JP6749998B2 - レーザ装置、レーザ装置の制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、レーザ装置、レーザ装置の制御方法に関する。

近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、２０ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を生成するための装置と縮小投影反射光学系（ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃｓ）とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。

ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマが用いられるＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）式の装置と、軌道放射光が用いられるＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）式の装置との３種類の装置が提案されている。

特開２０１２−１９９４２５号公報 特開２００１−３２０１１８号公報 特開平１０−１４４９８５号公報 特開平０９−２４８６８２号公報 特開平０９−１２２９４９号公報 国際公開ＷＯ２０１４／０３０６４５号明細書

概要

本開示の一態様によるレーザ装置は、バースト動作によってレーザ光を出射する光源と、レーザ光の断面画像を一定期間かけて一定周期毎に取得する光センサと、光センサから出力される断面画像にかかる画像信号を入力してレーザ光にかかるビーム関連情報を出力する画像処理部と、レーザ光の進行方向を調節するビーム進行方向調節部と、光センサが断面画像を取得する期間の少なくとも一部と光源からレーザ光が出射する期間とが重なる場合に、ビーム関連情報に基づいてビーム進行方向調節部を制御するコントローラと、を備えるものである。

また、本開示の一態様によるレーザ装置の制御方法は、バースト動作によってレーザ光を出射する光源と、レーザ光の断面画像を一定期間かけて一定周期毎に取得する光センサと、光センサから出力される断面画像にかかる画像信号を入力してレーザ光にかかるビーム関連情報を出力する画像処理部と、レーザ光の進行方向を調節するビーム進行方向調節部と、コントローラと、を備えるレーザ装置の制御方法であって、コントローラは、光センサが断面画像を取得する期間の少なくとも一部と光源からレーザ光が出射する期間とが重なっている場合に、ビーム関連情報に基づいてビーム進行方向調節部を制御するものである。

本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、比較例におけるＣＯ_２レーザ装置を用いたＥＵＶ光生成システムの概略構成例を示す模式図である。 図２は、ＣＯ_２レーザ光の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。 図３は、マスターオシレータからＣＯ_２レーザ光が出射する期間、及び、赤外線ラインセンサが画像を取得する期間を示す図である。 図４は、図１におけるＣＯ_２レーザ光の位置や角度を調節する要部を実施形態１に合わせて一般化した図である。 図５は、実施形態１のＣＯ_２レーザ光の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。 図６は、図１におけるＣＯ_２レーザ光の位置や角度を調節する要部を実施形態２に合わせて一般化した図である 図７は、実施形態２のＣＯ_２レーザ光の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。 図８は、図１におけるＣＯ_２レーザ光の位置や角度を調節する要部を実施形態３合わせて一般化した図である。 図９は、コントローラがバースト信号変更通知を受信した時刻とバースト状態とを示すテーブル例を示す図である。 図１０は、過去にマスターオシレータからＣＯ_２レーザ光が出射した出射時間帯を示す履歴情報のテーブル例を示す図である。 図１１は、コントローラが、バースト信号変更通知に基づいて、マスターオシレータのバーストオン時刻と、マスターオシレータのバーストオフ時刻とを記録する手順を示すフローチャートである。 図１２は、実施形態３のＣＯ_２レーザ光の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。 図１３は、図１２のステップＳＰ３２４の条件を満たす状態を示す図である。 図１４は、インデックス０のバーストオン時刻とバーストオフ時刻との間に、データ転送終了時刻及びセンサ露光開始時刻が入っている状態を示す図である。 図１５は、図１におけるＣＯ_２レーザ光の位置や角度を調節する要部を実施形態４に合わせて一般化した図である。 実施形態４のＣＯ_２レーザ光の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。

実施形態

１．概要
２．ＣＯ_２レーザ装置を用いた極端紫外光生成システムの説明：比較例
２．１ 構成
２．２ 動作
２．３ 課題
３．実施形態１
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 作用・効果
４．実施形態２
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用・効果
５．実施形態３
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用・効果
６．実施形態４
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 作用・効果

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。
なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。

１．概要
本開示の実施形態は、レーザ装置に関するものである。例えば、極端紫外光生成システムに用いられ、光源から出射したＣＯ_２レーザ光が適切な位置から極端紫外光生成装置のチャンバに入射し得るＣＯ_２レーザ装置に関するものである。なお、以下の説明において、極端紫外光をＥＵＶ光という場合がある。従って、極端紫外光生成装置をＥＵＶ光生成装置という場合があり、極端紫外光生成システムをＥＵＶ光生成システムという場合がある。また、以下の説明では、レーザ装置として、ＣＯ_２レーザ装置を例に説明する。

２．ＣＯ_２レーザ装置を用いたＥＵＶ光生成システムの説明：比較例
２．１ 構成
図１に、本比較例の例示的なＣＯ_２レーザ装置を用いたＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。本比較例の、ＥＵＶ光生成システム１００は、ＥＵＶ光生成装置１及びＣＯ_２レーザ装置３を含むシステムである。本比較例のＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのＣＯ_２レーザ装置３と共に用いられる。また、本比較例のＥＵＶ光生成システム１００は、露光装置６と共に用いられる。

露光装置６は、ＥＵＶ光生成システム１００から出射するＥＵＶ光により半導体ウェハに対する露光を行う装置である。露光装置６は、露光制御部６１を備え、露光制御部６１からは、所定期間オンとなるバースト信号が出力される。

図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成システム１００は、ＥＵＶ光生成装置１とＣＯ_２レーザ装置３とを含む。

ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２、ターゲット供給部２６を含んでいる。チャンバ２は、密閉可能な容器である。ターゲット供給部２６は、ターゲット物質をチャンバ２内部に供給するよう構成され、例えば、チャンバ２の壁を貫通するように取り付けられる。ターゲット供給部２６から供給されるターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノンのいずれか、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。

チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられている。その貫通孔は、ウィンドウ２１によってふさがれ、ウィンドウ２１をＣＯ_２レーザ装置３から出射されるパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１が透過する。チャンバ２の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置される。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有する。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成される。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域ＡＲに位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ）に位置するように配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔が設けられ、貫通孔を上記のパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１が通過する。

ＥＵＶ光生成装置１は、さらにコントローラＣＰ、ターゲットセンサ２７等を含む。ターゲットセンサ２７は、例えば撮像機能を有し、ターゲットＴＧの存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成される。コントローラＣＰは、ＣＰＵ（中央処理装置）等を有するコンピュータから成る。このコントローラＣＰは、ＥＵＶ光生成システム１００全体を制御するよう構成され、ＥＵＶ光生成装置１の他に後述するようにＣＯ_２レーザ装置３をも制御する。つまり、コントローラＣＰは、ＥＵＶ光生成装置１とＣＯ_２レーザ装置３とに共有される。コントローラＣＰには、ターゲットセンサ２７によって撮像されたターゲットＴＧのイメージデータに係る信号や、露光制御部６１からのバースト信号等が入力する。コントローラＣＰは、上記イメージデータ等を処理するよう構成され、例えば、ターゲットＴＧが出力されるタイミング、ターゲットＴＧの出力方向等を制御するよう構成される。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。

