JP2939633B2 - Control device for narrow band oscillation excimer laser - Google Patents

Control device for narrow band oscillation excimer laser

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JP2939633B2
JP2939633B2 JP6066790A JP6066790A JP2939633B2 JP 2939633 B2 JP2939633 B2 JP 2939633B2 JP 6066790 A JP6066790 A JP 6066790A JP 6066790 A JP6066790 A JP 6066790A JP 2939633 B2 JP2939633 B2 JP 2939633B2
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諭樹夫 小林
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は縮小投影露光装置の光源として用いる狭帯
域発振エキシマレーザに関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a narrow-band oscillation excimer laser used as a light source for a reduction projection exposure apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

集積回路等の回路パターンを半導体ウエハ上に露光す
る縮小投影露光装置の光源としてエキシマレーザの利用
が注目されている。これはエキシマレーザの波長が短い
(KrFレーザの波長は約248.4nm)ことから光露光の限界
を0.5μm以下に延ばせる可能性があること、同じ解像
度なら従来用いていた水銀ランプのg線やi線に比較し
て焦点深度が深いこと、レンズの開口数(NA)が小さく
てすみ、露光領域を大きくできること、大きなパワーが
得られること等の多くの優れた利点が期待できるからで
ある。
Attention has been paid to the use of excimer lasers as light sources for reduction projection exposure apparatuses that expose circuit patterns on integrated circuits and the like onto semiconductor wafers. This is because the excimer laser has a short wavelength (KrF laser has a wavelength of about 248.4 nm), which may extend the limit of light exposure to 0.5 μm or less. This is because many excellent advantages such as a deeper focal depth, a smaller numerical aperture (NA) of the lens, a larger exposure area, and a larger power can be expected as compared with the line.

ところでエキシマレーザはその波長が248.35nmと短い
ため、この波長を透過する材料が石英、CaF2およびMgF2
等しかなく、しかも均一性および加工精度等の点でレン
ズ素材として石英しか用いることができない。そこで色
収差補正をした縮小投影レンズの設計は困難である。こ
のため、エキシマレーザを縮小投影露光装置の光源とし
て用いるにはこの色収差が無視しうる程度までの狭帯域
化が必要となる。
By the way, the wavelength of excimer laser is as short as 248.35 nm, and the material that transmits this wavelength is quartz, CaF 2 and MgF 2.
Only quartz can be used as a lens material in terms of uniformity and processing accuracy. Therefore, it is difficult to design a reduction projection lens that has corrected chromatic aberration. Therefore, in order to use an excimer laser as a light source of a reduction projection exposure apparatus, it is necessary to narrow the band to such a degree that this chromatic aberration can be ignored.

こうしたエキシマレーザの狭帯域化の技術として有望
なものにエタロンを用いたものがある。このエタロンを
用いた従来技術としてはAT&Tベル研究所によりエキシ
マレーザのフロントミラーとレーザチャンバとの間にエ
タロンを配置し、エキシマレーザの狭帯域化を図ろうと
する技術が提案されている。しかし、この方式はスペク
トル線幅をあまり狭くできず、かつ、エタロン挿入によ
るパワーロスが大きいという問題があり、更に空間横モ
ードの数もあまり多くすることができないという欠点が
ある。
A promising technique for narrowing the band of the excimer laser is one using an etalon. As a conventional technique using this etalon, AT & T Bell Labs has proposed a technique in which an etalon is arranged between a front mirror of an excimer laser and a laser chamber to narrow the band of the excimer laser. However, this method has the problems that the spectral line width cannot be made very narrow, the power loss due to etalon insertion is large, and the number of spatial transverse modes cannot be made too large.

そこで、発明者等はエキシマレーザのリアミラーとレ
ーザチャンバの間に有効径の大きな(数10mmφ程度)エ
タロンを配置する構成を採用し、この構成により、20×
10mm2の範囲でスペクトル幅が半値全幅で約0.003nm以下
の一様な狭帯域化を施しパルス当たり約50mJの出力のレ
ーザ光を得ている。すなわち、エキシマレーザのリアミ
ラーとレーザチャンバとの間にエタロンを配置する構成
を採用することにより、レーザの狭帯域化、空間横モー
ド数の確保、エタロンの挿入によるパワーロスの減少と
いう縮小投影露光装置の光源として要求される必須の問
題を解決したのである。
Therefore, the inventors have adopted a configuration in which an etalon having a large effective diameter (about several tens of mm) is disposed between the rear mirror of the excimer laser and the laser chamber.
The laser beam with an output of about 50 mJ per pulse is obtained by applying a uniform narrowing of the spectrum width to about 0.003 nm or less at the full width at half maximum in the range of 10 mm 2 . In other words, by employing a configuration in which an etalon is arranged between the rear mirror of the excimer laser and the laser chamber, the reduction in the bandwidth of the laser, the securing of the number of spatial transverse modes, and a reduction in power loss due to insertion of the etalon reduce the size of the reduced projection exposure apparatus. It solved the essential problem required for a light source.

しかし、エキシマレーザのリアミラーとレーザチャン
バとの間にエタロンを配置する構成は、狭帯域化、空間
横モード数の確保、パワーロスの減少という点で優れた
利点を有するが、エタロンを透過するパワーが非常に大
きくなるためエタロンに温度変動等の物理的変化が生
じ、このため発振出力レーザ光の中心波長が変動した
り、多波長発振したり、パワーが著しく低下するという
問題があった。この傾向は、特に、狭帯域化のためにフ
リースペクトラルレンジの異なるエタロンを2つ以上用
いた場合に顕著となる。
However, the configuration in which the etalon is arranged between the rear mirror of the excimer laser and the laser chamber has excellent advantages in narrowing the band, securing the number of spatial transverse modes, and reducing power loss, but the power transmitted through the etalon is low. Since the etalon becomes extremely large, a physical change such as a temperature change occurs in the etalon, which causes a problem that the center wavelength of the oscillation output laser light fluctuates, multi-wavelength oscillation occurs, and the power is remarkably reduced. This tendency is particularly remarkable when two or more etalons having different free spectral ranges are used for narrowing the band.

そこで、発明者等は次の3つの制御を同時にまたは交
互に実行することによりレーザの中心波長および出力パ
ワーを安定化する制御方法を提案している。
Therefore, the inventors have proposed a control method for stabilizing the center wavelength and output power of the laser by executing the following three controls simultaneously or alternately.

1)中心波長制御……少なくともフリースペクトラルレ
ンジの最小のエタロンの透過波長をシフトさせ、出力中
心波長を所望の波長に制御する。
1) Center wavelength control: at least the transmission wavelength of the etalon having the minimum free spectral range is shifted, and the output center wavelength is controlled to a desired wavelength.

2)重ね合せ制御……フリースペクトラルレンジの最小
のエタロンを除く他のエタロンのそれぞれの透過中心波
長をシフトすることにより全てのエタロンの透過中心波
長が重なるように制御し、これによって最大パワーを得
る。
2) Superposition control: Control is performed so that the transmission center wavelengths of all etalons are shifted by shifting the transmission center wavelengths of the other etalons except for the etalon having the minimum free spectral range so that the maximum power is obtained. .

