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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-29
(45)【発行日】2024-11-07
(54)【発明の名称】ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
(51)【国際特許分類】
H01S 3/104 20060101AFI20241030BHJP
H01S 3/10 20060101ALI20241030BHJP
H01S 3/134 20060101ALI20241030BHJP
H01S 3/23 20060101ALI20241030BHJP
【ＦＩ】
H01S3/104
H01S3/10 D
H01S3/134
H01S3/23
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2023508349
(86)(22)【出願日】2021-03-25
(86)【国際出願番号】 JP2021012707
(87)【国際公開番号】W WO2022201467
(87)【国際公開日】2022-09-29
【審査請求日】2024-02-09
(73)【特許権者】
【識別番号】300073919
【氏名又は名称】ギガフォトン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100143764
【弁理士】
【氏名又は名称】森村 靖男
(72)【発明者】
【氏名】石田 啓介
【審査官】右田 昌士
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－０７８３７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５２３７３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０８０２７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１４２９９５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１５／０９８９８５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００３－３１８８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５１５２３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００５／０１５７７６０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｓ ３／００ － ３／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに対向して配置され電圧の印加によってレーザガスから光を発生する一対の放電電極及び前記光が共振するレーザ側共振器を含むレーザ発振器と、前記レーザ側共振器を透過する前記光を増幅する増幅部及び前記増幅部で増幅される前記光が共振する増幅側共振器を含む増幅器と、
前記レーザ側共振器からの前記光の一部を反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタによって反射される前記光を検出する光センサと、
前記光センサの出力に基づいて前記電圧を制御するプロセッサと、
を備え、
前記増幅側共振器は、
前記レーザ側共振器からの前記光の一部を透過し、前記レーザ側共振器からの前記光の他の一部を前記レーザ側共振器に向かって反射し、前記増幅部で増幅される前記光の一部を前記レーザ側共振器に向かって透過し、前記増幅部で増幅される前記光の他の一部を反射するリアミラーと、
前記増幅部で増幅される前記光の一部を反射し、前記増幅部で増幅される前記光の他の一部を透過する増幅側出力結合ミラーと、
を含み、
前記レーザ側共振器は、
前記レーザガスから発生する前記光を反射するグレーティングと、
前記レーザガスから発生する前記光の一部を反射し、前記レーザガスから発生する前記光の他の一部を前記ビームスプリッタに向けて透過し、前記リアミラーからの前記光の一部を前記ビームスプリッタに向けて反射するレーザ側出力結合ミラーと、
を含み、
前記プロセッサは、前記電圧が前記電圧の閾値を下回る場合に、前記電圧を前記閾値以上の一定値に維持する
ガスレーザ装置。
【請求項2】
請求項１に記載のガスレーザ装置であって、前記一定値は、前記閾値よりも大きい値である。
【請求項3】
請求項１に記載のガスレーザ装置であって、前記一定値は、前記閾値と同じ値である。
【請求項4】
請求項１に記載のガスレーザ装置であって、前記プロセッサは、前記電圧の移動平均値が前記閾値を下回る場合に、前記電圧を前記一定値に維持する。
【請求項5】
請求項１に記載のガスレーザ装置であって、前記一定値への前記電圧の維持の開始を通知する表示部をさらに備える。
【請求項6】
請求項５に記載のガスレーザ装置であって、前記プロセッサには、前記光センサから前記光のパルス数を示す信号が入力され、
前記プロセッサは、前記通知の開始以降における前記パルス数の積算値が前記積算値の閾値である積算閾値よりも大きい場合に、前記電圧の印加を停止する。
【請求項7】
請求項６に記載のガスレーザ装置であって、前記プロセッサは、前記積算値が前記積算閾値よりも大きい場合に、前記増幅側出力結合ミラーからの前記光が入射する露光装置にエラーを示す信号を出力する。
【請求項8】
互いに対向して配置され電圧の印加によってレーザガスから光を発生する一対の放電電極及び前記光が共振するレーザ側共振器を含むレーザ発振器と、前記レーザ側共振器を透過する前記光を増幅する増幅部及び前記増幅部で増幅される前記光が共振する増幅側共振器を含む増幅器と、
前記レーザ側共振器からの前記光の一部を反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタによって反射される前記光を検出する光センサと、
前記光センサの出力に基づいて前記電圧を制御するプロセッサと、
を備え、
前記増幅側共振器は、
前記レーザ側共振器からの前記光の一部を透過し、前記レーザ側共振器からの前記光の他の一部を前記レーザ側共振器に向かって反射し、前記増幅部で増幅される前記光の一部を前記レーザ側共振器に向かって透過し、前記増幅部で増幅される前記光の他の一部を反射するリアミラーと、
前記増幅部で増幅される前記光の一部を反射し、前記増幅部で増幅される前記光の他の一部を透過する増幅側出力結合ミラーと、
を含み、
前記レーザ側共振器は、
前記レーザガスから発生する前記光を反射するグレーティングと、
前記レーザガスから発生する前記光の一部を反射し、前記レーザガスから発生する前記光の他の一部を前記ビームスプリッタに向けて透過し、前記リアミラーからの前記光の一部を前記ビームスプリッタに向けて反射するレーザ側出力結合ミラーと、
を含み、
前記プロセッサは、前記電圧が前記電圧の閾値を下回る場合に、前記電圧を前記閾値よりも大きい所定値に上げる
ガスレーザ装置。
【請求項9】
請求項８に記載のガスレーザ装置であって、前記プロセッサは、前記電圧の移動平均値が前記閾値を下回る場合に、前記電圧を前記所定値に上げる。
【請求項10】
請求項８に記載のガスレーザ装置であって、前記所定値への前記電圧の上げの開始を通知する表示部をさらに備える。
【請求項11】
請求項８に記載のガスレーザ装置であって、前記プロセッサは、前記所定値に上げた前記電圧が前記閾値を下回る場合に、前記電圧を前記所定値に再び上げる。
【請求項12】
請求項１１に記載のガスレーザ装置であって、前記プロセッサは、前記電圧が前記閾値を下回る度に前記光のパルスエネルギーの目標値を上げ、前記目標値が前記目標値の閾値である目標閾値よりも大きい場合に、前記電圧の印加を停止する。
【請求項13】
請求項１２に記載のガスレーザ装置であって、前記プロセッサは、前記目標値が前記目標閾値よりも大きい場合に、前記増幅側出力結合ミラーからの前記光が入射する露光装置にエラーを示す信号を出力する。
【請求項14】
請求項８に記載のガスレーザ装置であって、前記プロセッサは、前記所定値に上がった後における前記電圧の移動平均値が前記閾値を下回る場合に、前記電圧の印加を停止する。
【請求項15】
請求項１４に記載のガスレーザ装置であって、前記プロセッサは、前記移動平均値が前記閾値を下回る場合に、前記増幅側出力結合ミラーからの前記光が入射する露光装置にエラーを示す信号を出力する。
【請求項16】
電子デバイスの製造方法であって、互いに対向して配置され電圧の印加によってレーザガスから光を発生する一対の放電電極及び前記光が共振するレーザ側共振器を含むレーザ発振器と、
前記レーザ側共振器を透過する前記光を増幅する増幅部及び前記増幅部で増幅される前記光が共振する増幅側共振器を含む増幅器と、
前記レーザ側共振器からの前記光の一部を反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタによって反射される前記光を検出する光センサと、
前記光センサの出力に基づいて前記電圧を制御するプロセッサと、
を備え、
前記増幅側共振器は、
前記レーザ側共振器からの前記光の一部を透過し、前記レーザ側共振器からの前記光の他の一部を前記レーザ側共振器に向かって反射し、前記増幅部で増幅される前記光の一部を前記レーザ側共振器に向かって透過し、前記増幅部で増幅される前記光の他の一部を反射するリアミラーと、
前記増幅部で増幅される前記光の一部を反射し、前記増幅部で増幅される前記光の他の一部を透過する増幅側出力結合ミラーと、
を含み、
前記レーザ側共振器は、
前記レーザガスから発生する前記光を反射するグレーティングと、
前記レーザガスから発生する前記光の一部を反射し、前記レーザガスから発生する前記光の他の一部を前記ビームスプリッタに向けて透過し、前記リアミラーからの前記光の一部を前記ビームスプリッタに向けて反射するレーザ側出力結合ミラーと、
を含み、
前記プロセッサは、前記電圧が前記電圧の閾値を下回る場合に、前記電圧を前記閾値以上の一定値に維持するガスレーザ装置によってレーザ光を生成し、
前記レーザ光を露光装置に出力し、
電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記レーザ光を露光すること
を含む電子デバイスの製造方法。
【請求項17】
電子デバイスの製造方法であって、互いに対向して配置され電圧の印加によってレーザガスから光を発生する一対の放電電極及び前記光が共振するレーザ側共振器を含むレーザ発振器と、
前記レーザ側共振器を透過する前記光を増幅する増幅部及び前記増幅部で増幅される前記光が共振する増幅側共振器を含む増幅器と、
前記レーザ側共振器からの前記光の一部を反射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタによって反射される前記光を検出する光センサと、
前記光センサの出力に基づいて前記電圧を制御するプロセッサと、
を備え、
前記増幅側共振器は、
前記レーザ側共振器からの前記光の一部を透過し、前記レーザ側共振器からの前記光の他の一部を前記レーザ側共振器に向かって反射し、前記増幅部で増幅される前記光の一部を前記レーザ側共振器に向かって透過し、前記増幅部で増幅される前記光の他の一部を反射するリアミラーと、
前記増幅部で増幅される前記光の一部を反射し、前記増幅部で増幅される前記光の他の一部を透過する増幅側出力結合ミラーと、
を含み、
前記レーザ側共振器は、
前記レーザガスから発生する前記光を反射するグレーティングと、
前記レーザガスから発生する前記光の一部を反射し、前記レーザガスから発生する前記光の他の一部を前記ビームスプリッタに向けて透過し、前記リアミラーからの前記光の一部を前記ビームスプリッタに向けて反射するレーザ側出力結合ミラーと、
を含み、
前記プロセッサは、前記電圧が前記電圧の閾値を下回る場合に、前記電圧を前記閾値よりも大きい所定値に上げるガスレーザ装置によってレーザ光を生成し、
前記レーザ光を露光装置に出力し、
電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記レーザ光を露光すること
を含む電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法に関する。
【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２４８．０ｎｍ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１９３．４ｎｍ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。
【0003】
ＫｒＦエキシマレーザ装置及びＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０ｐｍ～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（Ｌｉｎｅ Ｎａｒｒｏｗ Ｍｏｄｕｌｅ：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第４３６４７５７号公報
【文献】特許第５５１３６５３号公報
【文献】米国特許第７３８２８１６号明細書
【概要】
【0005】
本開示の一態様によるガスレーザ装置は、互いに対向して配置され電圧の印加によってレーザガスから光を発生する一対の放電電極及び光が共振するレーザ側共振器を含むレーザ発振器と、レーザ側共振器を透過する光を増幅する増幅部及び増幅部で増幅される光が共振する増幅側共振器を含む増幅器と、レーザ側共振器からの光の一部を反射するビームスプリッタと、ビームスプリッタによって反射される光を検出する光センサと、光センサの出力に基づいて電圧を制御するプロセッサと、を備え、増幅側共振器は、レーザ側共振器からの光の一部を透過し、レーザ側共振器からの光の他の一部をレーザ側共振器に向かって反射し、増幅部で増幅される光の一部をレーザ側共振器に向かって透過し、増幅部で増幅される光の他の一部を反射するリアミラーと、増幅部で増幅される光の一部を反射し、増幅部で増幅される光の他の一部を透過する増幅側出力結合ミラーと、を含み、レーザ側共振器は、レーザガスから発生する光を反射するグレーティングと、レーザガスから発生する光の一部を反射し、レーザガスから発生する光の他の一部をビームスプリッタに向けて透過し、リアミラーからの光の一部をビームスプリッタに向けて反射するレーザ側出力結合ミラーと、を含み、プロセッサは、電圧が電圧の閾値を下回る場合に、電圧を閾値以上の一定値に維持してもよい。
【0006】
本開示の一態様によるガスレーザ装置は、互いに対向して配置され電圧の印加によってレーザガスから光を発生する一対の放電電極及び光が共振するレーザ側共振器を含むレーザ発振器と、レーザ側共振器を透過する光を増幅する増幅部及び増幅部で増幅される光が共振する増幅側共振器を含む増幅器と、レーザ側共振器からの光の一部を反射するビームスプリッタと、ビームスプリッタによって反射される光を検出する光センサと、光センサの出力に基づいて電圧を制御するプロセッサと、を備え、増幅側共振器は、レーザ側共振器からの光の一部を透過し、レーザ側共振器からの光の他の一部をレーザ側共振器に向かって反射し、増幅部で増幅される光の一部をレーザ側共振器に向かって透過し、増幅部で増幅される光の他の一部を反射するリアミラーと、増幅部で増幅される光の一部を反射し、増幅部で増幅される光の他の一部を透過する増幅側出力結合ミラーと、を含み、レーザ側共振器は、レーザガスから発生する光を反射するグレーティングと、レーザガスから発生する光の一部を反射し、レーザガスから発生する光の他の一部をビームスプリッタに向けて透過し、リアミラーからの光の一部をビームスプリッタに向けて反射するレーザ側出力結合ミラーと、を含み、プロセッサは、電圧が電圧の閾値を下回る場合に、電圧を閾値よりも大きい所定値に上げてもよい。
【0007】
本開示の一態様による電子デバイスの製造方法は、互いに対向して配置され電圧の印加によってレーザガスから光を発生する一対の放電電極及び光が共振するレーザ側共振器を含むレーザ発振器と、レーザ側共振器を透過する光を増幅する増幅部及び増幅部で増幅される光が共振する増幅側共振器を含む増幅器と、レーザ側共振器からの光の一部を反射するビームスプリッタと、ビームスプリッタによって反射される光を検出する光センサと、光センサの出力に基づいて電圧を制御するプロセッサと、を備え、増幅側共振器は、レーザ側共振器からの光の一部を透過し、レーザ側共振器からの光の他の一部をレーザ側共振器に向かって反射し、増幅部で増幅される光の一部をレーザ側共振器に向かって透過し、増幅部で増幅される光の他の一部を反射するリアミラーと、増幅部で増幅される光の一部を反射し、増幅部で増幅される光の他の一部を透過する増幅側出力結合ミラーと、を含み、レーザ側共振器は、レーザガスから発生する光を反射するグレーティングと、レーザガスから発生する光の一部を反射し、レーザガスから発生する光の他の一部をビームスプリッタに向けて透過し、リアミラーからの光の一部をビームスプリッタに向けて反射するレーザ側出力結合ミラーと、を含み、プロセッサは、電圧が電圧の閾値を下回る場合に、電圧を閾値以上の一定値に維持するガスレーザ装置によってレーザ光を生成し、レーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上にレーザ光を露光してもよい。
【0008】
本開示の一態様による電子デバイスの製造方法は、互いに対向して配置され電圧の印加によってレーザガスから光を発生する一対の放電電極及び光が共振するレーザ側共振器を含むレーザ発振器と、レーザ側共振器を透過する光を増幅する増幅部及び増幅部で増幅される光が共振する増幅側共振器を含む増幅器と、レーザ側共振器からの光の一部を反射するビームスプリッタと、ビームスプリッタによって反射される光を検出する光センサと、光センサの出力に基づいて電圧を制御するプロセッサと、を備え、増幅側共振器は、レーザ側共振器からの光の一部を透過し、レーザ側共振器からの光の他の一部をレーザ側共振器に向かって反射し、増幅部で増幅される光の一部をレーザ側共振器に向かって透過し、増幅部で増幅される光の他の一部を反射するリアミラーと、増幅部で増幅される光の一部を反射し、増幅部で増幅される光の他の一部を透過する増幅側出力結合ミラーと、を含み、レーザ側共振器は、レーザガスから発生する光を反射するグレーティングと、レーザガスから発生する光の一部を反射し、レーザガスから発生する光の他の一部をビームスプリッタに向けて透過し、リアミラーからの光の一部をビームスプリッタに向けて反射するレーザ側出力結合ミラーと、を含み、プロセッサは、電圧が電圧の閾値を下回る場合に、電圧を閾値よりも大きい所定値に上げるガスレーザ装置によってレーザ光を生成し、レーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上にレーザ光を露光してもよい。