また、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部と露光装置６の内部とを連通させる接続部２９を含む。接続部２９内部には、アパーチャが形成された壁が設けられる。この壁は、アパーチャがＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置されることが好ましい。

ＣＯ_２レーザ装置３は、バースト動作する光源であるマスターオシレータＭＯを含む。マスターオシレータＭＯは、バーストオンでパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１を出射する。マスターオシレータＭＯは、例えば、ヘリウムや窒素等が炭酸ガス中に混合された気体を放電によって励起することで、レーザ光を出射するレーザ装置とされる。マスターオシレータＭＯは、あるいは、量子カスケードレーザ装置でもよい。また、マスターオシレータＭＯは、例えば、Ｑスイッチ方式により、パルス状のＣＯ_２レーザ光３０１を出射する。なお、マスターオシレータＭＯは、光スイッチや偏光子等を有してもよい。なお、バースト動作とは、バーストオン時に連続したパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１を所定の繰り返し周波数で出射し、バーストオフ時にＣＯ_２レーザ光３０１の出射が抑制される動作を意味する。

また、ＣＯ_２レーザ装置３は、第１ミラーＭ１、第１パワーアンプＰＡ１、第１ビームスプリッタＢＳ１、第２ミラーＭ２、第３ミラーＭ３、第２パワーアンプＰＡ２、第２ビームスプリッタＢＳ２、第４ミラーＭ４、第５ミラーＭ５、第３ビームスプリッタＢＳ３、第４ビームスプリッタＢＳ４及び第６ミラーＭ６を更に含む。

第１ミラーＭ１、第２ミラーＭ２、第３ミラーＭ３、第４ミラーＭ４、第５ミラーＭ５及び第６ミラーＭ６は、ＣＯ_２レーザ光３０１を高反射率で反射するミラーとされる。第１ミラーＭ１から第６ミラーＭ６のそれぞれは、ＣＯ_２レーザ光３０１を反射する限りにおいてその構造や材質は特に限定されなく、例えば、平面状の誘電体多層膜や金属等から成る。また、本比較例では、第１ミラーＭ１、第３ミラーＭ３、第４ミラーＭ４及び第５ミラーＭ５のそれぞれは、図示されないアクチュエータに接続されており、それぞれのアクチュエータの動作により反射面の位置や角度が調整可能とされる。従って、第１ミラーＭ１、第３ミラーＭ３、第４ミラーＭ４及び第５ミラーＭ５のそれぞれは、反射するＣＯ_２レーザ光３０１の進行方向を調節することができる。このため、第１ミラーＭ１、第３ミラーＭ３、第４ミラーＭ４及び第５ミラーＭ５は、ＣＯ_２レーザ光の進行方向を調節するビーム進行方向調節部と理解し得る。一方第２ミラーＭ２及び第６ミラーＭ６は固定される。

第１パワーアンプＰＡ１、第２パワーアンプＰＡ２は、入射するＣＯ_２レーザ光３０１のパワーを増幅することができる。第１パワーアンプＰＡ１の構成は特に限定されないが、例えば、再生増幅器型のパワーアンプとされる。

第１ビームスプリッタＢＳ１、第２ビームスプリッタＢＳ２、第３ビームスプリッタＢＳ３及び第４ビームスプリッタＢＳ４は、ＣＯ_２レーザ光３０１のパワーの一部を分離する。第１ビームスプリッタＢＳ１から第４ビームスプリッタＢＳ４のそれぞれは、例えば、入射するＣＯ_２レーザ光３０１の一部を反射し他の一部を透過することで、ＣＯ_２レーザ光３０１のパワーの一部を分離する。第１ビームスプリッタＢＳ１から第４ビームスプリッタＢＳ４のそれぞれは、ＣＯ_２レーザ光３０１のパワーの一部を分離する限りにおいてその構造や材質は特に限定されなく、例えば、平面状の誘電体多層膜や赤外光透過基板等から成る。

また、ＣＯ_２レーザ装置３は、第１転写レンズＴＬ１と第１赤外線ラインセンサＩＳ１と第１画像処理部ＩＰ１とを含む。第１転写レンズＴＬ１、第１赤外線ラインセンサＩＳ１及び第１画像処理部ＩＰ１の少なくとも２つがモジュール化されてもよい。さらに、ＣＯ_２レーザ装置３は、第２転写レンズＴＬ２と第２赤外線ラインセンサＩＳ２と第２画像処理部ＩＰ２とを含む。第２転写レンズＴＬ２、第２赤外線ラインセンサＩＳ２及び第２画像処理部ＩＰ２の少なくとも２つがモジュール化されてもよい。さらに、ＣＯ_２レーザ装置３は、集光レンズＣＬと第３赤外線ラインセンサＩＳ３と第３画像処理部ＩＰ３とを含む。集光レンズＣＬ、第３赤外線ラインセンサＩＳ３及び第３画像処理部ＩＰ３の少なくとも２つがモジュール化されてもよい。ＣＯ_２レーザ装置３は、第３転写レンズＴＬ３と第４赤外線ラインセンサＩＳ４と第４画像処理部ＩＰ４とを含む。第３転写レンズＴＬ３、第４赤外線ラインセンサＩＳ４及び第４画像処理部ＩＰ４の少なくとも２つがモジュール化されてもよい。

第１転写レンズＴＬ１は、第１転写レンズＴＬ１に入射するＣＯ_２レーザ光３０１の位置や断面のエネルギー分布等を第１赤外線ラインセンサＩＳ１の受光面に転写するレンズである。同様に第２転写レンズＴＬ２は、第２転写レンズＴＬ２に入射するＣＯ_２レーザ光３０１の位置や断面のエネルギー分布等を第２赤外線ラインセンサＩＳ２の受光面に転写するレンズである。また同様に第３転写レンズＴＬ３は、第３転写レンズＴＬ３に入射するＣＯ_２レーザ光３０１の位置や断面のエネルギー分布等を第４赤外線ラインセンサＩＳ４の受光面に転写するレンズである。また、集光レンズＣＬは、集光レンズＣＬに入射するＣＯ_２レーザ光３０１を第３赤外線ラインセンサＩＳ３の受光面に集光するレンズである。

第１赤外線ラインセンサＩＳ１、第２赤外線ラインセンサＩＳ２、第３赤外線ラインセンサＩＳ３及び第４赤外線ラインセンサＩＳ４は、光センサの１例であり、それぞれ赤外線を用いるラインセンサである。それぞれの赤外線ラインセンサは、複数の画素から成る複数の水平ラインを有し、当該複数の水平ラインから一画面が構成されている。またそれぞれの赤外線ラインセンサは、入射するＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を１水平ラインずつスキャンして１垂直期間スキャンし終わると、再び最初の水平ラインからスキャンし始める。従って、それぞれの赤外線ラインセンサは、入射するＣＯ_２レーザ光の断面画像を一定期間かけて一定周期毎に取得する。また、本比較例のそれぞれの赤外線ラインセンサは、各水平ラインの各画素が光を受光する度に受光した光に係る信号を出力する。このため本比較例の第１赤外線ラインセンサＩＳ１、第２赤外線ラインセンサＩＳ２、第３赤外線ラインセンサＩＳ３及び第４赤外線ラインセンサＩＳ４は、光をスキャンしている間、画素毎に画像信号を出力し続ける。

