(57)【要約】狭帯域化レーザ装置は、レーザチャンバと、グレーティングを含み、レーザチャンバから出力されたレーザ光を狭帯域化してレーザチャンバに戻す狭帯域化モジュールと、狭帯域化モジュールを収容する筐体と、筐体に固定された３つのマウントと、３つのマウントをそれぞれ支持することにより筐体及び狭帯域化モジュールを支持するとともに、グレーティングの分散面に略垂直な方向に筐体をレーザチャンバに対して移動させることにより、狭帯域化モジュールを移動させる筐体移動装置と、を備えてもよい。
2016076279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザチャンバと、
グレーティングを含み、前記レーザチャンバから出力されたレーザ光を狭帯域化して前記レーザチャンバに戻す狭帯域化モジュールと、
前記狭帯域化モジュールを収容する筐体と、
前記筐体に固定された３つのマウントと、
前記３つのマウントをそれぞれ支持することにより前記筐体及び前記狭帯域化モジュールを支持するとともに、前記グレーティングの分散面に略垂直な方向に前記筐体を前記レーザチャンバに対して移動させることにより、前記狭帯域化モジュールを移動させる筐体移動装置と、
を備える狭帯域化レーザ装置。
【請求項２】
前記筐体移動装置は、ジャッキ機構を含む装置と、前記狭帯域化モジュールを収容した前記筐体の荷重を支えるバネを含む装置と、前記筐体の姿勢及び移動方向を規制するシャフトを含む装置と、のうちのいずれかである、請求項１記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項３】
レーザチャンバと、
グレーティングを含み、前記レーザチャンバから出力されたレーザ光を狭帯域化して前記レーザチャンバに戻す狭帯域化モジュールと、
前記狭帯域化モジュールを収容する筐体と、
前記グレーティングの分散面に略垂直な方向に前記筐体を前記レーザチャンバに対して移動させることにより、前記狭帯域化モジュールを移動させる筐体移動装置と、
前記筐体の内部において、前記グレーティングの分散面に略垂直な方向に、前記グレーティングを前記筐体に対して移動させるグレーティング移動装置と、
を備える狭帯域化レーザ装置。
【請求項４】
前記筐体移動装置は、ジャッキ機構を含む装置と、前記狭帯域化モジュールを収容した前記筐体の荷重を支えるバネを含む装置と、前記筐体の姿勢及び移動方向を規制するシャフトを含む装置と、のうちのいずれかである、請求項３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項５】
前記狭帯域化モジュールが、前記レーザチャンバと前記グレーティングとの間の前記レーザ光の光路に配置されたビームエキスパンダをさらに含み、
前記グレーティングの移動方向に沿った前記ビームエキスパンダの長さが、前記グレーティングの移動方向に沿った前記レーザ光のビーム幅の２倍以上であり、
前記グレーティングの移動方向に沿った前記グレーティングの長さが、前記グレーティングの移動方向に沿った前記レーザ光のビーム幅の４倍以上である、
請求項３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項６】
前記筐体移動装置及び前記グレーティング移動装置は、
前記ビームエキスパンダの第１の部分を前記レーザ光が通過するように、前記筐体移動装置により前記筐体が第１の位置に配置され、前記グレーティングの第１の部分に前記レーザ光が入射するように、前記グレーティング移動装置により前記グレーティングが前記筐体に対して第１の相対位置に配置された第１のモードと、
前記ビームエキスパンダの前記第１の部分を前記レーザ光が通過するように、前記筐体移動装置により前記筐体が前記第１の位置に配置され、前記グレーティングの第２の部分に前記レーザ光が入射するように、前記グレーティング移動装置により前記グレーティングが前記筐体に対して第２の相対位置に配置された第２のモードと、
前記ビームエキスパンダの第２の部分を前記レーザ光が通過するように、前記筐体移動装置により前記筐体が第２の位置に配置され、前記グレーティングの第３の部分に前記レーザ光が入射するように、前記グレーティング移動装置により前記グレーティングが前記筐体に対して前記第２の相対位置に配置された第３のモードと、
前記ビームエキスパンダの前記第２の部分を前記レーザ光が通過するように、前記筐体移動装置により前記筐体が前記第２の位置に配置され、前記グレーティングの第４の部分に前記レーザ光が入射するように、前記グレーティング移動装置により前記グレーティングが前記筐体に対して第３の相対位置に配置された第４のモードと、
が切替え可能に構成された、請求項５記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項７】
レーザチャンバと、
グレーティングを含み、前記レーザチャンバから出力されたレーザ光を狭帯域化して前記レーザチャンバに戻す狭帯域化モジュールと、
前記狭帯域化モジュールを収容する筐体と、
前記筐体を支持し、且つ、前記グレーティングの分散面に略垂直な方向に、前記筐体を移動可能に構成された筐体移動装置と、
前記筐体を前記レーザチャンバに対して位置決めして保持する保持装置と、
前記筐体移動装置を、前記筐体移動装置による前記筐体の移動方向と交差する方向に、前記保持装置に対して移動させる第１の移動機構と、
前記筐体を支持した前記筐体移動装置を保持して運搬可能に構成された台車と、
前記筐体を支持した前記筐体移動装置を、前記筐体移動装置による前記筐体の移動方向と交差する方向に、前記台車に対して移動させる第２の移動機構と、
を用いて、前記筐体を前記レーザチャンバに対して位置決めする方法であって、
前記台車により、前記筐体を支持した前記筐体移動装置を保持して前記保持装置の近傍まで運搬し、
前記第２の移動機構を前記第１の移動機構に接続し、
前記第２の移動機構及び前記第１の移動機構により、前記筐体を支持した前記筐体移動装置を、前記保持装置まで移動させ、
前記保持装置により、前記筐体を前記レーザチャンバに対して位置決めして保持し、
前記第１の移動機構により、前記筐体移動装置を、前記筐体及び前記保持装置から除去する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、狭帯域化レーザ装置、及び、狭帯域化モジュールを位置決めする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、半導体露光装置においては解像力の向上が要請されている。半導体露光装置を以下、単に「露光装置」という。このため露光用光源から出力される光の短波長化が進められている。露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられている。現在、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外線を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置ならびに、波長１９３ｎｍの紫外線を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。【０００３】
現在の露光技術としては、露光装置側の投影レンズとウエハ間の間隙を液体で満たして、当該間隙の屈折率を変えることによって、露光用光源の見かけの波長を短波長化する液浸露光が実用化されている。ＡｒＦエキシマレーザ装置を露光用光源として用いて液浸露光が行われた場合は、ウエハには水中における波長１３４ｎｍの紫外光が照射される。この技術をＡｒＦ液浸露光という。ＡｒＦ液浸露光はＡｒＦ液浸リソグラフィーとも呼ばれる。【０００４】
ＫｒＦ、ＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振におけるスペクトル線幅は約３５０〜４００ｐｍと広いため、露光装置側の投影レンズによってウエハ上に縮小投影されるレーザ光（紫外線光）の色収差が発生して解像力が低下する。そこで色収差が無視できる程度となるまでガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化する必要がある。スペクトル線幅はスペクトル幅とも呼ばれる。このためガスレーザ装置のレーザ共振器内には狭帯域化素子を有する狭帯域化モジュール（Line Narrow Module）が設けられ、この狭帯域化モジュールによりスペクトル幅の狭帯域化が実現されている。なお、狭帯域化素子はエタロンやグレーティング等であってもよい。このようにスペクトル幅が狭帯域化されたレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７６５３１１２号明細書
