WO2015076415A1 - ガスレーザ装置 - Google Patents

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WO2015076415A1
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gas
laser
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chamber
pressure
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夏志 鈴木
若林 理
弘朗 對馬
将徳 八代
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ギガフォトン株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a gas laser device.
  • exposure apparatuses In recent years, in semiconductor exposure apparatuses (hereinafter referred to as “exposure apparatuses”), improvement in resolution has been demanded as semiconductor integrated circuits have been miniaturized and highly integrated. For this reason, the wavelength of light emitted from the exposure light source is being shortened.
  • a gas laser device is used as an exposure light source in place of a conventional mercury lamp.
  • a gas laser apparatus for exposure a KrF excimer laser apparatus that outputs ultraviolet laser light with a wavelength of 248 nm and an ArF excimer laser apparatus that outputs ultraviolet laser light with a wavelength of 193 nm are used.
  • the spontaneous amplitude of the KrF excimer laser device and the ArF excimer laser device is as wide as about 350 to 400 pm. Therefore, if the projection lens is made of a material that transmits ultraviolet rays such as KrF and ArF laser light, chromatic aberration may occur. As a result, the resolution can be reduced. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser light output from the gas laser device until the chromatic aberration is negligible. Therefore, in the laser resonator of the gas laser device, a narrow band module (Line Narrow Module: LNM) having a narrow band element (etalon, grating, etc.) is provided to narrow the spectral line width. There is.
  • LNM Line Narrow Module
  • a narrow band element etalon, grating, etc.
  • a gas laser device is connected to a first laser gas supply source that supplies a first laser gas containing a halogen gas via a first control valve, and is more halogen than the first laser gas.
  • a laser chamber connected via a second control valve to a second laser gas supply source for supplying a second laser gas having a low gas concentration, a halogen gas, and at least a portion of the gas discharged from the laser chamber;
  • a purification column that removes at least a portion of the halogen compound, and a booster pump that boosts the gas that has passed through the purification column to a gas pressure higher than the operating gas pressure of the laser chamber, and the laser chamber via a third control valve And a first amount of gas supplied from the booster pump to the laser chamber via the third control valve.
  • a gas laser device is connected to a first laser gas supply source that supplies a first laser gas containing a halogen gas via a first control valve, and the first laser gas
  • a laser chamber connected to a second laser gas supply source for supplying a second laser gas having a lower halogen gas concentration via a second control valve, and at least a part of the gas discharged from the laser chamber
  • a purification column that removes at least a portion of the halogen gas and halogen compound, and a third control valve connected to the laser chamber, and the gas that has passed through the purification column is higher than the operating gas pressure of the laser chamber.
  • a booster pump for boosting to a gas pressure; a first tank disposed between the purification column and the booster pump; and the first tank
  • a first pressure sensor for measuring a first pressure inside the second tank, a second tank disposed between the booster pump and the third control valve, and a second inside the second tank.
  • a second pressure sensor for measuring the pressure of the first pressure sensor, and a control unit for controlling the booster pump based on the first pressure and for controlling the third control valve based on the second pressure. And may be provided.
  • a gas laser device is connected to a first laser gas supply source that supplies a first laser gas containing a halogen gas via a first control valve, and from a first laser gas A laser chamber, a second laser gas supply source, and a second control valve, which are connected to a second laser gas supply source for supplying a second laser gas having a low halogen gas concentration via a second control valve.
  • a fourth control valve disposed therebetween, a purification column for removing at least a part of the halogen gas and the halogen compound from at least a part of the gas discharged from the laser chamber, and a third control valve through the third control valve.
  • the gas passing through the purification column is increased to a gas pressure higher than the operating gas pressure of the laser chamber.
  • a pressure pump, a first control mode in which the third valve is closed and the fourth valve is opened, and a second control mode in which the fourth valve is closed and the third valve is opened are selectively executed. And a control unit.
  • a gas laser device is connected to a first laser gas supply source that supplies a first laser gas containing a halogen gas via a first control valve, and is more than the first laser gas.
  • a first laser chamber, a first laser gas supply source, and a sixth control valve connected to a second laser gas supply source for supplying a second laser gas having a low halogen gas concentration via a second control valve.
  • a second laser gas source connected to the second laser gas supply source via a seventh control valve, and a second laser gas supply source connected to the second laser gas source.
  • a common pipe that branches into a first branched pipe arranged and a second branched pipe arranged with a seventh control valve; a fourth control valve arranged in the common pipe; and a first laser chamber.