第１画像処理部ＩＰ１は、第１赤外線ラインセンサＩＳ１から入力する１画面分の画像信号を蓄積して、第１赤外線ラインセンサＩＳ１に入射するＣＯ_２レーザ光３０１にかかるビーム関連情報を計算して１画面分ごとに出力する。上記のように第１赤外線ラインセンサＩＳ１は入射するＣＯ_２レーザ光の断面画像を一定周期毎に取得するため、第１画像処理部ＩＰ１は、ビーム関連情報を一定周期で出力する。同様に第２画像処理部ＩＰ２は、第２赤外線ラインセンサＩＳ２から入力する１画面分の画像信号を蓄積して、第２赤外線ラインセンサＩＳ２に入射するＣＯ_２レーザ光３０１かかるビーム関連情報を計算して１画面分ごとに一定周期で出力する。同様に第３画像処理部ＩＰ３は、第３赤外線ラインセンサＩＳ３から入力する１画面分の画像信号を蓄積して、第３赤外線ラインセンサＩＳ３に入射するＣＯ_２レーザ光３０１かかるビーム関連情報を計算して１画面分ごとに一定周期で出力する。同様に第４画像処理部ＩＰ４は、第４赤外線ラインセンサＩＳ４から入力する１画面分の画像信号を蓄積して、第４赤外線ラインセンサＩＳ４に入射するＣＯ_２レーザ光３０１かかるビーム関連情報を計算して１画面分ごとに一定周期で出力する。

上記のように、本比較例の第１赤外線ラインセンサＩＳ１、第２赤外線ラインセンサＩＳ２及び第４赤外線ラインセンサＩＳ４には、転写レンズから出射するＣＯ_２レーザ光３０１が入射する。従って、本比較例の第１画像処理部ＩＰ１、第２画像処理部ＩＰ２及び第４画像処理部ＩＰ４から出力するビーム関連情報には、ＣＯ_２レーザ光３０１のビーム径、ビーム重心位置、最大輝度に係る情報が含まれ得る。また、上記のように本比較例の第３赤外線ラインセンサＩＳ３には、集光レンズＣＬから出射するＣＯ_２レーザ光３０１が集光した状態で入射する。従って、本比較例の第３画像処理部ＩＰ３から出力するビーム関連情報には、ＣＯ_２レーザ光３０１のビーム広がり角、ビーム進行角度に係る情報が含まれ得る。

また、上記のようにコントローラＣＰがＥＵＶ光生成装置１とＣＯ_２レーザ装置３とに共有されているため、ＣＯ_２レーザ装置３は、コントローラＣＰを備える。コントローラＣＰには、第１画像処理部ＩＰ１、第２画像処理部ＩＰ２、第３画像処理部ＩＰ３及び第４画像処理部ＩＰ４から出力するビーム関連情報が入力する。コントローラＣＰは、第１画像処理部ＩＰ１から入力するビーム関連情報に基づいて、第１ミラーＭ１を制御するミラー制御信号を出力する。また、コントローラＣＰは、第２画像処理部ＩＰ２から入力するビーム関連情報に基づいて、第２ミラーＭ２を制御するミラー制御信号を出力する。また、コントローラＣＰは、第３画像処理部ＩＰ３及び第４画像処理部ＩＰ４から入力するビーム関連情報に基づいて、第４ミラーＭ４及び第５ミラーＭ５を制御するミラー制御信号を出力する。具体的には、コントローラＣＰは、それぞれの図示されないアクチュエータの動作を制御することで、第１ミラーＭ１、第３ミラーＭ３、第４ミラーＭ４及び第５ミラーＭ５の傾きを個別に制御する。また、コントローラＣＰは、露光制御部６１から入力するバースト信号に基づいて、光源であるマスターオシレータＭＯをバースト動作させるバースト信号を出力する。

２．２ 動作
露光制御部６１から出力するバースト信号は、上記のようにコントローラＣＰに入力する。コントローラＣＰは、ターゲットセンサ２７によって撮像されたターゲットＴＧのイメージデータやバースト信号等に基づいて、ターゲット供給部２６を制御し、上記のようにターゲットＴＧが出力されるタイミング、ターゲットＴＧの出力方向等を制御する。また、コントローラＣＰは、露光制御部６１から入力するバースト信号に基づいて、マスターオシレータＭＯにバースト信号を出力する。マスターオシレータＭＯは、当該バースト信号によりバースト動作をし、バースト信号がオンの場合、連続したパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１を出射する。マスターオシレータＭＯから出射するパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１は、第１ミラーＭ１で反射して、第１パワーアンプＰＡ１に入射して増幅される。第１パワーアンプＰＡ１から出射するパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１は、第１ビームスプリッタＢＳ１で一部が反射して分離され、他の一部は第１ビームスプリッタＢＳ１を透過する。第１ビームスプリッタＢＳ１を透過するＣＯ_２レーザ光３０１は、第２ミラーＭ２及び第３ミラーＭ３で反射され、第２パワーアンプＰＡ２に入射して増幅される。第２パワーアンプＰＡ２から出射するパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１は、第２ビームスプリッタＢＳ２で一部が反射されて分離され、他の一部は第２ビームスプリッタＢＳ２を透過する。第２ビームスプリッタＢＳ２を透過するＣＯ_２レーザ光３０１は、第４ミラーＭ４及び第５ミラーＭ５で反射され、第３ビームスプリッタＢＳ３で一部が反射して分離され、他の一部は第３ビームスプリッタＢＳ３を透過する。第３ビームスプリッタＢＳ３を透過するＣＯ_２レーザ光３０１は、チャンバ２のウィンドウ２１からチャンバ２内に入射する。

チャンバ２内に入射するパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内を進み、レーザ光集光ミラー２２で反射され、チャンバ２内部の目標位置であるプラズマ生成領域ＡＲに進む。ターゲット供給部２６は、ターゲットＴＧをプラズマ生成領域ＡＲに向けて出力する。従って、プラズマ生成領域ＡＲに進むＣＯ_２レーザ光３０１は、少なくとも１つのターゲットＴＧに照射される。ＣＯ_２レーザ光３０１が照射されたターゲットＴＧはプラズマ化し、そのプラズマから放射光２５１が放射される。放射光２５１に含まれるＥＵＶ光２５２は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって選択的に反射され、ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光２５２は、中間集光点で集光され、露光装置６に出力される。なお、１つのターゲットＴＧに、複数のパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１が照射されてもよい。

上記動作において、チャンバ２に入射するＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節しなければならない場合がある。次にこの調節を行う方法について説明する。図２は、ＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。

