JP2000151002A - Performance control method for gas discharge laser - Google Patents

Performance control method for gas discharge laser

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JP2000151002A
JP2000151002A JP28374699A JP28374699A JP2000151002A JP 2000151002 A JP2000151002 A JP 2000151002A JP 28374699 A JP28374699 A JP 28374699A JP 28374699 A JP28374699 A JP 28374699A JP 2000151002 A JP2000151002 A JP 2000151002A
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JP
Japan
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gas
laser
master data
master
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JP28374699A
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Japanese (ja)
Inventor
Klaus Wolfgang Vogler
クラウス・ヴォルフガンク・フォーグラー
Peter Dr Heist
ペーター・ハイスト
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LAMBDA PHYSIK G ZUR HERSTELLUN
LAMBDA PHYSIK G ZUR HERSTELLUNG VON LASERN MBH
Original Assignee
LAMBDA PHYSIK G ZUR HERSTELLUN
LAMBDA PHYSIK G ZUR HERSTELLUNG VON LASERN MBH
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an efficient and sensitive method for deciding the condition of a laser mixed gas and degree of its aging or degradation. SOLUTION: A master data set, corresponding to a mixed gas wherein an output parameter such as output beam energy, is optimum to an input parameter such as a drive voltage applied to a discharge circuit of a discharge chamber by a power source is generally generated after the new filling at a factory. At another time, a current data set of output and input parameters corresponding to the current state of mixed gas is generated during the next start-up procedure (S4). The current state data set is then compared to the master data set (S5), so that the difference between the current state and the master data set is found (S6). Then, a followup procedure is performed automatically by a processor, based on the comparison (S9).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス放電レーザの
放電チャンバ内のレーザ混合ガスの状態を決定するため
の方法(及びシステム)に関し、特に、印加された駆動
放電電圧又は他の調整可能な入力パラメータに対する出
力レーザ光線のパラメータを測定して、測定されたデー
タをマスタセット又は蓄積データのセットと比較してレ
ーザ混合ガスの状態及び/又は電気的、機械的、若しく
は光学的な問題がシステム内に存在するかどうかを決定
するための方法(及びシステム)に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method (and system) for determining the condition of a laser gas mixture in a discharge chamber of a gas discharge laser, and more particularly to an applied drive discharge voltage or other adjustable voltage. The parameters of the output laser beam relative to the input parameters are measured and the measured data is compared to a master set or a set of stored data to determine the condition of the laser gas mixture and / or electrical, mechanical or optical problems. A method (and system) for determining whether it is present within the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガス放電レーザ、例えば、エキシマ或い
は分子レーザは、多くの産業利用のための貴重なツール
として良く知られている。特にエレクトロニクスとフォ
トリソグラフィ処理を含む多くの分野におけるエキシマ
レーザの適用に関し、長期の継続時間に亘る精密な制御
と多くのレーザパラメータの同時の安定化を有すること
が非常に要望されている。レーザの「稼働時間」量、或
いはレーザが稼働中にあって産業利用に使用されている
時間は、稼働コストを議論する際に鍵となる変数であ
る。効率的かつ同時に、種々なレーザパラメータを継続
的に調整し、敏感に制御し、そして効率的に安定化せる
ことが可能であることが望まれる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Gas discharge lasers, such as excimer or molecular lasers, are well known as valuable tools for many industrial applications. There is a great demand for excimer laser applications in many areas, especially in electronics and photolithography processes, to have precise control over long durations and simultaneous stabilization of many laser parameters. The amount of "uptime" of the laser, or the time the laser is in operation and used for industrial use, is a key variable when discussing operating costs. It would be desirable to be able to tune, sensitively control, and stabilize various laser parameters continuously and efficiently.

【0003】ガス放電のタイプと質は、出力パワー、エ
ネルギ安定度、効率性、帯域幅、長軸及び短軸の光線輪
郭、時間及び空間のパルス幅と光線発散やコヒーレンス
(干渉性)のような、多くの重要なレーザパラメータに
影響を与える。ガス放電の質は、放電チェンバの混合ガ
スの組成、使用される予備電離の質、放電回路の特性
と、使用される電極の外形などの因子に依存する。詳細
についてはR.S.テイラー氏の応用物理学誌B41巻
PP.1−24(1986)の論文を参照されたい。混
合ガスの分解と汚染、ガス交換システムの設計(例え
ば、流速)も達成可能なレーザパラメータの限界を強く
決定する。電極の間の速いガス交換は、速い送風機ガス
循環を含むレーザ放電チャンバ設計を使用することによ
って実現されることがある。低温静電装置と技術が追加
的なガス精製に使用されてよい。詳細についてはドイツ
国特許第3212928号を参照されたい。
The types and qualities of gas discharges include output power, energy stability, efficiency, bandwidth, long and short axis ray profiles, pulse widths in time and space, ray divergence and coherence. Affects many important laser parameters. The quality of the gas discharge depends on factors such as the composition of the gas mixture in the discharge chamber, the quality of the preionization used, the characteristics of the discharge circuit and the outer shape of the electrodes used. See R.S. S. Taylor's Journal of Applied Physics B41, PP. 1-24 (1986). Decomposition and contamination of the gas mixture and design of the gas exchange system (eg, flow rate) also strongly determine the limits of achievable laser parameters. Fast gas exchange between the electrodes may be achieved by using a laser discharge chamber design that includes fast blower gas circulation. Cryostatic devices and techniques may be used for additional gas purification. For further details, reference is made to DE 3212928.

【0004】種々なガス放電レーザのための最適な混合
ガスは一般に知られている。F2 :Kr:Neが0.
1:1.0:98.9の割合になっていることは、例え
ばKrF−エキシマーレーザにとって十分に最適であ
り、F2 :Neが0.1:99.9の割合になっている
ことはF2 −エキシマレーザにとって十分に最適である
と思われている。図1は、F2 濃度に対するレーザ出力
パワーをプロットしたものであり、最適なF2 濃度が実
際に何であるかを決定する方法を表している。時間が経
過し、レーザが稼働するにつれ、混合ガスが継続的に劣
化又は「経年変化する」結果、金属ダストとの化学反応
を経てF2 が希釈し、F2 が消費される。この点に関し
て、本譲受人に譲渡されたビッテンソン氏の米国特許第
4,977,573号を参照されたい。ある量の時間の
後、ある数のパルスの後、又はガス劣化を補償してとり
わけ一定の出力エネルギを維持させるための放電電圧の
変化といったように、ある量だけパラメータが変化した
後、ガスの元々の分配を可能な限り近く、十分に回復さ
せ、レーザパラメータを最適化するために、ハロゲン注
入(HI(halogen injection))といった補充又はあ
る量のガス混合物の部分的なガス置換(PRG)又はガ
ス混合物を全体的に新たに補充することが実行される。
[0004] Optimal gas mixtures for various gas discharge lasers are generally known. F 2 : Kr: Ne is 0.
The ratio of 1: 1.0: 98.9 is sufficiently optimal for, for example, a KrF-excimer laser, and the ratio of F 2 : Ne of 0.1: 99.9 is not sufficient. It is believed to be well suited for F 2 -excimer lasers. Figure 1 is a plot of laser output power for F 2 concentration and represents a method for determining what is actually optimal F 2 concentration. Time has elapsed, as the laser is running, the gas mixture "ages" continuously degraded or results, via a chemical reaction between the metal dust F 2 is diluted, F 2 is consumed. In this regard, see U.S. Pat. No. 4,977,573 to Bittenson, assigned to the present assignee. After a certain amount of time, after a certain number of pulses, or after a certain amount of parameter change, such as a change in the discharge voltage to compensate for gas degradation and maintain a particularly constant output energy, the gas Partial gas replacement (PRG) of a replenishment or volume of gas mixture, such as halogen injection (HI), to restore the original distribution as closely as possible and fully restore and optimize laser parameters An overall fresh replenishment of the gas mixture is performed.

【0005】また、レーザ混合ガスの寿命を長くするこ
とが可能であることが望まれる。レーザガスが分解する
につれレーザ混合物が最適状態から変化することに付随
する問題によって、レーザ出力性能が著しく減少し、処
理エラーや、過度のレーザ操業停止時間が発生する。
[0005] It is also desirable that the life of the laser mixed gas can be extended. Problems associated with changing the laser mixture from optimum as the laser gas decomposes significantly reduce laser output performance, resulting in processing errors and excessive laser downtime.

【0006】質量分析計が混合ガスの組成の精度分析の
ために使用されてよい。詳細については、ベッドウェル
氏の米国特許第5,090,020号を参照されたい。
しかしながら、エキシマレーザや分子レーザシステムを
継続的に稼働させるには、質量分析計は望ましくないほ
ど大きくかつ高価な装置部品である。レーザ混合ガスの
状態をモニタする他の方法としては、レーザ放出のスペ
クトル幅又は帯域幅を測定すること(ミゾグチ氏らの米
国特許第5,450,436号参照)、レーザ放出の光
線輪郭を測定すること(ワカバヤシ氏の米国特許第5,
642,374号参照)、そして放電幅又は出力光線の
時間的なパルス幅といった他の特性を測定することが含
まれ、ただしそこでは混合ガスの状態の粗評価がなされ
てよい。詳細については、サンドストロム氏の米国特許
第5,440,578を参照されたい。レーザ混合ガス
の経年変化を測定するもう一つの技術は、放電チェンバ
を最新の新規補充(the most recent new fill)のとき
からのレーザパルスの総数を計数することである。詳細
については、ダス氏の米国特許第5,646,954号
を参照されたい。
A mass spectrometer may be used for accuracy analysis of the composition of the gas mixture. See Bedwell U.S. Pat. No. 5,090,020 for details.
However, for continuous operation of excimer laser and molecular laser systems, mass spectrometers are undesirably large and expensive equipment components. Other methods of monitoring the condition of the laser gas mixture include measuring the spectral width or bandwidth of the laser emission (see US Pat. No. 5,450,436 to Mizoguchi et al.) And measuring the beam profile of the laser emission. (Wakabayashi's US Patent No. 5,
642,374) and measuring other properties such as the discharge width or the temporal pulse width of the output beam, where a rough assessment of the state of the gas mixture may be made. For further details, see U.S. Pat. No. 5,440,578 to Sandstrom. Another technique for measuring the aging of the laser gas mixture is to count the total number of laser pulses since the most recent new fill of the discharge chamber. See Das US Patent No. 5,646,954 for details.

