CN109565144B

CN109565144B - 激光装置

Info

Publication number: CN109565144B
Application number: CN201680088177.9A
Authority: CN
Inventors: 宫本浩孝; 若林理
Original assignee: Aurora Advanced Laser Co ltd
Current assignee: Aurora Advanced Laser Co ltd
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: US10965087B2; WO2018061098A1; US20190173258A1; CN109565144A

Abstract

在具有窄带化光学系统的放电激励式的激光装置中，减少对窄带化光学系统施加的热负荷。激光装置具有在内部配置有一对放电电极(11a、11b)的激光腔(10)、以及包含配置在激光腔(10)外的光栅(14e)的窄带化光学系统(14)。激光装置还具有扩束光学系统，该扩束光学系统针对从激光腔(10)输出且朝向光栅(14e)行进的光束(B)，在与放电电极(11a、11b)之间的放电方向平行的第1方向和与放电方向垂直的第2方向上放大波束直径。扩束光学系统保持在与激光腔(10)和光栅(14e)分开形成的保持台(41)上。通过保持台(41)和扩束光学系统构成扩束单元(40)。

Description

激光装置

技术领域

本公开涉及激光装置，特别详细地讲，涉及放电激励式的激光装置。

背景技术

随着半导体集成电路的微细化、高集成化，在半导体曝光装置中要求分辨率的提高。下面，将半导体曝光装置简称为“曝光装置”。因此，正在推进从曝光用光源输出的光的短波长化。在曝光用光源中，代替现有的水银灯而使用气体激光装置。当前，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长为248nm的紫外线的KrF准分子激光装置、以及输出波长为193nm的紫外线的ArF准分子激光装置。

作为当前的曝光技术，如下的液浸曝光已经实用化：利用液体填满曝光装置侧的投影透镜与晶片之间的间隙，改变该间隙的折射率，由此使曝光用光源的外观波长变短。在使用ArF准分子激光装置作为曝光用光源进行液浸曝光的情况下，对晶片照射水中的波长为134nm的紫外光。将该技术称为ArF液浸曝光。ArF液浸曝光也被称为ArF液浸光刻。

KrF、ArF准分子激光装置的自然振荡中的光谱线宽度较宽，大约为350～400pm，因此，通过曝光装置侧的投影透镜缩小而投影到晶片上的激光束(紫外线光)产生色差，分辨率降低。因此，需要对从气体激光装置输出的激光束的光谱线宽度进行窄带化，直到成为能够忽略色差的程度为止。光谱线宽度也被称为光谱宽度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内设置具有窄带化元件的窄带化模块(Line Narrow Module)，通过该窄带化模块实现光谱宽度的窄带化。另外，窄带化元件可以是标准具或光栅等。将这样对光谱宽度进行窄带化的激光装置称为窄带化激光装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2003-518757号公报

专利文献2：日本特许第3590524号公报

发明内容

本公开的一个观点的激光装置具有：激光腔，其在内部配置有一对放电电极；窄带化光学系统，其包含配置在激光腔外的光栅；扩束光学系统，其在与一对放电电极之间的放电方向平行的第1方向和与放电方向垂直的第2方向上放大从激光腔输出的光束的波束直径；以及保持台，其与激光腔和光栅分开形成，保持扩束光学系统，与扩束光学系统一起构成扩束单元。

附图说明

下面，参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。

图1是示意地示出比较例的激光装置的主视图。

图2是示意地示出图1的比较例的激光装置的俯视图。

图3是示意地示出实施方式1的激光装置的主视图。

图4是示意地示出实施方式1的激光装置的俯视图。

图5是示意地示出实施方式2的激光装置的俯视图。

图6是示意地示出实施方式3的激光装置的主视图。

图7是示意地示出实施方式3的激光装置的俯视图。

图8是示出实施方式3中使用的透镜的概略图。

图9是示意地示出实施方式4的激光装置的主视图。

图10是示意地示出实施方式4的激光装置的俯视图。

具体实施方式

<内容>

1.概要

2.具有窄带化光学系统的激光装置

2.1结构

2.1.1激光腔

2.1.2窄带化光学系统

2.1.3输出耦合镜

2.2动作

2.3课题

3.1实施方式1的结构

3.2实施方式1的动作

3.3实施方式1的作用/效果

4.1实施方式2的结构

4.2实施方式2的动作

4.3实施方式2的作用/效果

5.1实施方式3的结构

5.2实施方式3的动作

5.3实施方式3的作用/效果

6.1实施方式4的结构

6.2实施方式4的动作

6.3实施方式4的作用/效果

7.其他

下面，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式示出本公开的若干个例子，并不限定本公开的内容。并且，各实施方式中说明的结构和动作不一定全部必须作为本公开的结构和动作。另外，对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。