第１ビームスプリッタＢＳ１で分離されるＣＯ_２レーザ光３０１の一部は、第１転写レンズＴＬ１に入射して第１赤外線ラインセンサＩＳ１の受光面に転写される。第１赤外線ラインセンサＩＳ１は、ステップＳＰ０１において、上記のようにＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を１水平ラインずつスキャンして、画素毎に画像信号を出力し続ける。この画像信号が入力する第１画像処理部ＩＰ１は、ステップＳＰ０２において、上記のようにビーム関連情報を１画面分ごとに計算して出力し、当該ビーム関連情報はコントローラＣＰに入力する。次に、コントローラＣＰは、ステップＳＰ０３において、当該ビーム関連情報に基づき第１ミラーＭ１を制御する。このビーム関連情報は、第１ビームスプリッタＢＳ１で分離されたＣＯ_２レーザ光３０１にかかる情報であるため、第１ビームスプリッタＢＳ１で分離される直前のＣＯ_２レーザ光３０１にかかる情報と概ね同じ情報を含むことになる。従って、このビーム関連情報に基づいて第１ミラーＭ１の傾きを調節することで、第１ビームスプリッタＢＳ１を透過するＣＯ_２レーザ光３０１の重心位置が所定の目標位置となるようにフィードバック制御することができる。

また、第２ビームスプリッタＢＳ２で分離されるＣＯ_２レーザ光３０１の一部は、第２転写レンズＴＬ２に入射して第２赤外線ラインセンサＩＳ２の受光面に転写される。第２赤外線ラインセンサＩＳ２は、ステップＳＰ０１において、上記第１赤外線ラインセンサＩＳ１と同様にして画素毎の画像信号を出力し続ける。この画像信号が入力する第２画像処理部ＩＰ２は、ステップＳＰ０２において、上記第１画像処理部ＩＰ１と同様にしてビーム関連情報を計算して出力して、当該ビーム関連情報はコントローラＣＰに入力する。次にステップＳＰ０３において、コントローラＣＰは当該ビーム関連情報に基づき第２ミラーＭ２を制御する。このビーム関連情報は、第２ビームスプリッタＢＳ２で分離されたＣＯ_２レーザ光３０１にかかる情報であるため、第２ビームスプリッタＢＳ２で分離される直前のＣＯ_２レーザ光３０１にかかる情報を概ね同じ情報を含むことになる。従って、このビーム関連情報に基づいて第２ミラーＭ２の傾きを調節することで、第２ビームスプリッタＢＳ２を透過するＣＯ_２レーザ光３０１の重心位置が所定の目標位置となるようにフィードバック制御することができる。

また、第３ビームスプリッタＢＳ３で分離されるＣＯ_２レーザ光３０１の一部は、第４ビームスプリッタＢＳ４に入射し、一部が反射して分離され、他の一部が第４ビームスプリッタＢＳ４を透過する。第４ビームスプリッタＢＳ４で分離されるＣＯ_２レーザ光３０１は、第６ミラーＭ６で反射され、集光レンズＣＬにより第３赤外線ラインセンサＩＳ３の受光面に集光される。第３赤外線ラインセンサＩＳ３は、ステップＳＰ０１において、上記第１赤外線ラインセンサＩＳ１と同様にして画素毎に画像信号を出力し続ける。この画像信号が入力する第３画像処理部ＩＰ３は、ステップＳＰ０２において、ビーム関連情報を計算して出力して、当該ビーム関連情報はコントローラＣＰに入力する。また、第４ビームスプリッタＢＳ４を透過するＣＯ_２レーザ光３０１は、第３転写レンズＴＬ３に入射して第４赤外線ラインセンサＩＳ４の受光面に転写される。第４赤外線ラインセンサＩＳ４は、ステップＳＰ０１において、上記第１赤外線ラインセンサＩＳ１と同様に画素毎に画像信号を出力し続ける。この画像信号が入力する第４画像処理部ＩＰ４は、ステップＳＰ０２において、上記第１画像処理部ＩＰ１と同様にビーム関連情報を計算して出力して、当該ビーム関連情報はコントローラＣＰに入力する。上記のように、本比較例では、第３画像処理部ＩＰ３から出力するビーム関連情報にはＣＯ_２レーザ光３０１のビーム広がり角、ビーム進行角度に係る情報が含まれ、第４画像処理部ＩＰ４から出力するビーム関連情報には、ＣＯ_２レーザ光３０１のビーム径、ビーム重心位置、最大輝度に係る情報が含まれる。従って、第３画像処理部ＩＰ３、第４画像処理部ＩＰ４から出力するビーム関連情報が合わさると、第１画像処理部ＩＰ１から出力するビーム関連情報や、第２画像処理部ＩＰ２から出力するビーム関連情報よりも多くの情報が含まれる。次にステップＳＰ０３において、コントローラＣＰは第３画像処理部ＩＰ３、第４画像処理部ＩＰ４から入力するビーム関連情報に基づき、第４ミラーＭ４、第５ミラーＭ５を制御する。２つのミラーは、それぞれＣＯ_２レーザ光３０１の進行方向を調節することができ、２つのミラーを制御することで、第３ビームスプリッタＢＳ３に入射する前のＣＯ_２レーザ光３０１の重心位置を平行移動することができる。ところで第３画像処理部ＩＰ３、第４画像処理部ＩＰ４から出力するビーム関連情報は、第３ビームスプリッタＢＳ３で分離されたＣＯ_２レーザ光３０１にかかる情報に基づく。従って、第３画像処理部ＩＰ３、第４画像処理部ＩＰ４から出力するビーム関連情報は、第３ビームスプリッタＢＳ３で分離される直前のＣＯ_２レーザ光３０１にかかる情報と概ね同じ情報を含むことになる。従って、これらのビーム関連情報に基づいて第４ミラーＭ４、第５ミラーＭ５の傾きを調節することで、第３ビームスプリッタＢＳ３を透過するＣＯ_２レーザ光３０１の進行方向が所定の方向となり、重心位置が所定の目標位置となるようにフィードバック制御することができる。

こうして、チャンバ２に入射するＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節することができる。

２．３ 課題
図３は、マスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光３０１が出射する期間、及び、赤外線ラインセンサが画像を取得する期間を示す図である。なお、以下の説明において、赤外線ラインセンサとは、第１赤外線ラインセンサＩＳ１から第４赤外線ラインセンサＩＳ４のいずれかを示す。また、画像処理部とは、第１画像処理部ＩＰ１から第４画像処理部ＩＰ４のいずれかを示す。また、ミラーとは、第１ミラーＭ１、第３ミラーＭ３、第４ミラーＭ４及び第５ミラーＭ５のいずれかを示す。また、図３において、四角で囲まれ斜線で示される期間は、赤外線ラインセンサがＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を取得する期間を示す。

図３に示す例では、期間ａ、期間ｂ、期間ｄ、期間ｅ、期間ｇにおいて、コントローラＣＰからのバースト信号がオンであり、マスターオシレータＭＯがバーストオンである期間と赤外線ラインセンサが断面画像を取得する期間とが重なる。しかし、期間ｃ、期間ｆにおいては、マスターオシレータＭＯがバーストオンである期間と赤外線ラインセンサが断面画像を取得する期間とが重ならない。

