτΤる 増 ΐ!¾レーザとからなり、 レーザ、増 レーザ にレ一ザガスカ^ ¾さ れたチヤンバーを備えている露光用 2ステージレーザ装置において、
增«レ一ザはフアプリペローエタロン a«器を備え、譜¾»は安^
^^を滅していて、 ^^レ一ザで簾さ ii曾酸レーザに ΛΛされるレーザ 光の «と、増! ^レーザの 由とが角度をなすように縱されており
、かつ、増 Ψ§¾レーザの » ^長の略 2倍の長さ力 レーザのスぺクトノ 幅に対応する時間的コヒーレント長よりも長くなるように離されて 、ることを 1とするものである。 本発明のさらにもう 1つの露光用 2ステージレーザ、装置は、 ^¾レーザと、 ¾¾レ一ザで菊辰されたレーザ光をスカしてそのレーザ光を増幅して出方する 増巾1¾レ一ザとからなり、 ^¾レーザ、増 βレーザ共にレーザガスか さ れたチヤンパ、一を備えている露光用 2ステージレーザ、装置において、
» 酸レ一ザはリァ側ミラーと出力側ミラ一からなる « ^を備え、 Η リァ側ミラー及び出力側ミラーの は平面で «さ t 113リァ側ミラー及 び US出力側ミラ一の-^!^、 «¾レ一ザで発振さ i ^i^レーザに され るレーザ光の »に対して角度をなすように、かつ、相互に角度をなすように設 定さ^ ^¾レーザで顯されたレーザ ¾δ雨方のミラ一間の隱より長い 側から謂 ¾β内に ΛΛされることを «とするものである。
この^に、 ^^レーザで されたレーザ¾最初に A tするリァ側ミラ 一又は出力側ミラーにおいて励されたレ一ザ¾0 両方のミラー間の g隱よ り短い側に されるように « ^を配置することが望ましい。
また、 リァ個』ミラーと出力側ミラーが相互に 0. 0 1 m r a d〜0. 2 m r a dの範囲の角度をなすように されて L、ることカ壞まし L、。
また、 この齢も、増 Φ酸レーザの難器長の略 2倍の長さカ^ 1¾レーザの スぺクトノ 幅に対応する時間的コヒーレント長よりも長くなるように され ていることカ雙ましい。
なお、 J¾ の露細 2ステージレーザ装置において、 レーザで藤され たレ一 «を、 讀の何れかの位置から¾ ^器中に導入するように することもできる。
の本発明の露 2ステージレーザ装置において、 ¾器を^ Tる各ミ ラーは、その各ミラ一を ώ ^向に対して "向に^ 1/させること カ^!能なミラーホルダによって^されているものとしてもよい。
また、 の本発明の露細 2ステージレーザ装置は、発繊レ一ザに繊し たレーザ光を麟域化する »域ィ 段を備え、例えば、 K r Fエキシマレ一ザ 装置、 A r Fエキシマレ一ザ装置、 フッ素 子 (F2 ) レーザ装置として ることカできる。 あるいは、 ^¾レーザに!^したレーザ光の中 1本の ラインを ¾Rする 手段を備えるフッ素^ (F2 ) レーザ装置とし すること力でき る。
あるいは、増驗レ一ザの出力側に出力されるレーザ光の中 1本の赚ライン
¾¾する 手段を設けたフッ素分 f (F2 ) レーザ装置として m¾する ことができる。 本発明の露 2ステージレーザ装置によると、 レーザとして レー ザ光に発散を有するもの力用いら 增 Φ鞭レーザはファプリペローエタロン型 を備え、その^!は安^ βを難しているので、 あるいは、 レーザとして »レーザ光に発散を有するものが用いら 増 ¾レーザはヽ入 出力用の » ミラ一と、 ^^ ミラーを経て されたレーザ光を させ τ¾» «位置へ戻 t纖の^ wミラーとを備えたリング を 備え、その 纷 ミラ一及びネ^:の^ ίミラーは平面からなるので、 MO P 0 ^の利点である、 チャンノく一間の同期殿起タイミング^;に対して出力^; が«で、エネル^定 高出力 $婢であり、発 レーザからのレ一 ザ(s e e d)エネルギが小さくてよく、 ^¾レーザからのレーザパルスの後 半部はラゥンドトリツプカ多くなるためスぺクトノ H fe ^狭く、 この後半部の裾 ¾¾ (t a i 1 ) を増幅できるため、線幅が細い観に加えて、 MO PA¾¾の 利点である、空間コヒ一レンス力 Sい、すなわち、 ビ ム«方向のシェア量 ( ピンホール間隔) を同じとした:^、干^!のビジピリティー力 く空間的な可 干難 顿を備える。
ここで、 ¾¾レ一ザで簾さ li曽 Φΐ¾レーザに Λ¾されるレーザ光の 由と
、增 ϋ¾レーザの Λβ© 由と力 度をなすように すれば、 さらに空間的 な可干秦 權を備える。
また、増 «レ一ザの^!長の略 2倍の長さ力 ¾¾レ一ザのスぺクトノ 141 幅に対応する時間的コヒ一レント長よりも長くなるように すれば、 あるいは 、 リンク カ^ »レーザのスぺク 1 幅に対応する時間的コ ヒーレント長よりも長くなるように すれば、増 レーザから出力されるレ 一ザ光のビームプロフアイノレ上に ¾¾する干»、"ターンを ¾ ることができ る。 したがって、 ビームプロファイルの文彌生 し、麵を觸 1 ること力 できる。そのため、露 置のマスクへの照明の^ ^することができ、 特に、 翻に適した 2ステージレーザ装置力 られる。
なお、 レーザとして レーザ光に発散を有するものを することに 跪されずに、 «¾レ一ザで藤さ^^離レーザに されるレーザ光の光 軸と、增¾レ一ザの 由とが角度をなすように!^することにより、 ΜΟ Ρ Ο ©上湖点に加えて、空間的な可干灘 « 同様に ^f$S光 装 ffiに適した 2ステージレーザ、装置力尋られる。
さらに、 リァ側ミラー及び出力側ミラーの励面は平面で難さ k リァ側ミ ラ一及び出力側ミラーの ¾H^、 ¾¾レ一ザで類さ ¾レ一ザに さ れるレーザ光の 由に対して角度をなすように、かつ、相互に角度をなすように 離さ^ ^¾レ一ザで発振されたレーザ 俩方のミラ一間の J?隱なり長 から 内に されるように; ることにより、上記の増 βレーザ に入力されるレーザ光の光軸を増幅段レーザの *»¾¾由と角度をなすように ^^る^利点に加えて、 レーザ出力の i飮、パルス幅の伸長、增 ϋ¾レ一 ザに ΛΛされるレーザ光の ¾λの自由度の確保、 レーザのピーク敵の低 下を図ること力可能になり、 ^*ί «¾翻により適した 2ステージレ一ザ装 置力晷られる。
Still other objects and advantages of the invention will in part be ob vious and will in part be apparent from the specification.
The invention accordingly comprises the features of construction, combi nations of elements, and arrangement of parts which will be exemplified in the constrution hereinafter set forth, and the scope of the invention will be indicated in the claims. 酾の簡単な説明 図 1は本発明の露光用 2ステージレーザ装置の の «を示す図である 図 2 発明において s e e d光に要求される発散を定義するための図である 図 3は增 m¾レーザに用いる ミラー滅の 1例を示す図である。 . 図 4は増 ¾レーザに用いる ミラー «の別の例を示す図である。 図 5は增«レーザに用いる ミラー難の別の例を示す図である。 図 6は増 m¾レーザに用いる のミラー の別の例を示す図である。 図 7は増 レーザに用いる難器のミラー«の別の例を示す図である。 図 8は增 レ一ザに用いる ミラー滅の別の例を示す図である。 図 9は レーザと増 fe¾レーザの間に介在させる « ^系を説明するた めの図である。
図 1 0 ^系の 1例を示す図である。
図 1 1は^^系の別の例を示す図である。
図 1 2はさらに別の^^系を用いた本発明の露細 2ステージレーザ、装置 を説明するための図である。
図 1 3は本発明の を備えた露光用 2ステ一ジレーザ装置の 1つの « 例の全#«図である。
図 1 4は図 1 3の露光用 2ステージレーザ装置の具体的な 1つの^!例の要部 を示す図である。
図 1 5は図 1 4の の¾^©低コヒ一レンスのシェア量とビジピリティ一の 睛を示す図である。
図 1 6は増幅段レーザの Λ¾側ミラ一の 1つの ^^例を備えた露光用 2ステ一 ジレーザ装置を説明するための図である。
図 1 7は增 βレーザに用いる^ ΙΦΛΛ側ミラーの別の^^例を示す図で ある。
図 1 8は増 «レ一ザに用いる »©Ζ ΛΛ側ミラーの別の魏例を示す図で ある。 図 1 9は増 βレーザの ΛΛ側ミラーの別の^ ¾を備えた露: 2ステージ レーザ装置を説明するための図である。
図 2 0は增 Φ1 ^レーザの 由と s e e d光の 由と力角度をなすとき の戴? ί乍 J1Sを説明するための図である。
図 2 1は増巾 1¾レーザの 側ミラ一のさらに別の^^例を備えた露細 2ス テ一ジレーザ装置を説明するための図である。
図 2 2は図 1 9の例において翻し得る 側ミラーの^^例を示す図である ο
図 2 3は図 2 0の例にお L ^rmし得る λΛ側ミラ一の ^^例を^ 図である ο
図 2 4は図 2 1の例にお、てィ¾¾し得る 側ミラ一の^^例を示す図である
0
図 2 5は本発明の露光用 ステージレーザ装置の別の実施例の要部を示す図で ある。
図 2 6は図 2 5に示す露光用 2ステージレーザ装置を;!^る增 レーザを 示す図である。
図 2 7はミラ一ホルダーの^ ¾例を示す図である。
図 2 8は本発明の露光用 2ステージレーザ装置の別の »例の要部を示す図で ある。
図 2 9は本発明の露光用 2ステージレーザ装置の増幅段レーザの別の 例を 示す図である。
図 3 0は図 2 9に示 曾¾レーザに麵する ミラ一猶例を示す図 である。
図 3 1は増巾酸レ一ザの^ β®λΛ側ミラーと出力側ミラ一を に配置 する露:)^ 2ステージレーザ ¾ の例の図 1 6と同様の図である。
図 3 2は所定の回辦黝 レ一ザの^!中を 復して菊 にレーザ出力とし て取り出し可能であるための^^を考えるための図である。
図 3 3は所定の 辦離レーザの ¾¾中を ¾^して ¾¾¾にレーザ出力とし て取り出し可能であるための餅を考えるための別の図である。
図 3 4は所定の叵 Ifct曾 ^レーザの «中を して^ ¾にレーザ出力とし て取り出し可能であるための雜を考えるためのさらに別の図である。
図 3 5は ^せずに有効に出力側ミラ一からレーザ出力として^) に取り出すために必要な ΛΛ側ミラ一 (リア側ミラ一)位置における s e e d光 位置と角度との »を算出するための図である。
図 3 6は図 3 1の例において 側ミラーのエツジを ¾Μ Ι¾の と さ せた; チヤンバ一と 寸側から見た図である。
図 3 7は 側ミラーと出力側ミラ一を TO配置、 側ミラ一のェッジを放 電 の«と^ ¾させた^^ ¾Jに取り出し可能な «の例を示す図である 図 3 8は ΛΛ側ミラ一を傾けた^ に取り出し可能な «の例を示す図 である。
図 3 9は λ¾側ミラーと出力側ミラーを より とした方がより高いレ —ザ出力力 ら 、 °ルス幅力 長することを説明するための図である。
図 4 0は増 レーザの を る 2枚の平面ミラーを ^で¾^ る:^に傾き角度の! ^を^ Tするための図である。
図 4 1は ¾Eな傾きを得るための範囲を^的に示す図である。
図 4 2 (i*発明の露;) fcffl 2ステージレーザ装置の図 2 5の ^と同様に s e e d光を λ!ίさせる 別の «例を示す図である。 .
図 4 3は図 3 1の例にお 、て翻し得る 側ミラ一の ^^例を示す図である 図 4 4は図 4 3の λ¾側ミラ一を用いときの図 3 1に対応する «を示す図で ある。
図 4 5は図 4 2の例において し得る出力 ^ミラーの^^!)を示す図である 図 4 6は図 4 6の出力側ミラ一を用いときの図 4 2に対応する «を示す図で ある。 図 4 7は本発明の露光用 2ステージレーザ の図 2 1の場合と同様に s e e d光を λ¾させる^ ¾別の難例を示す図である。
図 4 8は s e e d光を增 レーザの^^!内のレーザ出射側と S¾側から s e e d光を- ¾λする 1¾S例を示す上 βである。
図 4 9は s e e d光を増驗レーザの 内のレーザ出射側と^] "側から s e e d光を ¾λする別の^ S例を示す上 βである。
図 5 0は C a F 2 の Ρ に対する反 ΙΨΙ^生を示す図である。
図 5 1は s e e d光を増巾 ΐ¾レーザの 内のレーザ出射側と 寸側から s e e ά光お する別の難例を示す上翻とその^ ©ウインドー謝の灘 を示す図である。
図 5 2は s e e d光を增 レーザの^!内のレーザ出射側と 寸側から s e e d光を &λするさらに別の ¾例を示す上翻とその^ ©プリズムの難 を示す図である。
図 5 3は s e e d光を増巾 1©レーザの出力側ミラーとチャンバ一の間から ¾λ する図 4 8に対応する»例を示す上 βである。
図 5 4は s e e d光を増 βレーザの出力側.ミラ一とチャンバ一の間から- ί¾λ する図 4 9に文寸応する »例を示す JiBSである。
図 5 5は s e e d光を増巾1¾レ一ザの出力側ミラ一とチャンバ一の間から ί¾λ する図 5 1に対応する «例を示す上面図とその^ 2ウインドー の^ ¾を 示す図である。
図 5 6は s e e d光を增^ ¾レ一ザの出力側ミラ一とチャンバ一の間から ¾λ する図 5 2にォ応する ^^((を示す上 ®Ηである。
図 5 7は増!;!^レ一ザのレーザチャンバ一内に直接 s e e d光を導く 1実施例 を示す上翻である。
図 5 8は増 βレーザのレーザチャンバ一内に賺 s e e d光を導く別の難 例を示す上翻である。
図 5 9は増 «レ一ザ^ ¾Λ¾¾で s e e d光を導く難例を示す上面図 である。 図 6 0は λΛ側ミラー (リアミラ一の励率) と ίΐλ同 ST後のレーザ出力の関 係を示す図である。
図 6 1は ΛΛミラーの麵から s e e d光を 側ミラーに ¾λした: s e e d光の ¾Λ ^度 0inと位置 Xinに関し Τ¾ί力可能な!^を示す 1例の図であ る。
図 6 2は増幅段レーザの 中のビ一ムスプリッタを介して s e e d光を 増 Ψϊ^レーザ内^ λする の^例の上 である。
図 6 3は増幅段レーザの 中のビームスプリッタを介して s e e d光を 増 βレーザ'内^ λする^;の別の ^例の上 βである。
図 6 4はビームスプリッタにより出力側ミラ一を逸 ί§させて s e e d光を増幅 段レーザ内^ λする ¾例を示す上画である。
図 6 5は本発明の露光用 2ステージレーザ装置の別の実施例の要部を示す図で ある。
図 6 6 発明の露細 2ステージレーザ装置のさらに別の難例の要部を示 す図である。
図 6 7は増 レーザにリンク の« ^を用いる本発明の露細 2ステージ レーザ、装置の 1 例の を示す図である。
図 6 8は増 Ψ酸レ一ザにリンク を用いる本発明の露細 2ステージ レーザ装置の別の «例の を示す図である。,
図 6 9は露光用 2ステージレーザ装置において、干^^ヽ。タ一ン の を 説明するための図である。
図 7 0は増幅段レーザの 艮 Lの 2倍の長さと干 «パターンのビジピリ ティ一との関係を示す図である。
図 7 1は所定のシェア量にある 2点からの光の干 とその ft^フリンジ ¾g 、最小フリンジ を ^的に示す図である。
図 7 2はレーザ 記した図 7 1と同様の図である。
図 7 3は »域化レーザのビジピリティ一 M ^果と、それを不安 ^¾±曾 «レーザで i曾幅した ¾ ^のビジビリティ一 !|¾果と、安^!^ I©レー ザで i曽幅した^のビジピリティー祖 果とを示す図である。
図 7 4は ¾ ^レーザから放出されるレーザ光の ®ϊ® (ビームプロファイル) を示す図である。
図 7 5はビームプロフアイノレ内の異なる れたレーザ光間の可干渉 を検 討するための図である。
図 7 6は レーザからの s e e d光から のビーム ¾ ^を切り出 を示す図である。
図 7 7ば^ *の増 m¾レ一ザ^!でレーザ光を ifc ^した; ^に増離のレー ザ ¾ό コヒーレンスの特性を賺したまま広がる »を示す図である。
図 7 8は不安^^を用いた増幅段レーザの図 7 6と図 7 7で説明した s e e d光の広がりの鮮をさらに示す図である。
図 7 9は図 7 6と同様の図である。
図 8 0は図 7 7と同様の図である。
図 8 1は不安 ^^を用いた増幅段レーザの図 7 9と図 8 0で説明した s e e ά光の広がりの »をさらに示す図である。 発明を ¾するための の形態
まず、本発明の露細 2ステージレーザ装置の雕を説明する。
図 Ί 8を参照にし Τ!¾明したように、発 »レーザと、 その^ ¾レーザから されたレーザ光 (s e e dT© を ΛΛして増幅する増 であって ΛΛ側ミ ラーと出力側ミラーとカヽらなる » ^を備えた增¾レ一ザとカヽらなる MO Ρ 0 システムにお Lヽて、増^ ¾レ一ザの で ることにより、 レーザと同等の空間コヒ一レンスの低コヒーレンスィ 《 できることが 分かった。
まず、本発明の露細 2ステージレーザ装置の ¾*«の鹏を図 1に示す。 本発明の露光用 2ステージレーザ装置は、上記のように、 ΜΟ Ρ Οシステムであ り、 ^¾レーザ(ΜΟ: Master Oscillator ) 5 0と、 ¾¾レ一ザ 5 0で発 振された s e e d光を して増幅してレー 1¾を出; ^ΤΤる增 ¾レーザ (P O : Power Oscillator) 6 0とからなる。そして、増 ¾レ一ザ 6 0は ΛΛ側ミラ ― (リァ側ミラー) 1と出力側ミラ一 (フロント側ミラー) 2とからなるファブ リベロ一エタ口ン型¾ ^を備えており、 その間にレーザガスか されたチャ ンバ一 3力 15置されている。 さらには、チヤンバ一 3内のレーザガスを して 禾 |J得繊 ¾?嫩る 等を備えている。
また、 ^¾レ一ザ 5 0は、麵的には、例えぱ狱プリズムとグレーティン グ によって構成されてなる ¾f域化モジュール 5 1内の光^子が 兼ねるリア ミラ一とフロントミラー 5 2とで «されるレーザ 内にレ一 ザガスカ^ されたチヤンバ一 5 3を備え、チヤンバー 5 3内のレーザガスを励 起して利 ί尋 «¾^"る¾¾¾1等を備元て ¾される。 .