3)パワー制御……レーザチャンバ内の電極の印加電圧
を制御し、出力パワーが所望の値となるように制御す
る。
3) Power control: The voltage applied to the electrodes in the laser chamber is controlled so that the output power becomes a desired value.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、上述するごとくエタロンは制御中に入熱によ
り温度変動等の物理的変化が生じやすく、発振出力レー
ザ光の中心波長が変動しやすい。このため中心波長制御
と重ね合せ制御とを常に行う必要があった。これに起因
してパワー制御終了までに時間を要することとなってい
た。
However, as described above, the etalon tends to undergo physical changes such as temperature fluctuations due to heat input during control, and the center wavelength of the oscillation output laser light tends to fluctuate. For this reason, it is necessary to always perform the center wavelength control and the overlay control. For this reason, it takes a long time to finish the power control.

また、パワー制御中も、重ね合せのずれによるパワー
低下が招来することがないように重ね合せ制御を同時に
行う必要があった。しかし、これはパワーの制御性を著
しく損なうこととなっていた。
In addition, even during power control, it is necessary to perform overlay control at the same time so as not to cause power reduction due to misalignment. However, this would significantly impair the power controllability.

この発明は、重ね合せ制御を短時間で終了してパワー
制御を迅速に行うことができるとともに、パワーの制御
性を向上させることのできる狭帯域発振エキシマレーザ
の制御装置を提供することをその目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control device for a narrow-band oscillation excimer laser which can quickly perform power control by ending superposition control in a short time and improve power controllability. And

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そこでこの発明においては、 出力レーザ光のパワーが最大になるように複数の波長
選択素子の選択中心波長を重ね合わせる重ね合わせ制御
を行うとともに、出力レーザ光の波長が所望の波長にな
るように前記複数の波長選択素子のうちの少なくとも一
つの選択中心波長を制御する中心波長制御を行い、さら
にレーザチャンバ内の電極の印加電圧を制御することに
よりレーザ出力を所望の値にするパワー制御を行う狭帯
域発振エキシマレーザの制御装置において、 前記複数の波長選択素子はエタロンとグレーティング
を含み、 前記重ね合わせ制御は、前記グレーティングの選択中
心波長をシフトさせ、該グレーティングの選択中心波長
を前記エタロンの選択中心波長に重ね合わせる制御であ
り、 前記中心波長制御は、前記エタロンの選択中心波長を
シフトさせて、出力レーザ光の波長を所望の波長にする
制御であり、 前記重ね合わせ制御を、前記パワー制御が行われてい
ない時間に行うようにし、 前記中心波長制御と前記パワー制御とを並列に行うこ
と を特徴とする。
Therefore, in the present invention, the overlap control is performed to overlap the selected center wavelengths of the plurality of wavelength selection elements so that the power of the output laser light is maximized, and the above-mentioned control is performed so that the wavelength of the output laser light becomes a desired wavelength. A center wavelength control for controlling at least one selected center wavelength of the plurality of wavelength selection elements is performed, and a power control for controlling a laser output to a desired value by controlling a voltage applied to an electrode in the laser chamber is performed. In the control device for a band oscillation excimer laser, the plurality of wavelength selection elements include an etalon and a grating, and the superposition control shifts a selection center wavelength of the grating and sets a selection center wavelength of the grating to a selection center of the etalon. The center wavelength control is a selection center of the etalon. Shifting the wavelength to control the wavelength of the output laser light to a desired wavelength, so that the superposition control is performed at a time when the power control is not performed, and the center wavelength control and the power control are performed. Are performed in parallel.

〔作用〕[Action]

すなわち、光共振器内にエタロンとともにグレーティ
ングが配設され、このグレーティングが重ね合せ制御の
一方の波長選択素子として機能する。グレーティングは
エタロンと異なり、入熱による選択波長の変化が少な
く、レーザ発振・停止を繰り返しても選択波長の変化が
少ない。そこで、エタロンの選択中心波長をシフトする
中心波長制御を行う一方で、グレーティングの選択中心
波長をシフトする重ね合せ制御を間欠的に行う。する
と、迅速にレーザ光のパワーが最大になる。すなわち、
従来よりも少ない回数の重ね合せ制御により発振レーザ
光のパワーを最大にすることができる。
That is, a grating is provided in the optical resonator together with the etalon, and this grating functions as one wavelength selection element for superposition control. The grating differs from the etalon in that the change in the selected wavelength due to heat input is small, and the change in the selected wavelength is small even when laser oscillation and stop are repeated. Therefore, while the center wavelength control for shifting the etalon selection center wavelength is performed, the overlay control for shifting the grating selection center wavelength is intermittently performed. Then, the power of the laser beam quickly becomes maximum. That is,
The power of the oscillating laser beam can be maximized by performing the superposition control fewer times than in the related art.

また、このように重ね合せ制御は迅速に少ない回数で
終了するので、パワー制御中にあらためて重ね合せ制御
を行う必要がない。そこでパワー制御は、この重ね合せ
制御が行われていない時間に行うようにすることがで
き、このようにすればパワーの制御性が向上する。
In addition, since the overlay control is completed quickly and in a small number of times, it is not necessary to perform the overlay control again during the power control. Therefore, the power control can be performed during a time when the superposition control is not performed, and in this case, the controllability of the power is improved.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、この発明の一実施例をブロック図で示した
ものである。この実施例では狭帯域発振エキシマレーザ
100の光共振器内にレーザ光を狭帯域化させるための狭
帯域素子としてプリズム109、110、エタロン101および
グレーティング106をそれぞれ、フロントミラー105が配
置されているレーザチャンバ107のウインド側とは反対
側のウインド側に順に配設するようにしている。この実
施例ではグレーティング106がリアミアーとして機能す
る。なお、プリズム109、110はレーザビームを拡大する
ビームエキスパンダを構成している。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In this embodiment, a narrow-band oscillation excimer laser is used.
Prisms 109 and 110, an etalon 101, and a grating 106 as narrow-band elements for narrowing the laser light within 100 optical resonators are respectively opposite to the window side of a laser chamber 107 in which a front mirror 105 is disposed. It is arranged in order on the side window side. In this embodiment, the grating 106 functions as a rearmirror. Incidentally, the prisms 109 and 110 constitute a beam expander for expanding the laser beam.

この実施例の装置はレーザチャンバ107内のレーザ媒
質ガスの成分制御およびレーザ媒質の励起強度制御、す
なわち放電電圧制御によってレーザ出力パワーをコント
ロールするパワー制御系200と、レーザ出力中心波長を
制御する中心波長制御およびエタロン101とグレーティ
ング106との選択中心波長の重ね合せを行なう重ね合せ
制御を実行する波長制御系300とを有している。
The apparatus of this embodiment includes a power control system 200 that controls the laser output power by controlling the component of the laser medium gas in the laser chamber 107 and the excitation intensity of the laser medium, that is, by controlling the discharge voltage, and a center that controls the laser output center wavelength. It has a wavelength control system 300 for performing wavelength control and superposition control for superposing the selected center wavelengths of the etalon 101 and the grating 106.