1.概要

激光装置具有在内部配置有一对放电电极的激光腔、以及包含配置在激光腔外的光栅的窄带化光学系统。激光装置还具有扩束光学系统，该扩束光学系统针对从激光腔输出且朝向光栅行进的光束，在与一对放电电极之间的放电方向平行的第1方向和与放电方向垂直的第2方向上放大波束直径。该扩束光学系统保持在与激光腔和光栅分开形成的保持台上。通过该保持台和扩束光学系统构成扩束单元。

另外，本公开中的“平行”、“垂直”等用语不是严格规定角度等的数值，而是包含实用范围内的误差的意思。该误差的范围一般是相比严格的平行或垂直在±10度以内的程度。

2.具有窄带化光学系统的激光装置

2.1结构

图1和图2示意地示出比较例的激光装置的结构。图1和图2所示的激光装置包含激光腔10、一对放电电极11a和11b、窄带化光学系统14、输出耦合镜15。通过窄带化光学系统14和输出耦合镜15构成光谐振器。激光腔10配置在光谐振器的光路上。激光装置可以是使入射到未图示的放大器的种子光进行激光振荡而输出的主振荡器。

在图1中，示出从与一对放电电极11a和11b之间的放电方向大致垂直的方向观察的激光装置的内部结构。在图2中，示出从与一对放电电极11a和11b之间的放电方向大致平行、且与从输出耦合镜15输出的激光束的行进方向大致垂直的方向观察的激光装置的内部结构。将从输出耦合镜15输出的激光束的行进方向、即光路延伸的方向规定为Z方向。该Z方向是放电电极11a和11b的长度方向。一对放电电极11a和11b之间的放电方向是与Z方向垂直的V方向。将与这双方垂直的方向规定为H方向。-V方向可以与重力方向大致一致。

2.1.1激光腔

在激光腔10中封入作为激光介质的激光气体，该激光气体例如包含作为稀有气体的氩气或氪气、作为卤素气体的氟气、作为缓冲气体的氖气等。在激光腔10的两端设置有窗口10a和10b。窗口10a和10b被配置成在放电电极之间进行放电激励，供放大后的激光束入射。激光腔10由保持架20支承。

一对放电电极11a和11b作为用于通过放电来激励激光介质的电极，配置在激光腔10内。从未图示的脉冲功率模块对一对放电电极11a和11b施加脉冲状的高电压。窗口10a和10b被配置成光对这些窗口的入射面和HZ面大致平行，并且，该光的入射角度大致成为布儒斯特角。

2.1.2窄带化光学系统

窄带化光学系统14包含至少一个棱镜、光栅14e、保持架16a～16e、壳体12。在本例中，至少一个棱镜是在与放电方向大致垂直的H方向上放大波束的4个棱镜14a～14d。4个棱镜14a～14d分别由氟化钙(CaF₂)的晶体构成。4个棱镜14a～14d分别具有供波束穿过的2个面18和19。配置这些棱镜，使得穿过面18的波束倾斜入射到面18，穿过面19的波束大致垂直入射到面19。在面18中，波束进行折射，在与V轴垂直的面内进行波长色散。在面19中，抑制波束的折射。在面18中涂布有抑制激光束中包含的P偏振光成分的反射的膜。在面19中涂布有抑制激光束的反射的膜。光栅14e是在表面包含高反射率的材料、且以规定间隔形成有多个槽的阶梯光栅(echelon grating)。

壳体12收容棱镜14a～14d、光栅14e和保持架16a～16e。在壳体12的内部，棱镜14a支承在保持架16a上，棱镜14b支承在保持架16b上，棱镜14c支承在保持架16c上，棱镜14d支承在保持架16d上，光栅14e支承在保持架16e上。为了对振荡波长进行调整，支承棱镜14c的保持架16c能够通过旋转台16f以与V轴平行的轴为中心进行旋转。