【特許文献２】特開２００６−０１９３６５号公報
【特許文献３】特開昭６２−０７６５８２号公報
【特許文献４】特開平０８−０１８１４３号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１３／０２０８７４４号明細書
【特許文献６】特表２００８−５２２４３９号公報
【特許文献７】特開２００３−１７４２２１号公報
【特許文献８】米国特許出願公開第２００３／００７２３４７号明細書
【特許文献９】特開平０６−１２０５８７号公報
【概要】
【０００６】
本開示の１つの観点に係る狭帯域化レーザ装置は、レーザチャンバと、グレーティングを含み、レーザチャンバから出力されたレーザ光を狭帯域化してレーザチャンバに戻す狭帯域化モジュールと、狭帯域化モジュールを収容する筐体と、筐体に固定された３つのマウントと、３つのマウントをそれぞれ支持することにより筐体及び狭帯域化モジュールを支持するとともに、グレーティングの分散面に略垂直な方向に筐体をレーザチャンバに対して移動させることにより、狭帯域化モジュールを移動させる筐体移動装置と、を備えてもよい。
【０００７】
本開示の他の１つの観点に係る狭帯域化レーザ装置は、レーザチャンバと、グレーティングを含み、レーザチャンバから出力されたレーザ光を狭帯域化してレーザチャンバに戻す狭帯域化モジュールと、狭帯域化モジュールを収容する筐体と、グレーティングの分散面に略垂直な方向に筐体をレーザチャンバに対して移動させることにより、狭帯域化モジュールを移動させる筐体移動装置と、筐体の内部において、グレーティングの分散面に略垂直な方向に、グレーティングを筐体に対して移動させるグレーティング移動装置と、を備えてもよい。
【０００８】
本開示の他の１つの観点に係る狭帯域化モジュールを位置決めする方法は、レーザチャンバと、グレーティングを含み、レーザチャンバから出力されたレーザ光を狭帯域化してレーザチャンバに戻す狭帯域化モジュールと、狭帯域化モジュールを収容する筐体と、筐体を支持し、且つ、グレーティングの分散面に略垂直な方向に、筐体を移動可能に構成された筐体移動装置と、筐体をレーザチャンバに対して位置決めして保持する保持装置と、筐体移動装置を、筐体移動装置による筐体の移動方向と交差する方向に、保持装置に対して移動させる第１の移動機構と、筐体を支持した筐体移動装置を保持して運搬可能に構成された台車と、筐体を支持した筐体移動装置を、筐体移動装置による狭帯域化モジュールの移動方向と交差する方向に、台車に対して移動させる第２の移動機構と、を用いて、筐体をレーザチャンバに対して位置決めする方法であってもよい。台車により、筐体を支持した筐体移動装置を保持して保持装置の近傍まで運搬し、第２の移動機構を第１の移動機構に接続し、第２の移動機構及び第１の移動機構により、筐体を支持した筐体移動装置を、保持装置まで移動させ、保持装置により、筐体をレーザチャンバに対して位置決めして保持し、第１の移動機構により、筐体移動装置を、筐体及び保持装置から除去するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１Ａ】図１Ａは、第１の実施形態に係るレーザ装置の構成を模式的に示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、第１の実施形態に係るレーザ装置の構成を模式的に示す。
【図２Ａ】図２Ａは、第１の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第１の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、第１の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図２Ｄ】図２Ｄは、第１の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図２Ｅ】図２Ｅは、第１の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、第２の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第２の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、第２の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、第２の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図３Ｅ】図３Ｅは、第２の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図３Ｆ】図３Ｆは、第２の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、第３の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第３の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第３の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、第４の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第４の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第４の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図５Ｄ】図５Ｄは、第４の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図５Ｅ】図５Ｅは、第４の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、第５の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第５の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、第６の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第６の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、第７の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第７の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図９Ａ】図９Ａは、第８の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第８の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図１０】図１０は、第９の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第１０の実施形態における狭帯域化モジュールの構成及び動作を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第１０の実施形態における狭帯域化モジュールの構成及び動作を示す。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、第１０の実施形態における狭帯域化モジュールの構成及び動作を示す。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、第１０の実施形態における狭帯域化モジュールの構成及び動作を示す。
【実施形態】
【００１０】
＜内容＞
１．概要
２．グレーティング移動装置を有するレーザ装置（第１の実施形態）
２．１  レーザチャンバ
２．２  狭帯域化モジュール
２．３  出力結合ミラー
２．４  グレーティング移動装置
３．波面調節機構を含むグレーティング装置（第２の実施形態）
４．筐体移動装置の具体例（第３の実施形態）
５．筐体移動装置を移動可能なレーザ装置（第４の実施形態）
６．ジャッキ装置を含む筐体移動装置（第５の実施形態）
７．Ｖ方向シャフトを含む筐体移動装置（第６の実施形態）
８．ばねを含む筐体移動装置（第７の実施形態）
９．一体型レールを含む筐体移動装置（第８の実施形態）
１０．吊り下げ式の筐体移動装置（第９の実施形態）
１１．グレーティング移動装置及び筐体移動装置を有するレーザ装置（第１０の実施形態）
