(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザガスが封入されたチャンバと、チャンバに設けられ、レーザ光が入出力されるウイ
ンドウとが備えられたガスレーザ装置に適用され、
ウインドウと、ウインドウを保持する部材とからなるウインドウカセットと、
レーザ光が入出力される光通路と、ウインドウカセットが装着される装着面が形成され
、チャンバに固定されたウインドウカセットホルダと
が備えられ、
ウインドウカセットホルダには、ウインドウカセットが装着面に装着されるに応じて、光
通路が開かれ、ウインドウカセットが装着面から取り外されるに応じて、光通路が閉じら
れるシャッタ機構が内蔵されており、
ウインドウカセットホルダの装着面がレーザ光軸に対して４０°〜７０°傾斜されるよう
に、ウインドウカセットホルダが構成されていること
を特徴とするガスレーザ装置におけるウインドウ脱着装置。
【請求項２】
レーザガスが封入されたチャンバと、チャンバに設けられ、レーザ光が入出力されるウイ
ンドウとが備えられたガスレーザ装置に適用され、
ウインドウと、ウインドウを保持する部材とからなるウインドウカセットと、
レーザ光が入出力される光通路と、ウインドウカセットが装着される装着面が形成され、
チャンバに固定されたウインドウカセットホルダと
が備えられ、
ウインドウカセットホルダには、ウインドウカセットが装着面に装着されるに応じて、光
通路が開かれ、ウインドウカセットが装着面から取り外されるに応じて、光通路が閉じら
れるシャッタ機構が内蔵されており、
ウインドウカセットまたはウインドウカセットホルダに設けられたガイド部材を介して
、ウインドウカセットがウインドウカセットホルダの装着面に装着されること
を特徴とするガスレーザ装置におけるウインドウ脱着装置。
【請求項３】
ウインドウとが備えられたガスレーザ装置に適用され、
ウインドウと、ウインドウを保持する部材とからなるウインドウカセットと、
レーザ光が入出力される光通路と、ウインドウカセットが装着される装着面が形成され、
チャンバに固定されたウインドウカセットホルダと
が備えられ、
ウインドウカセットホルダには、ウインドウカセットが装着面に装着されるに応じて、光
通路が開かれ、ウインドウカセットが装着面から取り外されるに応じて、光通路が閉じら
れるシャッタ機構が内蔵されており、
シャッタ機構は、
ウインドウカセットホルダの装着面内に配置され、光通路の断面開口部に対応する大き
さの開口部が形成された回転プレートを含んで構成され、
ウインドウカセットが、回転プレートとともに、ウインドウカセットホルダの装着面内
で回転されて、回転プレートの開口部が光通路に位置決めされることにより、光通路が開
かれるとともにウインドウカセットがウインドウカセットホルダの装着面に装着される機
構であること
を特徴とするガスレーザ装置におけるウインドウ脱着装置。
【請求項４】
ウインドウとが備えられたガスレーザ装置に適用され、
ウインドウと、ウインドウを保持する部材とからなるウインドウカセットと、
レーザ光が入出力される光通路と、ウインドウカセットが装着される装着面が形成され、
チャンバに固定されたウインドウカセットホルダと
が備えられ、
ウインドウカセットホルダには、ウインドウカセットが装着面に装着されるに応じて、光
通路が開かれ、ウインドウカセットが装着面から取り外されるに応じて、光通路が閉じら
れるシャッタ機構が内蔵されており、
シャッタ機構は、
ウインドウカセットホルダの装着面上方に突出自在の突起部を有し、突起部が装着面下方
向に押動されることにより傾動して光通路を開くプレートを含んで構成され、
ウインドウカセットによって突起部が押動されて、プレートが傾動されることにより、
光通路が開かれるとともにウインドウカセットがウインドウカセットホルダの装着面に装
着される機構であること
を特徴とするガスレーザ装置におけるウインドウ脱着装置。
【請求項５】
ウインドウとが備えられたガスレーザ装置に適用され、
ウインドウと、ウインドウを保持する部材とからなるウインドウカセットと、
レーザ光が入出力される光通路と、ウインドウカセットが装着される装着面が形成され、
チャンバに固定されたウインドウカセットホルダと
が備えられ、
ウインドウカセットホルダには、ウインドウカセットが装着面に装着されるに応じて、光
通路が開かれ、ウインドウカセットが装着面から取り外されるに応じて、光通路が閉じら
れるシャッタ機構が内蔵されており、
シャッタ機構は、
ウインドウカセットホルダの装着面上方に突出自在に突起部と、光通路の断面開口部に対
応する大きさの開口部とを有し、突起部が装着面下方に押動されることにより同方向に移
動するプレートを含んで構成され、
ウインドウカセットによって突起部が押動されて、プレートの開口部が光通路に位置決
めされることにより、光通路が開かれるとともにウインドウカセットがウインドウカセッ
トホルダの装着面に装着される機構であること
を特徴とするガスレーザ装置におけるウインドウ脱着装置。
【請求項６】
ウインドウとが備えられたガスレーザ装置に適用され、
ウインドウと、ウインドウを保持する部材とからなるウインドウカセットと、
レーザ光が入出力される光通路と、ウインドウカセットが装着される装着面が形成され、
チャンバに固定されたウインドウカセットホルダと
が備えられ、
ウインドウカセットホルダには、ウインドウカセットが装着面に装着されるに応じて、光
通路が開かれ、ウインドウカセットが装着面から取り外されるに応じて、光通路が閉じら
れるシャッタ機構が内蔵されており、
シャッタ機構は、電磁力によって動作する機構であること
を特徴とするガスレーザ装置におけるウインドウ脱着装置。
【請求項７】
シャッタ機構は、ばね力によって、光通路が閉じられる機構であること
を特徴とする請求項１ないし６に記載のガスレーザ装置におけるウインドウ脱着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザガスが封入されたチャンバ内部で発生させた光をウインドウから出力するガスレーザ装置に関し、特にウインドウの交換作業を容易に行うことができ、かつ、その後のパシベーション時間を短縮できる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の縮小投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される露光光の短波長化が進められており、半導体露光用光源として、従来の水銀ランプから波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。さらに、次世代の半導体露光用光源として、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ装置及び波長１５７ｎｍのフッ素（Ｆ2 ）レーザ装置等の紫外線を放出するガスレーザ装置が有力である。
【０００３】
露光装置用光源に求められるガスレーザ装置の要求性能を以下に示す。
【０００４】
１）高ドーズ安定性の確保とスループット向上のためにレーザ出力エネルギーの増加が要求されている。ＫｒＦレーザでは概ね４０Ｗ以上、ＡｒＦレーザでは概ね６０Ｗ以上の出力が要求されている。例えば従来は１パルス当たりのエネルギーが約１２mJ程度であったところを、約１５mJ以上に増加させることが要求されている。
【０００５】
２）投影レンズの高解像度化のために投影レンズの高ＮＡ化が進められている。これに伴い色収差が問題になり、狭帯域化が要求されている。
【０００６】
３）半導体製造ラインで使用されるため、光源の長寿命化と高信頼性、つまりＭＴＢＦ、ダウンタイムの低減などが要求されている。
【０００７】
チャンバのウインドウは、通常、フッ化カルシウムで構成されており、レーザ光が入出力する。このためレーザの運転時間の経過、ショット数の増大に伴ってウインドウに塵等の不純物が付着したり、光の吸収による応力歪が発生するなどして、レーザ光の透過率が徐々に落ちていく。このためレーザの運転時間の経過、ショットの増大に伴ってレーザ光のエネルギーロスが増えていく。またウインドウが歪んだまま使用を続けると熱応力によって割れが発生するに至りチャンバ内のレーザガス（フッ素ガス）がチャンバの外へ漏れるおそれがある。したがってウインドウは、レーザ出力が一定レベル以下に低下する前あるいは決定的なダメージが生じる前に定期的に交換しなければならない。
【０００８】