壳体12通过光路管21a与激光腔10连接。光路管21a的内部和壳体12的内部连通。在壳体12上，在离开光路管21a的位置连接有惰性气体导入管12c。在光路管21a上，在离开壳体12的位置连接有惰性气体排出管21c。惰性气体以从惰性气体导入管12c导入到壳体12内并从光路管21a的惰性气体排出管21c排出的方式被净化。

2.1.3输出耦合镜

输出耦合镜15收容在壳体13中。输出耦合镜15在壳体13的内部由保持架17支承。在输出耦合镜15的靠激光腔10侧的表面涂布有部分反射膜，在另一个面涂布有反射抑制膜。

壳体13通过光路管21b而与激光腔10连接。光路管21b的内部和壳体13的内部连通。在光路管21b的内部和壳体13上连接有未图示的惰性气体导入管和惰性气体排出管，在它们内部净化惰性气体。

2.2动作

在对一对放电电极11a和11b之间施加高电压时，在一对放电电极11a和11b之间产生放电。通过该放电的能量，激光腔10内的激光介质被激励，向高能级跃迁。然后，被激励的激光介质向低能级跃迁时，放出与该能级差对应的波长的光。

激光腔10内产生的光经由窗口10a和10b向激光腔10的外部射出。从激光腔10的窗口10a射出的波束状的光的H方向的波束直径被棱镜14a～14d依次放大，而入射到光栅14e。另外，下面，将上述波束状的光称为“光束B”，在附图中表示为“B”。

从棱镜14a～14d入射到光栅14e的光束B被光栅14e的多个槽反射，并且在与光的波长对应的方向上进行衍射。优选对光栅14e进行利特罗配置，使得从棱镜14a～14d入射到光栅14e的光束B的入射角和期望波长的衍射光的衍射角一致。由此，期望波长附近的光束B经由棱镜14a～14d返回到激光腔10。

棱镜14a～14d缩小在光栅14e上进行反射衍射的光束B的H方向的波束直径，并且，使该光束B经由窗口10a返回到激光腔10的放电区域。

输出耦合镜15使从激光腔10的窗口10b输出的光束B中的一部分透射而将其输出，使其余部分反射而返回到激光腔10内。

这样，从激光腔10射出的光束B在窄带化光学系统14与输出耦合镜15之间往复，每当穿过放电电极11a和11b之间的放电空间时被放大，能够进行激光振荡。每当在窄带化光学系统14折返时，该光束B被窄带化。并且，通过上述窗口10a和10b的配置以及棱镜14a～14d的涂布，能够选择H方向的直线偏振成分。这样放大后的光能够作为激光束从输出耦合镜15输出。该激光束可以具有真空紫外波段的波长。该激光束的波长可以大约为193.4nm。另外，能够通过旋转台16f使棱镜14c如上所述地进行旋转，由此，能够改变光束B相对于光栅14e的入射角，能够对激光束的振荡波长进行控制。

2.3课题

在光束B穿过窄带化光学系统14时，由于构成窄带化光学系统14的光学材料的微小的光吸收，产生这些光学材料的不均匀的热膨胀。同样，产生由于对壳体12的内部进行净化的惰性气体的微小的光吸收而引起的不均匀的热膨胀、伴随构成窄带化光学系统14的光学元件的表面温度的上升的表面附近的惰性气体的不均匀的热膨胀。由于这些窄带化光学系统14内的光学材料或惰性气体的不均匀的热膨胀，在光束B的光路中产生不均匀的折射率分布，导致光束B的波面的畸变。由于光束B的波面的畸变，由窄带化光学系统14选择的波段变宽，由此，其结果，从激光装置输出的激光束的光谱线宽度产生扩展或变动。