【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。
【実施形態】
【0010】
１．電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の説明
２．比較例のガスレーザ装置の説明
２．１ 構成
２．２ 動作
２．３ 課題
３．実施形態１のガスレーザ装置の説明
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 作用・効果
４．実施形態２のガスレーザ装置の説明
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用・効果
５．実施形態３のガスレーザ装置の説明
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用・効果
２．比較例のガスレーザ装置の説明
２．１ 構成
２．２ 動作
２．３ 課題
３．実施形態１のガスレーザ装置の説明
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 作用・効果
４．実施形態２のガスレーザ装置の説明
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用・効果
５．実施形態３のガスレーザ装置の説明
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用・効果
【0011】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【0012】
１．電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の説明
図１は、電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図１に示すように、露光工程で使用される製造装置は、ガスレーザ装置１００及び露光装置２００を含む。露光装置２００は、複数のミラー２１１，２１２，２１３を含む照明光学系２１０と、投影光学系２２０とを含む。照明光学系２１０は、ガスレーザ装置１００から入射するレーザ光によって、レチクルステージＲＴのレチクルパターンを照明する。投影光学系２２０は、レチクルを透過するレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置される不図示のワークピースに結像させる。ワークピースは、フォトレジストが塗布される半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置２００は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映するレーザ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで電子デバイスである半導体デバイスを製造することができる。
図１は、電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図１に示すように、露光工程で使用される製造装置は、ガスレーザ装置１００及び露光装置２００を含む。露光装置２００は、複数のミラー２１１，２１２，２１３を含む照明光学系２１０と、投影光学系２２０とを含む。照明光学系２１０は、ガスレーザ装置１００から入射するレーザ光によって、レチクルステージＲＴのレチクルパターンを照明する。投影光学系２２０は、レチクルを透過するレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置される不図示のワークピースに結像させる。ワークピースは、フォトレジストが塗布される半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置２００は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映するレーザ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで電子デバイスである半導体デバイスを製造することができる。
【0013】
２．比較例のガスレーザ装置の説明
２．１ 構成
比較例のガスレーザ装置１００について説明する。なお、本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。
２．１ 構成
比較例のガスレーザ装置１００について説明する。なお、本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。
【0014】
図２は、本例のガスレーザ装置１００の全体の概略構成例を示す模式図である。ガスレーザ装置１００は、例えば、アルゴン（Ａｒ）、フッ素（Ｆ２）、及びネオン（Ｎｅ）を含む混合ガスを使用するＡｒＦエキシマレーザ装置である。この場合、ガスレーザ装置１００は、中心波長が約１９３．４ｎｍのパルスレーザ光を出力する。ガスレーザ装置１００は、ＡｒＦエキシマレーザ装置以外のガスレーザ装置であってもよく、例えば、クリプトン（Ｋｒ）、Ｆ２、及びＮｅを含む混合ガスを使用するＫｒＦエキシマレーザ装置であってもよい。この場合、ガスレーザ装置１００は、中心波長が約２４８．０ｎｍのパルスレーザ光を出射する。レーザ媒質であるＡｒ、Ｆ２、及びＮｅを含む混合ガスやレーザ媒質であるＫｒ、Ｆ２、及びＮｅを含む混合ガスは、レーザガスと呼ばれる場合がある。
【0015】
本例のガスレーザ装置１００は、筐体１１０と、マスターオシレータであるレーザ発振器１３０と、光伝送ユニット１４１と、発振側の第１検出部である検出部１５１と、パワーオシレータである増幅器１６０と、光伝送ユニット１４３と、増幅側の第２検出部である検出部１５３と、表示部１８０と、プロセッサ１９０と、を主な構成として含む。レーザ発振器１３０と、光伝送ユニット１４１，１４３と、検出部１５１，１５３と、増幅器１６０と、表示部１８０と、プロセッサ１９０とは、筐体１１０の内部空間に配置される。
【0016】
レーザ発振器１３０は、チャンバ装置ＣＨと、充電器４１と、パルスパワーモジュール４３と、狭帯域化モジュール６０と、レーザ側出力結合ミラーである出力結合ミラー７０と、を主な構成として含む。
【0017】
図２においては、レーザ光の進行方向に略垂直な方向からみたチャンバ装置ＣＨの内部構成が示されている。チャンバ装置ＣＨは、筐体３０と、一対のウインドウ３１ａ，３１ｂと、一対の電極３２ａ，３２ｂと、絶縁部３３と、フィードスルー３４と、電極ホルダ部３６と、を主な構成として備える。
【0018】
筐体３０は、不図示のレーザガス供給装置から不図示の配管を介して筐体３０の内部空間に上記のレーザガスを供給され、内部空間においてレーザガスを封入する。内部空間は、レーザガスの励起によって光が発生する空間である。
【0019】
ウインドウ３１ａ及びウインドウ３１ｂは、筐体３０における互いに対向する位置に設けられている。ウインドウ３１ａはガスレーザ装置１００から露光装置２００へのレーザ光の進行方向におけるフロント側に位置し、ウインドウ３１ｂは当該進行方向におけるリア側に位置している。ウインドウ３１ａ，３１ｂは、レーザ光のＰ偏光の反射が抑制されるように、レーザ光の進行方向に対してブリュースター角をなすように傾けられている。ウインドウ３１ａは筐体３０のフロント側の壁面の孔に配置され、ウインドウ３１ｂは筐体３０のリア側の壁面の孔に配置される。
【0020】
電極３２ａ，３２ｂの長手方向はレーザ光の進行方向に沿っており、電極３２ａ，３２ｂは筐体３０の内部空間において互いに対向して配置されている。筐体３０における電極３２ａと電極３２ｂとの間の空間は、ウインドウ３１ａとウインドウ３１ｂとにより挟まれている。電極３２ａ，３２ｂは、グロー放電によりレーザ媒質を励起するための放電電極である。本例では、電極３２ａがカソードであり、電極３２ｂがアノードである。
【0021】
電極３２ａは、絶縁部３３によって支持されている。絶縁部３３は、筐体３０に連続する開口を塞いでいる。絶縁部３３は、絶縁体を含む。絶縁体には、例えば、Ｆ２ガスとの反応性が低いアルミナセラミックスを挙げることができる。また、絶縁部３３には、導電部材からなるフィードスルー３４が配置されている。フィードスルー３４は、パルスパワーモジュール４３から供給される電圧を電極３２ａに印加する。電極３２ｂは、電極ホルダ部３６に支持されていると共に、電極ホルダ部３６に電気的に接続されている。
【0022】
充電器４１は、パルスパワーモジュール４３の中に設けられる不図示のコンデンサを所定の電圧で充電する直流電源装置である。充電器４１は、筐体３０の外部に配置されており、パルスパワーモジュール４３に接続されている。パルスパワーモジュール４３は、プロセッサ１９０によって制御される不図示のスイッチを含む。スイッチがプロセッサ１９０の制御によってＯＦＦからＯＮになると、パルスパワーモジュール４３は、充電器４１から印加される電圧を昇圧してパルス状の高電圧を生成し、この高電圧を電極３２ａ，３２ｂに印加する。高電圧が印加されると、電極３２ａと電極３２ｂとの間の絶縁が破壊され、放電が起こる。この放電のエネルギーにより、筐体３０内のレーザガスが励起されて高エネルギー準位に移行する。励起されるレーザガスが、その後低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた光を放出する。放出される光は、ウインドウ３１ａ，３１ｂを透過して筐体３０の外部に出射する。
【0023】
狭帯域化モジュール６０は、プリズム６１と、グレーティング６３と、不図示の回転ステージと、筐体６５とを含む。プリズム６１と、グレーティング６３と、回転ステージとは、筐体６５の内部空間に配置される。筐体６５には開口が連続しており、筐体６５は開口を介して筐体３０のリア側に接続されている。
【0024】
プリズム６１は、ウインドウ３１ｂから出射する光のビーム幅を拡大させて、当該光をグレーティング６３に入射させる。また、プリズム６１は、グレーティング６３からの反射光のビーム幅を縮小させると共に、その光を、ウインドウ３１ｂを介して、筐体３０の内部空間に戻す。プリズム６１は、回転ステージに支持されており、回転ステージによって回転する。プリズム６１の回転により、グレーティング６３に対する光の入射角が変更される。従って、プリズム６１を回転させることにより、グレーティング６３からプリズム６１を介して筐体３０に戻る光の波長を選択することができる。図２では、１つのプリズム６１が配置されている例を示しているが、プリズムは少なくとも１つ配置されていればよい。
【0025】
グレーティング６３の表面は高反射率の材料によって構成され、表面に多数の溝が所定間隔で設けられている。グレーティング６３は、分散光学素子である。各溝の断面形状は、例えば、直角三角形である。プリズム６１からグレーティング６３に入射する光は、これらの溝によって反射されると共に、光の波長に応じた方向に回折させられる。グレーティング６３は、プリズム６１からグレーティング６３に入射する光の入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するようにリトロー配置されている。これにより、所望の波長付近の光がプリズム６１を介して筐体３０に戻される。
【0026】
出力結合ミラー７０は、ウインドウ３１ａと対向している。出力結合ミラー７０には、部分反射膜がコートされている。出力結合ミラー７０は、ウインドウ３１ａを介して筐体３０から出射するレーザ光のうちの一部を透過させて、他の一部を反射させてウインドウ３１ａを介して筐体３０の内部空間に戻す。例えば、出力結合ミラー７０の反射率は、概ね４０％から６０％であってもよい。出力結合ミラー７０は、例えば、フッ化カルシウムの基板に誘電体多層膜が成膜される素子で構成される。また、出力結合ミラー７０は、筐体３０のフロント側に接続されている光路管７０ａの内部空間に不図示のダンパを介して固定される。
【0027】
筐体３０を挟んで設けられるグレーティング６３と出力結合ミラー７０とで、上記のレーザガスから放出される光が共振するレーザ側共振器が構成される。筐体３０はレーザ側共振器の光路上に配置されており、筐体３０から出射する光はグレーティング６３と出力結合ミラー７０との間を往復する。往復する光は、電極３２ａと電極３２ｂとの間のレーザゲイン空間を通過する度に増幅される。増幅される光の一部は、パルスレーザ光として出力結合ミラー７０を透過する。
【0028】
光伝送ユニット１４１は、筐体１４１ａと、高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃとを主な構成として含む。筐体１４１ａのうちの光路管７０ａとの接続部は開口しており、この開口を通じて筐体１４１ａは光路管７０ａと連通している。また、筐体１４１ａのうちの後述する光路管１７１ａとの接続部は開口しており、この開口を通じて筐体１４１ａは光路管１７１ａと連通している。高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃは、それぞれの傾き角度が調整された状態で、筐体１４１ａの内部空間に配置されている。高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃの構成として、例えば、合成石英やフッ化カルシウムで形成された透明基板の表面に、パルスレーザ光を高反射する反射膜がコートされている。高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃは、出力結合ミラー７０からのパルスレーザ光の光路上に配置される。当該パルスレーザ光は、高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃで反射して、増幅器１６０のリアミラー１７１に進行する。このレーザ光の少なくとも一部は、リアミラー１７１を透過する。
【0029】
検出部１５１は、筐体１５１ａと、ビームスプリッタ１５１ｂと、光センサ１５１ｃとを主な構成として含む。筐体１５１ａには開口が連続しており、筐体１５１ａの開口の縁が筐体１４１ａに連続する開口を囲むように接続されている。このため、筐体１５１ａは、この開口を通じて筐体１４１ａと連通している。
【0030】
ビームスプリッタ１５１ｂは、筐体１４１ａの内部空間において高反射ミラー１４１ｂと高反射ミラー１４１ｃとの間においてパルスレーザ光の光路上に配置される。また、ビームスプリッタ１５１ｂは、筐体１５１ａの内部空間と連続する筐体１４１ａの開口に隣り合うように配置される。ビームスプリッタ１５１ｂは、レーザ発振器１３０の出力結合ミラー７０側から進行して高反射ミラー１４１ｂによって反射するパルスレーザ光の一部を光センサ１５１ｃの受光面に向けて反射する。また、ビームスプリッタ１５１ｂは、当該パルスレーザ光の他の一部を高い透過率で高反射ミラー１４１ｃに透過させる。
【0031】
光センサ１５１ｃは、筐体１５１ａの内部空間に配置される。光センサ１５１ｃは、光センサ１５１ｃの受光面に入射するパルスレーザ光のパルスエネルギーを計測する。光センサ１５１ｃは、プロセッサ１９０に電気的に接続されており、計測するパルスエネルギーを示す信号をプロセッサ１９０に出力する。プロセッサ１９０は、当該信号を基にレーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂの電圧を制御する。
【0032】
増幅器１６０は、レーザ発振器１３０から出力されたパルスレーザ光のエネルギーを増幅する増幅器である。増幅器１６０の基本的な構成は、レーザ発振器１３０と同様であり、チャンバ装置ＣＨ、充電器４１、及びパルスパワーモジュール４３を備えている。増幅器１６０の電極３２ａ，３２ｂは、レーザ発振器１３０からのパルスレーザ光を増幅する増幅部である。
【0033】
また、増幅器１６０は、増幅器１６０の電極３２ａ，３２ｂで増幅されるパルスレーザ光が共振するファブリペロー型の共振器を備えている。当該共振器は、増幅側出力結合ミラーである出力結合ミラー１７０とリアミラー１７１とで構成される。リアミラー１７１は増幅器１６０のウインドウ３１ｂ及び高反射ミラー１４１ｃの間に設けられ、出力結合ミラー１７０は増幅器１６０のウインドウ３１ａ及び光伝送ユニット１４３の高反射ミラー１４３ｂの間に設けられる。例えば、出力結合ミラー１７０の反射率は概ね１０％から３０％であり、リアミラー１７１の反射率は概ね５０％から９０％である。リアミラー１７１は、レーザ発振器１３０からのパルスレーザ光の一部を電極３２ａ，３２ｂに向かって透過させ、電極３２ａ，３２ｂで増幅されるパルスレーザ光の一部を電極３２ａ，３２ｂの間の空間に向けて反射する。また、出力結合ミラー１７０は、電極３２ａ，３２ｂで増幅されるパルスレーザ光の一部を電極３２ａ，３２ｂの間の空間に向けて反射し、当該パルスレーザ光の他の一部を透過させる。リアミラー１７１は、光路管１７１ａの内部空間に配置されている。光路管１７１ａは、増幅器１６０のウインドウ３１ｂを囲うように、増幅器１６０の筐体３０に接続されている。出力結合ミラー１７０は、光路管１７０ａの内部空間に配置されている。光路管１７０ａは、増幅器１６０のウインドウ３１ａを囲うように、増幅器１６０の筐体３０に接続されている。
【0034】
光伝送ユニット１４３は、筐体１４３ａと、高反射ミラー１４３ｂ，１４３ｃとを主な構成として含む。筐体１４３ａのうちの光路管１７０ａとの接続部は開口しており、この開口を通じて筐体１４３ａは光路管１７０ａと連通している。また、筐体１４３ａのうちの後述する筐体１５３ａとの接続部は開口しており、この開口を通じて筐体１４３ａは筐体１５３ａと連通している。高反射ミラー１４３ｂ，１４３ｃは、それぞれの傾き角度が調整された状態で、筐体１４３ａの内部空間に配置されている。高反射ミラー１４３ｂ，１４３ｃの構成は、高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃの構成と同じである。出力結合ミラー１７０を透過するレーザ光は、高反射ミラー１４３ｂ，１４３ｃで反射して、検出部１５３に進行する。
【0035】
検出部１５３は、筐体１５３ａと、ビームスプリッタ１５３ｂと、光センサ１５３ｃとを主な構成として含む。筐体１５３ａには開口が連続し、この開口を囲むように筐体１４３ａが接続されている。このため、筐体１５３ａは、この開口を通じて筐体１４３ａと連通している。筐体１５３ａの内部空間には、ビームスプリッタ１５３ｂ、及び光センサ１５３ｃが配置されている。