しかしながら、上記１）で掲げたように、近年のレーザ出力の高エネルギー化に伴ってウインドウが劣化する速度が速くなってきている。例えば従来はチャンバ交換サイクル（〜２０ビリオン）と同程度の交換サイクルであったが、近年は数ビリオンを交換サイクルとする必要が生じるに至っている。またウインドウは試験のために早期に交換する場合もある。このようにレーザ出力の高エネルギー化等に伴ってウインドウの交換サイクルが短くなってきており、それに伴ってウインドウの交換作業に伴う時間的なロスが無視できないレベルになってきている。
【０００９】
以下、従来のウインドウの各交換方式について説明する。
【００１０】
ａ）大気開放方式
この大気開放方式では、チャンバを大気に開放した状態でウインドウがチャンバから取り外され新しいウインドウに交換される。したがってウインドウの脱着時にチャンバ内に大気が取り込まれる。このためチャンバ内へ大気が流入し、大気中の水分等がチャンバ内部に付着する。この状態でレーザガスを封入するとレーザガス中のフッ素Ｆと壁面に付着した水分が反応しＨＦ等の不純物を発生する。このままではレーザの運転開始からしばらくの間はレーザの出力は不純物の吸収により減少し安定しなくなる。そこで、大気開放方式では、ウインドウを交換してから長時間の間パシベーションと呼ばれる、チャンバ内の大気成分（主に水分）、不純物を取り除く操作を行うことが必須となっている。
【００１１】
ｂ）バルブ−ポンプ方式
このバルブ−ポンプ方式は、たとえば特許文献１に開示されている。
【００１２】
図１に示すように、チャンバ２００とウインドウ２０１との間に、バルブ（ボールバルブ、ゲートバルブなど）２０２と真空排気用配管２０３が設けられている。真空ポンプによって真空排気用配管２０３を介してチャンバ２００内の空気が排気される。
【００１３】
このバルブ−ポンプ方式によるウインドウ交換手順は図２に例示される。
【００１４】
すなわち、同図２に示すように、バルブ２０２が閉止され（ステップ１０１）、ウインドウ２０１の取り外し前にバルブ２０２が閉止されたか否かが判断される（ステップ１０２）。ウインドウ２０１の取り外し前にバルブ２０２が閉止されたと判断されると、ウインドウ２０１が取り外され（ステップ１０３）、新しいウインドウ２０１が取付けられる（ステップ１０４）。つぎに真空ポンプによる排気が行われ（ステップ１０５）、バルブ２０２を開く前に真空ポンプによる排気が実施されたか否かが判断される（ステップ１０６）。バルブ２０２を開く前の排気が実施されたと判断されると、バルブ２０２が開かれる（ステップ１０７）。
【００１５】
ｃ）シャッタ方式
このシャッタ方式は、たとえば特許文献２に開示されている。このシャッタ方式では、ウインドウを備えたプレートが用意されるとともに、シャッタが設けられたアダプタがチャンバに固定される。シャッタを開位置に合わせたり閉位置に合わせたりする作業と、ウインドウを備えたプレートを取り外したり取付けたりする作業は別個の作業として行なわれる。したがって、ウインドウの取り付け、取り外しとシャッタの開位置、閉位置への位置決めとは連動しておらず、シャッタを開位置、閉位置に正確に合わせるためには、位置決め用の刻線等を設けて、その刻印を目印に作業者が確認、判断して合わせる必要がある。このことは、特許文献２に、「アダプタ２とプレート４との合わせ面近傍に位置決め用刻線を設けておけば、シャッタ１０の回転および旧位置への復元を正確に行うことができる。」（特許文献２の段落（００１０））という記載より明らかである。このように特許文献２では、ウインドウを取り外す際には、ウインドウ取り外し作業とは別に作業者がシャッタを手動にて光通路を閉じる刻線位置まで操作して光通路を閉じ、新しいウインドウカセットを取付ける際には、ウインドウ装着作業とは別に作業者がシャッタを手動にて光通路を開く刻線位置まで操作して光通路を開くようにしている。
【特許文献１】特公平７−９５６１１号公報
【特許文献２】実開平６−６０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
大気開放方式では、ウインドウを交換してから長時間の間パシベーションを行う必要がある。このためウインドウを交換してから、不純物によるレーザの出力の吸収が十分小さくなるまでに非常に時間がかかるという問題がある。
【００１７】
バルブ−ポンプ方式では、図１に示すように、チャンバ２００とウインドウ２０１との間には、バルブ２０２と真空排気用配管２０３が設けられており、チャンバ２００の長手方向に大きな幅を有し大きな場積を占めている。このため出力カプラ２０５とプリズム２０６と回折格子２０７とで構成された共振器２０８の長さ（共振器長）が長くなってしまい、レーザ出力のエネルギーがロスするという問題がある。本発明者らによる検討では、バルブ２０２と真空排気用配管２０３を設置するためには共振器長を１００ｍｍ以上伸長する設計にしなければならない。
【００１８】
また図２に示すように、ウインドウ２０１を交換する前には必ずバルブ２０２が閉止されていることを確認しなければならない（ステップ１０２）。これはバルブ２０２が開かれたままでウインドウ２０１を取り外してしまうとチャンバ２００内に大気成分が混入してレーザ出力が回復するまでに長時間を要してしまうためである。
【００１９】
またバルブ２０２を開く前には必ず真空ポンプによる排気が行われたことを確認しなければならない（ステップ１０６）。これはウインドウ２０１とバルブ２０２の間の大気がチャンバ２００内に混入することを防止するためである。
【００２０】
このように作業者は、ウインドウ２０１の脱着という作業（ステップ１０３、１０４）のみならず、バルブ２０２の閉止作業（ステップ１０１）、ウインドウ２０１の交換前のバルブ２０２の閉止の確認作業（ステップ１０２）、真空ポンプによる排気作業（１０５）、バルブ２０２を開作業前の真空ポンプによる排気の確認作業（ステップ１０６）、バルブ２０２の開作業（ステップ２０７）といった各種作業を行わなければならず、作業者に多大な負担がかかる。これに伴いウインドウ２０１の脱着の全作業工程に非常に時間がかかり、ダウンタイムが多大なものになるという問題が発生し、上記３）の課題が達成できなくなるおそれがある。
【００２１】
しかも、作業者が上記バルブ２０２の開閉作業、各種確認作業といった複雑かつ判断を伴う作業を行わなければならず、ヒューマンエラーが発生しやすい。このため作業の確実性に欠け信頼性に乏しく、上記３）の課題を達成できなくなるおそれがある。
【００２２】
シャッタ方式では、シャッタがあるため大気開放方式ほど共振器長を短くはできないが、バルブ−ポンプ方式に比べれば、チャンバ２００の長手方向に占める場積は小さく、共振器長を短くできるという利点がある。
【００２３】
一方、シャッタ方式では、上記したように、シャッタを開位置に合わせたり閉位置に合わせたりする作業と、ウインドウを備えたプレートを取り外したり取付けたりする作業は別個の作業として行なわれる。このため、シャッタが完全に閉じられていない状態でウインドウが脱着されるおそれがあり、バルブ−ポンプ方式に比べると、チャンバ内に空気が混入する可能性が高い。ただし、作業を確実に行えば、チャンバ内に空気が混入するおそれはなく、大気開放方式のようにパシベーションを長時間実施する必要はない。
【００２４】
しかし、シャッタを開位置、閉位置に正確に合わせるためには、位置決め用の刻線等を設けて、その刻印を目印に作業者が確認、判断して合わせる必要があり、ヒューマンエラーが発生しやすい。このため作業の確実性に欠け信頼性に乏しく、上記３）の課題を達成できなくなるおそれがある。
【００２５】
特に、ウインドウ交換作業は、チャンバがレーザフレームに格納された状態で行うのが通例であり、レーザフレームにはコントローラ等がチャンバに密接して配置されていることから、ウインドウ交換のためのメンテナンススペースは非常に小さい。このような環境下で、位置決め用の刻線を目印に作業者が確認、判断して合わせる作業は、作業者に多大な負担をかけ、ヒューマンエラーを誘引することは避けられない。
【００２６】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、以下の問題を解決することを課題とするものである。
【００２７】
イ）チャンバの長手方向に場積を取らない構造とし、共振器長を短くし、レーザ出力のエネルギーロスを抑制できるようにする。
【００２８】
ロ）ウインドウ交換の際にチャンバが大気に晒されたり空気が混入することを確実に防げるようにし、長時間のパシベーションを不要としレーザ出力が短時間で立ち上がるようにする。
【００２９】
ハ）ウインドウ交換の全作業工程を通して、短時間で簡易かつ確実に作業を行えるようにし、ダウンタイムを減らすとともに、作業者にかかる負担を減らしてヒューマンエラーを防止し装置の信頼性を高める。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