また、 レーザ 5 0と増 βレーザ 6 0の間には、必頌のものではないが 、 レーザ 5 0力ヽら增 βレーザ 6 0へ ΛΛ する s e e d光のビ一 ム断鹏を縮小したり、 レーザ 5 0からの s e e d光の発銷を麵する ^^系 7 0力 ¾Ξ置されて «される。
ここで、上言 Sのように、本発明のレーザシステムにおいては、増l^レーザ 6 0の ΛΛ側ミラ一 1と出力側ミラ一 2とからなる ^ β"ΐ?«#·る ことにより、 レーザと同等の空間コヒ―レンスの低コヒ一レンス化 ¾¾¾ するものである。
レ一ザにおける安^ βとしては、 HKtの曲 を正、凸面鏡の曲幹 径を負と定義し、 ΛΛ側ミラ一(リア側ミラ一) 1の曲^^を R1、 出力側ミ ラ一 2の曲^ mを R2、 ミラ一間隔 を Lとするとき、
0≤ ( 1 -L/R1 ) ( 1 -L/R2 ) ≤1 · · · (a) を満足する である。
このような安^^は、 レーザ 5 0に用いる と同じような多モ —ドを ものであり、そのため、 このような安^ ¾を増 βレーザ 6 0に 用いることにより、 レーザ 5 0と同等の空間コヒ一レンスの低コヒーレン スィ ¾ ^できるものと考えられる。
ただし、 このような安^ »を増 レーザ 6 0に用いるだけでは、安 βから増幅レー,出 Mるとき s e e ά光は安^ «内^¾»^的な をしないので、増幅段レーザ 6 0におけるレーザガスの利得 ¾を s e e d 光で埋め 的な増幅を^せることはできない。
そこで、本発明においては、 レーザ 5 0から難された s e e d光とし て発散 (d i v e r g e n c e) を有するものを用いて、 この s e e d光の を利用して、安^ ^内で 回 Kiする間にその発散する s e e d»V- ザ、ガスの禾 iJi晷 «を埋めるようにして、 ^^で增幅を »せる。
ここでヽ ¥#ίΦ¾;¾¾Μ^«に用いるフッ素^ (F 2 ) レーザヽ K r Fェ キシマレ一ザ、 A r Fエキシマレ一ザ等のガスレーザは、多モード をしてお り、 に レーザ光はある ¾^ ctるものであり、 このようなガスレーザ ¾¾¾レーザ 5 0として用いると、增 レーザ 6 0に AJrfる s e e d光は 発散を^ ことになる。ただし、後記のように、 その s e e d光の発 は鮮 系; ^して帝職何能であり、増 m¾レーザ 6 0に λΛ^る s e e d光の発 ¾ ^は 所望の範囲に帝啣される。
そこで、 s e e d光に要求される親限の通は、増1©レーザ 6 0内でのパ ルス幅に依存して以下のように定義できる。
図 2 (a) に垂麵面図、図 2 (b) に水 ¾β!を示すように、増 ¾レ一 ザ 6 0の^ βを ΛΛ側ミラ一 1と出力側ミラ一 2で «し、その間にレーザガ スが されたチヤンバ一 3力 ¾5置さ チヤンバ一 3内のレ一ザガスは、 この 例の 上部 ¾14と下部 «¾ 5との間の により さ;^1¾得«¾^成 する。 そして、 側ミラ一;!と出力側ミラ一 2の間にはアバ一チャ (開口 6力 置さ このアバ一チャにより出力レーザ光のビームサイズが決まる。
側ミラー 1側から; rTる s e e ヽ。ルス 間内" ?«¾1Ι、増幅 段レーザ 6 0の 内で励して、利得 «画 »
Figure imgf000024_0001
e e d光で埋めること力¾ ある。 よって、増 レーザ 6 0内での^]パルス幅 Pの s e e d は、以下の式でま旋される垂 向、水平方向の発 i^ 0v、 力要求される。 ただし、 ここで、 P パルス幅、 c L 長、 Vs、 Hs : s e e d光の垂 ¾¾■向、水平方向ビーム径、 Va、 Ha :增幅 光の垂 向、水平方向ビーム径、である。ただし、 ビーム径は¾ ^ピーク強 度の 1 , e 2の位置でのビーム径とする。
6 ≥Ta n— 1 [ { (Ha — Hs ) /2} · (l/L) / (P · c/L) ] = Tan一1 { (Ha一 Hs ) / (2 · P · c) }
• (2) θ ≥Ta n—1 [ { (Va -Vs ) /2} · (1ZL) / (P c/L) ] -Tan'1 { (Va —Vs ) / (2 • P · c) }
(3) ここで、 0v、 はそれぞ レーザに されるレーザ光の垂 向、 フ平方向の発 、 Ρ:戴かヽ°ノレス c : ,, L: ¾β長、 Vs、 Hs : 增酸レ一ザに ΛΛされるレーザ光の垂 向、 7平方向のビーム径、 Va、 H a :出力光の垂舫向、水平方向のビーム径である。
例えば、 Vs =1 Omm、 Va = 16mm、 L=l 0 0 Ommで、鶴パルス 幅续際に増 ¾レーザ 60内に ί¾λされるレーザパルス幅) Ρ = 10 n sの場 合、 lmr a ά≤θγ また、 Hs =1 mm、 Ha = 3 mm、 L=l 00 Omm で、錄パルス幅 P=l 0 n sの:!^、 0. 3mr a d≤0hの嫌を i# s e e d¾^«となる。
ところで、上記の^ I"では、增 レーザ 60の^ §|®λΛ側ミラ一 1、 出 力側ミラー 2共に平面鏡で るものとしたが、 s e e d光の発散を利用して 禾リ得«を埋めるためには、出力側ミラ一 2は最初に Ri るミラーであるので 平 « (R2 =∞)であること力 要である。 これに対して、 λ¾側ミラ一 1は 、苹面鏡のみならず、 ±t¾ (a)を満足する範 Bkすなわち、 L≤R1を満た 囲の曲^^の麵鏡であつてもよい。
上言 H¾ (2) と (3) を満た には、図 2 (a) 、 (b) に示す通り、発 搬レーザ 50からの »域化レーザ ¾ ^増 Ψ殿レーザ 60内でその発 カ杲に よりその利得繊 を満たす。 レーザ 50からのレ一ザ光で満 たされた繊は、 ^¾レーザ 50のスぺクトノ l f生を引き継い 出力^ われるので、增 Ψ レ一ザ 60は、 レーザ 50と同様の特性を有する ¾ 域レーザスぺクトルで藤する。
ここで、図 3〜図 8に増 ¾レーザ 6 0に用いる ミラ一 の I、くつ かの例を示す。 これら各図にお I、て、 (a 1 ) は λΛ側ミラ一 1の 側から見 た正翻、 (a 2) は麵翻、 (a 2 ' ) は疆面図、 (a 3 ) «¾®図であ り、 (b 1 ) は出力側ミラ一 2の ΛΛ側から見た正 β、 (b 2 ) は断 ®Ηであ る。なお、 (a 2) に付された矢印は s e e d光の λ¾向、 (b 2 ) に付され た矢印は ί±5Λレーザ光の出^向を示す。
図 3の例は、 ΛΛ側ミラ一 1は で誠し、 その中心部に s e e d光を 導人する円蘇し 7を設け、その平 の «Ε (出力側) に高 ¾率
のミラ一コ一ティング 8を施し、表面 側) に反射防止コ一ティング 9を施 す力 らコ—ティングを施さず、出力側ミラー 2は で難し、その平面 の表面(ΛΛ側) に 纷励ミラ一コーティング 1 0を施し、麵(出力側 ) に 防止コーティング 1 1を施して «している。
なお、 ΛΛ側ミラ一 1の簾の s e e d¾A¾側の面にゥェッジを付けて (λ 射光に対して垂直ではない傾いた面にして) s e e d¾6その面で励して藤 段レーザ 5 0で戻らないようにしてもよい。以下の例でも同じ。 また、 出力側ミ ラ一 2の^ M板にゥエツジを付けて^ Ιί防 itコ一ティング面からの «な ¾® ^ Φό^Λβ内へ戻らないようにしてもよい。以下の例でも同じ。
図 4の例は、 側ミラ一: Iは平 で難し、その中心部に s e e d光を 導人する の を設けヽその平 の ¾® (出力側) に高 M¾率のミラ ーコ一ティング 8を施し、表面 側) に繊防止コ一ティング 9を i si らコーティングを施さず、出力側ミラ一 2は平 K¾で «し、 その平 の 表面 側) に»励のミラーコ一ティング 1 0を施し、 ¾® (出力側) に 励防止コ一ティング 9を施し Τ«している。 この例の讓の孔 7 ' は、 段レーザ 5 0からの s e e d^ あるいは、 ^¾レーザ 5 0と増 Φ離レーザ 6 0との間に介される^ ^系 7 0で娜された s e e d光の ΛΛ側ミラー 1の に しい?^と寸¾©孔である。
図 5の例は、 ΛΛ側ミラ一 1は透明の で難し、その平 の麵 (出力側) に、中,^の譲の繊 Γ を除いて高励率のミラ一コーティング 8を施し、その表面(ΛΛ側) と麵の襲の繊 7 " に励防止コーティング 9を施す力 らコ一ティングを施さず、 出力側ミラ一 2は平 で滅し、そ の平!^の表面(ΛΛ側) に^ のミラ—コ一ティング 1 0を施し、 ¾®
(出力側) に励防止コーティング 1 1を施して難している。 この例は、 s e e d麟 Afflの孔 7 ' を簾に設ける (図 4 )の代わりに、高励率のミラ一コ 一ティング 8に孔 7 " を設ける例である。
図 6の例は、 側ミラ一 1は図 3の齢と同様に «し、出力側ミラ一 2の ¾ ^反射ミラーコ一ティング 1 0に を加えたものであり、出力側ミラー 2は で難し、その平 の表面(ΛΛ側) に中心部では赚的 M¾率の 低ぃ»励のミラーコ一ティング 1 0, を施し、その周辺の 励のミラ一 コ一ティング 1 0は相対的に高い反射率のミラ一コ一ティングとした例である。 この例において、 Ji救的 率の低い 纷 のミラ一コーティング 1 0 ' を施 す は、 側ミラ— 1の円^ 7から導入された s e e άΜ^λΛ ミラ一
1と出力側ミラ一 2の間で励を繰り返さないで asAii る部分であり、利得 iM^ s e e d¾^»Tる 短い分増幅されたレーザ光 いので、 この 励率を雌 «くしている。
に、 出力側ミラ一 2に施される部分励のミラーコーティングは、 レーザ 出力が默となるような ¾ な励率か する。 出力側ミラ一 2の 励ミ ラ―コ—ティング 1 0の S¾率 ¾®な 率とすると、 なレーザ出;^ を得ることはできる。 しかし、上記したように、 s e e d;¾ ^利得を得る賺の 隠で、出力ビ一ム纖の中心部のエネルギが小さくなり、 レーザ ¾面 mm 方向)の出力分布 w¾—になる。
本例における出力側ミラ一 2のコ一ティングは、 このような出力分布ができる だけ均一になるように出力側ミラー 2の中' I:、部におけるミラ一コーティング 1 0 ' とその周辺部におけるミラーコーティング 1 0とで 率を変えたものである 両コーティング共レーザ出力が駄となる fti な励率にはならないことカ哆 く、 レーザ出が婢の点では多少 IJとなる。 しかしながら、出力されるレーザ ビーム断面の出力分布は となる。
ここで、上記した例では、出力側ミラー 2の中心部におけるミラ一コ一ティン グ 1 0 ' の 率に して、その周辺部におけるミラ一コーティング;! 0の反 射率が ·¾くなるように されている力 これに限るものではない。
上記した駄レーザ出力力 られないときの M¾率は、当然ながら上言¾¾« 射率より大きいか若しくは小さい。すなわち、上記した最大レーザ出力より小さ い所定のレーザ出力力嚼られるときのミラーコーティングの励率は嫩雜す る。 よって、上記した例において、 出力側ミラ一 2の中心部におけるミラーコ一 ティング 1 0 ' の反射率に]^して、その周辺部におけるミラーコ一ティング 1 0の励率力 ¾gくなるように離しても、上記の例と同等の効果を得られる齢 ち る。
図 7、図 8の例は、 側ミラー 1、出力側ミラー 2は図 4の齢と同様であ る。ただし、 側ミラー 1の纖の Λ® (出力側) の蔵狱を ¥®でなく円筒 にした例であり、図 7の ¾ ^はその円筒 の "向 (»の孔 7 , の^方向) を向いており、図 8の はその円筒 ]平方向(縦 長の孔 7' の: 方向に垂直な方向) を向いている例である。ただし、何れの例 の ¾ ^も、その円筒 の曲^ Sは、 |ijfH©L≤Rlの^^を満足するように 誠されている。
図 3〜図 8は増 レーザ 6 0に用いる ミラ一 «の例であり、 これ らに! されるものではなく、それらのaみ合わせ »も当然ある。例えば、
ΛΛ側ミラ一 1の高 率のミラ一コ一ティング 8を Jfet面 としても よい。
また、 ΛΛ側ミラー 1の出力側表蔽域に 励のミラ一コ一ティングを施 してもよい。 この^"、図 3の例のような円开^?し 7や、図 5の例のような赚防 止コーティング 9を施した孔 Γ を設ける必要がなく、製作が額である。ただ し、 s e e d光の"^が に Κ ίされて増1¾レーザ 6 0にしきれないの で、 s e e d光の利用 ¾ ^は低くなる。
次に、 レーザ 5 0と増 ¾レーザ 6 0の間に配置される ^^系 7 0 につい τΐ½明する。上記したように、 この^^系 7 0は機に応じて介在さ せるものであり、主として 2つの機倉 何れかあるいは両方を行うものである。
~¾こ、増 ¾レーザ 6 0に λΛ^"る s e e d光のエネルギ密度が小さすぎる 齡は、 ±曽 レーザ 6 0で な増鍵を得ること力瞧となる。 そのような には、図 9に^ ように、 ¾ ^^系 Ί 0 ¾i在させて s e e d光のビーム 径を縮小してエネルギ密度を i狀させてから増巾驟レーザ 6 0に "るように することカ ましい。
このような s e e d光のビーム碰小鮮系としては、図 1 0に示すようなビ ーム S S小プリズム 7 1、 7 2を用いる^ ¾Λある。 この齢ヽ プリズム 7 1 、 7 2 ½3¾屈折プリズムからなり、 Λ§ 』の ¥®に垂直に 光を λ!ίさせる と、 λ! 』の平面を暖直に し、射 tBfflの斜面で屈折しで紙面内の断面が ¾ 小する。 した力つて、 このようなプリズム 7 1、 7 2を 、望ましくは偶数個 用いることにより、 ι¾¾¾ "向 向あるいは 向)又は 2ί^¾¾·向 ( 向及び^^向)の s e e ά光のビ一ム径を縮小させてエネルギ密度を駄させる こと力できる。
また、 s e e d光のビーム碰小; ^系としては、図 1 1 (a)、 (b) に示 すような ¾¾¾ ^系を用いた^系を用いてもよい。 図 1 1 (a) の齢は、焦 点^ Hのより長い正レンズ 7 3と焦 議それより短い正レンズ 7 4とを共焦 点で配置しそなる鮮系であり、焦^ E隱の比分ビ一ム径か ¾小される。 また、 図 1 1 (t の齢は、 m ^匪のより長い正レンズ 7 5と焦 »《それより 矢豆い負レンズ 7 6とを同様に共奪 j ^で配置してなる; ^系であり、 この^^も焦 点纖の比 m 分ビーム径か ¾/」ヽされる。
^^系 7 0の 1つの機能は、上記のような s e e d光のビーム径を縮小し てエネルギ密度を i| ^させることである力 もう 1つの機能は、 ¾ ^レーザ 5 0から出力された s e e d光の発 ^ OfSの式(2 )、 ( 3 )の隠を満足しな ぃ に、增巾驟レーザ 6 0に Mltる s e e d光の発翻 0v、 0hを式 (2 )、 ( 3)を満足するように 大することである。 そのような目的、すなわち、 s e e d光の発糊 0v、 0hの β ^必要な;^は、図 11 (a)、 (b) に 示すような^^系を用いて、正レンズ 73、 74間の^ H正レンズ 75、 負レンズ 76間の を調節することにより できる。
ところで、 ¥#t*¾^Sffl«に用いるフッ素 (F2 ) レーザ、 KrF エキシマレーザ、 A rFエキシマレーザ等のガスレ一ザは、 ¾M¾IS54、 55 間の によりレーザガスを殿起して利得 411 ^を形成しているため、 レー ザ 50からの s e e d光の 狱は縦に糸帳い をしている (¾S¾g54 、 55力让下に配置されているため)。 s e e d光の断面が縦に帳い織の場 合、水平方向の発散は窗 3の式(2)の瞎を満足しやすいが、垂 i ^向の発散 は小さくなり、 ΙΪ3Ι3の式 (3)の離を満足しないことがある。 そのような齢 は、図 12 (a) に示すように、 レーザ 50と增^ ¾レーザ 60の間に介 在させる « ^系 7。として、図 12 (b) に三画を示すような «Λ水平 方向にある円筒凹面 78を持ち、垂 ϋ方向にのみ負の屈折力を持ち、垂直方向に 発散作用をし、水平方向には屈折力を持たない負シリンドリカルレンズ 77を用 いる。 このよ όな^^系 70¾>在させることにより、増 Φ鹏レーザ 60に λ^ΓΤる s e e d光の垂 fi^向、フ]平方向の発!^! 6>v , 6 カ洪に ΙΰΕの式 ( 2)ヽ (3) の «を満足するようにすること力 <できる。
次に、 hのような本発明の を備えた露細 2ステージレーザ装置の 1つの誠例を図 13の全 図を参照にし Τ|½0月する。
本発明に基づく MOP 0システムがフッ素好 (F2 ) レーザ装置のとき、発 繊レ一ザ 50、増 ¾レーザ 60共にそれぞれのチャンバ一 53、 3は、 フッ 素(F2 ) ガスと、ヘリウム (He)やネオン (Ne)等からなるバッファ—ガ スとからなるレーザガスカ^ される。 この MO P 0システムが K r Fエキシマ レーザ装置のときには、 レーザ 50、増 Φΐ¾レーザ 60共にそれぞれのチ ヤンバー 53、 3は、 クリプトン (Kr)ガス、 フッ素(F2 ) ガスと、へリウ ム (He) やネオン (Ne)等からなるバッファーガスとからなるレーザガスが 繊さ この MOP 0システムが A rFエキシマレーザ装置のときには、麵 段レーザ 50、増 ¾レーザ 60共にそれぞれのチャンバ一 53、 3は、 ァルゴ ン (A r)ガス、 フッ素(F 2 ) ガスと、ヘリウム(H e) やネオン (N e)等 からなるバッファーガスとからなるレーザガスが される。 ¾¾レ一ザ 5 0 、増廠レーザ 6 0共に、 レーザチャンバ一 5 3、 3は内部にそれぞれ一対の放 ¾¾ 5 4と5 5、 4と 5からなる を有している。 これら は紙面と TO方向に上下に されている一対の力ソード 5 5、 5、アノード鬮 5 4、 4からなる。 これらの一対の ¾¾5 4と 5 5、 4と 5にそれぞれ 5 6、 1 6から高 βパルスが EP¾口されることにより、 これら 曰^ する
«¾レ一ザ 5 0と增 レ一ザ 6 0共にチャンバ一 5 3、 3内に^!された 一対の 5 4と 5 5、 4と 5の^由 両端に、 C a F 2等のレーザ発 に対して ^ある材料によつて作られたウインドー ¾ ^才 5 7、 1 7力それぞ れ鐘されている。 ここでは、両ウインド一 ¾¾T 5 7、 1 7のチャンバ一 5 3、 3内とは 寸側の露出面は互いに ¾に、そして、 レーザ光に対して 跌を « るためにブリュースタ角 «1されている。 また、 レーザ光の P偏 カ 平方向になるよう、 ウインド一 7、 1 7は ¾Βされている。
また、図 1 3には図示されていないクロスフ口一ファンがチャンバ一 5 3、 3 内に されており、 レーザガスをチャンバ一 5 3、 3内で循環させ、 に レ一ザガス り でいる。 また、 ^^レーザ 5 0、増 φ離レーザ 6 0共に 、チャンパ、一 5 3、 3へ F2ガス、パ、ッファーガスを供袷する F2ガス供铪 バッファーガス供給 及び、チャンバ一 5 3、 3内のレーザガスを^ ¾するガ スお^^本装置に備わっている。図 1 3では、 これらをまとめて、ガス 铪排 $啣バルブ 5 8、及び、ガス供袷お翻 卿パルプ 1 8として図示してある なお、 K r Fレーザ装置、 A r Fレーザ装置の齢は、各々 K rガス供袷 A rガス供铪系も備える。 チャンバ一 5 3、 3内ガス励はそれぞれ センサ — P 1、 P 2によってモニタさ† それらガス] ϊΛί禁はユーティリテイコント ローラ 8 1へ送られる。そして、ユーティリティコントローラ 8 1力ガス供袷配 纖啣,くルプ 5 8、 1 8を§啣し、 ¾«チャ、ノ'く一 5 3並びに増 チャンノ 一3内ガス糸紘ガス がそれぞれ Φ御される。 レーザ出力はガス によって変化する。そのために、ガス s 啣カ ^れ ている。ガス温度は、 それぞれのチャンバ一 5 3、 3に設置された温度センサ一 T l、 Τ 2によってモニタさ それら' 信号はュ一ティリティコントローラ 8 1へ送られる。そして、ユーティリテイコントロ一ラ 8 1は、それぞ 令去 Ρ水 脚バルブ 5 9、 1 9によって冷却水 ¾i®を靴御する。その結 チャンバ 一 5 3、 3内のそれぞれ^^ 3 4、 4 4の ^!fi^それぞれ制御さ そし て¾6 1脚される。
:レ一ザ 5 0は、 ¾^プリズムとグレーティング(mi斤^ によって構 成された »域化モジュール (L NM) 5 1を有し、 この »域化モジュール 5 1内の^ ¾子とフロントミラー 5 2とでレーザ »¾|を «している。又は、 図示していないが、挞大プリズム、 グレーティングの代わりに、エタロンと^ Ε 射ミラーを用いた »域化モジュールを用いてもよい。
¾¾レ一ザ 5 0、増 レーザ 6 0から放出されたレーザ光の"^は、図示 されていないビームスプリッタによって さ それぞれモニタ一モジュール
3 5、 4 5に導光される。 モニタ一モジュール 3 5、 4 5はそれぞれ^ ¾レ一 ザ 5 0、増 fe¾レーザ 6 0の出力、線幅そして中 のレーザ をモニ 夕する。図 1 3では、 ^¾レーザ 5 0と増 fp驟レ一ザ 6 0の両方にモニタ一モ ジュール 3 5、 4 5力 ¾gされている力 どちらカー方のみの ¾Sでもよい。 モニターモジユーノレ 3 5、 4 5からの中' の信号は、 ¾gコントローラ 8 2に送られる。そして、、藤コントロ一ラ 8 2は、 ドライバ 8 3により »域化 モジュール 5 1内の^ ¾子を専隱させて疆 ¾S¾して、発繊レーザ 5 0の 中 娠か所望の艱になるよう Μ¾Φ脚する。なお、上記した 脚を、増 βレーザ 6 0力、ら放出されるレーザ光の^ ¾力導光されるモニターモジュール
4 5からの ¾©辭に基き、 ^¾レ一ザ 5 0から放出されるレーザ光の が 所定の觀となるように、、藤コントローラ 8 2からドライバ 8 3に指令を出し て行うことも可青 ある。