まず、定常状態におけるパワー制御系200と波長制御
系300の動作について説明する。エキシマレーザに用い
るレーザ媒質ガスは時間経過とともにそのレーザ媒質と
しての性質が徐々に劣化し、レーザパワーが低下する。
そこで励起強度制御系200ではレーザ媒質の成分制御、
すなわちガス交換を行なうとともにレーザ媒質の励起強
度すなわち放電電圧を制御することによってレーザ出力
を一定に保つ出力制御がおこなわれている。すなわち第
1図に示すようにフロントミラー105から射出された発
振レーザ光の一部をビームスプリッタ104で分岐させパ
ワーモニタ202に入射し、CPU203はこのパワーモニタの
出力にもとづきレーザ電源204を介して、レーザ媒質の
励起強度を変化させたり、あるいはガスコントローラ20
5を介してレーザ媒質ガスの部分的交換を実施するなど
して、レーザ出力を一定に保つ出力制御をおこなう。
First, the operation of the power control system 200 and the wavelength control system 300 in the steady state will be described. The properties of the laser medium gas used for the excimer laser as the laser medium gradually deteriorates over time, and the laser power decreases.
Therefore, the excitation intensity control system 200 controls the components of the laser medium,
That is, output control for maintaining a constant laser output is performed by controlling the excitation intensity of the laser medium, that is, the discharge voltage while performing gas exchange. That is, as shown in FIG. 1, a part of the oscillated laser light emitted from the front mirror 105 is branched by the beam splitter 104 and made incident on the power monitor 202, and the CPU 203 outputs the laser light via the laser power supply 204 based on the output of the power monitor. Change the excitation intensity of the laser medium, or
Output control is performed to keep the laser output constant, for example, by partially exchanging the laser medium gas via 5.

ここでCPU203はレーザ媒質ガス全量交換時からの経過
時間および通算レーザ発振パルス数を計数しており、こ
の経過時間および通算レーザ発振パルス数をデータとし
てレーザ媒質ガスの劣化具合を判断するとともに所望の
レーザパワーPaを得るために必要なレーザ媒質ガスの励
起強度すなわち放電電圧Vaを算出し、この算出値にもと
づきレーザ電源204を制御する。
Here, the CPU 203 counts the elapsed time and the total number of laser oscillation pulses since the total exchange of the laser medium gas, and uses the elapsed time and the total number of laser oscillation pulses as data to determine the degree of deterioration of the laser medium gas and to obtain a desired value. The excitation intensity of the laser medium gas necessary for obtaining the laser power Pa, that is, the discharge voltage Va is calculated, and the laser power supply 204 is controlled based on the calculated value.

また、発振されたレーザ光の一部はビームスプリッタ
103でサンプル光として分岐され、発振中心波長および
中心波長パワー検知器301に加えられる。発振中心波長
及び中心波長パワー検知器301はこのサンプル光からエ
キシマレーザ100の発振中心波長λと中心波長のパワー
λを検出する。ここで中心波長のパワーPλの検出は
予め設定された所定数のレーザ出力パルスをサンプリン
グし、これを平均化することによって行われる。
Also, part of the oscillated laser light is beam splitter
At 103, the light is branched as a sample light, and is added to an oscillation center wavelength and center wavelength power detector 301. Oscillation center wavelength and the center wavelength of the power detector 301 detects the power P lambda oscillation center wavelength lambda and the center wavelength of the excimer laser 100 from the sample light. Here, the detection of the power P λ of the center wavelength is performed by sampling a predetermined number of laser output pulses set in advance and averaging them.

発振中心波長及び中心波長パワー検知器301で検出さ
れたサンプル光の中心波長λおよび中心波長パワーPλ
は波長コントローラを構成する中央処理装置(CPU)302
に入力される。
The center wavelength λ and the center wavelength power P λ of the sample light detected by the oscillation center wavelength and center wavelength power detector 301.
Is a central processing unit (CPU) 302 constituting a wavelength controller.
Is input to

CPU302はドライバ303,304を介してグレーティング10
6、エタロン101の波長選択特性(選択中心波長)を制御
し、サンプル光、すなわちエキシマレーザの出力光の中
心波長が予め設定された所望の波長に一致し(中心波長
制御)、かつ中心波長パワーが最大となるようにする
(重ね合せ制御)。ここでドライバ303,304によるグレ
ーティング106、エタロン101の波長選択特性の制御はエ
タロン101については温度の制御、角度の制御、エアギ
ャップ内の圧力の制御、ギャップ間隔の制御等によって
行なう。一方、グレーティング106については入射光に
対するグレーティング106の角度を可変することにより
特定の波長を選択中心波長として選択することができ
る。すなわち、グレーティング106は入射光に対するグ
レーティング106の角度に対応する特定の光のみを特定
の方向に反射させ、これによって特定の波長の光に対す
る選択動作を行う。
CPU 302 has grating 10 via drivers 303 and 304.
6. Control the wavelength selection characteristics (selection center wavelength) of the etalon 101 so that the center wavelength of the sample light, ie, the output light of the excimer laser, matches the desired wavelength set in advance (center wavelength control), and the center wavelength power Is maximized (overlay control). Here, the wavelength selection characteristics of the grating 106 and the etalon 101 are controlled by the drivers 303 and 304 by controlling the temperature, the angle, the pressure in the air gap, the gap interval, and the like for the etalon 101. On the other hand, for the grating 106, a specific wavelength can be selected as the selected center wavelength by changing the angle of the grating 106 with respect to the incident light. That is, the grating 106 reflects only specific light corresponding to the angle of the grating 106 with respect to the incident light in a specific direction, thereby performing a selection operation on light having a specific wavelength.

中心波長制御は、具体的にはエタロン101の角度等を
制御して該エタロンの透過中心波長(選択中心波長)を
シフトさせ、これにより出力中心波長すなわち発振中心
波長及び中心波長パワー検知器301で所望の波長となる
ように制御する。また重ね合せ制御は、グレーティング
106の選択中心波長を所定単位波長づつシフトし、エタ
ロン101,グレーティング106の選択中心波長が重なり、
発振中心波長及び中心波長パワー検知器301で検出され
た中心波長パワーが最大となるように制御する。
Specifically, the center wavelength control shifts the transmission center wavelength (selection center wavelength) of the etalon by controlling the angle and the like of the etalon 101, thereby controlling the output center wavelength, that is, the oscillation center wavelength and the center wavelength power detector 301. Control is performed to obtain a desired wavelength. In addition, superposition control uses a grating
The selected center wavelength of 106 is shifted by a predetermined unit wavelength, and the selected center wavelengths of etalon 101 and grating 106 overlap,
Control is performed so that the center wavelength power detected by the oscillation center wavelength and center wavelength power detector 301 is maximized.