第１発明は、
レーザガスが封入されたチャンバと、チャンバに設けられ、レーザ光が入出力されるウインドウとが備えられたガスレーザ装置に適用され、
ウインドウと、ウインドウを保持する部材とからなるウインドウカセットと、
レーザ光が入出力される光通路と、ウインドウカセットが装着される装着面が形成され、チャンバに固定されたウインドウカセットホルダと
が備えられ、
ウインドウカセットホルダには、ウインドウカセットが装着面に装着されるに応じて、光通路が開かれ、ウインドウカセットが装着面から取り外されるに応じて、光通路が閉じられるシャッタ機構が内蔵されていること
を特徴とする。
【００３１】
第２発明は、第１発明において、
ウインドウカセットホルダの装着面がレーザ光軸に対して４０°〜７０°傾斜されるように、ウインドウカセットホルダが構成されていること
を特徴とする。
【００３２】
第３発明は、第１発明において、
ウインドウカセットまたはウインドウカセットホルダに設けられたガイド部材を介して、ウインドウカセットがウインドウカセットホルダの装着面に装着されること
を特徴とする。
【００３３】
第４発明は、第１発明において、
シャッタ機構は、
ウインドウカセットホルダの装着面内に配置され、光通路の断面開口部に対応する大きさの開口部が形成された回転プレートを含んで構成され、
ウインドウカセットを、回転プレートとともに、ウインドウカセットホルダの装着面内で回転されて、回転プレートの開口部が光通路に位置決めされることにより、光通路が開かれるとともにウインドウカセットがウインドウカセットホルダの装着面に装着される機構であること
を特徴とする。
【００３４】
第５発明は、第１発明において、
シャッタ機構は、
ウインドウカセットホルダの装着面上方に突出自在の突起部を有し、突起部が装着面下方向に押動されることにより傾動して光通路を開くプレートを含んで構成され、
ウインドウカセットによって突起部が押動されて、プレートが傾動されることにより、光通路が開かれるとともにウインドウカセットがウインドウカセットホルダの装着面に装着される機構であること
を特徴とする。
【００３５】
第６発明は、第１発明において、
シャッタ機構は、
ウインドウカセットホルダの装着面に形成された溝と、ウインドウカセットに設けられ溝に挿入される押動部材と、溝内に設けられ押動部材によって押動されることにより傾動して光通路を開くプレートを含んで構成され、
ウインドウカセットの押動部材が溝内に挿入されて、プレートが傾動されることにより、光通路が開かれるとともにウインドウカセットがウインドウカセットホルダの装着面に装着される機構であること
を特徴とする。
【００３６】
第７発明は、第１発明において、
シャッタ機構は、
ウインドウカセットホルダの装着面上方に突出自在に突起部と、光通路の断面開口部に対応する大きさの開口部とを有し、突起部が装着面下方に押動されることにより同方向に移動するプレートを含んで構成され、
ウインドウカセットによって突起部が押動されて、プレートの開口部が光通路に位置決めされることにより、光通路が開かれるとともにウインドウカセットがウインドウカセットホルダの装着面に装着される機構であること
を特徴とする。
【００３７】
第８発明は、第１発明ないし第７発明において、
シャッタ機構は、ばね力によって、光通路が閉じられる機構であること
を特徴とする。
【００３８】
第９発明は、第１発明において、
シャッタ機構は、電磁力によって動作する機構であること
を特徴とする。
【００３９】
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の構成を概念的に示す図で、ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０に装着された状態を示している。図３（ａ）は、ガスレーザ装置１の全体構成図で、図３（ｂ）は、ウインドウカセット４０と、ウインドウカセットホルダ５０に係る部分についての拡大図である。
【００４０】
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の構成を概念的に示す図で、ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０から取り外された状態を示している。図４（ａ）は、ガスレーザ装置１の全体構成図で、図４（ｂ）は、ウインドウカセット４０と、ウインドウカセットホルダ５０に係る部分についての拡大図である。
【００４１】
本発明の装置は、ウインドウ４１と、ウインドウ４１を保持する保持部材４２とからなるウインドウカセット４０と、レーザ光が入出力される光通路５１と、ウインドウカセット４０が装着される装着面５２が形成され、チャンバ１０に固定されたウインドウカセットホルダ５０とを備えている。ウインドウカセットホルダ５０には、ウインドウカセット４０が装着面５２に装着されるに応じて、光通路５１が開かれ、ウインドウカセット４０が装着面５２から取り外されるに応じて、光通路５１が閉じられるシャッタ機構７０が内蔵されている。
【００４２】
本発明によれば、ウインドウカセット４０のウインドウカセットホルダ５０への装着に連動してシャッタ機構７０が開動作して光通路５１が開かれる。これによりレーザ光が光通路５１を入出力できるようになりレーザ発振が行われる。またウインドウカセット４０のウインドウカセットホルダ５０からの取り外しに連動してシャッタ機構７０が閉動作して光通路５１が閉じられる。これによりウインドウ交換の際に大気がチャンバ１０内へ混入されることが防止される。
【００４３】
本発明では、シャッタ機構７０がウインドウカセットホルダ５０に内蔵されており、図１に示す従来技術（バルブ−ポンプ方式）のように、バルブ２０２や真空排気用配管２０３（図１参照）などによってチャンバ１０の長手方向に大きな幅が占められ大きな場積をとられることはなくなる。このため共振器６０の長さ（共振器長）を短くでき、レーザ出力のエネルギーロスを抑制することができる。
【００４４】
とりわけ、第２発明では、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２がレーザ光軸Ｌに対して４０°〜７０°傾斜されるように、ウインドウカセットホルダ５０が構成されている。このため、大きな場積を占めるシャッタ機構７０を内蔵するスペースをウインドウカセットホルダ５０内に充分に確保しつつも、共振器長を短くすることができる。
【００４５】
本発明によれば、ウインドウ４１の取り外し操作とシャッタ７１の閉動作が連動している。このため、ウインドウ交換の際にチャンバ１０が大気に晒されて空気がチャンバ１０内へ混入されることが確実に防止される。これにより長時間のパシベーションが不要となりレーザ出力を短時間で回復することができるようになる。またシャッタ機構７０のシャッタ７１がウインドウカセットホルダ５０に内蔵されているため、シャッタ７１とウインドウ４１とによって挟まれた体積Ｖを極めて小さくすることができる。ウインドウ交換の際にこのシャッタ７１とウインドウ４１とによって挟まれた体積Ｖ分の空気がチャンバ１０内に流入するものの、体積Ｖはチャンバ１０の容積に比して微小であるため、チャンバ１０内に混入される空気は微少で済み、レーザ出力が回復するまでの時間に与える影響は少なく、たち上がり時間を短くすることがでできる。
【００４６】
本発明によれば、ウインドウ４１の装着操作とシャッタ７１の開動作が連動しており、またウインドウ４１の取り外し操作とシャッタ７１の閉動作が連動している。作業者がウインドウカセット４０を脱着するのみの簡易な操作を行うだけで、自動的にシャッタ機構７０が動作して、大気が混入しない状態でのウインドウ交換およびレーザ光の発振を確実に行わせることができる。すなわち、図２に示す従来技術（バルブ−ポンプ方式）のように、ウインドウ交換にあたり複雑かつ判断を伴う作業を行う必要がなくなる。また従来のシャッタ方式のように、ウインドウ脱着操作とは別にシャッタを開位置、閉位置に正確に合わせるために位置決め用の刻線等を設けて、その刻印を目印に作業者が確認、判断して合わせる必要がなくなる。これによりウインドウ交換の全作業工程を通して、作業者の熟練度によらずに短時間で簡易かつ確実に作業を行えるようになり、ダウンタイムを減らすことができるとともに、作業者にかかる負担が減らされてヒューマンエラーが防止され装置の信頼性を高めることができるようになる。  
第３発明では、たとえば図８に示すように、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４をウインドウカセット４０のガイド穴４４に挿入させるようにしているため、作業者は、熟練度合いよらずに、確実にウインドウカセット４０をウインドウカセットホルダ５０の正しい位置に装着させることができる。