  • a purification column that removes at least a portion of the halogen gas and halogen compound from at least a portion of the emitted gas and at least a portion of the gas discharged from the second laser chamber, and via a third control valve, The gas connected to the common pipe between the fourth control valve and the branch position to the first branch pipe and the second branch pipe, and the gas passing through the purification column is changed to the operating gas pressure of the first laser chamber and the second pipe.
  • a booster pump that boosts the gas pressure higher than the operating gas pressure of the laser chamber.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an excimer laser device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the gas control unit included in the excimer laser device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including the gas purification system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of the gas purification control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an excimer laser device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the gas control unit included in the excimer laser device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including the gas purification system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of the gas purification control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the gas control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including a gas purification system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of the gas purification control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of the gas control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including a gas purification system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of the gas purification control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of the gas control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including a gas purification system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an operation of the gas purification control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including a gas purification system according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including a gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16A is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the energy E of the pulsed light during the burst operation.
  • FIG. 16B is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the energy E of the pulsed light during the burst operation.
  • FIG. 16C is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the energy E of the pulsed light during the burst operation.
  • FIG. 16A is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the energy E of the pulsed light during the burst operation.
  • FIG. 16B is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the energy E of the pulsed light during the burst operation.
  • FIG. 16D is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the energy E of the pulsed light during the burst operation.
  • FIG. 17A is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the charging voltage V by the charger during the burst operation.
  • FIG. 17B is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the charging voltage V by the charger during the burst operation.
  • FIG. 17C is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the charging voltage V by the charger during the burst operation.
  • FIG. 17A is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the charging voltage V by the charger during the burst operation.
  • FIG. 17B is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the charging voltage V by the charger during the burs
  • FIG. 17D is a diagram for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the charging voltage V by the charger during the burst operation.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an operation of the laser control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an operation of the gas control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an operation in which the laser control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure estimates the xenon concentration Cxe.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an operation of the laser control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an operation in which the laser control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure estimates the xenon concentration Cxe.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a control unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • Laser apparatus including a gas purification system according to an embodiment of the present disclosure 3.1 Laser apparatus including a gas purification system according to the first embodiment of the present disclosure 3.2 Gas purification system according to the second embodiment of the present disclosure 3.3 Laser apparatus including a gas purification system according to the third embodiment of the present disclosure 3.4 Laser apparatus including a gas purification system according to the fourth embodiment of the present disclosure 3.5 of the present disclosure 3. Laser apparatus including gas purification system according to fifth embodiment 3.6 Laser apparatus including gas purification system according to sixth embodiment of the present disclosure Control unit in an embodiment of the present disclosure
  • Embodiments of the present disclosure may relate to a gas purification system.
  • Embodiments of the present disclosure may relate to a laser device.
  • Embodiments of the present disclosure may relate to a laser apparatus that includes a gas purification system.
  • the laser apparatus may be a discharge excitation gas laser apparatus.
  • a discharge-excited gas laser apparatus is an apparatus configured to discharge and excite a laser gas supplied to a chamber by applying a predetermined voltage to a pair of electrodes arranged in the chamber for laser oscillation. There may be.
  • the discharge excitation gas laser device may be an excimer laser device.
  • the laser apparatus according to the embodiment of the present disclosure may be a laser apparatus for a semiconductor exposure apparatus.
  • the discharge-excited gas laser device for a semiconductor exposure apparatus may be a device that outputs pulsed laser light having desired energy stably for a longer time.
  • impurities can be generated in the gas supplied to the chamber of the laser apparatus. Impurities generated in the gas can absorb the pulsed laser beam or degrade the state of gas discharge. Impurities generated in the gas may make it difficult or impossible to output pulsed laser light with the desired energy.
  • At least a part of the gas containing impurities may be exchanged with a new gas containing less impurities.
  • the consumption of the gas supplied to the chamber of the laser apparatus can be increased.
  • a gas laser device is connected to a first laser gas supply source that supplies a first laser gas containing a halogen gas via a first control valve, and is more halogen gas than the first laser gas.
  • a halogen gas and a halogen gas from at least one part of a laser chamber connected to a second laser gas supply source for supplying a second laser gas having a low concentration via a second control valve and a gas exhausted from the laser chamber.
  • a purification column that removes at least a portion of the compound, and a booster pump that boosts the gas that has passed through the purification column to a gas pressure higher than the operating gas pressure of the laser chamber, and is supplied to the laser chamber via a third control valve.
  • a connected booster pump and a first amount of gas supplied from the booster pump to the laser chamber via a third control valve There are, a second amount of the first laser gas to be supplied to the laser chamber was calculated, based on the second amount of calculation results, and a control unit for controlling the first control valve, may be provided.