この重ね合せ制御の動作を第2図(a),(b),
(c)により更に説明する。第2図(a)に示すよう
に、重ね合せに不具合が発生するとエタロン101(これ
はフリースペクトラルレンジ(FSR)がグレーティング
との比較において小さい)による選択中心波長帯11と隣
接波長帯13が、FSRの大きいグレーティング106による選
択中心波長帯14と重なり、中心波長成分15の他にサイド
ピークと呼ばれる隣接発振線12が現われる。また第2図
(b)に示すように中心波長成分の強度、換言すれば、
狭帯域化されたレーザ光のパワーの低下をまねくことも
ある。
2 (a), (b),
This will be further described with reference to (c). As shown in FIG. 2 (a), when a defect occurs in the superposition, the selection center wavelength band 11 and the adjacent wavelength band 13 by the etalon 101 (which has a smaller free spectral range (FSR) than the grating) are: An adjacent oscillation line 12 called a side peak appears in addition to the center wavelength component 15 overlapping with the selected center wavelength band 14 by the grating 106 having a large FSR. Also, as shown in FIG. 2 (b), the intensity of the center wavelength component, in other words,
In some cases, the power of the narrowed laser light may be reduced.

重ね合せ制御においては、第2図(c)に示すように
中心波長成分の強度を最大にすべくグレーティング10
6、エタロン101の角度等を調整をする重ね合せ制御が実
施される。
In the superposition control, as shown in FIG. 2 (c), the grating 10 is adjusted to maximize the intensity of the center wavelength component.
6. Superposition control for adjusting the angle and the like of the etalon 101 is performed.

次に、実施例の制御の態様について説明する。 Next, a control mode of the embodiment will be described.

第3図は、第1図に示した構成をとる狭帯域発振エキ
シマレーザの制御の一実施例を示したものである。第3
図に示す実施例では、レーザ起動時において重ね合せ制
御を行ってしまい、その後定常制御に移行して、重ね合
せ制御を行わないようにしている。
FIG. 3 shows an embodiment of control of the narrow-band oscillation excimer laser having the configuration shown in FIG. Third
In the embodiment shown in the figure, the superposition control is performed at the time of starting the laser, and thereafter, the control is shifted to the steady control so that the superposition control is not performed.

すなわち、レーザが起動されると(ステップ401)、
後述する重ね合せ制御Aが実行され(サブルーチン40
2)その後、後述する定常制御が繰り返し実行される
(サブルーチン403)。ここに重ね合せ制御Aとは中心
波長制御と重ね合せ制御とを行い、発振レーザ光の出力
パワーが最大になるようにする制御であり、定常制御と
は中心波長制御とパワー制御とを行い、発振レーザ光の
出力パワーを所望の値にする制御である。
That is, when the laser is activated (step 401),
The overlay control A described later is executed (subroutine 40).
2) Thereafter, steady control described later is repeatedly executed (subroutine 403). Here, the superposition control A is a control that performs the center wavelength control and the superposition control so as to maximize the output power of the oscillation laser light, and the steady control performs the center wavelength control and the power control, This is control for setting the output power of the oscillation laser light to a desired value.

重ね合せ制御Aの詳細は第4図に示される。すなわ
ち、まず、所定の励起強度、すなわち放電電圧の設定を
行なう(ステップ501)。たとえば、この所定の励起強
度は、起動時であるから、起動時における重ね合せ制御
を迅速に行なわせるために、定常の励起強度より高く設
定するようにしてもよい。
Details of the superposition control A are shown in FIG. That is, first, a predetermined excitation intensity, that is, a discharge voltage is set (step 501). For example, since the predetermined excitation intensity is at the time of startup, the predetermined excitation intensity may be set higher than the steady excitation intensity in order to quickly perform superposition control at the time of startup.

続いて、この装置の発振が開始される(ステップ50
2)。発振が開始されると、中心波長制御(サブルーチ
ン503)と、重ね合せ制御B(サブルーチン504)とが並
列に実行される。
Subsequently, the oscillation of this device is started (step 50).
2). When the oscillation starts, the center wavelength control (subroutine 503) and the superposition control B (subroutine 504) are executed in parallel.

この中心波長制御サブルーチンの詳細は第5図に示さ
れる。第5図において、まず、発振中心波長及び中心波
長パワー検知器301で検出された発振中心波長λの読み
込みを行なう(ステップ601)。
The details of the center wavelength control subroutine are shown in FIG. In FIG. 5, first, the oscillation center wavelength and the oscillation center wavelength λ detected by the center wavelength power detector 301 are read (step 601).

続いて、ステップ601で読み込んだ中心波長λと予め
設定された所望の中心波長λとの差Δλを算出する演
算Δλ=λ−λを実行する(ステップ602)。ステッ
プ602で差Δλが算出されると、この差Δλを0にすべ
くエタロン101の透過中心波長(選択中心波長)をΔλ
だけシフトする制御が行なわれる(ステップ603)。こ
れによりレーザ出力中心波長を所望の中心波長λに一
致させることができる。この中心波長制御に際し、前述
した重ね合せ制御Bが並行して実行されておりレーザ出
力パワーが充分高くなっているので、確実に中心波長λ
を検出することができ、確実に所望の中心波長λへの
制御が可能となる。こうした中心波長制御サブルーチン
503は繰り返し実行される。
Subsequently, an operation Δλ = λ−λ 0 for calculating a difference Δλ between the center wavelength λ read in step 601 and a preset desired center wavelength λ 0 is executed (step 602). When the difference Δλ is calculated in step 602, the transmission center wavelength (selection center wavelength) of the etalon 101 is set to Δλ to make the difference Δλ zero.
Is performed (step 603). Thereby, the laser output center wavelength can be made to coincide with the desired center wavelength λ 0 . At the time of this center wavelength control, the above-described superposition control B is executed in parallel, and the laser output power is sufficiently high.
Can be detected, and control to the desired center wavelength λ 0 can be reliably performed. Such a center wavelength control subroutine
Step 503 is repeatedly executed.

一方、重ね合せ制御Bは、エタロン101に比較してス
ペクトラルレンジの大きなグレーティング106の選択中
心波長を所定単位波長づつ順次シフトし、このときのレ
ーザ出力パワー、すなわち発振中心波長及び中心波長パ
ワー検知器301による検知パワーが最大となるように制
御される。
On the other hand, the superposition control B sequentially shifts the selected center wavelength of the grating 106 having a larger spectral range than the etalon 101 by a predetermined unit wavelength, and outputs the laser output power at this time, that is, the oscillation center wavelength and the center wavelength power detector. Control is performed so that the detection power by 301 is maximized.

サブルーチン504の詳細は第8図に示される。 Details of the subroutine 504 are shown in FIG.