【００４７】
第４発明ないし第９発明は、シャッタ機構７０の各実施態様を示している。
【００４８】
すなわち、第４発明では、図５に示すように、シャッタ機構７０は、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２内に配置され、光通路５１の断面開口部５１ａに対応する大きさの開口部７３が形成された回転プレート７１を含んで構成されている。ウインドウカセット４０が、回転プレート７１とともに、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２内で回転されて、回転プレート７１の開口部７３が光通路５１の断面開口部５１ａに位置決めされることにより、光通路５１が開かれるとともにウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に装着される。
【００４９】
第５発明では、図６に示すように、シャッタ機構７０は、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２上方に突出自在の突起部７５を有し、突起部７５が装着面５２下方向に押動されることにより傾動して光通路５１を開くプレート７１（シャッタ）を含んで構成されている。ウインドウカセット４０によって突起部７５が押動されて、プレート７１が傾動されることにより、光通路５１が開かれるとともにウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に装着される。
【００５０】
第６発明では、図７に示すように、シャッタ機構７０は、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に形成された溝５２ｅと、ウインドウカセット４０に設けられ溝５２ｅに挿入される押動部材４５と、溝５２ｅ内に設けられ押動部材４５によって押動されることにより傾動して光通路５１を開くプレート７１を含んで構成されている。ウインドウカセット４０の押動部材４５が溝５２ｅ内に挿入されて、プレート７１が傾動されることにより、光通路５１が開かれるとともにウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に装着される。
【００５１】
第７発明では、図８に示すように、シャッタ機構７０は、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２上方に突出自在に突起部７６と、光通路５１の断面開口部５１ａに対応する大きさの開口部７７とを有し、突起部７６が装着面５２下方に押動されることにより同方向に移動するプレート７１を含んで構成されている。ウインドウカセット４０によって突起部７６が押動されて、プレート７１の開口部７７が光通路５１の断面開口部５１ａに位置決めされることにより、光通路５１が開かれるとともにウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面に装着される。
【００５２】
第８発明では、シャッタ機構７０は、図３ないし図９に示すように、ばね７２のばね力によって、光通路５１が閉じられる。
【００５３】
第９発明では、シャッタ機構７０は、図９に示するように電磁力によって動作する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図３（ａ）はエキシマレーザ装置の構成を示している。エキシマレーザ装置は、ガスレーザ装置の一形態である。  
本実施形態に係るエキシマレーザ装置１は、内部にレーザガスが封入されてレーザガスを励起してレーザ光を発生させるチャンバ１０と、チャンバ１０のリア側（図面左側）の光路上にあってレーザ光を狭帯域化する狭帯域化モジュール２０と、チャンバ１０のフロント側（図面右側）の光路上にあってレーザ光の一部を反射しレーザ光の一部を出射するフロントミラーとしての出力カプラ（部分反射ミラー）３０と、ウインドウ４１と、ウインドウ４１を保持する保持部材４２とからなるウインドウカセット４０と、レーザ光が入出力される光通路５１と、ウインドウカセット４０が装着される装着面５２が形成され、チャンバ１０の長手方向の左右の各側面１１Ｌ、１１Ｒに固定されたウインドウカセットホルダ５０とを含んで構成されている。
【００５５】
エキシマレーザ装置１から出射されたレーザ光は、たとえば、図示しない半導体製造用の縮小投影露光装置に入射される。
【００５６】
狭帯域化モジュール２０は、ビームエキスパンダとして使用されるプリズム２１と波長選択素子として使用される回折格子（グレーティング）２２とを含んで構成されている。  狭帯域化モジュール２０と出力カプラ３０は共振器６０を構成している。
【００５７】
チャンバ１０の内部には、図示しない一対の放電電極が設けられている。
【００５８】
図３（ｂ）は、ウインドウカセットホルダ５０およびウインドウカセット４０を示している。
【００５９】
左右一対のウインドウカセットホルダ５０、５０は、それらの光通路５１とチャンバ１０におけるレーザ光の光軸Ｌとが一致する位置関係となるようにチャンバ１０に固定されている。
【００６０】
一対のウインドウカセットホルダ５０、５０は、固定面５０ｂ、５０ｂを有し、固定面５０ｂ、５０ｂがそれぞれチャンバ１０の側面１１Ｌ、１１Ｒに接合するように配置されている。固定面５０ｂは、光通路５１（レーザ光軸Ｌ）に対して垂直に形成されている。 一対のウインドウカセットホルダ５０、５０は、装着面５２、５２が互いに平行に配置され、装着面５２、５２に装着されたウインドウカセット４０、４０のウインドウ４１、４１がレーザ光軸Ｌに対しブリュースタ角θをなすように構成されている。なお、ブリュースタ角θは、レーザ光に対する反射損失を低減するための角度であり、４０°〜７０°の範囲の角度である。すなわち、ウインドウカセットホルダ５０は、その装着面５２が、レーザ光軸Ｌに対しては角度θ（４０°〜７０°）だけ傾斜し、固定面５０ｂに対しては９０°−θ（５０°〜２０°）傾斜するように構成されている。
【００６１】
ウインドウ４１は、レーザ光に対する透過性を有する材料、たとえばフッ化カルシウム（ＣａＦ2）等によって構成されている。取り扱いの容易さのために、ウインドウ４１を直接交換するのではなく、保持部材４２でウインドウ４１が保護されたウインドウカセット４０ごと交換される。
【００６２】
チャンバ１０の内部には、ＫｒＦエキシマレーザ装置の場合は、フッ素（Ｆ2 ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガス及びバッファガスとしてのネオン（Ｎｅ）等の希ガスからなる混合ガスがレーザ媒質のガスとして封入されている。また、ＡｒＦエキシマレーザ装置の場合は、フッ素（Ｆ2 ）ガス、アルゴン（Ａr ）ガス及びバッファガスとしてのネオン（Ｎｅ）等の希ガスからなる混合ガスがレーザ媒質のガスとしてチャンバ１０内に封入されている。レーザガスは、図示しないガス供給・排出機構によってチャンバ１０内外に供給、排出される。
【００６３】
図示しない電源回路が動作してチャンバ１０内の一対の放電電極間に高電圧が印加されると、電極間に放電が発生する。放電空間に存在するレーザガスは、放電によって励起され、それによって高エネルギー準位に遷移して、その後低エネルギー準位に移行する。この移行の際に光が放出される。光は、その後、共振器６０によって増幅されて、外部に出力される。すなわち、チャンバ１０内で発生した光は、ウインドウカセットホルダ５０の光通路５１を通過するとともにウインドウカセット４０のウインドウ４１を透過してチャンバ１０の外部に出射されて、プリズム２１を透過して回折格子２２に達するとともに、出力カプラ３０に達する。光は、チャンバ１０を介して回折格子２２と出力カプラ３０との間で反射を繰り返すうちにチャンバ１０で増幅され、出力カプラ３０を透過して、露光装置側にレーザ光として出射される。なお、本実施例では、狭帯域化モジュールとしてプリズム２１と回折格子（グレーティング）２２とを含むものを想定したが、これはあくまでも一例であり、同様の機能を有するものであればそれ以外の構成、たとえばエタロンと全反射ミラーとを含む構成であってもよい。さらに、プリズム２１と回折格子（グレーティング）２２の代わりに反射率をつけたミラーを用いたフリーランレーザでもよい。
【００６４】