【００１１】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１２】
１．概要
狭帯域化レーザ装置における狭帯域化素子としてグレーティングを使用すると、グレーティングの表面がレーザ光によってダメージを受ける場合がある。例えば、グレーティングの表面が酸化したり、有機物が付着したりする可能性がある。グレーティングの表面がダメージを受けると、回折効率が低下し得る。しかし、同じグレーティングの表面でも、レーザ光が当たらなかった部分は、レーザ光が当たった部分よりもダメージが小さい場合があり得る。そこで、グレーティングを移動させることにより、ダメージが小さい部分にレーザ光が当たるようにしてもよい。これにより、グレーティングの寿命を向上し、グレーティングの交換頻度を低減し得る。
【００１３】
しかしながら、エキシマレーザ装置において用いられるグレーティングは、グレーティングを保持するホルダを合わせると、かなりの大きさ及び重量となり得る。このため、回折波面を維持し、且つ、グレーティングの入射角度を維持した状態で、グレーティングを高精度に移動させることは困難であり得る。
【００１４】
また、グレーティングを含む狭帯域化モジュール全体を移動させる場合には、グレーティング及びホルダを移動させる場合よりもさらに大きさ及び重量が増え得る。そのため、狭帯域化モジュールを高精度に移動させることも困難であり得る。
【００１５】
本開示の１つの観点によれば、狭帯域化モジュールを収容した筐体を３点で支持するとともに、グレーティングの分散面に略垂直な方向に、狭帯域化モジュールを収容した筐体を移動させてもよい。また、筐体の内部において、グレーティングの分散面に略垂直な方向に、グレーティング装置を移動させてもよい。
【００１６】
２．グレーティング移動装置を有するレーザ装置（第１の実施形態）
図１Ａ及び図１Ｂは、第１の実施形態に係るレーザ装置の構成を模式的に示す。図１Ａに示されるレーザ装置は、レーザチャンバ１０と、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂと、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５と、を含んでもよい。レーザ装置は、図示しない増幅器に入射させるシード光をレーザ発振して出力するマスターオシレータであってもよい。
【００１７】
図１Ａにおいては、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間の放電方向に略平行な方向からみたレーザ装置の内部構成が示されている。図１Ｂにおいては、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間の放電方向に略垂直で、且つ、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略垂直な方向からみたレーザ装置の内部構成が示されている。出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向は、Ｚ方向であってよい。一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間の放電方向は、Ｖ方向又は−Ｖ方向であってよい。これらの両方に垂直な方向は、Ｈ方向であってよい。−Ｖ方向は、重力の方向とほぼ一致していてもよい。
【００１８】
２．１  レーザチャンバ
レーザチャンバ１０は、例えばアルゴン、ネオン及びフッ素等を含むレーザ媒質としてのレーザガスが封入されるチャンバでもよい。レーザチャンバ１０の両端にはウインドウ１０ａ及び１０ｂが設けられてもよい。
【００１９】
レーザチャンバ１０は、ホルダ２０によって支持されていてもよい。レーザチャンバ１０及びホルダ２０は、プレート２０ａとプレート２０ｂとの間に配置され、台座３０に固定されもよい。プレート２０ａには、３本のインバーロッド２０ｃの各一端が固定され、プレート２０ｂには、これらのインバーロッド２０ｃの各他端が固定されてもよい。プレート２０ｂは、台座３０に固定されてもよい。プレート２０ａはＺ方向に移動可能な図示しないリニアブッシュを介して台座３０に固定されていてもよい。
【００２０】
プレート２０ａには、貫通孔２２ａが形成され、プレート２０ｂには、貫通孔２２ｂが形成されてもよい。プレート２０ａとレーザチャンバ１０との間には、光路管２１ａが接続されていてもよい。光路管２１ａの一端はプレート２０ａの貫通孔２２ａの周囲にシールされた状態で固定され、光路管２１ａの他端はレーザチャンバ１０のウインドウ１０ａの周囲にシールされた状態で固定されてもよい。プレート２０ｂとレーザチャンバ１０との間には、光路管２１ｂが接続されていてもよい。光路管２１ｂの一端はプレート２０ｂの貫通孔２２ｂの周囲にシールされた状態で固定され、光路管２１ｂの他端はレーザチャンバ１０のウインドウ１０ｂの周囲にシールされた状態で固定されてもよい。
【００２１】
一対の放電電極１１ａ及び１１ｂは、レーザ媒質を放電により励起するための電極として、レーザチャンバ１０内に配置されてもよい。一対の放電電極１１ａ及び１１ｂには、図示しないパルスパワーモジュールからパルス状の高電圧が印加されてもよい。
【００２２】
一対の放電電極１１ａ及び１１ｂ間に高電圧が印加されると、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂ間に放電が起こり得る。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ１０内のレーザ媒質が励起されて高エネルギー準位に移行し得る。励起されたレーザ媒質が、その後低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた光を放出し得る。
【００２３】
図１Ａに示されるように、ウインドウ１０ａ及び１０ｂは、これらのウインドウに対する光の入射面とＨＺ平面とが略一致し、かつ、この光の入射角度が略ブリュースター角となるように配置されてもよい。レーザチャンバ１０内で発生した光は、ウインドウ１０ａ及び１０ｂを介してレーザチャンバ１０の外部に出射してもよい。
【００２４】
２．２  狭帯域化モジュール
狭帯域化モジュール１４は、２つのプリズム１４ａ及び１４ｂと、グレーティング１４ｃと、ホルダ２４ａ〜２４ｃと、ブラケット４１と、を含んでもよい。狭帯域化モジュール１４は、筐体２４に収容されていてもよい。筐体２４の内部において、プリズム１４ａはホルダ２４ａに支持され、プリズム１４ｂはホルダ２４ｂに支持され、グレーティング１４ｃはホルダ２４ｃに支持されてもよい。ホルダ２４ｃはブラケット４１に支持されていてもよい。筐体２４に、グレーティング移動装置４２と、シャフト部材４３と、が取り付けられてもよい。
【００２５】
筐体２４は、プレート２０ａに支持されていてもよい。筐体２４には貫通孔２４ｄが形成されてもよい。筐体２４の貫通孔２４ｄの位置と、プレート２０ａの貫通孔２２ａの位置とがＺ方向においてほぼ重なるようにすることにより、光路管２１ａの内部と筐体２４の内部とが連通するようにしてもよい。光路管２１ａの内部及び筐体２４の内部には、不活性ガスが充填されていてもよい。筐体２４は、図１Ａ又は図１Ｂには図示されていない筐体移動装置により、レーザチャンバ１０に対して移動可能であってもよい。筐体移動装置については後述する。
【００２６】
プリズム１４ａ及び１４ｂは、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ａから出射された光のＨ方向のビーム幅を拡大させて、その光をグレーティング１４ｃに入射させてもよい。また、プリズム１４ａ及び１４ｂは、グレーティング１４ｃからの反射光のＨ方向のビーム幅を縮小させるとともに、その光を、ウインドウ１０ａを介して、レーザチャンバ１０の放電領域に戻してもよい。
【００２７】
グレーティング１４ｃは、溝の表面の物質が高反射率の材料によって構成され、表面に多数の溝が所定間隔で形成されていてもよい。各溝は例えば直角三角形の溝であってもよい。プリズム１４ａ及び１４ｂからグレーティング１４ｃに入射した光は、これらの溝によって反射されるとともに、光の波長に応じた方向に回折させられてもよい。グレーティング１４ｃは、プリズム１４ａ及び１４ｂからグレーティング１４ｃに入射する光の入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するようにリトロー配置されてもよい。これにより、所望波長付近の光がプリズム１４ａ及び１４ｂを介してレーザチャンバ１０に戻されてもよい。
【００２８】
２．３  出力結合ミラー