【0036】
ビームスプリッタ１５３ｂは、出力結合ミラー１７０を透過するパルスレーザ光の光路上に配置される。ビームスプリッタ１５３ｂは、出力結合ミラー１７０を透過するパルスレーザ光を高い透過率で出射ウインドウ１７３に透過させると共に、パルスレーザ光の一部を光センサ１５３ｃの受光面に向けて反射する。
【0037】
光センサ１５３ｃは、光センサ１５３ｃの受光面に入射するパルスレーザ光のパルスエネルギーを計測する。光センサ１５３ｃは、プロセッサ１９０に電気的に接続されており、計測するパルスエネルギーを示す信号をプロセッサ１９０に出力する。プロセッサ１９０は、当該信号を基に増幅器１６０の電極３２ａ，３２ｂの電圧を制御する。
【0038】
検出部１５３のうちの筐体１５３ａにおける筐体１４３ａが接続される側と反対側には、開口が連続しており、この開口を囲むように光路管１７３ａが接続されている。このため、筐体１５３ａと光路管１７３ａとは、互いに連通している。また、光路管１７３ａは、筐体１１０に接続されている。筐体１１０における光路管１７３ａに囲まれる位置には、出射ウインドウ１７３が設けられている。検出部１５３のビームスプリッタ１５３ｂを透過する光は、出射ウインドウ１７３から筐体１１０の外部の露光装置２００に出射する。
【0039】
光路管７０ａ，１７０ａ，１７１ａや、筐体３０，１４１ａ，１４３ａ，１５１ａ，１５３ａの内部空間には、パージガスが充填されている。パージガスには、酸素等の不純物の少ない高純度窒素等の不活性ガスが含まれる。パージガスは、筐体１１０の外に配置されている不図示のパージガス供給源から、不図示の配管を通じて光路管７０ａ，１７０ａ，１７１ａや、筐体３０，１４１ａ，１４３ａ，１５１ａ，１５３ａの内部空間に供給される。
【0040】
表示部１８０は、プロセッサ１９０からの信号を基にプロセッサ１９０による制御の状態を表示するモニタである。
【0041】
本開示のプロセッサ１９０は、制御プログラムが記憶される記憶装置と、制御プログラムを実行するＣＰＵとを含む処理装置である。プロセッサ１９０は、本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。また、プロセッサ１９０は、ガスレーザ装置１００全体を制御する。また、プロセッサ１９０は、露光装置２００の不図示の露光プロセッサに電気的に接続されており、露光プロセッサとの間で各種信号を送受信する。
【0042】
２．２ 動作
次に、比較例のガスレーザ装置１００のプロセッサ１９０の動作について説明する。
次に、比較例のガスレーザ装置１００のプロセッサ１９０の動作について説明する。
【0043】
図３は、比較例のプロセッサ１９０の制御フローチャートの一例を示す図である。図３に示すように、本実施形態の制御フローは、ステップＳＰ１１～ステップＳＰ１５を含む。図３に示す開始の状態では、プロセッサ１９０は、露光装置２００の露光プロセッサからレーザ発振器１３０及び増幅器１６０の発振指示信号を受信している。
【0044】
（ステップＳＰ１１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０の後述する発振制御処理に移行する。以下では、当該処理をＭＯ発振制御処理と呼ぶ場合がある。ＭＯ発振制御処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１２に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０の後述する発振制御処理に移行する。以下では、当該処理をＭＯ発振制御処理と呼ぶ場合がある。ＭＯ発振制御処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１２に進める。
【0045】
（ステップＳＰ１２）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、増幅器１６０の後述する発振制御処理に移行する。以下では、当該処理をＰＯ発振制御処理と呼ぶ場合がある。ＰＯ発振制御処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１３に進める。なお、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１２，ＳＰ１１の順で進めてもよいし、ステップＳＰ１１及びステップＳＰ１２を同時に進めてもよい。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、増幅器１６０の後述する発振制御処理に移行する。以下では、当該処理をＰＯ発振制御処理と呼ぶ場合がある。ＰＯ発振制御処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１３に進める。なお、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１２，ＳＰ１１の順で進めてもよいし、ステップＳＰ１１及びステップＳＰ１２を同時に進めてもよい。
【0046】
（ステップＳＰ１３）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０の後述するエネルギー制御処理に移行する。以下では、当該処理をＭＯエネルギー制御処理と呼ぶ場合がある。ＭＯエネルギー制御処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１４に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０の後述するエネルギー制御処理に移行する。以下では、当該処理をＭＯエネルギー制御処理と呼ぶ場合がある。ＭＯエネルギー制御処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１４に進める。
【0047】
（ステップＳＰ１４）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、増幅器１６０の後述するエネルギー制御処理に移行する。以下では、当該処理をＰＯエネルギー制御処理と呼ぶ場合がある。ＰＯエネルギー制御処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１５に進める。なお、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１３及びステップＳＰ１４を同時に進めてもよい。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、増幅器１６０の後述するエネルギー制御処理に移行する。以下では、当該処理をＰＯエネルギー制御処理と呼ぶ場合がある。ＰＯエネルギー制御処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１５に進める。なお、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１３及びステップＳＰ１４を同時に進めてもよい。
【0048】
（ステップＳＰ１５）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、露光装置２００の露光プロセッサから次の発振指示信号が入力される場合には制御フローをステップＳＰ１３に戻す。また、プロセッサ１９０は、露光プロセッサから次の発振指示信号が入力されていない場合には、電圧の印加が停止するようにレーザ発振器１３０及び増幅器１６０を制御し、制御フローを終了する。次の発振指示信号とは、開始の状態で受信した発振指示信号の次の信号である。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、露光装置２００の露光プロセッサから次の発振指示信号が入力される場合には制御フローをステップＳＰ１３に戻す。また、プロセッサ１９０は、露光プロセッサから次の発振指示信号が入力されていない場合には、電圧の印加が停止するようにレーザ発振器１３０及び増幅器１６０を制御し、制御フローを終了する。次の発振指示信号とは、開始の状態で受信した発振指示信号の次の信号である。
【0049】
【0050】
（ステップＳＰ２１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０から出射するパルスレーザ光のパルスエネルギーの初期値ＥＭＯ０を設定する。当該光を以下において、ＭＯ注入光と呼ぶ場合がある。プロセッサ１９０は、初期値ＥＭＯ０を設定すると、制御フローをステップＳＰ２２に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０から出射するパルスレーザ光のパルスエネルギーの初期値ＥＭＯ０を設定する。当該光を以下において、ＭＯ注入光と呼ぶ場合がある。プロセッサ１９０は、初期値ＥＭＯ０を設定すると、制御フローをステップＳＰ２２に進める。
【0051】
（ステップＳＰ２２）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーが初期値ＥＭＯ０であるＭＯ注入光がレーザ発振器１３０から出射するように、レーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＭＯの初期値ＶＭＯ０を設定する。プロセッサ１９０は、初期値ＶＭＯ０を設定すると、制御フローをステップＳＰ２３に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーが初期値ＥＭＯ０であるＭＯ注入光がレーザ発振器１３０から出射するように、レーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＭＯの初期値ＶＭＯ０を設定する。プロセッサ１９０は、初期値ＶＭＯ０を設定すると、制御フローをステップＳＰ２３に進める。
【0052】
（ステップＳＰ２３）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを初期値ＶＭＯ０に設定する。プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔを設定すると、ＭＯ発振制御処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１２に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを初期値ＶＭＯ０に設定する。プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔを設定すると、ＭＯ発振制御処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１２に進める。
【0053】
図５は、ステップＳＰ１２のＰＯ発振制御処理におけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。図５に示すように当該制御フローチャートは、ステップＳＰ３１～ステップＳＰ３３を含む。ＰＯ発振制御処理は、ＭＯ発振制御処理のステップＳＰ２１における初期値ＥＭＯ０、ステップＳＰ２２における初期値ＶＭＯ０、及びステップＳＰ２３における目標値ＶＭＯｔのそれぞれの設定を、増幅器１６０側でも設定する処理である。各ステップを以下において簡単に説明する。
【0054】
（ステップＳＰ３１，ＳＰ３２，ＳＰ３３）
ステップＳＰ３１では、プロセッサ１９０は、増幅器１６０から出射するパルスレーザ光のパルスエネルギーの初期値ＥＰＯ０を設定する。当該光を以下において、増幅レーザ光と呼ぶ場合がある。ステップＳＰ３２では、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーが初期値ＥＰＯ０である増幅レーザ光が増幅器１６０から出射するように、増幅器１６０の電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＰＯの初期値ＶＰＯ０を設定する。ステップＳＰ３３では、プロセッサ１９０は、増幅器１６０の電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＰＯの目標値ＶＰＯｔを初期値ＶＰＯ０に設定する。
ステップＳＰ３１では、プロセッサ１９０は、増幅器１６０から出射するパルスレーザ光のパルスエネルギーの初期値ＥＰＯ０を設定する。当該光を以下において、増幅レーザ光と呼ぶ場合がある。ステップＳＰ３２では、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーが初期値ＥＰＯ０である増幅レーザ光が増幅器１６０から出射するように、増幅器１６０の電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＰＯの初期値ＶＰＯ０を設定する。ステップＳＰ３３では、プロセッサ１９０は、増幅器１６０の電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＰＯの目標値ＶＰＯｔを初期値ＶＰＯ０に設定する。
【0055】
プロセッサ１９０は、目標値ＶＰＯｔを設定すると、ＰＯ発振制御処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１３に進める。
【0056】
【0057】
（ステップＳＰ４１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０から出射するＭＯ注入光のパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔを設定する。プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔを設定すると、制御フローをステップＳＰ４２に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０から出射するＭＯ注入光のパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔを設定する。プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔを設定すると、制御フローをステップＳＰ４２に進める。
【0058】
（ステップＳＰ４２）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３におけるスイッチをＯＮにする。スイッチがＯＮとなると、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーが目標値ＥＭＯｔであるＭＯ注入光がレーザ発振器１３０から出射するように、パルスパワーモジュール４３を制御する。具体的には、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ２３で設定した目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯが電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。目標値ＶＭＯｔは、目標値ＥＭＯｔを基に設定される値である。プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔとなっている電圧ＶＭＯが印加されると、制御フローをステップＳＰ４３に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３におけるスイッチをＯＮにする。スイッチがＯＮとなると、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーが目標値ＥＭＯｔであるＭＯ注入光がレーザ発振器１３０から出射するように、パルスパワーモジュール４３を制御する。具体的には、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ２３で設定した目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯが電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。目標値ＶＭＯｔは、目標値ＥＭＯｔを基に設定される値である。プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔとなっている電圧ＶＭＯが印加されると、制御フローをステップＳＰ４３に進める。
【0059】
目標値ＶＭＯｔとなっている電圧ＶＭＯが印加されると、電極３２ａと電極３２ｂとの間の絶縁が破壊され放電が起こる。この放電のエネルギーにより、電極３２ａと電極３２ｂとの間のレーザガスに含まれるレーザ媒質は励起状態とされて、基底状態に戻る際に自然放出光を放出する。この光の一部は、紫外線であり、ウインドウ３１ｂを透過する。透過した光は、プリズム６１を透過すると光の進行方向に拡大される。また、光は、プリズム６１を透過すると波長分散され、グレーティング６３に導かれる。光は所定の角度でグレーティング６３に入射して回折し、所定波長の光が入射角度と同じ反射角度でグレーティング６３で反射される。グレーティング６３で反射された光は、プリズム６１を介して、再びウインドウ３１ｂから筐体３０の内部空間に伝搬する。筐体３０の内部空間に伝搬する光は、狭帯域化されている。この狭帯域化された光により、励起状態のレーザ媒質は誘導放出を起こし、光が増幅される。光は、ウインドウ３１ａを透過して、出力結合ミラー７０に進行する。光の一部は出力結合ミラー７０を透過して、光の残りの一部は出力結合ミラー７０によって反射されてウインドウ３１ａを透過して筐体３０の内部空間に伝搬する。筐体３０の内部空間に伝搬した光は、上記したようにウインドウ３１ｂ及びプリズム６１を透過してグレーティング６３に進行する。こうして、所定の波長の光がグレーティング６３と出力結合ミラー７０との間を往復する。光は筐体３０の内部空間における放電空間を通過するたびに増幅され、レーザ発振が起こる。そして、レーザ光の一部は、パルスレーザ光であるＭＯ注入光として筐体３０から出射して出力結合ミラー７０を透過して、高反射ミラー１４１ｂによって反射されてビームスプリッタ１５１ｂに進行する。
【0060】
ビームスプリッタ１５１ｂに進行したＭＯ注入光のうちの一部は、ビームスプリッタ１５１ｂを透過して高反射ミラー１４１ｃによって反射されてリアミラー１７１に進行する。リアミラー１７１に進行するＭＯ注入光の上記一部は、リアミラー１７１及び増幅器１６０のウインドウ３１ｂを透過して筐体３０の内部に進行する。また、ビームスプリッタ１５１ｂに進行したＭＯ注入光のうちの他の一部は、ビームスプリッタ１５１ｂによって反射されて光センサ１５１ｃに進行する。