ウインドウカセットホルダ５０には、ウインドウカセット４０が装着面５２に装着されるに応じて、光通路５１が開かれ、ウインドウカセット４０が装着面５２から取り外されるに応じて、光通路５１が閉じられるシャッタ機構７０が内蔵されている。ここで、上述したようにウインドウカセットホルダ５０は、その装着面５２がレーザ光軸Ｌに対して４０°〜７０°傾斜されるように構成されている。このため、大きな場積を占めるシャッタ機構７０を内蔵するスペースをウインドウカセットホルダ５０内に充分に確保しつつも、共振器長を短くすることができる。
【００６５】
以下、シャッタ機構７０の各実施例について説明する。なお、以下では、エキシマレーザ装置１の全体構成は省略し、ウインドウカセット４０と、ウインドウカセットホルダ５０に係る部分について図を拡大して説明する。
【００６６】
（第１実施例）
図５は、第１実施例の構成を示している。
【００６７】
図５（ａ）は、ウインドウカセットホルダ５０およびウインドウカセット４０の断面図であり、ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０から取り外されたときの状態を示している。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＰ部拡大図であり、シャッタ機構７０を拡大して示した図である。図５（ｃ）は、ウインドウカセットホルダ５０を装着面５２の上方からみた斜視図であり、シャッタ機構７０が閉動作された状態を示している。図５（ｄ）は、ウインドウカセットホルダ５０を装着面５２の上方からみた斜視図であり、シャッタ機構７０が開動作された状態を示している。また図５（ｅ）はウインドウカセット４０の上面図である。
【００６８】
第１実施例の装置では、同図５に示すように、シャッタ機構７０は、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２内に配置され、光通路５１の断面開口部５１ａに対応する大きさの開口部７３が形成された回転プレート７１を含んで構成されている。ウインドウカセット４０が、回転プレート７１とともに、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２内で回転されて、回転プレート７１の開口部７３が光通路５１の断面開口部５１ａに位置決めされることにより、光通路５１が開かれるとともにウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に装着される。
【００６９】
すなわち、シャッタとしての回転プレート７１は、装着面５２内に形成された切り欠き部５２ｃに収容されており、装着面５２上に突出しないように配置されている。回転プレート７１には、ばね力によって光通路５１が閉じられる位置に回転復帰されるように、コイルばね７２が取付けられている。また回転プレート７１には、位置決めピン５３が設けられている。一方、ウインドウカセット４０の保持部材４２には、位置決めピン５３が挿入されるピン穴４３が形成されている。
【００７０】
ウインドウカセットホルダ５０にはガイド部材５４が設けられている。ウインドウカセット４０の保持部材４２にはガイド部材５４が挿入されるガイド穴４４が形成されている。
【００７１】
ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２には、Ｏリング溝５２ａが形成されている。Ｏリング溝５２ａには、Ｏリング５２ｂが装填されている。Ｏリング５２ｂは、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２にウインドウカセットホルダ４０が装着された際に、装着面５２と保持部材４２との密着性、気密性を高めて、ウインドウカセット４０が装着された後に大気の流入またはレーザガスの流出を防ぐように機能する。
【００７２】
ウインドウカセット４０のピン穴４３にウインドウカセットホルダ５０の位置決めピン５３が挿入された状態で、回転プレート７１を回転させて光通路５１が開かれる回転位置まで達したときに丁度、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４がウインドウカセット４０のガイド穴４４に挿入できる位置になるような位置関係に設定されている。
【００７３】
作業者が、ウインドウカセットホルダ５０にウインドウカセット４０を装着しようとするときには、まず、ウインドウカセット４０のピン穴４３にウインドウカセットホルダ５０の位置決めピン５３を挿入させる。つぎに、回転プレート７１をコイルばね７２のばね力に抗して回転させる。光通路５１が閉じられている状態（図５（ｃ））から所定角度φ（たとえば１２０°）だけ回転プレート７１を回転させると、回転プレート７１の開口部７３が光通路５１の断面開口部５１ａに位置されて、光通路５１が開かれた状態（図５（ｄ））となる。この位置でウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４をウインドウカセット４０のガイド穴４４に挿入できる状態となるので、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４をウインドウカセット４０のガイド穴４４に挿入する。つぎにボルト４９などを用いてウインドウカセットホルダ５０の装着面５２にウインドウカセット４０が固定される。
【００７４】
一方、作業者が、ウインドウカセットホルダ５０からウインドウカセット４０を取り外そうとするときには、ウインドウカセット４０を装着面５２の上方にずらしてピン穴４３からウインドウカセットホルダ５０の位置決めピン５３を抜く。これによりウインドウカセット４０が取り外されるとともに、コイルばね７２のばね力によって、回転プレート７１が、光通路５１の開位置（図５（ｄ））から、光通路５１の閉位置（図５（ｃ））まで自動的に復帰する。
【００７５】
以上のように本第１実施例によれば、ウインドウカセット４０のピン穴４３にウインドウカセットホルダ５０の位置決めピン５３を挿入させる操作と、回転プレート７１を回転させる操作と、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４をウインドウカセット４０のガイド穴材４４に挿入する操作を行うだけで、ウインドウカセットホルダ５０にウインドウカセット４０を確実に装着できるとともに、光通路５１を確実に開かせることができる。また、ウインドウカセット４０を装着面５２の上方にずらしてウインドウカセット４０のピン穴４３からウインドウカセットホルダ５０の位置決めピン５３を抜く操作を行うだけで、ウインドウカセットホルダ５０からウインドウカセット４０を確実に取り外すことができるとともに、光通路５１を確実に閉じさせることができる。
【００７６】
（第２実施例）
図６は、第２実施例の構成を示している。
【００７７】
図６（ａ）は、ウインドウカセットホルダ５０およびウインドウカセット４０の断面図であり、シャッタ７１の開閉状態を示している。図６（ｂ）は、ウインドウカセットホルダ５０を装着面５２の上方からみた斜視図である。
【００７８】
第２実施例の装置では、同図６に示すように、シャッタ機構７０は、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２上方に突出自在の突起部７５を有し、突起部７５が装着面５２下方向に押動されることにより傾動して光通路５１を開くプレート７１（シャッタ）を含んで構成されている。ウインドウカセット４０によって突起部７５が押動されて、プレート７１が傾動されることにより、光通路５１が開かれるとともにウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に装着される。
【００７９】
すなわち、シャッタとしてのプレート７１には蝶番７４が取付けられており、プレート７１を傾動自在としている。蝶番７４は、装着面５２内に形成された切り欠き部５２ｄに収容されている。蝶番７４には、プレート７１を装着面５２上に突出させないためのストッパ機能が備えられている。プレート７１には、ばね力によって光通路５１が閉じられる位置（図６（ａ）に破線にて示す）まで傾動復帰されるように、コイルばね７２が取付けられている。またプレート７１には、突起部７５が設けられている。突起部７５は、プレート７１がコイルばね７２によって光通路閉じ位置まで傾動復帰した際に、装着面５２上に突出するようにプレート７１に設けられている（図６（ａ）の破線参照）。光通路５１の側面には、プレート７１が収容される切り欠き部５１ｂが形成されている。切り欠き部５１ｂは、プレート７１が光通路５１を開く位置まで傾動された際に、光通路５１の垂直断面積を確保してレーザ光の通過を阻むことがないようにするために設けられている。
【００８０】
ウインドウカセットホルダ５０にはガイド部材５４が設けられている。一方、ウインドウカセット４０の保持部材４２にはガイド部材５４が挿入されるガイド穴４４が形成されている。