【0007】出力光線エネルギ或いは有効性がモニター
され、最適なエネルギに出力光線を維持するステップが
実行される、多くの技術が知られている。ホチュリ氏の
米国特許第3、899,750号、ヨシダ氏らの米国特
許第4,429,392号、そしてビッテンソン氏らの
米国特許第4,977,573号を参照されたい。希ガ
スとハロゲンガスの濃度も、化学反応の複雑な系列を使
用して混合ガス濃度を決定し、使い果たされたガスを補
充することによって維持されてきた。これについてはハ
クタ氏らの米国特許第4,740,982号を参照され
たい。
[0007] Many techniques are known in which the output beam energy or effectiveness is monitored and steps are taken to maintain the output beam at optimal energy. See Hotrich U.S. Pat. No. 3,899,750, Yoshida et al. U.S. Pat. No. 4,429,392, and Bittenson et al. U.S. Pat. No. 4,977,573. Noble and halogen gas concentrations have also been maintained by using a complex sequence of chemical reactions to determine mixed gas concentrations and replenishing exhausted gas. See U.S. Pat. No. 4,740,982 to Hakta et al.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】レーザ混合ガスの状態
を決定するために測定かつモニタされる上記パラメータ
は、それぞれ、例えば安定化した出力エネルギ、繰り返
し率(repetition rate)などの、混合ガス状態以外の
他のパラメータに依存する。それらはレーザシステムの
一般的に周知な振る舞いと、放電チェンバ内の混合ガス
の経年変化に関する一般的な経験に基づいている。分析
に影響を与える他のパラメータの変化なしに混合ガスを
モニタするための技術を持つことは望ましい。放電チャ
ンバ、光学機器と放電回路の特性などが、より大きな完
全性と精度を実現するために混合ガス状態をモニタする
手続において考慮されることも望ましい。
The parameters measured and monitored to determine the state of the laser gas mixture are each other than the gas mixture state, such as, for example, stabilized output energy, repetition rate, etc. Depends on other parameters. They are based on the generally well-known behavior of laser systems and general experience with the aging of the gas mixture in the discharge chamber. It is desirable to have a technique for monitoring a gas mixture without changing other parameters that affect the analysis. It is also desirable that the characteristics of the discharge chamber, optics and discharge circuit, etc., be taken into account in the procedure for monitoring the gas mixture to achieve greater integrity and accuracy.

【0009】そこで、本発明の目的は、混合ガスの状態
とその経年変化又は劣化の度合いを決定するための効率
的かつ感度が良い方法及びシステムを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an efficient and sensitive method and system for determining the state of a gas mixture and its aging or deterioration.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明の方法及びシステムにおいては、内部のコ
ンピュータ制御システムが、好ましくは特定のチェック
サブルーチンの間に放電チャンバ内のレーザ混合ガスの
状態を決定する。例えばパルスエネルギ、帯域幅、長軸
又は短軸の光線輪郭、エネルギ安定度、エネルギ効率、
増幅された自然放出(ASE(amplified spontaneous
emission))、放電幅、光線発散、光線コヒーレンス、
空間的パルス幅若しくは時間的パルス幅、などの出力光
線パラメータが、例えば駆動電圧などの入力パラメータ
に対して、内部制御システムによって測定され、記憶さ
れる。測定されたデータは、次いで、混合ガスによる放
電チェンバの新規補充(new fill)後といった最適な混合
ガス状態が存在するときに測定されたマスタ分布(マス
タプロファル(master profile))又はマスタデータセッ
トと比較される。好ましくは、複数のマスタデータセッ
トは混合ガス状態から独立したレーザの異なった作動状
態にそれぞれ対応するものとして測定される。
SUMMARY OF THE INVENTION To solve the above-mentioned problems, in the method and system of the present invention, an internal computer control system preferably includes a laser mixture gas in the discharge chamber during a particular check subroutine. Determine the state of. For example, pulse energy, bandwidth, long or short axis ray profile, energy stability, energy efficiency,
Amplified spontaneous release (ASE (amplified spontaneous
emission)), discharge width, ray divergence, ray coherence,
Output light parameters, such as spatial or temporal pulse width, are measured and stored by an internal control system for input parameters, such as drive voltage. The measured data is then used to determine the master profile or master data set measured when an optimal gas mixture condition exists, such as after a new fill of the discharge chamber with the gas mixture. Is compared to Preferably, the plurality of master data sets are measured as respectively corresponding to different operating states of the laser independent of the gas mixture state.

【0011】システム内において、例えば、出力パルス
エネルギ、帯域幅、長軸又は短軸の光線輪郭、エネルギ
安定度、エネルギ効率、増幅された自然放出(AS
E)、放電幅、光線発散、光線コヒーレンス、空間のパ
ルス幅或いは時間のパルス幅、光線コヒーレンス、空間
的パルス幅又は時間的なパルス幅などの、測定可能な少
なくとも一つの特性パラメータを持つ出力光線を生成
し、そして混合ガスを含む放電チェンバを備えるガスレ
ーザシステムの混合ガスの状態を決定するための方法が
提供される。ただし、放電チェンバ内では、エネルギが
電源により放電回路の電極に駆動放電電圧を印加させる
ことによって混合ガスに供給される。稼働状態に依存す
る最適な混合ガスを好ましくは含む特定の稼働状態を有
するレーザに対して、出力光線パラメータのマスター分
布或いはマスタデータセットが駆動電圧のような入力パ
ラメータに対して測定される。このマスタデータセット
は、後の時間においてガス混合物の状態を測定すること
が望まれるレーザの制御システムのメモリに記憶され
る。別の時に、好ましくは始動手順の間といったチェッ
クサブルーチンの間に、マスタデータセット内の測定さ
れた入力パラメータに対するマスタデータセット内の測
定された出力光線パラメータの現在状態データセットが
ガス放電レーザに対して測定される。現在の状態データ
セットは、次いで、マスタデータセットと比較され、数
値及び/又は微分値について、例えばデータセットによ
って定義された曲線に沿ったデータポイントにおける勾
配又は積分値について、ずれが注目される。
Within the system, for example, output pulse energy, bandwidth, long or short axis ray profile, energy stability, energy efficiency, amplified spontaneous emission (AS)
E) an output beam having at least one measurable characteristic parameter such as discharge width, beam divergence, beam coherence, spatial or temporal pulse width, beam coherence, spatial pulse width or temporal pulse width. And a method for determining the condition of the gas mixture of a gas laser system comprising a discharge chamber containing the gas mixture. However, in the discharge chamber, energy is supplied to the mixed gas by applying a drive discharge voltage to the electrodes of the discharge circuit from a power supply. For a laser having a particular operating state, preferably comprising an optimal gas mixture depending on the operating state, a master distribution or master data set of output beam parameters is measured for input parameters such as drive voltage. This master data set is stored in the memory of the control system of the laser where it is desired to measure the state of the gas mixture at a later time. At another time, preferably during a check subroutine, such as during a start-up procedure, the current state data set of the measured output beam parameters in the master data set relative to the measured input parameters in the master data set is transmitted to the gas discharge laser. Measured. The current state data set is then compared to the master data set and the deviation is noted for numerical and / or derivative values, for example, for slopes or integrals at data points along a curve defined by the data set.

【0012】マスタ状態データと現在の状態データの間
の例えば値や勾配の小さなずれは、一般に、レーザ混合
ガスが経年変化したこと、或いは混合ガスのF2 濃度が
幾分使い尽くされていることを示すであろう。大きなず
れは、新規補充が必要であること、又は重大な機械的、
電気的、若しくは光学的なハードウェアの問題がシステ
ムに存在していることを示す場合がある。フォローアッ
プ手続(follow-up procedure)が、その後、マスタ状
態データセットと現在のデータ状態データセットとの間
にずれが存在するか否かや、どのようなタイプのずれが
存在するかに応じて実行される。
A small deviation, eg, in value or gradient, between the master status data and the current status data generally indicates that the laser gas mixture has aged or that the F 2 concentration of the gas mixture has been somewhat depleted. Will be shown. Large deviations may indicate that new replenishment is needed, or significant mechanical,
It may indicate that an electrical or optical hardware problem exists in the system. A follow-up procedure is then performed, depending on whether there is a gap between the master state dataset and the current data state dataset, and what type of gap exists. Be executed.

【0013】現在データセットが新規補充後に測定され
てよく、そのデータセットは前の新規補充後に得られた
マスタデータセットと比較される。ずれが新規補充後の
マスタデータセットと現在データセットの間に存在する
と、さもなければ稼働状態が変化していないと仮定すれ
ば、ガス混合物の経年変化がまだ生じていないときにハ
ードウェアの問題が疑われる。
[0013] The current data set may be measured after a new refill, and the data set is compared to a master data set obtained after a previous new refill. If a gap exists between the newly refilled master dataset and the current dataset, otherwise a hardware problem when the gas mixture has not yet aged, assuming that the operating conditions have not changed. Is suspected.

【0014】好ましい実施態様では、異なったガス混合
物状態及び/又はレーザの稼働状態に対応する一つ以上
の較正データセットが最初に測定され、記憶される。プ
ロセッサは、マスタデータセットからずれた現在の状態
データ(ステータスデータ)を較正データセットと比較
して、マスタデータセットから最も類似してずれた較正
データセットを見い出す。プロセッサはそれから、類似
してずれた較正データに関する記憶されたガス混合物デ
ータから、どのようなタイプのフォローアップ手続が実
行されるべきかを決定する。例えば、フォローアップ手
続は、F2 、又はHCl、又は活性希ガス、又はハロゲ
ン化物分子と活性希ガスとの混合物、といった活性ハロ
ゲン化物化学種を含むある量の分子の補充を含んでよ
い。
In a preferred embodiment, one or more calibration data sets corresponding to different gas mixture conditions and / or laser operating conditions are first measured and stored. The processor compares the current state data (status data) deviated from the master data set with the calibration data set to find a calibration data set that is most similarly deviated from the master data set. The processor then determines from the stored gas mixture data for the similarly offset calibration data what type of follow-up procedure should be performed. For example, follow-up procedures, F 2, or HCl, or active rare gas, or a mixture of halide molecules and the active noble gas, such as may include recruitment of molecules of a quantity comprising active halide species.