出力結合ミラー１５は、筐体２６に収容されていてもよい。出力結合ミラー１５は、筐体２６の内部で、ホルダ２５によって支持されていてもよい。
【００２９】
筐体２６は、プレート２０ｂに支持されていてもよい。筐体２６には貫通孔２６ａが形成されてもよい。筐体２６の貫通孔２６ａの位置と、プレート２０ｂの貫通孔２２ｂの位置とがＺ方向においてほぼ重なるようにすることにより、光路管２１ｂの内部と筐体２６の内部とが連通するようにしてもよい。光路管２１ｂの内部及び筐体２６の内部には、不活性ガスが充填されていてもよい。
【００３０】
出力結合ミラー１５の表面には、部分反射膜がコーティングされていてもよい。従って、出力結合ミラー１５は、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ｂから出力される光のうちの一部を透過させて出力し、他の一部を反射させてレーザチャンバ１０内に戻してもよい。
【００３１】
狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５とが、光共振器を構成してもよい。レーザチャンバ１０から出射した光は、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５との間で往復し、放電電極１１ａ及び１１ｂの間のレーザゲイン空間を通過する度に増幅されレーザ発振し得る。レーザ光は、狭帯域化モジュール１４で折り返される度に狭帯域化され得る。さらに、上述したウインドウ１０ａ及び１０ｂの配置によって、Ｈ方向の偏光成分が選択され得る。こうして増幅されたレーザ光が、出力結合ミラー１５から出力され得る。
【００３２】
２．４  グレーティング移動装置
図２Ａ〜図２Ｅは、第１の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。図２Ａ〜図２Ｅにおいて、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。後述する筐体移動装置についても、ここでは図示が省略されている。図２Ａは、グレーティングの分散面に略垂直な方向からみた図である。図２Ｂ及び図２Ｃは、図２ＡにおけるＩＩＢＣ−ＩＩＢＣ線における断面図である。図２Ｄ及び図２Ｅは、グレーティングの分散面と略平行で、且つ、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略垂直な方向からみた図である。
【００３３】
ホルダ２４ｃは、グレーティング１４ｃの下面と、裏面と、上面とを覆うように、グレーティング１４ｃを保持してもよい。グレーティング１４ｃとホルダ２４ｃとで、グレーティング装置４０が構成されてもよい。
グレーティング装置４０は、リニアガイド４４を介して、ブラケット４１に保持されてもよい。リニアガイド４４は、ブラケット４１に固定されたレール部４４ａと、ホルダ２４ｃに固定された移動部４４ｂと、を含んでもよい。移動部４４ｂは、レール部４４ａに沿ってＶ方向又は−Ｖ方向に移動できるようになっていてもよい。
【００３４】
シャフト部材４３は、筐体２４の底部と、ブラケット４１とをＶ方向に貫通し、図示しないリニアブッシュを介して固定されていてもよい。シャフト部材４３の上端は、ホルダ２４ｃの底面に接続され、シャフト部材４３が、グレーティング装置４０及びブラケット４１の回転軸を規定してもよい。グレーティング装置４０及びブラケット４１の回転軸は、グレーティング１４ｃの表面の中心位置とほぼ一致していてもよい。グレーティング装置４０及びブラケット４１がほぼ一体的に回転することにより、グレーティング１４ｃに入射する光の入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するように調節されてもよい。グレーティング装置４０及びブラケット４１の回転は、シャフトロック４３ａによってロックされてもよい。
【００３５】
グレーティング移動装置４２は、位置決めポール４２ａと、固定部材４２ｂと、を含んでもよい。位置決めポール４２ａは、筐体２４の底部と、ブラケット４１とを貫通していてもよい。シャフト部材４３を回転軸としたブラケット４１の回転を許容するように、位置決めポール４２ａがブラケット４１を貫通する貫通孔の口径は、位置決めポール４２ａの太さに対して若干の余裕があってもよい。筐体２４の底部の貫通孔の口径は、位置決めポール４２ａがＶ方向に移動可能であって、ほとんど傾かない程度の口径であってもよい。たとえば、筐体２４の貫通孔に図示しないリニアブッシュを配置して、このリニアブッシュを介して位置決めポール４２ａをＶ方向に移動可能にしてもよい。
【００３６】
位置決めポール４２ａの下端は、固定部材４２ｂによって押さえられてもよい。固定部材４２ｂは、筐体２４の底面に、ボルトによって固定されてもよい。図２Ｂに示されるように、筐体２４の底面と固定部材４２ｂとの間には、スペーサ４２ｃが挟まれてもよい。スペーサ４２ｃの厚み又はスペーサ４２ｃの有無により、位置決めポール４２ａの位置が調節されてもよい。
【００３７】
位置決めポール４２ａの上端は、半球面状であってもよい。位置決めポール４２ａの上端は、ホルダ２４ｃの底面に接触していてもよい。位置決めポール４２ａの上端は、ホルダ２４ｃを底面から支持してもよい。位置決めポール４２ａの位置により、グレーティング装置４０のＶ方向又は−Ｖ方向の位置が調節されてもよい。グレーティング装置４０がＶ方向又は−Ｖ方向に移動するとき、シャフト部材４３もグレーティング装置４０と一緒に移動してもよい。
【００３８】
シャフト部材４３を回転軸としたグレーティング装置４０の回転により、位置決めポール４２ａの上端がホルダ２４ｃの底面に接触する位置は若干変わってもよい。但し、位置決めポール４２ａの上端は、グレーティング装置４０の重心位置の近傍を、−Ｖ方向から支持することが好ましい。
【００３９】
グレーティング１４ｃのＶ方向の幅は、レーザ光のＶ方向のビーム幅の２倍以上であってもよい。グレーティング移動装置４２によるグレーティング装置４０の移動距離は、レーザ光のＶ方向のビーム幅以上であってもよい。グレーティング移動装置４２によってグレーティング装置４０をＶ方向又は−Ｖ方向に移動させる場合に、レーザ光のＶ方向の位置は変化しなくてもよい。従って、図２Ｂ及び図２Ｄに示されるように、グレーティング装置４０が下方に位置する場合に、グレーティング１４ｃの上半分が使用されてもよい。図２Ｃ及び図２Ｅに示されるように、グレーティング装置４０が上方に位置する場合に、グレーティング１４ｃの下半分が使用されてもよい。従って、例えば、グレーティング１４ｃの上半分が劣化した場合に、グレーティング移動装置４２により、グレーティング１４ｃの下半分の使用に切り替えることが可能であってもよい。
【００４０】
本実施形態によれば、位置決めポール４２ａがグレーティング装置４０の重心位置又はその近傍をＶ方向に支持しているので、グレーティング装置４０、リニアガイド４４、シャフト部材４３等にかかる負荷を軽減し得る。従って、グレーティング移動装置４２は、グレーティング装置４０を安定して支持することができ、グレーティング装置４０をＶ方向又は−Ｖ方向に移動させるときにもグレーティング１４ｃのアライメントがずれることを抑制し得る。
【００４１】
上述の説明においては、グレーティング移動装置４２が位置決めポール４２ａを含む場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。位置決めポール４２ａの代わりに、自動マイクロメータが用いられてもよい。また、ビームエキスパンダとしてプリズム１４ａ及び１４ｂを用いたが、これに限定されず、他の種類のビームエキスパンダが用いられてもよい。
【００４２】
３．波面調節機構を含むグレーティング装置（第２の実施形態）
図３Ａ〜図３Ｆは、第２の実施形態におけるグレーティング移動装置の構成及び動作を示す。図３Ａ〜図３Ｆにおいて、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。図３Ａは、グレーティングの分散面に略垂直な方向からみた図である。図３Ｂは、図３ＡにおけるＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線における切断図である。図３Ｃ及び図３Ｄは、図３ＡにおけるＩＩＩＣＤ−ＩＩＩＣＤ線における断面図である。図３Ｅ及び図３Ｆは、グレーティングの分散面と略平行で、且つ、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略垂直な方向からみた図である。
【００４３】