【0061】
光センサ１５１ｃは、ＭＯ注入光を含むパルスレーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＭＯを計測する。光センサ１５１ｃは、実測値ＥＭＯを示す信号をプロセッサ１９０に出力する。
【0062】
（ステップＳＰ４３）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、光センサ１５１ｃからの信号によって実測値ＥＭＯを取得する。プロセッサ１９０は、実測値ＥＭＯを取得すると、制御フローをステップＳＰ４４に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、光センサ１５１ｃからの信号によって実測値ＥＭＯを取得する。プロセッサ１９０は、実測値ＥＭＯを取得すると、制御フローをステップＳＰ４４に進める。
【0063】
（ステップＳＰ４４）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔと実測値ＥＭＯとの差である制御量ΔＥＭＯを算出する。プロセッサ１９０は、制御量ΔＥＭＯを算出すると、制御フローをステップＳＰ４５に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔと実測値ＥＭＯとの差である制御量ΔＥＭＯを算出する。プロセッサ１９０は、制御量ΔＥＭＯを算出すると、制御フローをステップＳＰ４５に進める。
【0064】
（ステップＳＰ４５）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、制御量ΔＥＭＯを基に電圧ＶＭＯの制御量ΔＶＭＯを算出する。プロセッサ１９０は、制御量ΔＶＭＯを算出すると、制御フローをステップＳＰ４６に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、制御量ΔＥＭＯを基に電圧ＶＭＯの制御量ΔＶＭＯを算出する。プロセッサ１９０は、制御量ΔＶＭＯを算出すると、制御フローをステップＳＰ４６に進める。
【0065】
（ステップＳＰ４６）
本ステップでは、実測値ＥＭＯが目標値ＥＭＯｔよりも小さければ、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ４７に進める。実測値ＥＭＯが目標値ＥＭＯｔと同じであれば、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ４８に進める。また、実測値ＥＭＯが目標値ＥＭＯｔよりも大きければ、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ４９に進める。
本ステップでは、実測値ＥＭＯが目標値ＥＭＯｔよりも小さければ、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ４７に進める。実測値ＥＭＯが目標値ＥＭＯｔと同じであれば、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ４８に進める。また、実測値ＥＭＯが目標値ＥＭＯｔよりも大きければ、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ４９に進める。
【0066】
（ステップＳＰ４７，ＳＰ４８，ＳＰ４９）
ステップＳＰ４７では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの新たな目標値ＶＭＯｔをステップＳＰ２３における目標値ＶＭＯｔに制御量ΔＶＭＯを加算した値に設定する。ステップＳＰ４８では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの新たな目標値ＶＭＯｔをステップＳＰ２３における目標値ＶＭＯｔに設定する。ステップＳＰ４９では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの新たな目標値ＶＭＯｔをステップＳＰ２３における目標値ＶＭＯｔから制御量ΔＶＭＯを減算した値に設定する。
ステップＳＰ４７では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの新たな目標値ＶＭＯｔをステップＳＰ２３における目標値ＶＭＯｔに制御量ΔＶＭＯを加算した値に設定する。ステップＳＰ４８では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの新たな目標値ＶＭＯｔをステップＳＰ２３における目標値ＶＭＯｔに設定する。ステップＳＰ４９では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの新たな目標値ＶＭＯｔをステップＳＰ２３における目標値ＶＭＯｔから制御量ΔＶＭＯを減算した値に設定する。
【0067】
プロセッサ１９０は、ステップＳＰ４７，ＳＰ４８，ＳＰ４９において新たな目標値ＶＭＯｔを設定すると、ＭＯエネルギー制御処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。ここで、制御フローがステップＳＰ１４，ＳＰ１５，ＳＰ１３，ＳＰ１４の順で進む場合について説明する。この場合、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ４７，ＳＰ４８，ＳＰ４９において設定した新たな目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯがステップＳＰ４２において電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。従って、プロセッサ１９０は、実測値ＥＭＯを基に、電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＭＯを制御している。
【0068】
図７は、ステップＳＰ１４のＰＯエネルギー制御処理におけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。図７に示すように当該制御フローチャートは、ステップＳＰ５１～ステップＳＰ５９を含む。ＰＯエネルギー制御処理は、ＭＯエネルギー制御処理のステップＳＰ４１～ステップＳＰ４９における制御を、増幅器１６０側でも制御する処理である。ＰＯエネルギー制御処理の開始の状態では、高反射ミラー１４１ｃによって反射されるＭＯ注入光であるパルスレーザ光の一部は、リアミラー１７１及びウインドウ３１ｂを透過して、増幅器１６０の筐体３０の内部空間に進行している。
【0069】
（ステップＳＰ５１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、増幅器１６０から出射する増幅レーザ光のパルスエネルギーの目標値ＥＰＯｔを設定する。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、増幅器１６０から出射する増幅レーザ光のパルスエネルギーの目標値ＥＰＯｔを設定する。
【0070】
（ステップＳＰ５２）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０からのＭＯ注入光が増幅器１６０の筐体３０内の放電空間に進行したときに放電が生じるようにパルスパワーモジュール４３におけるスイッチをＯＮにする。スイッチがＯＮとなると、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーが目標値ＥＰＯｔである増幅レーザ光がレーザ発振器１３０から出射するように、パルスパワーモジュール４３を制御する。具体的には、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ３３における目標値ＶＰＯｔで電圧ＶＰＯが電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。目標値ＶＰＯｔは、目標値ＥＰＯｔを基に設定される値である。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０からのＭＯ注入光が増幅器１６０の筐体３０内の放電空間に進行したときに放電が生じるようにパルスパワーモジュール４３におけるスイッチをＯＮにする。スイッチがＯＮとなると、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーが目標値ＥＰＯｔである増幅レーザ光がレーザ発振器１３０から出射するように、パルスパワーモジュール４３を制御する。具体的には、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ３３における目標値ＶＰＯｔで電圧ＶＰＯが電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。目標値ＶＰＯｔは、目標値ＥＰＯｔを基に設定される値である。
【0071】
目標値ＶＰＯｔとなっている電圧ＶＰＯが印加されると、増幅器１６０に入射するＭＯ注入光は、増幅器１６０において増幅発振する。また、増幅器１６０の筐体３０の内部空間に伝搬したＭＯ注入光は、上記したようにウインドウ３１ａ，３１ｂを透過してリアミラー１７１及び出力結合ミラー１７０に進行する。こうして、所定の波長の光がリアミラー１７１と出力結合ミラー７０との間を往復する。光は筐体３０の内部空間における放電空間を通過するたびに増幅され、レーザ発振が起こり、光の一部は増幅レーザ光となる。
【0072】
また、増幅器１６０からの増幅レーザ光の上記一部は、出力結合ミラー１７０を透過して、高反射ミラー１４３ｂ，１４３ｃによって反射されてビームスプリッタ１５３ｂに進行する。
【0073】
ビームスプリッタ１５３ｂに進行する増幅レーザ光のうちの一部はビームスプリッタ１５３ｂ及び出射ウインドウ１７３を透過して露光装置２００に進行し、他の一部はビームスプリッタ１５３ｂによって反射されて光センサ１５３ｃに進行する。
【0074】
光センサ１５３ｃは、増幅レーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＰＯを計測する。光センサ１５３ｃは、実測値ＥＰＯを示す信号をプロセッサ１９０に出力する。
【0075】
（ステップＳＰ５３，ＳＰ５４，ＳＰ５５）
ステップＳＰ５３では、プロセッサ１９０は、光センサ１５３ｃからの信号によって実測値ＥＰＯを取得する。ステップＳＰ５４では、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーの目標値ＥＰＯｔと実測値ＥＰＯとの差である制御量ΔＥＰＯを算出する。ステップＳＰ５５では、プロセッサ１９０は、制御量ΔＥＰＯを基に電圧ＶＭＯの制御量ΔＶＰＯを算出する。
ステップＳＰ５３では、プロセッサ１９０は、光センサ１５３ｃからの信号によって実測値ＥＰＯを取得する。ステップＳＰ５４では、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーの目標値ＥＰＯｔと実測値ＥＰＯとの差である制御量ΔＥＰＯを算出する。ステップＳＰ５５では、プロセッサ１９０は、制御量ΔＥＰＯを基に電圧ＶＭＯの制御量ΔＶＰＯを算出する。
【0076】
（ステップＳＰ５６）
本ステップでは、実測値ＥＰＯが目標値ＥＰＯｔよりも小さければ、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ５７に進める。実測値ＥＰＯが目標値ＥＰＯｔと同じであれば、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ５８に進める。また、実測値ＥＰＯが目標値ＥＰＯｔよりも大きければ、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ５９に進める。
本ステップでは、実測値ＥＰＯが目標値ＥＰＯｔよりも小さければ、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ５７に進める。実測値ＥＰＯが目標値ＥＰＯｔと同じであれば、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ５８に進める。また、実測値ＥＰＯが目標値ＥＰＯｔよりも大きければ、プロセッサ１９０は制御フローをステップＳＰ５９に進める。
【0077】
（ステップＳＰ５７，ＳＰ５８，ＳＰ５９）
ステップＳＰ５７では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＰＯの新たな目標値ＶＰＯｔをステップＳＰ３３における目標値ＶＰＯｔに制御量ΔＶＰＯを加算した値に設定する。ステップＳＰ５８では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＰＯの新たな目標値ＶＰＯｔをステップＳＰ３３における目標値ＶＰＯｔに設定する。ステップＳＰ５９では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＰＯの新たな目標値ＶＰＯｔをステップＳＰ３３における目標値ＶＰＯｔから制御量ΔＶＰＯを減算した値に設定する。
ステップＳＰ５７では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＰＯの新たな目標値ＶＰＯｔをステップＳＰ３３における目標値ＶＰＯｔに制御量ΔＶＰＯを加算した値に設定する。ステップＳＰ５８では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＰＯの新たな目標値ＶＰＯｔをステップＳＰ３３における目標値ＶＰＯｔに設定する。ステップＳＰ５９では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＰＯの新たな目標値ＶＰＯｔをステップＳＰ３３における目標値ＶＰＯｔから制御量ΔＶＰＯを減算した値に設定する。
【0078】
プロセッサ１９０は、ステップＳＰ５７，ＳＰ５８，ＳＰ５９において新たな目標値ＶＰＯｔを設定すると、ＰＯエネルギー制御処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１５に進める。ここで、制御フローがステップＳＰ１５，ＳＰ１３，ＳＰ１４の順で進む場合について説明する。この場合、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ５７，ＳＰ５８，ＳＰ５９において設定した新たな目標値ＶＰＯｔで電圧ＶＰＯがステップＳＰ５２において電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。従って、プロセッサ１９０は、実測値ＥＰＯを基に、電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧ＶＰＯを制御している。
【0079】
２．３ 課題
比較例のガスレーザ装置１００は、レーザ発振器１３０から出射する光を増幅器１６０で増幅して露光装置２００に出射するＭＯＰＡ型のレーザ装置である。このようなガスレーザ装置１００では、増幅器１６０から露光装置２００に進行する増幅レーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＰＯが所定範囲に収まるように、レーザ発振器１３０及び増幅器１６０のそれぞれが独立して制御される。以下では、このような制御を露光量一定制御モードと呼ぶ場合がある。
比較例のガスレーザ装置１００は、レーザ発振器１３０から出射する光を増幅器１６０で増幅して露光装置２００に出射するＭＯＰＡ型のレーザ装置である。このようなガスレーザ装置１００では、増幅器１６０から露光装置２００に進行する増幅レーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＰＯが所定範囲に収まるように、レーザ発振器１３０及び増幅器１６０のそれぞれが独立して制御される。以下では、このような制御を露光量一定制御モードと呼ぶ場合がある。
【0080】
また、レーザ発振器１３０では、ＭＯ注入光のパルスエネルギーの実測値ＥＭＯが所定範囲に収まるように、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが制御される。また、増幅器１６０においても、増幅レーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＰＯが所定範囲に収まるように、電圧ＶＰＯの目標値ＶＰＯｔが制御される。以下では、このような制御を出力変動制御モードと呼ぶ場合がある。
【0081】
ところで、露光量一定制御モードを出力変動制御モードで実現する場合に以下の課題が生じてしまう。
【0082】
レーザ発振器１３０からリアミラー１７１に進行するＭＯ注入光の一部は、リアミラー１７１によって反射される。この光を、ＭＯ戻り光と呼ぶ場合がある。また、増幅器１６０で増幅される増幅レーザ光の一部は、リアミラー１７１を透過する。この光を、ＰＯ抜け光と呼ぶ場合がある。ＭＯ戻り光及びＰＯ抜け光であるリアミラー１７１からの光は、高反射ミラー１４１ｃによって反射され、ビームスプリッタ１５１ｂを透過し、高反射ミラー１４１ｂによって反射されて、出力結合ミラー７０に進行する。出力結合ミラー７０に進行する光の一部は、出力結合ミラー７０及びレーザ発振器１３０のウインドウ３１ｂを透過して筐体３０の内部に進行する。筐体３０の内部に進行した光は、上記したように出力結合ミラー７０とグレーティング６３との間を往復し、再び出力結合ミラー７０を透過し、高反射ミラー１４１ｂによって反射されて再びビームスプリッタ１５１ｂに進行する。また、出力結合ミラー７０に進行する光の他の一部は、出力結合ミラー７０によって反射され、上記したように高反射ミラー１４１ｂによって反射されて再びビームスプリッタ１５１ｂに進行する。再びビームスプリッタ１５１ｂに進行する光の一部は、ビームスプリッタ１５１ｂによって反射されて再び光センサ１５１ｃに進行する。また、再びビームスプリッタ１５１ｂに進行する光の他の一部はビームスプリッタ１５１ｂを透過して、高反射ミラー１４１ｃを介して再びリアミラー１７１に進行する。当該光の一部はリアミラー１７１を透過し再び出力結合ミラー１７０に進行し、他の一部はリアミラー１７１によって反射されて再び出力結合ミラー７０に戻る。
【0083】
増幅レーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＰＯが目標値ＥＰＯｔよりも低下すると、プロセッサ１９０は、当該パルスエネルギーが上昇するように、増幅器１６０におけるパルスパワーモジュール４３の電圧ＶＰＯに制御量ΔＶＰＯを加算する。これにより、ＰＯ抜け光のパルスエネルギーが上昇してしまう。
