CN107851958A - 窄带化激光装置 - Google Patents

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Abstract

窄带化激光装置通过进行包括第1突发振荡和接着第1突发振荡而进行的第2突发振荡的多次的突发振荡而输出脉冲激光，该窄带化激光装置包括：激光谐振器；腔，其配置在激光谐振器之间；配置于腔内的一对电极；电源，其对一对电极施加脉冲电压；波长选择元件，其配置于激光谐振器；谱带宽度可变部，其配置在激光谐振器；及控制部，其测量开始第2突发振荡之前的规定期间中的占空比和从结束第1突发振荡时起到开始第2突发振荡为止的停止时间，并根据占空比和停止时间而控制谱带宽度可变部。

Description

窄带化激光装置
技术领域
本公开涉及窄带化激光装置。
背景技术
随着半导体集成电路的微型化、高集成化，在半导体曝光装置中要求分辨率的提升。下面，将半导体曝光装置简单地叫做“曝光装置”。为此，从曝光用光源输出的光的短波长化被推进。在曝光用光源中，代替以往的汞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248nm的波长的紫外线的KrF准分子激光装置及输出193nm的波长的紫外线的ArF准分子激光装置。
作为当前的曝光技术，用液体来填充曝光装置侧的投影透镜与晶片之间的间隙而改变该间隙的折射率，从而将曝光用光源的表观的波长短波长化的浸没曝光被实用化。在将ArF准分子激光装置用作曝光用光源而进行浸没曝光的情况下，向晶片照射水中的波长134nm的紫外光。将该技术叫做ArF浸没曝光。ArF浸没曝光还被叫做ArF浸没光刻。
KrF、ArF准分子激光装置的自然振荡中的频谱线宽度约宽为350～400pm，因此发生通过曝光装置侧的投影透镜而在晶片上被缩小投影的激光(紫外线光)的色差，分辨率下降。因此，有必要对从气体激光装置输出的激光的频谱线宽度进行窄谱化，直到能够忽略色差的程度为止。频谱线宽度还被叫做谱带宽度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内设置具备窄谱化元件的窄谱化模块(Line Narrowing Module)，通过该窄谱化模块而实现谱带宽度的窄谱化。此外，窄谱化元件可以是标准具、光栅等。将这样的对谱带宽度实现窄谱化的激光装置叫做窄带化激光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第7643522号说明书
专利文献2：日本特开2008-098282号公报
专利文献3：美国专利第6870865号说明书
专利文献4：美国专利第7903700号说明书
发明内容
本公开的一个观点的窄带化激光装置，进行多次突发振荡而输出脉冲激光，该多次突发振荡包括第1突发振荡和接着第1突发振荡进行的第2突发振荡，该窄带化激光装置包括：激光谐振器；腔，其配置在激光谐振器之间；配置于腔内的一对电极；电源，其对一对电极施加脉冲电压；波长选择元件，其配置于激光谐振器；谱带宽度可变部，其配置在激光谐振器内；及控制部，其测量占空比和停止时间，根据占空比和停止时间控制谱带宽度可变部，该占空比是开始第2突发振荡之前的规定期间内的占空比，该停止时间是从结束第1突发振荡时起到开始第2突发振荡为止的时间。
本公开的另一观点的窄带化激光装置，进行多次突发振荡而输出脉冲激光，该多次突发振荡包括第1突发振荡和接着第1突发振荡进行的第2突发振荡，该窄带化激光装置包括：激光谐振器；第1腔，其配置在激光谐振器之间；配置在第1腔内的第1一对电极；第1电源，其对第1一对电极施加脉冲电压；波长选择元件，其配置在激光谐振器内；第2腔，其配置在从激光谐振器输出的脉冲激光的光路上；配置在第2腔内的第2一对电极；第2电源，其对第2一对电极施加脉冲电压；及控制部，其测量占空比和停止时间，根据占空比和停止时间，对第1一对电极之间的放电时机与第2一对电极之间的放电时机之差进行控制，该占空比是开始第2突发振荡之前的规定期间内的占空比，该停止时间是从结束第1突发振荡时起到开始第2突发振荡时为止的时间。
附图说明
下面，参照附图，将本公开的几个实施方式作为简单的例子而说明如下。
图1示意性地表示比较例的窄带化激光装置的结构。
图2表示包括在图1所示的谱带宽度检测器16d中的标准具分光器的具体结构的例子。
图3是对谱带宽度的定义的例子进行说明的图。
图4是对通过谱带宽度控制部30a控制谱带宽度的基本概念进行说明的图。
图5是对通过谱带宽度控制部30a控制谱带宽度的基本概念进行说明的图。
图6表示停止时间Tr的长度与谱带宽度变化ΔE95s之间的关系的例子。
图7是表示通过图1所示的谱带宽度控制部30a进行谱带宽度控制的处理的流程图。
图8是表示图7所示的流程图的一部分处理的子流程的流程图。
图9是表示图7所示的流程图的一部分处理的子流程的流程图。
图10是表示图7所示的流程图的一部分处理的子流程的流程图。
图11示出表示相对于停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据表的结构。
图12是对本公开的课题进行说明的图。
图13是对本公开的课题进行说明的图。
图14概略性地表示本公开的第1实施方式的窄带化激光装置的结构。
图15表示针对上次突发振荡时的占空比D的各个值的停止时间Tr的长度和谱带宽度变化ΔE95s的关系。
图16示出表示相对于上次的突发振荡中的占空比D和停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据表的结构。
图17是表示通过图14所示的谱带宽度控制部30a进行的谱带宽度控制的处理的流程图。
图18是表示图17所示的流程图的一部分的处理的子流程的流程图。
图19是表示图17所示的流程图的一部分的处理的子流程的流程图。
图20是表示通过图14所示的占空比测量部30c进行的占空比测量的处理的流程图。
图21A示意性地表示图14所示的谱带宽度可变部15的结构。
图21B示意性地表示图14所示的谱带宽度可变部15的结构。
图22概略性地表示本公开的第2实施方式的窄带化激光装置的结构。
图23是表示图22所示的谱带宽度控制部30a的处理的流程图。
图24是表示图23所示的调整振荡的处理的具体情况的流程图。
图25是表示图24所示的调整振荡的处理的具体情况的流程图。
图26是表示本公开的第3实施方式的窄带化激光装置中的谱带宽度控制部30a的处理的流程图。
图27是表示本公开的第3实施方式的窄带化激光装置中的谱带宽度控制部30a的处理的流程图。
图28是表示本公开的第3实施方式的窄带化激光装置中的谱带宽度控制部30a的处理的流程图。
图29是表示第1～第3实施方式中的占空比测量部的处理的第1变形例的流程图。
图30是表示第1～第3实施方式中的占空比测量部的处理的第2变形例的流程图。
图31概略性地表示本公开的第4实施方式的窄带化激光装置的结构。
图32表示MOPO方式的激光装置中的主振荡器和功率振荡器的放电时机的延迟时间和脉冲能量及谱带宽度的关系。
图33是表示控制部的概略性结构的框图。
具体实施方式
<内容>
1.比较例的窄带化激光装置
1.1激光腔
1.2窄谱化模块
1.3谱带宽度可变部
1.4能量传感器
1.5标准具分光器
1.6控制部
1.7动作
1.8课题
2.根据占空比而控制谱带宽度的窄带化激光装置(第1实施方式)
2.1结构
2.2动作
2.3谱带宽度可变部的具体情况
3.通过调整振荡进行数据更新的窄带化激光装置(第2实施方式)
3.1结构
3.2动作
3.2.1主流程
3.2.2调整振荡的具体情况
4.利用近似曲线而控制谱带宽度的窄带化激光装置(第3实施方式)
4.1谱带宽度的控制
4.2调整振荡
5.占空比测量的变形例
5.1第1变形例
5.2第2变形例
6.通过MOPO之间的同步而控制谱带宽度的窄带化激光装置(第4实施方式)
7.控制部的结构
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表示本公开的几个例子，对本公开的内容不具备限定作用。另外，在各个实施方式中说明的结构及动作并不都是作为本公开的结构及动作而必备的。此外，对于相同的构成要件，附加相同的参照符号而省略重复的说明。
1.比较例的窄带化激光装置