第２の実施形態に係るレーザ装置においては、グレーティング装置４０のホルダ２４ｃが波面調節機構を含んでもよい。波面調節機構は、端部固定部１０１及び１０２と、可動部１０３と、保持部１０４と、駆動部１０５とを含んでもよい。
グレーティング１４ｃは、図３Ａにおける一端が端部固定部１０１によって挟まれて固定されていてもよい。グレーティング１４ｃの図３Ａにおける他端は、端部固定部１０２によって挟まれて固定されていてもよい。グレーティング１４ｃの図３Ａにおける中央部は、可動部１０３によって挟まれて保持されてもよい。可動部１０３は、駆動部１０５によって押し引き可能であってもよい。端部固定部１０１及び１０２と、可動部１０３とは、保持部１０４によって保持されていてもよい。駆動部１０５は、保持部１０４と一体であってもよい。グレーティング１４ｃの中央部を可動部１０３及び駆動部１０５によって押し引きすることにより、グレーティング１４ｃの曲率を変更可能であってもよい。グレーティング１４ｃの曲率を変更することにより、グレーティング１４ｃによる回折光の波面が調節されてもよい。
【００４４】
第２の実施形態においては、可動部１０３を押し引きする駆動部１０５の両側にリニアガイド４４ｅ及び４４ｈが配置されてもよい。リニアガイド４４ｅは、ブラケット４１に固定されたレール部４４ｃと、保持部１０４に固定された移動部４４ｄと、を含んでもよい。リニアガイド４４ｈは、ブラケット４１に固定されたレール部４４ｆと、保持部１０４に固定された移動部４４ｇと、を含んでもよい。
また、グレーティング１４ｃの裏面側に可動部１０３や駆動部１０５が配置されているので、第１の実施形態におけるグレーティング装置４０の重心位置と比べて、第２の実施形態におけるグレーティング装置４０の重心位置が、リニアガイド側に若干ずれていてもよい。従って、第１の実施形態における位置決めポール４２ａの位置と比べて、第２の実施形態における位置決めポール４２ａの位置が、リニアガイド側に若干ずれていてもよい。
他の点については、第１の実施形態と同様でよい。
【００４５】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、グレーティング装置を安定して支持することができ、グレーティング装置４０をＶ方向又は−Ｖ方向に移動させるときも、グレーティングのアライメントずれを抑制し得る。
第２の実施形態において説明された波面調節機構は一例であり、他の波面調節機構が用いられてもよい。
【００４６】
４．筐体移動装置の具体例（第３の実施形態）
図４Ａ〜図４Ｃは、第３の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。図４Ａ〜図４Ｃにおいて、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。図４Ａは、グレーティングの分散面に略垂直な方向からみた図である。図４Ｂ及び図４Ｃは、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略平行な方向からみた図である。
【００４７】
第３の実施形態に係るレーザ装置は、プリズム１４ａ及び１４ｂ、グレーティング１４ｃ等を含む狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４を、レーザチャンバ１０に対して移動させる筐体移動装置５０を含んでもよい。プリズム１４ａ及び１４ｂのＶ方向の幅は、レーザ光のＶ方向のビーム幅の２倍以上であってもよい。グレーティング１４ｃのＶ方向の幅は、レーザ光のＶ方向のビーム幅の２倍以上であってもよい。第１及び第２の実施形態において説明したグレーティング移動装置は、含まなくてもよい。グレーティング１４ｃは、ホルダ２４ｃに保持され、ホルダ２４ｃは、固定部材２４ｅによって筐体２４に固定されていてもよい。
【００４８】
筐体２４の下面には、３つのマウント４６ａ〜４６ｃが固定されていてもよい。マウント４６ａ〜４６ｃのそれぞれの下面は凹面形状を有してもよい。狭帯域化モジュール１４は、これらのマウント４６ａ〜４６ｃによって下方から支持されてもよい。狭帯域化モジュール１４をＶ方向からみたときに、狭帯域化モジュール１４の重心位置が、マウント４６ａ〜４６ｃの位置を頂点とする三角形の内部の位置とＶ方向において重なってもよい。
【００４９】
筐体移動装置５０は、カム送り５１と、直動カム５２と、昇降機５３と、を含んでもよい。これらのカム送り５１、直動カム５２及び昇降機５３は、台座３０に固定されたプレート３１の上に位置していてもよい。
【００５０】
図４Ｂに示されるように、カム送り５１は、ロッド支持部５１ａと、回転ロッド５１ｂと、直動部５１ｃと、を含んでもよい。ロッド支持部５１ａは、プレート３１に固定されていてもよい。回転ロッド５１ｂは、長手方向の移動が規制されるように、ロッド支持部５１ａによって支持されていてもよい。回転ロッド５１ｂは、長手方向の回転軸を中心に回転可能であってもよい。回転ロッド５１ｂは、送りねじ部５１ｄを有していてもよい。送りねじ部５１ｄは、回転ロッド５１ｂの外周面に雄ねじが形成された部分であってもよい。直動部５１ｃは、内周面に雌ねじが形成されており、送りねじ部５１ｄがねじ込まれていてもよい。直動部５１ｃは、直動カム５２のブラケット５２ａに固定され、直動部５１ｃの回転が規制されてもよい。直動部５１ｃは、送りねじ部５１ｄを有する回転ロッド５１ｂの回転に伴って、回転ロッド５１ｂの長手方向に往復動してもよい。
【００５１】
図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、直動カム５２は、ブラケット５２ａと、接続ポール５２ｂ、５２ｃ、５２ｄと、傾斜部５２ｅ、５２ｆ、５２ｇと、を含んでもよい。ブラケット５２ａは、カム送り５１の直動部５１ｃに固定されてもよい。接続ポール５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは、それぞれの一端がブラケット５２ａに固定されてもよい。接続ポール５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは、それぞれの他端が傾斜部５２ｅ、５２ｆ、５２ｇに固定されてもよい。傾斜部５２ｅ、５２ｆ、５２ｇは、それぞれＨ方向側が高く、−Ｈ方向側が低くなるように傾斜を有していてもよい。直動カム５２は、カム送り５１の直動部５１ｃが往復動するのに伴って、Ｈ方向及び−Ｈ方向に往復動してもよい。
【００５２】
図４Ｃに示されるように、昇降機５３は、固定支柱５３ａ、５３ｂ、５３ｃと、揺動レバー５３ｄ、５３ｅ、５３ｆと、を含んでもよい。固定支柱５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、プレート３１に固定されていてもよい。揺動レバー５３ｄ、５３ｅ、５３ｆは、それぞれの一端を中心として揺れ動くことができるように、それぞれの一端が固定支柱５３ａ、５３ｂ、５３ｃに支持されてもよい。揺動レバー５３ｄ、５３ｅ、５３ｆのそれぞれの他端は、半球面状の上面を有しマウント４６ａ〜４６ｃを支持する支持部と、下部に車輪を有し傾斜部５２ｅ、５２ｆ、５２ｇの斜面に沿って上下動するカムフォロア部とを有してもよい。直動カム５２の往復動に伴って、揺動レバー５３ｄ、５３ｅ、５３ｆが上下に揺れ動いて、狭帯域化モジュール１４を上下に移動させてもよい。
【００５３】
筐体移動装置５０による筐体２４の移動距離は、レーザ光のＶ方向のビーム幅以上であってもよい。筐体移動装置５０によって筐体２４をＶ方向又は−Ｖ方向に移動させる場合に、レーザ光のＶ方向の位置は変化しなくてもよい。従って、図４Ｂに示されるように、狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４が下方に位置する場合に、プリズム１４ａ、１４ｂ及びグレーティング１４ｃのそれぞれ上半分が使用されてもよい。図４Ｃに示されるように、狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４が上方に位置する場合に、プリズム１４ａ、１４ｂ及びグレーティング１４ｃの下半分が使用されてもよい。レーザ光によってダメージを受ける光学素子は、グレーティング１４ｃだけではなく、プリズム１４ａ及び１４ｂもダメージを受ける場合があり得る。例えば、プリズム１４ａ、１４ｂ及びグレーティング１４ｃのそれぞれ又はいずれかの上半分が劣化した場合に、筐体移動装置５０により、プリズム１４ａ、１４ｂ及びグレーティング１４ｃのそれぞれ下半分の使用に切り替えることが可能であってもよい。
【００５４】
第３の実施形態によれば、グレーティング１４ｃだけではなく、プリズム１４ａ及び１４ｂも一緒に移動することにより、プリズム１４ａ及び１４ｂの寿命を向上し、プリズム１４ａ及び１４ｂの交換頻度を低減し得る。