  • a gas laser device is connected to a first laser gas supply source that supplies a first laser gas containing a halogen gas via a first control valve, and is more halogen gas than the first laser gas.
  • a second laser gas supply source for supplying a second laser gas having a low concentration and a second control valve and a laser chamber, and between the second laser gas supply source and the second control valve.
  • the fourth control valve a purification column that removes at least a part of the halogen gas and the halogen compound from at least a part of the gas discharged from the laser chamber, and the gas that has passed through the purification column is used as the operating gas for the laser chamber.
  • a booster pump that boosts the gas pressure to a pressure higher than the pressure, and is arranged between the fourth control valve and the second control valve via the third control valve. Select the booster pump connected to, the first control mode to close the third valve and open the fourth valve, and the second control mode to close the fourth valve and open the third valve And a control unit that executes automatically.
  • a gas laser device is connected to a first laser gas supply source that supplies a first laser gas containing a halogen gas via a first control valve, and is more halogen gas than the first laser gas.
  • the first laser chamber, the first laser gas supply source, and the sixth control valve are connected to the second laser gas supply source for supplying the second laser gas having a low concentration via the second control valve.
  • a second laser chamber connected to the second laser gas supply source via a seventh control valve, and a common pipe connected to the second laser gas supply source,
  • First A purification column that removes at least a part of the halogen gas and the halogen compound from at least a part of the gas exhausted from the chamber and at least a part of the gas exhausted from the second laser chamber; and a gas that has passed through the purification column.
  • a booster pump that boosts the operating gas pressure of the first laser chamber and the operating gas pressure of the second laser chamber to a gas pressure higher than the operating gas pressure of the second laser chamber. And a booster pump connected to a common pipe between the branch pipe and the branch position to the second branch pipe.
  • a gas purification system or a laser apparatus that can exchange at least a part of a gas containing impurities with a purified gas. According to the embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a gas purification system or a laser apparatus that can reduce gas consumption.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an excimer laser device.
  • An excimer laser apparatus 1000 which is a discharge excitation type gas laser apparatus may be used together with the exposure apparatus 2000.
  • the laser beam emitted from the excimer laser apparatus 1000 may enter the exposure apparatus 2000.
  • the exposure apparatus 2000 may include an exposure apparatus control unit 2100.
  • the exposure apparatus control unit 2100 may be configured to control the semiconductor exposure apparatus 2000.
  • the exposure apparatus control unit 2100 may be configured to transmit a signal to the laser control unit 100 included in the laser apparatus 1000.
  • the excimer laser apparatus 1000 may include a laser control unit 100, a laser oscillation system 200, and a gas control system 300.
  • the laser control unit 100 may be configured to control the laser oscillation system 200 and the gas control system 300.
  • the laser controller 100 receives signals from the power monitor 220 and the chamber pressure sensor 215 included in the laser oscillation system 200 and transmits signals to the switch 214 included in the charger 230 and the pulse power module (PPM) 213. May be configured.
  • PPM pulse power module
  • the laser control unit 100 may be configured to receive the light emission trigger Tr from the exposure apparatus control unit 2100.
  • the laser oscillation system 200 may include a chamber 210, a laser resonator, a power monitor 220, and a charger 230.
  • the chamber 210 may be configured to generate and emit light by discharging and exciting the gas supplied to the chamber 210.
  • the chamber 210 may be disposed on the optical path of the laser resonator.
  • the chamber 210 may include a pair of discharge electrodes 211a and 211b, two windows 212a and 212b, a pulse power module 213, and a chamber pressure sensor 215.
  • the pair of discharge electrodes 211 a and 211 b may be configured to apply a voltage to the gas supplied into the chamber 210.
  • the two windows 212a and 212b may be configured to transmit light generated in the chamber 210 to the outside of the chamber 210.
  • the pulse power module 213 may be configured to apply a pulse voltage between the pair of discharge electrodes 211a and 211b.
  • the pulse power module 213 may include a switch 214.
  • the pulse power module 213 may be configured to apply a pulse voltage between the pair of discharge electrodes 211a and 211b by switching the switch 214 on and off.
  • the switch 214 may receive the light emission trigger Tr from the laser control unit 100.
  • the chamber pressure sensor 215 may be configured to measure the pressure (total pressure) of the gas supplied into the chamber 100.
  • the chamber pressure sensor 215 may be configured to transmit a signal of the measured pressure to the laser control unit 100 and the gas control unit 310 included in the gas control system 300.
  • the laser resonator may be configured to obtain laser light from the light generated and emitted by the chamber 210.