【0084】
上記したようにＰＯ抜け光は、ビームスプリッタ１５１ｂによって反射されて光センサ１５１ｃに進行する。ＰＯ抜け光が光センサ１５１ｃに進行すると、光センサ１５１ｃに進行するＭＯ注入光及びＭＯ戻り光と共に、光センサ１５１ｃは、ＰＯ抜け光、ＭＯ注入光、及びＭＯ戻り光を含むパルスレーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＭＯを計測する。この実測値ＥＭＯは、電圧ＶＰＯに制御量ΔＶＰＯが加算される前の実測値ＥＭＯよりも上昇してしまう。実測値ＥＭＯが上昇すると、実測値ＥＭＯが目標値ＥＭＯｔよりも大きくなってしまう場合がある。この場合、プロセッサ１９０は、ＭＯ注入光のパルスエネルギーが減少するように、レーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３の電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔから制御量ΔＶＭＯを減算する。
【0085】
上記のプロセッサ１９０の動作の概念を図８に示しており、図８は比較例におけるレーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３の電圧ＶＭＯと電圧ＶＭＯが変化する時刻との関係を示す図である。図８に示す実線Ｌ１は、目標値ＶＭＯｔの変化の様子を示す。電圧ＶＭＯの閾値ＶＭＯｔｈｍｉｎｉは、初期値ＶＭＯ０の概ね７０％である。上記の動作が繰り返されると、目標値ＶＭＯｔは初期値ＶＭＯ０から制御量ΔＶＭＯで徐々に小さくなり、これによりレーザ発振器１３０から出射するＭＯ注入光の光量が徐々に少なくなる。目標値ＶＭＯｔが電圧ＶＭＯの閾値ＶＭＯｔｈｍｉｎｉよりもさらに小さくなると、ＭＯ注入光の光量が不安定化し、狭帯域化モジュール６０による波長制御や線幅制御が不安定化する。また、ＭＯ注入光の光量が不安定化すると、増幅レーザ光のパルスエネルギーも不安定化する。上記の不安定化により露光装置２００から要求される性能を増幅レーザ光が満たさなくなり、ガスレーザ装置１００の信頼性が低下するという懸念が生じる。
【0086】
そこで、以下の実施形態では、ガスレーザ装置１００の信頼性の低下が抑制され得るチャンバ装置ＣＨが例示される。
【0087】
３．実施形態１のガスレーザ装置の説明
次に、実施形態のガスレーザ装置１００について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
次に、実施形態のガスレーザ装置１００について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
【0088】
３．１ 構成
本実施形態のガスレーザ装置１００の構成は、比較例のガスレーザ装置１００の構成と同様であるため、説明を省略する。
本実施形態のガスレーザ装置１００の構成は、比較例のガスレーザ装置１００の構成と同様であるため、説明を省略する。
【0089】
３．２ 動作
図９は、本実施形態におけるレーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３の電圧ＶＭＯと電圧ＶＭＯが変化する時刻との関係を示す図である。図９に示す実線Ｌ２は、目標値ＶＭＯｔの変化の様子を示す。図９では、本実施形態と比較例とを比較するため、図８において実線Ｌ１で示した目標値ＶＭＯｔの変化を一点鎖線Ｌ１として示している。
図９は、本実施形態におけるレーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３の電圧ＶＭＯと電圧ＶＭＯが変化する時刻との関係を示す図である。図９に示す実線Ｌ２は、目標値ＶＭＯｔの変化の様子を示す。図９では、本実施形態と比較例とを比較するため、図８において実線Ｌ１で示した目標値ＶＭＯｔの変化を一点鎖線Ｌ１として示している。
【0090】
電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈよりも小さくなる場合、プロセッサ１９０が電圧ＶＭＯの制御モードを縮退制御モードに移行する点で、本実施形態の動作は、比較例の動作とは異なる。閾値ＶＭＯｔｈは、閾値ＶＭＯｔｈｍｉｎｉよりも大きく初期値ＶＭＯ０よりも小さい値であり、予め設定されてプロセッサ１９０の記憶装置に記憶されている。閾値ＶＭＯｔｈは、ガスレーザ装置１００の信頼性が低下した状態で稼働しないよう閾値ＶＭＯｔｈｍｉｎｉよりも大きい値に設定される。また、閾値ＶＭＯｔｈは、初期値ＶＭＯ０の７０％を超え８０％の範囲の値に設定されてもよい。縮退制御モードとは、ガスレーザ装置１００の寿命を犠牲にして寿命を想定よりも短くさせてでも、或いはガスレーザ装置１００から出射するパルスレーザ光の安定性を低下させてでも、露光装置２００の稼働を継続させる制御モードである。本実施形態の縮退制御モードでは、プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈよりも小さくなる場合、光センサ１５１ｃによって計測されるパルスレーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＭＯの大きさに関わらず、目標値ＶＭＯｔを一定値に維持する。一定値は、閾値ＶＭＯｔｈ以上の値である。縮退制御モードには、引き上げ制御モードと据え置き制御モードとのいずれかが挙げられる。引き上げ制御モードでは、プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔを閾値ＶＭＯｔｈよりも加算量ΔＶＭＯαだけ大きい一定値である電圧ＶＭＯαに引き上げると共に電圧ＶＭＯαに維持する。また、据え置き制御モードでは、プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔを一定値である閾値ＶＭＯｔｈに維持する。縮退制御モードにおいて、引き上げ制御モードと据え置き制御モードとのどちらが行われるかが予め設定されている。縮退制御モードでは、プロセッサ１９０は、増幅器１６０とは独立してレーザ発振器１３０を制御する。縮退制御モードにおいても、露光装置２００は所定期間駆動する。
【0091】
図１０は、本実施形態のプロセッサ１９０の制御フローチャートの一例を示す図である。図１０に示すように、本実施形態の制御フローは、ステップＳＰ１３及びステップＳＰ１４の間にステップＳＰ１６及びステップＳＰ１７を含む点で、比較例のフローチャートとは異なる。
【0092】
（ステップＳＰ１６，ＳＰ１７）
ステップＳＰ１６では、プロセッサ１９０は、後述する縮退制御モード移行処理に移行する。縮退制御モード移行処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１７に進める。ステップＳＰ１７では、プロセッサ１９０は、後述する縮退制御モード終了判定処理に移行する。縮退制御モード終了判定処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１４に進める。
ステップＳＰ１６では、プロセッサ１９０は、後述する縮退制御モード移行処理に移行する。縮退制御モード移行処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１７に進める。ステップＳＰ１７では、プロセッサ１９０は、後述する縮退制御モード終了判定処理に移行する。縮退制御モード終了判定処理が終了すると、プロセッサ１９０は、制御フローをステップＳＰ１４に進める。
【0093】
縮退制御モード移行処理及び縮退制御モード終了判定処理は、レーザ発振器１３０において行われ、増幅器１６０において行われない。これは、増幅器１６０では、出力変動制御モードのみが行われるためである。
【0094】
また、本実施形態の制御フローでは、ステップＳＰ１３のＭＯエネルギー制御処理は、比較例のＭＯエネルギー制御処理とは異なる。
【0095】
図１１は、本実施形態のステップＳＰ１３のＭＯエネルギー制御処理におけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。本実施形態の制御フローチャートは、ステップＳＰ４３及びステップＳＰ４４の間にステップＳＰ７１を含む点で、比較例のフローチャートとは異なる。
【0096】
（ステップＳＰ７１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御モードが出力変動制御モードであることとなり、制御フローをステップＳＰ４４に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードであれば、ＭＯエネルギー制御処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１６に進める。現在の制御モードが縮退制御モードであるかどうかは、図１２及び図１３に示す縮退制御モード移行処理の後述するステップＳＰ１０８において説明する。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御モードが出力変動制御モードであることとなり、制御フローをステップＳＰ４４に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードであれば、ＭＯエネルギー制御処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１６に進める。現在の制御モードが縮退制御モードであるかどうかは、図１２及び図１３に示す縮退制御モード移行処理の後述するステップＳＰ１０８において説明する。
【0097】
図１２は、ステップＳＰ１６の縮退制御モード移行処理の引き上げ制御モードにおけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。図１２に示すように当該制御フローチャートは、ステップＳＰ１０１～ステップＳＰ１０９を含む。
【0098】
（ステップＳＰ１０１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、制御モードが縮退制御モードであれば、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御モードが出力変動制御モードであることとなり、制御フローをステップＳＰ１０２に進める。現在の制御モードが縮退制御モードであるかどうかは、ステップＳＰ１０８において説明する。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、制御モードが縮退制御モードであれば、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御モードが出力変動制御モードであることとなり、制御フローをステップＳＰ１０２に進める。現在の制御モードが縮退制御モードであるかどうかは、ステップＳＰ１０８において説明する。
【0099】
（ステップＳＰ１０２）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、閾値ＶＭＯｔｈを設定する。プロセッサ１９０は、閾値ＶＭＯｔｈを設定すると、制御フローをステップＳＰ１０３に進める。なお、閾値ＶＭＯｔｈは、より長い期間に生じる目標値ＶＭＯｔの差に基づいて定義されてもよいし、放電回数によって生じる目標値ＶＭＯｔの差に基づいて定義されてもよい。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、閾値ＶＭＯｔｈを設定する。プロセッサ１９０は、閾値ＶＭＯｔｈを設定すると、制御フローをステップＳＰ１０３に進める。なお、閾値ＶＭＯｔｈは、より長い期間に生じる目標値ＶＭＯｔの差に基づいて定義されてもよいし、放電回数によって生じる目標値ＶＭＯｔの差に基づいて定義されてもよい。
【0100】
（ステップＳＰ１０３）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出する。移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは、所定期間における目標値ＶＭＯｔの平均値である。目標値ＶＭＯｔは外乱によって意図しない値に変動してしまうことがあり、当該値によって制御モードが意図せずに縮退制御モードとなることを抑制するために、プロセッサ１９０は移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出する。プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出すると、制御フローをステップＳＰ１０４に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出する。移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは、所定期間における目標値ＶＭＯｔの平均値である。目標値ＶＭＯｔは外乱によって意図しない値に変動してしまうことがあり、当該値によって制御モードが意図せずに縮退制御モードとなることを抑制するために、プロセッサ１９０は移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出する。プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出すると、制御フローをステップＳＰ１０４に進める。
【0101】
（ステップＳＰ１０４）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈ以上である場合では、制御モードが出力変動制御モードであるため、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合、制御モードを縮退制御モードに移行することとなり、制御フローをステップＳＰ１０５に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈ以上である場合では、制御モードが出力変動制御モードであるため、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合、制御モードを縮退制御モードに移行することとなり、制御フローをステップＳＰ１０５に進める。
【0102】
（ステップＳＰ１０５）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ４４において算出される制御量ΔＥＭＯを設定する。プロセッサ１９０は、制御量ΔＥＭＯを設定すると、制御フローをステップＳＰ１０６に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ４４において算出される制御量ΔＥＭＯを設定する。プロセッサ１９０は、制御量ΔＥＭＯを設定すると、制御フローをステップＳＰ１０６に進める。
【0103】
（ステップＳＰ１０６）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔをステップＳＰ４１における目標値ＥＭＯｔに制御量ΔＥＭＯを加算した値に再設定する。プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔを再設定すると、制御フローをステップＳＰ１０７に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、パルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔをステップＳＰ４１における目標値ＥＭＯｔに制御量ΔＥＭＯを加算した値に再設定する。プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔを再設定すると、制御フローをステップＳＰ１０７に進める。
【0104】
（ステップＳＰ１０７）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１０６において再設定した目標値ＥＭＯｔを基に電圧ＶＭＯαを算出する。電圧ＶＭＯαは、初期値ＶＭＯ０よりも小さい値である。プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯαを算出すると、制御フローをステップＳＰ１０８に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１０６において再設定した目標値ＥＭＯｔを基に電圧ＶＭＯαを算出する。電圧ＶＭＯαは、初期値ＶＭＯ０よりも小さい値である。プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯαを算出すると、制御フローをステップＳＰ１０８に進める。
【0105】
（ステップＳＰ１０８）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを一定値である電圧ＶＭＯαに設定する。プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯαを設定すると、制御モードが縮退制御モードとなり、制御フローをステップＳＰ１０９に進める。なお、制御フローがステップＳＰ１０９，ＳＰ１７，ＳＰ１４，ＳＰ１５，ＳＰ１３の順で進むとする。この場合、ステップＳＰ４２において、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１０８において設定した電圧ＶＭＯαである新たな目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯが電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。従って、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯを一定値である電圧ＶＭＯαに維持する。また、制御フローがさらにステップＳＰ４２，ＳＰ４３，ＳＰ７１の順で進むと、制御モードが縮退制御モードとなっているため、プロセッサ１９０は、ＭＯエネルギー制御処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１６に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを一定値である電圧ＶＭＯαに設定する。プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯαを設定すると、制御モードが縮退制御モードとなり、制御フローをステップＳＰ１０９に進める。なお、制御フローがステップＳＰ１０９，ＳＰ１７，ＳＰ１４，ＳＰ１５，ＳＰ１３の順で進むとする。この場合、ステップＳＰ４２において、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１０８において設定した電圧ＶＭＯαである新たな目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯが電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。従って、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯを一定値である電圧ＶＭＯαに維持する。また、制御フローがさらにステップＳＰ４２，ＳＰ４３，ＳＰ７１の順で進むと、制御モードが縮退制御モードとなっているため、プロセッサ１９０は、ＭＯエネルギー制御処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１６に進める。