【００５５】
また、第３の実施形態によれば、狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４の重心位置が、マウント４６ａ〜４６ｃの位置を頂点とする三角形の内部の位置とＶ方向において重なるような配置で支持されている。これにより、筐体２４を安定して支持することができ、筐体２４をＶ方向又は−Ｖ方向に移動させるときにも狭帯域化モジュール１４のアライメントがずれることを抑制し得る。また、回転ロッド５１ｂの回転数に応じて、狭帯域化モジュール１４のＶ方向の位置を高精度に調節することができる。
他の点については、第１の実施形態と同様でよい。
【００５６】
上述の説明においては、狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４の重心位置が、マウント４６ａ〜４６ｃの位置を頂点とする三角形の内部の位置とＶ方向において重なる場合について説明した。本開示では、狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４の重心位置が、さらにマウント４６ａ〜４６ｃの位置を頂点とする三角形の重心の位置とＶ方向において重なるようにしてもよい。
【００５７】
５．筐体移動装置を移動可能なレーザ装置（第４の実施形態）
図５Ａ〜図５Ｅは、第４の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。図５Ａ〜図５Ｅにおいて、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。図５Ａ〜図５Ｅは、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略平行な方向からみた図である。
【００５８】
第４の実施形態において、レーザチャンバ１０、出力結合ミラー１５、狭帯域化モジュール１４等を含むレーザ装置は、保持装置３３に保持されるようになっていてもよい。保持装置３３には、プレート２０ａ及び台座３０が含まれてもよい。プレート２０ａには、狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４を固定するためのボルト穴２７が形成されていてもよい。保持装置３３の台座３０には、第１の移動機構３４が配置されていてもよい。第１の移動機構３４の−Ｈ方向側の端部には、ストッパー３５が配置されていてもよい。
【００５９】
図５Ａに示されるように、筐体２４及び筐体移動装置５０は、台車３６によって運搬されてもよい。台車３６は、床面を走行可能な車輪３６ａを有してもよい。車輪３６ａは、図示しないストッパーを有してもよく、図示しない高さ調整機構を有してもよい。
【００６０】
台車３６の上面には、第２の移動機構３７が配置されていてもよい。第４の実施形態における筐体移動装置５０は、第２の移動機構３７に沿って移動できるように、プレート３１が車輪５４を有していてもよい。筐体移動装置５０は、固定部材５５及びボルトによって、台車３６に固定されてもよい。
【００６１】
台車３６は、筐体２４及び筐体移動装置５０を載せた状態で、保持装置３３の隣に移動してもよい。台車３６を保持装置３３に横付けした状態で、接続部材５６によって第２の移動機構３７を第１の移動機構３４に接続し、台車３６を保持装置３３に固定してもよい。
【００６２】
次に、図５Ｂに示されるように、固定部材５５から筐体移動装置５０を取り外してもよい。そして、第２の移動機構３７及び第１の移動機構３４により、筐体２４を支持した状態の筐体移動装置５０を保持装置３３まで移動させてもよい。筐体移動装置５０は、第１の移動機構３４に配置されたストッパー３５によって位置決めされてもよい。
【００６３】
次に、図５Ｃに示されるように、接続部材５６を取り外して、台車３６を保持装置３３から取り外してもよい。さらに、固定部材５５及びボルトによって、筐体移動装置５０を保持装置３３に固定してもよい。そして、筐体移動装置５０の回転ロッド５１ｂを回転させて、狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４の高さを調節してもよい。図５Ｃは、グレーティング１４ｃの上半分を使用するために筐体２４を下方に位置させた場合を示し、図５Ｄは、グレーティング１４ｃの下半分を使用するために筐体２４を上方に位置させた場合を示している。狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４の高さを決定したら、筐体２４をボルトによって保持装置３３のプレート２０ａに固定してもよい。
【００６４】
次に、図５Ｅに示されるように、狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４をプレート２０ａに固定したまま、固定部材５５を取り外して、筐体移動装置５０を取り外してもよい。
他の点については第３の実施形態と同様でよい。
【００６５】
第４の実施形態によれば、筐体移動装置５０によって筐体２４を上下方向に移動できるだけでなく、Ｈ方向又は−Ｈ方向にも安定して移動することができる。
【００６６】
６．ジャッキ装置を含む筐体移動装置（第５の実施形態）
図６Ａ及び図６Ｂは、第５の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。図６Ａ及び図６Ｂは、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略平行な方向からみた図である。
【００６７】
第５の実施形態においては、筐体移動装置５０ａが、第３又は第４の実施形態における筐体移動装置５０のようなカム機構を備えたものでなくてもよい。第５の実施形態における筐体移動装置５０ａは、ジャッキ装置を備えたものでもよい。他の点については、第４の実施形態と同様でよい。
【００６８】
筐体移動装置５０ａのジャッキ装置は、プレート５７ａと、プレート５７ｂと、リンク機構５７ｃと、回転ロッド５７ｄと、を有していてもよい。プレート５７ａはプレート３１の上に配置されていてもよい。
【００６９】
リンク機構５７ｃの下端はプレート５７ａに接続され、リンク機構５７ｃの上端はプレート５７ｂに接続されてもよい。回転ロッド５７ｄは、長手方向の回転軸を中心に回転可能であってもよい。回転ロッド５７ｄは、ねじ部５７ｅを有していてもよい。回転ロッド５７ｄの回転により、リンク機構５７ｃの下端と上端との間隔が伸縮してもよい。
【００７０】
筐体２４の下面には、脚部４６ｄ、４６ｅ及び図示しない少なくとも１つの脚部を含む複数の脚部が固定されていてもよい。プレート５７ｂの上に上記複数の脚部が載せられることにより、筐体移動装置５０ａに筐体２４が支持されてもよい。
【００７１】
図６Ａは、筐体２４を支持した筐体移動装置５０ａを台車３６に載せた状態を示している。台車３６が、保持装置３３に横付けされてもよい。
【００７２】
図６Ｂは、筐体２４を支持した筐体移動装置５０ａを保持装置３３まで移動させ、筐体２４を上方に移動させた状態を示している。上述の回転ロッド５７ｄの回転により、筐体移動装置５０ａのジャッキ装置は、筐体２４を上下動させることができてもよい。例えば、グレーティング１４ｃの上半分を使用するために筐体２４を下方に位置させてもよい。また、グレーティング１４ｃの下半分を使用するために筐体２４を上方に位置させてもよい。筐体２４は、ボルトによって保持装置３３のプレート２０ａに固定されてもよい。
【００７３】
筐体２４の下面に固定された上記複数の脚部４６ｄ及び４６ｅは、プレート５７ｂとの摩擦係数が小さい材料で構成されてもよい。これにより、筐体２４をプレート２０ａに固定する作業を容易にしてもよい。あるいは、筐体２４の下面には、上記複数の脚部の代わりに、ストッパーを備えた車輪が配置されてもよい。
筐体２４をプレート２０ａに固定したら、筐体移動装置５０ａは取り外されてもよい。
【００７４】
７．Ｖ方向シャフトを含む筐体移動装置（第６の実施形態）
図７Ａ及び図７Ｂは、第６の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。図７Ａ及び図７Ｂは、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略平行な方向からみた図である。
【００７５】
第６の実施形態においては、筐体移動装置５０ｂが、複数のＶ方向シャフト５８ｂを備えたものでもよい。筐体移動装置５０ｂは、さらに、プレート５７ａと、プレート５７ｂと、カム送り５１と、直動カム５２と、カムフォロア５３ｈと、を有していてもよい。直動カム５２及びカムフォロア５３ｈは、それぞれ１つずつでもよいし、それぞれ複数設けられてもよい。プレート５７ａはプレート３１の上に配置されていてもよい。他の点については、第４の実施形態と同様でよい。