期間ｃ、期間ｆのように、マスターオシレータＭＯがバーストオンである期間と赤外線ラインセンサが画像を取得する期間とが重ならない場合、赤外線ラインセンサから出力する画像信号にはＣＯ_２レーザ光３０１の断面にかかる情報が含まれないことになる。このため、画像処理部から出力するビーム関連情報もＣＯ_２レーザ光３０１に係る情報が含まれないことになる。従って、この場合、画像処理部から出力するビーム関連情報はノイズに基づく情報となる。この場合にコントローラＣＰはノイズに基づくビーム関連情報に基づいてミラーを制御することになり、ミラーは上記フィードバック制御が適正にされず、本来あるべき方向に調節されない可能性がある。従って、次にマスターオシレータＭＯから出射したＣＯ_２レーザ光が不適切な位置からＥＵＶ光生成装置のチャンバに入射するという不具合が生じ得る。そこで、以下の実施形態では、マスターオシレータＭＯから出射したＣＯ_２レーザ光が適切な位置からＥＵＶ光生成装置のチャンバに入射し得るＣＯ_２レーザ装置を例示する。

３．実施形態１
次に実施形態１にかかるＣＯ_２レーザ装置を用いたＥＵＶ光生成システムを、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、ビームスプリッタＢＳは、第１ビームスプリッタＢＳ１から第４ビームスプリッタＢＳ４のいずれかを示す。また、上述において説明した構成と同様の構成については、同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明を省略する。

３．１ 構成
図４は、図１におけるＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する要部を本実施形態に合わせて一般化した図である。また、図５は、本実施形態のＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態においても、比較例と同様にして、コントローラＣＰにバースト信号が入力する。

３．２ 動作
図４に示すビームスプリッタＢＳで分離されたＣＯ_２レーザ光３０１の一部は、図４では不図示のレンズにより集光または転写され赤外線ラインセンサＩＳに入射する。赤外線ラインセンサＩＳは、比較例のステップＳＰ０１と同様にして、ステップＳＰ１１において、ＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を１水平ラインずつスキャンして、画素毎の画像信号を出力し続ける。この画像信号が入力する画像処理部ＩＰは、比較例のステップＳＰ０２と同様にして、ステップＳＰ１２において、ビーム関連情報を１画面分ごとに出力し、当該ビーム関連情報はコントローラＣＰに入力する。次にステップＳＰ１３において、コントローラＣＰは入力するバースト信号がオンであるか否かを判断する。バースト信号がオンではない場合、コントローラＣＰは、ミラーＭを制御せずに次のビーム関連情報が入力するまで待機する。一方、バースト信号がオンである場合、比較例のステップＳＰ０３と同様にして、ステップＳＰ１４において、コントローラＣＰは入力したビーム関連情報に基づきミラーＭを制御する。このときマスターオシレータＭＯに入力するバースト信号もオンであるため、マスターオシレータＭＯはバーストオンとなり連続したパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１が出射している。このようにミラーＭの傾きを調節することで、ビームスプリッタＢＳを透過するＣＯ_２レーザ光３０１の重心位置が所定の目標位置となるようにフィードバック制御することができる。

３．３ 作用・効果
本実施形態では、コントローラＣＰは、バースト信号がオンである場合にビーム関連情報に基づきミラーＭを制御する。従って、本実施形態では、コントローラＣＰは、赤外線ラインセンサＩＳがＣＯ_２レーザ光の断面画像を取得する期間の少なくとも一部とマスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光が出射する期間とが重なる状態で、ミラーＭを制御する。本実施形態のＣＯ_２レーザ装置３によれば、ノイズに基づくビーム関連情報に基づいてミラーを制御することが抑制され得、マスターオシレータＭＯから出射したＣＯ_２レーザ光が不適切な位置からＥＵＶ光生成装置のチャンバに入射することが抑制され得る。

４．実施形態２
次に実施形態２にかかるＣＯ_２レーザ装置を用いたＥＵＶ光生成システムを、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、上述において説明した構成と同様の構成については、同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明を省略する。

４．１ 構成
図６は、図１におけるＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する要部を本実施形態に合わせて一般化した図である。図６に示すように、本実施形態のＣＯ_２レーザ装置は、露光制御部６１からのバースト信号が画像処理部ＩＰに入力する点において、比較例のＣＯ_２レーザ装置３と異なる。

４．２ 動作
図７は、本実施形態のＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。図６に示すビームスプリッタＢＳで分離されたＣＯ_２レーザ光３０１の一部は、図６で不図示のレンズにより集光または転写され赤外線ラインセンサＩＳに入射する。赤外線ラインセンサＩＳは、比較例のステップＳＰ０１と同様にして、ステップＳＰ２１において、ＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を１水平ラインずつスキャンして、画素毎に画像信号を出力し続ける。この画像信号が入力する画像処理部ＩＰは、ステップＳＰ２２において、露光制御部６１からのバースト信号がオンであるか否かを判断する。露光制御部６１からのバースト信号がオフの場合、画像処理部ＩＰは、ステップＳＰ２３において、ビーム関連情報が無効な情報であること示す無効情報をコントローラＣＰに出力する。バースト信号がオンである場合、画像処理部ＩＰは、比較例のステップＳＰ０２と同様にして、ステップＳＰ２４において、ビーム関連情報を１画面分ごとに出力し、当該ビーム関連情報はコントローラＣＰに入力する。次にステップＳＰ２５において、コントローラＣＰは画像処理部ＩＰから入力する情報が無効な情報か有効な情報かを判断する。画像処理部ＩＰから無効情報が入力する場合、コントローラＣＰは、情報が無効であるとして、ミラーＭを制御せずに次のビーム関連情報が入力するまで待機する。一方、画像処理部ＩＰから無効情報が入力せずビーム関連情報が入力する場合、コントローラＣＰは、ビーム関連情報が有効なものとして、比較例のステップＳＰ０３と同様にして、ステップＳＰ２６において、入力したビーム関連情報に基づきミラーＭを制御する。こうして、ビームスプリッタＢＳを透過するＣＯ_２レーザ光３０１の重心位置が所定の目標位置となるようにフィードバック制御が適正になされる。このとき、コントローラＣＰにもバースト信号が入力しており、コントローラＣＰからマスターオシレータＭＯに入力するバースト信号に基づき、マスターオシレータＭＯはバーストオンである。上記のようにコントローラＣＰからマスターオシレータＭＯに入力するバースト信号は、露光制御部６１からコントローラＣＰに入力するバースト信号に基づいている。従って、本実施形態では、画像処理部ＩＰには、マスターオシレータＭＯをバースト動作させるバースト信号が入力していると理解することができる。

４．３ 作用・効果
本実施形態では、画像処理部ＩＰにバースト信号が入力するため、バースト信号がオンではない場合、画像処理部ＩＰが画像処理を行わない構成とし得る。この場合、画像処理部ＩＰの負荷を軽減することができる。また、画像処理部ＩＰに入力するバースト信号がオンではない場合、画像処理部ＩＰがコントローラＣＰに無効情報をコントローラＣＰに出力する。従って、マスターオシレータＭＯがバーストオンではない期間に赤外線ラインセンサＩＳが取得した画像データに基づくビーム関連情報に基づいて、コントローラＣＰがミラーＭを制御することが抑制され得る。このため、本実施形態のＣＯ_２レーザ装置３によれば、ノイズに基づくビーム関連情報に基づいてミラーを制御することが抑制され得、マスターオシレータＭＯから出射したＣＯ_２レーザ光が不適切な位置からＥＵＶ光生成装置のチャンバに入射することが抑制され得る。

５．実施形態３
次に実施形態３にかかるＣＯ_２レーザ装置を用いたＥＵＶ光生成システムを、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、上述において説明した構成と同様の構成については、同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明を省略する。