图1示意性地表示比较例的窄带化激光装置的结构。图1所示的窄带化激光装置包括激光腔10、一对放电电极11a及11b、充电器12、脉冲功率模块(PPM)13、窄谱化模块14、谱带宽度可变部15。窄带化激光装置进一步包括传感器单元16、激光控制部30。窄带化激光装置是输出用于入射到曝光装置4的脉冲激光的准分子激光装置。
图1中表示从与一对放电电极11a及11b之间的放电方向大致平行的方向观察的窄带化激光装置。放电电极11b相比于放电电极11a位于纸面的里侧。从窄带化激光装置输出的脉冲激光的行进方向为Z方向。一对放电电极11a及11b之间的放电方向为V方向或-V方向。与该两个方向垂直的方向为H方向。
1.1激光腔
激光腔10可以是封入激光气体的腔，激光气体例如为作为稀有气体而包含氩气、氪气，作为卤气而包含氟气、氯气，作为缓冲气体而包含氖气、氦气的气体。在激光腔10的两端设有窗10a及10b。
一对放电电极11a及11b作为通过放电来激发激光介质的电极，配置在激光腔10内。脉冲功率模块13中连接有充电器12。脉冲功率模块13包括未图示的充电电容器、开关13a。充电器12的输出连接到充电电容器，该充电电容器能够保持用于向一对放电电极11a及11b之间施加高电压的电气能量。当从激光控制部30向开关13a输入触发信号，使开关13a从OFF变成ON时，脉冲功率模块13能够从保持在充电器12的电气能量生成脉冲状的高电压。该脉冲状的高电压被施加到一对放电电极11a及11b之间。
当向一对放电电极11a及11b之间施加高电压时，在一对放电电极11a及11b之间发生放电。通过该放电的能量，激光腔10内的激光介质被激发而能够移行至高能量级别。当被激发的激光介质在其之后移行到低能量级别时，放出与其能量级别差对应的光。
如图1所示，窗10a及10b以对这些窗的光的入射面和HZ平面大致一致，并且该光的入射角度大致成为布鲁斯特角的方式配置。在激光腔10内发生的光介由窗10a及10b而射出到激光腔10的外部。
1.2窄谱化模块
窄谱化模块14包括两个棱镜14a及14b、光栅14c。棱镜14a、棱镜14b及光栅14c分别被未图示的保持架支承。窄谱化模块14可构成本公开的波长选择元件。
棱镜14a及14b将从激光腔10的窗10a射出的光的H方向的波束宽度放大，并将其光入射到光栅14c。另外，棱镜14a及14b缩小来自光栅14c的反射光的H方向的波束宽度，并使其光介由窗10a而返回到激光腔10内的放电空间。
在光栅14c中，表面的物质由高反射率的材料构成，在表面以规定的间隔形成有多个槽。各个槽例如为直角三角形的槽。从棱镜14a及14b入射到光栅14c的光通过这些槽而被反射，并向与光的波长对应的方向衍射。光栅14c以从棱镜14a及14b入射到光栅14c的光的入射角与期望波长的衍射光的衍射角一致的方式进行利洛特配置。由此，期望波长附近的光介由棱镜14a及14b而返回到激光腔10。
1.3谱带宽度可变部
谱带宽度可变部15包括平凹柱面透镜15a和平凸柱面透镜15b。平凹柱面透镜15a配置在相比于平凸柱面透镜15b靠近激光腔10的位置。以使平凹柱面透镜15a的凹面和平凸柱面透镜15b的凸面相对的方式配置这些透镜。平凹柱面透镜15a可通过直线载置台15c而在Z方向或-Z方向上移动。直线载置台15c通过驱动器15d而被驱动。在平凸柱面透镜15b的平面涂布有部分反射膜。因此，包括平凸柱面透镜15b的谱带宽度可变部15将从激光腔10的窗10b输出的光中的一部分光透过而进行输出，将其他的一部分光反射而使其返回到激光腔10内。
通过使平凹柱面透镜15a在Z方向或-Z方向上移动，对从激光腔10入射到谱带宽度可变部15而返回到激光腔10的光的波面进行调节。通过对波面进行调节，通过窄谱化模块14而选择的光的谱带宽度被改变。
在激光腔10与窄谱化模块14之间配置有限制波束宽度的狭缝10c。在激光腔10与谱带宽度可变部15之间配置有限制波束宽度的狭缝10d。
由窄谱化模块14和谱带宽度可变部15构成光谐振器。从激光腔10射出的光可在窄谱化模块14与谱带宽度可变部15之间往返，在每次通过放电电极11a及11b之间的放电空间时被放大而进行激光振荡。激光在每次被窄谱化模块14折回时谱带宽度被窄谱化。进而，通过上述的窗10a及10b的配置，选择H方向的偏光成分。这样被放大的激光从谱带宽度可变部15输出至曝光装置4。
1.4能量传感器
在谱带宽度可变部15与曝光装置4之间的脉冲激光的光路中配置有传感器单元16。传感器单元16包括分束器16a及16b、脉冲能量检测器16c、谱带宽度检测器16d。分束器16a将从谱带宽度可变部15输出的脉冲激光以较高透过率透过，并反射从谱带宽度可变部15输出的脉冲激光的一部分。分束器16b配置在通过分束器16a而反射的脉冲激光的光路。分束器16b将通过分束器16a反射的脉冲激光的一部分透过，并反射通过分束器16a而反射的脉冲激光的其他一部分。
脉冲能量检测器16c配置在通过分束器16b而反射的脉冲激光的光路上。脉冲能量检测器16c检测通过分束器16b而反射的脉冲激光的脉冲能量。脉冲能量检测器16c将所检测的脉冲能量的数据输出到激光控制部30。脉冲能量检测器16c可以是光电二极管、光电管或焦电元件。
谱带宽度检测器16d配置在透过了分束器16b的脉冲激光的光路上。谱带宽度检测器16d检测透过了分束器16b的脉冲激光的谱带宽度。谱带宽度检测器16d将所检测的谱带宽度的数据输出到激光控制部30。谱带宽度检测器16d包括标准具分光器。关于标准具分光器的具体结构，将参照图2而后述。
1.5标准具分光器
图2表示包括在图1所示的谱带宽度检测器16d中的标准具分光器的具体结构的例子。标准具分光器包括扩散板16e、标准具16f、聚光透镜16g、线传感器16h。
扩散板16e是在表面具有多个凹凸的透过型的光学元件。扩散板16e使入射到扩散板16e的脉冲激光作为散乱光而透过。透过了扩散板16e的散乱光入射到标准具16f。
标准具16f是包括2个规定的反射率R的部分反射镜的气隙标准具。该气隙标准具中，2个部分反射镜具备规定距离的气隙d而相向，并介由隔板而粘贴。
根据入射到标准具16f的光的入射角θ，在2个部分反射镜之间不往返而透过标准具16f的光与在2个部分反射镜之间往返1次之后透过标准具16f的光的光路差可不同。当该光路差为波长λ的整数m倍时，入射到标准具16f的光中，在2个部分反射镜之间不往返而透过标准具16f的光和在2个部分反射镜之间往返1次、2次、…，k次之后分别透过标准具16f的多个光发生干扰，以较高的透过率透过标准具16f。
标准具的基本公式如以下所示。
mλ＝2ndcosθ(1)
在此，n是气隙之间的折射率。
当入射到标准具16f的波长λ的光构成满足公式(1)的入射角θ时，以较高的透过率通过标准具。
因此，与入射到标准具16f的光的波长对应地，以较高的透过率透过标准具16f的光的入射角θ会不同。透过了标准具16f的光入射到聚光透镜16g。
聚光透镜16g是具备聚光性能的光学元件。透过了聚光透镜16g的光入射到线传感器16h，该线传感器16h配置在相对于聚光透镜16g为相当于聚光透镜16g的焦点距离f的位置处。透过了聚光透镜16g的光在线传感器16h中形成干扰条纹。
从上述的公式(1)可知，该干扰条纹的半径的平方与脉冲激光的波长λ构成正比关系。
线传感器16h接收透过了聚光透镜16g的光，检测干扰条纹。根据该干扰条纹，包括在谱带宽度检测器16d中的未图示的运算电路检测包括在脉冲激光的波长成分，并算出谱带宽度。谱带宽度的数据被输出到激光控制部30。或者，也可由激光控制部30具备上述的运算电路的全部或一部分功能。另外，也可代替线传感器16h而使用未图示的一维或二维的影像传感器。
图3是对谱带宽度的定义的例子进行说明的图。图3表示脉冲激光的频谱波形。如图3所示，在本说明书中，将在脉冲激光的全部能量中，以峰值波长λ0为中心占据95％的部分的全部宽度称为谱带宽度E95。谱带宽度E95还被称为频谱纯度。谱带宽度E95相当于以下的公式中的Δλ。此外，g(λ+λ0)是频谱波形中的波长(λ+λ0)中的能量。
[数学式1]
1.6控制部
重新参照图1，曝光装置4包括曝光装置控制部40。曝光装置控制部40进行未图示的晶片载置台的移动等控制。曝光装置控制部40对激光控制部30输出目标脉冲能量的数据、目标谱带宽度的数据、触发信号。