【００７６】
複数のＶ方向シャフト５８ｂの各々の下端はプレート５７ａに固定されてもよい。複数のＶ方向シャフト５８ｂの各々は、プレート５７ｂに形成された貫通孔を貫通していてもよい。これにより、プレート５７ｂは、Ｖ方向及び−Ｖ方向への移動が許容される他、その他の移動方向の移動が規制されてもよい。
【００７７】
筐体２４の下面には、脚部４６ｄ、４６ｅ及び図示しない少なくとも１つの脚部を含む複数の脚部が固定されていてもよい。プレート５７ｂの上に上記複数の脚部が載せられることにより、筐体移動装置５０ｂに筐体２４が支持されてもよい。
【００７８】
カム送り５１は、ロッド支持部５１ａと、回転ロッド５１ｂと、直動部５１ｃと、を含んでもよい。ロッド支持部５１ａは、プレート３１に固定されていてもよい。回転ロッド５１ｂは、長手方向の移動が規制されるように、ロッド支持部５１ａによって支持されていてもよい。回転ロッド５１ｂは、長手方向の回転軸を中心に回転可能であってもよい。回転ロッド５１ｂは、送りねじ部５１ｄを有していてもよい。送りねじ部５１ｄは、回転ロッド５１ｂの外周面に雄ねじが形成された部分であってもよい。直動部５１ｃは、内周面に雌ねじが形成されており、送りねじ部５１ｄがねじ込まれていてもよい。直動部５１ｃは、直動カム５２のブラケット５２ａに固定され、直動部５１ｃの回転が規制されてもよい。直動部５１ｃは、送りねじ部５１ｄを有する回転ロッド５１ｂの回転に伴って、回転ロッド５１ｂの長手方向に往復動してもよい。
【００７９】
直動カム５２は、ブラケット５２ａと、接続ポール５２ｂと、傾斜部５２ｈと、を含んでもよい。ブラケット５２ａは、カム送り５１の直動部５１ｃに固定されてもよい。接続ポール５２ｂの一端はブラケット５２ａに固定されてもよい。接続ポール５２ｂの他端は傾斜部５２ｈに固定されてもよい。傾斜部５２ｈは、Ｈ方向側が高く、−Ｈ方向側が低くなるように傾斜を有していてもよい。直動カム５２は、カム送り５１の直動部５１ｃが往復動するのに伴って、Ｈ方向及び−Ｈ方向に往復動してもよい。直動カム５２の往復動に伴って、カムフォロア５３ｈが上下に移動して、筐体２４を上下に移動させてもよい。カムフォロア５３ｈの代わりに、第３又は第４の実施形態における昇降機５３が用いられてもよい。
【００８０】
図７Ａは、筐体２４を支持した筐体移動装置５０ｂを台車３６に載せた状態を示している。台車３６が、保持装置３３に横付けされてもよい。
【００８１】
図７Ｂは、筐体２４を支持した筐体移動装置５０ｂを保持装置３３まで移動させ、筐体２４を上方に移動させた状態を示している。上述の回転ロッド５１ｂの回転により、直動カム５２が、筐体２４を上下動させることができてもよい。例えば、グレーティング１４ｃの上半分を使用するために筐体２４を下方に位置させてもよい。また、グレーティング１４ｃの下半分を使用するために筐体２４を上方に位置させてもよい。筐体２４は、ボルトによって保持装置３３のプレート２０ａに固定されてもよい。
【００８２】
筐体２４の下面に固定された上記複数の脚部４６ｄ及び４６ｅは、プレート５７ｂとの摩擦係数が小さい材料で構成されてもよい。これにより、筐体２４をプレート２０ａに固定する作業を容易にしてもよい。あるいは、筐体２４の下面には、上記複数の脚部の代わりに、ストッパーを備えた車輪が配置されてもよい。筐体２４をプレート２０ａに固定したら、筐体移動装置５０ｂは取り外されてもよい。
【００８３】
８．ばねを含む筐体移動装置（第７の実施形態）
図８Ａ及び図８Ｂは、第７の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。図８Ａ及び図８Ｂにおいて、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。図８Ａ及び図８Ｂは、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略平行な方向からみた図である。
【００８４】
第７の実施形態においては、筐体移動装置５０ｃが、ばね５８ａを備えたものでもよい。筐体移動装置５０ｃは、さらに、プレート５７ａと、プレート５７ｂと、複数のＶ方向シャフト５８ｂと、を有していてもよい。プレート５７ａはプレート３１の上に配置されていてもよい。他の点については、第４の実施形態と同様でよい。
【００８５】
複数のＶ方向シャフト５８ｂの各々の下端はプレート５７ａに固定されてもよい。複数のＶ方向シャフト５８ｂの各々は、プレート５７ｂに形成された貫通孔を貫通していてもよい。これにより、プレート５７ｂは、Ｖ方向及び−Ｖ方向への移動が許容される他、その他の移動方向の移動が規制されてもよい。
【００８６】
筐体２４の下面には、脚部４６ｄ、４６ｅ及び図示しない少なくとも１つの脚部を含む複数の脚部が固定されていてもよい。プレート５７ｂの上に上記複数の脚部が載せられることにより、筐体移動装置５０ｃに筐体２４が支持されてもよい。
【００８７】
ばね５８ａは、プレート５７ａとプレート５７ｂとの間に配置されてもよい。筐体２４がプレート５７ｂの上に載せられた場合に、ばね５８ａが圧縮され、その反発力によってばね５８ａが筐体２４の荷重を支持してもよい。筐体２４がプレート５７ｂの上に載せられる前後におけるばね５８ａの長さの差は、レーザ光のＶ方向のビーム幅以上であってもよい。
【００８８】
図８Ａは、筐体２４を支持した筐体移動装置５０ｃを台車３６に載せた状態を示している。台車３６が、保持装置３３に横付けされてもよい。
【００８９】
図８Ｂは、筐体２４を支持した筐体移動装置５０ｃを保持装置３３まで移動させ、筐体２４を上方に移動させた状態を示している。ばね５８ａの反発力により、作業者は、筐体２４の重さよりも小さい力で筐体２４を持ち上げることができてもよい。筐体２４は、ボルトによって保持装置３３のプレート２０ａに固定されてもよい。
【００９０】
筐体２４の下面に固定された上記複数の脚部４６ｄ及び４６ｅは、プレート５７ｂとの摩擦係数が小さい材料で構成されてもよい。これにより、筐体２４をプレート２０ａに固定する作業を容易にしてもよい。あるいは、筐体２４の下面には、上記複数の脚部の代わりに、ストッパーを備えた車輪が配置されてもよい。
【００９１】
また、第７の実施形態においては、プレート５７ｂがばね５８ａで支持されているため、プレート５７ｂの傾きが調整可能であってもよい。これにより、筐体２４をプレート２０ａに固定する作業が容易となってもよい。
筐体２４をプレート２０ａに固定したら、筐体移動装置５０ｃは取り外されてもよい。
【００９２】
９．一体型レールを含む筐体移動装置（第８の実施形態）
図９Ａ及び図９Ｂは、第８の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。図９Ａ及び図９Ｂにおいて、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。図９Ａ及び図９Ｂは、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略平行な方向からみた図である。
【００９３】
第７の実施形態における第１の移動機構３４と第２の移動機構３７とが、第８の実施形態においては、一体の移動機構３７ａとなっていてもよい。移動機構３７ａは、レールであってもよい。移動機構３７ａ及び台座３０ａは、台車３６に固定されていてもよい。他の点については、第７の実施形態と同様でよい。
【００９４】
図９Ａは、筐体２４を支持した筐体移動装置５０ｄを台車３６に載せた状態を示している。台車３６が、保持装置３３に横付けされてもよい。台車３６に固定された台座３０ａ及び移動機構３７ａは、保持装置３３に挿入されてもよい。移動機構３７ａにより、筐体２４を保持装置３３の内部まで移動できてもよい。
【００９５】
図９Ｂは、筐体２４をボルトによって保持装置３３のプレート２０ａに固定した状態を示している。筐体２４をプレート２０ａに固定したら、筐体移動装置５０ｄは取り外されてもよい。筐体移動装置５０ｄだけでなく、台車３６に固定された台座３０ａ及び移動機構３７ａも、保持装置３３から取り外されてもよい。
【００９６】
１０．吊り下げ式の筐体移動装置（第９の実施形態）
図１０は、第９の実施形態における狭帯域化モジュール及び筐体移動装置の構成及び動作を示す。図１０において、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。図１０は、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略平行な方向からみた図である。
【００９７】