まず、サブルーチン901において、中心波長パワーを
読み込む。サブルーチン901の詳細は第11図に示され
る。ここでは発振されたレーザパルスを所定回数N1サン
プリングして中心波長パワーPλを検出し(ステップ10
01)、検出値を平均化して中心波長パワーλを算出し
ている(ステップ1002)。このような処理を実行する理
由は、エキシマレーザがパルスガスレーザであるため、
パルス毎に出力レーザ光パワーのバラツキがあるためで
ある。
First, in a subroutine 901, the center wavelength power is read. Details of the subroutine 901 are shown in FIG. Here, to detect the center wavelength power P lambda laser pulses oscillated by a predetermined number of times N 1 sampling (step 10
01), the detected values are averaged to calculate the center wavelength power λ (step 1002). The reason for performing such processing is that the excimer laser is a pulse gas laser,
This is because the output laser light power varies from pulse to pulse.

次に、ステップ902において今回サンプリングした
(読み込んだ)中心波長パワーλと前回サンプリング
した中心波長パワーλ−1との差ΔPλを算出する。
(ΔPλλλ−1)。
Next, in step 902, a difference ΔP λ between the currently sampled (read) center wavelength power λ and the previously sampled center wavelength power λ-1 is calculated.
([Delta] P [ lambda] = [ lambda] -[ lambda] -1 ).

次にステップ903において、ステップ902で算出した値
ΔPλが正(ΔPλ>0)であるか否かの判断がなされ
る。ここでΔPλ>0であると、ステップ904に分岐
し、前回制御時(サンプリング時)にグレーティング10
6(以下これをGという)の選択中心波長を短波長側に
シフトしたか否かの判断がなされる。この判断において
短波長側にシフトしたと判断されるとステップ905に分
岐し、Gの選択中心波長を更に所定量(単位シフト量)
短波長側にシフトさせる。また、ステップ904において
前回Gの選択中心波長を長波長側にシフトしたと判断さ
れるとステップ906に移行し、Gの選択中心波長を所定
量(単位シフト量)長波長側にシフトさせる。
Next, at step 903, it is determined whether the value ΔP λ calculated at step 902 is positive (ΔP λ > 0). Here, if ΔP λ > 0, the flow branches to step 904, where the grating 10 is used at the time of the previous control (at the time of sampling).
It is determined whether or not the selected center wavelength of 6 (hereinafter referred to as G) has been shifted to the shorter wavelength side. If it is determined in this determination that the wavelength has shifted to the short wavelength side, the flow branches to step 905, and the selected center wavelength of G is further increased by a predetermined amount (unit shift amount).
Shift to shorter wavelength side. If it is determined in step 904 that the previous selection center wavelength of G has been shifted to the longer wavelength side, the process proceeds to step 906, and the selection center wavelength of G is shifted to the longer wavelength side by a predetermined amount (unit shift amount).

また、ステップ903において、ΔPλ≦0と判断され
るとステップ907に移行する。ステップ907では前回の制
御時(サンプリング時)にGの選択中心波長を短波長側
にシフトしたか否かの判断がなされる。ここで短波長側
にシフトしたと判断されるとステップ908に分岐し、G
の選択中心波長を所定量(単位シフト量)長波長側にシ
フトさせる。また、ステップ907において、前回Gの選
択中心波長を長波長側にシフトしたと判断されると、ス
テップ909に移行し、Gの選択中心波長を所定量(単位
シフト量)短波長側にシフトさせる。
Further, in step 903, it is determined that [Delta] P lambda ≦ 0 the process proceeds to step 907. In step 907, it is determined whether or not the selected central wavelength of G has been shifted to the shorter wavelength side during the previous control (at the time of sampling). If it is determined that the wavelength has shifted to the short wavelength side, the flow branches to step 908, and G
Is shifted to the longer wavelength side by a predetermined amount (unit shift amount). If it is determined in step 907 that the previous selection center wavelength of G has been shifted to the longer wavelength side, the process proceeds to step 909, and the selection center wavelength of G is shifted by a predetermined amount (unit shift amount) to the shorter wavelength side. .

このように、重ね合せ制御Bにおいては、値ΔPλ
符号と前回の選択中心波長のシフト方向とにもとづき出
力レーザ光パワーを増大させるGの選択中心波長シフト
方向を判断し、この判断した方向にGの選択中心波長を
単位シフト量シフトさせる。
As described above, in the superposition control B, the selected center wavelength shift direction of G for increasing the output laser light power is determined based on the sign of the value ΔP λ and the previous selected center wavelength shift direction, and the determined direction is determined. Then, the selected central wavelength of G is shifted by a unit shift amount.

ところで、重ね合せ制御における中心波長パワーの検
出は前述したように所定回数N1のレーザ出力パルスをサ
ンプリングし、これを平均化することにより行なわれる
が、この実施例ではレーザ起動時であるので、重ね合せ
制御の迅速化のために上記サンプリング数N1を従来定常
時に行っていたサンプリング数よりも少なく設定するよ
うにしてもよい。サンプリング数を少なくすることによ
りサンプリングに要する時間は短くなり、これによって
重ね合せ制御に要する時間は大幅に短縮される。
Incidentally, the detection of the center wavelength power in overlapping control sampling the laser output pulse of a predetermined number N 1 as described above, is performed by averaging it, so in this embodiment is a time of laser activation, superimposing the sampling number N 1 for faster control may be set smaller than the conventional constant sampling number which has been performed at the time. By reducing the number of samplings, the time required for sampling is shortened, and thereby the time required for overlay control is greatly reduced.

重ね合せ制御Bが終了したか否かはステップ505で判
断される。たとえば、ステップ505では上記重ね合せ制
御Bによってレーザ出力パワーが最大のパワーになった
か否かの判断がなされる。ここで最大のパワーに達して
いないと判断されると重ね合せ制御Bのサブルーチン50
4に戻り、再び重ね合せ制御Bが繰返される。ステップ5
05で所定のパワーになったと判断されると、重ね合せ制
御Bは終了したものとして第3図の定常制御のサブルー
チン403に移行して、このサブルーチン403が繰り返し実
行される。なお、重ね合せ制御Bが実行されている間、
上記中心波長制御(サブルーチン503)は常に実行され
ている。
It is determined in step 505 whether or not the overlay control B has been completed. For example, in step 505, it is determined whether or not the laser output power has reached the maximum power by the overlay control B. If it is determined that the maximum power has not been reached, the subroutine 50 of the overlay control B is executed.
Returning to 4, the superposition control B is repeated again. Step 5
If it is determined at 05 that the power has reached the predetermined level, it is determined that the overlay control B has been completed, and the routine proceeds to the subroutine 403 of the steady control shown in FIG. 3, and this subroutine 403 is repeatedly executed. Note that while the overlay control B is being executed,
The center wavelength control (subroutine 503) is always executed.

