Technologie von kompakten Excimerlasern

Excimerlaser sind gepulste Gaslaser, die abhängig von den verwendeten Gasen auf diskreten Linien im UV‐ und VUV‐Bereich des elektromagnetischen Spektrums emittieren, bei Wellenlängen zwischen 355 nm und 157 nm. Die Pulslänge der emittierten Laserstrahlung beträgt 5 – 20 ns. Kompakte Excimerlaser haben Einzelpulsenergien von typisch 10 mJ bei Repetitionsraten bis zu 1 kHz. Große Industrielaser erreichen bis 1 J, jedoch bei Repetitionsraten von nur einigen hundert Hz. Die Erzeugung der Laseremission erfolgt durch eine elektrische Entladung im Hochdruckgas, einer Mischung aus Edelgasen und Halogenen. Durch den Einsatz der Halogene Fluor oder Chlor ergeben sich spezielle Anforderungen an die verwendeten Werkstoffe und die Vermeidung von Kontaminationen beim Aufbau und Betrieb der Lasersysteme. Die modernste Generation derartiger Lasersysteme ist komplett metallisch gedichtet und hat entsprechend oberflächenveredelte Bauteile, die dem korrosiven Lasergas ausgesetzt sind. Dadurch ist es im vergangenen Jahrzehnt gelungen, die Lebensdauer der Laserröhre von einigen hundert Millionen Laserpulsen auf mehr als 10 Milliarden zu steigern. Hauptanwendungen kompakter Excimerlaser sind die Augenheilkunde, die Korrektur der Sehschärfe (LASIK), und die optische Messtechnik. Große Excimerlaser finden sich in industriellen Anwendungen zur Oberflächenmodifikation und in der Halbleiterindustrie in Wafersteppern zur Herstellung von hochintegrierten Prozessoren und Speicherchips.