激光控制部30根据从脉冲能量检测器16c接收到的脉冲能量的数据和从曝光装置控制部40接收到的目标脉冲能量的数据而设定充电器12的充电电压。由此，从窄带化激光装置输出的脉冲激光的脉冲能量接近目标脉冲能量。
激光控制部30包括谱带宽度控制部30a。谱带宽度控制部30a构成为包括在激光控制部30中的装载于后述的存储器1002的程序模块。
谱带宽度控制部30a根据从谱带宽度检测器16d接收到的谱带宽度的数据和从曝光装置控制部40接收到的目标谱带宽度的数据，介由驱动器15d而控制谱带宽度可变部15。由此，从窄带化激光装置输出的脉冲激光的谱带宽度接近目标谱带宽度。
激光控制部30包括停止时间测量部30b。停止时间测量部30b构成为包括在激光控制部30中的装载于后述的存储器1002的程序模块。
激光控制部30将从曝光装置控制部40接收到的触发信号输出到脉冲功率模块13的开关13a。触发信号进一步输入到停止时间测量部30b。停止时间测量部30b根据触发信号而测量窄带化激光装置的停止时间。停止时间是从接收一个触发信号起到接收下一个触发信号为止的期间。
图4及图5是对通过谱带宽度控制部30a而控制谱带宽度的基本概念进行说明的图。图4及图5中的各个小圆对应根据触发信号而生成的脉冲激光的各个脉冲。窄带化激光装置交替地重复重复频率为规定的阈值以上的情况下进行的突发振荡和突发振荡的停止。突发振荡的期间例如为在曝光装置4中进行半导体晶片的各个芯片区域的曝光的期间。停止突发振荡的期间例如为从结束第1芯片区域的曝光之后起到开始第2芯片区域的曝光为止的用于进行未图示的晶片载置台的移动的期间或用于更换搭载于晶片载置台的半导体晶片的期间。在用于更换半导体晶片的期间进行后述的调整振荡。
在突发振荡的期间，根据从上述的谱带宽度检测器16d接收到的谱带宽度的数据和从曝光装置控制部40接收到的目标谱带宽度的数据而进行谱带宽度可变部15的控制。
在停止突发振荡的期间，有可能从谱带宽度检测器16d接收不到谱带宽度的数据。当保持上次的突发振荡结束时的谱带宽度可变部15的控制值时，在开始进行下一次的突发振荡时，谱带宽度发生偏移。在图4及图5中用虚线的小圆来表示谱带宽度偏移的样子。当谱带宽度偏移时，曝光装置4中的聚光性能发生变化，可能对曝光质量带来不好的影响。
在停止突发振荡的期间发生谱带宽度偏移的原因之一估计是在停止突发振荡的期间光学元件的温度发生变化，从而光学元件的特性发生变化。谱带宽度的偏移根据停止时间的长度而发生变化。例如，如图4所示，在停止时间Tr比较短的情况下，谱带宽度变化比较小，如图5所示，在停止时间Tr比较长的情况下，谱带宽度变化比较大。
图6表示停止时间Tr的长度和谱带宽度变化ΔE95s的关系的例子。谱带宽度变化ΔE95s相对于停止时间Tr的长度而具备与一次延迟的衰减函数类似的关系。
因此，谱带宽度控制部30a在从上次的突发振荡结束之后到开始下次的突发振荡为止，预先控制谱带宽度可变部15。该控制是以与停止时间Tr的长度对应地，补偿谱带宽度变化ΔE95s的方式进行的。由此，如图4及图5中用实线所示，从下次的突发振荡开始起，可输出接近目标的谱带宽度E95t的谱带宽度的脉冲激光。
1.7动作
图7是表示通过图1所示的谱带宽度控制部30a进行的谱带宽度控制的处理的流程图。图8～图10是表示图7所示的流程图的一部分处理的子流程的流程图。谱带宽度控制部30a通过以下的处理而进行停止突发振荡的期间的控制(S800)和突发振荡期间的控制(S600)。
首先，在图7的S200中，谱带宽度控制部30a从未图示的存储装置读入表示相对于停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据。相对于停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系可以是参照图6而说明的与一次延迟的衰减函数类似的关系。
参照图8所示的S200的子流程，谱带宽度控制部30a在S210中读入表示相对于停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据表。
图11示出表示相对于停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据表的结构。在图11所示的数据表中，停止时间Tr和谱带宽度变化ΔE95s 1对1地对应。
重新参照图7，在接着S200进行的S400中，谱带宽度控制部30a读入在停止时间测量部30b中测量的停止时间Tr。如上述，停止时间Tr是从接收一个触发信号起到接收下一个触发信号为止的期间。
接着，在S500中，谱带宽度控制部30a根据所测量的停止时间Tr而判定是否处于突发振荡进行中。例如，在停止时间Tr为规定的阈值Tb以下的情况下，谱带宽度控制部30a判定为处于突发振荡进行中(S500；是)，将处理推进到S600。规定的阈值Tb为0.01秒以上且0.05秒以下。规定的阈值Tb例如为0.02秒左右。即，在以50Hz以上的重复频率输入触发信号的情况下，谱带宽度控制部30a判定为处于突发振荡进行中。
在停止时间Tr超过规定的阈值Tb的情况下，谱带宽度控制部30a判定为并不处于突发振荡进行中，而是处于停止突发振荡的期间(S500；否)，将处理推进到S800。
在S800中，谱带宽度控制部30a根据所测量的停止时间Tr而控制谱带宽度可变部15。即，谱带宽度控制部30a进行谱带宽度的前馈控制。
在S800之后，谱带宽度控制部30a将处理返回到上述的S400而重复进行之后的处理。如果进一步拖延停止时间Tr，则在每次重新测量停止时间Tr时，在S800中控制谱带宽度可变部15。
参照图9所示的S800的子流程，首先，谱带宽度控制部30a在S810中根据所测量的停止时间Tr，从数据表读出谱带宽度变化ΔE95s。接着，谱带宽度控制部30a在S830中，以补偿谱带宽度变化ΔE95s的方式，对谱带宽度可变部15进行控制。在相对于停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系为与参照图6而说明的一次延迟的衰减函数类似的关系的情况下，补偿谱带宽度变化ΔE95s的控制为放大谱带宽度的控制。即，相对于假设在上次的突发振荡结束之后对谱带宽度可变部15未进行任何控制的情况下的谱带宽度，以使谱带宽度放大ΔE95s的绝对值即|ΔE95s|的程度的方式，对谱带宽度可变部15进行控制。
重新参照图7，在S600中，谱带宽度控制部30a根据所测量的谱带宽度而对谱带宽度可变部15进行控制。即，谱带宽度控制部30a进行谱带宽度的反馈控制。
在S600之后，谱带宽度控制部30a将处理返回到上述的S400而重复进行之后的处理。在继续进行突发振荡的情况下，在每次重新测量谱带宽度时，在S600中对谱带宽度可变部15进行控制。
参照图10所示的S600的子流程，首先，谱带宽度控制部30a在S610中读出所测量的谱带宽度E95。接着，谱带宽度控制部30a在S620中，以使所测量的谱带宽度E95与谱带宽度的目标值E95t之差接近0的方式，对谱带宽度可变部15进行控制。
1.8课题
图12及图13是对本公开的课题进行说明的图。在上述的比较例中，根据从结束上次的突发振荡时起的停止时间Tr而对突发振荡开始时的谱带宽度进行控制，但突发振荡开始时的谱带宽度不一定仅由停止时间Tr来决定。
例如，在如图12所示的上次的突发振荡为重复频率小的振荡的情况下和如图13所示的上次的突发振荡为重复频率大的振荡的情况下，即便停止时间Tr相同，光学元件的特性也可能不同。在上次的突发振荡的重复频率小的情况下，上次的突发振荡的重复频率越大，光学元件越不具备高温，谱带宽度变化比较小。在上次的突发振荡的重复频率大的情况下，谱带宽度变化比较大。因此，当仅根据停止时间Tr而计算谱带宽度变化ΔE95s时，在下次的突发振荡开始时，谱带宽度有可能发生偏离。
此外，即便突发振荡的重复频率相同，当停止时间长时，光学元件的热负荷变小，谱带宽度变化会比较小。相反地，即便突发振荡的重复频率相同，当停止时间短时，光学元件的热负荷变大，谱带宽度变化会比较大。
在以下说明的实施方式中，为了解决该课题，测量激光振荡的占空比，并根据所测量的占空比而对谱带宽度可变部15进行控制。
2.根据占空比而控制谱带宽度的窄带化激光装置7(第1实施方式)
2.1结构