【0106】
（ステップＳＰ１０９）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、一定値である電圧ＶＭＯαへの電圧ＶＭＯの維持の開始、つまり縮退制御モードの開始を示す信号を表示部１８０に出力し、表示部１８０は縮退制御モードの開始を通知する。表示部１８０が通知しても、露光装置２００は駆動している。プロセッサ１９０は、信号を表示部１８０に出力すると、縮退制御モード移行処理の引き上げ制御モードにおける制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、一定値である電圧ＶＭＯαへの電圧ＶＭＯの維持の開始、つまり縮退制御モードの開始を示す信号を表示部１８０に出力し、表示部１８０は縮退制御モードの開始を通知する。表示部１８０が通知しても、露光装置２００は駆動している。プロセッサ１９０は、信号を表示部１８０に出力すると、縮退制御モード移行処理の引き上げ制御モードにおける制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。
【0107】
例えば、図９に示す時刻ｔ１は、ステップＳＰ１０４において移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る時刻である。この場合、ステップＳＰ１０６において、新たな目標値ＥＭＯｔは目標値ＥＭＯｔに所定量である加算量ΔＥＭＯαを加算した値となり、ステップＳＰ１０８における目標値ＶＭＯｔは閾値ＶＭＯｔｈに加算量ΔＶＭＯαを加算した電圧ＶＭＯαとなる。図９では、目標値ＶＭＯｔが電圧ＶＭＯαとなる時刻をｔ１１として示している。また、時刻ｔ１は、ステップＳＰ１０９において表示部１８０が縮退制御モードの開始を通知する時刻である。
【0108】
図１３は、ステップＳＰ１６の縮退制御モード移行処理の据え置き制御モードにおけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。図１３に示すように当該制御フローチャートは、図１２にて説明した引き上げ制御モードとは、ステップＳＰ１０５～ステップＳＰ１０８の代わりにステップＳＰ１１１を含む点で異なる。ステップＳＰ１０４において、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合、制御モードを縮退制御モードに移行することとなり、制御フローをステップＳＰ１１１に進める。
【0109】
（ステップＳＰ１１１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを一定値である閾値ＶＭＯｔｈに設定する。プロセッサ１９０は、閾値ＶＭＯｔｈを設定すると、制御モードが縮退制御モードとなり、制御フローをステップＳＰ１０９に進める。据え置き制御モードのステップＳＰ１０９では、プロセッサ１９０は、一定値である閾値ＶＭＯｔｈへの電圧ＶＭＯの維持の開始を示す信号を表示部１８０に出力し、表示部１８０は縮退制御モードの開始を通知する。なお、制御フローがステップＳＰ１０９，ＳＰ１７，ＳＰ１４，ＳＰ１５，ＳＰ１３の順で進むとする。この場合、ステップＳＰ４２において、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１０８において設定した閾値ＶＭＯｔｈである新たな目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯが電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。従って、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯを一定値である閾値ＶＭＯｔｈに維持する。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを一定値である閾値ＶＭＯｔｈに設定する。プロセッサ１９０は、閾値ＶＭＯｔｈを設定すると、制御モードが縮退制御モードとなり、制御フローをステップＳＰ１０９に進める。据え置き制御モードのステップＳＰ１０９では、プロセッサ１９０は、一定値である閾値ＶＭＯｔｈへの電圧ＶＭＯの維持の開始を示す信号を表示部１８０に出力し、表示部１８０は縮退制御モードの開始を通知する。なお、制御フローがステップＳＰ１０９，ＳＰ１７，ＳＰ１４，ＳＰ１５，ＳＰ１３の順で進むとする。この場合、ステップＳＰ４２において、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１０８において設定した閾値ＶＭＯｔｈである新たな目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯが電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。従って、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯを一定値である閾値ＶＭＯｔｈに維持する。
【0110】
【0111】
（ステップＳＰ１２１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、制御モードが縮退制御モードでなければ、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードであれば、制御フローをステップＳＰ１２２に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、制御モードが縮退制御モードでなければ、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードであれば、制御フローをステップＳＰ１２２に進める。
【0112】
（ステップＳＰ１２２）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、光センサ１５１ｃからパルスレーザ光のパルス数ＰＬＳを示す信号が入力されると、縮退制御モードのうちのパルス数ＰＬＳを計測する。計測の期間は、縮退制御モードの開始からの所定期間、或いは縮退制御モード中における所定期間であってもよい。プロセッサ１９０は、パルス数ＰＬＳを計測すると、制御フローをステップＳＰ１２３に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、光センサ１５１ｃからパルスレーザ光のパルス数ＰＬＳを示す信号が入力されると、縮退制御モードのうちのパルス数ＰＬＳを計測する。計測の期間は、縮退制御モードの開始からの所定期間、或いは縮退制御モード中における所定期間であってもよい。プロセッサ１９０は、パルス数ＰＬＳを計測すると、制御フローをステップＳＰ１２３に進める。
【0113】
（ステップＳＰ１２３）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、露光装置２００が露光中であることを露光装置２００からの信号が示す場合、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。また、プロセッサ１９０は、露光装置２００が露光中ではないことを露光装置２００からの信号が示す場合、或いは露光装置２００からの信号が入力されない場合、制御フローをステップＳＰ１２４に進める。なお、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０から出射するパルスレーザ光の特性を調整することを露光装置２００からの信号が示す場合、制御フローをステップＳＰ１４に進めてもよい。当該信号は、例えば、不図示のレーザガス供給装置から筐体３０の内部空間へのレーザガスの供給量の調整を指示する信号である。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、露光装置２００が露光中であることを露光装置２００からの信号が示す場合、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。また、プロセッサ１９０は、露光装置２００が露光中ではないことを露光装置２００からの信号が示す場合、或いは露光装置２００からの信号が入力されない場合、制御フローをステップＳＰ１２４に進める。なお、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０から出射するパルスレーザ光の特性を調整することを露光装置２００からの信号が示す場合、制御フローをステップＳＰ１４に進めてもよい。当該信号は、例えば、不図示のレーザガス供給装置から筐体３０の内部空間へのレーザガスの供給量の調整を指示する信号である。
【0114】
（ステップＳＰ１２４）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、プロセッサ１９０の記憶装置に予め記憶されるパルス数閾値ＰＬＳｔｈを読み込む。パルス数閾値ＰＬＳｔｈは、縮退制御モードにおいてガスレーザ装置１００及び露光装置２００の稼働を許容できるパルス数の最大値である。プロセッサ１９０は、パルス数閾値ＰＬＳｔｈを読み込むと、制御フローをステップＳＰ１２５に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、プロセッサ１９０の記憶装置に予め記憶されるパルス数閾値ＰＬＳｔｈを読み込む。パルス数閾値ＰＬＳｔｈは、縮退制御モードにおいてガスレーザ装置１００及び露光装置２００の稼働を許容できるパルス数の最大値である。プロセッサ１９０は、パルス数閾値ＰＬＳｔｈを読み込むと、制御フローをステップＳＰ１２５に進める。
【0115】
（ステップＳＰ１２５）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１２２にて計測したパルス数ＰＬＳの積算値ΣＰＬＳを算出する。プロセッサ１９０は、積算値ΣＰＬＳを算出すると、制御フローをステップＳＰ１２６に進める。積算値ΣＰＬＳは、ステップＳＰ１２２において説明した所定期間における積算値であってもよいし、計測が開始してからの積算値であってもよい。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１２２にて計測したパルス数ＰＬＳの積算値ΣＰＬＳを算出する。プロセッサ１９０は、積算値ΣＰＬＳを算出すると、制御フローをステップＳＰ１２６に進める。積算値ΣＰＬＳは、ステップＳＰ１２２において説明した所定期間における積算値であってもよいし、計測が開始してからの積算値であってもよい。
【0116】
（ステップＳＰ１２６）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、積算値ΣＰＬＳがパルス数閾値ＰＬＳｔｈ以下であれば、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。また、プロセッサ１９０は、積算値ΣＰＬＳがパルス数閾値ＰＬＳｔｈよりも大きければ、制御フローをステップＳＰ１２７に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、積算値ΣＰＬＳがパルス数閾値ＰＬＳｔｈ以下であれば、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。また、プロセッサ１９０は、積算値ΣＰＬＳがパルス数閾値ＰＬＳｔｈよりも大きければ、制御フローをステップＳＰ１２７に進める。
【0117】
（ステップＳＰ１２７）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０における電圧の印加を停止させて縮退制御モードを終了し、増幅器１６０における電圧の印加を停止させる。また、プロセッサ１９０は、エラーを示す信号を露光装置２００に出力する。当該エラーは、例えば、稼働の停止やメンテナンスの通知を示す。当該信号が露光装置２００に入力されると、露光装置２００は停止する。プロセッサ１９０は、電圧の印加を停止させると共にエラーを示す信号を露光装置２００に出力すると、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。露光装置２００は、当該信号を受信すると、発振指示信号をガスレーザ装置１００に出力しない。従って、制御フローがステップＳＰ１４，ＳＰ１５に進むと、プロセッサ１９０は、制御フローを終了する。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０における電圧の印加を停止させて縮退制御モードを終了し、増幅器１６０における電圧の印加を停止させる。また、プロセッサ１９０は、エラーを示す信号を露光装置２００に出力する。当該エラーは、例えば、稼働の停止やメンテナンスの通知を示す。当該信号が露光装置２００に入力されると、露光装置２００は停止する。プロセッサ１９０は、電圧の印加を停止させると共にエラーを示す信号を露光装置２００に出力すると、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。露光装置２００は、当該信号を受信すると、発振指示信号をガスレーザ装置１００に出力しない。従って、制御フローがステップＳＰ１４，ＳＰ１５に進むと、プロセッサ１９０は、制御フローを終了する。
【0118】
３．３ 作用・効果
本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０における電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを閾値ＶＭＯｔｈ以上の一定値に維持する。これにより、増幅器１６０からのＰＯ抜け光が増加して、光センサ１５１ｃによって検出されるパルスレーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＭＯが上昇しても、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回ることが抑制され得る。電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔの低下が抑制されると、ＭＯ注入光の光量の不安定化が抑制され得る。当該光量の不安定化が抑制されると、増幅レーザ光のパルスエネルギーの不安定化が抑制され得、ガスレーザ装置１００は露光装置２００が要求する性能を満たした状態で稼働し続け得、ガスレーザ装置１００の信頼性の低下が抑制され得る。
本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０における電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを閾値ＶＭＯｔｈ以上の一定値に維持する。これにより、増幅器１６０からのＰＯ抜け光が増加して、光センサ１５１ｃによって検出されるパルスレーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＭＯが上昇しても、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回ることが抑制され得る。電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔの低下が抑制されると、ＭＯ注入光の光量の不安定化が抑制され得る。当該光量の不安定化が抑制されると、増幅レーザ光のパルスエネルギーの不安定化が抑制され得、ガスレーザ装置１００は露光装置２００が要求する性能を満たした状態で稼働し続け得、ガスレーザ装置１００の信頼性の低下が抑制され得る。
【0119】
本実施形態のガスレーザ装置１００では、一定値は、閾値ＶＭＯｔｈよりも大きい電圧ＶＭＯαである。この場合、縮退制御モードは引き上げ制御モードであり、据え置き制御モードに比べて、レーザ発振器１３０から出射するＭＯ注入光の光量は増加し得、増幅レーザ光のパルスエネルギーの不安定化が抑制され得る。或いは、一定値は、閾値ＶＭＯｔｈと同じ値である。この場合、縮退制御モードは据え置き制御モードであり、引き上げ制御モードにおける閾値ＶＭＯｔｈを電圧ＶＭＯαに引き上げるための加算量ΔＶＭＯαの算出が据え置き制御モードでは不要となり得る。従って、上記の構成では、引き上げ制御モードに比べてプロセッサ１９０の負担が軽減し得る。
【0120】
本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１０４で説明したように移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合、ステップＳＰ１０８，ＳＰ１１１で説明したように電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを一定値に設定する。また、プロセッサ１９０は、電極３２ａ，３２ｂに印加される目標値ＶＭＯｔの電圧ＶＭＯを当該一定値に維持する。目標値ＶＭＯｔは、外乱によって意図しない値に変動してしまうことがある。上記のように移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが用いられることによって、目標値ＶＭＯｔが外乱によって一時的に閾値ＶＭＯｔｈを下回ることによる出力変動制御モードから縮退制御モードへの不要な移行が抑制され得る。なお、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを用いずに、目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電極３２ａ，３２ｂに印加される目標値ＶＭＯｔの電圧ＶＭＯを一定値に維持してもよい。
【0121】