【００８１】
ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２には、Ｏリング溝５２ａが形成されている。Ｏリング溝５２ａには、Ｏリング５２ｂが装填されている。Ｏリング５２ｂは、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２にウインドウカセットホルダ４０が装着された際に、装着面５２と保持部材４２との密着性、気密性を高めて、ウインドウカセット４０が装着された後に大気の流入またはレーザガスの流出を防ぐように機能する。
【００８２】
ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４がウインドウカセット４０のガイド穴４４に完全に挿入されてウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０に装着されたときに、ウインドウカセット４０の保持部材４２によって突起部７５が完全に押し下げられて丁度プレート７１が切り欠き部５１ｂに収容されるような関係に設定されている。
【００８３】
作業者が、ウインドウカセットホルダ５０にウインドウカセット４０を装着しようとするときには、まず、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４をウインドウカセット４０のガイド穴４４に挿入する。つぎに、ウインドウカセット４０の保持部材４２を突起部７５に突き当て突起部７５を押し下げることにより、プレート７１をコイルばね７２のばね力に抗して、プレート７１を光通路閉じ状態（図６（ａ）破線参照）から傾動させる。やがて、ウインドウカセット４０の保持部材４２によって突起部７５が完全に押し下げられ、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４がウインドウカセット４０のガイド穴４４に完全に挿入され、プレート７１が切り欠き部５１ｂに収容されると、光通路５１が開かれる。このときウインドウカセット４０の保持部材４２がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に密着した状態となる。つぎにボルト４９などを用いてウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０に固定される。
【００８４】
一方、作業者が、ウインドウカセットホルダ５０からウインドウカセット４０を取り外そうとするときには、ウインドウカセット４０を装着面５２の上方にずらしてガイド穴４４からウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４を抜く。これによりウインドウカセット４０が取り外されるとともに、コイルばね７２のばね力によって、プレート７１が光通路５１の開位置から、光通路５１の閉位置（図６（ａ）破線参照）まで自動的に復帰する。
【００８５】
以上のように本第２実施例によれば、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４をウインドウカセット４０のガイド穴４４に挿入させる操作と、ウインドウカセット４０によって突起部７５を押し下げてプレート７１を傾動させる操作を行うだけで、ウインドウカセットホルダ５０にウインドウカセット４０を確実に装着できるとともに、光通路５１を確実に開かせることができる。また、ウインドウカセット４０を装着面５２の上方にずらしてガイド穴４４からウインドウカセットホルダ４０のガイド部材５４を抜く操作を行うだけで、ウインドウカセットホルダ５０からウインドウカセット４０を確実に取り外すことができるとともに、光通路５１を確実に閉じさせることができる。
【００８６】
（第３実施例）
図７は、第３実施例の構成を示している。
【００８７】
図７（ａ）は、ウインドウカセットホルダ５０を装着面５２の上方からみた斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００８８】
第３実施例の装置では、同図７に示すように、シャッタ機構７０は、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に形成された一対の溝５２ｅ、５２ｅと、ウインドウカセット４０に設けられ一対の溝５２ｅに挿入される一対の押動部材４５、４５と、溝５２ｅ内に設けられ押動部材４５によって押動されることにより傾動して光通路５１を開くプレート７１を含んで構成されている。ウインドウカセット４０の押動部材４５が溝５２ｅ内に挿入されて、プレート７１が傾動されることにより、光通路５１が開かれるとともにウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に装着される。
【００８９】
すなわち、シャッタとしてのプレート７１は溝５２ｅに沿って傾動自在になるよう設けられている。
【００９０】
プレート７１には、ばね力によって光通路５１が閉じられる位置まで傾動復帰されるように、コイルばね７２が取付けられている。ウインドウカセット４０の保持部材４２には、楔状の押動部材４５が設けられている。
【００９１】
上記一対の溝５２ｅ、５２ｅと一対の押動部材４５、４５は、前述のウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４とウインドウカセット４０のガイド穴４４として機能する。
【００９２】
ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２には、Ｏリング溝５２ａが形成されている。Ｏリング溝５２ａには、Ｏリング５２ｂが装填されている。Ｏリング５２ｂは、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２にウインドウカセット４０が装着された際に、装着面５２と保持部材４２との密着性、気密性を高めて、ウインドウカセット４０が装着された後に大気の流入またはレーザガスの流出を防ぐように機能する。
【００９３】
作業者が、ウインドウカセットホルダ５０にウインドウカセット４０を装着しようとするときには、まず、ウインドウカセットホルダ５０の一対の溝５２ｅ、５２ｅ内にウインドウカセット４０の一対の押動部材４５、４５を挿入する。つぎに、ウインドウカセット４０の押動部材４５によって、プレート７１をコイルばね７２のばね力に抗して、プレート７１を光通路閉じ状態から、押し下げ、傾動させる。やがて、ウインドウカセット４０の押動部材４５によってプレート７１が溝５２ｅに沿って完全に押し下げられ、光通路５１が開かれる。このときウインドウカセット４０の押動部材４５はウインドウカセットホルダ５０に設けられた溝５２ｅ内に格納される。つぎにボルト４９などを用いてウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０に固定される。
【００９４】
一方、作業者が、ウインドウカセットホルダ５０からウインドウカセット４０を取り外そうとするときには、ウインドウカセット４０を装着面５２の上方にずらして一対の溝５２ｅ、５２ｅからウインドウカセット４０の一対の押動部材４５、４５を抜く。これによりプレート７１から押動部材４５が離され、ウインドウカセット４０が取り外されるとともに、コイルばね７２のばね力によって、プレート７１が光通路５１の開位置から、光通路５１の閉位置まで自動的に復帰する。
【００９５】
以上のように本第３実施例によれば、ウインドウカセット４０の一対の押動部材４５、４５をウインドウカセットホルダの一対の溝５２ｅ、５２ｅに挿入させる操作と、ウインドウカセット４０の押動部材４５によってプレート７１を押し下げ傾動させる操作を行うだけで、ウインドウカセットホルダ５０にウインドウカセット４０を確実に装着できるとともに、光通路５１を確実に開かせることができる。また、ウインドウカセット４０を装着面５２の上方にずらして一対の溝５２ｅ、５２ｅからウインドウカセット４０の一対の押動部材４５、４５を抜く操作を行うだけで、ウインドウカセットホルダ５０からウインドウカセット４０を確実に取り外すことができるとともに、光通路５１を確実に閉じさせることができる。
【００９６】
（第４実施例）
図８は、第４実施例の構成を示している。
【００９７】