  • the laser resonator may include an output coupling (OC) mirror 240 and a narrowband module (LNM) 250.
  • the output coupling mirror 240 may be a partially reflective mirror configured to transmit a portion of the light emitted from the chamber 210 and to reflect a portion of the light emitted from the chamber 210.
  • the narrowband module 250 may be configured to narrow the range of wavelengths of light emitted from the chamber 210.
  • the band narrowing module 250 may include a prism 251 and a grating 252.
  • the prism 251 may be configured to expand the beam diameter of the light emitted from the chamber 210.
  • the prism 251 may be configured to change the incident angle of light incident on the grating 252.
  • the grating 252 may be configured to diffract the light emitted from the chamber 210 and to select the wavelength of the light emitted from the chamber 210.
  • the arrangement of the grating 252 may be a Littrow arrangement so that the incident angle of the light incident on the grating 252 and the diffraction angle of the light diffracted by the grating 252 are completely or substantially equal.
  • the power monitor 220 may be configured to detect the pulse energy of the laser light output from the output coupling mirror 240.
  • the power monitor 220 may include a beam splitter 221, a condenser lens 222, and an optical sensor 223.
  • the beam splitter 221 included in the power monitor 220 may be disposed on the optical path of the laser resonator.
  • the beam splitter 221 may be configured to transmit a part of the laser beam output from the output coupling mirror 240 and reflect a part of the laser beam output from the output coupling mirror 240.
  • the condensing lens 222 and the optical sensor 223 included in the power monitor 220 may be disposed on the optical path of the laser light reflected by the beam splitter 221.
  • the condensing lens 222 may be configured to focus the laser light reflected by the beam splitter 221 on the optical sensor 223.
  • the optical sensor 223 may be configured to convert the pulse energy of the laser light focused by the condenser lens 222 into an electrical signal and transmit the electrical signal to the laser device 100.
  • the charger 230 may be configured to charge the pulse power module 213.
  • the charger 230 may receive a signal from the laser control unit 100 and be controlled by the laser control unit 100.
  • the gas control system 300 may include a gas control unit 310, a gas supply device 320, and an exhaust device 330.
  • the gas control unit 310 may be controlled by the laser control unit 100.
  • the gas control unit 310 may be configured to transmit a signal to the laser control unit 100.
  • the gas control unit 310 may receive a signal from the chamber pressure sensor 215 included in the laser oscillation system 200.
  • the gas control unit 310 may be configured to control the gas supply device 320 and the exhaust device 330.
  • the gas control unit 310 may be configured to control the valves F2-V1 and B-V1 included in the gas supply device 320 and the valve Ex-V and the exhaust pump 332 included in the exhaust device 330.
  • the gas supply device 320 may include a pipe connected to the fluorine-containing gas supply source 3100 and the chamber 210 included in the laser oscillation system 200.
  • the gas supply device 320 may include a valve F2-V1 provided in a pipe connected to the fluorine-containing gas supply source 3100 and the chamber 210 included in the laser oscillation system 200.
  • the supply of the fluorine-containing gas from the fluorine-containing gas supply source 3100 to the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 may be controlled by the valve F2-V1.
  • the valve F2-V1 may be controlled by the gas control unit 310.
  • the gas supply device 320 may include a pipe connected to the buffer gas supply source 3200 and the chamber 210 included in the laser oscillation system 200.
  • the gas supply device 320 may include a valve B-V1 provided in a pipe connected to the buffer gas supply source 3200 and the chamber 210 included in the laser oscillation system 200.
  • the supply of the buffer gas from the buffer gas supply source 3200 to the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 may be controlled by the valve B-V1.
  • the valve B-V1 may be controlled by the gas control unit 310.
  • the exhaust device 330 may include a pipe connected to the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 and the outside.
  • the exhaust device 330 may include a valve Ex-V provided in a pipe connected to the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 and the outside.
  • the exhaust of gas from the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 to the outside may be controlled by a valve Ex-V.
  • the valve Ex-V may be controlled by the gas control unit 310.
  • the exhaust device 330 may include a chamber 210 included in the laser oscillation system 200 and a fluorine trap 331 and an exhaust pump 332 provided in piping connected to the outside.
  • the fluorine trap 331 may be configured to capture fluorine contained in a gas exhausted from the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 to the outside.
  • the exhaust pump 332 may be configured to exhaust gas from the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 to the outside. The operation of the exhaust pump 332 may be controlled by the gas control unit 310.
  • the fluorine-containing gas supply source 3100 may be a gas cylinder equipped with a regulator configured to supply a fluorine-containing gas containing a fluorine gas that is a halogen gas.