图14概略性地表示本公开的第1实施方式的窄带化激光装置的结构。在第1实施方式中，窄带化激光装置的激光控制部30在参照图1而进行说明的比较例的结构的基础上，还具备占空比测量部30c。占空比测量部30c作为包括在激光控制部30的装载于后述的存储器1002的程序模块而构成。
占空比测量部30c根据从曝光装置控制部40输出的触发信号而测量脉冲激光的占空比。脉冲激光的占空比例如为一定时间的实际的脉冲数相对于以最大重复频率进行该一定时间的激光振荡时的脉冲数的比率。测量的占空比值输出到谱带宽度控制部30a。
图15表示针对上次突发振荡时的占空比D的每个值的停止时间Tr的长度和谱带宽度变化ΔE95s的关系。从占空比D的每个值来看，对停止时间Tr的长度，谱带宽度变化ΔE95s具备与一次延迟的衰减函数类似的关系。在占空比D小的情况下，谱带宽度变化ΔE95s小，在占空比D大的情况下，谱带宽度变化ΔE95s变大。因此，根据占空比D和停止时间Tr的组合而对谱带宽度可变部15进行控制，从而能够高精度地调整下次的突发振荡的开始时的谱带宽度。
图16示出表示相对于上次的突发振荡中的占空比D和停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据表的结构。在图16所示的数据表中，占空比D和停止时间Tr的组合与谱带宽度变化ΔE95s，1对1地对应。
2.2动作
图17是表示通过图14所示的谱带宽度控制部30a进行的谱带宽度控制的处理的流程图。图18及图19是表示图17所示的流程图的一部分的处理的子流程的流程图。谱带宽度控制部30a通过以下的处理，根据脉冲激光的占空比，进行停止突发振荡的期间中的控制(S900)。
首先，在图17的S300中，对于各个占空比D，谱带宽度控制部30a从未图示的存储装置读入表示相对于停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据。
图18所示的S300的子流程中，除了对于各个占空比读入数据表这一点之外，与参照图8而说明的S200的子流程相同。
重新参照图17，接着S300而进行的S400及S500的处理与参照图7而说明的比较例相同。
在S500中，在判定为处于突发振荡进行中的情况下(S500；是)，谱带宽度控制部30a将处理推进到S600。S600的处理与参照图7而说明的比较例相同。
在判定为不处于突发振荡进行中的情况下(S500；否)，谱带宽度控制部30a将处理推进到S700。
在S700中，谱带宽度控制部30a从占空比测量部30c读入所测量的占空比D的值。
接着，在S900中，谱带宽度控制部30a根据所测量的占空比D及所测量的停止时间Tr，对谱带宽度可变部15进行控制。即，谱带宽度控制部30a进行谱带宽度的前馈控制。
在S900之后，谱带宽度控制部30a使处理返回到上述的S400并重复进行之后的处理。
图19所示的S900的子流程在S910中使用所测量的占空比这一点与图9的S810不同，而其他的处理相同。S930与图9的S830相同。
图20是表示通过图14所示的占空比测量部30c进行的占空比测量的处理的流程图。占空比测量的处理与参照图17而说明的谱带宽度的控制独立地，通过占空比测量部30c来进行。占空比测量部30c通过以下的处理而测量脉冲激光的占空比。测量脉冲激光的占空比的处理既可在进行突发振荡的过程中执行，也可在停止突发振荡的期间进行。
首先，在S701中，占空比测量部30c通过以下的公式来计算在占空比D＝1的情况下的一定时间Ts内的脉冲数Nmax。
Nmax＝fmax·Ts
在此，fmax是该窄带化激光装置的最大重复频率。
接着，在S704中，占空比测量部30c将脉冲数的计数器N的初始的值设定为N＝0。
接着，在S707中，占空比测量部30c将计时器T重置及开启。
接着，在S708中，占空比测量部30c判定是否输入触发信号。在输入了触发信号的情况下(S708；是)，占空比测量部30c将处理推进到S709。
在S709中，占空比测量部30c在计数器N的值上加上1而更新计数器N的值。在S709之后，占空比测量部30c将处理推进至S711。
在不输入触发信号的情况下(S708；否)，占空比测量部30c跳过S709的处理，将处理推进到S711。即，可不更新计数器N的值。
在S711中，占空比测量部30c对计时器T的值和Ts进行比较，判定从开启计时器T之后是否经过了一定时间Ts。在此，一定时间Ts例如为1分钟以上且10分钟以下。
在未经过一定时间Ts的情况下(S711；否)，占空比测量部30c使处理返回到上述的S708，重新判定是否输入触发信号。
在经过了一定时间Ts的情况下(S711；是)，占空比测量部30c将处理推进到S712。
在S712中，占空比测量部30c将当前的计数器N的值作为一定时间Ts内的脉冲数Ns而存储到未图示的存储层。
接着，在S715中，占空比测量部30c通过以下的公式来计算占空比D。
D＝Ns/Nmax
通过以上的处理，将一定时间Ts的实际的脉冲数相对于以最大重复频率进行该一定时间Ts的激光振荡的情况下的脉冲数的比率作为占空比D而算出。
2.3谱带宽度可变部的具体情况
图21A及图21B示意性地表示图14所示的谱带宽度可变部15的结构。图21A是从H方向观察谱带宽度可变部15的图，图21B是从V方向观察图21A所示的XXIB-XXIB线中的切断面和该切断面的下方的结构的图。
谱带宽度可变部15包括平凹柱面透镜15a和平凸柱面透镜15b。平凸柱面透镜15b通过保持架15f而被固定到板15e。
平凹柱面透镜15a被固定到保持架15g。通过未图示的引导部件，保持架15g以保持其姿势的状态可相对于板15e而在Z方向及-Z方向上移动。
在保持架15g上分别固定有倾斜部件15h和弹簧15i的一端。弹簧15i的另一端被固定到固定于板15e的固定部件15j。通过弹簧15i，-Z方向的张力始终作用于保持架15g。
安装在杆15k的前端的车轮15m相接到倾斜部件15h的斜面。通过线性马达15n，杆15k与车轮15m一起可在V方向及-V方向上进退。线性马达15n通过固定部件15o固定与板15e之间的位置关系。
车轮15m在-V方向上移动，从而车轮15m将倾斜部件15h向Z方向按压。由此，保持架15g与平凹柱面透镜15a一起在Z方向上进行移动。
车轮15m在V方向上进行移动，从而保持架15g通过弹簧15i而在-Z方向上被拉伸，从而与平凹柱面透镜15a一起在-Z方向上进行移动。
这样，平凹柱面透镜15a可在Z方向及-Z方向上进行移动。
此外，在此对在平凸柱面透镜15b涂布部分反射膜，谱带宽度可变部15作为输出耦合镜实现功能的情况进行了说明，但本公开不限于此。也可另设输出耦合镜，并在光谐振器的内部配置谱带宽度可变部。
3.通过调整振荡而进行数据更新的窄带化激光装置(第2实施方式)
3.1结构
图22概略性地表示本公开的第2实施方式的窄带化激光装置的结构。第1实施方式中说明的相对于占空比D的值和停止时间Tr的长度的谱带宽度变化ΔE95s的关系根据窄带化激光装置的运行情况等而发生变化。因此，在第2实施方式中，可进行调整振荡，以重新取得关于相对于占空比D的值和停止时间Tr的长度的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据而进行更新。
在第2实施方式中，窄带化激光装置在参照图14而说明的第1实施方式的结构的基础上还具备可开闭的光闸17。光闸17在进行调整振荡时成为关闭状态，从而抑制脉冲激光输入到曝光装置4。
另外，在第2实施方式中，在激光控制部30与曝光装置控制部40之间连接有用于收发调整振荡的控制信号的信号线。
3.2动作
3.2.1主流程
图23是表示图22所示的谱带宽度控制部30a的处理的流程图。如以下所说明，谱带宽度控制部30a除了控制谱带宽度之外，通过调整振荡而进行数据的更新。
首先，在S100中，谱带宽度控制部30a进行调整振荡而更新关于相对于占空比D的值和停止时间Tr的长度的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据。
关于S100的处理的具体情况，将参照图24而后述。
从S100之后的S300到S900为止的处理与参照图17而说明的第1实施方式的处理相同。
在S900之后，在S1000中，谱带宽度控制部30a判定是否通过调整振荡而更新数据。例如，在从上次的数据更新起经过了规定时间的情况下，进行数据更新。另外，在目标谱带宽度与突发振荡开始时的谱带宽度之差的绝对值超过规定值的情况下，进行数据更新。