モニタ一モジュール 3 5、 4 5からのレーザ出力信号は、エネルギコントロー ラ 8 4へ送られる。 そして、 同期コントローラ 8 5を経由し、 EffimmSが $1J®さ レーザ 5 0、増 Φ1¾レーザ 6 0のエネルギか所望の値になるよう希啣 される。モニタ一モジュール 4 5の出力信号を図の (1 )のようにエネルギコン トローラ 8 4に送ってもよいが、 ( 1 )の代りに、露^ ¾置 1 0 0側に図示され ていない出力モニタ一を設け、そこでの出力を (2 )のようにエネルギコント口 —ラ 8 4に送ってもよい。
レーザ 5 0からのレーザ光(s e e dレーザ はモニタ一モジュール 3 5を 愚した後、 ミラ一等を含むビームステアリングュニット 8 6を し、
Figure imgf000033_0001
'¾λされる。変 系 7 0は所定の発翻で^ ¾レ一ザ光 ( s e e d^)力 辦離レーザ 6 されるよう、 ^¾レーザ 5 0の発!^を所定の値に帝 1 1] ^る ¾のよ うな難を有している。本発明の ΜΟ Ρ Ο¾¾では、小 ΛΛでも増幅できるよう に、増巾酸レーザ 6 0には、 側ミラ一 (リア側ミラ一) 1と出力側ミラ一 ( フロント側ミラ一) 2とで «された安^ *β力 ¾用される。 側ミラ一 1には孔 7 (図 3 )が開いており、 この孔 したレ一ザが図 1 3の矢印の ように励し、 また、 ¾λされた s e e άレーザ光を i& し、 を^に通 過し、 レーザ光のパワーが il^tる。 そして、出力側ミラ一 2よりレ一ザが出射 される。
側ミラー 1の孔 7は空間的に開いているのではなく、孔部のみ励防止コ —ティングが施されたミラー繊を用いてもよい (図 5 )。
レーザ 5 0、增 レ一ザ 6 0の各々一対の 5 4と 5 5、 4と 5には、 それぞ 5¾«ϋ3 1 Zスィッチ 3 2/MP C « ^ヽ "ルス压縮回路) 3 3によって ¾された ¾ 5 6、そして、 5¾¾^4 1 /スィッチ 4 2 /MP C (^ヽ。ルス圧縮回路) 4 3によって截された ¾ 1 6より、高 mifパルスが EI¾Dさ 上記 ¾5 4と 5 5、 4と 5間" じる。 この ¾Μにより、そ れぞれレーザチヤンバ一 5 3、 S内に されたレーザガスカ¾される。 それぞれの電原 5 6、 1 6において、 器 3 1、 4 1によりコンデンサか充 電される。 コンデンサに 5¾ されたエネルギは、 スィッチ 3 2、 4 2カ 0 忱態 になると、 パルスとして ^ヽ。ルス圧縮回路 3 3、 4 3に 5tさ パルス ffi縮されへ上記した一-対の 5 4と 5 5、 4と 5に Efflnされる。図示を省咯し たが、霞原 5 6、 1 6は昇圧トランスをさらに備え、 パルスを昇圧する;!^ もある。
スィッチ 3 2、 4 2の0?^、 O F Fは、 同期コントローラ 8 5からの ¾f¾旨令 (トリガ信号) によってなされる。
同期コントローラ 8 5は、 レーザ 5 0から放出されるレーザ: ^増 ¾ レ一ザ 6 0に ¾λされるタイミングで、増巾§©レーザ 6 0におい Τ¾¾ ^^す るように、 ¾¾H 3 1 /スィツチ 3 2 /MP C <¾^ヽ°ルス压縮回路) 3 3によ つて された電原 5 6、そして、 ¾m§|4 1 /スィッチ 4 2 /MP C (^ヽ ° ルス压縮回路) 4 3によって «された 、1 6にトリガ信号 出する。薩 段レーザ 5 0、増1¾レーザ 6 0の ¾ のタイミングがずれると、 ^¾レーザ 5 0から放出されるレーザ光は $婢良く増幅されない。 同期コントローラ 8 5は 、それぞれ ^出器 3 6、 4 6からの レーザ 5 0及び増 Φ§¾レーザ 6 0 そして、エネルギコントローラ 8 4からのレーザ出力†f¾を ί レーザ 5 0の麵 5 6に送出するトリガ信号と増 Φΐ¾レーザ 6 0の電 源 1 6に送出するトリガ信号との間の艇時間を する。
ュ一ティリティコントローラ 8 1、 iネノレギコントローラ 8 4、 そして、職 コントローラ 8 2はメインコントローラ 8 0と されている。 また、 メインコ ントロ一ラ 8 0は露;^置 1 0 0と している。 メインコントローラ 8 0は露
Figure imgf000034_0001
0 0から旨令に従い、各コントローラ 8 1、 8 4、 8
り分け、その指令によって各コントローラ 8 1、 8 4、 8 2は分担する 脚を行 ο
また、 ^¾レーザ 5 0から放出されたレーザ光は、増酸レーザ 6 0の觸 観¾¾§するように、 ミラ一 2枚からなるビ一ムステアリングュニット 8 6に よってァライメントされる。 ビームステアリングュニット 8 6を る 2枚の ミラ一は、 ドライバ 8 7により専隱されて角度啣さ ¾«レ一ザ 5 0から 放出されるレーザ光の新方向を吿啣する。
このビ一ムステアリングュニット 8 6の具体的な Φ御は、次のようになる。例 えば、 «¾レ一ザ 5 0から放出されたレーザ光の新方向が、増 Ψ離レーザ 6 0の するようにァライメントされていないとする。 その^^、発 レーザ 5 0から放出されたレーザ光の^ ¾しくは全てが、例えば増 ¾レ 一ザ 6 0の 4、 5によつて: ϋ¾されたり、所望でない方向に励された りして、增 βレ一ザ 6 0からレーザ;) b5放出されなかったり、 レーザパヮ が 所望の値より小さくなる。そこで、増 ¾レーザ 6 0から放出されるレーザ光の 出力をモニタモジュール 4 5でモ タしながら、 この出力が となるようにビ 一ムステアリングュニット 8 6を $IJ®1する。すなわち、図 1 3においては、モニ タモジュ一ノレ 4 5でモニタされた結 ¾¾¾ ^コントローラ 8 2に送られる。 コントローラ 8 2は、モニタモジュール 4 5から受け取ったレーザビームの出力 結果に基づき、その出力が^ ζとなるようにドライバ 8 7に指令して、 ビームス テアリングュニット 8 6を馬, して、 ^¾レーザ 5 0から放出されるレー ザ光の斷方向を纏する。
このような; ¾の露光用 2ステージレーザ装置の具体的な 1つの^!例の要部 を図 1 4に示す。図 1 4はその要部の上面図 (a) と 価図(b)であり、麵 段レーザ 5 0、増 ΨΙ¾レーザ 6 0として- ¾¾1 9 3 nmの A r Fエキシマレーザ を用い、増 βレ一ザ 6 0の^^は、図 3の ffiの 側ミラー 1と ¥®の出 力側ミラー 2とからなるもの用いている。 レーザ 5 0力、らの s e e d光は 2枚のミラ一からなるピ'一ムステアリングュニット 8 6を用いて増 レーザ 6 0の 孔 7が開いた ΛΛ側ミラ一 1 される。 側ミラー 1の 面(チャンバ一 3側の S) には^ Wコ一ティングが施されている。 そして、出 力側ミラ一 2は »励ミラ一である。 ここで、孔 7の直径は約 2 mm (=Vs =Hs )、 また、増 βレーザ 6 0の サイズは Ha = 1 6 m 、 Va = 3 m m、そして、 長 Lは約 l mである。 また、 ^¾レーザ 5 0の戴 ir¾Xパ レス幅 P = 2 0 n sである。
この にて、図 1 5に示すような低コヒ一レンスのデータ (シェア量とビジ ビリティーの
Figure imgf000035_0001
(本発 器) の;^ ©図 7 3と同様の図の他、 ^¾レーザ 5 0 (オシレータ)からのシ エア量とビジピリティーの & 8^、 ί»ο不安^ «を用いた;^のシェア量と ビジピリティ一の関係を示してある。
上言 では、水平方向の発觀 0hは、 0. 05mr ad<0h .垂 向 の発 lM θνは、 1. 2mr a d<^vの雜を満たす必要がある。上言^!例 の レーザ 50の水平方向の発麵 は 1 m r a d、垂訪向の ¾|½ Θ Vは 3mr a dであり、 fitSの ¾Φ式 (2)、 (3) を満たしている。そのため
、 この難例では、
Figure imgf000036_0001
0は省いてある。
この結敷ヽら、 の不安^ ^¾MO P 0を用いたレーザシステムと同等の 線幅、エネルギ安定肩を持ちながら、 の MOP Aを用いたレーザシステムと 同等の低コヒーレンスを難することができることカ纷かつた。
ところで、 レーザ 50からの s e e d光の増驟レ一ザ 60の Λβ^· の導 法には、 Η±の図 3〜図 8のように、 ΛΛ側ミラー 1の中心部に s e e d光を導入する孔 7、 V を設けたり、 側ミラー 1にコ一テングする高励 率ミラーコ一ティング 8の中心部に孔 7" を設ける方法、あるいは、 側ミラ ― 1の出力側表 域に船励のミラ一コ一ティングを »方鶴力ある力、 それ の麵雜以下に示す。
図 16はその 1例の要部を示す図であり、その (a) は上面図、 (b) mm 図、 (c) は増 レーザ 60の 側ミラ一 1をそのチャンバ一 3側から見た 図である。 この例では、増 Ψ酸レーザ 60の 側ミラー 1を 2枚の高励率 ( ^M)の»©平面ミラ一 、 12を同一面で ijさせ、 そのエッジ間に隙 間 21«成して; る例であり、增 ¾レーザ 60の ¾¾¾4、 5によつ て形成されるお眞領喊 22の幅よりその隙間 21の間隔が狭くなるように 2枚の 平面ミラ一 1! 、 12 を配置している。すなわち、 2枚の平面ミラー; 、 12 で間にスリット 21を形成して、その間から s e e d光 23を導入する。 2枚の 面ミラ一 、 12の高 率ミラ一面は同一平面内にあるようにしているた め、 2枚の平面ミラ一 、 12の機能としては、 スリットを^ l枚ミラーと 同じである。 この例は、図 4の 側ミラ一 1と同じ機能を 2枚の高 率のミ ラ一 1:、 12 によって^!している。 このような «によっても、 ί¾*の不安 ^^を用いた MO P 0と同等の線 エネルギ'安定 t生、そして、 の MO Ρ Αを用いたレーザシステムと同等の低コヒーレンスを^ ¾すること力できる。 図 1 6の例では、 側ミラ一 1を 2枚の高 ¾率 (^Μ の ミ ラー 、 1 2を同一面で IJさせ、そのエッジ間に隙間 2 1を形成して難し たが、 ΛΛ側ミラー 1を図 5の; »における中心部の の繊 7 " を、図 1 6 の例における隙間 2 1と同等のスリット伏に麵してもよい。 その例を図 1 7、 図 1 8に示す。
図: 1 7、図 1 8にお L、て、 (a) は λΛ側ミラ一 1の出力側 (チャンノく一 3側 )力、ら見た正翻、 (b) ば囊翻である。 また、 (c) 、 (d) は、 ΑΛ側 ミラ一 1と ¾B« 2 2との位置 «を示す図であり、かつヽ Λ側ミラー 1の 出力側から見た図である。
図 1 7、図 1 8の例は、 側ミラ一 1を C a F2等の^ で 難し、その平 の出力個画(図 1 7 (a) ) に、 中心部のスリツト状観 並びに周 βを除いて高励率 (^ s)のミラ一コ一ティング 8を施し、 佴 βび出力彻画の中心部のスリット伏 «2 1並びに周 ¾に励防止コーテ ィング 9を施したものである。 図 1 7は、平 の开^ であり、図 1 8は、平 の Mfc^円开狱である例である。
図 1 6に用いられる 側ミラ一 1 (図 1 6 (c) ) は、 «B#©ミラー膽 のため、 ミラー β (Μ^ίΟ までのコ一ティングは困難である。そして、 C a F2等の練 ¾5を精颇く麵な面にカ旺することは額ではない。鍵、製 «に に欠け力性じてしまう。そして、 «ま "ζ»欠けなく高励率 ( 励 コーティング 8がなされないと、励率の低い ¾¾Sがロスの原因となり、 赚婢が落ちる。
これに対して、図 1 7、図 1 8のような ΛΛ側ミラ一 1を、図 1 6 (a) 、 ( b)で示すレーザ装置に用いれば、高励率 (^m) コ一ティング 8の¾» ¾ ^額になり、 s e e d光 2 3と増 Ψΐ^レーザ 6 0内での増幅レーザ光との境 界部まで高 ¾率コ一ティング 8を ことカ^] ¾となる。 図 1 7、図 1 8に示す ΛΛ側ミラ一 1の大きさは、図 1 7 (c) 、 (d)、及 び図 1 8 ( c ) 、 (d) に示すように、励防止コ一ティング 9を施した中心部 のスリット状繊 2 1の:^方向の長さが、 ±曽巾 ΐ¾レーザ 6 0の¾¾¾ 4、 5 によって开城される ¾Μ«2 2の: ^方向の長さより長くなる大きさであるこ と力Μましい。
すなわち、入力側ミラー 1はレーザチャンく一 3の外部に^されて t、るため 、 ¾»34、 5間の]?隱より大きくなるように ¾Mする でも、励防止 コーティング 9を施した中心部のスリット状繊 2 1の;^方向の大きさの範囲 内であれば、 レーザチャンノく一 3からのレーザ光は、 ΛΛ側ミラー 1からはみ出 すことカない。
ここで、図 1 7 (c)、図 1 8 (c) は、 防止コ一ティング 9を施した中 心部のスリット伏繊 2 1の: ^方向が、増 レーザ 6 0の ¾M¾1 4、 5に よって形成される ¾« 1¾2 2の:^方向と B^~¾ る ¾ ^を示す。 また、図 1 7 (d)、図 1 8 (d) は、 ¾防止コ一ティング 9を施した中心部のスリット mm 2 1の ®ί方向が、増巾鞭レーザ 6 0 4、 5によって形成され る 2 2の: 方向と略 «する を示す。
なお、図 1 7、図 1 8に示す 側ミラ一; [において、平 の ΛΛ ®¾ び出力仰履の中 、部のスリット状 H¾ 2 1並びに周^ 15には^ ¾f防止コーティン グ 9を施さなくてもよい。 このような^ ¾こすることにより、 コーティング(高 m (^ )のミラ一コ一ティング 8) を施す ¾!纷が 2箇所です <?κかつ、 防 itコ一ティング 9がないため、 コ一ティングの劣、ィ ない分 側ミラ一 1のレ一 «に ¾ る if久 f生を! させること力できる。
また、図 1 6に示すレーザ装置の例では、 ミラ一 1 (図 1 6 ( c)、図 1 7、図 1 8 )及び » ίミラー 2は平面ミラーとしたが、 これに] される ことはなく、両ミラ一 1、 2力安^ «を«#~れは'よい。
図 1 9は、 もう 1つの例の要部を ^"図 1 6と同様の図である。 この例では、 増 βレーザ 6 0の ΛΛ側ミラ一 1を 1枚の高励率 (^Μ で孔のない ® ミラ一で « る例であり、その 1枚の 側ミラー:!は » ^レーザ 5 0から の s e e d光に対して水平方向に偏心して配置されて、 ΛΛ側ミラ一 1のエッジ が増 m¾レーザ 6 0 (D m 4、 5によって形成される ¾«繊 2 2内又は放 電観 2 2近傍に位置するように配置されている。そのエッジに接するようにそ の外側から s e e d光 2 3を導入する。 この配置においては、増 ¾レーザ 6 0 から出力されるレーザ光プロフアイルに じる (ビーム中央部に ¾Sの弱 いところができる) ことを防止すること力できる。なお、 ΛΛ側ミラ一 1と出力 側ミラ一 2の 由に対して s e e d光 2 3の 由をわずかにィ頃けて s e e
¾¾ を満たすようにしてもよい。
本発明溝は、実験を行った結果、特に、 ΛΛ側ミラ一 1と出力側ミラー 2の 由 Dに対して s e e d光 2 3の 由 Cをわずかに傾けて s e e άτ¾ ^¾Μ« を満たすように することにより、 さらに低コヒ一レンスィ 可倉となり、効 率良く増 レーザ 6 0にお ヽて增 φ纖されること 見した。
この理由は、以下のように考えられる。図 2 0に、 側ミラー 1と出力側ミ ラー 2の 由 Dに対して s e e d光 2 3の 由 C力わずかに傾くように舰して 、增 レ一ザ 6 0の ¾1«2 2の 5»6ヽら s e e d光 2 3を λ!ίさせた の増 ^レーザ 6 0の謝乍画図を示す。 ここで、図 2 0 (a) は、増 ¾レー ザ 6 0の^ ®上翻、図 2 0 (b) は、増^ ¾レーザ 6 0の 彻臓 を示す。
図 2 0 (a) の上翻に示すように、 レーザ 5 0 (図 1 9 M)から出 力される »域ィ匕された s e e d 2 3光は、 λΛ彻 jミラ一(^Κ ίミラー) 1の e¾i®U 2の御酒から増驟レ一ザ 6 0に ¾λされる。 この s e e d光 2 3は、その ¾由じ力増 レーザ 6 0の^^ © 由 Dに対してわず かに傾いた角度 α (例えば、約 0. 5 m r a d) に された、菌で Λ ίし、放 電繊 2 2において増幅さ 出力側ミラー ( 励ミラ一) 2に る。 出力側ミラー 2にス射した増幅されたレーザ光の は、出力側ミラ一 2 してレーザ光 Κ 1として出力される。 また、 出力側ミラー 2に Λ ίした増幅され たレーザ光の一部は出力側ミラ一2によって される。
この 光は、 xmmm2 2 ¾ι ^して増幅さ 側ミラー ιに λ¾ さ; TU再び觸繊 2 2に戻さ lil幅される。そして、増幅されたレーザ 光は出力側ミラ一 2に λ¾し、 ~ ^は還してレーザ光 Κ 2として出力さ 一 部は ¾«繊の方へ励される。 このような簾 »、り返すことにより增 βレ 一ザ 6 0の出力としてレーザ光 Κ 3が出力される。 ここで、 出力側ミラー 2への s e e d光 2 3の λ ¾、 側ミラ一 1及び出力側ミラ一 2への増§¾の λ!ί 角及び Ht^は、増 Φ酸レーザ 6 0の»¾翅 Dに対して角度 αとなる。な お、図 2 0 (a) には、 出カレ一ザ光 K 1〜: K 3の強^布も^的に示してあ 。
このようにして、 s e e d光 2 3は、図 2 0 (a)の上翻に示すように、 出 力側ミラ一 (咅盼 ίミラ一) 2と 側ミラー ^^ミラー) 1との間をジ グザグに多 る。 この灘は、 出力側ミラ一 2に徹の点¾ (S l、 S 2及び S 3) を設けたと同等の効果を生む。空間的コヒーレンスは、 «の大き さ力大きくなると低くなること力ヽら、 仰 Jミラー 1と出力側ミラー 2の 由 D に対して s e e d光 2 3の; ¾由。力わずかに傾くように «tると、結果的に増 中 ΐ¾レーザ 6。において、空間的コヒ一レンスの低いレーザ光の增 ήι^^か可能 となったと i iftjされる。
なお、図 2 0に示 曽 レ一ザ 6 0の^ βでは、 出力されるレーザ光 K 1 、 Κ 2及び Κ 3の出射位置が相互にずれているため (図 2 0の例では、 7平方向 に所 隔でず'れる。 その i¾P曰 の例としては、約 l mm)、出射俾 Jミラ一 2 から出力されるレーザ光のプロファイル(エネルギ分布)がトップハツト 波状の分布) に近くなる。 そのため、 レーザ光面内のエネルギ密度がガウシアン ビームの よりも低くなる。その結 増 Φ酸レーザ 6 0の^ β内^ ¾子
(例えば、 ウィンド一雜 1 7、 側ミラ一 1及び出力側ミラー 2 )、及び、 増 ¾レーザ 6 0から出力されたレーザ光を衞するための^ ¾子 m 2 ステ—ジレーザ装置と露;^置を纖するビームデリ , -?リ一ュニット内に纖さ れている^ ミラー、 ビームエキスパンダ等) に与えるダメージを るこ と力できる。
なお、 s e e d光 2 3の^!由 Cに财る増 βレーザ 6 0の 由 Dの 傾き角度 a ( r a d) としては、增 レ一ザ 6 0の^!長を Lとするとき、
0. 0 0 0 5≤2 L≤0. 0 0 1 5 · · · (4) の «を満足することが望ましい。以下の、他の开»¾ ^も同じ。
また、譜麟明ば る力 增 レ一ザ 6 0の»^による幾差(レ一 ザ光 K 1と K 2の間あるいは K 2と K 3の間の ¾ )を、 ¾»レ一ザ 5 0か ら出力される »域化された s e e d光 2 3のスぺクトノ! ¾幅に対応する時間的 コヒ一レント長よりも長くすることにより、 K l、 Κ 2及び Κ 3のレーザ光は互 いに千^:ず、增 レーザ 6 0から出力されたレ一ザ光のビームプロファイル 上に干 力 しなくなる。 そのため、出力されたレーザ光のビームプロファ ィルの¾¾^生は し、その麵も難 l] ることができる。 これにより、露 置でのマスク及び露:^像(例えばゥ 、)上での均一照明が可能となる。 さらに、上記のように増翻レーザ 6 0 ©¾βΖ)τ¾ώϋに対して s e e d光 2 3の 由 Cをわず、かに傾くようにして、 s e e d光 2 3を ¾ffi«2 2に ¾λ することにより、 s e e d光 2 3の発 f ^力小さくても、増 ¾レーザ 6 0の放 電繊 2 2内を s e e d光 2 3又はその増就で満たすことカ可能となる。 これ により、增 による増 レ一ザ 6 0の簾か可能となる。
例では、 側ミラー 1及び出力側ミラー 2は平面ミラーとしたが、 こ れに跪されることばなく、両ミラーが安^^を ばよい。例えば、 ΛΛ側ミラー 1又は出力側ミラ一 2を円筒 CMにすることによつてさらなる空 間的コヒ一レンスの翻何能となる。 すなわち、 円筒 β鏡の勝 ¾方向と觸 方向の中' ^由が るように円筒画鏡を配置すると、 «モードが増える ため、 ¾®¾ "向に対して垂直な方向に対してさらなる空間コヒ一レンスの ί藤 可能となる。
図 2 1は、 さらにもう 1つの例の要部を示す図 1 6と罔様の図である。 この例 では、増酸レーザ 6 0の 側ミラ一 1を 1枚の高励率 (^ で孔のな い ®ミラ—で る例であり、その 1枚の ΛΛ側ミラ一 1は^ ¾レ一ザ 5 0からの s e e d光に対して垂 向に、図の ^は J^ M心して配置されて いる。 そして、その偏心配置された 側ミラー 1の偏心方向とは反対側のエツ ジに接するようにその外側から s e e d光 2 3を導入する。 この配置においては 、増 レーザ 6 0から出力されるレーザ光プロファイルに;^ じる (ビーム 中央部に の弱いところができる) ことを防止することができる。なお、入 力側ミラ一 1と出力側ミラ一 2の光軸に対して s e e d光 2 3の光库由をわずカヽに 傾けて s e e d¾ ^腹観を満たすようにしてもよい。編 3したように、 この ように ることにより、 さらに低コヒ一レンスィ 可食となり、 ¾ ^良く増 ΦΙ^レーザ 6 0において増巾驟振される。
図 1 9、図 2 1の例では、 ΛΛ側ミラ— 1を高励率 c-^m) で孔のない平 面ミラー 1枚で難したが、それぞれ図 2 2ヽ図 2 3、図 2 4のチャンバ一 3側 から見た図 (a) と断 β (b) に示すように、 C a F2等の^!