図８（ａ）は、ウインドウカセットホルダ５０およびウインドウカセット４０の断面図であり、ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０に装着されたときの状態を示している。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、シャッタ機構７０のプレート７１により光通路５１が開かれている状態を示した図である。図８（ｃ）は、ウインドウカセットホルダ５０を装着面５２の上方からみた斜視図であり、シャッタ機構７０が開動作された状態を示している。図８（ｄ）は、ウインドウカセットホルダ５０およびウインドウカセット４０の断面図であり、ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０から取り外されたときの状態を示している。図８（ｅ）は、図８（ｄ）のＣ−Ｃ断面図であり、シャッタ機構７０のプレート７１により光通路５１が閉じられているる状態を示した図である。図８（ｆ）は、ウインドウカセットホルダ５０を装着面５２の上方からみた斜視図であり、シャッタ機構７０が閉動作された状態を示している。
【００９８】
第４実施例の装置では、同図８に示すように、シャッタ機構７０は、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２上方に突出自在に一対の突起部７６、７６と、光通路５１の断面開口部５１ａに対応する大きさの開口部７７とを有し、突起部７６が装着面５２下方に押動されることにより同方向に移動するプレート７１を含んで構成されている。ウインドウカセット４０によって突起部７６が押動されて、プレート７１の開口部７７が光通路５１の断面開口部５１ａに位置決めされることにより、光通路５１が開かれるとともにウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面に装着される。
【００９９】
すなわち、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２には、光通路５１を横切るように溝５０ｆが形成されている。溝５０ｆには、コイルばね７２によって、光通路５１を横切る方向に移動自在に、シャッタとしてのプレート７１が収容されている。
【０１００】
プレート７１の装着面下方側は、一対のコイルばね７２、７２によって支持されている。プレート７１の装着面上方側には、突起部７６が形成されている。プレート７１には、開口部７７が形成されている。
【０１０１】
突起部７６に押し下げ力が作用せず、コイルばね７２のばね力によって、光通路５１の断面開口部５１ａとプレート７１の開口部７７とがずれて光通路５１を閉じる位置にプレート７１が位置されているときに、突起部７６が装着面５２上に突出するように（図８（ｄ）、（ｅ）、（ｆ））、シャッタ機構７０が構成されている。
【０１０２】
ウインドウカセットホルダ５０にはガイド部材５４が設けられている。一方、ウインドウカセット４０の保持部材４２にはガイド部材５４が挿入されるガイド穴４４が形成されている。
【０１０３】
ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２には、Ｏリング溝５２ａが形成されている。Ｏリング溝５２ａには、Ｏリング５２ｂが装填されている。Ｏリング５２ｂは、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２にウインドウカセット４０が装着された際に、装着面５２と保持部材４２との密着性、気密性を高めて、ウインドウカセット４０が装着された後に大気の流入またはレーザガスの流出を防ぐように機能する。
【０１０４】
作業者が、ウインドウカセットホルダ５０にウインドウカセット４０を装着しようとするときには、まず、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４をウインドウカセット４０のガイド穴４４に挿入する。つぎに、ウインドウカセット４０の保持部材４２を突起部７６に突き当て突起部７６を押し下げることにより、プレート７１をコイルばね７２のばね力に抗して、プレート７１を光通路閉じ状態（図８（ｄ）、（ｅ）、（ｆ））から溝５０ｆの深さ方向に移動させる。やがて、ウインドウカセット４０の保持部材４２によって突起部７６が完全に押し下げられ、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４がウインドウカセット４０のガイド穴４４に完全に挿入されると、光通路５１の断面開口部５１ａとプレート７１の開口部７７とが一致して光通路５１が開かれる（図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ））。このときウインドウカセット４０の保持部材４２がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に密着した状態となる。つぎにボルト４９などを用いてウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０に装着、固定される。
【０１０５】
一方、作業者が、ウインドウカセットホルダ５０からウインドウカセット４０を取り外そうとするときには、ウインドウカセット４０を装着面５２の上方にずらしてガイド穴４４からウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４を抜く。これによりウインドウカセット４０が取り外されるとともに、コイルばね７２のばね力によって、プレート７１が光通路５１の開位置（図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ））から、光通路５１の閉位置（（図８（ｄ）、（ｅ）、（ｆ））まで自動的に復帰する。
【０１０６】
以上のように本第４実施例によれば、ウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４をウインドウカセット４０のガイド穴４４に挿入させる操作と、ウインドウカセット４０によって突起部７６を押し下げてプレート７１を移動させる操作を行うだけで、ウインドウカセットホルダ５０にウインドウカセット４０を確実に装着できるとともに、光通路５１を確実に開かせることができる。また、ウインドウカセット４０を装着面５２の上方にずらしてガイド穴４４からウインドウカセットホルダ５０のガイド部材５４を抜く操作を行うだけで、ウインドウカセットホルダ５０からウインドウカセット４０を確実に取り外すことができるとともに、光通路５１を確実に閉じさせることができる。
【０１０７】
なお、上記第１実施例ないし第４実施例では、ウインドウカセットホルダ５０側にガイド部材５４を設け、ウインドウカセット４０側にガイド穴４４を形成するようにしているが、ウインドウカセットホルダ５０側にガイド穴を形成し、ウインドウカセット４０側にガイド部材を設ける実施も当然可能である。
【０１０８】
（第５実施例）
上記第１実施例ないし第４実施例では、ばね７２のばね力に抗して光通路５１を開くようにしている。しかし、何らかのアクチュエータによって光通路５１を開かせる実施も可能である。
【０１０９】
図９は、第５実施例の構成図であり、電磁力によって動作するシャッタ機構７０を示している。
【０１１０】
図９（ａ）は、ウインドウカセットホルダ５０およびウインドウカセット４０の断面図であり、ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０に装着されたときの状態を示している。図９（ｂ）は、ウインドウカセットホルダ５０およびウインドウカセット４０の断面図であり、ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０から取り外れたときの状態を示している。
【０１１１】
すなわち、ウインドウカセットホルダ５０の光通路５１の側面には、シャッタとしてのプレート７１、電磁石７８を収容する切り欠き部５１ｃが形成されている。
【０１１２】
プレート７１には図９（ｃ）に示される形状のコイルばね７２が取付けられており、プレート７１を傾動自在に支持している。
【０１１３】
電磁石７８には、電気信号線８０を介して外部の制御回路８１に電気的に接続されている。ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２には、スイッチ８２が設けられている。スイッチ８２は、電気信号線８３を介して制御回路８１に電気的に接続されている。スイッチ８２は、ウインドウカセット４０の保持部材４２が同スイッチ８２に接触して押動されたときに、オンの電気信号を発生するように構成されている。
【０１１４】
なお、図９では、第１実施例ないし第４実施例で説明したガイド部材、Ｏリング等の構成は省略している。
【０１１５】