在更新数据的情况下(S1000；是)，谱带宽度控制部30a使处理返回到上述的S100，进行调整振荡。在不更新数据的情况下(S1000；否)，谱带宽度控制部30a使处理返回到上述的S400，并根据已测量完的数据继续对谱带宽度进行控制。
3.2.2调整振荡的具体情况
图24是表示图23所示的调整振荡的处理的具体情况的流程图。图24所示的处理作为图23所示的S100的子流程，通过谱带宽度控制部30a而进行。
首先，在S110中，谱带宽度控制部30a将调整振荡请求信号输出到曝光装置控制部40。
接着，在S120中，谱带宽度控制部30a判定是否从曝光装置控制部40接收到调整振荡OK信号。在未接收到调整振荡OK信号的情况下(S120；否)，谱带宽度控制部30a直到接收调整振荡OK信号为止进行待机。在接收到调整振荡OK信号的情况下(S120；是)，谱带宽度控制部30a将处理推进到S130。在进行调整振荡的期间，曝光装置控制部40中止晶片载置台的控制等。
在S130中，谱带宽度控制部30a关闭光闸17。
接着，在S140中，谱带宽度控制部30a进行调整振荡，对占空比D和停止时间Tr和谱带宽度变化ΔE95s的关系进行测量。
关于S140的处理的具体情况，将参照图25而后述。
当结束调整振荡时，在S160中，谱带宽度控制部30a打开光闸17。
接着，在S170中，谱带宽度控制部30a将调整振荡完成信号输出到曝光装置控制部40。
在S170之后，谱带宽度控制部30a结束本流程图的处理。
图25是表示图24所示的调整振荡的处理的具体情况的流程图。图25所示的处理作为图24所示的S140的子流程，通过谱带宽度控制部30a而进行。如以下所说明，谱带宽度控制部30a通过改变占空比D来测量停止时间Tr和谱带宽度变化ΔE95s的关系。
首先，在S141中，谱带宽度控制部30a将占空比D的初始的值设定为D＝1。
接着，在S142中，谱带宽度控制部30a利用所设定的占空比D，在一定时间Tt期间生成触发信号，并进行激光振荡。此时，谱带宽度控制部30a执行谱带宽度的反馈控制。
接着，在S143中，谱带宽度控制部30a测量振荡结束紧前的谱带宽度E95。
接着，在S144中，谱带宽度控制部30a将所测量的振荡结束紧前的谱带宽度E95的值作为谱带宽度变化的基准值E95o而存储到未图示的存储装置。
接着，在S145中，谱带宽度控制部30a将计时器Tm重置及开启。
接着，在S146中，谱带宽度控制部30a以规定的低占空比输出触发信号，从而开始以低重复频率进行的激光振荡。此时，谱带宽度控制部30a可不执行谱带宽度的反馈控制。在此，规定的低占空比是实质上可忽略对谱带宽度的变化的影响的程度的低的占空比。例如，在最大重复频率为6000Hz的情况下，规定的低占空比的重复频率为100Hz。
接着，在S147中，谱带宽度控制部30a测量利用规定的低占空比进行的振荡中的谱带宽度E95。
接着，在S148中，谱带宽度控制部30a将测量谱带宽度E95时的计时器Tm的值作为当前时刻Tr而存储到未图示的存储装置。
接着，在S149中，谱带宽度控制部30a通过以下的公式来算出谱带宽度变化ΔE95s。
ΔE95s＝E95o-E95
即，谱带宽度变化ΔE95s是在S144中测量的谱带宽度变化的基准值E95o与在S147中测量的谱带宽度E95之差。
接着，在S150中，谱带宽度控制部30a将占空比D、当前时刻Tr及谱带宽度的变化ΔE95s的组合存储到数据表。
接着，在S151中，谱带宽度控制部30a判定从开启计时器Tm起是否经过了规定时间TL。
在未经过规定时间TL的情况下(S151；否)，谱带宽度控制部30a使处理返回到上述的S147，重复测量利用规定的低占空比进行的振荡中的谱带宽度E95。
在经过了规定时间TL的情况下(S151；是)，谱带宽度控制部30a将处理推进到S152。
在S152中，谱带宽度控制部30a从占空比D的值减去规定的正的值ΔD，从而将占空比D的设定值更新为比当前的值小的值。
接着，在S153中，谱带宽度控制部30a判定占空比D的设定值是否为下限值DL以下。下限值DL例如为0.1。
在占空比D的设定值不是下限值DL以下的情况下(S153；否)，谱带宽度控制部30a使处理返回到上述的S142，利用新的占空比的设定值而测量停止时间Tr和谱带宽度变化ΔE95s的关系。
在占空比D的设定值是下限值DL以下的情况下(S153；是)，谱带宽度控制部30a结束本流程图的处理。
4.利用近似曲线而控制谱带宽度的窄带化激光装置(第3实施方式)
图26～图28是表示本公开的第3实施方式的窄带化激光装置中的谱带宽度控制部30a的处理的流程图。第3实施方式的窄带化激光装置的结构与上述的第2实施方式的窄带化激光装置的结构相同。在第3实施方式中，利用近似曲线，并根据占空比D的值和停止时间Tr的长度来算出谱带宽度变化ΔE95s。
4.1谱带宽度的控制
图26表示在第3实施方式中读入表示针对各占空比D的、相对于停止时间Tr的谱带宽度变化ΔE95s的关系的数据的处理的子流程。如图26的S320所示，谱带宽度控制部30a并不是读入参照图16而说明的数据表，而是读入两个参数α1及β。
图27表示在第3实施方式中根据所测量的占空比D及所测量的停止时间Tr而控制谱带宽度可变部15的处理的子流程。如图27的S920所示，谱带宽度控制部30a并不是从数据表读入谱带宽度变化ΔE95s，而是根据以下的公式来算出谱带宽度变化ΔE95s。
ΔE95s＝D·α1·{exp(-Tr/β)-1}
由此，仅通过读入两个参数α1及β，从而能够根据所测量的占空比D及所测量的停止时间Tr来算出谱带宽度变化ΔE95s。此外，在该公式中，假设谱带宽度变化ΔE95s与占空比D成比例而进行了说明，但本公开不限于此。谱带宽度变化ΔE95s可由以下的公式来表示。
ΔE95s＝α(D)·{exp(-Tr/β)-1}
在此，α(D)是D的函数。
接着S920而进行的S930的处理与图19所示的情况相同。
4.2调整振荡
图28是表示第3实施方式中的调整振荡的处理的具体情况的流程图。图28的S141至S151为止的处理与参照图25而说明的情况相同。即，例如，在S150中，将测量结果存储到数据表。
在图28中，在S151之后，在S154中，根据存储于数据表的数据而算出两个参数α1及β。参数α1及β通过最小二乘法而算出，以使在以下的公式中代入占空比D及停止时间Tr时的ΔE95s的值接近测量结果。
ΔE95s＝D·α1·{exp(-Tr/β)-1}
关于其他的点，与第2实施方式相同。
5.占空比测量的变形例
5.1第1变形例
图29是表示第1～第3实施方式中的占空比测量部的处理的第1变形例的流程图。图29所示的处理是代替参照图20而说明的占空比测量部的处理而进行的。在图29中，占空比测量部30c测量占空比的移动平均。
首先，S701的处理与参照图20而说明的处理相同。
在接着S701而进行的S703中，占空比测量部30c从未图示的存储介质读入紧前测量的占空比Dk。占空比Dk通过以下的公式而算出。
[数2]
在此，i是确定连续的多个期间的各个期间的整数，i的值越小，越表示过去的期间。下面，将由i的值确定的各个期间称为块。di是将占空比的测量期间分成多个块的情况下的各个块内的占空比。即，d1是第1块中的占空比，d2是第1块的下一个块即第2块中的占空比。dk-1是当前紧前的块中的占空比。因此，在上述的公式中所示的占空比Dk是将紧近连续的10次的块中的占空比相加而平均的占空比。在此，不限于10次的块中的占空比，也可以使用比10次更少或更多的块中的占空比。
在接着S703而进行的S705中，占空比测量部30c在表示当前的块的块编号k的值上加上1而更新k的值。另外，占空比测量部30c将脉冲数的计数器N的初始的值设定为N＝0。
从接着S705而进行的S707到S711为止的处理与图20相同。由此，对块内的脉冲数进行计数。
在经过了一定时间Ts的情况下(S711；是)，占空比测量部30c将处理推进到S713。在此，一定时间Ts例如为3秒钟。
在S713中，占空比测量部30c将当前的计数器N的值作为第k-1个块内的脉冲数Nk-1而存储到未图示的存储装置。
接着，在S716中，占空比测量部30c通过以下的公式对第k-1个块内的占空比dk-1进行计算。
dk-1＝Nk-1/Nmax