板の出力佃洒の s e e d¾A¾«には励防止コーティング 9を施し、残りの 領 I或には高 率 (^ ϋのミラーコ一ティング 8を施してそれぞれの 側 ミラー 1を麵するようにしてもよい。すなわち、図 1 6〜図 2 1に用いられる λ¾側ミラ一 1は、 ミラー{¾§©ため、 ミラー fflまでのコ一ティング は «■である。そして、 C a F2等の ¾β ^を精 く [^な面に力 P するこ と « ^ではない。 it 、製辦に に欠け力性じてしまう。そして、 H& 欠けなく高 率 (^ i コ一ティング 8がなされないと、 率の低 い がロスの原因となり、発^^が落ちる。図 2 2、 図 2 3、 図 2 4のよう な ΛΛ側ミラー 1を用いれば、高 KM率 (^ i) コーティング 8の «3S力く 額になり、 s e e d光 2 3と增 Φϊ¾レーザ 6 0内での増幅レーザ光との^^部 まで高 率コーティング 8を»ことカ^ となる。
ここで、図 2 3の (c)及び(d) は、図 1 9若しくは図 2 1に示す 2ステ一 ジレー 1Γ装置に適用した^ ©ΛΛ彻 jミラ— 1とお 領或 2 2との位置 »を示 す図であり、 ΛΛ側ミラー:!の出力側 ( s e e d光 2 3の ΛΛ側)から見た図で ある。 ここで、図 2 3 (c) は、高励率 ^M のミラ一コーティング 8を 施した應のミラー周 »®Jではない側の ¾5の方向が、増 ^^レーザ 6 0の放 4、 5によって形成される 2 2の: ^方向と K^Hi ^る;^を示 す。 また、図 2 3 (d) は、高 率 (^Μ)のミラ一コ一ティング 8を施し た のミラー周 Wi』ではない側の の方向が、増 レ一ザ 6 0の ¾¾* 極 4、
Figure imgf000043_0001
向と略 e¾する^を示す。 図 2 3 (c)及び(d)では、鍵観 2 2に対して、 ΛΛ側ミラ一 1の高励 率 ^δ ί) のミラ一コーティング 8を施した » わる «Xと 側ミラ ― 1の 防止コ一ティング 9を施した わる «Υの 害哈は少なく とも、 Xく Υであること力 ましい。 この理由は、 Χ >Υの^、増 レーザ 6 0の^ ¾¾¾レーザ 5 0に戻るため、 レーザ 5 0の ¾ ^子(特 にフロントミラ一 5 2 ) に損傷を与え、 さらに、 ¾¾レ一ザ 5 0のフロントミ ラ一5 2から出力されるレーザ出力(s e e d光 2 3の出力)のィ氐下を招くため である。
図 2 2、図 2 3、図 2 4に示す ΛΛ側ミラー 1の大きさは、例えば ¾ 2 3 (c ) 、 (d) に示すように、高励率 (^Μ)のミラーコ一ティング 8を施した 繊のミラ一周 ではない側の βの長さが、增 βレーザ 6 0の ¾me 4、 5によつて形成される觸繊 2 2の辭方向の長さより長くなる大きさで あること力 ましい。
すなわち、 側ミラー 1はレーザチヤンバ一 3の外部に ¾gされて L、るため 、 ¾ββ 4、 5間の J¾^より大きくなるように麵する;^でも、高励率 (^ΒΜ)のミラ一コ一ティング 8及び 防止コ一ティング 9を施した遞の ミラ一周 M ではな、ヽ側の βの長さの範囲内であれば、 レーザチャ 'く一 3 力、らのレーザ光は、 側ミラー 1カヽらはみ出すことがない。
なお、図 2 2、図 2 3、 図 2 4に示す入力側ミラ一 1において、平 の高 m (^ Μ)のミラーコ一ティング 8j¾外の部分は反射防土コーティング 9 を施さなくてもよい。 このような «にすることにより、 コーティング (ϋ ί 率 ^¾) のミラ一コーティング 8 ) を施す »が 1®^ですみ、かつ、 M 防止コ一ティング 9がな、、ため、 コ一ティングの劣ィ ない分 ΛΛ側ミラー 1の レーザ光に ¾ る ft久†生を させること力できる。
餾3した 2ステージレーザ装置の職例は、 ^¾レーザ 5 0力、らの s e e d 光 2 3が增^ ¾レ一ザ 6 0に & される際、増廠レーザ 6 0の *¾を«^ るミラーの一方のミラ一 (ΛΛ個 Jミラ一 1 )カヽら s e e d光 2 3力¾λされへ他 方のミラ一 (出力側ミラー 2 )力、ら s e e d光 2 3が増幅されたレーザ ¾)出力 されるものであった。以下の難例では、 レーザ 5 0力、らの s e e d光 2 3が ¾λされるミラーと s e e d光 2 3が増幅されたレーザ 出力されるミラ
―と力 用されてヽる^ «につ 、τ ^明する。
図 2 5に、 出力側ミラー 2から^ ^¾レーザ 5 0からの s e e d光 2 3を λ!ί させる^ 例を示す。 図 2 5は、 レーザ 5 0と i曽 レーザ 6 0 ® lSHである。 »域化モジュール 5 1を有する ¾域ィ レーザ 5 0から の s e e d光 2 3は、 2個の 4 5度直角プリズム 1 0 1及び 1 0 2により順に反 射さ 増 ¾レ一ザ 6 0の *βを; »Τる一方のミラ一である出射側ミラ一 ( 励ミラー) 2に AWる。 出射側ミラー 2の 面において s e e d光 2 3はわずかに励されるものの、大 »は出射佃 Jミラ一 2を廳して増 ¾レ 一ザ 6 0 ^¾λされる。 ' ¾λされた 13 s e e d光 2 3は、增 レーザ 6 0の ¾C¾«4、 5によって形成される ¾SH¾2 2を通 し、增 レーザ 6 0の
Figure imgf000044_0001
ミラーであるリァ』ミラ一 ミラー) 1 1 1によ つて さ MMfM2 2 ¾g§後ヽ 出力 ミラー 2より出力される。
においても、先に説明した通り、肅試(2) と (3 )を満たすような 発散を有する s e e d光 2 3を i曽 βレーザ 6 0 ¾λするようにしてもよい。 さらには、 リア側ミラ一 1 1 1と出力側ミラー 2の 由 Dに対して s e e d光 2 3の 由 Cをわずかに傾けて s e e d¾^¾SH^を満たすように ί¾λすること により、 さらに低コヒ一レンスィ 坷能となり、 ¾ ^良く増巾 ΐ¾レーザ 6 0にお いて i曽 される。
図 2 6に、図 2 5の; 1 ^例において、 リァ側ミラー 1 1 1と出力側ミラー 2の 由 Dに対して s e e ά光 2 3の 由 C力わずかに傾くように戮して、増 Φ酸 レーザ 6 0の ¾«繊2 2の^から s e e d光 2 3を Λ ίさせた^ ®増 ΐ¾ レーザ 6 0を示す。 ここでヽ図 2 6 (a) はヽ增 ^^レーザ 6 0の^ 上面 図、図 2 6 (b) は、增 Ψ驟レ一ザ 6 0の Λβ©仴議を示す。 図 2 6 (a)の上翻に示すように、 ^¾レーザ 5 0から出力される»域 ィ匕された s e e d 2 3光は 2個の 4 プリズム 1 0 1及び 1 0 2により順 に励され(図 2 5参膨、増殿レーザ 6 0の »||を«#"る一方のミラー である出射仰】ミラ一 2にス射する。 出射側ミラ— 2のス射面において s e e d光 2 3はわずかに励されるものの (図に «mで示す。)、大 は出射側ミラー 2 ¾¾する。纖した s e e d光 2 3は纖繊 2 2の佴面から増 g¾レーザ 6 0に ¾Λされる。
この s e e d光 2 3は、 その 由 C力增酸レーザ 6 0の 由 Dに対 して、わずかに傾いた角度 αに された; I 態で Λ ίし、 ¾¾繊2 2において 増幅されへ リア側ミラー 1 1 1に λ!ίし、 する。 この 光は、再び 繊 2 2 ¾® して増幅さ U増幅されたレーザ光の^ 15は麵側ミラ一 ( 顾ミラ一) 2 ¾1 ^して、 レーザ光 K 1として出力される。増幅されたレーザ 光の残りは出射側ミラー 2により励され MSH¾¾ 2 2に戻さ tli曽幅される。 そして、再びリァ彻 jミラー 1 1 1に λΐίし、 する。 この ¾光は再び放 電繊 2 2 ¾1 ^して増幅さ 増幅されたレ一ザ光の^^は出射側ミラ一 (部 分 ミラー) 2 して、 レーザ光 Κ 2として出力される。増幅されたレ一 ザ光の残りは出射』ミラー 2により励され Τ¾¾¾ 2 2に戻さ lJ#幅される 。 このような を繰り返すことにより増 レーザ 6 0の出力としてレ一ザ光 K 3が出力される。
ここで、 出力側ミラ一 2への s e e d光 2 3の ΛΜ¾、 リア ffi!lミラ一 1 1 1及 び出力側ミラー 2への増巾就の λ ^及び^!^は、 ± 藏レ一ザ 6 0の の 5¾¾Dに対して角度 αとなる。 このようにして、 s e e d光 2 3は、図 2 6 ( a )の上面図に示すように、 出力側ミラ一 (Si ^励ミラ一) 2とリァ側ミラ一 ミラー) 1 1 1との間をジグザグに多 msit る。 このようにして、図
2 0の ¾ pjf¾図を用い 明したときと同様の で空間的コヒーレンスの低 減を難できる。なお、出力側ミラ一 ( 励ミラー) 2の麵率は、例えば
3 0 %である。 この:^、 s e e d光 2 3の ±曽||)|¾レーザ 6 0への Λ ί¾^は 7 0 %となる。
この; の利点は、增 レーザ 6 0の « ^を るリァ側ミラー 1 1 1 及び出力側ミラ一 2に、図 1 7、図 1 8、図 2 2、図 2 3、 図 2 4に示すような 的なコ一ティングを; ¾ 必要なく、全面に均一にコ一ティングした; I 態で使 用できる。 このため、 ミラ一の製作が簡単で ¾iffiとなり、 コーティングの品質が 高く耐久 する。 また、出力側ミラ一 (¾ ^励ミラ一) 2の励率が く、 s e e d光 2 3の' ^婢力悪くなる:^は、 ¾λ部の部分にコ一ティング を施さないようにしもよい。
: 例では、 リァ側ミラ一 1 1 1及び出力側ミラー 2は平面ミラ一としたが 、 これに PS¾されることはなく、両ミラ一力安 を: jfg^ればよい。 m^- ば、 リァ側ミラー 1 1 1又は出力側ミラ一 2を円筒匪鏡にすることによってさ らなる空間的コヒ一レンスの 可能となる。すなわち、 円筒 β鏡の 泉方 向と ¾ ^向の中 由か るように円筒 ia«を配置すると、 «モード が増えるため、 向に対して垂直な方向に対してさらなる空間コヒ一レンス の » ^可能となる。
また、增 レーザ 6 0の 内部におけるレーザ光のエネルギは、増 Φ離 出力側ミラ一 2より出力されるレーザ光のエネノレギょりも高くなる。そのため、 リア側ミラー 1 1 1及び出力側ミラ一 2のレーザ光に る耐久' fe6 廳となる そこで、 この麵を嫩すために、 これらミラーの を^的に /さ せて ¾することによって、耐久性を 畐に させること力できる。そのため の纖例を図 2 7に示す。
図 2 6 (a) の矢印 E及び F方向から見たリア側ミラ一 1 1 1、 出力側ミラ一 2をそれぞれ麟するミラーホルダを図 2 7に示す。図 2 7 (a) は、 リア側ミ ラ一 1 1 1側(図 2 6 (a)の E側) から見た麵ステージ付きミラ一ホルダ 2 1 0を示す。また、図 2 7 (b) は、出力側ミラー 2側(図 2 6 (a) の F側) から見た移動ステージ付きミラ一ホルダ 2 1 1を示す。 これらの移動ステージ付 きミラ一ホルダ 2 1 0及び 2 1 1は、增 レーザ 6 0の^ ¾を歐するため の図示しないプレートに固定されている。 ここで、 リァ側ミラー 1 1 1を鶴するミラーホルダ 2 1 0につい τΐ¾明する
。 リァ側ミラー 1 1 1はミラ一ホルダ部 2 0 6に されており、 このミラーホ ルタ部 2 0 6は、 ミラ一ホルダガイド 2 0 4及び 2 0 5 ¾ ^して、 ミラーホルダ ステージプレート 2 0 3に移動可能に g ^されている。 ミラ一ホノレタ部 2 0 6は 、 ミラーホルダガイド 2 0 4及び 2 0 5によって:光舳が変化せずに水平方向.(図 2 7 (a) に示す矢 E防向) に対して麵可能となっている。
ミラーホルダガイド 2 0 4及び 2 0 5力設けられている側と幽をなす側のミ ラ一ホルダステージプレート 2 0 3の には、雌ねじ部が設けられたスクリ ュ一 gl ^プレート 2 0 2が設けられている。 この雌ねじ部に雄ねじ部を有する ノプ付きスクリュー 2 0 1力 される。 ノプ付きスクリュ一 2 0 1の¾«に はボール 2 1 2が gl¾されている。 このボール 2 1 2がミラーホルダ部 2 0 6の 彻 と擁するように、 ノブ付きスクリュー 2 0 1がねじ込まれる。
一方、 ミラーホルダガイド 2 0 4及び 2 0 5力設けられている側と鎖をなす 側のミラ一ホルダステージプレート 2 0 3の ft»|5には、パネ 才 2 0 8が 設けられている。 このパネ g»W2 0 8にバネ 2 0 9の"" 醜されている 。 また、パ、ネ 2 0 9の がミラ一ホルダ部 2 0 6に設けられた^部 2 0 7 に揷入されている。パネ 2 0 9は、その弾¾¾がミラ一ホルダ部 2 0 6力 己ノ ブ付きスクリユー 2 0 1の に gl¾されたポール 2 1 2に押しつけられるよ うにィ乍用するように、 されている。 なお、 ミラ一ホノレタ! 52 0 6に設け られた^部 2 0 7は、 ノブ付きスクリュー 2 0 1と略同車 ώ±の位置に設けられ る。
このような滅において、 ノブ付スクリュー 2 0 1を させることにより、 リア側ミラー 1 1 1を、 ¾由が変化しないようにフ平^;させること力できる。 出射側ミラ一 2を職するミラ一ホルダ 2 1 1の灘も、 ミラーホルダー 2 1 0 と同様で る。
ここで、 このミラーホルダ 2 1 0、 2 1 1のノブ付スクリユー 2 0 1力増 1ΐ¾ レーザ 6 0の同じ偵陋に位置し、それらのメインテナンス側が同じ方向に位置す るようにするために、 ミラ一ホルダ 2 1 0とミラ一ホルダ 2 1 1の難は、図 2 7の xx軸 ¾iる紙面に垂直な面に対して蔵播になるように «rることが ましい。
図 2 7に示す例の齢、出カレ一ザ光 2 1 3は、 ミラ一ホルダ 2 1 0及びミラ —ホルダ 2 1 1を用いてリア側ミラ一 1 1 1、 出力側ミラ一 2を^/させること により、同じミラ一 1 1 1、 2をそれぞれ 3 すること力でき、 ミラ一の寿 命を 3衞申ばすことカ^!能となる。 この例では、 ミラーホルダ部 2 0 6力一方向 のみ移 Sr る例を示した力、 これに,されることなく、 2軸のステージ上にミ ラ一ホノレダ部 2 0 6を^するようにしてもよい。 また、 この例では、 リア側ミ ラ一 1 1 1、 出力側ミラー 2の 3¾由 !» に必要なミラ一の傾き の図示 は 8 &した力 ミラーホルダ 2 0 6に! ¾1するようにしてもよい。
次に、 レーザ 5 0力、らの s e e d光 2 3力¾λされるミラ一と s e e d 光 2 3が増幅されたレ一ザ¾ ^出力されるミラーとが兼用されている もう 1つの実施例について、図 2 8を用いて説明する。
図 2 8に示 レーザ 6 0は、図 2 6に示した增 figレーザ 6 0に換えて 、図 2 5に示す 2ステージレ一 " g置の増!^レ一ザ 6 0として用いられるもの である。図 2 6に示した増 βレーザ 6 0との の相 ¾ ^は、図 2 6の増幅 段レーザ 6 0に設置されている^ βのリア (ミラ一 (^^ミラ一) 1 1 1の 代わりに、 ^S iit^プリズム (ルーフプリズム) 1 0 3を用いて光を折り返す 子を翻した;^ ©例を示すものであり、 その他の 素は、 図 2 6に 示すものと同様である。
すなわち、図 2 8は、図 2 5の雄例において、 ^S i賴プリズム 1 0 3と 出力側ミラ一 2の 由 Dに対して s e e d光 2 3の 由 C力わずかに傾くように «して、増 βレーザ 6 0 OmfM2 2の ¾»ヽら s e e d光 2 3を Λ ίさ せた 増ΐ¾レーザ 6 0を示すものである。 ここで、図 2 8 (a) は、増幅 段レーザ 6 0の 上画、図 2 8 (b) は、增 ΦΙ^レーザ 6
画を示す。
したがって、 においても、 鎖プリズム 1 0 3と出力側ミラ一 2 の¾由1)に対して s e e d光 2 3の 由 Cをわずかに傾けて s e e d^¾S 域を すように' &λしているので、先に説明した通り、 さらに低コヒ一レンス ィ 可能となり、 ¾ ^良く増 レーザ 6 0において增 Φϊ¾される。
図 2 8 (a)の上画に示すように、 ¾^レ一ザ 5 0から出力される »域 ィ匕された s e e d光 2 3は 2個の 4 5¾1 ^プリズム 1 0 1及び 1 0 2により順 に励され(図 2 5参 )、増 Ψ驟レ一ザ 6 0の^ βを; ^Tる一方の^ ¾ 子である出力側(¾¾ ^ミラ—) 2に る。出射側ミラ一 2の AM面にお いて s e e d光 2 3はわずかに固されるものの (図に磁泉で示す。 )、大 は出細則ミラー 2を する。透過した s e e d光 2 3はお 領域 2 2の佴画か ら増 Φϊ¾レーザ 6 0に ¾Λされる。
この s e e d光 2 3は、その^ ί由 C力 曽»レーザ 6 0の 由 Dに対 してわずかに傾いた角度 αに された忧態で A tし、観観 2 2において増 幅さ プリズム 1 0 3の面 1 0 3 及び面 1 0 3 2でフレネルの全 m
Figure imgf000049_0001
によって^ s¾される。
ここで、 例は以下の点で、図 2 6の難例と作用力異なる。すなわち、 この^ δΐίϋ^プリズム 1 0 3は ΛΙίしたレーザ光を面 1 0 3 i及び面 1 0 3 2 で 2[ϋ^ΚΙίするので、 出力されるレーザ光は入射方向と 寸方向へ反転する。 この反転したレーザ^ び¾*«2 2を βすることにより ±曽幅される。 i曽 幅されたレーザ光の^ ϋは出射側ミラ一(¾¾^¾ミラ一) 2¾ ίι¾して、 レ一 ザ光 Κ 1として出力される。増幅されたレーザ光の残りの光は出射側ミラー 2に より され 2 2に戻さ; i曾幅される。 .
そして、再 ^lilMプリズム 1 0 3に Λ¾し、 "る。 この^ ¾さ れたレ一ザ光は再び反転して、 2 ¾®¾して増幅さ; 増幅され たレーザ光の^ 15は出射側ミラ一 (¾ ^励ミラ一) 2 ¾ ©して、 レーザ光 K 2として出力される。増幅されたレーザ光の残りは出射側ミラー 2により さ LT¾¾»2 2に戻さ li曾幅される。 このような を繰り返すことにより増
Ψΐ^レーザ 6 0の出力としてレーザ光 Κ 3が出力される。
ここで、出力側ミラ一 2への s e e d光 2 3の λ!^、 ^ ίϊΙ^プリズム 1 0 3及び出力側ミラ一 2への増巾就の λ¾¾及び^!^は αとなる。 このように して、 s e e d光 2 3は、図 2 8 (a)の上翻に示すように、出力側ミラー ( ミラー 2 ) と^ ¾直角プリズム 1 0 3との間をジグザグに多 fiS tT る。 このようにして、図 2 0の ¾fFJ a図を用い Tl½明したときと同様の ¾で ヽ空間的コヒーレンスの«を «できる。
図 2 8 明した難例においては、図 2 6 tf¾明した先の麵例と同等の効 果に加え、 さらに以下の効 ¾) 晷られる。 例では、 ^ i蘭プリズム 1
0 3によってレーザ光は反転し 斤り返される。そのため、 2である 増幅ゲインの »向(W^向) の増幅^布 一力 した:^におい ても、 tmM2 2の上部 n¾と H¾I^を共に «するので、 出力されるレ一 ザ光は»向に対し T¾iW扱び安定 ¾ ^改善される。
具 勺 jとしては、 レーザの^^り返し |¾6镇くなると (伊 jえば、 3 0 0 0 ~ 4 0 0 0 H z)では、 ¾ffi¾4、 5間の放霓により^ ¾による^ Ε¾Λ¾ 生し、 に増幅ゲイン分布及び屈折率の^!一力魁する。 こ れに対し、 ^^蘭プリズム 1 0 3によってレーザ光を反転して再び増幅させ ることにより、増§¾のレーザ光の均 生、 »ί生、安定 (生¾1 ^することか可 能となる。 また、 この によってさらなる低コヒーレンスィ ^可能となる。な お、 このような 果を得るには、 角プリズム 1 0 so i 0 と
1 0 3 2の纖(M根面の樹泉) は、 向に対して β直な方向に向ける必 要がある (図 2 8 ( ) 。
この 例において、 プリズム 1 0 3の λ¾面に 防 «コート を施してもよいし、付けなくてもよい。 ただし、 この^ プリズム 1 0 3 の Λ ί面は、增 及び s e e d光の 由 Cに対して ¾ ^を W るた めに、 出力側ミラ一 2の励面に対して傾ける必要がある。
i:の 2ステージレ一ザ、装置の «例は、 ^¾レーザ 5 0からの s e e ά光 2 3が増 ¾レ一ザ 6 0に ¾λされる際、増 レ一ザ 6 0の^!を る ミラ一の一方のミラ一 CA^側ミラ一 1 )力、ら s e e d光 2 3が ¾λさ;
のミラ一 (出力側ミラー 2 )力、ら s e e d光 2 3が増幅されたレーザ ¾δ出力さ れるものであった。 また、 ¾ ^レ一ザ 5 0からの s e e d光 2 3力ί¾λされる ミラーと s e e d光 2 3力増幅されたレ一ザ^出力されるミラーとが 用され ているものであった。 これらの 例は、何れの:^も、 s e e d光 2 3力《増幅 段レーザ 6 0の^ ¾を»^るミラーの一方のミラーに λ!ίして @«、直ぐ に放電領域 2 2を iBiするものであつた。
図 2 9、図 3 0を用いて、以下に説明する実施例では、増幅段レーザ 6 0の共 攝を «tるミラーの一方のミラ一 (ΛΛ側ミラー 1)から s e e d光 2 3が ¾λさ のミラ一 (出力側ミラー 2 )力、ら s e e d光 2 3が増幅されたレ 一ザ ¾¾出力される例の^^である。すなわち、 s e e d光 2 3が増 Ψΐ^レー ザ 6 0の ΛΛ側ミラ一 1に λ¾して 後、 ¾Μ« 2 2 して 、 出力側ミラー 2に至噠して H T後、その M¾¾&¾¾S«2 2 ¾®itする例で ある。
この難例は、 t M2 2からみれば、 レーザ 5 0からの s e e d光 2 3力 ¾Λされるミラーと s e e d光 2 3が増幅されたレ一¾《出力されるミ ラーと力兼用されている齢と同様となる。すなわち、 s e e d光 2 3は纏領 域 2 2の出力側から A*tし、増幅さ 出力される。