  • the fluorine-containing gas may be a mixed gas of fluorine, argon, and neon, or a mixed gas of fluorine and a rare gas, such as a mixed gas of fluorine, krypton, and neon.
  • the buffer gas supply source 3200 may be a gas cylinder provided with a regulator configured to supply a buffer gas (a gas not containing fluorine).
  • the buffer gas may be a mixed gas of rare gas, such as a mixed gas of argon and neon, or a mixed gas of krypton and neon.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal of a predetermined charging voltage Vhv for obtaining the target pulse energy Et to the charger 230.
  • the laser control unit 100 switches on the switch 214 included in the pulse power module 213 to turn on the voltage between the pair of discharge electrodes 211 a and 211 b. May be applied.
  • Light may be generated in the chamber 210 by the discharge and excitation of the gas supplied between the pair of discharge electrodes 211a and 211b.
  • the light generated in the chamber 210 may be output as laser light by a laser resonator.
  • the laser beam output from the laser resonator may be narrowed by a grating 252 included in the laser resonator.
  • the narrow-band laser beam may be output from the output coupling mirror 240.
  • the laser beam output from the output coupling mirror 240 may enter the power monitor 220.
  • the power monitor 220 may measure the pulse energy Er of the laser light.
  • the pulse energy Er measured by the power monitor 220 may be transmitted to the laser control unit 100.
  • a part of the laser light output from the output coupling mirror 240 may enter the exposure apparatus 2000.
  • the laser control unit 100 may feedback control the charging voltage Vhv transmitted to the charger 230 based on the difference ⁇ E between the target pulse energy Et and the measured pulse energy Er.
  • the charging voltage Vhv transmitted to the charger 230 may be controlled so that the measured pulse energy Er becomes the target pulse energy Et.
  • the laser apparatus 1000 can output pulsed laser light having a predetermined pulse energy in synchronization with the light emission trigger Tr.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for starting all gas replacement to the gas control unit 310 included in the gas control system 300.
  • the gas control unit 310 may operate the exhaust pump 332 included in the exhaust device 330.
  • the gas control unit 310 may exhaust the gas in the chamber 210 by opening the valve Ex-V until the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 becomes a pressure close to vacuum.
  • the gas control unit 310 may close the valve Ex-V and stop the exhaust pump 332.
  • the gas control unit 310 controls the valves F2-V1 so that the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 becomes a predetermined pressure and the composition of the gas supplied to the chamber 210 becomes a predetermined composition. And B-V1 open / close may be controlled.
  • the total gas exchange in the excimer laser apparatus 1000 may be achieved.
  • an impurity that is a fluorine compound may be generated in the gas contained in the chamber 210.
  • Impurities that are compounds of fluorine are hydrogen fluoride (HF), carbon tetrafluoride (CF 4 ), silicon tetrafluoride (SiF 4 ), nitrogen trifluoride (NF 3 ), hexafluoroethane (C 2 F 6 Or the like.
  • Impurities generated in the gas contained in the chamber 210 can absorb the pulsed laser light or degrade the discharge state of the gas. Impurities generated in the gas contained in the chamber 210 may reduce the energy of the pulsed laser light or may deteriorate the stability of the energy of the pulsed laser light.
  • a predetermined amount of new gas with less impurities is supplied to the chamber 210 and the gas in the chamber 210 is exhausted by the same amount as the amount of new gas. May be. In this way, partial gas exchange in the excimer laser apparatus 1000 may be performed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the gas control unit included in the excimer laser device.
  • step S101 the gas control unit 310 may prepare for partial gas exchange.
  • all of the valves F2-V1 and B-V1 included in the gas supply device 320 and the valve Ex-V included in the exhaust device 330 may be closed.
  • the exhaust pump 332 included in the exhaust device 330 may be operated.
  • the gas control unit 310 may determine whether or not a signal for starting partial gas exchange is received from the laser control unit 100.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for starting partial gas exchange to the gas control unit 310 based on a predetermined number of shots of laser oscillation, a predetermined time interval, and the like.
  • the gas control unit 310 may proceed to step S103. If the gas control unit 310 has not received a signal for starting partial gas exchange from the laser control unit 100, the gas control unit 310 may repeat step S102.
  • the gas control unit 310 may receive the initial pressure of the gas in the chamber 210 (the pressure of the gas in the chamber 210 before partial gas replacement) P10 from the chamber pressure sensor 215.