接着，在S718中，占空比测量部30c以如下方式计算占空比Dk。首先，从上述的Dk的公式成立以下的公式。
[数学式3]
因此，通过取差分，从而成立以下的公式。
Dk＝Dk-1+(dk-1-dk-11)/10
通过该公式，占空比测量部30c计算占空比Dk。
关于其他的点，与图20所示的处理相同。
根据图29所示的处理，能够频繁地反映出最新的块中的占空比dk-1，因此能够频繁地取得最新数据。另外，将用于测量占空比Dk的采样期间作为相当于Ts的10倍的期间，因此能够取得稳定的数据。
5.2第2变形例
图30是表示第1～第3实施方式中的占空比测量部的处理的第2变形例的流程图。图30所示的处理是代替参照图29而说明的变形例而进行的。在图30中，占空比测量部30c并不累计脉冲数，而是累计脉冲能量，从而测量占空比。
首先，在S702中，占空比测量部30c通过以下的公式来计算占空比D＝1的情况下的一定时间Ts内的脉冲能量累计值Emax。
Emax＝e·fmax·Ts
在此，e是该窄带化激光装置的最大脉冲能量。
接着进行的步骤S703的处理与图29所示的情况相同。
在接着进行的S706中，占空比测量部30c在表示当前的块的块编号k的值上加上1而更新k的值。另外，占空比测量部30c将脉冲能量累计值E的初始的值设定为E＝0。
接着S706而进行的S707及S708的处理与图29相同。
在S708中输入了触发信号的情况下(S708；是)，占空比测量部30c将处理推进到S710。
在S710中，占空比测量部30c读取从脉冲能量检测器16c输出的脉冲能量em的值，并在脉冲能量累计值E的值上加上脉冲能量em的值而更新脉冲能量累计值E的值。在S710之后，占空比测量部30c将处理推进到S711。
S711的处理与图29相同。
接着，在S714中，占空比测量部30c将当前的脉冲能量累计值E的值作为第k-1个块内的脉冲能量累计值Ek-1而存储到未图示的存储装置。
接着，在S717中，占空比测量部30c通过以下的公式来计算第k-1个块内的占空比dk-1。
dk-1＝Ek-1/Emax
接着，在S718中，占空比测量部30c计算占空比Dk。S718的处理与图29相同。
6.通过MOPO之间的同步而控制谱带宽度的窄带化激光装置(第4实施方式)
图31概略性地表示本公开的第4实施方式的窄带化激光装置的结构。在第4实施方式中，在上述的第1实施方式的窄带化激光装置的激光腔10与传感器单元16之间配置有输出耦合镜15p、高反射镜31及32、功率振荡器。谱带宽度可变部15被省略。
输出耦合镜15p既可以是部分反射镜，也可不具备调节波面的功能。输出耦合镜15p上涂布有反射一部分的该窄带化激光装置的振荡波长的光，并以较高的透过率透过一对放电电极11a及11b之间发生的可见的放电光的膜。在第4实施方式中，激光腔10、一对放电电极11a及11b、充电器12、脉冲功率模块13、窄谱化模块14、输出耦合镜15p构成主振荡器(MO)。
高反射镜31及32以较高的反射率反射从输出耦合镜15p输出的脉冲激光，从而引导至功率振荡器(PO)的后视镜24。高反射镜31及32涂布有透过可见的放电光的膜。通过一对放电电极11a及11b之间的放电而发生的光中，可见光的一部分透过输出耦合镜15p和高反射镜31，并被引导至MO放电传感器18。MO放电传感器18由透过了输出耦合镜15p及高反射镜31的可见光来检测主振荡器的一对放电电极11a及11b之间的放电的时机。表示放电时机的信号输出到同步控制部33。
功率振荡器包括激光腔20、一对放电电极21a及21b、充电器22、脉冲功率模块23。这些结构与主振荡器的对应结构相同。功率振荡器进一步包括后视镜24和输出耦合镜25。后视镜24及输出耦合镜25是部分反射镜，构成光谐振器。输出耦合镜25涂布有反射一部分的进行激光振荡的波长的光的膜。在此，输出耦合镜25的部分反射膜的反射率为10％～30％。
从高反射镜32入射到后视镜24的脉冲激光的一部分被导入至激光腔20内，在输出耦合镜25和后视镜24之间往返的期间被放大。放大的脉冲激光从输出耦合镜25输出。这样，将从主振荡器输出的脉冲激光通过功率振荡器而放大来输出的激光装置叫做MOPO方式的激光装置。
后视镜24涂布有反射一部分的进行激光振荡的波长的光，并以较高的透过率透过可见的放电光的膜。在此，后视镜24的部分反射膜的反射率为70％～90％。通过一对放电电极21a及21b之间的放电而发生的光中，可见光的一部分介由后视镜24及高反射镜32而引导至PO放电传感器28。PO放电传感器28由透过了后视镜24及高反射镜32的可见光来检测功率振荡器的一对放电电极21a及21b之间的放电的时机。表示放电时机的信号输出到同步控制部33。
激光控制部30向同步控制部33输出触发信号。同步控制部33根据从激光控制部30接收到的触发信号，向主振荡器的脉冲功率模块13的开关13a输出第1开关信号，并向功率振荡器的脉冲功率模块23的开关23a输出第2开关信号。在此，同步控制部33以使相对于主振荡器中的放电时机的功率振荡器中的放电时机的延迟时间成为期望延迟时间的方式，对第1开关信号和第2开关信号的时机进行控制。
图32表示MOPO方式的激光装置中的主振荡器和功率振荡器的放电时机的延迟时间与脉冲能量及谱带宽度的关系。如图32所示，如果主振荡器和功率振荡器的放电时机的延迟时间在规定的允许范围，则从功率振荡器输出的脉冲激光的脉冲能量几乎成为一定的能量。但是，即便在该允许范围内，根据主振荡器和功率振荡器的放电时机的延迟时间，从功率振荡器输出的脉冲激光的谱带宽度可能会不同。具体地，与延迟时间变长的情况对应地，谱带宽度变窄。因此，在第4实施方式中，通过调整主振荡器和功率振荡器的放电时机的延迟时间，从而控制谱带宽度。
关于其他的点，与第1～第3实施方式相同。
进而，在本实施方式中，作为功率振荡器的光谐振器，示出了法布里-珀罗型的谐振器的例子，但本发明不限于该实施方式，也可以使用环型谐振器。
7.控制部的结构
图33是表示控制部的概略结构的框图。
上述的实施方式中的激光控制部30、同步控制部33等控制部由计算机、可编程控制器等一般的控制设备而构成。例如，可构成为如下。
(结构)
控制部由处理部1000、与处理部1000连接的内存1005、用户接口1010、并行I/O控制器1020、串行I/O控制器1030、A/D、D/A转换器1040构成。另外，处理部1000由CPU1001、与CPU1001连接的存储器1002、计时器1003、GPU1004构成。
(动作)
处理部1000读出存储于内存1005的程序。另外，处理部1000执行所读出的程序或随着程序的执行而从内存1005读出数据或者向内存1005存储数据。
并行I/O控制器1020连接到介由并行I/O端口而可进行通信的设备1021～102x。并行I/O控制器1020对处理部1000执行程序的过程中进行的介由并行I/O端口的、通过数字信号而进行的通信进行控制。
串行I/O控制器1030连接到介由串行I/O端口而可进行通信的设备1031～103x。串行I/O控制器1030对处理部1000执行程序的过程中进行的介由串行I/O端口的、通过数字信号而进行的通信进行控制。
A/D、D/A转换器1040连接到介由模拟端口而可进行通信的设备1041～104x。A/D、D/A转换器1040对处理部1000执行程序的过程中进行的介由模拟端口的、通过模拟信号进行的通信进行控制。
用户接口1010表示操作者通过处理部1000而执行的程序的执行过程或使处理部1000中止或中断通过操作者而进行的程序执行。
处理部1000的CPU1001进行程序的运算处理。存储器1002在由CPU1001执行程序的过程中临时存储程序或临时存储运算过程中的数据。计时器1003测量时刻、经过时间，随着程序的执行，向CPU1001输出时刻、经过时间。在向处理部1000输入了图像数据时，GPU1004按照程序的执行处理图像数据，并将其结果输出到CPU1001。
与并行I/O控制器1020连接的、介由并行I/O端口而可进行通信的设备1021～102x用于曝光装置控制部40、其他的控制部等的触发信号、表示时机的信号的收发。
与串行I/O控制器1030连接的、介由串行I/O端口而可进行通信的设备1031～103x用于曝光装置控制部40、其他的控制部等的数据的收发。
与A/D、D/A转换器1040连接的、介由模拟端口而可进行通信的设备1041～104x是脉冲能量检测器16c、谱带宽度检测器16d等各种传感器。