５．１ 構成
図８は、図１におけるＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する要部を本実施形態に合わせて一般化した図である。図８に示すように、本実施形態のＣＯ_２レーザ装置３は、コントローラＣＰにバースト信号変更通知が入力する点において、比較例のＣＯ_２レーザ装置３と異なる。バースト信号変更通知とは、露光制御部６１から出力するバースト信号がオンとなるタイミング及び当該バースト信号がオフとなるタイミングを示す通知である。

また、本実施形態では、コントローラＣＰは、バースト信号変更通知に基づいて、コントローラＣＰがバースト信号変更通知を受信した時刻とマスターオシレータＭＯのバースト状態を記録する情報メモリを有している。図９は、コントローラＣＰがバースト信号変更通知を受信した時刻と受信したバースト状態とを示すテーブル例を示す図である。図９に示すように、コントローラＣＰは、コントローラＣＰがバースト信号変更通知を受信した時刻、及び、受信したマスターオシレータＭＯのバースト状態がオンかオフかを記録している。

また、コントローラＣＰは、過去にマスターオシレータＭＯがバーストオンとなり連続したパルス状のＣＯ_２レーザ光３０１が出射した出射時間帯の履歴情報を記録するメモリを有している。図１０は、過去にマスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光が出射した出射時間帯を示す履歴情報のテーブル例を示す図である。図１０に示すように、本実施形態では、過去において、マスターオシレータＭＯがバーストオンとなった時刻と、マスターオシレータＭＯがバーストオフとなった時刻とが記録される。これらバーストオン時刻からバーストオフ時刻までの間の時間帯が、マスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光３０１が出射した出射時間帯である。なお、図１０に示す例では、マスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光３０１が出射した出射時間帯に対して古い順にインデックスが関連付けられており、インデックス０に関連付けられた出射時間帯が最も古い時間帯を示す。

５．２ 動作
まず、コントローラＣＰがバースト信号変更通知を受信した際の手順について説明する。図１１は、コントローラＣＰが、バースト信号変更通知に基づいて、マスターオシレータＭＯのバーストオン時刻と、マスターオシレータＭＯのバーストオフ時刻とを記録する手順を示すフローチャートである。ステップＳＰ３１１において、コントローラＣＰがバースト信号変更通知を受信する。すると、ステップＳＰ３１２において、コントローラＣＰは、バースト信号変更通知を受信した時刻と、マスターオシレータＭＯをバーストオンとする通知なのかバーストオフとする通知なのかを図９に示すテーブルに記録する。バーストオンとする通知の場合マスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光３０１を出射させ、バーストオフとする通知の場合マスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光３０１の出射を停止する。

次にコントローラＣＰは、ステップＳＰ３１３において、受信したマスターオシレータＭＯのバースト状態がオフか否かを判断する。バースト状態がオフの場合、ステップＳＰ３１４において、図１０に示す履歴情報を更新する。具体的には、コントローラＣＰは、最も数字の大きなインデックスの行に最新のバーストオン時刻とバーストオフ時刻とを記録する。そして、コントローラＣＰは、ステップＳＰ３１５において、最も古いインデックスが付与された行を削除し、残った行のインデックスの番号を１ずつ減らす。こうして、最も数字の大きなインデックスの行が再び空欄となる。一方、ステップＳＰ３１３において、受信したバースト状態がオフではない場合、コントローラＣＰは、図１０に示す履歴情報を更新しない。こうして、バースト信号変更通知を受信した際の手順を完了する。

次に、本実施形態のＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する手順について説明する。図１２は、本実施形態のＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。図８に示すビームスプリッタＢＳで分離されたＣＯ_２レーザ光３０１の一部は、図８で不図示のレンズにより集光または転写され赤外線ラインセンサＩＳに入射する。赤外線ラインセンサＩＳは、比較例のステップＳＰ０１と同様にして、ステップＳＰ３２１において、ＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を１水平ラインずつスキャンして、画素毎に画像信号を出力し続ける。この画像信号が入力する画像処理部ＩＰは、比較例のステップＳＰ０２と同様にして、ステップＳＰ３２２において、ビーム関連情報を１画面分ごとに出力し、当該ビーム関連情報はコントローラＣＰに入力する。

次にステップＳＰ３２３において、コントローラＣＰはビーム関連情報を受信した時刻からデータ処理時間分だけ前の時刻を計算する。このデータ処理時間は、画像処理部ＩＰが赤外線ラインセンサＩＳから受けたデータを処理するのに要する時間であり、所定のパラメータで示すことができる。従って、上記のビーム関連情報を受信した時刻からデータ処理時間分だけ前の時刻は、赤外線ラインセンサＩＳが画像処理部ＩＰに画像に係るデータを転送し終えた時刻であるデータ転送終了時刻ＤＴＳＴを示すことになる。このデータ転送終了時刻ＤＴＳＴは、赤外線ラインセンサＩＳが最後の画素をスキャンし終える時刻と概ね同じである。また、コントローラＣＰは、データ転送終了時刻ＤＴＳＴからセンサ露光時間だけ前の時刻を計算する。このセンサ露光時間は、赤外線ラインセンサＩＳが１画面分をスキャンするのに要する時間であり、所定のパラメータで示すことができる。従って、上記のデータ転送終了時刻ＤＴＳＴからセンサ露光時間分だけ前の時間は、赤外線ラインセンサＩＳがスキャンを開始した時刻であるセンサ露光開始時刻ＳＥＳＴを示すことになる。

次に、コントローラＣＰは、ステップＳＰ３２４において、図９に示すテーブルを参照し、現在のマスターオシレータＭＯの状態がバーストオンであり、かつ、バースト信号変更通知を受信した時刻がデータ転送終了時刻ＤＴＳＴより前であり、かつ、バースト信号変更通知を受信した時刻がセンサ露光開始時刻ＳＥＳＴより前であるという条件を満たすか否かを判断する。この条件を満たす場合、マスターオシレータＭＯはバーストオンであり、コントローラＣＰに入力したビーム関連情報は直近のバーストオンの状態において赤外線ラインセンサＩＳが取得した画像データに基づくものであるとして、有効なデータとされる。図１３は、図１２のステップＳＰ３２４の条件を満たす状態を示す図である。図１３において、ＯＮで示される時刻はバースト信号がオンとなる旨のバースト信号変更通知が入力した時刻であり、この時刻にバースト信号はオンとなる。また、図１３において、ＯＦＦで示される時刻はバースト信号がオフとなる旨のバースト信号変更通知が入力した時刻であり、この時刻にバースト信号はオフとなる。ステップＳＰ３２４でマスターオシレータＭＯの状態がバーストオンであると判断されるということは、最後に受信したバースト信号変更通知がバーストオンとなる通知である。図１３に示す状態の場合、バースト信号変更通知を受信した時刻がデータ転送終了時刻ＤＴＳＴ及びセンサ露光開始時刻ＳＥＳＴより前である。このため、この場合、赤外線ラインセンサＩＳがＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を取得する期間は、バーストオンの期間内となる。この場合には、コントローラＣＰは、ステップＳＰ３３０において、受信したビーム関連情報が有効であると判断する。そして、比較例のステップＳＰ０３と同様にして、コントローラＣＰは、ステップＳＰ３３１において、入力したビーム関連情報に基づきミラーＭを制御する。こうして、ビームスプリッタＢＳを透過するＣＯ_２レーザ光３０１の重心位置が所定の目標位置となるようにフィードバック制御がなされる。