ここにグレーティング106は、エタロン101と異なり、
入熱による選択波長の変化が少なく、レーザ発振・停止
を繰り返しても選択波長の変化が少ない。このため、エ
タロン2枚を用いる従来の重ね合せ制御よりも少ない繰
り返し回数で発振レーザ光のパワーを最大にすることが
できる。
Here, the grating 106 is different from the etalon 101,
The change in the selected wavelength due to heat input is small, and the change in the selected wavelength is small even when laser oscillation and stop are repeated. For this reason, the power of the oscillation laser light can be maximized with a smaller number of repetitions than the conventional superposition control using two etalons.

上記定常制御のサブルーチン403の詳細は第6図に示
される。定常制御では中心波長制御(サブルーチン70
1)と、パワー制御(サブルーチン702)とが並列に実行
される。中心波長制御は先に第5図に示したものと同様
である。
Details of the above-mentioned steady control subroutine 403 are shown in FIG. In steady state control, center wavelength control (subroutine 70
1) and power control (subroutine 702) are executed in parallel. The center wavelength control is the same as that shown in FIG.

パワー制御の詳細は第7図に示される。第7図におい
て、まずレーザの発振トリガを検出したと判断される
と、パルスエネルギ、つまりレーザのパワーPを読み込
む。この動作を、予め設定したパワー制御のデータサン
プル数N2に達するまで繰返す(ステップ801)。パルス
回数がN2になると、検出したN2個のパワーの平均値
を算出する(ステップ802)。続いて、この算出した値
と予め設定した所望のパワーP0との偏差ΔPを求め
(ステップ803)、この偏差ΔPが零になるようにレー
ザチャンバ107内の電極に印加される電圧を制御する。
しかしてレーザ媒質の励起強度が変化してレーザのパワ
ーが所望の値P0となる(ステップ804)。
Details of the power control are shown in FIG. In FIG. 7, when it is determined that the laser oscillation trigger is detected, the pulse energy, that is, the power P of the laser is read. This operation is repeated until the number of data samples N 2 of the power control set in advance (step 801). When the pulse number is N 2, and calculates the average value of the detected N 2 pieces of power (step 802). Subsequently, a deviation ΔP between the calculated value and a preset desired power P 0 is obtained (step 803), and the voltage applied to the electrodes in the laser chamber 107 is controlled so that the deviation ΔP becomes zero. .
Thus the laser power becomes a desired value P 0 the excitation intensity of the laser medium is changed (step 804).

ここにグレーティング106は、エタロン101と異なり、
入熱による選択波長の変化が少なく、レーザ発振・停止
を繰り返しても選択波長の変化が少ない。このため、定
常制御中は重ね合せ制御を行わずとも、パワーを最大に
したまま、パワーを所望の値に安定さることができる。
Here, the grating 106 is different from the etalon 101,
The change in the selected wavelength due to heat input is small, and the change in the selected wavelength is small even when laser oscillation and stop are repeated. Therefore, the power can be stabilized at a desired value while the power is maximized without performing the superposition control during the steady control.

第9図は第4図に示した重ね合せ制御Aのサブルーチ
ンを実行した場合の中心波長制御、重ね合せ制御B、パ
ワー制御の関係を横軸を時間tとしてタイムチャートで
示したものである。第9図に示すように重ね合せ制御A
実行中は、中心波長制御は常にオンとなっており、この
間に重ね合せ制御Bが繰り返し実行されているのがわか
る(第4図参照)。重ね合せ制御Bにおいて縦の実線は
重ね合せ制御のためにグレーティング106をドライブし
ている期間、実線と実線の間は重ね合せ制御のためのデ
ータサンプリング期間を示している。また、パワー制御
は重ね合せ制御A実行中は行われず常にオフとなってい
る。すなわち、パワー制御においてオンはパワー制御の
ために電極に印加する電圧を変更していることを意味す
るが、この場合は電極に印加する電圧は変更されずに常
にオフとなっているのがわかる。
FIG. 9 is a time chart showing the relationship between the center wavelength control, the overlay control B, and the power control when the subroutine of the overlay control A shown in FIG. 4 is executed, with the horizontal axis representing time t. As shown in FIG.
During execution, the center wavelength control is always on, and it can be seen that the superposition control B is repeatedly executed during this time (see FIG. 4). In the overlay control B, a vertical solid line indicates a period during which the grating 106 is driven for the overlay control, and a space between the solid lines indicates a data sampling period for the overlay control. The power control is not performed during the execution of the superposition control A, and is always off. That is, in the power control, ON means that the voltage applied to the electrode for power control is changed, but in this case, the voltage applied to the electrode is always off without changing the voltage applied to the electrode. .

一方、第10図は第5図に示した定常制御のサブルーチ
ンを実行した場合の中心波長制御、重ね合せ制御B、パ
ワー制御の関係を横軸を時間tとしてタイムチャートで
示したものである。第10図に示すように定常制御実行中
は、中心波長制御は常にオンとなっており、この間にも
パワー制御が繰り返し実行されているのがわかる(第6
図参照)。すなわち、パワー制御において縦の実線はパ
ワー制御のために電極に印加する電圧を変更している期
間、実線と実線の間はパワー制御のためのデータサンプ
リング期間を示している。また、重ね合せ制御は定常制
御実行中は行われず常にオフとなっているのがわかる。
On the other hand, FIG. 10 is a time chart showing the relationship between the center wavelength control, the superposition control B, and the power control when the subroutine of the steady control shown in FIG. 5 is executed, with the horizontal axis representing time t. As shown in FIG. 10, during the execution of the steady control, the center wavelength control is always on, and it can be seen that the power control is also repeatedly executed during this time (see FIG. 10).
See figure). That is, in the power control, a vertical solid line indicates a period during which the voltage applied to the electrode for power control is changed, and a solid sampling line indicates a data sampling period for power control. Also, it can be seen that the superposition control is not performed during the execution of the steady control and is always off.

以上第3図に示す実施例では、レーザ起動時において
重ね合せ制御を行ってしまい、その後定常制御に移行し
て、重ね合せ制御を行わないようにしているが、以下こ
れとは異なる制御態様について説明する。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 3, the overlay control is performed at the time of starting the laser, and thereafter, the control is shifted to the steady control so that the overlay control is not performed. explain.

第12図に重ね合せ制御Aを定常制御の間に周期的に実
行する実施例を示す。
FIG. 12 shows an embodiment in which the superposition control A is periodically executed during the steady control.