  • step S104 the gas control unit 310 may calculate the target value P1b of the pressure of the gas in the chamber 210 after supplying the buffer gas to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may receive the pressure P1 of the gas in the chamber 210 from the chamber pressure sensor 215 and control the valve B-V1 so that the pressure P1 approaches the target value P1b.
  • the buffer gas may be supplied to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may calculate the target value ⁇ P1F2 of the pressure increase in the chamber 210 by supplying the fluorine-containing gas to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may calculate the target value ⁇ P1F2 of the pressure increase so that the concentration of the fluorine gas in the gas in the chamber 210 becomes a predetermined concentration CF2.
  • the fluorine-containing gas is a mixed gas
  • the calculation may be performed in consideration of the mixing ratio of fluorine.
  • the gas control unit 310 may calculate the target value P1F2 of the pressure of the gas in the chamber 210 after supplying the fluorine-containing gas to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may receive the pressure P1 of the gas in the chamber 210 from the chamber pressure sensor 215 and control the valve F2-V1 so that the pressure P1 approaches the target value P1F2.
  • the fluorine-containing gas may be supplied to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may receive the pressure P1 of the gas in the chamber 210 from the chamber pressure sensor 215, and control the valve Ex-V so that the pressure P1 approaches the initial pressure P10. . Thus, a part of the gas in the chamber 210 may be exhausted to the outside.
  • the gas control unit 310 may determine whether or not a signal for stopping the partial gas replacement is received from the laser control unit 100.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for stopping the partial gas exchange to the gas control unit 310 based on the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 or the like.
  • the gas control unit 310 may end the partial gas exchange operation.
  • the gas control unit 310 may return to step S102.
  • FIG. 3 illustrates a gas purification according to the first embodiment of the present disclosure. It is a figure which illustrates the structure of the laser apparatus containing a system.
  • the laser device illustrated in FIG. 3 may include a configuration similar to that of the laser device illustrated in FIG.
  • the same reference numerals are given to the same components of the laser apparatus illustrated in FIG. 3 as those of the laser apparatus illustrated in FIG. 1, and the description of the components is omitted.
  • the excimer laser apparatus 1000 may further include a gas purification system 400.
  • the gas purification system 400 may include a gas purification device 410 and a gas purification control unit 420.
  • the gas purification control unit 420 may be configured to receive a signal from the gas control unit 310 included in the gas control system 300 and to transmit a signal to the gas control unit 310.
  • the gas purification control unit 420 may be configured to control the gas purification device 410.
  • the gas purification device 410 may include a purification column 411, a filter 412, a circulation pump 413, a mass flow controller (MFC) 414, a valve C-V1, a valve C-V2, and a valve C-V3.
  • the gas purification device 410 may include a circulation gas pipe connecting the valve C-V1, the purification column 411, the filter 412, the circulation pump 413, the mass flow controller 414, and the valve C-V3.
  • the gas purification apparatus 410 may include a bypass pipe that connects a pipe between the valve C-V1 and the purification column 411 and a pipe between the circulation pump 413 and the mass flow controller 414.
  • the bypass pipe may be provided with a valve C-V2.
  • One end of the circulating gas pipe may be connected to a pipe connected to the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 and the exhaust device 330 included in the gas control system 300.
  • the other end of the circulating gas pipe may be connected to a pipe connected to a chamber 210 included in the laser oscillation system 200 and a gas supply device 320 included in the gas control system 300.
  • the purification column 411, the circulation pump 413, the mass flow controller 414, the valve C-V1, the valve C-V2, and the valve C-V3 may be configured to receive a signal from the gas purification control unit 420.
  • the purification column 411, the circulation pump 413, the mass flow controller 414, the valve C-V1, the valve C-V2, and the valve C-V3 may be configured to be controlled by the gas purification control unit 420.
  • the purification column 411 may include a first processing tower (not shown) and a second processing tower (not shown).
  • the first treatment tower may be filled with a treatment agent for treating impurities which are fluorine gas and a fluorine compound.
  • the treating agent for treating impurities that are a fluorine gas and a fluorine compound may be a treating agent containing at least one of zeolite and calcium oxide.
  • the second treatment tower is filled with a treatment agent for treating at least one of moisture and oxygen generated by treatment of impurities, which are fluorine gas and fluorine compounds, with the treatment agent filled in the first treatment tower. Also good.
  • the treating agent for treating at least one of moisture and oxygen may be a treating agent including at least one of a nickel (Ni) -based catalyst, a copper (Cu) -based catalyst, and a composite thereof.
  • the purification column 411 may include a heating device (and a temperature control device) (not shown) for operating the first processing tower and the second processing tower at a temperature higher than normal temperature.