図 2 9に增¾レーザ 6 0の «例を;^。 ここで、図 2 9 (a) は、増 Φϊ¾ レーザ 6 0の 上翻、図 2 9 (b) は、増 Ψΐ¾レーザ 6 0の^ 側 翻を示す。
;^ ½例における 側ミラー 1の滅は、図 3 0 (a)の図 2 9 (a)の矢 印 E方向から見た図に示す通り、図 2 2、図 2 3、図 2 4に示す 側ミラ一 1 と同様の; «である。すなわち、 C a F2等の紫外; の s e e d光 2 3 λ¾観には励防止コ一ティング 9を施し、残りの繊には高励率(全 ί)のミラーコ一ティング 8を;^"。
一方、 出力側ミラ一 2の難はヽ 図 3 0 (b) の図 2 9 (a) の矢印 F方向か ら見た図に示す通りであり、 C a F2等の辦; ¾1 ^翻反の s e e d光 2 3 A ii!或には高反射率 (^ )のミラ一コ一ティング 8を施し、残りの領域に は 扮 のミラ一コ一ティング 1 0を»0
図 2 9において、 レーザ 5 0 (図 1 9若しくは図 2 1参照 Jから出力さ れた s e e d光 2 3は、 ΑΛ側ミラ一 1の^ «繊防止コ一ティング 9を施 した繊 から して、増 βレーザ 6 0©¾S«2 2ではない観 ¾ U出力側ミラ— 2の^ li部 GS励率 ( i)のミラ一コ一ティン グ 8を施した» ΚλΜして、驢繊 2 2ヘ^^される。
ここで、 図 2 9に示 曽 レーザ 6 0においては、 由 Dに対して s e e d光 2 3の 由 Cを角度 αだけわずカヽに傾くように^ ¾されている。 したがって、 «g¾こおいても、 ¾®¾¾Dに対して s e e d光 2 3の光 軸 Cをわずかに傾けて s e e d¾^¾S«を満たすように ίΐλしているので、 先に説明した通り、 さらに低コヒーレンスィ 可能となり、 $脾良く増 レー ザ 6 0において増巾^^される。
出力側ミラ一 2の 部に λ!ίして、 ¾«« 2 2へ^ された s e e d 光 2 3は、 mm 2 2 ¾1¾して増幅さ ΛΛ側ミラ一 1の^ 部 G¾反 射率 (^M のミラーコ一ティング 8を施した » に λ¾し、 る。 この 光は、再び 2 2 ¾Β して増幅さ 出力側ミラ一 2 i (き盼 のミラ一コーティング 1 0を施した■ に A tする。 出力側 ミラ一 2の 励部に Λ ίした増幅されたレーザ光の^ は、出力側ミラ一 2 して、 レーザ光 K 1として出力される。 また、残りの光は^ ¾され T¾¾ 2 2に戻される。
この ¾R«2 2に戻された ΜΙί光はヽ再び ¾Β«2 2を して増幅され る。 そして、 Λί則ミラ一 1の^ t部に Λ ίし、 する。 この ^光は再 <^¾*«2 2 ¾® して増幅される。 そして、増幅されたレ一ザ光は出力側ミ ラ一 2の 纷^ Wミラ一 2に Λ ίする。 出力側ミラー 2の 部に Λ ίし た増幅されたレーザ光の^^は、出力側ミラ一 2 して、 レーザ光 K 2とし て出力される。 また、残りの光は励され T¾SH¾2 2に戻される。 このよう な ¾を繰り返すことにより増 1 ¾レーザの出力として T 3が出力される。 ここで、 出力側ミラ一 2への s e e d光 2 3の Λ¾¾、 側ミラ一 1及び出 力側ミラ一 2への増 Φ就の λ ^及び は、増 レーザ 6 0の 光 軸 Dに対して角度 αとなる。
このようにして、 s e e d光 2 3は、図 2 9 (a)の上面図に示すように、 出 カ側ミラ一 2と 側ミラ一 1との間をジグザグに多 する。
この難例の利点は、 s e e d光 2 3おか率良く' ¾Λすること力できる点にあ る。図 3 0 (a) に、図 2 9 (a)の矢印 E方向から見た λ¾側ミラ一 1と ¾¾S x e e d光 2 3の位置 »を示す。 また、図 3 0 (b) にヽ図 2 9 (a ) の矢印 F方向から見た出力側ミラー 2と漏職び s e e d光 2 3の位置関 係を示す。
この^!例では、 s e e d光 2 3は λ¾側ミラ一:!の ¾¾5から増驗レ一ザ 6 0の S¾¾H^2 2からやや離れた位置から A t る。 ここで、 E方向(図 2 9 (a)参 から見たとき、 ¾¾衝或2 2はスカ佴 IIミラ一 1の全 部と重なり
、 -mm 2の βと ^»の¾と力 る配置となっている (図 3
0 (a) )。 また、 F方向(図 2 9 (a)参 )カヽら見たとき、 出力側ミラー 2 の^ とき との; ^線と ¾¾«2 2の とカ ! ^し、 ¾¾領 域 2 2は 励部と重なるように配置されている (図 3 0 (b) )
また、 ΛΛ側ミラ— 1の jl»と出力側ミラ一 2の ^部にコーティング
1 0をしない;^は、以下の 3つの利点がある。すなわち、
( 1 )両ミラ一 1、 2は湖 可能となる。
(2)両ミラ一; 2の製作も となる。
(3) 出力側ミラー 2の » Ιί部に 顾膜(.コ一ティング 1 0 )がない ために、 コーティングの劣ィ ない分耐久 する ( 励のミラーコー ティング 1 0がなくとも、 フレネル ίにより ¾¾^ ίミラ一となる。)。 なお、図 2 0の例や図 2 9の例のように、 側ミラ一; Iから s e e d光 2 3 を、 遍 Dに対して s e e d光 2 3の遍 Cが角度 αだけわずかに傾く ように ¾λする ¾^にも、高 (^Μ)のミラーコ一ティング 8を施した ΛΛ側ミラ一 1の りに、図 2
Figure imgf000053_0001
ズム ( ルーフプリズム) 1 0 3を用いるようにしてもよい。
ところで、 図 2 0、図 2 6、図 2 9の例のように、增巾顧レーザ 6 0の^^ を«する ®の λΛ側ミラー 1あるいはリァ側ミラ一 1 1 1と平面の出力側ミ ラ一 2の 由 Dに対して、 s e e d光 2 3の 由 Cがわずかに傾くように難し て、増巾酸レーザ 6 0の ¾¾領或 2 2の βから s e e d光 2 3を Λ ίさせる場 合に、例えば出力 1ミラー 2に対して、 ΛΛ側ミラ一 1あるいはリァ側ミラ一 1 1 1¾ 切に傾けることにより、低コヒーレンスの特性を ϋ したまま、 レーザ システムとしてより $か率的な 能であることを見出した。 この点を以下に 説明する。
まず、 s e e d光 2 3の' ¾Λ^ の自由度について観してみる。例えば、典 型的に、図 1 9の配置と類似する図 3 1の配置において、増 ¾レ一ザ 6 0の入 力側ミラ一 (Xは、 リァ個 jミラー) 1と出力側ミラー 2との ί灘を^!長とし てこれを とする。 また、増幅に効く^)的な ¾Μ«2 2の幅を、図 1 9 (a )の断面においては Wx mm、 (b)の断面においては Wy mmとする。
ここで、 s e e d光 2 3の λΛ側ミラー 1位置での位置と角度に着目し、戸リ:淀 の 酸レーザ 6 0の (ΛΛ側ミラ一 1と出力側ミラー 2 ) 中を往復 し 力にレーザ出力として取り出し可^ あるための雜を考える。例えば 3 2に増 βレーザ 6 0の ¾βと觸繊 2 2の¾¾¾"向と垂直な方向(X方 向)の献的な断翻に示すように、 s e e d光 2 3力く 側ミラ一 (リア側ミ ラ一) 1の高蹄率コートが施されている に Λ ίしてしまう齢は、 どんな 角度を持っていようとも 側ミラー (リア側ミラ一) 1で励されてしまう。 した力つて、 レーザ出力とし T¾¾)に取り出すことは^! となる。
次に、 側ミラ一 (リア側ミラ一) 1のエッジ部に碰した位置から A # る;^を考える。 このとき、 AMする角度が浅すぎる (出力側ミラ一 2に垂直に 近い角 と、図 3 3に示すように、 s e e d光 2 3は觸繊2 2に入ること 力できず'、 また、 «器を したときに 側ミラー (リァ彻ミラ一) 1の高 癒率ミラーコ一ティング繊に AWること力できず、系から逃げてしまう。 逆に、 Λ ^戯きっすぎる (出力側ミラー 2に斜めに Λ ί)齡は、図 3 4 に示すように、 s e e d光 2 3は出力個 Jミラー 2で された Ί ¾S«2 2 から«してしまい、 にレーザ出力となつて取り出すこと力《できな、、。 このような観 に立って考えると、 s e e d光 2 3か所定の »辦驟レーザ
6 0の 中を往復して、 出力レーザ光とし 力に出力されるための ΛΛ側 ミラ一 (リア側ミラー) 1での、 s e e d光 2 3の位置と角度とに必要とされる が算出される。
例えは "03 5に示すように、 ¾¾« 2 2中心 ¾1り¾¾¾¾こ沿う方向に ζ 軸、 向と垂直な方向に X軸を し、 ΛΛ側ミラー (リア側ミラ一) 1位 置に鼠 を定め、 X軸に関しては、図の "を +とし、 s e e d光 2 3及びミラ 一 1、 2の角度に関しては反晴十方向を +とし、 ミラ一の^!^ z車肪向に向く 齢には 0とする。 このときの s e e d光 2 3の λΛ側ミラ一(リァ側ミラー) 1位置での ¾λ位置と角度をそれぞれ Xin、 0 inとして、 *β長を: L、 ΛΛ側 ミラ一 (リア側ミラー) 1の傾き角度を^ 、 出力側ミラ一 2の傾き角度を 0と すると、 n往復(ΛΛ側ミラ一 (リア側ミラー) 1位 S)、若しくは、 n+ 0. 5往復(出力側ミラー 2位置) 目における s e e d光 2 3の位置 Xn、 Xn+0. 5 は、
Xn =Xin+ 2 n · L · 6> in+ 2 n (n - 1 ) · L · θ' · · · ( 5 ) Xn+0. 5 ==Xin+ ( 2 n + 1 ) - L - ^in+ 2 n 2 · L - θ'
• · · ( 6 ) と ¾t己でさる。
この結果より、 mm 2 2 せずに に出力側ミラ一 2からレーザ出 力とし 力に取り出すために必 な 側ミラ一 (リァ側ミラ一) 1位置にお ける s e e d光 2 3の ¾λ位置と角度との βが、着眼する往復 »に応じて算 出できる。
: β的な^半としてヽ ΛΛ側ミラー 1力 s e e d光 2 3に対して水平方向 (x 車肪向) に偏心して配置される例(図 3 1 ) において、 « ^長 L= l m、観 = 2. 5 mm、 λΛ側ミラー 1と出力側ミラ一 2は TO配置、 ΛΛ側ミラ —1のエッジを觸繊 2 2の ¾と ^(させた;^ (図 3 6 ) の 6餓を考え ると、図 3 7で示された多角 繊内の餅であれば、 »に取り出し可能と なる。 'ί¾λする s e e d光 2 3のサイズや広がり角等にもィ游する力 傾向とし ては、 この多角形繊の確 勖口することか望まい、。
図 3 7は、 側ミラー 1と出力側ミラ一 2カ 配置の ¾ ^であつたが、入 力側ミラ一 1を + 0. 0 4 m r a dだけ傾けた ¾^©、同じく有効に取り出し可 能な繊を求めると、図 3 8のようになる。図 3 8から明らかなように、 側 ミラ一 1をわずかに傾けることで、 1¾に取り出し可能な »0 勧口し (s e e d光 2 3の- ¾λの自由度が葛くなり)、 さらに、 TOE置の^と同様に低コヒ 一レンスィ 可能となり、 レーザシステムとしての出力も ί¾±する。
このときの 側ミラー 1の出力側ミラー 2に対して傾ける方向は、 側ミ ラー 1と出力側ミラ一 2との]?隱 Lに着眼したときに、一方のミラ一を傾けるこ とでミラ一曰 大きくなる供 ヽら、 ¾¾レ一ザ 5 0で発振された s e e d 光 2 3が A t るような方向に λΛ側ミラ一 1力 頃くこととなる。
また、增 レーザ 6 0の 2枚の平面ミラ一からなる 力TOでなくて一 方がわずかに傾いているので、増 Ψ鞭レーザ 6 0の するスぺクトル幅 力ブロードな自然 J出光に対してはゲインが小さくなつており、その結 プロ ―ドバンド脾が 2枚のミラ一を TOに配置する齢に比べて '»している。 そ のため、特願 2 0 0 3 - 1 3 0 4 4 7号に示されているように、所定のブロード バンド ϋ摔以下の^ ^を満たすためには 望の^ ¾レ一ザ 5 0のピーク 必要となるのであるが、上記のように、 » ^を 2枚の^ mなミラーで ることにより、 このレベルが格段に小さくなる。
また、 内での往復 in敷に着眼すると、 «器ミラ一力 なときと、適 切な傾きを持つたときとでの ^が広がること力、ら、 レーザ光のパノレス Ψϊ^申長 することになる。 レーザパルス幅は^ Ei )^置の^ ^を考えた齢、できる だけ長い方が望ましい。
この点を ると、図 3 9 (a) に示すように、 ミラーが適切なィ頃き を持ったとき、 λΛί則ミラー 1のエツジ部と 領域 2 2との W±、 s e e d 光 2 3は に対して斜めに; Wる。 ミラー力 な図 3 9 (b) の 齢に対して、適切に一方のミラーを傾けた図 3 9 (a)の齢は、増 Ψ廳レ一 ザ 6 oの^ β中をより多くの HIT維すること力何倉 'あり、そのためより高 いレーザ出力カ ら さらにパノレス幅も伸長する。
なお、 側ミラ一 1の高励率を^ 側の平面と出力側ミラー 2 (Dmm 率を^ 側の平面と力 であるときに対して、 レーザシステム出力が上回る入 力側ミラ一 1の傾き範囲は、 0. Omrad〜0. 16mradである。 もちろ ん、 » ^長や漏墓、 さらには、着眼する往復議変化すれば、編5の式( 5)、 (6)からも分かるように、 この範囲も変化する。例えば、 3往復に着眼 すれば、 0. Omrad〜0. 87mr a dの範囲であれば、 ミラーが TOであるときの出力を上回る。
何れにせよ、上記の範囲は の式に基づけば 単に導出可能であり、 その範囲に入るように « ^を «することで、 レ一ザ出力の i| 、パルス幅の 伸長、 s e e d光の ¾λの自由度の確保、!^^レ一ザのピーク ¾gの低下を図 ることカ^]!になる。
ここで、 を変えて、增 レ一ザ 60の «§を«する 2枚の平面ミラ 一を で する:^にヽ 側ミラ一 (リア』ミラー) 1と出力側ミラ一 2を s e e d光 23の 由 C (図 20参 )に対してどのように傾ければよいか を ^[しておく。
図 40に示すように、図 35の場合とは異なり、 s e e d光 23の進行方向に z軸、 向あるいはその ^向と垂直な方向に X軸を し、原 を Λ¾ 側ミラ一(リア側ミラー) 1で s e e d光 23が入射する位置に定め、 x軸に関 しては、図の を +とし、励 びミラー 1、 2の角度に関しては賴十方向 を +とし、 ミラ一 1、 2の ¾H^'z幸肪向に向く齢には 0とする。そして、入 力側ミラー (リア側ミラ一) 1の傾き角度を (9K、 出力側ミラ一 2の傾き角度を Θ, とする。 X車鐘ネ E に s e e d光 23力頃き角度 0で ¾λされる。
各ミラ一 1、 2で励された後の光の進 度は、
Figure imgf000057_0001
で表される。 ここで、サフィックスの "NF"、 "NR" はそれぞれ出力側ミラ ― 2、 ΛΛ側ミラー (リァ側ミラー) 1で Ν回目の Ef後の »を表す。
において、励点の座標に関しては、
XNR-2N2 Θ, L-2N (N-l) 0R L
(N+l) L-2N2 R L
と裁できる。 この;^ ©サフイツクスの "N F "、 "N R" はそれぞれ出力側 ミラー 2、 ΛΛ側ミラ一 (リァ側ミラー) 1で N回目の反射点を表す。 また、 L は増 レーザの »ϋ長を表す。
ここで、 X1R>0を満たさないと、 1往復したときに ΛΛ側ミラ一 (リア側ミ ラ一) 1で励されない。 これより、
ΘΡ > 0
を-満足する'i¾力《ある。
N碰したときに、 側ミラ一(リア側ミラ一) 1で ^ΙίΤるための餅は
となる。 したがって、
<Ν/ (Ν— 1)
•BL 5、ら、 したときに、 側ミラー (リア側ミラ一) 1で ^i るた めの維ま、
θ¥ >0
力、つ、
θκ <Ν/ (Ν-1) Χθ?
となる。
さて、 Ψσ^ (0F ) に増して^ ^幅 を増やすため には、 1往復したときの 側ミラ一 (リア側ミラ一) 1若しくは出力側ミラ一 2における位 ¾^が、 と共に «されることである。何れのミ ラーに着眼しても同様の結 辱られるので、 ここでは出力側ミラ一 2に着眼す る。
上言 は、 XN+2 F ― XN+1 F く XN+1 F ― XNF
となる。 これより、
Θ F <
力 られる。 これと上記出えられた^ を組み合わせることにより、 Nft¾まで 出力側ミラ一 2で癒さ かつ、位 » ^カ穩されるための餅は、 .
O<0Fく <N/ (N-1) X · · · (7) となる。
すなわち、図 40において、 側ミラ一(リア側ミラ一) 1、 出力側ミラ一 2共に瞎十方向に傾いており、 出力側ミラー 2の傾き角度が のとき、 側 ミラ一 (リア側ミラー) 1の傾き角度 0 R力 W Fよりも多少大き 、ことが必要で ある。 これは、 s e e d光 23は、 ミラー 1、 2間の足灘より長く相互に開い ている側から' ¾λすることと である。
雌例として、 N=5、 0F =0. 5mr adとすると、
0. 5mr a d<6R < 0. 625mr a d
となり、 ΛΛ側ミラ一 (リア側ミラー) 1と出力側ミラ一 2の間の開き角は、 0 〜0. 125mr a dの範囲になる。
Lhの漏では、位!^に関しての不^;に脑値を付けて考えなかつたが
、蘭値を付けて雌する方がより望ましい。その理由は、 mnm^^m 合には、; b5 x軸の: 向にずれる分に関してはいくらでも許容しているからで ある。
mrn る伏態では、
I ϊΙ+2 F XN+I F I \ I XN+I F ANF I
から、
θτ < θ^ < (2N+3) / (2N+2) ^F
カ かォレ θ >0の 牛と組み合わせることにより、 ^まで出力佴 ijミラ一 2で励さ かつ、位^^の徹寸値力種されるための餅は、
O<0F < θ く (2Ν+ 3) / (2Ν+ 2) 0F · · · (8) となる。 β例としてヽ N=5、 0F =0. 5mr adとすると、
0. 5mr a dく R < 0. 542mr a d
となり、 ΛΛ側ミラ一 (リア側ミラー) 1と出力側ミラ一 2の間の開き角は、 0 〜0. 042m r a dの範图になる。
何れにしても、 側ミラ一(リァ側ミラー) 1、出力側ミラー 2は共に s e e d光 23©¾^C (図 20参 ) に対して同じ方向に傾いて配置し、 側ミ ラー(リァ側ミラ一) 1の傾き角度 Θ Rが出力側ミラ一 2の傾き角度 ^ Fよりも 多少大きく傾けら s e e d光 23をミラー 1、 2間の ]2»より長く相互に 開 L ^Tlヽる側か ¾Aすること力 要であることカ份かる。 そして、両ミラー 1 、 2間の開き角は、 0. 0 lmr ad~0. 2m r a dの範囲にあること力 ま しい。なお、 出力側ミラー 2個 ヽら s e e d光 23を ¾λするときは、 0Rと 0
F は入れ換わる。
図 31は、 Lhのように、 側ミラー 1、出力側ミラ一 2カ哄に s e e d光 23の 由 Cに対して同じ方向に傾いて配置し、 側ミラ一 1の傾き角度を出 力側ミラー 2の傾き角度より多少大きく傾け、 s e e d光 23をミラ一 1、 2間 の g«) り長く相互に開いている側から' ¾λする例の図 16と同様の図である 。 なお、 ここでは説明のため、 s e e d光 23力增 (?酸レーザ 60内を 1. 5往 復しかしていない力 実際は往復 Hittまより多く離される。 また、同じく説明 のため、光を 1本の線として示してあるが、実際は有限の幅と有限の広がりを持 つたビームである。 さらに、以下の 側ミラ一(リア側ミラ一 111) 1、 出 力側ミラ一 2 頃ける例に財る図においては、説明の者哈上、 ミラー 由の 傾けの を^!して図示してある。
この例は、図 19と同様に、増 ϋ¾レーザ 60の 側ミラー; Iを 1枚の高反 射率 (^ Μ で孔のない平面ミラーで る例であり、 ΛΛ側ミラー 1にお いては、麵的には、增 レーザ 60のチャンバ一 3に近い側の全面に高励 率コートが施されている。 また、その麵は 2® ^での干渉を防ぐために、麵 的には、全面に無^ ί率コート 騰防止コーティング:)力なされる力 \又は/ 及び、厳なゥエッジ角を ように難されている。 また、 出力側ミラー 2は 、難的には、增酸レーザ 6 0のチャンバ一 3に近い側の全面に、当該レ一ザ システムにおいての ¾ϋな ΗΙί率をとるような部^ Ιίミラ一コーティング(ft 型的には、励率 1 0 %~ 5 0 %)力 ¾|されている。 また、 その ¾®は 2®^で の干渉を防ぐために、鐘的には、全面に無顾率コート 蘭防止コーティン T)がなされる力 \又は び、避なゥヱッジ角を ように誠されている そして、 ΛΛ側ミラー 1は、 レーザ 5 0力、らの s e e d光 2 3に対して 水平方向 CJ:面図(a)の面内) に偏,!、し、かつ、 その高 率を 側の率面 を出力側ミラー 2の 率を 側の平面とは TOとせず、 ここでは、上面 図(a) に着眼したときに: @ΙΕな傾きを^ ように配置されて、 側ミラ一 1 のエッジが増!!酸レーザ 6 0の、 ¾β§ 4、 5によって形成される ¾¾繊 2 2内又は腦繊 2 2近傍に位置するように配置されている。 また、その傾きの 方向は、 ΛΛ側ミラー 1の高励率 ¾# 側の ®と出力側ミラー 2の 励 率を^ 側の平面に着眼したとき、 s e e d光 2 3力傳入される 側ミラ一 1 のェッジ部にお、て、 2枚のミラ一間の 側のミラ一間の隱ょりも長 くなる方向に傾けられている。そして、上記したように、式(7 )又は(8 ) を こすように、 s e e d光 2 3の遍 Cに対して 側ミラ一 1の傾き角度を出 力側ミラー 2の傾き角度より同じ側に多少大きなるように傾けられて L、る。 この配置においては、増 Ψ藏レ一ザ 6 0から出力されるレーザ光プロファイル に 性じる (ビーム中央部に ¾gの弱いところができる) ことを防止するこ と力できる。
なお、 ここで βな傾き/ Sとは、具体的な数値は ftf3した通りであり、具体的 な^ ¾こおけるガス圧、 Ε(¾Ρ¾Ϊ、 s e e d光 2 3のエネルギといった他の要因 を gl¾して考えた^ レーザシステム出力が、図 4 1に示すように、 側ミ ラ一 1の高 S¾率を ^側の ¥®と出力側ミラ一 2の» 率を^ 3側の平面 とカ^であるとき (図 2 0 )のレーザシステム iil^Sを下回らない範囲 G内に