【0015】ガス放電レーザシステムも提供される。レ
ーザシステムは、レーザ光線を生成するために、レーザ
ガス混合物を含む放電チェンバと共振器を含む。電源回
路は、放電チェンバ内の電極を介して電位差を最終的に
提供する放電回路に駆動電圧を与えることによってガス
混合物にエネルギを供給する。システムは、さらに、例
えば駆動電圧などの入力パラメータを測定するための手
段と、例えばレーザの出力パワーなどの既に言及された
ような、ガス混合物の状態によって変化する出力光線パ
ラメータ測定するための手段を備える。プロセッサは、
そのとき現在の状態データセットとして入力及び出力の
パラメータ測定を受信する。現在の状態データセット
は、十分に最適なガス混合物とレーザ稼働状態を表すマ
スタデータセットと比較される。使われるマスタデータ
セットは、さまざまな使用年齢のレーザシステム或いは
繰り返し率といった他の稼働状態の間で異なることがあ
る。現在の状態データセットは、例えばハロゲン補充手
続に続いて、初期の始動手順の間、一つ以上のその後の
始動手順の間、その後の新規補充後、或いは最適な混合
ガス状態以外の状態下で、測定された、一つ以上の較正
データセットとも比較されてもよい。フォローアップ手
続は、データセットによって定義される曲線に沿ったポ
イントにおける、数値、微分値又は積分値といった、比
較からわかるずれのタイプに依存して実行されてよい。
[0015] A gas discharge laser system is also provided. The laser system includes a discharge chamber containing a laser gas mixture and a resonator to generate a laser beam. The power supply circuit supplies energy to the gas mixture by applying a drive voltage to a discharge circuit that ultimately provides a potential difference via electrodes in the discharge chamber. The system further comprises means for measuring input parameters, such as, for example, drive voltage, and means for measuring output beam parameters, which have already been mentioned, such as, for example, the output power of the laser, that vary with the state of the gas mixture. Prepare. The processor is
It then receives the input and output parameter measurements as the current state data set. The current state data set is compared to a master data set representing a fully optimal gas mixture and laser operating state. The master data set used may vary between other operating conditions, such as laser systems of different ages or repetition rates. The current state data set may be, for example, following a halogen refill procedure, during an initial start-up procedure, during one or more subsequent start-up procedures, after a subsequent new refill, or under conditions other than optimal gas mixture conditions. , Measured, may also be compared with one or more calibration data sets. The follow-up procedure may be performed depending on the type of deviation known from the comparison, such as a numerical value, a derivative value, or an integral value at a point along the curve defined by the data set.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0017】本発明によれば、出力パラメータと入力パ
ラメータは、最適なガスレーザ状態の下で、そして混合
ガスとレーザシステムの様々な他の状態の下で測定さ
れ、少なくとも一つのマスタデータセットと好ましくは
一つ以上の較正データセットが設定される。レーザの継
続動作の間に、同一のパラメータが測定され、現在の混
合ガスの状態とレーザ稼働状態に関連する現在データセ
ットが設定される。現在データセットはマスタデータセ
ットと同一又は異なったレーザを使って測定されてよ
い。一つ以上の較正データセットも現在データセットと
同一又は異なったレーザを使用して測定され、記憶され
てよい。マスタデータセットと較正データセットも同一
又は異なるレーザを使用して測定されてよい。現在デー
タセットはマスタデータセットと比較され、特にマスタ
データセットと現在データセットとの間にずれが見い出
されるときには、好ましくは一つ以上の較正データセッ
トの中の少なくとも一つのセットとも比較される。
According to the invention, the output and input parameters are measured under optimal gas laser conditions and under various other conditions of the gas mixture and the laser system, and are preferably associated with at least one master data set. Is set with one or more calibration data sets. During the continuous operation of the laser, the same parameters are measured and a current data set relating to the current gas mixture state and the laser operating state is set. The current data set may be measured using the same or a different laser as the master data set. One or more calibration data sets may also be measured and stored using the same or different lasers as the current data set. The master data set and the calibration data set may also be measured using the same or different lasers. The current data set is compared to the master data set, and is also preferably compared to at least one of the one or more calibration data sets, especially when a deviation is found between the master data set and the current data set.

【0018】以下において本添付図面を参照しながら説
明される本発明の好ましい実施態様では、出力光線パラ
メータはパルスエネルギであり、入力パラメータは駆動
電圧である。帯域幅若しくはスペクトル幅、長軸若しく
は短軸の光線輪郭、光線発散、時間的若しくは空間的な
光線コヒーレンス、エネルギ安定度、エネルギ効率、放
電幅と空間的若しくは時間的パルス幅、又はエキシマ若
しくは分子レーザのようなガスレーザの混合ガス状態に
よって変化する他のパラメータといった他のパラメータ
が、測定される出力光線パラメータとして使用されてよ
い。入力パラメータは、レーザシステムが稼働し、及び
/又は空電的に経年変化するにつれて変化する別のパラ
メータであってよい。
In the preferred embodiment of the present invention described below with reference to the accompanying drawings, the output light parameter is pulse energy and the input parameter is drive voltage. Bandwidth or spectral width, long or short ray contour, ray divergence, temporal or spatial ray coherence, energy stability, energy efficiency, discharge width and spatial or temporal pulse width, or excimer or molecular laser Other parameters, such as the other parameters that vary with the gas mixture of the gas laser, may be used as output beam parameters to be measured. The input parameter may be another parameter that changes as the laser system is operated and / or statically ages.

【0019】図2は、レーザの駆動回路の駆動電圧の関
数としてガスレーザの出力エネルギの定性的なプロット
を示している。測定される駆動電圧は、好ましくはレー
ザの電源から放電回路に印加されるものである。電源
は、一般に、昇圧変圧器に接続している充電コンデンサ
ーを充電する。接続はスイッチによって制御される。昇
圧変圧器からの電圧は放電チャンバの1セットの電極に
印加される。電極に加わる電圧又は充電若しくはピーク
キングコンデンサの電圧のような別の電圧が代わりに測
定される場合がある。
FIG. 2 shows a qualitative plot of the output energy of a gas laser as a function of the drive voltage of the laser drive circuit. The measured drive voltage is preferably that applied to the discharge circuit from the laser power supply. The power supply generally charges a charging capacitor connected to a step-up transformer. The connection is controlled by a switch. Voltage from the step-up transformer is applied to a set of electrodes in the discharge chamber. Another voltage, such as the voltage on the electrodes or the voltage of the charging or peaking capacitor, may be measured instead.

【0020】このようにして、エネルギがレーザガスに
与えられ、レーザガスの分子を、その状態からの分子の
弛緩がレージング作用の源となるより高いエネルギ状態
まで励起させる。いくつかレーザでは、この電圧はレー
ザ活性ガスそれ自身ではなく、ポンプ媒体に印可される
が、しかし、駆動電圧(又は電流)は、それでもなおほ
とんどあらゆる周知のレーザシステムにおいて存在す
る。図示されているように、図2の駆動電圧に対するレ
ーザ出力エネルギの曲線の勾配は、どこでも正であり、
電圧とともに増加する。このグラフは、多種多様なガス
放電レーザについて実験的に測定されたデータ値を使用
して生成される。すなわち、一般に、図2のグラフは、
KrF、ArF、F2 、XeCl、XeF、そしてKr
Clレーザのようなエキシマレーザ及び分子レーザなど
のガス放電レーザに共通の特徴を示す。
In this manner, energy is imparted to the laser gas and excites the molecules of the laser gas to higher energy states where relaxation of the molecules from that state is a source of lasing action. In some lasers, this voltage is applied to the pump medium, not to the laser active gas itself, but the drive voltage (or current) is still present in almost every known laser system. As shown, the slope of the laser output energy curve versus drive voltage of FIG. 2 is everywhere positive,
Increases with voltage. This graph is generated using experimentally measured data values for a wide variety of gas discharge lasers. That is, in general, the graph of FIG.
KrF, ArF, F 2 , XeCl, XeF, and Kr
It shows features common to gas discharge lasers such as excimer lasers such as Cl lasers and molecular lasers.

【0021】図2のグラフは、レーザシステムの内部コ
ンピュータ制御システム(以下、「プロセッサ」)に記
憶されたデータセットを表している。コンピュータは、
好ましく電源からメインの放電回路に印可された駆動電
圧の値を表すデータを受信し、他方、同時に好ましくは
レーザ光線の出力エネルギ、又はパワー、をエネルギメ
ータ若しくはパワーメータから受信する。駆動電圧に対
する出力エネルギのいくつかのデータポイントが測定さ
れ、記憶される。好ましくは、図2に示されるようなグ
ラフがプロセッサによって生成され、作り出される。ガ
スレーザシステムの始動サブルーチンの間に実行される
特定のサブルーチンの間になるべくデータが採られ、そ
してグラフが生成される。ただし、放電チェンバ内のレ
ーザ混合ガスの質をチェックすることが望ましい。
The graph of FIG. 2 represents a data set stored in an internal computer control system (hereinafter "processor") of the laser system. Computer
Preferably, data representative of the value of the drive voltage applied to the main discharge circuit from the power supply is received, while at the same time preferably the output energy or power of the laser beam is received from an energy meter or power meter. Several data points of the output energy with respect to the drive voltage are measured and stored. Preferably, a graph as shown in FIG. 2 is generated and produced by the processor. Data is preferably taken during a particular subroutine executed during the startup subroutine of the gas laser system, and a graph is generated. However, it is desirable to check the quality of the laser mixed gas in the discharge chamber.

【0022】実際、駆動電圧とレーザ出力エネルギの間
の関係はレーザ混合ガスの特定の特性曲線に対する独特
な依存性を持っている。始動手順の間に生成されたグラ
フを検査すると、混合ガスの個別のガスの相対的な配
分、全圧力、及び混合ガスの経年変化と劣化といった、
レーザ混合ガスに関連している数量がわかる。二つの異
なった始動手順といった異なった時(time)に生成
された二つのグラフの比較は、グラフが生成されたその
二つの時におけるレーザ混合ガスの状態の相違を明らか
にすることがわかる。二つのグラフを比較することによ
って、ハードウェアとシステムの他の相違も二つの異な
った時における二つの始動の間で識別できる。
In practice, the relationship between drive voltage and laser output energy has a unique dependence on the particular characteristic curve of the laser gas mixture. Examination of the graphs generated during the start-up procedure reveals the relative distribution of the individual gases in the mixture, the total pressure, and the aging and degradation of the mixture
The quantity associated with the laser mixture is known. It can be seen that a comparison of the two graphs generated at different times, such as two different startup procedures, reveals a difference in the state of the laser gas mixture at the two times the graph was generated. By comparing the two graphs, other differences in hardware and system can be distinguished between the two startups at two different times.