并且，在激光束为脉冲光的情况下，当光栅14e的衍射面中的激光束的能量密度较高时，根据激光束的脉冲数，衍射效率降低的速度较快，因此，光栅的寿命缩短。

3.1实施方式1的结构

图3和图4示出本公开的实施方式1的激光装置。本实施方式的激光装置与图1和图2所示的比较例的激光装置进行对比时，不同之处在于具有扩束单元40。扩束单元40在与一对放电电极11a和11b中的放电方向平行的第1方向以及与放电方向垂直的第2方向上，放大从激光腔10输出的光束B的波束直径。在本实施方式中，第1方向是V方向，第2方向是H方向。

作为一例，在V方向上放大光束B的波束直径的光学系统由棱镜43和44构成。另一方面，作为一例，在H方向上放大光束B的波束直径的光学系统由棱镜14a和14b构成。作为这些棱镜14a和14b，例如能够使用与之前说明的比较例的激光装置中使用的棱镜14a和14b相同的棱镜。扩束单元40由扩束光学系统45和保持该扩束光学系统45的保持台41构成，该扩束光学系统45由这4个棱镜43、44、14a和14b构成。

保持台41与激光腔10和光栅14e分开形成。该保持台41例如配置在窄带化光学系统14的壳体12和光路管21a的内部，通过图示外的单元安装于壳体12和光路管21a。棱镜14a和14b例如直接固定在保持台41上。另一方面，棱镜43和44固定于保持架42，该保持架42安装于保持台41。4个棱镜43、44、14a和14b被配置成光束B的入射光路轴和出射光路轴相互平行的状态。

另外，优选保持台41构成为相对于激光装置、具体而言相对于壳体12和光路管21a拆卸自如。并且，保持台41可以分割成保持棱镜43和44的部分、以及保持棱镜14a和14b的部分。即，例如，保持棱镜14a和14b的保持台部分可以配置在窄带化光学系统14的壳体12内，保持棱镜43和44的保持台部分可以配置在壳体12与激光腔10之间。

棱镜43、44、14a和14b分别由氟化钙(CaF₂)的晶体构成。棱镜43、44、14a和14b分别具有供光束B穿过的2个面18和19。配置这些棱镜，使得穿过面18的波束倾斜入射到面18，另一方面，穿过面19的波束大致垂直入射到面19。在面18中，光束B进行折射，在面19中，抑制光束B的折射。

另外，棱镜14a和14b与窄带化光学系统14的棱镜14c和14d同样，使光束B在HZ面内进行波长色散。即，在本实施方式中，棱镜14a和14b也构成窄带化光学系统14的一部分。

在棱镜43和44的面18上涂布有减少所入射的光束B中包含的S偏振光成分的反射的膜。另一方面，在棱镜14a和14b的面18上涂布有减少所入射的光束B中包含的P偏振光成分的反射的膜。在棱镜43、44、14a和14b的面19上涂布有抑制光束B的反射的膜。

3.2实施方式1的动作

从激光腔10输出且朝向光栅14e行进的光束B透射过棱镜43和44，在第1方向即V方向上波束直径被放大。这里，在棱镜43和44的面18上涂布有减少所入射的光束B中包含的S偏振光成分的反射的膜，因此，光束B在H方向上进行直线偏振的成分进行高透射。

在V方向上放大了波束直径的光束B接着透射过棱镜14a和14b，在第2方向即H方向上波束直径被放大。这里，在棱镜14a和14b的面18上涂布有减少所入射的光束B中包含的P偏振光成分的反射的膜，因此，光束B在H方向上进行直线偏振的成分进行高透射。

如上所述在V方向和H方向上放大了波束直径的光束B接着依次入射到窄带化光学系统14的棱镜14c、棱镜14d和光栅14e。另外，在本实施方式中，如上所述，棱镜14a和14b也构成窄带化光学系统14的一部分。

与之前叙述的比较例中的情况同样，通过该窄带化光学系统14对光束B进行窄带化。窄带化后的光束B再次入射到激光腔10，穿过放电区域而被放大。其结果，从输出耦合镜15输出窄带化且H方向的直线偏振成分较高的脉冲激光束。

3.3实施方式1的作用/效果

光束B以在V方向和H方向双方放大了波束直径的状态，入射到构成窄带化光学系统14的光栅14e等光学元件。因此，减少针对上述光学元件的热负荷。其结果，减少窄带化光学系统14内的光束B的波面的畸变，抑制从输出耦合镜15输出的脉冲激光束的光谱波形的变动。

