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公開番号2025117138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011837
出願日2024-01-30
発明の名称両端励起レーザ増幅器、及び電子デバイスの製造方法
出願人ギガフォトン株式会社
代理人弁理士法人R&C,個人
主分類H01S 3/0933 20060101AFI20250804BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】レーザ増幅媒質において吸収されなかった光のエネルギーにより、エンドキャップが加熱されて損傷することを防ぐ両端励起レーザ増幅器を提供する。
【解決手段】両端励起レーザ増幅器は、パルス状の種光を増幅するレーザ増幅媒質と、励起光を出力する励起光源と、励起光が透過する第1のλ/4波長板及び第1のλ/2波長板と、第1のλ/4波長板及び第1のλ/2波長板を透過した励起光を第1の偏光方向の第1の光と第2の偏光方向の第2の光とに分離する第1の偏光ビームスプリッタと、第1の光をレーザ増幅媒質の第1の端部に入射させる第1の入射光学系と、第2の光をレーザ増幅媒質の第2の端部に入射させる第2の入射光学系と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
パルス状の種光を増幅するレーザ増幅媒質と、
励起光を出力する励起光源と、
前記励起光が透過する第１のλ／４波長板及び第１のλ／２波長板と、
前記第１のλ／４波長板及び前記第１のλ／２波長板を透過した前記励起光を第１の偏光方向の第１の光と第２の偏光方向の第２の光とに分離する第１の偏光ビームスプリッタと、
前記第１の光を前記レーザ増幅媒質の第１の端部に入射させる第１の入射光学系と、
前記第２の光を前記レーザ増幅媒質の第２の端部に入射させる第２の入射光学系と、
を備える両端励起レーザ増幅器。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の両端励起レーザ増幅器であって、
前記第１のλ／２波長板の光学軸を変化させるように前記第１のλ／２波長板を回転させる第１の回転機構
をさらに備える両端励起レーザ増幅器。
【請求項３】
請求項１に記載の両端励起レーザ増幅器であって、
前記第１のλ／４波長板の光学軸を変化させるように前記第１のλ／４波長板を回転させる第２の回転機構
をさらに備える両端励起レーザ増幅器。
【請求項４】
請求項１に記載の両端励起レーザ増幅器であって、
第３の偏光方向を有する直線偏光の前記種光を通過させて前記第１の端部に入射させる第２の偏光ビームスプリッタと、
前記第２の端部から出射した前記種光を反射して前記第２の端部に戻す高反射ミラーと、
前記第２の端部と前記高反射ミラーとの間の前記種光の光路に位置し、前記第２の端部から前記高反射ミラーへ向かう前記種光を通過させるときは前記第３の偏光方向を有する直線偏光を円偏光に変換し、前記高反射ミラーから前記第２の端部へ向かう前記種光を通過させるときは円偏光を第４の偏光方向を有する直線偏光に変換するように配置された第２のλ／４波長板と、
をさらに備え、
前記第２の偏光ビームスプリッタは、前記第４の偏光方向を有する直線偏光の前記種光が増幅されて前記第１の端部から出射したレーザ光の光路に位置する、
両端励起レーザ増幅器。
【請求項５】
請求項１に記載の両端励起レーザ増幅器であって、
前記第１の光と前記第２の光とは同一の光量を有する、
両端励起レーザ増幅器。
【請求項６】
請求項１に記載の両端励起レーザ増幅器であって、
前記レーザ増幅媒質はＹｂ：ＹＡＧの結晶であり、
前記励起光は９４０ｎｍ及び９６９ｎｍのいずれかの波長成分を含む
両端励起レーザ増幅器。
【請求項７】
請求項１に記載の両端励起レーザ増幅器であって、
前記励起光は連続波の光である
両端励起レーザ増幅器。
【請求項８】
請求項１に記載の両端励起レーザ増幅器であって、
前記第１の偏光ビームスプリッタ及び前記レーザ増幅媒質の間の前記第１の光の光路に位置する第２のλ／２波長板と、
前記第２のλ／２波長板及び前記レーザ増幅媒質の間の前記第１の光の光路に位置する第３の偏光ビームスプリッタと、
をさらに備える両端励起レーザ増幅器。
【請求項９】
請求項８に記載の両端励起レーザ増幅器であって、
前記第２のλ／２波長板の光学軸を変化させるように前記第２のλ／２波長板を回転させる第３の回転機構
をさらに備える両端励起レーザ増幅器。
【請求項１０】
請求項８に記載の両端励起レーザ増幅器であって、
前記第１の偏光ビームスプリッタ及び前記レーザ増幅媒質の間の前記第２の光の光路に位置する第３のλ／２波長板と、
前記第３のλ／２波長板及び前記レーザ増幅媒質の間の前記第２の光の光路に位置する第４の偏光ビームスプリッタと、
をさらに備える両端励起レーザ増幅器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、両端励起レーザ増幅器、及び電子デバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化及び高集積化につれて、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光の短波長化が進められている。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３ｎｍのレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第５４１２６８３号明細書
特開２０１６－０５１８９７号公報
米国特許出願公開第２００９／２４５３０４号明細書
【非特許文献】
【０００４】
Luo Guangxin, Liu Yinfei, Song Jiajun, et al. A double-ended pump thin-rod Yb: YAG regenerative amplifier with high average power and excellent beam quality[DS/OL]. V1. Science Data Bank, 2023[2024-01-21]. https://cstr.cn/31253.11.sciencedb.07851. CSTR:31253.11.sciencedb.07851.