【0023】マスタデータセットは、最適に構成され、
かつ、未だ経年変化していないレーザシステムを好まし
くは使用して測定される。すなわち、レーザ混合ガスの
新規補充が、好ましくはまさにマスタデータセットのデ
ータを測定する前に実行される。この時、レーザ混合ガ
スは未だ経年変化しておらず、レーザ混合ガスを構成す
るそれぞれのガスの配分又はそれぞれのガスのパーセン
テージは最適である。さらに、エレクトロニクスと光学
機器を含むシステムのハードウェアは、システムのぞれ
ぞれの光学モジュールの光学的配置とともに、マスタデ
ータセットから生成されるマスタグラフによって表現さ
れてよいマスタデータセットが測定されるときに最適で
ある。その後このマスタデータセットは、上記すべての
ことが確かめられた後、続いて測定されるそれぞれのデ
ータセットに比較されるべきマスタデータセットとして
記憶される。マスタデータセットは好ましくは最初の新
規補充及びレーザ混合ガスの稼働平衡温度までのウォー
ミングアップ後に採られたデータを使用して測定され
る。好ましくは、マスタデータセットからマスタグラフ
を生成するのに先だって、マスタデータセットの測定に
続いて、プロセッサによるアクセスが可能なメモリにマ
スタデータセットが好ましくは自動的に転送され記憶さ
れる。マスタデータセットは、一般に、新しいレーザの
製造後に工場において測定されてよい。マスタデータセ
ットは、後の時間にその混合ガス状態を学習することが
望まれるレーザと、同一のレーザ又は異なったレーザで
生成されてよい。
The master data set is optimally structured,
And it is preferably measured using a laser system that has not yet aged. That is, a new replenishment of the laser gas mixture is preferably performed just before measuring the data of the master data set. At this time, the laser mixed gas has not yet changed over time, and the distribution of each gas constituting the laser mixed gas or the percentage of each gas is optimal. In addition, the hardware of the system, including electronics and optics, along with the optical configuration of each optical module in the system, is measured along with a master data set that may be represented by a master graph generated from the master data set. Sometimes the best. This master data set is then stored as a master data set to be compared to each subsequently measured data set after all of the above has been verified. The master data set is preferably measured using data taken after the first fresh refill and warm-up of the laser mixture to operating equilibrium temperature. Preferably, prior to generating the master graph from the master data set, following measurement of the master data set, the master data set is preferably automatically transferred and stored in a memory accessible by the processor. The master data set may generally be measured at the factory after manufacturing a new laser. The master data set may be generated with the same laser or a different laser from which it is desired to learn its gas mixture state at a later time.

【0024】二つ以上のマスタデータセットは、様々な
使用年齢(経年)のレーザを使用して生成されてよい
が、ただし、一つのマスタデータセットは一つの新しい
レーザによって好ましくは生成される。ガスレーザそれ
自身が経年変化するにつれて、混合ガス及び他のシステ
ム構成部品以外が最適であるときに測定されるデータセ
ットは一般に変化するであろう。従って、それぞれがレ
ーザそれ自身の異なった年齢範囲に対応する一つ以上の
マスタデータセットを持つことは好ましい。例えば、三
つのマスタデータセットが測定され、好ましくはそれか
らマスタグラフが生成され、それらは本発明において使
用される。第1のマスタデータセットは、例えば109
個のレーザパルス年齢未満のレーザの最適状態に対応す
る。第2のマスタデータセットは、例えば1〜2.5×
109 個のレーザパルス年齢のレーザの最適状態に対応
する。第3のマスタデータセットは、例えば2.5×1
9個のレーザパルス年齢より古いレーザの最適状態に
対応する。
The two or more master data sets may be generated using lasers of various ages (age), provided that one master data set is preferably generated by one new laser. As the gas laser itself ages, the data set measured when other than the gas mixture and other system components are optimal will generally change. Therefore, it is preferable to have one or more master data sets, each corresponding to a different age range of the laser itself. For example, three master data sets are measured, preferably from which a master graph is generated, which are used in the present invention. The first master data set is, for example, 10 9
One laser pulse corresponds to the optimal state of the laser below the age. The second master data set is, for example, 1 to 2.5 ×
This corresponds to the optimal state of 10 9 laser pulse age lasers. The third master data set is, for example, 2.5 × 1
It corresponds to the optimal state of the laser older than 09 laser pulse ages.

【0025】好ましくは、いくつかの「較正」データセ
ットも測定され、プロセッサでアクセスできるメモリー
に記憶される。それぞれの較正データセットは混合ガス
の異なった状態に対応する。F2 濃度を含む、種々な経
年変化状態の混合ガスに対応するデータセットのバンク
(bank)は、その後にプロセッサが最適からずれている
と決定されるものの正確な状態が知られいない混合ガス
に対応する続いて生成されるデータセットと比較するの
に利用可能である。使用者が時間、パルス計数に伴う発
展を知りかつ学習する他のレーザシステム状態、又はレ
ーザが稼働及び/又は停止している、或いは中間モード
にあるときに進展する他のパラメータに対応する較正デ
ータセットが測定され、記憶されてよい。
Preferably, several "calibration" data sets are also measured and stored in memory accessible by the processor. Each calibration data set corresponds to a different state of the gas mixture. Including F 2 concentration, the bank of data sets corresponding to the mixed gas of various aging conditions (bank) is thereafter a mixed gas processor is not exactly known state of what is determined to be deviated from the optimum It can be used to compare with the corresponding subsequently generated data set. Calibration data corresponding to other laser system conditions in which the user knows and learns the evolution with time, pulse counting, or other parameters that evolve when the laser is on and / or off, or in an intermediate mode. The set may be measured and stored.

【0026】このようにして、プロセッサは、好ましく
は駆動電圧に対する出力光線エネルギのいくつかの以前
に測定されたデータセットに関係する多くの値を分析し
て、好ましくはそのデータからグラフ又は曲線を生成
し、そしてそれらを現在データセットと比較して混合ガ
スの現在の状態を決定する。電気的及び機械的なハード
ウェア問題と光学的配置問題と劣化問題も時折起きる場
合があり、既に記述したチェック・サブルーチンの間に
気がつくことができ、発明のもう一つの利点が認識され
る。
In this manner, the processor preferably analyzes a number of values related to several previously measured data sets of output light energy versus drive voltage and preferably plots a graph or curve from the data. Generate and compare them to the current data set to determine the current state of the gas mixture. Electrical and mechanical hardware problems, optical placement problems, and degradation problems can also occasionally occur, and can be noticed during the previously described check subroutines, and another advantage of the invention is recognized.

【0027】それは、しかしながら、レーザ混合ガスの
一般的かつ規則的な経年変化である。ただし、それはマ
スタデータセット及び/又は他の以前に測定かつ記憶さ
れた較正データセットと、マスタデータセットと他のグ
ラフを測定した後のある特定時において測定された現在
データセットとの間の比較によって観測可能である。特
に、例えばマスタデータセットと現在データセットを表
わしている曲線又はグラフの間の大きさと勾配の相違
は、レーザ混合ガスの重要な特徴を示す。一つのそのよ
うな特徴は、第2のデータセットが測定される時点での
混合ガスが一般に経年変化かつ劣化した度合いである。
もう一つの特徴は、最新の新規補充の時点から第2のデ
ータセットが生成されるまでの、例えばF2 のような混
合物内の特定ガスの減少である。
It is, however, a general and regular aging of the laser gas mixture. However, it is a comparison between the master data set and / or other previously measured and stored calibration data sets and the current data set measured at a particular time after measuring the master data set and other graphs. Observable by In particular, differences in magnitude and slope between, for example, the curves or graphs representing the master data set and the current data set indicate important characteristics of the laser gas mixture. One such feature is the degree to which the gas mixture generally ages and degrades at the time the second data set is measured.
Another feature is the reduction of the latest from the time of the new supplement to the second data set is generated, for example, the specific gas in the mixture as a F 2.

【0028】例えば、駆動電圧などの入力パラメータの
ある与えられた値に対する例えばレーザのエネルギなど
の出力光線パラメータのデータセットの大きさ、勾配な
どは、レーザ混合ガスの経年変化した状態、又は年齢に
依存し、好ましくは最新の新規補充からの時間やパルス
計数に関して測定されるが、しかし、レーザシステムに
重要な他の事象を参照してもよい。図3は、レーザ混合
ガスが時間とともに経年変化するにつれ、いかに出力エ
ネルギの大きさが減少するかを示している。三つの曲線
が図3に示されている。最も高い曲線は、新しい、或い
はほぼ新しいレーザと、新規補充の直後、或いはほぼ直
後、例えば百万パルス後に、採取されたデータとを使用
して生成されたマスタ曲線である。真ん中の曲線は、新
規補充の後のいつか、例えば2日又は5千パルス後に、
採取されたデータを使用して生成された。最も低い曲線
は、それより後のいつか、例えば新規補充の後の5日又
は一億パルス後に採取されたデータを使用して生成され
た。
For example, the magnitude, slope, etc., of a data set of output beam parameters, eg, laser energy, for a given value of an input parameter, eg, drive voltage, may vary with age or age of the laser gas mixture. Dependent and preferably measured in terms of time or pulse count since the last new replenishment, but may refer to other events important to the laser system. FIG. 3 shows how the magnitude of the output energy decreases as the laser gas mixture ages over time. Three curves are shown in FIG. The highest curve is the master curve generated using the new or near-new laser and the data taken just after or almost immediately after the new refill, for example one million pulses. The middle curve shows that sometime after a new replenishment, for example 2 days or after 5,000 pulses,
Generated using data collected. The lowest curves were generated using data taken sometime later, for example, 5 days after new replenishment or 100 million pulses later.

【0029】レーザ混合ガスが経年変化するにつれて、
曲線が期待された割合で下方へシフトするということが
図3から観測される。例えば一回以上の新規補充後に、
以前の新規補充に続く経験に基づいて、どれくらいレー
ザガスが経年変化したかを評価することができる。混合
ガスが経年変化するにつれて、ハロゲン濃度の減少や、
CF4 やダストのような汚染物質の増加を含む多くの変
化が起きる。正確な産業利用において使用される場合が
ある適切なフォローアップ処置を行って出力光線の信頼
性を保証することができるので、この情報は重要であ
る。
As the laser gas mixture ages,
It can be observed from FIG. 3 that the curve shifts downward at the expected rate. For example, after one or more new refills,
Based on experience following previous fresh refills, it is possible to evaluate how much the laser gas has aged. As the gas mixture ages, the halogen concentration decreases,
Many changes, including increased pollutants such as CF 4 or dust occurs. This information is important because appropriate follow-up actions that may be used in accurate industrial use can be taken to ensure the reliability of the output beam.

【0030】駆動電圧に対するガスレーザの出力エネル
ギの曲線の勾配もレーザ混合ガス内のF2 パーセンテー
ジ濃度に依存する。図4は、レーザ混合ガス内のF2
ーセンテージ濃度が減少するにつれて、この勾配がいか
に減少するかを示している。ただF2 濃度だけが図4の
曲線の間で変化するので、図4の曲線は図3の曲線とは
異なり、一方、既に言及したように、レーザ混合ガスが
経年変化するにつれて生じる汚染物やダストの増加よう
な他の因子が、図3の曲線の勾配に影響を与える。
The slope of the curve of the output energy of the gas laser with respect to the drive voltage also depends on the F 2 percentage concentration in the laser gas mixture. FIG. 4 shows how this slope decreases as the F 2 percentage concentration in the laser mixture decreases. The curve of FIG. 4 differs from the curve of FIG. 3 since only the F 2 concentration changes between the curves of FIG. 4, while, as already mentioned, the contamination and the contaminants generated as the laser gas mixture ages. Other factors, such as dust build-up, affect the slope of the curve in FIG.