并且，入射到光栅14e的衍射面的光束B的能量密度降低，因此，光栅14e的衍射效率的降低被抑制，光栅14e的寿命延长。

进而，在V方向上对光束B的波束直径进行放大的棱镜43和44的面18上，涂布有减少S偏振光的反射的膜，因此，抑制在光束B的H方向上进行直线偏振的成分的损失。其结果，棱镜43和44导致的损失能够抑制为数个百分点以下。

并且，特别是构成为保持台41拆卸自如的激光装置，与在壳体12内固定有棱镜14a和14b的激光装置能够具有互换性。即，该情况下，能够代替固定在壳体12内的棱镜14a和14b而应用扩束单元40所具有的棱镜14a和14b。

4.1实施方式2的结构

图5示出本公开的实施方式2的激光装置。本实施方式的激光装置与图3和图4所示的实施方式1的激光装置进行对比时，不同之处在于扩束单元的结构。即，在本实施方式中应用的扩束单元140的扩束光学系统145中，在第2方向即H方向上对光束B的波束直径进行放大的棱镜14a和14b配置在更接近激光腔10的位置。而且，在第1方向即V方向上对光束B的波束直径进行放大的棱镜43和44配置在比棱镜14a和14b更靠光栅14e侧。另外，优选基于棱镜43和44的第1方向的倍率为1.5～4倍。另一方面，优选基于棱镜14a和14b的第2方向的倍率为3～5倍。

另外，在如本实施方式那样构成的情况下，保持台41也可以相对于激光装置拆卸自如。并且，保持台41可以分割成保持棱镜43和44的部分、以及保持棱镜14a和14b的部分。即，例如，保持棱镜43和44的保持台部分可以配置在窄带化光学系统14的壳体12内，保持棱镜14a和14b的保持台部分可以配置在壳体12与激光腔10之间。

4.2实施方式2的动作

从激光腔10输出且朝向光栅14e行进的光束B透射过棱镜14a和14b，在第2方向即H方向上波束直径被放大。这里，在棱镜14a和14b的面18上涂布有减少所入射的光束B中包含的P偏振光成分的反射的膜，因此，光束B在H方向上进行直线偏振的成分进行高透射。

在H方向上放大了波束直径的光束B接着透射过棱镜43和44，在第1方向即V方向上波束直径被放大。这里，在棱镜43和44的面18上涂布有减少所入射的光束B中包含的S偏振光成分的反射的膜，因此，光束B在H方向上进行直线偏振的成分进行高透射。

如上所述，在H方向和V方向上放大了波束直径的光束B接着依次入射到窄带化光学系统14的棱镜14c、棱镜14d和光栅14e。另外，在本实施方式中，棱镜14a和14b也构成窄带化光学系统14的一部分。

4.3实施方式2的作用/效果

基本上得到与实施方式1中的作用/效果相同的作用/效果。

5.1实施方式3的结构

图6和图7示出本公开的实施方式3的激光装置。本实施方式的激光装置与图3和图4所示的实施方式1的激光装置进行对比时，不同之处在于扩束单元的结构。即，本实施方式中应用的扩束单元240的扩束光学245构成为包含2个球面透镜，在V方向和H方向上以相同倍率M放大光束B的波束直径。

更具体而言，上述2个球面透镜是凹透镜50和凸透镜51。这些透镜50和51由氟化钙(CaF₂)的晶体构成。在这些透镜50和51的光穿过面上涂布有减反射膜。凹透镜50经由保持架52固定于保持台41，并且，凸透镜51经由保持架53固定于保持台41。另外，图6和图7中的F是凹透镜50和凸透镜51的焦点，它们位于相同位置。

这里，基于凹透镜50和凸透镜51的倍率M优选为3～5倍，最优选为大约4倍。另外，按照光束B的每个波长λ，在表1中示出这些凹透镜50和凸透镜51的光穿过面的曲率半径和两个透镜的面间距离t的优选例。在图8中示出该优选例中的光穿过面P1～P4和面间距离t。这里，示出使用平凹透镜作为凹透镜50、而且使用平凸透镜作为凸透镜51的情况下的例子，但是，在本例中，与图6和图7的结构不同，示出使凹面朝向凸透镜51侧配置凹透镜50的情况下的数值。关于表1所示的数值的单位，波长λ为nm，其他为mm。并且，关于曲率半径，朝向光入射侧即激光腔10侧凸出的情况表示为正值，朝向光入射侧即激光腔10侧凹陷的情况表示为负值。另外，基于这些透镜50和51的倍率为3.9。