  • the filter 412 may be a filter for capturing particles generated by the discharge of the gas supplied between the pair of discharge electrodes 211 a and 211 b in the chamber 210.
  • the filter 412 may be a filter made of a material that does not easily react with fluorine.
  • the material that does not easily react with fluorine may be a metal or ceramic material.
  • the circulation pump 413 may be a pump configured to flow gas through a circulation gas pipe.
  • the mass flow controller 414 may be a valve configured to control the mass flow rate of the gas flowing through the circulation gas pipe.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for starting all gas replacement to the gas control unit 310 included in the gas control system 300.
  • the gas control unit 310 may operate the exhaust pump 332 included in the exhaust device 330.
  • the gas control unit 310 and the gas purification control unit 420 are included in the gas in the chamber 210 and the gas purification device 410 by opening the valve Ex-V, the valve CV-1, the valve C-V2, and the valve C-V3.
  • the gas in the pipe may be exhausted.
  • the gas control unit 310 and the gas purification control unit 420 exhaust the gas in the chamber 210 and the gas in the piping included in the gas purification device 410 until the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 becomes a pressure close to vacuum. May be.
  • the gas control unit 310 may close the valve Ex-V and stop the exhaust pump 332.
  • the gas control unit 310 controls the valves F2-V1 so that the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 becomes a predetermined pressure and the composition of the gas supplied to the chamber 210 becomes a predetermined composition. And B-V1 open / close may be controlled.
  • the gas purification control unit 420 may close the valves C-V1, C-V2, and C-V3.
  • the chamber 210 and the gas purification device 420 may be filled with gas. In this way, total gas exchange in the excimer laser apparatus 1000 may be achieved.
  • gas purification control unit 420 may heat the purification column 411 (and control the temperature of the purification column 411).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of the gas purification control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the gas purification control unit 420 may prepare for gas purification.
  • the circulation gas pipe and the bypass pipe included in the gas purification apparatus 410 may be filled with gas.
  • the purification column 411 may be heated.
  • valve C-V1, valve C-V2, and valve C-V3 may be closed.
  • the gas purification control unit 420 may determine whether a signal for starting gas purification is received from the laser control unit 100 through the gas control unit 310.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for starting gas purification to the gas purification control unit 420 through the gas control unit 310 based on a predetermined number of shots of laser oscillation, a predetermined time interval, and the like.
  • the gas purification control unit 420 may proceed to step S203.
  • the gas purification control unit 420 may repeat step S202.
  • step S203 the gas purification control unit 420 may operate the circulation pump 413 included in the gas purification device 410.
  • the gas purification control unit 420 may set the flow rate L of the gas controlled by the mass flow controller 414 included in the gas purification device 410.
  • the setting of the gas flow rate L controlled by the mass flow controller 414 may be performed by transmitting the flow rate L from the gas purification control unit 420 to the mass flow controller 414.
  • step S205 the gas purification control unit 420 may open the valve C-V1 included in the gas purification device 410.
  • step S206 the gas purification control unit 420 may stand by for a predetermined time T1.
  • the gas pressure in the circulation gas pipe included in the gas purification device 410 may be substantially the same as the gas pressure in the chamber 210.
  • the gas purification control unit 420 may open the valve C-V2 included in the gas purification device 410 and close the valve C-V1.
  • step S208 the gas purification control unit 420 may stand by for a predetermined time T2.
  • the gas contained in the gas purification device 410 circulates through the circulation gas pipe and the bypass pipe and is more effectively purified by the purification column 411 and the filter 412. Also good.
  • the gas purification control unit 420 may close the valve CV2 included in the gas purification apparatus 410 and open the valves CV1 and CV3 included in the gas purification apparatus 410.
  • step S210 the gas purification control unit 420 may stand by for a predetermined time T3. While the gas purification control unit 420 waits for a predetermined time T3, the circulation pump 413 and the mass flow controller 414 supply the gas purified by the purification column 411 and the filter 412 to the chamber 210 at a flow rate L through the circulation gas pipe. May be.
  • step S211 the gas purification control unit 420 may close the valves C-V1 and C-V3 included in the gas purification device 410.
  • the gas purification control unit 420 may calculate the amount Qb of the purified gas supplied to the chamber 210.
  • the gas purification control unit 420 may transmit the amount Qb of the purified gas supplied to the chamber 210 to the laser control unit 100 through the gas control unit 310.
  • the gas purification control unit 420 may determine whether or not a signal for stopping gas purification is received from the laser control unit 100 through the gas control unit 310.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for stopping gas purification to the gas purification control unit 420 through the gas control unit 310 based on the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 or the like.