【0031】三つの曲線が図4に示されている。最も高
い曲線は、第1のF2 濃度を持つレーザからのマスタデ
ータセットを使って生成されたマスター曲線である。真
ん中の曲線は、第1の濃度より低い第2のF2 濃度を持
つレーザからのデータを使って生成された。最も低い曲
線は、第1或いは第2の濃度のいずれよりも低い第3の
2 濃度を持つレーザからのデータを使って生成され
た。F2 パーセンテージ濃度が減少するにつれ、曲線の
勾配が期待される割合で減少するということが図4から
観測される。例えば一回以上の新規補充後に、以前の新
規補充に続く経験に基づいて、どれくらいF2 濃度が減
少したかを評価することができる。正確な産業利用にお
いて使用される場合がある最適なF2 パーセンテージ濃
度を回復させることといった適切なフォローアップ処置
を行なうことにより、出力光線の信頼性を保証すること
ができるので、この情報は重要である。図4の曲線のよ
うな曲線を比較することによっても、レーザ混合ガスの
他のガスの時間のともなうパーセンテージ減少の特有な
徴候がもたらされることがある。
Three curves are shown in FIG. The highest curve is the master curve generated using the master data set from a laser having a first F 2 concentration. The middle curve was generated using data from a laser having a second F2 concentration lower than the first concentration. The lowest curve was generated using data from a laser having a third F 2 concentration lower than either the first or second concentration. As F 2 percentage concentration decreases, that decreases at a rate gradient of the curve is expected is observed from FIG. For example, after a new replenishment of more than one, it can be based on the subsequent previously experienced a new refill, to evaluate how much F 2 concentration was decreased. By performing appropriate follow-up action such as to cause the case to restore the optimal F 2 percentage concentration that is used in the precise industrial use, it is possible to ensure the reliability of the output beam, this information is important is there. Comparing curves such as the curves in FIG. 4 may also provide unique signs of the time-dependent percentage decrease of other gases in the laser gas mixture.

【0032】図3及び図4を参照してまとめると、レー
ザ混合ガスの経年変化は、ある与えられた電圧における
駆動電圧に対するレーザ出力エネルギの降下から観測さ
れる。ただし、この降下は、図3におけるような曲線の
下方シフトによって明らかとなる。F2 のような、ある
特定のガス成分の欠如が、図4に示されているような駆
動電圧に対するレーザ出力エネルギの曲線の勾配の減少
から観測できる。レーザの新規補充の直後又はほぼ直後
に測定されたマスタデータセットを使用して生成される
マスタグラフを、レーザの始動手順の間といったレーザ
システムのチェック・サブルーチンの間に測定されたデ
ータを使って生成される第2のグラフと比較し、広い範
囲の電圧上でこの二つのグラフの間のずれを分析するこ
とは、レーザ混合ガスの特徴のずれを明らかにするデリ
ケートな技術の役割を果たす。同じことが、パルスエネ
ルギのような重要な出力パラメータに影響を与える、電
圧以外の他の入力パラメータと、混合ガスが劣化するに
つれて変化する他の出力パラメータとで行われてよい。
Referring to FIGS. 3 and 4, the aging of the laser gas mixture is observed from the drop in laser output energy with respect to the drive voltage at a given voltage. However, this drop is evident by the downward shift of the curve as in FIG. Such as F 2, there is a lack of a specific gas component can be observed from a decrease in the slope of the curve of the laser output energy for driving voltage as shown in FIG. A master graph generated using the master data set measured immediately or almost immediately after a new refill of the laser is generated using data measured during the laser system check subroutine, such as during the laser start-up procedure. Analyzing the deviation between the two graphs over a wide range of voltages, as compared to the second graph generated, plays a delicate technique to characterize the deviation of the characteristics of the laser gas mixture. The same may be done with other input parameters other than voltage, affecting important output parameters such as pulse energy, and other output parameters that change as the gas mixture degrades.

【0033】さらに、最新の新規補充からいくらか時間
が経ったときのサブルーチンの間に採取されたデータを
使用して生成されたグラフと、最適なハードウェアと光
学的位置合わせ配置を持つレーザでの新規補充の直後に
採取されたデータを使用して生成されたマスタグラフと
の比較によってずれがもたらされることもあるし、もた
らされないこともある。もし、ずれが見いだされないな
ら、そのときは混合ガスとシステムハードウェアは、本
発明のサブルーチンの下で満足いくものであると決定さ
れる。観察されるどのようなずれも以前の比較において
観測されてしまうことがあり、そのため、フォローアッ
プ処置が実行されるべきか否か、及び、どのようなタイ
プのフォーローアップ処置が実行されるべきかについて
結論を導くことができ、及び/又は、どのようなフォロ
ーアップ処置もその後に自動的操作又はユーザによる開
始操作の何れかで迅速かつ効率的にそして経験から実行
されてよい。例えば、ガス取り扱い手続は、測定された
データセット及び/又はデータセットから生成されたグ
ラフを比較し、どのようなずれも観測し、そして経験及
び/又はさもなくば観測されたずれが示しているものに
関する必要な知識に応じて、混合ガスを、補充、又は一
つ以上のガスのガス注入、又はガス置換、又は新規補
充、又はそれ以外の何れかによって、初期の状態に回復
させるために実行することができる。
In addition, graphs generated using data collected during the subroutine some time after the last new refill, and a laser generated with optimal hardware and optical alignment arrangement. Comparison with a master graph generated using data taken immediately after a new refill may or may not result in a discrepancy. If no deviation is found, then the gas mixture and system hardware are determined to be satisfactory under the subroutine of the present invention. Any deviations observed may have been observed in previous comparisons, so whether follow-up actions should be performed and what type of follow-up actions should be performed And / or any follow-up action may then be performed quickly and efficiently and empirically, either automatically or by a user initiated action. For example, the gas handling procedure may compare measured data sets and / or graphs generated from the data sets, observe any deviations, and indicate experience and / or otherwise observed deviations. Depending on the required knowledge of the substance, the gas mixture can be refilled or performed by injecting one or more gases, or by gas replacement or fresh refilling, or otherwise restored to the initial state. can do.

【0034】好ましくは、駆動電圧に対する出力エネル
ギが測定される。ただし、その測定結果は、混合ガスの
現在の状態を表すプロセッサによって生成されるグラフ
又はテーブルによって表現されてよい。グラフ或いはテ
ーブルの代わりに、別のデータベース構成が使用されて
よい。次いで、プロセッサは、グラフが一例として使用
されている図5のフローチャートに従って、現在データ
セットのテーブル又はグラフを、記憶されたデータセッ
トのグラフ又はテーブルと比較する。一般に、プロセッ
サは、現在の状態と最適な状態又は他の周知の混合ガス
の状態との間のどのようなずれも分析して、現在のグラ
フをマスタグラフ及び/又はプロセッサが記憶したグラ
フのバンク(集合)の全てと比較した後に、どのような
タイプのずれが存在して、どのようなフォローアップが
実行されるべきかを決定する。好ましい手続は、特に図
5のフローチャートで明らかにされる。
Preferably, the output energy with respect to the drive voltage is measured. However, the measurement result may be represented by a graph or a table generated by the processor representing the current state of the gas mixture. Instead of graphs or tables, other database configurations may be used. The processor then compares the current dataset table or graph with the stored dataset graph or table according to the flowchart of FIG. 5, where the graph is used as an example. In general, the processor will analyze any deviation between the current state and the optimal state or state of the other known gas mixture and store the current graph in a master graph and / or a bank of graphs stored by the processor. After comparing all of the (sets), determine what type of shift exists and what follow-up should be performed. The preferred procedure is particularly illustrated by the flowchart of FIG.

【0035】図5に示された一般的な手順は、ユーザに
よって開始されるシステム電源投入信号の投入から始め
られる。或いは、さもなければレーザシステムのレーザ
チャンバ及び光学装置からの出力光線の放出を最高にす
るウォームアップ期間を開始する(ステップS1)。次
に、新規補充が要求されるかどうかが決定される(ステ
ップS2)。もし新規補充が要求されるなら、そのとき
は新規補充が行われる(ステップS3)。新規補充がス
テップS3で実行された後に、或いは、もし新規補充が
要求されない場合には、その後に測定が行われ、次い
で、グラフが生成される(ステップS4)。測定は、好
ましくは駆動電圧に対する出力光線エネルギで行われ
る。次に、ステップS4で生成された現在グラフの形で
あってよいステップS4で測定されたデータと、少なく
ともマスタデータセットのテーブル又はグラフを含む、
一つ以上の記憶されたデータセットのテーブル又はグラ
フとの比較が行われる(ステップS5)。好ましい実施
態様では、レーザの現在の年齢が最初にチェックされ
る。次いで、レーザの現在の年齢を含む年齢範囲に対応
する、好ましくは記憶されたマスタデータセットのテー
ブル又はグラフのグループの、マスタデータセットのテ
ーブル又はグラフが、ステップS5において、マスタデ
ータセットのテーブル又はグラフとして使用されるよう
選択される。
The general procedure shown in FIG. 5 begins with a user initiated system power-up signal. Alternatively, a warm-up period is started, which otherwise maximizes the emission of output light from the laser chamber and the optics of the laser system (step S1). Next, it is determined whether a new replenishment is required (step S2). If a new replenishment is required, then a new replenishment is performed (step S3). After a new replenishment has been performed in step S3, or if no new replenishment is required, a measurement is then made and then a graph is generated (step S4). The measurement is preferably made at the output beam energy relative to the drive voltage. Next, including the data measured in step S4, which may be in the form of the current graph generated in step S4, and at least a table or graph of the master data set,
A comparison is made of one or more stored data sets with a table or graph (step S5). In a preferred embodiment, the current age of the laser is checked first. Then, in step S5, the master data set table or graph, preferably of a stored master data set table or graph group, corresponding to the age range including the current age of the laser, is read in step S5. Selected to be used as a graph.