通过如上述这样构成，控制部可实现各个实施方式中所示的动作。
上述的说明并不具备限定作用，而是表示简单的例示。因此，本领域技术人员应该容易地理解，在不脱离所附的权利要求书的范围的情况下，可对本公开的实施方式进行变更。
对于在整个的本说明书及所附的权利要求书中使用的用语，应解释为“非限定性”的用语。例如，对“包括”或“包含”这样的用语，应解释为“不限于所包含的内容”。对于“具备”这一用语，应解释为“不限于所具备的内容”。另外，对于在本说明书及所附的权利要求书中所记载的修饰语“一个”，应解释为“至少一个”或“一个或一个以上”的意思。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种窄带化激光装置，其进行多次突发振荡而输出脉冲激光，该多次突发振荡包括第1突发振荡和接着所述第1突发振荡而进行的第2突发振荡，
所述窄带化激光装置包括：
激光谐振器；
腔，其配置在所述激光谐振器之间；
配置于所述腔内的一对电极；
电源，其对所述一对电极施加脉冲电压；
波长选择元件，其配置于所述激光谐振器内；
谱带宽度可变部，其配置在所述激光谐振器内；及
控制部，其测量占空比和停止时间，根据所述占空比和所述停止时间控制所述谱带宽度可变部，其中，该占空比是开始所述第2突发振荡之前的规定期间中的占空比，该停止时间是从结束所述第1突发振荡时起到开始所述第2突发振荡为止的时间。
2.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述规定期间是所述第1突发振荡结束紧前的期间。
3.(修改后)根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部在每经过比所述规定期间短的规定时间时重新测量所述占空比而更新所述占空比。
4.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部根据在所述规定期间内测量的所述脉冲激光的脉冲数相对于所述脉冲激光的最大重复频率和所述规定期间的长度之积的比来测量所述占空比。
5.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括脉冲能量检测器，该脉冲能量检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据在所述规定期间内测量的所述脉冲激光的脉冲能量的累计值相对于所述脉冲激光的最大脉冲能量、最大重复频率和所述规定期间的长度之积的比来测量所述占空比。
6.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部构成为能够访问存储有所述占空比、所述停止时间和谱带宽度的变化之间的关系的介质，并根据从所述介质取得的数据控制所述谱带宽度可变部。
7.根据权利要求6所述的窄带化激光装置，其中，
所述介质针对所述占空比的每个值，将所述停止时间和谱带宽度的变化之间的关系作为1次延迟的衰减函数而进行存储。
8.根据权利要求6所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括谱带宽度检测器，该谱带宽度检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据所述谱带宽度检测器的输出算出所述占空比、所述停止时间和所述谱带宽度之间的关系而存储到所述介质中。
9.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述谱带宽度可变部使在所述激光谐振器内往返的光的波面变化。
10.(修改后)根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括谱带宽度检测器，该谱带宽度检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部在所述第1突发振荡结束之后且在所述第2突发振荡开始之前，根据所述占空比和所述停止时间，对所述谱带宽度可变部进行所述控制，
所述控制部在所述第2突发振荡中，根据所述谱带宽度检测器的输出，对所述谱带宽度可变部进行第2控制。
11.一种窄带化激光装置，其进行多次突发振荡而输出脉冲激光，该多次突发振荡包括第1突发振荡和接着所述第1突发振荡而进行的第2突发振荡，
所述窄带化激光装置包括：
激光谐振器；
第1腔，其配置在所述激光谐振器之间；
配置在所述第1腔内的第1一对电极；
第1电源，其对所述第1一对电极施加脉冲电压；
波长选择元件，其配置在所述激光谐振器内；
第2腔，其配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上；
配置在所述第2腔内的第2一对电极；
第2电源，其对所述第2一对电极施加脉冲电压；及
控制部，其测量占空比和停止时间，根据所述占空比和所述停止时间，对所述第1一对电极之间的放电时机与所述第2一对电极之间的放电时机之差进行控制，其中，该占空比是开始所述第2突发振荡之前的规定期间中的占空比，该停止时间是从结束所述第1突发振荡时起到开始所述第2突发振荡时为止的时间。
12.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括：
第1传感器，其测量所述第1一对电极之间的放电时机；及
第2传感器，其测量所述第2一对电极之间的放电时机，
所述控制部根据所述第1传感器及所述第2传感器的输出，控制对所述第1电源施加的触发信号和对所述第2电源施加的触发信号之间的时机差。
13.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述规定期间是所述第1突发振荡结束紧前的期间。
14.(修改后)根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部在每经过比所述规定期间短的规定的时间时重新测量所述占空比而更新所述占空比。
15.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部根据在所述规定期间内测量的所述脉冲激光的脉冲数相对于所述脉冲激光的最大重复频率和所述规定期间的长度之积的比来测量所述占空比。
16.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括脉冲能量检测器，该脉冲能量检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据在所述规定期间内测量的所述脉冲激光的脉冲能量的累计值相对于所述脉冲激光的最大脉冲能量、最大重复频率和所述规定期间的长度之积的比来测量所述占空比。
17.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部构成为能够访问存储有所述占空比、所述停止时间和谱带宽度的变化之间的关系的介质，根据从所述介质取得的数据，对所述第1一对电极之间的放电时机与所述第2一对电极之间的放电时机之差进行控制。
18.根据权利要求17所述的窄带化激光装置，其中，
所述介质针对所述占空比的每个值，将所述停止时间和谱带宽度的变化之间的关系作为1次延迟的衰减函数而进行存储。
19.根据权利要求17所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括谱带宽度检测器，该谱带宽度检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据所述谱带宽度检测器的输出，算出所述占空比、所述停止时间和所述谱带宽度之间的关系而存储到所述介质中。
20.(修改后)根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括谱带宽度检测器，该谱带宽度检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部在所述第1突发振荡结束之后且在所述第2突发振荡开始之前，根据所述占空比和所述停止时间，对所述第1一对电极之间的放电时机和所述第2一对电极之间的放电时机之差进行所述控制，