【概要】
【０００５】
本開示の１つの観点に係る両端励起レーザ増幅器は、パルス状の種光を増幅するレーザ増幅媒質と、励起光を出力する励起光源と、励起光が透過する第１のλ／４波長板及び第１のλ／２波長板と、第１のλ／４波長板及び第１のλ／２波長板を透過した励起光を第１の偏光方向の第１の光と第２の偏光方向の第２の光とに分離する第１の偏光ビームスプリッタと、第１の光をレーザ増幅媒質の第１の端部に入射させる第１の入射光学系と、第２の光をレーザ増幅媒質の第２の端部に入射させる第２の入射光学系と、を備える。
【０００６】
本開示の１つの観点に係る両端励起レーザ増幅器は、パルス状の種光を増幅するレーザ増幅媒質と、直線偏光の励起光を出力する励起光源と、励起光が透過する第１のλ／２波長板と、第１のλ／２波長板を透過した励起光を第１の偏光方向の第１の光と第２の偏光方向の第２の光とに分離する第１の偏光ビームスプリッタと、第１の光をレーザ増幅媒質の第１の端部に入射させる第１の入射光学系と、第２の光をレーザ増幅媒質の第２の端部に入射させる第２の入射光学系と、を備える。
【０００７】
本開示の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、パルス状の種光を出力するシードレーザと、種光を増幅するレーザ増幅媒質と、励起光を出力する励起光源と、励起光が透過する第１のλ／４波長板及び第１のλ／２波長板と、第１のλ／４波長板及び第１のλ／２波長板を透過した励起光を第１の偏光方向の第１の光と第２の偏光方向の第２の光とに分離する第１の偏光ビームスプリッタと、第１の光をレーザ増幅媒質の第１の端部に入射させる第１の入射光学系と、第２の光をレーザ増幅媒質の第２の端部に入射させる第２の入射光学系と、を備えるレーザ装置によってレーザ光を生成し、レーザ光によりインターポーザ基板をレーザ加工してインターポーザを作製し、インターポーザと集積回路チップとを結合させて互いに電気的に接続し、インターポーザと回路基板とを結合させて互いに電気的に接続することを含む。
【０００８】
本開示の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、パルス状の種光を出力するシードレーザと、種光を増幅するレーザ増幅媒質と、直線偏光の励起光を出力する励起光源と、励起光が透過する第１のλ／２波長板と、第１のλ／２波長板を透過した励起光を第１の偏光方向の第１の光と第２の偏光方向の第２の光とに分離する第１の偏光ビームスプリッタと、第１の光をレーザ増幅媒質の第１の端部に入射させる第１の入射光学系と、第２の光をレーザ増幅媒質の第２の端部に入射させる第２の入射光学系と、を備えるレーザ装置によってレーザ光を生成し、レーザ光によりインターポーザ基板をレーザ加工してインターポーザを作製し、インターポーザと集積回路チップとを結合させて互いに電気的に接続し、インターポーザと回路基板とを結合させて互いに電気的に接続することを含む。
【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１は、比較例におけるレーザ加工システムの構成を示す。
図２は、第１の実施形態によるレーザ増幅器の構成を示す。
図３は、第１のλ／４波長板の構成を示す。
図４は、第１のλ／２波長板の構成を示す。
図５は、第１の実施形態の第１の変形例によるレーザ増幅器の構成を示す。
図６は、第１の実施形態の第２の変形例によるレーザ増幅器の構成を示す。
図７は、第２の実施形態によるレーザ増幅器の構成を示す。
図８は、第３の偏光ビームスプリッタの斜視図であり、図７に示される囲み線ＶＩＩＩの内部をより詳しく示す。
図９は、第３の実施形態によるレーザ増幅器の構成を示す。
図１０は、電子デバイスの構成を模式的に示す。
図１１は、電子デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【実施形態】
【００１０】
＜内容＞
１．比較例
１．１構成
１．２動作
１．３比較例の課題
２．偏光状態を調整することにより分割比を調整するレーザ増幅器１ａ
２．１構成
２．２動作
２．３第１の変形例
２．３．１構成
２．３．２動作
２．４第２の変形例
２．５作用
３．第１及び第２の光の光量をそれぞれ調整できるレーザ増幅器１ｄ
３．１構成
３．２動作
３．２．１第１の光の光量調整
３．２．２第２の光の光量調整
３．３作用
４．直線偏光を出力するポンプレーザＰＬ
３
を含むレーザ増幅器１ｅ
４．１構成
４．２動作
４．３作用
５．その他
５．１インターポーザＩＰを含む電子デバイス
５．２補足
（【００１１】以降は省略されています）

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