すなわち、同図に示すように上述した実施例と同様の
定常制御が実行され(サブルーチン1101)、前回タイマ
が0にクリアされてからの同タイマの経過時間Tが所定
時間kよりも大きいか否かの判断がなされる。ここに所
定時間kは重ね合せ制御Aの繰り返し周期であり、最適
なものとして予設定されているものとする(ステップ11
02)。経過時間Tが所定時間kに達していないならば、
定常制御が引き続き実行されるが、経過時間Tが所定時
間kに達すると、手順はつぎのステップに移行して、重
ね合せ制御Aが実行される(サブルーチン1103)。重ね
合せ制御Aが終了すると、タイマが0にクリアされて
(ステップ1104)、手順は再びサブルーチン1101に移行
されて定常制御が実行される。なお、この実施例におい
てサブルーチン1101の定常制御、サブルーチン1103の重
ね合せ制御Aの詳細な内容は前述した第6図、第4図に
それぞれ示すものであるとする。
That is, as shown in the figure, the same steady-state control as in the above-described embodiment is executed (subroutine 1101), and whether or not the elapsed time T of the timer since the previous time the timer was cleared to 0 is larger than the predetermined time k. Is determined. Here, the predetermined time k is a repetition cycle of the superposition control A, and is assumed to be preset as an optimal one (step 11).
02). If the elapsed time T has not reached the predetermined time k,
The steady control is continuously executed, but when the elapsed time T reaches the predetermined time k, the procedure shifts to the next step, and the superimposition control A is executed (subroutine 1103). When the superposition control A ends, the timer is cleared to 0 (step 1104), and the procedure shifts to the subroutine 1101 again to execute the steady control. In this embodiment, it is assumed that the details of the steady control of the subroutine 1101 and the superposition control A of the subroutine 1103 are as shown in FIGS. 6 and 4, respectively.

また、第13図に重ね合せ制御Aをレーザ発振停止中に
行う実施例を示す。
FIG. 13 shows an embodiment in which the superposition control A is performed while the laser oscillation is stopped.

すなわち、同図に示すように、レーザ発振トリガを検
出していて、レーザ発振したか否かを常に判断している
(ステップ1201)。つぎに、前回タイマが0にクリアさ
れてからの同タイマの経過時間Tが所定時間kよりも大
きいか否かの判断がなされる。ここに所定時間kはレー
ザ発振が中断したか否かを判断するための閾値である
(ステップ1202)。すなわち、パルスレーザが定期的に
発振されている場合は、常にタイマの経過時間Tは所定
時間k以下であり、手順はステップに移行されて、定常
制御が実行される(サブルーチン1205)。以下、パルス
レーザが定期的に発振されている間は、定常制御が繰り
返し実行される。
That is, as shown in the figure, a laser oscillation trigger is detected, and it is always determined whether or not laser oscillation has occurred (step 1201). Next, it is determined whether or not the elapsed time T of the timer since the last time the timer was cleared to 0 is longer than a predetermined time k. Here, the predetermined time k is a threshold value for determining whether or not laser oscillation has been interrupted (step 1202). That is, when the pulse laser is oscillated periodically, the elapsed time T of the timer is always equal to or less than the predetermined time k, the procedure shifts to the step, and the steady control is executed (subroutine 1205). Hereinafter, while the pulse laser is periodically oscillated, the steady control is repeatedly executed.

ところが、レーザ発振が中断して、タイマの経過時間
Tが所定時間kよりも大きくなると(ステップ1202の判
断結果YES)、タイマが0にクリアされて(ステップ120
3)、重ね合せ制御が実行され(サブルーチン1204)、
続いて定常制御が実行される(サブルーチン1205)。
However, when the laser oscillation is interrupted and the elapsed time T of the timer becomes longer than the predetermined time k (YES in step 1202), the timer is cleared to 0 (step 1202).
3) The overlay control is executed (subroutine 1204),
Subsequently, steady control is executed (subroutine 1205).

なお、この実施例においてサブルーチン1204の重ね合
せ制御A、サブルーチン1205の定常制御の詳細な内容は
前述した第4図、第6図にそれぞれ示すものであるとす
る。
In this embodiment, it is assumed that the detailed contents of the overlay control A of the subroutine 1204 and the steady control of the subroutine 1205 are shown in FIGS. 4 and 6, respectively.

さらにまた、第14図に重ね合せ制御Bをレーザ媒質の
励起強度が上限を越えた場合に行う実施例を示す。
FIG. 14 shows an embodiment in which the superposition control B is performed when the excitation intensity of the laser medium exceeds the upper limit.

すなわち、同図に示すように、レーザ媒質の励起強
度、つまりレーザチャンバ107の電極への印加電圧を常
に検出していて、印加電圧が所定値以上であるか否かが
判断される。この所定値は励起強度が上限に達している
か否かを判断するための閾値である(ステップ1301)。
励起強度が上限に達していないものと判断されると、定
常制御が実行される(サブルーチン1303)。一方、励起
強度が上限に達したものと判断されると、重ね合せ制御
Bが実行される(サブルーチン1302)。すなわち、励起
強度が上限を越えてしまうような事態は、重ね合せが良
好になされていないためにパワーが所定の値に達してい
ない場合なので、重ね合せ制御Bを実行してパワーを回
復するようにしている。
That is, as shown in the figure, the excitation intensity of the laser medium, that is, the voltage applied to the electrode of the laser chamber 107 is constantly detected, and it is determined whether the applied voltage is equal to or higher than a predetermined value. This predetermined value is a threshold value for determining whether or not the excitation intensity has reached the upper limit (step 1301).
When it is determined that the excitation intensity has not reached the upper limit, the steady control is executed (subroutine 1303). On the other hand, when it is determined that the excitation intensity has reached the upper limit, overlay control B is executed (subroutine 1302). That is, the situation where the excitation intensity exceeds the upper limit is a case where the power has not reached the predetermined value because the superposition has not been performed well. I have to.

なお、この実施例においてサブルーチン1302の重ね合
せ制御B、サブルーチン1303の定常制御の詳細な内容は
前述した第8図、第6図にそれぞれ示すものであるとす
る。
In this embodiment, it is assumed that the details of the superposition control B of the subroutine 1302 and the steady control of the subroutine 1303 are shown in FIGS. 8 and 6, respectively.

なお、実施例ではグレーティングをリアミラーとする
リトロー配置について説明したが、斜入射配置とする実
施も可能である。斜入射配置では、たとえばグレーティ
ングに全反射ミラーを一体で取り付ける構造にし、この
全反射ミラーをリアミラーとして機能させるようにす
る。すなわち、本発明としては、共振器内にグレーティ
ングを含み、その選択中心波長を重ね合せ制御の際に、
シフトさせるようにすることができる構成であればよ
い。
In the embodiment, the Littrow arrangement in which the grating is a rear mirror has been described. However, it is also possible to implement an oblique incidence arrangement. In the oblique incidence arrangement, for example, a structure is adopted in which a total reflection mirror is integrally attached to the grating, and this total reflection mirror functions as a rear mirror. That is, according to the present invention, a grating is included in the resonator, and the selected center wavelength is controlled when superimposed.
Any configuration that can be shifted may be used.