¾5ζΛίΞ ^れる
図 4 2に、増廠レ一ザ 6 0の を 2枚の^ TOなミラーで « る:^ に、図 2 5の齢と同様に、出力側ミラー 2から レーザ 5 0からの s e e d光 2 3を A させる^^ ¾¾例を示す。 図 4 2 (a) はその の上画、 (b) は側面図、 (c) は増幅段レーザ 6 0の出力側ミラー 2をそのチャンバ一 3側から見た図である。 この例では、 s e e d光 2 3が出力側ミラ一 2のエッジ に接するようにその外側から導入する。 この齢は、 出力側ミラー 2から し ているので、それと^ [側のミラ一をリァ側ミラ一 1 1 1と る。 リァ側ミ ラー 1 1 1においては、麵的には、增 レーザ 6 0のチャンバ一 3に近い側 の全面に高励率コートが施されている。 また、その ¾Eは 2®¾での干渉を防 ぐために、麵的には、全面に無繊率コ一ト 繊防止コ一ティング〕力なさ れるカ \又は/ ¾び、避なゥエッジ角を ように猶されている。 また、 出 力側ミラ一 2は、: β的には、増! ¾レーザ 6 0のチヤンバ一 3に近い側の全面 に、当該レーザシステムにおいての ¾@な励率をとるような ¾¾»ίミラ一コ —ティング麵的には、励率 1 0 %〜5 0 %)力施されている。 また、その ¾®は 2耐曰¾での干渉を防ぐために、颠的には、全面に 率コート 繊 防止コーティンめ力なされる力 \又は ¾び、纖なゥエッジ角 ¾# ように «されている。
この場合に、出力 fflミラー 2は、 ¾gレーザ 5 0からの s e e d光 2 3に対 して水平方向 OL画 (a) の面内) に偏心し、かつ、その ¾ ^励率を^ o側 の ¥®をリァ側ミラ一 i 1 1の高励率を^側の平面とは TOとせず、 ここで は、上翻 (a) に着眼したときに舰な傾きを ように配置されて、出力側 ミラ一 2のエツジが增 ¾レーザ 6 0の、 ¾¾¾ 4、 5によつて形成される放 電繊 2 2内又は滅繊 2 2近傍に位置するように配置されている。 また、 そ の傾きの方向は、 出力側ミラー 2の部分励率を^ 側の平面とリァ側ミラ一 1 1 1の高励率を 側の平面に着眼したとき、 s e e d光 2 3力導入される出 力側ミラ一 2のエツジ部において、 2枚のミラー間の »6 ^寸 ®のミラ一間の 足隱よりも長くなる方向に傾けられている。 そして、 この齢は、 s e e d光 2 3 CDMA Cに対して tto f側ミラ一 2の傾き角度がリ 7HIミラー 1 1 1の傾き角度 より同じ側に多少大きなるように傾けられている (図 4 0の^"とは^ t) 。 この も、 ¾Eな 4頃き 3とはヽ具体的な数値は した通りであり、図 4 1 に示すように、 リァ側ミラー 1 1 1の高励率を 側の と出力側ミラ一 2 の » 率を^ 側の ®とカ^であるとき (図 2 0 ) のレーザシステム出 力 Sを下回らない範囲 G内に される。 そして、その傾きの方向は、 出力側ミ ラー 2の 率を 側の平面とリァ側ミラ一 1 1 1の高 率を の 平面に着眼したとき、 s e e d光 2 3力導入される出力側ミラ一 2のエツジ部に おいて、 2枚のミラー曰の] 寸側のミラー間の]?瞧ょりも長くなる方向に 傾けられている。
この配置においては、 s e e d光 2 3力 酸レ一ザ 6 0に ¾Λされるときに 、初めに高 率を ί# リァ』ミラ一 1 1 1を経由するため、 s e e d光 2 3力 より小さくてす¾¾点がある。ただし、図 4 2 (c) に示されるように、 s e e d光 2 3を λΛ^るために出力側ミラ一 2を偏心させているため、 ビームサイズ カ侈少小さくなつてしまうという がある。 なお、 図 4 2では、説明のため s e e d光 2 3力増 1¾¾レーザ 6 0内を 2 しかしていないが、実際は ¾ はより多く される。 また、同じく説明のため、光を 1本の線として示してあ るが、実際は有限の幅と有限の広がりを持ったビームである。
図 3 1の例では、 ΛΛ側ミラー 1を高励率 (^ t)で孔のない率面ミラ一 1枚で «したが、図 4 3のチャンバ一 3側から見た図(a ) と断面図 (b) に 示すように、 C a F2等の辦; の出力麵の s e e ά^άλΜίΜ には Μ ί防止コーティング 9を施し、残りの繊には高励率 (^ Μ)のミラ —コ一ティング 8を施して λΜι】ミラ一 1を!^するようにしてもよい。すなわ ち、図 3 1に用いられる 側ミラー 1は、 ^β ®ミラ一 ため、 ミラ一 βまでのコーティングは醒である。 そして、 C a F2等の蔬 βを精艘 く ,な面に力 o することは^ではない。 製 «に ¾に欠け力 じて しまう。 そして、 «ま«5欠けなく高励率 (^Μ) コ一ティング 8がな されないと、励率の低い ¾5がロスの原因となり、 ^が落ちる。図 4 3 に示したような 側ミラー 1を用いれば、高 ¾率 (^ i) コ一ティング 8 の になり、 s e e d光 2 3と增 ¾レーザ 6 0内での増幅レーザ 光との^部まで高 率コーティング 8を施すこと力 ¾J倉 となる。 また、 防止コ一ティング 9を施す代わりに何らコーティングなしとしてもよい。 この入 力側ミラ一 1を用いときの図 3 1に対応する;!^を同様の図である図 4 4に示す また、図 4 2の例では、 出力側ミラー 2 ¾ ^励率を^ で孔のない平面ミ ラー 1枚で «したが、同様の理由で、図 4 5のチャンバ一 3側から見た図(a ) と断翻 (b) に示すように、 C a F 2等の のチャンバ一 3側の面の s e e ά¾λ!ί繊には顾防止コーティング 9を施し、残りの繊 には^ S¾ミラ一コ一ティング 1 0を施して出力側ミラ一 2を^ ¾するように してもよい。 この出力側ミラ一 2を用いときの図 4 2に対応する ¾を同様の図 である図 4 6に示す。
なお、 ΰθ:の難例において、 ΛΛ側ミラ一 1、 リア側ミラ一 1 1 1、 出力側 ミラ一 2に関して、 »ttのものとしていたが、 これに跪されず、趣旨 しない限りは、任意の形状であってもよい。
さらに、增 1 ©レーザ 6 0の «Hを 2枚の ^なミラーで «する場 に 、図 2 1の場合と同様にヽスカ側ミラ一 1を s e e d光 2 3に対して垂痛方向に 偏心して配置することもできる。 s e e d光 2 3カ缚入される ΛΛ側ミラ一 1の エツジ部において、 2枚のミラー間の g»< ^寸側のミラ一間の よりも長く 離されている限りは、 ミラ一 1、 2を傾ける麵は任意の断面であってよい。 図 4 7に、增 «レーザ 6 0の を 2枚の^ mなミラーで る^ D 図 2 1と同様の図を示す力 その御細 (b) に着眼したときに、 s e e d光 2 3の 由 Cに対して、 側ミラ一 1と出力側ミラ一 2を傾ける ^を示す。 こ の:^、 s e e d光 2 3を ί¾λする画でケラレカ继してしまうので、 &J 明したきた上画に着眼したときに傾ける例に比べると、多少レーザシステムの 雜誓する。
もちろん、 この齢にも、 ミラー 1、 2の傾き角度は、 ΛΛ側ミラー 1の高反 射率を ί# ϋの平面と出力側ミラー 2の 励率を ί 側の βとカ であ るとき (図 2 0 ) のレーザシステム出力 Sを下回らない範囲 G内に離される。 また、 ミラー 1、 2のエツジでなく、 コーティングにより 繊を確保するよ うにしてもよい (図 4 3〜図 4 6参
さて、 の本発明の全ての露光用 2ステージレーザ装置において、 ¾¾レ —ザ 5 0から放出される s e e d光 2 3は、增 βレーザ 6 0 ©¾β¾«Τ る 側ミラー 1側あるいは出力側ミラ一 2側からその 入されていた が、增¾レーザ 6 0の^ g»ミラー 1、 2間の何れの位置からでも s e e d 光 2 3を增 レーザ 6 0のレーザ発讓妨向に導入すること力できる。その ような齢は、 出力側ミラー 2に対向するミラーは 側ミラ―と言えな L、ので 、 リア佴 IJミラー 1 1 1と呼ぶことにする。
以下に、 リア側ミラー 1 1 1とチャンバ一 3の間(¾e®W)から導入す る齢と、出力側ミラー 2とチヤンバ一 3の間から導入する:^と、チヤンバ一 3内に雄 s e e d光 2 3を導く^^とに分けて難例を説明する。なお、以下 では、增 Φ藏レーザ 6 0の難に絞って難例を説明する。 そして、增 レ一 ザ 6 0の を示す図は、特別の^^を除いて、上部から見た図(±翻)を示 す。各図に されていない力ソードとアノードの ®C¾¾g 4、 5か«に垂直 方向に配置されており、 レーザ は紙面に対し垂直に生じているものである。 また、 これらの 例では、 ^向(力ソード一ァノート T曰 より ¾¾¾ ^に 対して垂直な方向において s e e d光 2 3の導入の自由戯 いので、 この ¾B 方向に対して な方向において s e e d光 2 3を導入する鎌例を示す。 しか し、 s e e d光 2 3を導入する方向はこの垂直な方向に限ったものではないので 、予めことわっておく。
図 4 8は、増 レーザ 6 0のレーザ出射 と^側から s e e d光 2 3を注 入する 1難例を示す _h翻である。 ¾ ^レーザ 5 0から放出される s e e d 光 2 3は の^ ^ミラー 1 2 1を経て増 レーザ 6 0内に '¾λされる 図 4 8では 2枚目の^ ¾ミラー 1 2 1を経由し、 レーザ i iと^ ί側のゥ ィンドー辦才 1 7 ¾1 して増巾1¾レーザ 6 0のチヤンバー 3内 される。 ¾λされた s e e d光 2 3は ¾«¾ 4、 5間の Φ ^ ) 2 2の側 面(紙面の下側)又は ¾¾«2 2 ¾»して出力側ミラー 2側のウインド一部 材 1 7 ¾ ^して出力側ミラ一 2に至耐る。 出力側ミラー 2は、 "^的に片側 の面に ミラ一コーティング 1 0を、 そしてその反対側の面に 防止コ —ティング 9力 ¾|してある。出力側ミラ一 2の ミラーコーティング 1 0 がチヤンバ一 3側又はレーザ出加向に向いているかは特に跪されないが、図 4 8ではチャンバ一 3側に施されている。 なお、図 4 8にの《¾κ出力側ミラー 2 の部分 ίミラーコーティング 1 0と 防止コ一ティング 9を してある力 、以下の 例でも同様である。
また、 出力側ミラ一 2は、 ミラ一コ一ティング 1 0と 防止コーテ イング 9が されていない鮮纖で誠してもよい。例えば、 レーザ光の、藤 力 1 9 3 nmの龄、 の表 ΒΚ ίは 4 %ggであり、 ®¾表面の の ίを用いると、約 8 %の Η¾率を 9 3 nm用出力ミラ一をコーティ ングなしで^ ¾することか である。
この出力側ミラ一 2の»励ミラーコ一ティング 1 0で励した s e e d光 2 3は、 レ一ザ^ β«に耀してあるリア側ミラ一 (^ ίミラ一) 1 1 1 に向かって される。 そして、 s e e d光 2 3は^^!を るこれら出力 側ミラ一 2とリア側ミラー 1 1 1の間で多 fiK^tし、 的には ¾¾繊 2 2が s e e d光 2 Sによって満たされる。
s e e d光 2 3が腿観 2 2を満たす過程で、又は、満たした後に增 レ —ザ 6 0の ¾1繊2 2に ¾¾¾ じると、 レーザ 5 0からの s e e d光 2 3の線幅を引き継いだ 出力鶴域化レーザ ¾ ^増 «レーザ 6 0より発振す る。
図 4 9は、 プリユースタ角に識されていないレーザ出射側と^側のウイン ドー辦才 1 7での表面 ίを用いて、増 ΦΙ¾レーザ 6 0内に s e e d光 2 3を注 入する難例を示す上翻である。鶴域ィ レーザ 5 0からの s e e d光 2 3は の^ «ミラ一 1 2 1 由して リア側のウインド一部 材 1 7に照射される。照射された s e e d光 2 3はこのウインドー部 1 7の表 面 β¾でリァ仰』ミラー 1 1 1 ^½ヽれる。 s e e d光 2 3はリア |ミラ一 1 1 1 で励され出力側ミラ一 2 ,、れる。 そして、 «器を^ Tる出力側ミラー 2とリア彻 jミラー 1 1 1の間で多 fiSI†する。
ウィンドー雜 1 7には、 M^C a F2力用いられている。 そして、多くの場 合、 s e e d光 2 3は偏光は P偏光である。 C a F2の に ¾ る^ f生 は図 5 0に示す通りである。 s e e d光 2 3のウインドー 才 1 7への 度 はウィンド一雜 1 7の 俱斜角度(± 5°以内) と畴しいこと力 ましい o そのため、 ウィンドー霸 1 7の 度がプリユース夕角でない齢に、 こ の例の は儀である。
図 5 1 (a) は、 レーザ出射側と 寸側のウィンド一 » 1 7の^^に高励 率 ^Κ Φ コ一ティング 8を施して、增 ΐΐ^レーザ 6 0内に s e e d光 2 3を ¾λする 例を示す上 βである。 ウィンド一部衬 1 7がブリュース夕角等で チャンバ一 3に されている;^、図 5 0に示す通り、 な s e e d光 2 3 の できない。 この には、図 5 1 (b) に示すように、 レーザ出射 側と 寸側のウィンド一 » 1 7の の s e e d光 2 3を る嫩に高反 射率 (^Μ) コ一ティング 8を施してある。その他の領域 Jには反射防 itコ一 ティングを齡カ\又は、 コ一ティングが施されていない。又は、増離レーザ く還する «Ηにのみ励防止コーティングを施す力 \又は、 コ一ティング 力施されていない。 そして、その他の ¾¾¾ s e e d光 2 3の ί¾Λに合わせ高反 射率 (^Μ) コーティング 8を施す。
この例では、 s e e d光 2 3はウインド一謝 1 7の高励率 (^M) コ一 ティング 8の 纷で M¾されへ リア側ミラー 1 1 1に導かれる。そして、 s e e d光 2 3はリア側ミラ一 1 1 1で励され出力側ミラー 2 ^6、れる。 そして、 を «する出力側ミラ一 2とリア側ミラ一 1 1 1の間で多 ¾¾fする。 図 5 2 (a) は、増酸レーザ 6 0の ¾ §内にビームエキスパンダープリズ ム系(ビーム 6 1を ¾1した^)、 «II®»から增¾レーザ 6
0内に s e e d光 2 3を する 例を示す上面図である。 この例では、増幅 段レーザ 6 0のリア側ミラ一 1 1 1に Wるレーザ光と出力側ミラー 2 Μ するレーザ光のビームを ife^Tるために、 それぞれウインドー謝 1 7とリァ側 ミラ一 1 1 1の間、及び、別のウインドー雜 1 7と出力側ミラー 2の間にビ一 ムエキスパンダープリズム系 6 1、 6 1力 ¾5置されており、それぞれのビームェ キス/、°ンダ一プリズム系 6 1はこの例では 2個の 3¾プリズム 6 2、 6 3力、ら構 成されており、 3¾プリズム 6 2の 1面に銷に Λ ίしたビームは別の面に赚 駄きな Λ ί¾で内部から して 向にビーム されて射出し、 そのビーム径カ されたビーム t ljの H¾プリズム 6 3の;!面に雄に λ!ίし 、另の面に ]¾ きな で内部から λ*ίして :¾¾·向にさらにビ一ム径 カ¾£^されて射出するものである。
この例において、 s e e d光 2 3を lfegUの^ ίミラ一 1 2 1にてビーム エキスパンダープリズム系 6 1へ照 JtTる。 s e e d光 2 3力廳されるプリズ ム 6 2は、図 5 2 (b) に示すように、 内で ¾1するレ一 する 面 6 4の廳繊 Kに赚防止コ一ティングを施す力 \又は、 コーティングが施 されていない。 s e e d光 2 3はその に A†tる。 このプリズム 6 2 の面 6 4の雇繊 K外には高励率 (^ M) コ一ティング 8力施してある。 図 5 2 (b)の難例では、 プリズム 6 2の簡側に高励率 (^Μ) コ―テ イング 8か施してあるが、 この限りではない。 このプリズム 6 2の高 率(全 i) コ一ティング 8で励した s e e d光 2 3は増1¾レ一ザ 6 0内 ¾®§し て出力側ミラー 2 、れる。 そして、 *βを る出力側ミラー 2とリア lミラ一 1 1 1の間で多 MS i る。
なお、図 5 2 (a)の難例では、チャンバ一 3に近い方のプリズム 6 2から s e e d光 2 3がチャンバ一 3内^、れている力 この限りではない。 ビーム エキスパンダープリズム系 6 1力 2個 J¾±プリズムからなる:^は、 どのプリズ ムのどの面を删して s e e d光 2 3を増 レ一ザ 6 0内に導いてもよい。 次に、增¾レーザ 6 0の出力側ミラー 2とチヤンバー 3の間から s e e d光 2 3を ¾λする 例を説明する。
図 5 3は、図 4 8に対応する «例の上 βである。 この例では、増 βレー ザ 6 0の出力側ミラ一 2とレーザチヤンバ一 3の間からから s e e d光 2 3をレ —ザチヤンバー 3内 する難例である。 s e e d光 2 3は の:!枚 J¾±の^ ミラー 1 2 1雄て增 βレーザ 6 0内に' ¾λされる。図 5 3では 、 出力側ミラ一 2とレーザチヤンバー 3の間の 2枚目の^ Wミラ一 1 2 1雄 由し、 ウィンド一 ¾¾才1 7を透過して增 レーザ 6 0のチャンバ一 3内^ される。 '¾λされた s e e d光 2 3 mMM Φ ^) 2 2の仴 Ι滅(紙面の 下側)又は觸 «2 2 ¾i ^してリア側ミラー 1 1 1側のウィンド一謝 1 7 ¾S過して、
Figure imgf000069_0001
0の^ βのチヤンバ一 3を挟んで出力側ミラーの Η¾側に! ¾Sされた^ Κ¾ミラーのリァ側ミラ一 1 1 1に至 1 する。そして、そ の s e e d光 2 3はまた出力側ミラ一 2へ向けて さ tk さらに、その s e e d光 2 3は出力側ミラ一 2の 励ミラーコーティング 1 0 (図 4 8 )で励 され、 的には出力 ί則ミラ一 2とリァ側ミラ一 1 1 1の間で s e e d光 2 3の 多 される。 そして、 には ¾^領或 2 2力 s e e d光 2 3によ つて満たされる。 出力側ミラ一 2は、 勺に片側の面に敏励ミラ一コ一テ ィング 1 0を、そしてその ^寸側の面に 防止コーティング 9力施してある。 出力側ミラ一 2の »顾ミラ一コ一ティング 1 0力《チャンバ一 3側又はレーザ 出; "向に向いているかは特に されない (図 4 8の説明参 )
s e e d光 2 3力 ¾(S^2 2を満たす過程でヽ又は、満たした後に増 ΦΙ^レ —ザ 6
Figure imgf000069_0002
2に方 ¾®6性じると、 レーザ 5 0力ヽらの s e e d光 2 3の線幅を引き継いだ萵出力 域化レ一ザ¾ ^増 ¾レーザ 6 0より藤す る。
図 5 4は、図 4 9に対応する難例の上面図である。 この例では、 ^¾レ一 ザ 5 0からの s e e d光 2 3は lfe&Lhの ミラー 1 2 1での励を経由し て出力側ミラー 2側のウインドー謝 1 7に廳される。廳された s e e d光 2 3はこのウィンドー辦才 1 7の表面励で出力側ミラ一 2 導かれる。 s e e d光 2 3は出力側ミラ一 2 扮 Ιίミラ一コーティング 1 0 (図 4 8 )で励さ ォレ リア^ミラ一 1 1 1 ,、れる。そして、 «11を«する出力側ミラ一 2 とリァ側ミラー 1 1 1の間で多 る。
この齢も、 ウィンド一辦才 1 7には、 ffi C a F2力用いられている。そし て、多くの^、 s e e d光 2 3は は P である。 C a F2の P に対 する^ f生は図 5 0に^ "通りである。 s e e d光 2 3のウィンド一辦才 1 7 への AI^度はウィンド一 才 i Ϊの鍵俱斜角度(± 5°以内) と嶋しいこ とカ璧ましい。そのため、 ウィンド一誠才 1 7の^^^^プリユースタ角でな い;^に、 この例の'; ¾λ¾¾は である。
図 5 5は、図 5 1に対応する¾例の上 である。 この ¾例は、 レーザ出 射側のウィンド一 l 7の に高^ Ιί率 (^Μ コ—ティング 8を施して 、増 βレーザ 6 0内に s e e d光 2 Sを' ¾Λする ¾!S例であり、 ウインド一部 材 1 7がブリュース夕角等でチャンバ一 3に ¾1されている^"、図 5 O ^ 通り、 な s e e d光 2 3の^! ^湖待できない。 この^^には、図 5 5 (b ) に示すように、 レーザ出射側のウィンド一部讨 1 7の^ g|5の s e e d光 2 3を ^»る«に高反射率(^S ) コ一ティング 8を施してある。その他の « Jには励防止コ一ティングを »カ\又は、 コ一ティングが施されていない。 又は、增 レ一ザ:^ ¾!¾する敏 Hにのみ励防止コ一ティングを ¾ 力 \ 又は、 コ一ティングが施されていない。そして、その他の »に s e e d光 2 3 の ¾λに合わせ高 率 コ一ティング 8を施す。
この例では、 s e e d光 2 3はウィンド一 7の高 KSi率 (^ ) コ— ティング 8の船で励さ† 出力側ミラ一 2に 6、れる。そして、 s e e d光 2 3は出力側ミラー 2で繊されリア側ミラー 1 1 1 ^6、れる。 そして、 器を «する出力側ミラー 2とリア側ミラ一 1 1 1の間で多 MK tする。
図 5 6は、 図 5 2に対応する雄例の上翻である。 ただし、 この難例では 、増^ ¾レーザ 6 0の出力側ミラ一 2に Altするレ一ザ光のビームを拡大するた めにだけウインドー l 7と出力側ミラ一 2の間にビームエキスパンダ一プリ ズム系 6 1力 ¾置されており、 リア側ミラ一 1 1 1側には配置されていない。 こ のビームエキスパンダープリズム系 6 1はこの例では 2個の三角プリズム 6 2、 6 3から難されており、 ¾プリズム 6 2の 1面に飽に λ!ίしたビームは別 の面に きな で内部から λ!ίして 1¾¾ ^向にビーム され て射出し、そのビーム擦 ¾Λされたビーム tt^ijの プリズム 6 3の 1面に直 角に λ¾し、別の面に きな Λ ^で内部から λ!ίして "向にさら にビーム ¾έΛされて射出するものである。 レーザ 5 0からの s e e d光 2 3力照射されるプリズム 6 2は、図 5 2 (b)のような纖をしている。 このプリズム 6 2の高励率 (^ ) コ―テ ィング 8で励した s e e d光 2 3は増酸レーザ 6 0内 ¾® してリア側ミラ — 1 1 1 ^¾、れる。そして、 を る出力側ミラ一 2とリア側ミラ一 1 1 1の間で多 る。