【0036】もし、現在データセットのテーブル又はグ
ラフと、マスタデータセットのテーブル又はグラフが同
一或いはほぼ同一(特定の許容範囲内)であると決定さ
れたならば(ステップ6)、そときはレーザは例えばフ
ォトリソグラフィのような産業利用に使用され得る準備
完了状態となり(ステップS10)、ステップS7〜S
9とステップS11〜S13は必要ではない。こうし
て、図5に示された本発明による好ましい実施態様の手
続は、このラン(流れ)に関しては終了する。
If it is determined that the table or graph of the current data set and the table or graph of the master data set are identical or nearly identical (within a specified tolerance) (step 6), then the laser Is in a ready state that can be used for industrial use such as photolithography (step S10), and steps S7 to S
9 and steps S11 to S13 are not necessary. The procedure of the preferred embodiment according to the invention shown in FIG. 5 thus ends for this run.

【0037】もし、マスタデータセット及び現在データ
セットのテーブル或いはグラフが同一でないならば、大
きなずれが存在するか、又は小さなずれが存在するかが
決定される(ステップS7)。もし、小さいずれが観測
され、或いは、特定の許容範囲外にあるずれが観測され
るならば、そのときは好ましくはユーザは例えばコンピ
ュータディスプレイ上のメッセージ、或いは音声若しく
は視覚アラーム信号などのメッセージを介して告示され
る(ステップS8)。フォローアップ手続は、例えばメ
ッセージ又は信号を受信したことに応じたユーザ入力に
よって、又は、予めプログラムされたソフトウェアルー
チンを使用してプロセッサによって開始されるように自
動的に実行される(ステップS9)。ハロゲン注入、部
分的なガス置換、ガス補充と(例えばガス温度を調整す
ることによる)全圧力補正のようなフォローアップ手続
が実行される。フォローアップ処置の結果、混合ガス
は、好ましく初期の開始状態と最小限にずれた状態に戻
され、その結果、十分に最適なレーザシステム性能が再
び可能となり、レーザシステムの産業利用が促進され得
る(ステップS10)。
If the tables or graphs of the master data set and the current data set are not the same, it is determined whether a large deviation exists or a small deviation exists (step S7). If small deviations or deviations outside the specified tolerances are observed, then preferably the user will be notified via a message, for example on a computer display, or a message such as an audio or visual alarm signal. Is notified (step S8). The follow-up procedure is performed automatically, such as by user input in response to receiving a message or signal, or as initiated by the processor using a pre-programmed software routine (step S9). Follow-up procedures are performed, such as halogen injection, partial gas replacement, gas replenishment, and total pressure correction (eg, by adjusting gas temperature). As a result of the follow-up procedure, the gas mixture is preferably returned to a state that is minimally deviated from the initial starting state, so that fully optimal laser system performance is again possible and industrial use of the laser system may be promoted. (Step S10).

【0038】もし、大きなずれが存在すると決定され
た、又は、上述の如き特定の許容差をはるかに越え、そ
して許容範囲の第2のセット外にあるかもしれないずれ
が観測されたならば(ステップS7)、そのときは新規
補充が実行されたかどうかが決定される(ステップS1
1)。もし新規補充が実行されてなかったならば、その
ときはフォローアップの新規補充が実行される(ステッ
プS3)。
If a large deviation has been determined to exist or has been observed that far exceeds the specified tolerances as described above and may be outside the second set of tolerances ( At this time, it is determined whether or not new replenishment has been executed (step S1).
1). If the new replenishment has not been executed, a new replenishment of follow-up is executed at that time (step S3).

【0039】フォローアップの新規補充が実行された
後、データセットが測定され、そして好ましくは駆動電
圧に対する出力エネルギのグラフ又はテーブルが生成さ
れてよく(ステップS4)、既に記述された手順が続い
て行われる。もし、新規補充がまさに実行され、現在デ
ータセットが最新の新規補充の直後に測定されたなら
ば、そのときは混合ガスは最適であると仮定される。現
在データセットが最新の新規補充の直後に測定され、混
合ガスが最適であると仮定されるこのケースでは、どの
ようなずれも経年変化した混合ガスの結果ではないと仮
定される。
After a new replenishment of follow-up has been performed, the data set is measured, and preferably a graph or table of output energy versus drive voltage may be generated (step S4), following the procedure already described. Done. If a new refill was just performed and the current data set was measured immediately after the latest new refill, then the gas mixture is assumed to be optimal. In this case, where the current data set is measured immediately after the latest fresh refill and the gas mixture is assumed to be optimal, it is assumed that no deviation is the result of the aged gas mixture.

【0040】電気的、機械的、或いは光学的ハードウェ
ア問題がシステムのどこかに存在するという事実は、従
って、大きなずれの存在によって示唆される(ステップ
S12)。いくつかの起こり得る問題としては、ガスデ
リバリシステム、光学窓又は線狭化及び/調整素子のよ
うなシステムの光学モジュール、レーザ放電チェンバそ
れ自身、電源や光路浄化システムのような電気部品のト
ラブルがある。いくつかのガスデリバリ問題には、漏
洩、ガスシリンダーの汚染、シリンダーからシリンダー
へのフッ素分圧変化、そしてほとんど空のシリンダの壁
からの汚染がある。ユーザはその後好ましくは、問題を
突き止めるための明確な指示に従い、できれば修理点検
を要求する(ステップS13)。現在データセットのテ
ーブル又はグラフをマスタデータセットのテーブル又は
グラフと比較するときに観測される大きなずれによって
示されるこれらの深刻な問題は、ガスの経年変化とは容
易に区別がつく。なぜなら、マスタグラフからの現在の
グラフの大きなずれは一般的に経年変化によるものより
も遙かに大きく、新規補充を実行することによっては消
去されないからである。
The fact that an electrical, mechanical or optical hardware problem exists somewhere in the system is therefore indicated by the presence of a large deviation (step S12). Some possible problems include problems with gas delivery systems, optical modules in systems such as optical windows or line narrowing and / or adjusting elements, laser discharge chambers themselves, and trouble with electrical components such as power supplies and optical path cleaning systems. is there. Some gas delivery problems include leaks, fouling of gas cylinders, partial pressure changes of fluorine from cylinder to cylinder, and contamination from almost empty cylinder walls. The user then preferably follows clear instructions for locating the problem and, if possible, requests a repair (step S13). These serious problems, indicated by the large deviations observed when comparing the current dataset table or graph with the master dataset table or graph, are easily distinguished from gas aging. This is because large deviations of the current graph from the master graph are generally much greater than due to aging and are not eliminated by performing a new replenishment.

【0041】図6の方法は、図5のステップS8が図4
bのステップS8a及びS8bに置き換えられたという
点で図5の方法とは異なる。図6の方法によれば、現在
の状態が測定される前にいつか較正データセットのバン
ク(bank)(図示されていない)が好ましくプロセ
ッサのメモリーに記憶される。一般に、較正データセッ
トは工場で測定され、それらは共通して経年変化するタ
イプの異なった混合ガスで動作するときにレーザシステ
ム(又は同様のレーザシステム)の応答を定義するもの
である。ステップS7に続いて、現在データセットのテ
ーブル又はグラフと、マスタデータセットのテーブル又
はグラフとの間の小さなずれが存在することが決定され
た後、現在データセットのテーブル又はグラフの一つ以
上又はすべての較正データセットのテーブル又はグラフ
との比較が実行され(ステップS8a)、マスタデータ
セットから同じようにずれた一つ以上の較正データセッ
トが見いだされる。その後、プロセッサは、同じように
ずれた一つ以上の較正データセットに関する記憶された
混合ガスデータから、混合ガスをより望ましい状態に戻
すためにどのようなタイプのフォローアップ手続を実行
するかを決定する。例えば、フォローアップ手続は、ガ
ス注入、部分的な置換、又はある量のF2 、HCl、活
性希ガス若しくはそれらの混合気体の他の補充、或いは
(例えば、放電チャンバ内のガス温度又はガス総量を調
整することによる)全圧力補正を含んでよい。フォロー
アップ手続はユーザの補助がある又はなしに自動的に開
始及び/又は実行されるように、プロセッサはフォロー
アップ手続を開始してよい。
In the method of FIG. 6, step S8 of FIG.
The method differs from the method of FIG. 5 in that the steps S8a and S8b of b are replaced. According to the method of FIG. 6, sometime a bank of calibration data sets (not shown) is preferably stored in the memory of the processor before the current state is measured. In general, calibration data sets are measured at the factory and they define the response of a laser system (or similar laser system) when operating with different gas mixtures of a common aging type. Following step S7, after it has been determined that there is a small deviation between the table or graph of the current dataset and the table or graph of the master dataset, one or more of the tables or graphs of the current dataset or A comparison of all calibration data sets to a table or graph is performed (step S8a), and one or more calibration data sets that are similarly offset from the master data set are found. Thereafter, the processor determines from the stored gas mixture data for one or more similarly offset calibration data sets what type of follow-up procedure to perform to return the gas mixture to a more desirable state. I do. For example, a follow-up procedure may include gas injection, partial replacement, or other replenishment of an amount of F 2 , HCl, active noble gas or a mixture thereof, or (eg, gas temperature or total gas volume in the discharge chamber). (By adjusting the total pressure). The processor may initiate the follow-up procedure such that the follow-up procedure is automatically initiated and / or performed with or without user assistance.

【0042】本発明の好ましい方法を使用すれば、ガス
品質と分配組成を決定することは可能である。新規補充
の時間とガス補充のフォローアップ手続を予定すること
も容易である。さらに、この方法は、3×10-4絶対単
位に至るまでのF2 濃度が解決可能なほど、非常に感度
が良い。すなわち、0.3パーセント或いはもしかする
とより少しのずれが本発明の感度が良い方法を使って検
出可能である。この方法は同じく既存のシステムに付加
されるべき追加的なハードウェアを必要としない特別な
検査サブルーチンを使用するプロセッサによって効率的
に実行され、本発明の利点が低コストで実現される。さ
らに、プロセッサは、実際のレーザ性能が自動的にマス
タデータセットの水準まで再調整されるような方法で、
ガス取り扱いシステムを操作し、従って無限の寿命を持
つレーザ混合ガスを有するシステムが原理的に可能なも
のとなる。
Using the preferred method of the present invention, it is possible to determine gas quality and distribution composition. It is also easy to schedule new refills and follow-up procedures for refills. Furthermore, the method is very sensitive so that F 2 concentrations up to 3 × 10 −4 absolute units can be resolved. That is, 0.3 percent or possibly less deviation can be detected using the sensitive method of the present invention. This method is also efficiently performed by a processor that uses special check subroutines that do not require additional hardware to be added to existing systems, and the benefits of the present invention are realized at low cost. In addition, the processor will automatically re-adjust the actual laser performance to the level of the master data set,
A system with a laser gas mixture which operates a gas handling system and thus has an infinite lifetime is in principle possible.