一方、ステップＳＰ３２４において、上記の条件を満たさない場合、コントローラＣＰは、ステップＳＰ３２５において、インデックス０の情報、すなわちマスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光３０１が出射した出射時間帯にかかる最も古い情報を参照する。そして、コントローラＣＰは、ステップＳＰ３２６において、インデックス０におけるバーストオン時刻及びバーストオフ時刻と、データ転送終了時刻ＤＴＳＴ及びセンサ露光開始時刻ＳＥＳＴとを比較する。具体的には、データ転送終了時刻ＤＴＳＴがバーストオン時刻とバーストオフ時刻との間の時刻となり、かつ、センサ露光開始時刻ＳＥＳＴがバーストオン時刻とバーストオフ時刻との間の時刻となる条件を満たすか否かを判断する。図１４は、インデックス０のバーストオン時刻とバーストオフ時刻との間に、データ転送終了時刻ＤＴＳＴ及びセンサ露光開始時刻ＳＥＳＴが入っている状態を示す図である。図１４に示す状態の場合、赤外線ラインセンサＩＳがＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を取得する全ての期間は、バーストオンの期間内となる。このようにステップＳＰ３２４の条件を満たす場合、コントローラＣＰは、上記ステップＳＰ３３０において、上記と同様に受信したビーム関連情報が有効であると判断する。従って、ステップＳＰ３３１において、コントローラＣＰは入力したビーム関連情報に基づきミラーＭを制御する。

また、ステップＳＰ３２６の条件が満たされない場合、ステップＳＰ３２７において、コントローラＣＰが、全てのインデックスのバーストオン時刻及びバーストオフ時刻と、データ転送終了時刻ＤＴＳＴ及びセンサ露光開始時刻ＳＥＳＴとを比較したかを判断する。全てのインデックスにおいて上記比較が完了している場合、コントローラＣＰは、ステップＳＰ３２９において、入力したビーム関連情報が無効なものと判断し、ミラーＭを制御せずに次のビーム関連情報が入力するまで待機する。

一方、ステップＳＰ３２７において、すべてのインデックスにおいて上記比較が完了していないと判断される場合、コントローラＣＰは、ステップＳＰ３２８において、現在比較に用いているインデックスよりも１つ新しいインデックスの情報を参照する。具体的にはインデックス０における情報を参照している場合には、次にインデックス１における情報を参照する。そして、新しいインデックスにおける情報を用いて、ステップＳＰ３２６を実行する。いずれかのインデックスにおいて、ステップＳＰ３２６の条件を満たす場合には、コントローラＣＰは、上記ステップＳＰ３３０において、上記と同様に受信したビーム関連情報が有効であると判断する。そして、ステップＳＰ３３１において、コントローラＣＰは入力したビーム関連情報に基づきミラーＭを制御する。

５．３ 作用・効果
本実施形態では、コントローラＣＰは、過去にマスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光３０１が出射した出射時間帯を複数有する履歴情報を有している。そして、コントローラＣＰは、赤外線ラインセンサＩＳがＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を取得した取得時間帯と履歴情報におけるいずれかの出射時間帯とが重なる場合にビーム関連情報に基づいてミラーＭを制御する。従って、画像処理部ＩＰの処理能力が低い場合であっても、コントローラＣＰに入力したビーム関連情報が過去のいずれかのバーストオン時に赤外線ラインセンサＩＳが画像取得した情報に基づくものであるか否かを適切に判断し得る。従って、より適切にノイズに基づくビーム関連情報に基づいてミラーが制御されることが抑制され得る。このため、マスターオシレータＭＯから出射したＣＯ_２レーザ光が不適切な位置からＥＵＶ光生成装置のチャンバに入射することがより適切に抑制され得る。

なお、本実施形態では、バースト信号変更通知を起点として、バーストオン時刻とバーストオフ時刻とを履歴情報に記録した。しかし、コントローラにはバースト信号が入力しているため、コントローラは、バースト信号を管理してバーストオン時刻とバーストオフ時刻とを履歴情報に記録してもよい。

６．実施形態４
次に実施形態４にかかるＣＯ_２レーザ装置を用いたＥＵＶ光生成システムを、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、上述において説明した構成と同様の構成については、同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明を省略する。

６．１ 構成
図１５は、図１におけるＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する要部を本実施形態に合わせて一般化した図である。図１５に示すように、本実施形態のＣＯ_２レーザ装置３は、画像処理部ＩＰがビーム関連情報と共に有効データまたは無効データのインデックス情報を出力する点において、比較例のＣＯ_２レーザ装置３と異なる。

６．２ 動作
図１６は、本実施形態のＣＯ_２レーザ光３０１の位置や角度を調節する手順を示すフローチャートである。図１５に示すビームスプリッタＢＳで分離されたＣＯ_２レーザ光３０１の一部は、図１５で不図示のレンズにより集光または転写され赤外線ラインセンサＩＳに入射する。赤外線ラインセンサＩＳは、比較例のステップＳＰ０１と同様にして、ステップＳＰ４１において、ＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像を１水平ラインずつスキャンして、画素毎に画像信号を出力し続ける。この画像信号が入力する画像処理部ＩＰは、ステップＳＰ４２において赤外線ラインセンサＩＳが受光した全画素のうち、所定の輝度以上の画素数を計測する。この所定の輝度は、例えば、赤外線ラインセンサＩＳが計測可能なダイナミックレンジの３０％とされる。そして、画像処理部ＩＰは、ステップＳＰ４３において、計測した画素数が所定の画素数以上であるか否かを判断する。この所定の画素数は、例えば、正常時に赤外線ラインセンサＩＳがＣＯ_２レーザ光３０１の断面画像をスキャンする場合における上記所定の輝度以上となる画素数の７０％以上とされる。ステップＳＰ４３において計測した画素数が所定の画素数以上である場合、画像処理部は、ステップＳＰ４４において有効データを示す有効情報と、ビーム関連情報とを出力する。一方、ステップＳＰ４３において計測した画素数が所定の画素数以上とならない場合、画像処理部は、ステップＳＰ４５において無効データを示す無効情報を出力する。

コントローラＣＰは、画像処理部から無効情報が入力する場合、ステップＳＰ４６において、バースト信号がオンではないと判断し、ミラーＭを制御せずに次のビーム関連情報が入力するまで待機する。一方、コントローラＣＰは、有効情報が入力する場合、ステップＳＰ４６において、バースト信号がオンであると判断し、比較例のステップＳＰ０３と同様にして、ステップＳＰ４７において、入力したビーム関連情報に基づきミラーＭを制御する。こうして、ビームスプリッタＢＳを透過するＣＯ_２レーザ光３０１の重心位置が所定の目標位置となるようにフィードバック制御がなされる。