本実施形態のガスレーザ装置１００では、ステップＳＰ１０９で説明したように、表示部１８０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合、一定値である電圧ＶＭＯαまたは閾値ＶＭＯｔｈへの電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔの維持開始を通知する。これにより、ガスレーザ装置１００のユーザは、当該開始を知り得る。
【0122】
本実施形態のガスレーザ装置１００では、ステップＳＰ１２７において説明したようにパルス数の積算値ΣＰＬＳがパルス数閾値ＰＬＳｔｈよりも大きい場合に、プロセッサ１９０は電圧ＶＭＯの印加を停止させる。露光装置２００が縮退制御モードの開始と同時に停止する場合、露光装置２００は半導体ウエハ等ワークピースが完成する途中で製造を停止してしまい、ワークピースが無駄となる場合がある。上記の構成では、縮退制御モードが開始された後でも、積算値ΣＰＬＳがパルス数閾値ＰＬＳｔｈよりも大きくなるまで露光装置２００は所定期間稼働し得る。従って、ワークピースが完成してから露光装置２００は停止し得、ワークピースの無駄が抑制され得る。
【0123】
本実施形態のガスレーザ装置１００では、ステップＳＰ１２７において説明したように、プロセッサ１９０は、パルス数の積算値ΣＰＬＳがパルス数閾値ＰＬＳｔｈよりも大きい場合に、露光装置２００にエラーを示す信号を出力する。当該エラーは、例えば、稼働の停止やメンテナンスの通知を示す。これにより、露光装置２００側に、例えば、稼働の停止やメンテナンスが通知され得る。
【0124】
ビームスプリッタ１５１ｂは、出力結合ミラー７０から出射するパルスレーザ光の光路上に配置されていればよい。また、検出部１５３は、出力結合ミラー１７０から出射するパルスレーザ光の光路上に配置されていればよい。従って、検出部１５３は、露光装置２００の内部に配置されていてもよい。例えば、検出部１５３は、投影光学系２２０とワークピーステーブルＷＴとの間に配置されてもよい。縮退制御モード終了判定処理において、プロセッサ１９０は、光センサ１５３ｃからのパルス数ＰＬＳを示す信号を基に縮退制御モードのうちのパルス数ＰＬＳを計測してもよい。縮退制御モード終了判定処理において、プロセッサ１９０は、縮退制御モードが開始されてから制御フローが縮退制御モード終了判定処理に移行した回数を基に、エラーを示す信号を露光装置２００に出力してもよい。縮退制御モード終了判定処理において、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１２２において制御フローがステップＳＰ１２２に進む回数を計測し、当該回数が閾値よりも大きい場合に制御フローをステップＳＰ１２７に進めてもよい。また、プロセッサ１９０は、当該回数が閾値以下である場合に制御フローをステップＳＰ１４に進めてもよい。縮退制御モード終了判定処理において、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１２２において縮退制御モードの開始からの時間を計測し、当該時間が閾値よりも大きい場合に制御フローをステップＳＰ１２７に進めてもよい。また、プロセッサ１９０は、当該時間が閾値以下である場合に制御フローをステップＳＰ１４に進めてもよい。
【0125】
４．実施形態２のガスレーザ装置の説明
次に、実施形態２のガスレーザ装置１００について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
次に、実施形態２のガスレーザ装置１００について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
【0126】
４．１ 構成
本実施形態のガスレーザ装置１００の構成は、比較例及び実施形態１のガスレーザ装置１００の構成と同様であるため、説明を省略する。
本実施形態のガスレーザ装置１００の構成は、比較例及び実施形態１のガスレーザ装置１００の構成と同様であるため、説明を省略する。
【0127】
４．２ 動作
図１５は、本実施形態におけるレーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３の電圧ＶＭＯと電圧ＶＭＯが変化する時刻との関係、及びパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔと目標値ＥＭＯｔが変化する時刻との関係を示す図である。
図１５は、本実施形態におけるレーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３の電圧ＶＭＯと電圧ＶＭＯが変化する時刻との関係、及びパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔと目標値ＥＭＯｔが変化する時刻との関係を示す図である。
【0128】
本実施形態の縮退制御モードは、縮退制御モードであっても出力変動制御モードのように電圧ＶＭＯが制御量ΔＶＭＯで徐々に減少する傾向にある点において、実施形態１の縮退制御モードとは異なる。本実施形態の縮退制御モードは、縮退制御モードの終了判定の基準がパルスエネルギーの変動する目標値ＥＭＯｔに基づく点において、実施形態１の縮退制御モードとは異なる。
【0129】
本実施形態の縮退制御モードでは、プロセッサ１９０は、目標値ＶＭＯｔの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る度に、目標値ＶＭＯｔを閾値ＶＭＯｔｈよりも加算量ΔＶＭＯαだけ大きい所定値である電圧ＶＭＯαに上げる。また、プロセッサ１９０は、当該電圧ＶＭＯαが電極３２ａ，３２ｂに印加されるよう、パルスパワーモジュール４３を制御する。プロセッサ１９０は、上記設定と印加とを繰り返す。
【0130】
縮退制御モードの終了判定では、プロセッサ１９０は、実施形態１では、パルスレーザ光のパルス数ＰＬＳに基づいて縮退制御モードの終了を判定している。これに対して、本実施形態では、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０の別途設定されるパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔの上限の閾値ＥＭＯｔｔｈを基準に縮退制御モードの終了を判定する。本実施形態では、プロセッサ１９０は、縮退制御モード中において、目標値ＶＭＯｔの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る度に、目標値ＥＭＯｔに加算量ΔＥＭＯαを加算した新たな目標値ＥＭＯｔを設定する。次に、プロセッサ１９０は、新たな目標値ＥＭＯｔが閾値ＥＭＯｔｔｈを超えた時点で、縮退制御モードを終了させる。
【0131】
図１６は、本実施形態のステップＳＰ１３のＭＯエネルギー制御処理におけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。本実施形態の制御フローチャートは、ステップＳＰ７１の位置が開始の状態とステップＳＰ４１の間に変更される点で、比較例のフローチャートとは異なる。
【0132】
（ステップＳＰ７１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御モードが出力変動制御モードであることとなり、制御フローをステップＳＰ４１に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードであれば、制御フローをステップＳＰ４２に進める。縮退制御モードであれば、後述するステップＳＰ１３３にて説明するように新たな目標値ＥＭＯｔが設定されている。従って、プロセッサ１９０は、縮退制御モードでは、パルスエネルギーが当該目標値ＥＭＯｔであるＭＯ注入光が出射するように、パルスパワーモジュール４３を制御する。具体的には、プロセッサ１９０は、当該目標値ＥＭＯｔを基に設定される目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯがレーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂにステップＳＰ４２において印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御モードが出力変動制御モードであることとなり、制御フローをステップＳＰ４１に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードであれば、制御フローをステップＳＰ４２に進める。縮退制御モードであれば、後述するステップＳＰ１３３にて説明するように新たな目標値ＥＭＯｔが設定されている。従って、プロセッサ１９０は、縮退制御モードでは、パルスエネルギーが当該目標値ＥＭＯｔであるＭＯ注入光が出射するように、パルスパワーモジュール４３を制御する。具体的には、プロセッサ１９０は、当該目標値ＥＭＯｔを基に設定される目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯがレーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂにステップＳＰ４２において印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。
【0133】
図１７は、本実施形態のステップＳＰ１６の縮退制御モード移行処理におけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。当該制御フローチャートは、図１２にて説明した引き上げ制御モードとは、ステップＳＰ１３１と、ステップＳＰ１０５～ステップＳＰ１０８の代わりにステップＳＰ１３２～ステップＳＰ１３４とを含む点で異なる。
【0134】
（ステップＳＰ１０１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御フローをステップＳＰ１０２に進める。また、プロセッサ１９０は、制御モードが縮退制御モードであれば、制御フローをステップＳＰ１３１に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御フローをステップＳＰ１０２に進める。また、プロセッサ１９０は、制御モードが縮退制御モードであれば、制御フローをステップＳＰ１３１に進める。
【0135】
（ステップＳＰ１３１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、縮退制御モード中における電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出する。ステップＳＰ１０４における移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは縮退制御モード前のモード、つまり出力変動制御モード中における値であるが、本ステップにおける移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは縮退制御モード中における値である。本ステップの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは、例えば５０パルス以上２００パルス以下である。当該移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは、出力変動制御モード中であるステップＳＰ１０３において算出される移動平均値ＶＭＯｔａｖｅとは異なる値である。従って、プロセッサ１９０は、出力変動制御モードにおいて算出される移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを縮退制御モードにおける平均値として利用しない。プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出すると、制御フローをステップＳＰ１０４に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、縮退制御モード中における電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出する。ステップＳＰ１０４における移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは縮退制御モード前のモード、つまり出力変動制御モード中における値であるが、本ステップにおける移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは縮退制御モード中における値である。本ステップの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは、例えば５０パルス以上２００パルス以下である。当該移動平均値ＶＭＯｔａｖｅは、出力変動制御モード中であるステップＳＰ１０３において算出される移動平均値ＶＭＯｔａｖｅとは異なる値である。従って、プロセッサ１９０は、出力変動制御モードにおいて算出される移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを縮退制御モードにおける平均値として利用しない。プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅを算出すると、制御フローをステップＳＰ１０４に進める。
【0136】
（ステップＳＰ１０４）
ステップＳＰ１０４において、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈ以上である場合、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合、制御フローをステップＳＰ１３２に進める。
ステップＳＰ１０４において、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈ以上である場合、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合、制御フローをステップＳＰ１３２に進める。
【0137】
（ステップＳＰ１３２）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、加算量ΔＥＭＯαを設定し、制御フローをステップＳＰ１３３に進める。加算量ΔＥＭＯαは、プロセッサ１９０の記憶装置に予め記憶されている。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、加算量ΔＥＭＯαを設定し、制御フローをステップＳＰ１３３に進める。加算量ΔＥＭＯαは、プロセッサ１９０の記憶装置に予め記憶されている。
【0138】
（ステップＳＰ１３３）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔに加算量ΔＥＭＯαを加算した新たな目標値ＥＭＯｔを設定する。制御フローがステップＳＰ１３３に進む度に、新たな目標値ＥＭＯｔは階段状に増加していく。プロセッサ１９０は、設定した新たな目標値ＥＭＯｔをプロセッサ１９０の記憶装置に記憶し、制御フローをステップＳＰ１３４に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔに加算量ΔＥＭＯαを加算した新たな目標値ＥＭＯｔを設定する。制御フローがステップＳＰ１３３に進む度に、新たな目標値ＥＭＯｔは階段状に増加していく。プロセッサ１９０は、設定した新たな目標値ＥＭＯｔをプロセッサ１９０の記憶装置に記憶し、制御フローをステップＳＰ１３４に進める。
【0139】
ところで、制御フローが縮退制御モード移行処理の後にステップＳＰ１７，ＳＰ１４，ＳＰ１５，ＳＰ１３の順で進むとする。この場合、ステップＳＰ７１で説明したように、プロセッサ１９０は、新たな目標値ＥＭＯｔを基に設定される目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯがレーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂにステップＳＰ４２で印加されるよう、パルスパワーモジュール４３を制御する。例えば、図１５に示す時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３は、ステップＳＰ１０４において移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る時刻である。この場合、ステップＳＰ１３３において、新たな目標値ＥＭＯｔは目標値ＥＭＯｔに加算量ΔＥＭＯαを加算した値となり、ステップＳＰ４２における目標値ＶＭＯｔは閾値ＶＭＯｔｈに加算量ΔＶＭＯαを加算した電圧ＶＭＯαとなる。図１５では、目標値ＶＭＯｔが電圧ＶＭＯαとなる時刻をｔ１１，ｔ２１として示している。時刻ｔ１１と時刻ｔ２の間、及び時刻ｔ２１と時刻ｔ３の間とにおいて、出力変動制御モードと同様にＰＯ抜け光のパルスエネルギーが上昇するため、目標値ＶＭＯｔは制御量ΔＶＭＯで徐々に減少していく傾向にある。従って、プロセッサ１９０は、所定値である電圧ＶＭＯαに上げた目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、目標値ＶＭＯｔを電圧ＶＭＯαに再び上げる。また、縮退制御モードにおいて、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る度に、ステップＳＰ１３３において、目標値ＥＭＯｔに加算量ΔＥＭＯαで上げていく。
【0140】
（ステップＳＰ１３４）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１０９にて説明したように縮退制御モードの開始を示す信号が表示部１８０に出力されていなければ、縮退制御モードであることを通知していないこととなり、制御フローをステップＳＰ１０９に進める。また、プロセッサ１９０は、信号が表示部１８０に出力されており、縮退制御モードであることを通知していれば、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１０９にて説明したように縮退制御モードの開始を示す信号が表示部１８０に出力されていなければ、縮退制御モードであることを通知していないこととなり、制御フローをステップＳＰ１０９に進める。また、プロセッサ１９０は、信号が表示部１８０に出力されており、縮退制御モードであることを通知していれば、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。
【0141】