なお、図 5 6の ^例では、チャンバ一 3に近い方のプリズム 6 2力、ら s e e d光 2 3力チャンバ一 3内^ Eかれている力 この限りではない。 ビームエキス パンダープリズム系 6 1力 2個 J:プリズムからなる は、 どのプリズムのど の面を麵して s e e d光 2 3を増 ¾レ一ザ 6 0内に導いてもよい。
次に、增廠レ一ザ 6 0のレーザチャンバ一 3内に雄 s e e d光 2 3を導く 難例を翻する。
図 5 7は、增廠レ一ザ 6 0のレーザチャンバ一 3の仰湎に s e e d光 2 3を ¾λするための s e e d3¾aXウインド一 6 5を取り付け、 s e e d光 2 3を放 電御或 2 2 するようにした Λ例の上 である。 s e e d«Aゥィン ド一 6 5の βには、 防止コーティングを施してもよい力、必ずしも必要な ものではない。 s e e d光 2 3は l
Figure imgf000071_0001
ミラー 1 2 1より i曽 レ一 ザ 6 0内に ίίλされる。図 5 7では、チャンバ一 3内の 2枚目の^ ¾fミラ一 1
2 1 由して増 レーザ 6のチヤンバ一 3内の 霜領域 2 2 ^ίϊΛされる。 ¾λされた s e e d光 2 3は 観 2 2の彻雁(紙面の下側)又は ¾S« 2
2 ¾Mして、 リア側ミラ一 1 1 1側のウインド一 してリア側ミ ラ一 1 1 1に至 »る。 このリア側ミラー 1 1 1で励した s e e d光 2 3はレ —ザ に ¾1してある出力側ミラー 2に向かう。 そして、 s e e d光 2
3は^ ¾を "るこれら出力側ミラ一 2の ミラ一コ一ティング 1 0
(図 4 8 ) とリア側ミラー 1 1 1の間で多 mS iし、纖的には觸繊 2 2が s e e d光 2 3によって満たされる。
s e e d光 2 3か観繊 2 2を満たす過程で、又は、満たした後に增¾レ —ザ 6 0の ¾^ |¾ 2 2に じると、 ^¾レーザ 5 0力、らの s e e d光
2 3の線幅を引き継いだ葛出力 域化レーザ 増 レーザ 6 0より難す る o
なお、図 5 7の例では、 リア側ミラ一 1 1 1に向かって s e e d光 2 3力 ¾λ されているが、 この限りではない。 出力側ミラ一 2へ向かって ¾λするようにし てもよい。
図 5 8は、チャンバ一 3内に配置する s e e d光 2 3 ¾¾ "る謝として 、 ミラー 1 2 1の代わりに^ ^プリズム 1 2 2を用いた例であり、それ J¾Hは図 5 7の^"と同様であるので、 ^^プリズム 1 2 2についてのみ説明 する。 ^SIiプリズム 1 2はコーティングが施されていない C a F2製のプリ ズムである。 この ^¾プリズム 1 2 2を用いると、 ^^ミラー 1 2 1を用い た龄に生じる高 H¾率 (^Μϋ ミラ一コ一ティングのレーザガス又はレーザ 装置内 による劣ィ 5な 子としての 何能となる 図 5 9は、入力ミラー 1に 纷 膜 1 0をコーティングすることにより、入 カミラ一 1の から ΛΛミラ一 ¾1 ^させて、 s e e d光 2 3を ¾λする難 例を示す上翻である。 これを以下、 ¾¾λ¾¾という。 ¾=f域ィ レ一 ザ 5 0からの s e e d光 2 3は 1¾¾±の^ Κ ίミラー 1 2 1を経由して増 レーザ 6 0の^ ¾)リァ側のミラ一である ミラー 1の ¾®に増酸の
»,由と させて導人、 される。 この ミラ一 1には、 rn
1 0か施されており、 s e e d光 2 3の は、増 内部に ¾λされ 、残りの s e e d光 2 3は励される。そして、 器を«する出力彻 jミラ一
2と 側ミラー 1の間力 s e e d光 2 3によって満たされる。 そして、葡 §4 、 5間に高 Eを El¾口し觸する。 この ¾Sにより、 s e e d光 2 3は誘教出 により増幅さ^かつ、雄 により増驟レーザ 6 0がレーザ難する。 この:^:のメリットはゝ増ΐ¾レーザ 6 0の 3¾由と s e e d光 2 3の 由力一 致しているため、 (1 ) ァライメントカ^ であること、 (2 ) s e e d光 2 3 の 由ず'れの溶範隨広くなること、 ( 3 )增酸レーザ^^内を s e e d 光 2 3で満たすのに、 0. 5往復でよいので、 A S Eの を嫌 IJできる可能 力ある。 £Lhのような ββλ^Γ^®となるのが、 ミラー 1の 率の 顧化である。
図 6 0に、 ΛΛ側ミラー 1 (リアミラ一の励率) と ¾λ同 後のレーザ出力 の隱を示す。禱由と樾由は、それぞれ默出力で湖匕したときの相対出力と ミラーの Ιί率を示す。 これは、 ^¾レーザの出力 とし、出力ミラ 約 3 0 %の励率で ΛΛミラ一 1の励率を変化させたときの同期後の出力である ο このグラフから、 出力が駄となるミラーの励率は約 9 0 %であり、駄出 力の 1ノ 2となるミラ一の励率の範囲は約 3 6 %から約 9 8 %であつた。 した がって、 このような ¾¾Λ^¾における ΛΛ側ミラーの励率の «I値は約 9 0 %であり、觀可能な ミラ— 1の励率の範囲は、鍵値の出力の約粉 とすると、範囲はおおよそ 3 6 %から 9 8 %となった。
図 6 1は、図 3 5の^と同一座標軸かつ同一増巾! ¾レ一ザ 長 L
= 1 0 0 O mm ¾¾fSW = 2. 5 mm ΛΛ側ミラー 1と出力ミラーは TO 配置で、 6往復の とし、 ΛΛミラ一 1の ¾®から s e e d光 2 3を λΛ』 ミラ一 1に ¾λした^ ©、 s e e d光 2 3の ¾ ^度 Sinと位置 Xinに関して 铺可能な観を示す。 この図における多角 TO繊は、図 3 7及び図 3 8で求 めた多角 に比べて大きくなつた。 このことは、図 3 5に示すような斜め λ!ίによる ¾λ¾¾の場合と職して、図 5 9に示すような ¾¾λ ^の:^ の方が、 s e e d光 2 3の 由の麵讓勛《広くなる。 その結 レ一ザの性 能(エネルギ安定 ¾、同期許容値等)の安定 ¾Λ良くなる。
図 6 2及び図 6 3に、 ±曽¾レーザ 6 0の^ 中のビームスプリッタ 1 1 2 ¾ ^して s e e d光 2 3を增 レーザ 6 0内 入する^;の難例の上面 図を示す。図 6 2の;^は、 ^^膜 8をコ一ティングしたリア側ミラ一 1 1 1 とリア側のウィンド一 1 7と間に、部分 ^膜 1 0をコーティングしたビームス プリッタ 1 1 2を配置して、增¾レ一ザ 6 0内に s e e d光 2 3を導入した例 である。 図 6 3の:^は、 フロント側ウインド一 1 7と出力側ミラー 2との間に m i oをコ一ティングしたビ一ムスプリッタ 1 1 2を配置して、増幅段 レーザ 6 0内に s e e d光 2 3を導入した例である。 »域ィヒ¾¾レーザ 5 0 からの s e e d光 2 3は: の^ Mミラー 1 2 1を経由して増 レーザ 6 0の 内に配置されているビ一ムスプリッタ 1 1 2に導入、照射される。 このビームスプリッタ 1 1 2には、 膜 1 0力施されており、 s e e d光 2 3が"^ さ k増 ^^βω内部に 由と [して &λされ る。残りの透過した s e e d光 2 3は捨てられる。そして、 » ^を^^するリ ァ側ミラ一 1 1 1と ΛΛ側ミラ一 2の曰 ¾5 s e e d光 2 3によって満たされる。 そして、廳4、 5間に高紐を 口し ¾¾Τる。 この漏により、 s e e d光 2 3は誘 出により増幅し、かつ、その により、増驗レーザ 6 0がレ —ザ聽する。 この例は、図 5 9の例に比べると、増1¾レーザ 6 0の 内 にビームスプリッタ 1 1 2を ¾Sすることにより鉄 ¾¾¾するため、 出力 « Jヽ さくなる。ただし、前述したメリット (1)〜(3) は膽可能である。
なお、図 6 2及び図 6 3の例のでは、 ビームスプリッタ 1 1 2 して 中に s e e d光 2 3を導入した力^ レーザウインド一 1 7に ¾ ^励膜をコーテ ィングして、 これに上記のビームスプリッタと同様の を持たせて、 と 略同軸となるように導入してもよい。 また、 ビ一ムスプリッタ 1 1 2により、 ま ず、 の方向に s e e d光 2 3を導入した力、 リァ側ミラー 1 1 1方向又 は出力側ミラー 2方向に導入するようにしてもよい。何れの齢も、 ミラーから 増 βレーザへ る ¾ ^増幅される。ただし、 この齢、 s e e d光 2 3は 、図 6 2及び図 6 3の;^に比べて、 s e e d光 2 3の ί鉄力大きくなるため、 レーザ 5 0の出力を高くする必要がある。
図 6 4は、 ビームスプリッタ 1 1 2により出力側ミラ一 1を透過させて s e e d光 2 3を ¾Λする難例を示す上翻である。 3蝶域ィ!^繊レ一ザ 5 0から の s e e d光 2 3は、 1 ¾¾±の^ ミラ一 1 2 1を経由して増 βレーザ 6 0の共 出力側ミラ一 2にビームスプリッタ 1 1 2 ¾ ^して増幅段の^ » の 由と [させて導入、照射される。 このビ一ムスプリッタ 1 1 2には、部 分励膜 1 0力施されており、 s e e d光 2 3の; »は捨てら 励光は出 力側ミラー 2に入力される。 s e e d光 3 2の出力側ミラ一 1の 増幅 内部に ¾λされる。残りの s e e d光 2 3は出力側ミラ一 1により反 射される。そして、 を J¾する出力側ミラー 2とリア個 jミラ一 1 1 1の間 で s e e d光 2 3によって満たされる。 そして、 4、 5間に高 ¾ϊを E|¾口し ¾® る。 この觸により、 s e e d光 2 3は^ ¾出により増幅さ かつ、 その により増 βレーザ 6 0力レーザ する。 この例は、図 5 9の^ より、 ビ一ムスプリッタ 1 1 2及び出力側ミラー 2 ¾ して &λ¾^力 ぃため 、図 5 9の に比べて、 s e e ά光の損失が大きくなるため、 ^¾レ一ザ 5 0の出力を高くする必要がある。 ただし、前述したメリット (1)〜(3) は維 持可能である。
ところで、 レーザ 5 0からのレーザ光径と増巾 ϊ¾レーザ 6 0からの出力 レーザ光径カ等しく、 ^^系 7 0 ¾ ^在させなくともよい齢に、 |«レ —ザ 5 0のフロントミラー 5 2と増 ¾レーザ 6 0の ΛΛ側ミラー 1とを^"さ せる S5¾とすることも可能である。その H½例の W»¾を図 6 5の上面図に示 す。 この例では、 この^ "ミラ一 5 2 _ 1 ¾¾¾レーザ 5 0と増 βレーザ 6 0カ^■するように] して し、 ミラー 5 2 _ 1の透明 の表 面 レーザ 5 0のフロントミラ一 5 2のための ミラ一面として部 分励ミラ一コ一ティングし、雜ミラ一 5 2— 1の透 ¾¾¾©¾®を増 ¾レ —ザ 6 0の 側ミラー 1用に、例えば ® 5に示したように、 s e e d體入孔 7" を除いた に高励率のミラ一コーティングを施して; ればよい。 な お、離ミラー 5 2— 1の透明繊の表面は、 ^¾レーザ 5 0のための^! のフロントミラ一 5 2のための とし、その ¾®は、増 βレーザ 6 0の入 力側ミラ一 1のための ¾ある Lヽは麵とする。
図 6 6に、 ¾Κλの^ ^ϊζを示す。 レーザ 5 0からのレー 1 ^径と 増^ ¾レーザ 6 0からの出力レーザ光径が しく、 ^^系 7 0 ¾ ^在させ なくてもよい;^に、 ¾ ^レーザ 5 0のフロントミラ一 5 2と增巾§ ^レーザ 6
Figure imgf000075_0001
ングした ΛΛ側ミラ一 5 2— 2を^ させる とすることも可能である。なお、
Figure imgf000075_0002
oのコ一ティングは、 側ミラ —の
Figure imgf000075_0003
oを片面 に施した共 ミラ一 2 5— 2 ¾¾«レーザ 5 0と増 βレーザ 6 0力 する ように 1¾#を«して する。 »域ィ匕モジュール 5 1と共苜ミラ一 2 5一 2 のき盼 面と として ^^レーザ 5 0力 し、 s e e d ^ ミラ - 2 5 - 2の 扮 H¾面から出力されると同時に、 * ミラ一 2 5— 2と出力側 ミラ一2からなる ¾ ^レーザ 6 0の 内部に謹 s e e d光として ΛΛさ れる。そして、 ¾4、 5間に高 ¾ϊを Effi)口し ¾Μする。 この により s e e d光は誘«出により増幅さ かつ、その により增 ¾レーザ 6 0がレ 一ザ難する。 この^ Φ«ミラーの励率は、図 6 0の範囲であれば織で ある。
この^のメリットを ¾®¾λ¾¾のメリット (;!)〜(3 ) に ϋ¾口して J¾下 に示す。 レーザ 5 0のフロントミラーと増 βレーザの ΛΛ側ミラーに部 分励膜を施した ¾ミラ一 5 2— 2により ¾ 化しているため、 (1 ) s e e d光を導人するための λ¾^不用で、そのためコンパクトで安価となる。 ( 2 ) s e e ά光を跌させることなく i igレーザ、の 内部への' 可肯 で、 このため、 レーザの出力は小さく、かつ、 コンパクトな レーザ でよい。 (3) レーザと增i¾レーザの 由が ¾ ^しているため、 ym
IM かつ 由の安定^よくなる。
図 6 5及び図 6 6の実施例の効果の違 t、は、図 6 6の実施例の場^方が、発 レ一ザ 5 0のフロントミラーと増 βレーザ 6 0の 側ミラ一を片面の部 分励膜を施した贿ミラ一 5 2— 2により蹄化しているため、 レーザ 5 0の出力が口スすることなく、増 βレーザ 6 0の 内に全て s e e d光 2 3が注入されるため、 レーザの出力が小出力でよい。 このため、発 ¾^ レーザ 5 0の/」 ィ b¾D¾Sコストィ ^ f能となる。
さて、本発明の の露細 2ステージレーザ装置は、 ¾»レ一ザと同等の 空間コヒーレンスの低コヒーレンスィ匕 るために、増 ¾レーザにファプ リぺロ一エタ口ン型の ある 、はその 2枚のミラ一を相互に ¾=P傾けた を用いるものであり、かつ、增 レーザのレーザガスの利得 H¾を s e e d光で埋め 婢的な増幅を せるために、 ^¾レーザから顯された s e e d光として通を有するものを用いるものであるが、增 Ψϊ ^レーザに徵の ミラ一からなるリンク の^^!を用いても、空間コヒーレンスの低コヒー レンスィ匕 ¾i ^ること力できる。
そのようなリング型の を用いる «例の 1つの を図 6 7の側面 図に示す。 この例では、 レーザ 5 0力、らの s e e d光は 9雜て « ^系 7 0で所望のビーム «小さ 増 βレーザ 6 0に λλΓΤる。.増 ¾レーザ 6 0は、入出力用の 纷励ミラー 9 1と、 扮 ミラ一 9 1を透 過した s e e d光を耐する^ *tミラー 9 2と、 湖面を 2βえ、 λΜ^ 向に B§TOな 寸方向に励させる^ プリズム (ルーフプリズム) 9 3 とからなるリング 3 ^器を備えており、 リンク 全ての 面は ffi からなる。そのため、 ¾i¾ S iミラ一 9 1及 D^S iミラー 9 2と^ Mt¾プ リズム 9 3の間に位置するチャンバ一 3内の利得観幌繊 散を s e e d^このリンク 内を回りながら埋めることカ^ llとなり、そこ で i曽幅されたレーザ光は ^ ミラー 9 1 ¾ 過して出力される。
図 6 8はリンク を用いる別の雄例の 鐘の平翻であり、麵 段レーザ 5 0からの s e e d光は Ιίミラ一 9 9 ¾¾て、増 βレーザ 6 0に入 方する。 i曽^レーザ 6 0は、入出力用の 扮 ミラー 9 1と、 纷 tミラ 一 9 1 ¾¾¾した s e e d光を II頃に励して敏励ミラ一 9 1へ戻す 3枚の全 励ミラ一 9 2、 9 4、 9 5とからなるリンク ¾¾¾を備えており、 リンク 全ての励面は平面からなる。そのため、 ¾ ^励ミラー 9 1及 射ミラ一 9 2と^ ¾ミラ一 9 4及び 9 5の間に位置するチヤンバ一 3内の利得 繊 w ¾¾¾を s e e d¾ ^このリンク! 内を回りながら 埋めることカ^]!となり、 そこで曾幅されたレーザ光は » ミラ一 9 1 ¾§ 過して出力される。
ところで、本発明鶴は、先に説明してきた MO P 0;¾S;の敲定性、高出力 細い線幅である利点を'? ¾6、しつつ、空間コヒ一レンスを低くした 2ステ一 ジレーザ装置において、 さらに、以下に示すように增 βレーザの
長を^することで、 より^ ίΦ«¾ に適した 2ステージレーザ装置を提 供できることを見出した。 本発明 ¾ ^は、実験を重ねた結果、増 レーザの によっては ヽ増 Φ驟レ一ザから出力されたレ一ザ光のビームプロファィノ赚に干 »、°夕 ―ンカ する^があることを発見した。
この干 ヽ°ターンの!^により、 ビームプロフアイノ1«の文 匕す る。 また、 ^¾レーザ 5 0から出力される s e e d光 2 3の中 機の変ィ. L 増 Φ離レーザ 6 0の 長の変ィ! ^によって干嫩ヽ。ターンが時 ¾ と共に 移 SrTるので、 ビームプロファイルの安定性も悪くなる。
露; ^置の露 である 2ステージレーザ装置から出力されるレーザ光の ビームプロファィノ纖は、露 置のマスク均一照明に及ぼす景 大きく、 そのため、 (例えば、 ゥ 、)上での露纖 δに大きな景揚を及ぼす。 また、 この干 、。ターンの麵によってレーザ光の出力が大きく麵し、 レ一 ザ光の出力 啣か灘しくなっていた。
干^!^ターンの融について、図 6 9ヽ 図 7 0を用い Τ|½明する。図 6 9は 、本発明を適用した MO P 0¾¾の 2ステージレーザ装置の梅鹏図と、 レーザ光 樹生とを示す図である。 ここで、 (a) は、本発明 した MO P 0¾¾の 2 ステージレーザ、装置の «図、 (b) は、 ^ ¾レ一ザから出力される »域化 されたレーザ光のスペクトルプロファイル、 (c) は、増 レーザから出力さ れたレ一ザ光の断 β (ビームプロファイノ 1«) を示す。
図 6 9において、例えば、 ¾ ^レーザ 5 0から出力される »域化されたレ —ザ光 ( s e e d光 2 3)のスぺクトルプ口ファイルが図 6 9 (b) に示すもの であったとする。 この s e e d光 2 3を増 βレーザ 6 0の (例えば、入 力側ミラー 1と出力側ミラ一 2とで «される) 内に ¾λし、增« ^させる。 ここで、増巾酸レ一ザ 6 0の 讓安^ «あるいはその 2枚のミ ラーを相互に^頃けた *βで、かつ、 ΛΛ側(^Κ Φ ミラー 1と出力御 ( ^m) ミラ一 2とで m¾されている^ヽ s e e d光 2 3は、 ΛΛ個 jミラー 増 レーザ 6 0の 繊 2 2 ¾®gして増幅される。 ¾¾繊 2 2 ¾1Μした增 Φ就は »励ミラ一である出力側ミラ一 2に し、その一 部は、 出力側ミラ一 2 して第 1のレーザ光 K 1として出力される。
一方、出力側ミラ一 2より された増 は、 ¾S«22¾®ϋϋΤϋΨΐ さ^ 側ミラー 1に る。 ΛΛ側ミラ一 1で^^された増 Ψ就は、放 電繊 2 して増幅さ 出力側ミラー 2に λ¾し、その"^は出力側ミ ラ一 2 ¾1 ^して第 2のレーザ光 Κ 2として出力される。 また、残りの增 Ψ就は
、出力側ミラー 2により増幅1^22へ励される。增 レーザ 60の *β では、 このような濯 喿り返す。
謂 3した第 1のレーザ光 Κ 1及び第 2のレーザ光 Κ 2は、両レーザ光の舰差 力 ¾搬レ一ザ 50から出力される s e e d光 23のスぺクトル幅に対応する時 間的コヒ一レント長 Lc より短い ¾ ^に、干渉する。
ここで、 レーザ光の時間的コヒ一レンス長 Lcは、 レーザ光の、 をス、スぺ クトノ 幅を厶スとしたとき、式(9) により定義される 文 献 1)。
Lc =λζ / · · · (9) ここで、空間的コヒ一レンスの讓のときと同様に、図 69 (a) の B— B断 ®_hの干 ^1†生は、 ビジピリテイ一と «差 " iffiすること力できる。 この の 差は、 レーザ光 (s e e d7¾)力^^に Λίしてからその ¾S ^から出 力されるまでに it/だ ί隱に相当するので、増 ¾レーザ 60の ¾β長 Lの略
2倍とすること力できる。 また、 ビジピリティ一は Ι3 (10)式により求める こと力できる。
ビジピリティ一
Figure imgf000079_0001
—干 ^^ターンの最小フリンジ嫩 Imin ) ÷ (干 »、°ターンの駄フリンジ敵 Imas
+干 »ヽ°ターンの最小フリンジ舊 Imin )
• · · (10) 図 70に、增 11¾:レーザの 長 Lの 2倍と干 «、°ターンのビジピリティ —との隱を示す。 図 70から明らかなように、増 レ一ザ 60の 共 長の 2倍の長さ 1のレーザ光 Κ 1と第 2のレーザ光 Κ 2との^^に略 力 くなるにつれて増 レーザ 6 0から出力されるレーザ光のビームプ 口ファイル上に数するの干 « ^ターンのビジピリティ一が小さくなる。 また 、 ¾ ^レーザ 5 0カヽら出力される s e e d光 2 3の時間的コヒーレンス長 Lc よりも増 Ιΐ©レーザ 6 0の *β長 Lの略 2倍の長さカ くなると、干 ヽ。タ ―ンはほとんど消えること力明らかになつた。
例えば、 A r Fレ一ザ、の MO P 0¾¾の露 ^ S^ 2ステージレーザ、装置にお いて、 レーザ 5 0から出力される s e e d光 2 3のスぺクトノ HI幅 (^ίί ) が厶 λ 0. 2 p m、 ¾S* = 1 9 3. 4 nmの;!^、時間的コヒーレ ンス長 Lc は(9 )式から Lc = 0. 1 8 6 m@gになる。 した力つて、出力さ れたレーザ光のビームプロフアイルに干 、 °ターン ¾¾4させないためには、 増 βレーザ 6 0の^ ¾長 Lは 0. 1 8 6 / 2 = 0. 0 9 3 mJ^Lhの長さ力く必 要となる。
図 6 7及び図 6 8に示すような增巾酸レーザ 6 0の 器としてリンク ¾の共 βを用いる^"において、増巾酸レーザ 6 0から出力されるレーザ光のビーム プロフアイル上に干 タ一ンカ徵しないようにするためには、以下のよう な雜を満たせばよい。