なおまた、実施例では、グレーティングの選択中心波
長をシフトする制御(第8図)を発振中心波長および中
心波長パワー検知器301の出力Pλに基づき行うように
しているが、この制御をパワーモニタ202の出力Pに基
づき行うようにしてもよい。
Note also, in the embodiment, although the control for shifting the selected center wavelength of the grating to (Figure 8) to perform on the basis of the output P lambda oscillation center wavelength and the center wavelength power detector 301, a power monitoring this control It may be performed based on the output P of 202.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したようにこの発明によれば、狭帯域発振エ
キシマレーザの光共振器内にエタロンとともにグレーテ
ィングを配設し、このグレーティングの選択中心波長を
重ね合せ制御の際、エタロンの選択中心波長に重なるよ
うに間欠的にシフトさせるようにしたので、従来よりも
少ない回数の重ね合せ制御により発振レーザ光のパワー
を最大にすることができる。
As described above, according to the present invention, a grating is arranged together with an etalon in an optical resonator of a narrow-band oscillation excimer laser, and the selected central wavelength of the etalon overlaps with the selected central wavelength of the etalon during superposition control. Since the shift is intermittently performed as described above, the power of the oscillation laser light can be maximized by performing the overlapping control a smaller number of times than in the related art.

したがって、パワー制御を迅速に行うことができるよ
うになる。
Therefore, power control can be performed quickly.

さらに、重ね合せ制御が迅速に少ない回数で終了する
ので、パワー制御を重ね合せ制御が行われていない間に
行うことができる。このため、パワーの制御性が飛躍的
に向上する。
Further, since the superposition control is quickly completed in a small number of times, the power control can be performed while the superposition control is not performed. Therefore, the power controllability is dramatically improved.

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

第1図はこの発明の実施例装置を示すブロック図、第2
図は重ね合せ制御を説明する波形図、第3図は実施例を
説明するフローチャート、第4図は重ね合せ制御サブル
ーチンを説明するフローチャート,第5図は中心波長制
御サブルーチンを説明するフローチャート,第6図は定
常制御サブルーチンを説明するフローチャート,第7図
はパワー制御サブルーチンを説明するフローチャート,
第8図は第4図のフローチャートに示す重ね合せ制御サ
ブルーチンを説明するフローチャート、第9図は、第4
図に示す重ね合せ制御サブルーチンの実行による中心波
長制御、重ね合せ制御、パワー制御の関係を示すタイム
チャート、第10図は第6図に示す定常制御サブルーチン
の実行による中心波長制御、重ね合せ制御、パワー制御
の関係を示すタイムチャート、第11図は第8図のフロー
チャートに示す中心波長パワー読み込みサブルーチンを
を説明するフローチャート、第12図、第13図、第14図は
それぞれ他の実施例を説明するフローチャートである。 101……エタロン、106……グレーティング、300……波
長制御系。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram illustrating the overlay control, FIG. 3 is a flowchart illustrating the embodiment, FIG. 4 is a flowchart illustrating the overlay control subroutine, FIG. 5 is a flowchart illustrating the center wavelength control subroutine, and FIG. FIG. 7 is a flowchart illustrating a steady control subroutine, FIG. 7 is a flowchart illustrating a power control subroutine,
FIG. 8 is a flowchart for explaining a superposition control subroutine shown in the flowchart of FIG. 4, and FIG.
FIG. 10 is a time chart showing the relationship between the center wavelength control, the overlay control, and the power control by executing the overlay control subroutine shown in FIG. 10. FIG. 10 is the center wavelength control, the overlay control, and the execution of the steady control subroutine shown in FIG. FIG. 11 is a time chart showing the relationship of the power control, FIG. 11 is a flow chart for explaining the center wavelength power reading subroutine shown in the flow chart of FIG. 8, and FIGS. 12, 13, and 14 each show another embodiment. FIG. 101 etalon, 106 grating, 300 wavelength control system.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−191490(JP,A) 特開 平1−245584(JP,A) 特開 平1−160072(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/137,3/1055 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-1-191490 (JP, A) JP-A-1-245584 (JP, A) JP-A-1-160072 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H01S 3 / 137,3 / 1055

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】出力レーザ光のパワーが最大になるように
複数の波長選択素子の選択中心波長を重ね合わせる重ね
合わせ制御を行うとともに、出力レーザ光の波長が所望
の波長になるように前記複数の波長選択素子のうちの少
なくとも一つの選択中心波長を制御する中心波長制御を
行い、さらにレーザチャンバ内の電極の印加電圧を制御
することによりレーザ出力を所望の値にするパワー制御
を行う狭帯域発振エキシマレーザの制御装置において、 前記複数の波長選択素子はエタロンとグレーティングを
含み、 前記重ね合わせ制御は、前記グレーティングの選択中心
波長をシフトさせ、該グレーティングの選択中心波長を
前記エタロンの選択中心波長に重ね合わせる制御であ
り、 前記中心波長制御は、前記エタロンの選択中心波長をシ
フトさせて、出力レーザ光の波長を所望の波長にする制
御であり、 前記重ね合わせ制御を、前記パワー制御が行われていな
い時間に行うようにし、前記中心波長制御と前記パワー
制御とを並列に行うこと を特徴とする狭帯域発振エキシマレーザの制御装置。
1. A superposition control for superimposing selected central wavelengths of a plurality of wavelength selection elements so that the power of output laser light is maximized, and the plurality of wavelength selection elements are controlled so that the wavelength of the output laser light becomes a desired wavelength. A narrow wavelength band for performing central wavelength control for controlling at least one selected central wavelength of the wavelength selection elements, and further performing power control for controlling a laser output to a desired value by controlling an applied voltage of an electrode in a laser chamber. In the control device for the oscillation excimer laser, the plurality of wavelength selection elements include an etalon and a grating, and the superposition control shifts a selection center wavelength of the grating, and sets a selection center wavelength of the grating to a selection center wavelength of the etalon. The center wavelength control shifts the selected center wavelength of the etalon. Controlling the wavelength of the output laser light to a desired wavelength, performing the superposition control at a time when the power control is not performed, and performing the center wavelength control and the power control in parallel. A control device for a narrow-band oscillation excimer laser.
【請求項2】レーザ起動時に前記重ね合わせ制御を行
い、その後前記パワー制御と前記中心波長制御とを並列
に行うようにした請求項(1)記載の狭帯域発振エキシ
マレーザの制御装置。
2. The control device for a narrow-band oscillation excimer laser according to claim 1, wherein said superposition control is performed at the time of starting the laser, and then said power control and said center wavelength control are performed in parallel.
【請求項3】前記重ね合わせ制御を所定の周期で実行す
るようにした請求項(1)記載の狭帯域発振エキシマレ
ーザの制御装置。
3. The control device for a narrow-band oscillation excimer laser according to claim 1, wherein said superposition control is executed at a predetermined cycle.
【請求項4】レーザ発振が所定時間以上停止した場合に
前記重ね合わせ制御を行うようにした請求項(1)記載
の狭帯域発振エキシマレーザの制御装置。
4. The control device for a narrow-band oscillation excimer laser according to claim 1, wherein said superposition control is performed when laser oscillation is stopped for a predetermined time or more.
【請求項5】レーザ媒質の励起強度が所定値以上になっ
た場合に前記重ね合わせ制御を行うようにした請求項
(1)記載の狭帯域発振エキシマレーザの制御装置。
5. The control device for a narrow-band oscillation excimer laser according to claim 1, wherein the superposition control is performed when the excitation intensity of the laser medium becomes a predetermined value or more.
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