図１８は、本実施形態のステップＳＰ１７の縮退制御モード終了判定処理におけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。当該制御フローチャートは、図１４にて説明した縮退制御モード終了判定処理とは、ステップＳＰ１２２が不要となる点と、ステップＳＰ１２４～ステップＳＰ１２６の代わりにステップＳＰ１４１～ステップＳＰ１４３を含む点とで異なる。なお、本実施形態の縮退制御モード終了判定処理は、実施形態１の縮退制御モード終了判定処理であってもよい。
【0142】
（ステップＳＰ１２１，ＳＰ１２３）
ステップＳＰ１２１では、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードであれば、制御フローをステップＳＰ１２３に進める。ステップＳＰ１２３では、プロセッサ１９０は、露光装置２００が露光中であれば、制御フローをステップＳＰ１４１に進める。
ステップＳＰ１２１では、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードであれば、制御フローをステップＳＰ１２３に進める。ステップＳＰ１２３では、プロセッサ１９０は、露光装置２００が露光中であれば、制御フローをステップＳＰ１４１に進める。
【0143】
（ステップＳＰ１４１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、プロセッサ１９０の記憶装置に予め記憶される閾値ＥＭＯｔｔｈを読み込む。閾値ＥＭＯｔｔｈは、パルスレーザ光が狭帯域化モジュール６０に損傷を与えないと予測される電圧値である。プロセッサ１９０は、閾値ＥＭＯｔｔｈを読み込むと、制御フローをステップＳＰ１４２に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、プロセッサ１９０の記憶装置に予め記憶される閾値ＥＭＯｔｔｈを読み込む。閾値ＥＭＯｔｔｈは、パルスレーザ光が狭帯域化モジュール６０に損傷を与えないと予測される電圧値である。プロセッサ１９０は、閾値ＥＭＯｔｔｈを読み込むと、制御フローをステップＳＰ１４２に進める。
【0144】
（ステップＳＰ１４２）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１３３にてプロセッサ１９０の記憶装置に記憶されているパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔを読み込む。プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔを読み込むと、制御フローをステップＳＰ１４３に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１３３にてプロセッサ１９０の記憶装置に記憶されているパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔを読み込む。プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔを読み込むと、制御フローをステップＳＰ１４３に進める。
【0145】
（ステップＳＰ１４３）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔが閾値ＥＭＯｔｔｈ以下である場合、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。また、プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔが閾値ＥＭＯｔｔｈよりも大きい場合、制御フローをステップＳＰ１２７に進める。なお、本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１３３における加算量ΔＥＭＯαの加算回数が所定回数未満の場合に、制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進めてもよい。また、プロセッサ１９０は、加算回数が所定回数以上の場合に、制御フローをステップＳＰ１２７に進めてもよい。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔが閾値ＥＭＯｔｔｈ以下である場合、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進める。また、プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔが閾値ＥＭＯｔｔｈよりも大きい場合、制御フローをステップＳＰ１２７に進める。なお、本ステップでは、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１３３における加算量ΔＥＭＯαの加算回数が所定回数未満の場合に、制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１４に進めてもよい。また、プロセッサ１９０は、加算回数が所定回数以上の場合に、制御フローをステップＳＰ１２７に進めてもよい。
【0146】
４．３ 作用・効果
本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０における電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを閾値ＶＭＯｔｈよりも大きい所定値である電圧ＶＭＯαに上げる。これにより、増幅器１６０からのＰＯ抜け光が増加して、光センサ１５１ｃによって検出されるパルスレーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＭＯが上昇しても、電圧ＶＭＯが閾値ＶＭＯｔｈを下回ることが抑制され得る。電圧ＶＭＯの低下が抑制されると、ＭＯ注入光の光量の不安定化が抑制され得る。光量の不安定化が抑制されると、増幅レーザ光のパルスエネルギーの不安定化が抑制され得、ガスレーザ装置１００は露光装置２００が要求する性能を満たした状態で稼働し続け得、ガスレーザ装置１００の信頼性の低下が抑制され得る。
本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０における電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを閾値ＶＭＯｔｈよりも大きい所定値である電圧ＶＭＯαに上げる。これにより、増幅器１６０からのＰＯ抜け光が増加して、光センサ１５１ｃによって検出されるパルスレーザ光のパルスエネルギーの実測値ＥＭＯが上昇しても、電圧ＶＭＯが閾値ＶＭＯｔｈを下回ることが抑制され得る。電圧ＶＭＯの低下が抑制されると、ＭＯ注入光の光量の不安定化が抑制され得る。光量の不安定化が抑制されると、増幅レーザ光のパルスエネルギーの不安定化が抑制され得、ガスレーザ装置１００は露光装置２００が要求する性能を満たした状態で稼働し続け得、ガスレーザ装置１００の信頼性の低下が抑制され得る。
【0147】
本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、所定値である電圧ＶＭＯαに上げた電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを所定値である電圧ＶＭＯαに再び上げる。電圧ＶＭＯが電圧ＶＭＯαに上がった後において、ＰＯ抜け光のパルスエネルギーが増加してしまい、実測値ＥＭＯが上昇し、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈよりも下がってしまうことがある。上記の構成では、プロセッサ１９０は電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを所定値である電圧ＶＭＯαに再び上げるため、電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回ることが抑制され得る。電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔの低下が抑制されると、ＭＯ注入光の光量の不安定化が抑制され得る。
【0148】
本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、電圧ＶＭＯαに上げた電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔが閾値ＶＭＯｔｈを下回る度にパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔを上げる。また、プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔが閾値Ｅｍｏｔｔｈよりも大きい場合に、電圧ＶＭＯの印加を停止させる。上記の構成では、縮退制御モードが開始された後でも、目標値ＥＭＯｔが閾値Ｅｍｏｔｔｈよりも大きくなるまで露光装置２００は所定期間稼働し得る。従って、ワークピースが完成してから露光装置２００は停止し得、ワークピースの無駄が抑制され得る。
【0149】
本実施形態のガスレーザ装置１００では、ステップＳＰ１４３，ＳＰ１２７において説明したように、プロセッサ１９０は、目標値ＥＭＯｔが閾値ＥＭＯｔｔｈよりも大きい場合、露光装置２００にエラーを示す信号を出力する。これにより、露光装置２００側に、例えば、稼働の停止やメンテナンスが通知され得る。
【0150】
５．実施形態３のガスレーザ装置の説明
次に、実施形態３のガスレーザ装置１００について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
次に、実施形態３のガスレーザ装置１００について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
【0151】
５．１ 構成
本実施形態のガスレーザ装置１００の構成は、比較例及び実施形態１，２のガスレーザ装置１００の構成と同様であるため、説明を省略する。
本実施形態のガスレーザ装置１００の構成は、比較例及び実施形態１，２のガスレーザ装置１００の構成と同様であるため、説明を省略する。
【0152】
５．２ 動作
図１９は、本実施形態におけるレーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３の電圧ＶＭＯと電圧ＶＭＯが変化する時刻との関係、及びパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔと目標値ＥＭＯｔが変化する時刻との関係を示す図である。
図１９は、本実施形態におけるレーザ発振器１３０のパルスパワーモジュール４３の電圧ＶＭＯと電圧ＶＭＯが変化する時刻との関係、及びパルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔと目標値ＥＭＯｔが変化する時刻との関係を示す図である。
【0153】
本実施形態の縮退制御モードでは、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈ以下となると電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔを所定値である電圧ＶＭＯｍａｘに設定する。また、プロセッサ１９０は、当該電圧ＶＭＯαがレーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂに印加されるように、パルスパワーモジュール４３を制御する。プロセッサ１９０は、上記設定と印加とをそれぞれ１度のみ行う点で、上記設定と印加とが繰り返される実施形態２の縮退制御モードと異なる。電圧ＶＭＯｍａｘは、閾値ＶＭＯｔｈよりも加算量ΔＶＭＯαだけ大きく、また初期値ＶＭＯ０よりも大きい値である。また、電圧ＶＭＯｍａｘは、パルスレーザ光が狭帯域化モジュール６０に損傷を与えないと予測される電圧の最大値である。
【0154】
また、本実施形態の縮退制御モードの終了判定は、終了判定の基準が電圧ＶＭＯの変動する目標値ＶＭＯｔに基づく点において、実施形態２の縮退制御モードの終了判定とは異なる。縮退制御モードの終了判定では、プロセッサ１９０は、実施形態２では、パルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔに基づいて縮退制御モードの終了を判定している。これに対して、本実施形態では、プロセッサ１９０は、縮退制御モード中における電圧ＶＭＯの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回ると、縮退制御モードを終了する。この判定は、電圧ＶＭＯの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅの他に、実施形態１の図１４に示すパルス数、時間経過、これらの組み合わせに基づいて行われてもよい。
【0155】
図２０は、本実施形態のステップＳＰ１６の縮退制御モード移行処理におけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。当該制御フローチャートは、図１７にて説明した実施形態２の縮退制御モード移行処理とは、ステップＳＰ１０４とステップＳＰ１３２の間にステップＳＰ１５１を含む点と、ステップＳＰ１３４が不要となる点とで異なる。
【0156】
（ステップＳＰ１０４）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合、制御フローをステップＳＰ１５１に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合、制御フローをステップＳＰ１５１に進める。
【0157】
（ステップＳＰ１５１）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、制御モードが縮退制御モードであれば、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御フローをステップＳＰ１３２に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、制御モードが縮退制御モードであれば、縮退制御モード移行処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、現在の制御モードが縮退制御モードでなければ、制御フローをステップＳＰ１３２に進める。
【0158】
ところで、制御フローが縮退制御モード移行処理の後にステップＳＰ１７，ＳＰ１４，ＳＰ１５，ＳＰ１３の順で進むとする。この場合、ステップＳＰ７１で説明したように、プロセッサ１９０は、新たな目標値ＥＭＯｔを基に設定される目標値ＶＭＯｔで電圧ＶＭＯがレーザ発振器１３０の電極３２ａ，３２ｂにステップＳＰ４２で印加されるよう、パルスパワーモジュール４３を制御する。例えば、図１９に示す時刻ｔ１は、ステップＳＰ１０４において移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈよりも小さくなった時刻である。この場合、ステップＳＰ１３３において、新たな目標値ＥＭＯｔは目標値ＥＭＯｔに加算量ΔＥＭＯαを加算したＥＭＯｍａｘとなり、ステップＳＰ４２における目標値ＶＭＯｔは閾値ＶＭＯｔｈに加算量ΔＶＭＯαを加算した電圧ＶＭＯｍａｘとなる。図１９では、目標値ＶＭＯｔが電圧ＶＭＯｍａｘとなる時刻をｔ１３として示している。時刻ｔ１３以降において、電圧ＶＭＯαは、出力変動制御モードと同様にＰＯ抜け光のパルスエネルギーが上昇するため、制御量ΔＶＭＯで徐々に減少していく傾向にある。
【0159】
図２１は、本実施形態のステップＳＰ１７の縮退制御モード終了判定処理におけるプロセッサ１９０の制御フローチャートである。当該制御フローチャートは、図１８にて説明した実施形態２の縮退制御モード終了判定処理とは、ステップＳＰ１２１が不要となる点と、ステップＳＰ１４１～ステップＳＰ１４３の代わりにステップＳＰ１０４を含む点で異なる。
【0160】
（ステップＳＰ１０４）
本ステップでは、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈ以上である場合、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈよりも小さくなる場合、制御フローをステップＳＰ１２７に進める。
本ステップでは、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈ以上である場合、縮退制御モード終了判定処理における制御フローを終了し、制御フローをステップＳＰ１７に進める。また、プロセッサ１９０は、移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈよりも小さくなる場合、制御フローをステップＳＰ１２７に進める。
【0161】
５．３ 作用・効果
本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、所定値である電圧ＶＭＯｍａｘに上がった後における電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯの印加を停止させる。上記の構成では、実施形態２のように、電圧ＶＭＯの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る度に、パルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔを上げる必要がなくなる。従って、上記の構成では、プロセッサ１９０の負担が少なくなり得る。
本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、所定値である電圧ＶＭＯｍａｘに上がった後における電圧ＶＭＯの目標値ＶＭＯｔの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る場合において、電圧ＶＭＯの印加を停止させる。上記の構成では、実施形態２のように、電圧ＶＭＯの移動平均値ＶＭＯｔａｖｅが閾値ＶＭＯｔｈを下回る度に、パルスエネルギーの目標値ＥＭＯｔを上げる必要がなくなる。従って、上記の構成では、プロセッサ１９０の負担が少なくなり得る。
【0162】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
本明細書及び請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。
本明細書及び請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】