【表1】

波长λ	面间距离t	P1曲率半径	P2曲率半径	P3曲率半径	P4曲率半径
						193.300	239.887	∞	44.1	∞	-171.0
193.368	239.895	∞	44.1	∞	-171.0
						193.457	239.909	∞	44.1	∞	-171.0

另外，在本实施方式中，利用2个球面透镜构成扩束单元240，但是，不限于该实施方式，为了缩短光路方向尺寸并抑制波面的像差，也可以进一步追加球面透镜。并且，由透镜构成的扩束单元也可以是组合了非球面透镜而得的结构。

5.2实施方式3的动作

从激光腔10输出且朝向光栅14e行进的光束B穿过凹透镜50和凸透镜51，在V方向和H方向上波束直径以相同倍率被放大。这里，在两个透镜50和51的光穿过面上涂布有减反射膜，因此，光束B在V方向上进行直线偏振的成分和在H方向上进行直线偏振的成分都高透射过两个透镜50和51。

如上所述，在V方向和H方向上放大了波束直径的光束B接着依次入射到窄带化光学系统14的棱镜14c、棱镜14d和光栅14e。

5.3实施方式3的作用/效果

在本实施方式中，通过由2个球面透镜构成的凹透镜50和凸透镜51，在V方向和H方向上以相同倍率放大光束B的波束直径，而且，能够使光束B的入射光路轴和出射光路轴大致一致。

并且，光束B以在V方向和H方向双方放大了波束直径的状态，入射到构成窄带化光学系统14的光栅14e等光学元件。因此，减少针对上述光学元件的热负荷。其结果，减少窄带化光学系统14内的光束B的波面的畸变，抑制从输出耦合镜15输出的脉冲激光束的光谱波形的变动。

进而，在所述实施方式1和2的结构中，在扩束单元中使用4个棱镜，与此相对，在本实施方式中使用2个透镜50和51，因此，能够减少光学元件的个数。

6.1实施方式4的结构

图9和图10示出本公开的实施方式4的激光装置。本实施方式的激光装置与图3和图4所示的实施方式1的激光装置进行对比时，不同之处在于扩束单元的结构。即，本实施方式中应用的扩束单元340的扩束光学345构成为包含2个球面镜，在V方向和H方向上以相同倍率M放大光束B的波束直径。

更具体而言，上述2个球面镜是凸面镜61和凹面镜62。这些镜61和62的光反射面的表面形状为轴外抛物面，在它们的光反射面上涂布有至少对S偏振光进行高反射的膜。另外，图9中的F是凸面镜61和凹面镜62的焦点，配置有两个镜61和62，使得它们位于相同位置。这些镜61和62分别经由图示外的保持架固定于保持台41。

这里，基于凸面镜61和凹面镜62的倍率M优选为3～5倍，最优选为大约4倍。

6.2实施方式4的动作

从激光腔10输出且朝向光栅14e行进的光束B在凸面镜61和凹面镜62上进行反射，在V方向和H方向上波束直径以相同倍率被放大。这里，在两个镜61和62的光反射面上涂布有对S偏振光进行高反射的膜，因此，光束B在H方向上进行直线偏振的成分在两个镜61和62进行高反射。

6.3实施方式4的作用/效果

在本实施方式中，通过2个球面镜即凸面镜61和凹面镜62，在V方向和H方向上以相同倍率放大光束B的波束直径，而且，能够使光束B的入射光路轴和出射光路轴大致平行。

进而，在所述实施方式1和2的结构中，在扩束单元中使用4个棱镜，与此相对，在本实施方式中使用2个镜61和62，因此，能够减少光学元件的个数。

并且，在本实施方式中，在扩束单元340中使用2个镜61和镜62，因此，与利用透镜构成扩束单元的情况不同，在扩束单元中不会产生色差。因此，即使激光装置的振荡波长变化，也抑制光束B的波面的变化。