６．３ 作用・効果
従って、本実施形態では、画像処理部ＩＰが、所定の輝度の画素数が所定の画素数以上とならない場合に、ビーム関連情報と共に無効データを示すインデックスを出力し、コントローラＣＰは、インデックスデータが無効データである場合にミラーＭを制御しない。この様に、所定の輝度の画素数が所定の画素数以上とならない場合、ＳＮ比（signal-noise ratio）が低い傾向にある。ＳＮ比が低いと、ミラーＭを本来調節すべき位置に調節することができない可能性が高くなる。従って、本実施形態のＣＯ_２レーザ装置３によれば、ミラーＭが不適切に制御されることが抑制され得、マスターオシレータＭＯから出射したＣＯ_２レーザ光が不適切な位置からＥＵＶ光生成装置のチャンバに入射することが抑制され得る。

なお、本実施形態では、画像処理部は、計測した画素数が所定の画素数以上である場合にビーム関連情報と共に有効データを示すインデックスを出力し、計測した画素数が所定の画素数以上とならない場合にビーム関連情報と共に無効データを示すインデックスを出力するとした。しかし、画像処理部は、計測した画素数が所定の画素数以上である場合にビーム関連情報を出力し、計測した画素数が所定の画素数以上とならない場合にビーム関連情報を出力せずに無効データを示すインデックスのみを出力してもよい。この場合、コントローラＣＰは、ビーム関連情報が入力する場合に、ステップＳＰ４７において、入力したビーム関連情報に基づきミラーＭを制御し、インデックスデータが無効データを示す場合に、ミラーＭを制御せずに次のビーム関連情報が入力するまで待機するものとしてもよい。

また、本実施形態のＣＯ_２レーザ装置３の制御は、上記の実施形態１から実施形態３のいずれかに記載のＣＯ_２レーザ装置３の制御と組み合わされることが、マスターオシレータＭＯから出射したＣＯ_２レーザ光が不適切な位置からＥＵＶ光生成装置のチャンバに入射することがより適切に抑制され得る観点から好ましい。

以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、ＣＯ_２レーザ装置を例に説明したが、本発明はＣＯ_２レーザ装置に限定されず、他のレーザ装置にも適用し得る。また、上記実施形態では、ＥＵＶ光生成システムの一部としてのＣＯ_２レーザ装置を例に説明したが、本発明はこれに限らず、レーザ装置単体としても使用することができる。

また、上記実施形態３では、赤外線ラインセンサＩＳが断面画像を取得する期間の全てが、マスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光３０１が出射する期間と重なっている場合について説明した。しかし、赤外線ラインセンサＩＳが断面画像を取得する期間の一部が、マスターオシレータＭＯからＣＯ_２レーザ光３０１が出射する期間と重なっている場合に、コントローラＣＰは、ビーム関連情報に基づいてミラーＭを制御するものとしてもよい。

また、上記実施形態では、レーザ光としてＣＯ_２レーザ光を用いたため、ラインセンサとして赤外線ラインセンサを用いた。しかし、本発明は、レーザ光の断面画像を一定期間かけて取得する光センサであれば、赤外線ラインセンサ以外のラインセンサであってもよく、ラインセンサ以外の光センサであってもよい。例えば、光センサは、マイクロボロメータグリッド等によって構成された赤外線エリアセンサでもよい。

上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。

本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。

１・・・ＥＵＶ光生成装置、２・・・チャンバ、３・・・ＣＯ_２レーザ装置、６・・・露光装置、６１・・・露光制御部、１００・・・光生成システム、３０１・・・ＣＯ_２レーザ光、ＡＲ・・・プラズマ生成領域、ＢＳ・・・ビームスプリッタ、ＢＳ１〜ＢＳ４・・・第１ビームスプリッタ〜第４ビームスプリッタ、ＣＬ・・・集光レンズ、ＣＰ・・・コントローラ、ＩＰ・・・画像処理部、ＩＰ１〜ＩＰ４・・・第１画像処理部〜第４画像処理部、ＩＳ・・・赤外線ラインセンサ、ＩＳ１〜ＩＳ４・・・第１赤外線ラインセンサ〜第４赤外線ラインセンサ、Ｍ・・・ミラー、Ｍ１〜Ｍ６・・・第１ミラー〜第６ミラー、ＭＯ・・・マスターオシレータ、ＴＬ１〜ＴＬ３・・・第１転写レンズ〜第３転写レンズ

Claims (6)

1. バースト動作によってレーザ光を出射する光源と、
   前記レーザ光の断面画像を一定期間かけて一定周期毎に取得する光センサと、
   前記光センサから出力される前記断面画像にかかる画像信号を入力して前記レーザ光にかかるビーム関連情報を出力する画像処理部と、
   前記レーザ光の進行方向を調節するビーム進行方向調節部と、
   前記光センサが前記断面画像を取得する期間の少なくとも一部と前記光源から前記レーザ光が出射する期間とが重なる場合に、前記ビーム関連情報に基づいて前記ビーム進行方向調節部を制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、過去に前記光源から前記レーザ光が出射した出射時間帯を複数有する履歴情報を保持し、前記画像処理部から前記ビーム関連情報が入力する時刻から前記光センサが前記断面画像を取得した取得時間帯を算出し、前記取得時間帯の全てと前記履歴情報におけるいずれかの出射時間帯とが重なる場合に前記ビーム関連情報に基づいて前記ビーム進行方向調節部を制御するレーザ装置。
2. 前記レーザ光はＣＯ_２レーザ光とされ、
   前記光センサは赤外線ラインセンサとされる
   請求項１に記載のレーザ装置。
3. 前記画像処理部には、前記光源をバースト動作させるバースト信号が入力し、
   前記画像処理部は、前記バースト信号がオフである場合に前記ビーム関連情報が無効である無効情報を前記コントローラに出力する
   請求項１に記載のレーザ装置。
4. 前記画像処理部は、前記光センサが取得する画像における前記断面画像となる領域が所定の大きさ以上である場合に前記ビーム関連情報を出力する
   請求項１に記載のレーザ装置。
5. 前記画像処理部は、前記光センサが取得する画像における前記断面画像となる領域が所定の大きさ以上ではない場合、出力する情報が無効である無効情報を出力する
   請求項４に記載のレーザ装置。
6. バースト動作によってレーザ光を出射する光源と、
   前記レーザ光の断面画像を一定期間かけて一定周期毎に取得する光センサと、
   前記光センサから出力される前記断面画像にかかる画像信号を入力して前記レーザ光にかかるビーム関連情報を出力する画像処理部と、
   前記レーザ光の進行方向を調節するビーム進行方向調節部と、
   前記光センサが前記断面画像を取得する期間の少なくとも一部と前記光源から前記レーザ光が出射する期間とが重なっている場合に、前記ビーム関連情報に基づいて前記ビーム進行方向調節部を制御するコントローラと、
   を備えるレーザ装置の制御方法であって、
   前記コントローラは、過去に前記光源から前記レーザ光が出射した出射時間帯を複数有する履歴情報を保持し、前記画像処理部から前記ビーム関連情報が入力する時刻から前記光センサが前記断面画像を取得した取得時間帯を算出し、前記取得時間帯の全てと前記履歴情報におけるいずれかの出射時間帯とが重なる場合に前記ビーム関連情報に基づいて前記ビーム進行方向調節部を制御する
   レーザ装置の制御方法。

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