リンク ¾«11©:^はヽ リンク をヽ レーザ 5。から 出力される ^域ィ匕された s e e d光 2 3のスぺクトノ 1泉幅に対応する B¾的コ ヒ一レント長 Lc よりも長くすることによって、干 »ヽ°ターン を でき る。
図 6 7の; ^は、 s e e d光 2 3 (レーザ が 励ミラー 9 1 ΚλΜ^ して出力される位置から、そのレ一ザ¾6^¾ミラ一 9 2、 ^ΚΙί鎖プ リズム 9 3経由して再び 扮 Η ίミラ一 9 1に至 I»るまでの;) が、時間的 コヒーレント長 Lc よりも長ければよい。
図 6 8の: ^は、 s e e d光 2 3 (レーザ 力敝励ミラー 9 1に λ» »して出力される位置から、 そのレーザ ミラ一 9 2、 9 4、 9 5を 経由して再び ¾^« 9 1に至 i るまでの 力、時間的コヒ一レント長 Lcよりも長ければよい。 すなわち、図 6 7、図 6 8において、船励ミラ一 9 1によって儘された レーザ ¾¾ び重ね合わせられたときに、それぞれの光の«¾カ¾¾レ一 ザから出力される s e e d光 2 3のスぺク HI幅に対応する時間的コヒーレン ト長 Lc よりも長くすることによって、増驗レーザ 6 0から出力されるレーザ 光のビームプロフアイノレ上に干 、°ターンカ链するのを嫌 ることができ h、本発明の露光用 2ステージレーザ装置をその∞と¾¾例に基づい Τ|½ 明してきたが、本発明はこれら »例に,され «々の 河能である。 例えば、本発明の露細 2ステージレーザ装置がフッ素好 (F2 ) レーザ装 置である齢、 レーザ 5 0は、 »域化モジュール 5 1の りに、 レ一 る側から に配置された少なくとも 1つの角^ 子と^ ¾ ミラーとからなるラインセレクトモジュールを備えていてもよい。
すなわち、 F2 レーザ装置から出力されるレーザ光には、主な麵觀が 2つ
( λ! =157. 6299m, λ 2 -157. 5233nm: 2 ) する。両ラインの スぺクト 幅 (FWHM) は約 1 p mggである。露 置の露 系が反 射屈折系 (catadioptric system ) の:^、碰3した のスぺクトメ 幅でも 力柳えられる。
よって、 この: ^は、通常はフリーラン 時において認 3両ラインの中の強 度の強い; I i (=157. 6299m)の ラインを、 したラインセレクトモジュ —ルにより する。
なお、 このようなラインセレクトモジュールは必ずしも発 ¾gレーザ 5 0に設 ける必要はなく、増 Ψ畐段レーザ 6 0の出力側ミラ一 2の出力; W中に設けてもよ い。
ここで、增 レ一ザ 6 0から出力されるレーザ光のビームプロファイル上に 干^!^ターンカ徵するのを綱 る は、 ^¾レーザ 5 0の時間的コヒ —レント長 Lc と厳して、 Ιϋ!3したように増酸レーザ 6 0の ¾β長 Lを設 る。 このとき、時間的コヒーレント長 Lcを ( 9)式から求める際、発 レーザ 5 0のスぺクトノ I泉幅厶 λは以下のようになる。 ここで、露光用 2ステージレーザ装置が、 レーザ 5 0のリァ側にライン セレクトモジュールを備える F2 レーザ、装置である^、 ラインセレクトモジュ —ルで娠 λ! (=157.6299m) ¾S したときのレーザ光( s e e d光 2 3 ) の出力とラインセレクトモジュールで 2 (=157.5233m) ¾SRしたとき のレーザ光 (s e e d光 2 3)の出力とを厳すると、、藤 12のレ一ザ光の出 力は觀 のレーザ光の出力に対し" 0^ 2 0 %小さいにすぎない。 よって、 こ の^^は、 ¾¾λ2をラインセレクトモジュールで ¾することも可倉である。 すなわち、嫌 3スぺクトノ 幅 Δ λは、 ラインセレクトモジュールで徹された «λ χ (=157.6299m)又は- 2 (=157.5233m) の ラインのスぺク ト赠幅である。
また、 2ステージレーザ装置が、増 βレーザ 6 0の出力側ミラ一 2の 外部にラインセレクトモジュールを設けた F 2 レーザ装置である^、 スぺクト ノ HI幅厶スは、 =157.6299 、觀 λ 2 =157.5233 の 2つの主な発振 ラインの中、 ¾gの強い-^ g; ラインのスぺクトノ i ¾幅である。 の利用可能 t生
本発明の露 2ステージレーザ、装置によると、 レーザとして麵レー ザ光に発散を有するものが用いらすレ増 レーザはファプリペローエタ口ン型 を備え、その « ^は安 ^^を霞しているので、 あるいは、 レーザとして赚レ一ザ光に発散を有するものが用いら 增 $酸レーザは、入 出力用の 励ミラーと、 ¾§Ι¾}·Μ*ίミラーを経て されたレーザ光を励 させ T¾g|^«位置へ戻 «の ミラーとを備えたリング^ «を 備え、その 扮 ミラー及び の^ Wミラーは平面からなるので、 MO P 0 の利点である、チャンバ一間の同期 タイミンク麵に対して出力麵 カ«で、エネル按定 ' 稿く、高出力 $婢であり、 レーザからのレー ザ(s e e d)エネルギが小さくてよく、 ¾¾レ一ザからのレーザパルスの後 半部はラゥンドトリッブカ^くなるためスぺク I泉幅が狭く、この後半部の裾 » ( t a i 1 )を増幅できるため、線巾勖細い観に加えて、 ΜΟ ΡΑ^ϊζ© 禾 ij点である、空間コヒ一レンスカ¾い、すなわち、 ビーム 方向のシェア量 ( ピンホール間隔)を同じとした:^、干應のビジピリティーカ^く空間的な可 干渉剛氐ぃ観を備える。
ここで、 レーザで さ 曾 レーザに ΛΛされるレーザ光の^ ώと 、増 Ψ ¾レーザの 由と力角度をなすように ¾¾Τれば、 さらに空間的 な可干渉 Sぃ觀を備える。
また、增 ¾レーザの *β長の略 2倍の長さ力 レーザのスぺク H泉 幅に対応する時間的コヒーレント長よりも長くなるように離すれば、 あるいは 、 リング ¾^«®mg力 レーザのスぺクトノ 1泉幅に対応する時間的コ ヒ一レント長よりも長くなるように すれば、増 レーザから出力されるレ —ザ光のビームプロフアイル上に数する干 »、°タ一ンを嫌 litること力でき る。 したがって、 ビームプロファイルの ¾$w生を «し、 を fitiirることが できる。 そのため、露體置のマスクへの照明の均 ~生 ¾ tすることカでき、 特に、 體翻に適した 2ステージレーザ装置カ^られる。
なお、 レーザとして纖レ一ザ光に発散を有するものを割することに
P跪されずに、 レーザで さ ΐ¾レーザに Λされるレーザ光の光 軸と、増 βレーザの^ ¾© 由と力角度をなすように することにより、
ΜΟ Ρ Ο¾¾の上 t ij点に加えて、空間的な可干満生力^
Figure imgf000083_0001
装 Mfflに適した 2ステージレーザ装置カ尋られる。
さらに、 リァ側ミラ一及び出力側ミラ一の励面は ¾で灘さ t リァ側ミ ラ一及び出力側ミラーの瀬 ¾«レ一ザで難さ ii曾 Φ離レーザに ΛΛさ れるレーザ光の 由に対して角度をなすように、かつ、相互に角度をなすように 離さ レーザで藤されたレーザ ¾^雨方のミラー間の議より長 い側から^ ¾内に されるように « ることにより、上記の増 βレーザ に ΛΛされるレーザ光の 由を増敏レ一ザの 由と角度をなすように ¾ ^る^ ©利点に加之て、 レーザ出力の i| ^:、パルス幅の伸長、増 ¾レー ザに されるレーザ光の ¾λの自由度の確保、 ^¾レーザのピーク の低 下を図ること力可能になり、半 置用により適した 2ステージレーザ装 置カ 尋られる c

Claims

請 求 の 範 囲
1. :レ一ザと、 ¾ ^レーザで ^されたレーザ光を してその レーザ光を増幅して出 る増 レーザとからなり、 ^¾レーザ、増 ¾レ —ザ共にレーザガスが 3¾¾されたチヤンバ一を備えている露 2ステージレ一 ザ装置において、
«¾レ一ザとして繊レーザ光に発散を有するものが用いら 増 βレー ザはフアブリペローエタロン を備え、 は安^ ^を «し ていることを特敷とする露光用 2ステージレーザ装置。
2. fOIS^は、 レーザで ¾gされたレ一ザ¾^ ^7される 側ミラ一と、増幅されたレ一ザ¾ ^出力される出力側ミラーとからなり、 ΙυΙΗλ 力側ミラ一は、認^ ¾レ一ザで藤されたレーザ光を謂 S«中に導入す る に^ ¾ミラーコ一ティングを有する^ ¾ミラーからなり、 |配出力 側ミラーは平面の 励ミラーからなることを とする請求項 1言 Ε¾の露光 用 2ステージレーザ装置。
3. t Jimミラーの @¾の略中 、部に、 レーザ'で され たレーザ光を 中に導入する の子 LXはスリットカ設けられているこ とを «とする請求項 2言凍の露 2ステージレーザ装置。
4. 謂 ΗλΛ側ミラーの 明謙で難し、該透明纖の表面の略 中心部の ΙϋΙ^Κ:レーザで されたレーザ光を 器中に導人する^^ の! Ι¾ はその?^を含むスリット の周辺部に^ ¾ミラーコ一ティン グが施されていることを!^とする請求項 2言藤の露;^ 2ステージレーザ装置
5. E^gレーザ、で^されたレーザ光を、 ΙίϋΕλΛ側ミラ一の周辺 又は^ ¾ミラ一コ一ティングか施されていない周辺部から應¾«中に導入 するように: wされていること ¾ mとする請求項 2から 4の何れか 1 rnrn^ 露光用 2ステージレーザ装置。
6. Ιί]|¾»は、 レーザで赚されたレーザ ¾6 λΛされる ΛΛ 側ミラ一と、増幅されたレ一ザ¾ ^出力される出力側ミラ一とからなり、 ΙϋΙΗλ カ側ミラーは §1^励ミラ一からなり、 ΙϋΚ出力側ミラーは平面の »励ミラ 一からなることを ^ ^とする請求項 1 ^ m 2ステージレーザ装置。
7. レーザで されたレーザ光を、 ΙΟΙΗλΛ側ミラーの周迈 から 中に導入するように «されていることを mとする請求項 6記 載の露光用 2ステージレーザ、装置。
8. レーザの 出力側ミラーと IitBt曾 レーザの 側ミラーとが同 ~«の両側の面に形成されていることを霞とする請求項 2か ら 7の何れか 1 の露光用 2ステ一ジレーザ装置。
9. ΙίίΙΞΛΛ側ミラ一は ミラーからなることを«とする請求項 2か ら 8の何れか 1 の露光用 2ステージレーザ装置。
1 0. ΙΗλΛ側ミラ一は ΙΗβΛヽらなることを«とする請求項 2から
8の何れか 1 m ^ m 2ステ一ジレーザ装置。
1 1. 窗 ΗΛΛ側ミラーは円筒 Dfl»、らなることを«とする請求項 2 から 8の何れか 1
Figure imgf000086_0001
2ステージレーザ装置。
1 2. 饍 は、 レーザで癒されたレ一 "«^ΛΛさ t か つ、増幅されたレ一ザ¾ ^出力される出力側ミラーと、 リァ側ミラーとからなり
、認 3出力側ミラ一の纖¾1明纖で霞し、増幅されたレーザ ^出力され る »¾1¾¾#ί生を有するように ¾g¾されており、 lj!3リア彻 jミラ一は平面の ミラーからなることを mとする請求項 1 t ^m^ 2ステージレーザ
1 3. 編 は、 ¾¾レ一ザで繊されたレーザ ¾Λ λΛさ t か つ、増幅されたレーザ ¾6出力される出力側ミラ一と、鎖プリズムとからなり 、編 S出力側ミラ一の纖¾1日月纖で載し、増幅されたレーザ ¾6出力され る «*¾ι^ι^生を有するように誠されており、 t ai^プリズムは Λ ί光 ^ m^^ m - >;ズムからなることを觀とする請求項 ι の露 光用 2ステージレーザ装置。
1 4. |¾^¾レ一ザで されたレーザ光を、 113出力側ミラーの周 axは ¾^^t†生を有さ 、周辺部から ΐΐϋ¾β中に導入するように され ていることを«とする請求項 1 2又は 1 3言凍の露;) feffl 2ステージレーザ、装置
1 5. 認己出力 ϋミラーが Sl^ iミラーであること とする請求項 1 2又は 1 3言 の露光用 2ステージレーザ装置。
1 6. レーザで されたレーザ光を、 ME出力側ミラーの周 、ら 中に導人するように «されて、ることを :とする請求項 1
5言凍の露光用 2ステージレーザ、装置。
1 7. ΙΐίΙΒ出力側ミラーは 3 ミラーからなることを とする請求項 1 2から 1 6の何れか 1 の露光用 2ステージレ一ザ装置。
1 8. 窗3出力側ミラ一は ϋ«δヽらなることを難とする請求項 1 2か ら 1
Figure imgf000087_0001
1 9. 出力側ミラ一は円筒画嶽、らなることを とする請求項 1 2力、ら 1 6の何れか 1: ^凍の露^ 2ステージレーザ装置。.
2 0. 編 ¾ ^は、 ^^レーザで繊されたレーザ ¾^λΛされる入 力側ミラーを » «とし、 ΗλΛ側ミラーと出力 ミラ一で «し、 B させ ^»レーザの出力光を謂 器へ λΛ"Τるもの であり、 由と ΙϋΙ^»レーザの ^由とを Β ^させることを特 徴とする請求項 1 t omm 2ステージレーザ装置。
2 1. ¾«は、 リア側ミラ一と出力側ミラーで灘し、前 記リァ側ミラ一とリァ側のレーザウインドの間であつて、かつ、 ΙϋΙ^^ϋの光 tt_hにビームスプリッ夕を配置し、 レーザで ^されたレーザ光を! (配ビ —ムスプリツ夕へ λ!ίさせ、そこから されるレーザ光の 由を jf¾«© 由と Kg ^させること とする請求項 1 の露光用 2ステージレーザ装 置。
2 2. 餾¾¾は、 ^SI®リァ側ミラーと出力側ミラーで難し、前 記リァ側ミラーとフロント側のレーザウインドの間であつて、かつ、 fulE^M の にビームスプリッタを配置し、 レーザで されたレーザ光を前 記ビ一ムスプリッ夕へ Λ ίさせ、そこから^ ¾されるレーザ光の 由を tO!S^ 由と ffl§^させることを とする請求項 1 ^mm 2ステージレー
2 3. ΐϋ¾¾は、 ^¾|¾リァ illミラーと出力 fflijミラ一で し、前 言 外部であって、かつ、肅纖器の¾吐に^ ¾レーザで発振され たレ一ザ^ λΛされるビ一ムスプリッタを配置し、 ^¾レーザ 7ϋされた レーザ光を 113ビームスプリッ夕へ Λ ίさせ、そこから されるレーザ光の光 軸を ΙϋΙΚβ© 由と Β§ ^させて、かつ、 出力側ミラ一 ¾ϋίι§させ TtijfBレ —ザ光を することを ^ [とする請求項 1 の露光用 2ステージレーザ装置
2 4. ^¾レーザ、のフロントミラ一^^ «とし、 10!^¾レ一 ザで ^されたレーザ ¾δ λΛされる Ιΐϋ^βθλΛ側ミラーと *f化したこ とを とする請求項 1 の露細 2ステージレーザ、装置。
2 5. レーザで藤さ ii曽 レーザに ΛΛされるレーザ光の 由 と、増 レーザの 由とが角度をなすように縦されていることを特 徵とする請求項 1力、ら 2 4の何れか 1 ^ ^ 2ステージレーザ装置。
2 6. 増 レーザの^!長の略 2倍の長さ力 ¾¾レ一ザのスぺクト ノ I泉幅に対応する時間的コヒーレント長よりも長くなるように されているこ とを^!とする請求項 1から 2 5の何れか 1 ^m^m 2ステージレーザ装
2 7. 謂^ ¾レーザと龍 曾 レーザとの間に、認 搬レーザ で されたレーザ光のビーム形 I犬を ffi縮する機倉と、 Ιϋ!3^¾レーザで ¾ されたレーザ光の繊を Sfc^ る機倉 少なくとも一方を有する^^系を備 えていることを ^とする請求項 1から 2 6の何れか 1瑪 の露 2ステ一 ジレーザ装置。
2 8. tO!Bt辦 g¾レーザに されるレーザ光の ¾tfcW欠の^ Φを満足す ることを ί ^とする請求項 1から 2 5の何れか 1 ^m m 2ステージレ一 dh ^Tan"1 [ { (Ha一 Hs ) /2} · (1/L) / (P · c/L) ] = Tan -1 { (Ha - Hs ) / (2 · P · c) }
• · · (2) θν ^Tan-1 [ { (Va -Vs ) /2} · (1/L) / (P · c/L) ] =T a n'1 { (Va - Vs ) / (2 · P · c) }
• · · (3) ここで、 Θ ヽ 0hはそれぞ レーザに されるレーザ光の垂 ί!¾"向、 水平方向の Ρ:穀か、。ルス幅、 c: L: 器長、 Vs、 Hs : 増 βレ一ザに されるレーザ光の 向、水平方向のビ一ム径、 Va、 H a :出力光の垂訪向、水平方向のビーム径である。
29. »¾レ一ザと、 レーザで簾されたレ一ザ光を してそ のレーザ光を増幅して出对る増 レ一ザとからなり、 ^¾レ一ザ、 レーザ共にレーザガスが されたチヤンバ一を備えている露^ 2ステージレ —ザ装置において、
レーザとして発振レーザ光に発散を有するものカ佣いら 増中驗レー ザは、入出力用の SI纷 ミラ一と、 ¾¾¾ ^ミラー ^てスカされたレーザ 光を させて該¾纷^«位置へ戻 の^ ミラーとを備えたリンク を備え、 ミラー及び! i!Bi»D^S¾ミラ一は5 P®からなる ことを! ^とする露;^ 2ステージレーザ、装置。
30. 謳 ^^レーザと謂 Bt曾 Φϊ^レーザとの間に、 レーザ で されたレーザ光のビーム?^を压縮する機能を有する^^系を備えて いることを 1とする請求項 29 の露光用 2ステージレーザ装置。
31. リンク! ^&D«¾力 レーザのスぺクトノ 1 1幅に対 応する時間的コヒ一レント長よりも長くなるように されていることを if ^と する請求項 29又は 30 t ^mm 2ステ一ジレーザ装置。
32. ¾gレーザと、 ^¾レーザで ¾されたレー を してそ のレーザ光を増幅して出 る增 «レーザとからなり、 ^¾レーザ、増 Φ離 レーザ共にレーザガスが されたチヤンバ一を備えている露光用 2ステージレ 一ザ装置において、
増廳レ一ザはフアブリペローエタロン を備え、 ΐ ΐ¾βは安 揚を難していて、 ¾ ^レーザで藤さ 酸レーザに ΛΛされるレーザ 光の^ iと、増^ ¾レーザの 由と力 度をなすように^されている ことを «とする露光用 2ステージレーザ装置。
3 3. レーザと、 レーザで されたレーザ光を してそ のレーザ光を増幅して出对る増 if! ^レーザとからなり、 ^¾レーザ、 i» レーザ共にレーザガス力 されたチヤンバーを備えている露; 2ステージレ —ザ装置において、
増 レーザはフアプリペローエタロン^ « ^を備え、 H¾ ^は安 揚を難していて、増 ¾レーザの^!長の略 2倍の長さ力 ¾ ^レ一ザの スぺクトメ m幅に対応する時間的コヒ一レント長よりも長くなるように され ていることを «とする露: 2ステージレーザ装置。
3 4. ^¾レーザと、 «レーザで されたレーザ光を ΛΛしてそ のレーザ光を増幅して出财る增 (?酸レーザとからなり、 « ^レーザ、 ϋΨ§¾ レーザ にレ—ザガスが ymされたチャンノ —を備えて、、る露 2ステージレ 一ザ装置において、
増巾 g¾レーザはフアプリペローエタロン を備え、 t ^
婦を難していて、 レーザで繊さ ¾レーザに ΛΛされるレ一ザ 光の 由と、增¾レ一ザの^ §© 由と力角度をなすように離されており 、かつ、增廠レーザの 長の略 2倍の長さ力 搬レ一ザのスぺクトノ ½1 幅に対応する時間的コヒーレント長よりも長くなるように されて、ることを 1 [とする露 2ステージレーザ、装置。
3 5. レーザと、 レーザで されたレーザ光を ΛΛしてそ のレーザ光を増幅して出财る増 Ψ酸レーザとからなり、 レーザ、增 Φ酸 レーザ共にレーザガス力^!されたチヤンバーを備えている露 2ステージレ
—ザ装置において、 lOIBt曾 «レーザはリア側ミラ一と出力側ミラーからなる^!を備え、 lutB リア側ミラ一及び出力側ミラ一の励面は で滅さ 耀3リア側ミラ一及 び H 出力側ミラ一の- レーザで さ ii »レーザに ΛΛされ るレー ii¾の 由に対して角度をなすように、かつ、相互に角度をなすように設 定さ ^^レーザで難されたレ一ザ¾ ^両方のミラー間の藝より長い 側から Ιδ!¾β内に されることを鐘とする露細 2ステージレー ¾置
3 6. レーザで されたレーザ^最初に Λ ίする ΙϋΙ3リア側ミ ラー又は ¾¾¾出力側ミラーにおいて KMされたレーザ光が、両方のミラ一 f曰の S巨 働より短い側に励されるように編 か碰されていることを籠とす る請求項 3 5言 の露光用 2ステ一ジレーザ装置。
3 7. リァ側ミラーと出力 IJミラ一カ 目互に 0. 0 1 m r a d〜 0 ·
2 m r a dの範囲の角度をなすように されていることを »とする請求項 3 5又は 3 6言職の露光用 2ステ一ジレーザ装置。
3 8. 増 レーザの *S長の略 2倍の長さ力 ¾gレーザのスぺクト ノ Ιϋ幅に対応する時間的コヒーレント長よりも長くなるように されているこ とを憶とする請求項 3 5力、ら s 7の何れか 1 Dm 2ステ一ジレーザ
3 9. IB^¾レーザで されたレ一ザ光を、 の何 れかの位置から l!S^e中に導人するように されていることを Mとする 請求項 1、 3 2 ~3 8のの何れ力、 1 ^W 2ステージレーザ装置。
4 0. Ιΐ¾¾«を る各ミラーは、該各ミラーを«» ^^向 に対して βϋ^向に移動させることか可能なミラ一ホルダによって されて いることを とする請求項 1力、ら 3 9の何れか 1瑪纖の露細 2ステージレ —ザ装置。
4 1. K r Fエキシマレ一ザ装置として難さ^ ¾¾レ一ザに発振す るレーザ光を ¾ ^域ィ する 域ィ 段を備 iることを «とする請求項 1から 0
Figure imgf000091_0001
2ステージレーザ装置。
4 2. A r Fエキシマレーザ装置として難さ レーザに藤す るレーザ光を »域ィヒする^ ¾f ?段を備 iることを «とする請求項 1から 4 0の何れか 1 3¾の露: 2ステージレー ¾置。
4 3. フッ素好 (F2 ) レーザ、装置として «さ ^¾レーザに発 振するレ一ザ光を ¾^域ィ る^ »f ^段を備えることを «とする請求項 1 力、ら 4 0の何れか 1瑪¾¾の露光用 2ステージレーザ装置。
4 4. フッ素^? (F2 ) レーザ、装置として «さ レーザに発 振するレーザ光の中 1本の ライン¾1^する 手段を備えることを特 徵とする請求項 1力、ら 4 0の何れか 1德 の露細 2ステ一ジレ一ザ装置。
4 5. フッ素分 (F2 ) レーザ装置とし T«さ 增 レーザの出 力側に出力されるレーザ光の中 1本の ライン¾¾¾する 手段を設け たことを とする請求項 1から 4 0の何れか 1 mm 2ステージレ一
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