【0043】内部レーザパラメータ制御を有するガス放
電レーザシステムの好ましい配置が図7に示されてい
る。システムは、混合ガスを含むガス放電チェンバ1を
含み、かつ混合ガスを使って放電を起こさせるための電
極9を含む放電回路を備える。共振器は、例えば高反射
率の反射格子、プリズム又は後部ミラー2の高反射率の
裏面と、出力結合ビーム分割器又は前部ミラー3とをそ
れぞれ備えたレーザ管1を通る光路を構成する。光線の
外部結合部分(outcoupled portion)はビーム分割器4
に衝突して、その結果、外部結合部分は内部エネルギモ
ニタ5に向けて反射される。内部コンピュータ制御シス
テム6又はプロセッサは、内部エネルギモニター5から
データを受け取る。
A preferred arrangement of a gas discharge laser system with internal laser parameter control is shown in FIG. The system comprises a gas discharge chamber 1 containing a gas mixture and a discharge circuit comprising electrodes 9 for causing a discharge using the gas mixture. The resonator constitutes an optical path through a laser tube 1 comprising, for example, a high-reflectance reflective grating, a prism or a high-reflectivity backside of a rear mirror 2 and an output-coupling beam splitter or front mirror 3, respectively. The outcoupled portion of the beam is a beam splitter 4
, So that the outer coupling portion is reflected toward the internal energy monitor 5. The internal computer control system 6 or processor receives data from the internal energy monitor 5.

【0044】レーザシステムは、さらに、電極9又は放
電チャンバ1の放電回路に駆動電圧を印加させて混合ガ
スにエネルギを与えるための電源7を備える。内部エネ
ルギモニタ5によって測定され、かつ内部コンピュータ
制御システム6によっても受け取られる出力光線エネル
ギの検出値に好ましくは対応する駆動電圧の値は好まし
くは内部コンピュータ制御システム6によって受け取ら
れる。コンピュータ制御システム6は、好ましくは既に
記述したマスタデータセットと較正データセットをメモ
リに記憶し、そのメモリから検索する。制御システム6
は、その後どのデータセットについてもテーブル又はグ
ラフを生成し、或いは、そのデータセットを、データセ
ットの少なくともある一範囲又は一部を使用するデータ
ベース様式を含むいずれかの形で記憶する。制御システ
ム6は、好ましくは上に記述されたような多くの他の機
能を実行する。ガス区画室8は、ガス管によって放電チ
ャンバ1に接続され、内部コンピュータ制御システム6
によって又は手動で流量制御される。ビーム分割器4に
よって反射されなかった外部結合光線の部分は、システ
ムの出力光線10である。
The laser system further includes a power supply 7 for applying a driving voltage to the electrode 9 or the discharge circuit of the discharge chamber 1 to give energy to the mixed gas. The value of the drive voltage, preferably corresponding to the detected value of the output light energy, measured by the internal energy monitor 5 and also received by the internal computer control system 6, is preferably received by the internal computer control system 6. Computer control system 6 preferably stores and retrieves the previously described master and calibration data sets in memory. Control system 6
Will then generate a table or graph for any dataset, or store the dataset in any form, including a database format that uses at least a range or portion of the dataset. The control system 6 preferably performs many other functions as described above. The gas compartment 8 is connected to the discharge chamber 1 by a gas pipe and has an internal computer control system 6.
Or manual flow control. The portion of the out-coupling ray not reflected by the beam splitter 4 is the output ray 10 of the system.

【0045】本明細書、本添付図面、そして本要約書で
記述された特定の実施態様は、請求項のいずれかの範囲
を限定をすることを意図したものではなく、本発明の思
想を具体的な実施態様をもって説明するという意味合い
があるだけである。本発明の範囲は請求項の文言と、そ
の構造的均等物及び機能的均等物によってカバーされる
ことが理解される。
The specific embodiments described in this specification, the accompanying drawings, and the abstract are not intended to limit the scope of any claims, but rather to embody the spirit of the invention. It only has the meaning of explaining with a typical embodiment. It is understood that the scope of the present invention is covered by the words of the claims and their structural and functional equivalents.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、混合ガス
の状態とその経年変化又は劣化の度合いを決定するため
の効率的かつ感度が良い方法及びシステムを提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an efficient and sensitive method and system for determining the state of a mixed gas and the degree of its aging or deterioration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】KrF−エキシマレーザでのF2 分圧に対する
レーザ出力エネルギのグラフを示す図であって、出力エ
ネルギの最大値が確定できるF2 分圧において存在する
ことを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a graph of laser output energy with respect to an F 2 partial pressure in a KrF-excimer laser, showing that a maximum value of the output energy exists at an F 2 partial pressure at which the output energy can be determined.

【図2】ガス放電レーザの放電チェンバの駆動電圧に対
するレーザ出力エネルギの定性的な依存性を示すグラフ
である。
FIG. 2 is a graph showing a qualitative dependence of laser output energy on a driving voltage of a discharge chamber of a gas discharge laser.

【図3】図2の駆動電圧に対するレーザ出力エネルギの
グラフがいかにレーザ混合ガスの年齢とともに下方にシ
フトするかを示す図である。
3 shows how the graph of laser output energy versus drive voltage of FIG. 2 shifts down with the age of the laser gas mixture.

【図4】図2の駆動電圧曲線に対するレーザ出力エネル
ギの勾配がいかにレーザ混合ガス内のF2 濃度に依存す
るかを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing how the gradient of laser output energy with respect to the drive voltage curve of FIG. 2 depends on the F 2 concentration in the laser mixed gas.

【図5】レーザ混合ガスの状態と本発明によるレーザシ
ステムの他の部品をモニターするための段階的な手順を
説明するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a step-by-step procedure for monitoring the state of the laser gas mixture and other components of the laser system according to the present invention.

【図6】レーザ混合ガスの状態と本発明によるレーザシ
ステムの他の部品をモニターするための段階的な手順
(現在状態データセットの一つ以上の較正データセット
との比較を含む)を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 6 illustrates a step-by-step procedure for monitoring the state of the laser gas mixture and other components of the laser system according to the present invention, including comparing the current state data set with one or more calibration data sets. It is a flowchart for the.

【図7】本発明によるレーザシステムの配置構成図であ
る。
FIG. 7 is a layout diagram of a laser system according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ管(放電チャンバ) 2 後部ミラー 3 前部ミラー 4 ビーム分割器 5 内部エネルギモニタ 6 内部コンピュータ制御ユニット 7 電源 8 ガス区画室及びガス管 9 電極 10 出力光線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser tube (discharge chamber) 2 Rear mirror 3 Front mirror 4 Beam splitter 5 Internal energy monitor 6 Internal computer control unit 7 Power supply 8 Gas compartment and gas pipe 9 Electrode 10 Output light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591283936 ラムダ・フィジーク・ゲゼルシャフト・ツ ァ・ヘルシュテルンク・フォン・ラーゼル ン・ミット・ベシュレンクテル・ハフツン グ LAMBDA PHYSIK GESEL LSCHAFT ZUR HERSTEL LUNG VON LASERN MIT BESCHRANKTER HAFTU NG ドイツ連邦共和国、37079 ゲッティンゲ ン、ハンス−ベックラー−シュトラーセ 12 (72)発明者 クラウス・ヴォルフガンク・フォーグラー ドイツ連邦共和国、37085 ゲッティンゲ ン、リヒテンヴァルダー・シュトラーセ 13 (72)発明者 ペーター・ハイスト ドイツ連邦共和国、07743 イェナ、クロ ーゼヴィッツァー・シュトラーセ 2アー ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (71) Applicant 591283936 Germany, 37079 Göttingen, Hans-Beckler-Strasse 12 (72) Inventor Klaus Wolfgang Forgler Germany, 37085 Göttingen, Liechtenstein Walder Strasse 13 (72) Inventor Peter Heist, Germany 07743 Jena, Kro -Seewitzer Strasse 2a