作業者が、ウインドウカセット４０をウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に装着すると、スイッチ８２でオンの電気信号が発生して制御回路８１に入力される。制御回路８１は、オンの電気信号の入力に応じて電磁石７８を付勢するための電気指令信号（電流値）を生成して電磁石７８に出力する。これにより電磁石７８が付勢されて電磁石７８とプレート７１との間に電磁力が働き、電磁力がコイルばね７２のばね力に打ち勝ってプレート７１が光通路５１を閉じる位置（図９（ｂ））から光通路５１を開く位置（図９（ａ））まで傾動される。ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０に装着されている状態では、スイッチ８２からオン信号が出力し続けられ、プレート７１は開位置を維持する。
【０１１６】
作業者が、ウインドウカセット４０をウインドウカセットホルダ５０の装着面５２から取り外すと、スイッチ８２はオフされる。制御回路８１は、スイッチ８２からオンの電気信号が入力されなくなるに応じて、電磁石７８に対する電気指令信号をオフにする。これにより電磁石７８が消勢されて電磁石７８とプレート７１との間に電磁力が作用しなくなり、コイルばね７２のばね力によって、プレート７１が光通路５１を開く位置（図９（ａ））から光通路５１を閉じる位置（図９（ｂ））まで傾動される。ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０から取り外されている状態では、スイッチ８２はオフのままであり、プレート７１は閉位置を維持する。
【０１１７】
なお、ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２に装着されることにより電磁力が作用してプレート７１が開位置に移動する構成を想定して説明したが、もちろん、ウインドウカセット４０がウインドウカセットホルダ５０の装着面５２から取り外されることにより電磁力が作用してプレート７１が閉位置に移動する構成を採用する実施も可能である。
【０１１８】
図９に例示する電磁石は、あくまでもアクチュエータの一例であり、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダ等の任意のアクチュエータによってシャッタ機構７０を動作させることができる。
【０１１９】
つぎに上述した各実施例による効果について説明する。
【０１２０】
実施例によれば、ウインドウカセット４０のウインドウカセットホルダ５０への装着に連動してシャッタ機構７０が開動作して光通路５１が開かれる。これによりレーザ光が光通路５１を入出力できるようになりレーザ発振が行われる。またウインドウカセット４０のウインドウカセットホルダ５０からの取り外しに連動してシャッタ機構７０が閉動作して光通路５１が閉じられる。これによりウインドウ交換の際に大気がチャンバ１０内へ混入されることが防止される。
【０１２１】
実施例では、シャッタ機構７０がウインドウカセットホルダ５０に内蔵されており、図１に示す従来技術（バルブ−ポンプ方式）のように、バルブ２０２や真空排気用配管２０３（図１参照）などによってチャンバ１０の長手方向に大きな幅が占められ大きな場積をとられることはなくなる。このため共振器６０の長さ（共振器長）を短くでき、レーザ出力のエネルギーロスを抑制することができる。
【０１２２】
とりわけ、実施例では、ウインドウカセットホルダ５０の装着面５２がレーザ光軸Ｌに対して４０°〜７０°傾斜されるように、ウインドウカセットホルダ５０が構成されている。このため、大きな場積を占めるシャッタ機構７０を内蔵するスペースをウインドウカセットホルダ５０内に充分に確保しつつも、共振器長を短くすることができる。
【０１２３】
共振器長は、バルブ−ポンプ方式に比べて１００ｍｍ縮めることができた。
【０１２４】
実施例によれば、ウインドウ４１の取り外し操作とプレート７１の閉動作が連動している。このため、ウインドウ交換の際にチャンバ１０が大気に晒されて空気がチャンバ１０内へ混入されることが確実に防止される。これにより長時間のパシベーションが不要となりレーザ出力を短時間で回復することができるようになる。またシャッタ機構７０のプレート７１がウインドウカセットホルダ５０に内蔵されているため、プレート７１とウインドウ４１とによって挟まれた体積Ｖを極めて小さくすることができる。ウインドウ交換の際にこのプレート７１とウインドウ４１とによって挟まれた体積Ｖ分の空気がチャンバ１０内に流入するものの、体積Ｖはチャンバ１０の容積に比して微小であるため、チャンバ１０内に混入される空気は微少で済み、レーザ出力が回復するまでの時間に与える影響は小さい。
【０１２５】
図１０は、従来の大気開放方式でウインドウ交換を行った後のパシベーションに要した時間と本発明に係る実施例装置によってウインドウ交換を行った後のパシベーションに要した時間を対比したグラフである。図１０の横軸は、パシベーションに要した時間（単位；ｈｒ（時間））であり、縦軸は、単位時間当たりのレーザエネルギー低下量（単位；ｍＪ）である。「通常動作時」と示した線は、ウインドウ交換をする以前の状態におけるレーザエネルギー低下量である。ウインドウ交換後、この値にまで低下すれば、ウインドウ交換以前の状態に戻ったと判断できる。
【０１２６】
本発明に係る実施例装置では、ＬＮ１にて示すように、ほぼ１時間でパシベーションが完了した。これに対して従来技術の場合には、ＬＮ２にて示すように、約７時間のパシベーションを要した。このように実施例によれば、従来の大気方式に比べてパシベーション時間を約１／７に短縮することができた。
【０１２７】
実施例によれば、ウインドウ４１の装着操作とプレート７１の開動作が連動しており、またウインドウ４１の取り外し操作とプレート７１の閉動作が連動している。作業者がウインドウカセット４０を脱着するのみの簡易な操作を行うだけで、自動的にシャッタ機構７０が動作して、大気が混入しない状態でのウインドウ交換およびレーザ光の発振を確実に行わせることができる。すなわち、図２に示す従来技術（バルブ−ポンプ方式）のように、ウインドウ交換にあたり複雑かつ判断を伴う作業を行う必要がなくなる。
【０１２８】
また従来のシャッタ方式のように、ウインドウ脱着操作とは別にシャッタを開位置、閉位置に正確に合わせるために位置決め用の刻線等を設けて、その刻印を目印に作業者が確認、判断して合わせる必要がなくなる。これによりウインドウ交換の全作業工程を通して、作業者の熟練度によらずに短時間で簡易かつ確実に作業を行えるようになり、ダウンタイムを減らすことができるとともに、作業者にかかる負担が減らされてヒューマンエラーが防止され装置の信頼性を高めることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図１は、従来のバルブ−ポンプ方式の構成を説明する図である。
【図２】図２は、従来のバルブ−ポンプ方式の処理手順を説明する図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の構成を概念的に示す図であり、ウインドウカセットがウインドウカセットホルダに装着された状態を示した図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の構成を概念的に示す図であり、ウインドウカセットがウインドウカセットホルダから取り外された状態を示した図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、第１実施例の構成を示した図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、第２実施例の構成を示した図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第３実施例の構成を示した図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、第４実施例の構成を示した図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第６実施例の構成を示した図である。
【図１０】図１０は、実施例の効果を説明するために用いたグラフである。
【符号の説明】
【０１３０】
１０  チャンバ、４０  ウインドウカセット、４１  ウインドウ、４２  保持部材、５０  ウインドウカセットホルダ、５１  光通路、５２  装着面、７０  シャッタ機構、７１  シャッタ（プレート）、７２  ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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