第９の実施形態においては、筐体移動装置５０ｅが、クレーン装置を含んでいてもよい。クレーン装置は、床面を走行可能な車輪５９ａを有してもよい。車輪５９ａは、図示しないストッパーを有してもよい。
【００９８】
筐体移動装置５０ｅは、支柱部５９ｂと、水平部５９ｃと、を有していてもよい。車輪５９ａは、支柱部５９ｂの下端に取り付けられていてもよい。水平部５９ｃは、支柱部５９ｂに取り付けられていてもよい。支柱部５９ｂには、水平部５９ｃをＶ方向及び−Ｖ方向に上下動させるための図示しない昇降装置が設けられてもよい。水平部５９ｃは、吊り下げ部５９ｅを支持してもよい。吊り下げ部５９ｅは移動機構５９ｄによって、Ｈ方向及び−Ｈ方向に移動可能であってもよい。
【００９９】
吊り下げ部５９ｅに筐体２４が吊り下げられた状態で、図示しない昇降装置による水平部５９ｃの上下動と、移動機構５９ｄによる吊り下げ部５９ｅの移動が可能であってもよい。図示しない昇降装置及び移動機構５９ｄにより、筐体２４を保持装置３３の内部まで移動できてもよい。筐体２４を保持装置３３の内部まで移動したら、筐体２４をボルトによって保持装置３３のプレート２０ａに固定できてもよい。
【０１００】
筐体２４をプレート２０ａに固定したら、筐体移動装置５０ｅは筐体２４から取り外されてもよい。
【０１０１】
１１．グレーティング移動装置及び筐体移動装置を有するレーザ装置（第１０の実施形態）
図１１Ａ〜図１１Ｄは、第１０の実施形態における狭帯域化モジュールの構成及び動作を示す。図１１Ａ〜図１１Ｄにおいて、レーザチャンバ１０や出力結合ミラー１５等の図示は省略されている。図１１Ａ〜図１１Ｄは、グレーティングの分散面と略平行で、且つ、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略垂直な方向からみた図である。
【０１０２】
第１０の実施形態においては、図示しないグレーティング移動装置によるグレーティング１４ｃの上下動と、図示しない筐体移動装置による筐体２４の上下動との両方が可能であってもよい。従って、第１０の実施形態のグレーティング移動装置は、筐体２４に対するグレーティング１４ｃの相対位置を移動するものであってもよい。図示しないグレーティング移動装置の具体的な構成及び機能は、第１又は第２の実施形態において説明されたものと同様でよい。図示しない筐体移動装置の具体的な構成及び機能は、第３〜第９の実施形態において説明されたものと同様でよい。
【０１０３】
プリズム１４ａ、１４ｂ及び貫通孔２４ｄのＶ方向の幅は、レーザ光のＶ方向のビーム幅の２倍以上であってもよい。グレーティング１４ｃのＶ方向の幅は、レーザ光のＶ方向のビーム幅の４倍以上であって、プリズム１４ａ及び１４ｂのＶ方向の幅より大きくてもよい。
【０１０４】
図１１Ａに示されるように、図示しない筐体移動装置によって筐体２４を高い位置に配置させたとき、プリズム１４ａ及び１４ｂの下半分が使用されてもよい。この状態で、図示しないグレーティング移動装置によってグレーティング１４ｃを最も高い位置に配置させたとき、グレーティング１４ｃの最も下の部分が使用されてもよい。
【０１０５】
図１１Ｂに示されるように、筐体２４を高い位置に配置した状態で、図示しないグレーティング移動装置によってグレーティング１４ｃを最も高い位置と最も低い位置との中間の位置に配置してもよい。これにより、プリズム１４ａ及び１４ｂの下半分が使用され、グレーティング１４ｃの下から２番目の部分が使用されてもよい。
【０１０６】
図１１Ｃに示されるように、グレーティング１４ｃを最も高い位置と最も低い位置との中間の位置に配置した状態で、図示しない筐体移動装置によって筐体２４を低い位置に配置してもよい。これにより、プリズム１４ａ及び１４ｂの上半分が使用され、グレーティング１４ｃの上から２番目の部分が使用されてもよい。図１１Ｂに示される状態と、図１１Ｃに示される状態とでは、筐体２４に対するグレーティング１４ｃの相対位置が同じでもよい。
【０１０７】
図１１Ｄに示されるように、筐体２４を低い位置に配置した状態で、図示しないグレーティング移動装置によってグレーティング１４ｃを最も低い位置に配置してもよい。これにより、プリズム１４ａ及び１４ｂの上半分が使用され、グレーティング１４ｃの最も上の部分が使用されてもよい。
【０１０８】
第１０の実施形態によれば、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄの４通りの配置が可能となり、グレーティング１４ｃの４通りの位置を使用できるようになっている。また、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいてはプリズム１４ａ及び１４ｂの下半分が使用され、図１１Ｃ及び図１１Ｄにおいてはプリズム１４ａ及び１４ｂの上半分が使用されるので、プリズム１４ａ及び１４ｂの２通りの位置を使用できるようになっている。
【０１０９】
上述の通り、プリズム１４ａ及び１４ｂもレーザ光によってダメージを受ける場合があるが、グレーティング１４ｃよりはダメージが小さい可能性がある。第１０の実施形態によれば、狭帯域化モジュール１４を収容した筐体２４を一体的に移動させる場合だけでなく、グレーティング１４ｃだけを移動することもできるので、プリズム１４ａ及び１４ｂは、４通りの位置を使用できるようになっていなくてもよい。よって、プリズム１４ａ及び１４ｂの高さが小さくてもよいようになっている。
【０１１０】
また、筐体２４の位置を固定してグレーティング１４ｃの高さのみを４段階に調整可能とする場合には、４段階のストローク分だけ筐体２４が大きくなければならない。従って、筐体２４に充填する不活性ガスの量も多く必要となり得る。これに対し、第１０の実施形態によれば、グレーティング１４ｃの移動ストロークを低減し、筐体２４が小さくてもよいようになっている。このため、筐体２４の不活性ガスパージ流量や重量も低減し得る。
【０１１１】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０１１２】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【図１Ａ】
2016076279.tif 000003
【図１Ｂ】
2016076279.tif 000004
【図２Ａ】
2016076279.tif 000005
【図２Ｂ】
2016076279.tif 000006
【図２Ｃ】
2016076279.tif 000007
【図２Ｄ】
2016076279.tif 000008
【図２Ｅ】
2016076279.tif 000009
【図３Ａ】
2016076279.tif 000010
【図３Ｂ】
2016076279.tif 000011
【図３Ｃ】
2016076279.tif 000012
【図３Ｄ】
2016076279.tif 000013
【図３Ｅ】
2016076279.tif 000014
【図３Ｆ】
2016076279.tif 000015
【図４Ａ】
2016076279.tif 000016
【図４Ｂ】
2016076279.tif 000017
【図４Ｃ】
2016076279.tif 000018
【図５Ａ】
2016076279.tif 000019
【図５Ｂ】
2016076279.tif 000020
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
2016076279.tif 000023
【図６Ａ】
2016076279.tif 000024
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
2016076279.tif 000026
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
2016076279.tif 000028
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
2016076279.tif 000030
【図９Ｂ】
2016076279.tif 000031
【図１０】
2016076279.tif 000032
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2016076279.tif 000034
【図１１Ｃ】
2016076279.tif 000035
【図１１Ｄ】
2016076279.tif 000036
【国際調査報告】
2016076279.tif 000037
2016076279.tif 000038
2016076279.tif 000039
2016076279.tif 000040