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出力光線を生成し、かつ、電源によって
その内部に含まれる混合ガスの成分にエネルギが与えら
れる放電チェンバを備えたガス放電レーザのレーザ混合
ガスの状態を決定するための方法であって、 混合ガス状態によって変化することが知られている出力
光線パラメータの入力パラメータに対する関係について
のマスタデータセットを測定して記憶するステップと、 以後の時間に第2のデータセットを測定するステップ
と、 前記マスタデータセットを前記第2のデータセットと比
較して、前記混合ガスの状態を決定するステップと、を
それぞれ含むことを特徴とするガス放電レーザの性能制
御方法。
1. A method for determining the state of a laser gas mixture of a gas discharge laser comprising a discharge chamber for producing an output light beam and energizing components of the gas mixture contained therein by a power supply. Measuring and storing a master data set of the relationship of output light parameters to input parameters known to vary with mixed gas conditions; and measuring a second data set at a subsequent time. And determining the state of the mixed gas by comparing the master data set with the second data set.
【請求項2】 出力光線を生成し、かつ、電源によって
その内部に含まれる混合ガスの成分にエネルギが与えら
れる放電チェンバを備えたガス放電レーザのレーザ混合
ガスの状態を決定するための方法であって、 前記レーザへの入力パラメータを変化させることによっ
てマスタデータセットを生成すると共に、出力パラメー
タの変化をモニタし、かつ、それらのパラメータ情報を
記憶するステップと、 前記マスタデータセットを生成した方法と同様の方法
で、前記マスタデータセットの生成後に、第2のデータ
セットを生成するステップと、 前記マスタデータセットを前記第2のデータセットと比
較して、前記混合ガスの状態を決定するステップと、を
それぞれ含むことを特徴とする方ガス放電レーザ性能制
御方法。
2. A method for determining the state of a laser gas mixture of a gas discharge laser comprising a discharge chamber for producing an output light beam and energizing a component of the gas mixture contained therein by a power supply. Generating a master data set by changing input parameters to the laser, monitoring changes in output parameters, and storing the parameter information; and a method of generating the master data set. Generating a second data set after generating the master data set in the same manner as above, and determining the state of the mixed gas by comparing the master data set with the second data set. And a method for controlling the performance of a gas discharge laser.
【請求項3】 現在のガス補充と初期の状態との差を最
小化させるようにガス補充を調整するステップをさらに
含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のガス放電
レーザの性能制御方法。
3. The performance control of a gas discharge laser according to claim 1, further comprising the step of adjusting the gas replenishment so as to minimize the difference between the current gas replenishment and the initial state. Method.
【請求項4】 前記マスタデータセット以外に前記混合
ガスの一つ以上の状態に対応する一つ以上の較正データ
セットを、前記マスタデータセットと前記第2のデータ
セットのそれぞれを生成した方法と同様の方法で測定し
て記憶するステップと、 前記一つ以上の較正データセットを前記第2のデータセ
ットと比較して、前記混合ガスの状態を決定するステッ
プと、をさらに含むことを特徴とする請求項1又は2に
記載のガス放電レーザの性能制御方法。
4. A method for generating one or more calibration data sets corresponding to one or more states of the gas mixture in addition to the master data set, wherein each of the master data set and the second data set is generated. Measuring and storing in a similar manner; and comparing the one or more calibration data sets to the second data set to determine a state of the gas mixture. The method for controlling the performance of a gas discharge laser according to claim 1.
【請求項5】 前記比較ステップは、前記マスタデータ
セットと前記第2のデータセットと間のずれが存在する
かどうかを決定し、前記マスタデータセットと前記第2
のデータセットとの間にずれが存在することが決定され
たときは、前記第2のデータセットの前記一つ以上の較
正データセットとの比較が実行されることを特徴とする
請求項4に記載のガス放電レーザの性能制御方法。
5. The method according to claim 1, wherein the comparing step determines whether there is a shift between the master data set and the second data set, and determines whether the master data set and the second data set are offset.
5. The method of claim 4, wherein when it is determined that there is a deviation between the second data set and the one or more calibration data sets. A method for controlling the performance of the gas discharge laser according to the above.
【請求項6】 前記混合ガスの現在の状態は、前記第2
のデータセットの前記一つ以上の較正データセットとの
比較に基づいて決定されることを特徴とする請求項5に
記載のガス放電レーザの性能制御方法。
6. The current state of the gas mixture is the second state.
6. The method of claim 5, wherein the data set is determined based on a comparison of the data set with the one or more calibration data sets.
【請求項7】 前記マスタデータセット及び前記第2の
データセットは、同一モデルの異なったガスレーザを使
用して生成されることを特徴とする請求項1又は2に記
載のガス放電レーザの性能制御方法。
7. The performance control of a gas discharge laser according to claim 1, wherein the master data set and the second data set are generated using different gas lasers of the same model. Method.
【請求項8】 前記マスタデータセット及び前記第2の
データセットは、同一のガスレーザを使用して生成され
ることを特徴とする請求項1又は2に記載のガス放電レ
ーザの性能制御方法。
8. The method according to claim 1, wherein the master data set and the second data set are generated using the same gas laser.
【請求項9】 前記測定された出力パラメータは、パル
スエネルギ、帯域幅、スペクトル幅、長軸光線輪郭、短
軸光線輪郭、光線発散、エネルギ安定度、エネルギ効
率、放電幅、時間的光線コヒーレンス、空間的光線コヒ
ーレンス、空間的パルス幅、増幅された自発放出、及び
時間的パルス幅から成るグループから選択されることを
特徴とする請求項1又は2に記載のガス放電レーザの性
能制御方法。
9. The measured output parameters are: pulse energy, bandwidth, spectral width, long axis ray contour, short axis ray contour, ray divergence, energy stability, energy efficiency, discharge width, temporal ray coherence, The method of claim 1 or 2, wherein the method is selected from the group consisting of spatial light coherence, spatial pulse width, amplified spontaneous emission, and temporal pulse width.
【請求項10】 前記測定される入力パラメータは、前
記混合ガスに印加されるエネルギの特性であることを特
徴とする請求項9に記載のガス放電レーザの性能制御方
法。
10. The method according to claim 9, wherein the input parameter to be measured is a characteristic of energy applied to the gas mixture.
【請求項11】 前記測定される入力パラメータは、駆
動電圧であることを特徴とする請求項9に記載のガス放
電レーザの性能制御方法。
11. The method according to claim 9, wherein the measured input parameter is a drive voltage.
【請求項12】 前記測定される入力パラメータは、前
記混合ガスに印加されるエネルギの特性であることを特
徴とする請求項1又は2に記載のガス放電レーザの性能
制御方法。
12. The performance control method for a gas discharge laser according to claim 1, wherein the measured input parameter is a characteristic of energy applied to the mixed gas.
【請求項13】 前記測定される入力パラメータは、駆
動電圧であることを特徴とする請求項1又は2に記載の
ガス放電レーザの性能制御方法。
13. The method according to claim 1, wherein the input parameter to be measured is a drive voltage.
【請求項14】 前記第2のデータセットと前記マスタ
データセットと間にずれが存在するか否か、及び、どの
ようなタイプのずれが存在するかに依存して、フォロー
アップ手続を実行するステップをさらに含むことを特徴
とする請求項1又は2に記載のガス放電レーザの性能制
御方法。
14. A follow-up procedure is performed depending on whether there is a shift between the second data set and the master data set, and what type of shift exists. The method according to claim 1 or 2, further comprising a step.
【請求項15】 前記現在のデータセットと前記マスタ
データセットと間にずれが存在するか否かを決定するス
テップをさらに含むことを特徴とする請求項1又は2に
記載のガス放電レーザの性能制御方法。
15. The performance of the gas discharge laser according to claim 1, further comprising a step of determining whether there is a deviation between the current data set and the master data set. Control method.
【請求項16】 前記決定ステップからの結果に基づい
て、当該レーザシステムのユーザにメッセージを伝える
ステップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記
載のガス放電レーザの性能制御方法。
16. The method according to claim 15, further comprising transmitting a message to a user of the laser system based on a result of the determining step.
【請求項17】 前記混合ガスの全圧力を調整するステ
ップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の
ガス放電レーザの性能制御方法。
17. The method of claim 15, further comprising adjusting a total pressure of the gas mixture.
【請求項18】 前記ずれが前記混合ガスにおけるハロ
ゲン濃度の減少が原因となっていることが決定されたと
き、前記放電チェンバにハロゲンを注入することによっ
て前記混合ガスを自動的に補充するステップをさらに含
むことを特徴とする請求項15に記載のガス放電レーザ
の性能制御方法。
18. A method for automatically replenishing said gas mixture by injecting halogen into said discharge chamber when it is determined that said deviation is due to a decrease in halogen concentration in said gas mixture. The method of controlling a performance of a gas discharge laser according to claim 15, further comprising:
【請求項19】 前記補充ステップは、前記放電チェン
バから前記混合ガスの一部を放出するステップを含むこ
とを特徴とする請求項18に記載のガス放電レーザの性
能制御方法。
19. The method according to claim 18, wherein the refilling step includes discharging a part of the mixed gas from the discharge chamber.
【請求項20】 前記補充ステップは、前記プロセッサ
からのコマンドによって開始されることを特徴とする請
求項18に記載のガス放電レーザの性能制御方法。
20. The method according to claim 18, wherein the refilling step is started by a command from the processor.
【請求項21】 前記補充ステップは、前記ユーザに前
記混合ガス状態が知らされたときに、該ユーザからのコ
マンドによって開始されることを特徴とする請求項18
に記載のガス放電レーザの性能制御方法。
21. The replenishing step is started by a command from the user when the user is notified of the mixed gas state.
3. The method for controlling the performance of a gas discharge laser according to item 1.
【請求項22】 前記比較ステップは、前記マスタデー
タセットと前記第2のデータセットとの間のずれが所定
のずれの閾値を越えているか否かを決定するステップを
含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のガス放電
レーザの性能制御方法。
22. The method as recited in claim 21, wherein the comparing step includes determining whether a shift between the master data set and the second data set exceeds a predetermined shift threshold. Item 3. The performance control method for a gas discharge laser according to item 1 or 2.
【請求項23】 前記決定ステップによって大きなずれ
が存在することが決定されたとき、新規補充を始めるス
テップをさらに含むことを特徴とする請求項22に記載
のガス放電レーザの性能制御方法。
23. The method according to claim 22, further comprising a step of starting a new replenishment when the determining step determines that a large deviation exists.
【請求項24】 前記マスタデータセット及び前記第2
のデータセットが生成されたときと同様の状態の下で、
前記新規補充の直後に第3のデータセットを生成するス
テップと、 前記第3のデータセットを前記マスタデータセットと比
較して、当該レーザシステムのハードウェア部品の状態
を決定するステップと、をさらに含むことを特徴とする
請求項23に記載のガス放電レーザの性能制御方法。
24. The master data set and the second
Under the same conditions as when the dataset was generated,
Generating a third data set immediately after the new replenishment; and comparing the third data set with the master data set to determine a state of hardware components of the laser system. The method for controlling the performance of a gas discharge laser according to claim 23, comprising:
【請求項25】 前記第3のデータセットと前記マスタ
データセットとの間にずれが存在するか否か、及び、ど
のようなタイプのずれが存在するかに依存して、フォロ
ーアップ手続を実行するステップをさらに含むことを特
徴とする請求項24に記載のガス放電レーザの性能制御
方法。
25. Perform a follow-up procedure depending on whether there is a gap between the third data set and the master data set, and what type of gap exists. The method of claim 24, further comprising the step of:
【請求項26】 前記マスタデータセットからマスタグ
ラフを生成するステップと、 前記第2のデータセットから第2のグラフを生成するス
テップと、をさらに含むことを特徴とする請求項1又は
2に記載のガス放電レーザの性能制御方法。
26. The method according to claim 1, further comprising: generating a master graph from the master data set; and generating a second graph from the second data set. Control method of gas discharge laser.
【請求項27】 前記比較ステップは、入力パラメータ
のある一範囲のデータポイントに対する前記出力光線パ
ラメータの測定値を比較することを特徴とする請求項2
6に記載のガス放電レーザの性能制御方法。
27. The method of claim 2, wherein the comparing step compares the measured values of the output ray parameters for a range of data points of the input parameters.
7. The performance control method for a gas discharge laser according to item 6.
【請求項28】 前記比較ステップは、入力パラメータ
のある一範囲のデータポイントに対する前記出力光線パ
ラメータの測定値を比較することを特徴とする請求項1
又は2に記載のガス放電レーザの性能制御方法。
28. The method of claim 1, wherein the comparing step compares the output ray parameter measurements to a range of data points of the input parameter.
Or the performance control method of the gas discharge laser according to 2.
【請求項29】 前記比較ステップは、入力パラメータ
のある一範囲のデータポイントに対する、前記マスタグ
ラフと前記第2のグラフの勾配を比較することを特徴と
する請求項26に記載のガス放電レーザの性能制御方
法。
29. The gas discharge laser according to claim 26, wherein the comparing step compares a gradient of the master graph and the second graph for a range of data points of an input parameter. Performance control method.
【請求項30】 前記マスタデータセットは、前記レー
ザが初期化されたときの状態に対応することを特徴とす
る請求項1又は2に記載のガス放電レーザの性能制御方
法。
30. The performance control method for a gas discharge laser according to claim 1, wherein the master data set corresponds to a state when the laser is initialized.
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