7.其他

以上说明的意图不是限制，而是简单的例示。因此，本领域技术人员能够明白，能够在不脱离附加的权利要求书的前提下对本公开的实施方式施加变更。

本说明书和附加的权利要求书整体中使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如，“包含”或“所包含的”这样的用语应该解释为“不限于记载为所包含的内容的情况”。“具有”这样的用语应该解释为“不限于记载为具有的内容的情况”。并且，本说明书和附加的权利要求书中记载的不定冠词“一个”应该解释为意味着“至少一个”或者“一个或一个以上”。

标号说明

10：激光腔；10a：窗口；10b：窗口；11a：放电电极；11b：放电电极；12：壳体；12c：惰性气体导入管；13：壳体；14：窄带化光学系统；14a：棱镜；14b：棱镜；14c：棱镜；14d：棱镜；14e：光栅；15：输出耦合镜；16a：保持架；16b：保持架；16c：保持架；16d：保持架；16e：保持架；16f：旋转台；17：保持架；18：棱镜的面；19：棱镜的面；20：保持架；21a：光路管；21b：光路管；21c：惰性气体排出管；40：扩束单元；41：保持台；42：保持架；43：棱镜；44：棱镜；45：扩束光学系统；50：凹透镜；51：凸透镜；52：保持架；53：保持架；61：凸面镜；62：凹面镜；140：扩束单元；145：扩束光学系统；240：扩束单元；245：扩束光学系统；340：扩束单元；345：扩束光学系统；B：光束；M：倍率；P1：透镜的光穿过面；P2：透镜的光穿过面；P3：透镜的光穿过面；P4：透镜的光穿过面；t：透镜的面间距离。

Claims

1.一种激光装置，其中，所述激光装置具有：

激光腔，其在内部配置有一对放电电极；

窄带化光学系统，其包含配置在所述激光腔外的光栅；

扩束光学系统，其在与所述一对放电电极之间的放电方向平行的第1方向和与所述放电方向垂直且与光路延伸的方向垂直的第2方向上，放大从所述激光腔输出且朝向所述光栅行进的光束的波束直径，并包含在所述第1方向上放大所述波束直径的第1棱镜和第2棱镜、在所述第2方向上放大所述波束直径的第3棱镜和第4棱镜，所述扩束光学系统被配置成使所述光束的入射光路轴和出射光路轴相互平行的状态；

一个保持架，其保持所述第1棱镜和第2棱镜；以及

一个保持台，其与所述激光腔和所述光栅分开形成，通过保持所述保持架以及所述第3棱镜和第4棱镜来保持所述扩束光学系统，与所述扩束光学系统一起构成扩束单元，

从所述激光腔输出的光束经由所述扩束光学系统后在所述光栅进行反射衍射，然后经由所述扩束光学系统返回到所述激光腔内。

2.根据权利要求1所述的激光装置，其中，

所述第3棱镜和第4棱镜配置在比所述第1棱镜和第2棱镜更靠所述光栅侧。

3.根据权利要求1所述的激光装置，其中，

所述第1棱镜和第2棱镜配置在比所述第3棱镜和第4棱镜更靠所述光栅侧。

4.根据权利要求1所述的激光装置，其中，

在所述第1棱镜和第2棱镜的供光束倾斜入射的面上，涂布有抑制S偏振光的反射的膜，

在所述第3棱镜和第4棱镜的供光束倾斜入射的面上，涂布有抑制P偏振光的反射的膜。

5.根据权利要求1所述的激光装置，其中，

在第1棱镜～第4棱镜的供光束垂直入射的面上，涂布有抑制该光束的反射的膜。

6.根据权利要求1所述的激光装置，其中，

基于所述第1棱镜和第2棱镜的所述第1方向的扩大倍率为1.5～4倍，基于所述第3棱镜和第4棱镜的所述第2方向的扩大倍率为3～5倍。

7.根据权利要求1所述的激光装置，其中，

所述保持台构成为相对于激光装置可拆卸。

8.根据权利要求1所述的激光装置，其中，

除了所述光栅以外，所述窄带化光学系统还包含在所述第2方向上放大所述波束直径的至少一个棱镜。