所述控制部在所述第2突发振荡中，根据所述谱带宽度检测器的输出，对所述第1一对电极之间的放电时机与所述第2一对电极之间的放电时机之差进行第2控制。

Claims (20)

1.一种窄带化激光装置，其进行多次突发振荡而输出脉冲激光，该多次突发振荡包括第1突发振荡和接着所述第1突发振荡而进行的第2突发振荡，
所述窄带化激光装置包括：
激光谐振器；
腔，其配置在所述激光谐振器之间；
配置于所述腔内的一对电极；
电源，其对所述一对电极施加脉冲电压；
波长选择元件，其配置于所述激光谐振器内；
谱带宽度可变部，其配置在所述激光谐振器内；及
控制部，其测量占空比和停止时间，根据所述占空比和所述停止时间控制所述谱带宽度可变部，其中，该占空比是开始所述第2突发振荡之前的规定期间中的占空比，该停止时间是从结束所述第1突发振荡时起到开始所述第2突发振荡为止的时间。
2.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述规定期间是所述第1突发振荡结束紧前的期间。
3.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部将k作为自然数，将从第1期间及其后的第2期间起到第(k-1)期间为止的期间作为所述规定期间而测量所述占空比，
在所述第(k-1)期间之后的第k期间结束之后，所述控制部将从所述第2期间起到所述第k期间为止的期间作为所述规定期间而重新测量所述占空比，更新所述占空比。
4.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部根据在所述规定期间内测量的所述脉冲激光的脉冲数相对于所述脉冲激光的最大重复频率和所述规定期间的长度之积的比来测量所述占空比。
5.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括脉冲能量检测器，该脉冲能量检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据在所述规定期间内测量的所述脉冲激光的脉冲能量的累计值相对于所述脉冲激光的最大脉冲能量、最大重复频率和所述规定期间的长度之积的比来测量所述占空比。
6.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部构成为能够访问存储有所述占空比、所述停止时间和谱带宽度的变化之间的关系的介质，并根据从所述介质取得的数据控制所述谱带宽度可变部。
7.根据权利要求6所述的窄带化激光装置，其中，
所述介质针对所述占空比的每个值，将所述停止时间和谱带宽度的变化之间的关系作为1次延迟的衰减函数而进行存储。
8.根据权利要求6所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括谱带宽度检测器，该谱带宽度检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据所述谱带宽度检测器的输出算出所述占空比、所述停止时间和所述谱带宽度之间的关系而存储到所述介质中。
9.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述谱带宽度可变部使在所述激光谐振器内往返的光的波面变化。
10.根据权利要求1所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括谱带宽度检测器，该谱带宽度检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据所述第1突发振荡结束之前的所述规定期间中的占空比，在所述第1突发振荡结束之后且所述第2突发振荡开始之前，对所述谱带宽度可变部进行控制，
在所述第2突发振荡开始之后，所述控制部根据所述谱带宽度检测器的输出而对所述谱带宽度可变部进行控制。
11.一种窄带化激光装置，其进行多次突发振荡而输出脉冲激光，该多次突发振荡包括第1突发振荡和接着所述第1突发振荡而进行的第2突发振荡，
所述窄带化激光装置包括：
激光谐振器；
第1腔，其配置在所述激光谐振器之间；
配置在所述第1腔内的第1一对电极；
第1电源，其对所述第1一对电极施加脉冲电压；
波长选择元件，其配置在所述激光谐振器内；
第2腔，其配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上；
配置在所述第2腔内的第2一对电极；
第2电源，其对所述第2一对电极施加脉冲电压；及
控制部，其测量占空比和停止时间，根据所述占空比和所述停止时间，对所述第1一对电极之间的放电时机与所述第2一对电极之间的放电时机之差进行控制，其中，该占空比是开始所述第2突发振荡之前的规定期间中的占空比，该停止时间是从结束所述第1突发振荡时起到开始所述第2突发振荡时为止的时间。
12.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括：
第1传感器，其测量所述第1一对电极之间的放电时机；及
第2传感器，其测量所述第2一对电极之间的放电时机，
所述控制部根据所述第1传感器及所述第2传感器的输出，控制对所述第1电源施加的触发信号和对所述第2电源施加的触发信号之间的时机差。
13.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述规定期间是所述第1突发振荡结束紧前的期间。
14.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部将k作为自然数，将从第1期间及其后的第2期间到第(k-1)期间为止的期间作为所述规定期间，测量所述占空比，
在所述第(k-1)期间之后的第k期间结束之后，所述控制部将从所述第2期间到所述第k期间为止的期间作为所述规定期间而重新测量所述占空比，更新所述占空比。
15.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部根据在所述规定期间内测量的所述脉冲激光的脉冲数相对于所述脉冲激光的最大重复频率和所述规定期间的长度之积的比来测量所述占空比。
16.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括脉冲能量检测器，该脉冲能量检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据在所述规定期间内测量的所述脉冲激光的脉冲能量的累计值相对于所述脉冲激光的最大脉冲能量、最大重复频率和所述规定期间的长度之积的比来测量所述占空比。
17.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述控制部构成为能够访问存储有所述占空比、所述停止时间和谱带宽度的变化之间的关系的介质，根据从所述介质取得的数据，对所述第1一对电极之间的放电时机与所述第2一对电极之间的放电时机之差进行控制。
18.根据权利要求17所述的窄带化激光装置，其中，
所述介质针对所述占空比的每个值，将所述停止时间和谱带宽度的变化之间的关系作为1次延迟的衰减函数而进行存储。
19.根据权利要求17所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括谱带宽度检测器，该谱带宽度检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据所述谱带宽度检测器的输出，算出所述占空比、所述停止时间和所述谱带宽度之间的关系而存储到所述介质中。
20.根据权利要求11所述的窄带化激光装置，其中，
所述窄带化激光装置还包括谱带宽度检测器，该谱带宽度检测器配置在从所述激光谐振器输出的脉冲激光的光路上，
所述控制部根据所述第1突发振荡结束之前的所述规定期间中的占空比，在结束所述第1突发振荡之后且在所述第2突发振荡开始之前，对所述第1一对电极之间的放电时机与所述第2一对电极之间的放电时机之差进行控制，
在所述第2突发振荡开始之后，所述控制部根据所述谱带宽度检测器的输出，对所述第1一对电极之间的放电时机与所述第2一对电极之间的放电时机之差进行控制。
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