2. 인젝션 락의 장점

인젝션 락 방식의 장점으로 안정적인 성능과 낮은 운용 비용을 들 수 있습니다.

먼저 성능 면은 전장에서도 언급한 바와 같이 인젝션 락 방식에서는 앰프 체임버 양쪽에 배치한 미러를 통해 빛이 여러 번 반사되므로, 체임버 내에서 빛이 존재하는 시간이 길어져 앰프 측 체임버의 방전 개시 타이밍을 비교적 잡기 쉽습니다. 이 특징을 통해 볼 때 최종적인 출력의 성능이 안정화되기 쉽다는 것이 MOPA 방식과의 차이입니다.
그림2에 스펙트럼 성능의 지표인 E95의 안정성 데이터 비교를 표시합니다. 가로축이 발진 주파수를 나타내고 세로축이 협대역화용 체임버의 발진 타이밍의 차이(지터)를 나타내고 있습니다. 각각 동일한 E95 성능을 얻을 수 있는 영역을 색깔로 구분하여 표시하고 있습니다만, 인젝션 락 방식 쪽이 발진 주파수의 변화와 지터의 변화에도 E95가 잘 변화하지 않는다는 것을 한눈에 알 수 있습니다.

E95의 안정성 데이터 비교

그림2 E95의 안정성 데이터 비교

반대로 MOPA 방식에서는 그 변화가 커서 지터 등의 제어가 중요한 기술 요소임을 알 수 있습니다. MOPA 방식에서는 지터를 작게 억제하기 위한 방안으로, 전력 공급을 협대역화용 체임버와 앰프용 체임버 양쪽에 하나의 전원에서 하고 있습니다. 단, 전력 공급량을 조정하여 에너지량을 안정화하는 엑시머 레이저에는 몇 가지 과제가 남아 있습니다. 예를 들어 새로운 체임버와 성능이 저하된 체임버를 동시에 구동하기 어렵다는 등의 경우를 들 수 있습니다.

비용 면에서는 인젝션 락 방식을 통한 앰프 측 체임버의 발진 효율이 높은 것이 낮은 운용 비용을 실현하는 데 공헌하고 있습니다. 레이저 운용 비용의 대부분은 체임버와 협대역화 모듈 등의 광학 부품에서 발생하고 있습니다. 인젝션 락 방식의 경우는 앰프 측 체임버의 효율이 높으므로, 협대역화 체임버의 출력을 최저한으로 억제할 수 있습니다.

다시 말해 협대역화 체임버의 출력을 최저한으로 억제할 수 있습니다. 당사의 추산에 따르면 장기간 레이저를 동작시켰을 때의 운용 비용은 인젝션 락 방식을 채용한 경우 MOPA 방식에 비해 약 40% 가까이 비용을 절감할 수 있는 가능성이 있습니다.

이와 같이 비교하면 인젝션 락 방식은 MOPA에 비해 뛰어난 것처럼 보입니다만, 리소그래피용 용도로는 큰 2가지의 과제가 지적되어 왔습니다. ASE(증폭된 자연 방출광)와 간섭성(Coherence)의 과제입니다.