  • the gas purification control unit 420 receives a signal for stopping the gas purification from the laser control unit 100 through the gas control unit 310, the gas purification control unit 420 performs the process in step S214 included in the gas purification device 410.
  • the circulation pump 413 may be stopped. Then, the gas purification operation may be terminated.
  • the gas purification control unit 420 may return to step S205.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the gas control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • step S301 the gas control unit 310 may prepare for partial gas exchange.
  • all of the valves F2-V1 and B-V1 included in the gas supply device 320 and the valve Ex-V included in the exhaust device 330 may be closed.
  • the exhaust pump 332 included in the exhaust device 330 may be operated.
  • step S ⁇ b> 302 the gas control unit 310 may determine whether data on the amount Qb of the purified gas supplied to the chamber 210 has been received from the laser control unit 100.
  • the laser control unit 100 may transmit the purified gas amount Qb supplied from the gas purification control unit 420 to the chamber 210 to the gas control unit 310.
  • the gas control unit 310 may proceed to step S303.
  • the gas control unit 310 may repeat step S302.
  • the gas control unit 310 may read the amount Qb of the purified gas supplied from the laser control unit 100 to the chamber 210. If purified gas that is completely or substantially free of fluorine gas is supplied to the chamber 210, the concentration of fluorine in the gas in the chamber 210 may be reduced. In order to suppress a decrease in the concentration of fluorine in the gas in the chamber 210, the fluorine-containing gas is supplied from the fluorine-containing gas supply source 3100 into the chamber 210 depending on the amount Qb of the purified gas supplied to the chamber 210. You may supply (replenish).
  • the gas control unit 310 may receive the initial pressure of the gas in the chamber 210 (the pressure of the gas in the chamber 210 before partial gas replacement) P10 from the chamber pressure sensor 215.
  • the gas control unit 310 may calculate the target value ⁇ P1F2 of the pressure increase in the chamber 210 by supplying the fluorine-containing gas to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may calculate the target value ⁇ P1F2 of the pressure increase so that the concentration of the fluorine gas in the gas in the chamber 210 becomes a predetermined concentration CF2.
  • the fluorine-containing gas is a mixed gas
  • the calculation may be performed in consideration of the mixing ratio of fluorine.
  • the gas control unit 310 may calculate the target value P1F2 of the pressure of the gas in the chamber 210 after supplying the fluorine-containing gas to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may receive the pressure P1 of the gas in the chamber 210 from the chamber pressure sensor 215 and control the valve F2-V1 so that the pressure P1 approaches the target value P1F2.
  • the fluorine-containing gas may be supplied to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may receive the pressure P1 of the gas in the chamber 210 from the chamber pressure sensor 215, and may control the valve Ex-V so that the pressure P1 approaches the initial pressure P10. . Thus, a part of the gas in the chamber 210 may be exhausted to the outside.
  • the gas control unit 310 may determine whether or not a signal for stopping the partial gas exchange is received from the laser control unit 100.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for stopping the partial gas exchange to the gas control unit 310 based on the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 or the like.
  • the gas control unit 310 may end the partial gas exchange operation.
  • the gas control unit 310 may return to step S302.
  • the mass flow controller 414 is used to obtain the amount of purified gas supplied to the chamber 210.
  • a flow rate is used instead of the mass flow controller 414. A total may be provided.
  • a part of the gas in the chamber 210 can be purified and the purified gas can be supplied to the chamber 210.
  • the amount of gas sent from the buffer gas supply source 3200 to the chamber 210 can be reduced.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including a gas purification system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the laser device illustrated in FIG. 6 may include a configuration similar to that of the laser device illustrated in FIG.
  • the same reference numerals are given to the same components of the laser apparatus illustrated in FIG. 6 as those of the laser apparatus illustrated in FIG. 1, and the description of the components is omitted.
  • the excimer laser apparatus 1000 according to the second embodiment of the present disclosure may further include a gas purification system 500.
  • the gas purification system 500 may include a gas purification device 510 and a gas purification control unit 520.
  • the gas purification control unit 520 may be configured to receive a signal from the gas control unit 310 included in the gas control system 300 and to transmit a signal to the gas control unit 310.
  • the gas purification control unit 520 may be configured to receive a signal from the gas purification device 510 and to transmit a signal to the gas purification device 510.
  • the gas purifier 510 includes a purification column 511, a first filter 512, a first tank 513, a first pressure sensor 514, a booster pump 515, a second filter 516, a second tank 517, and a second pressure sensor. 518, and purifier 519, valve C-V1, and valve C-V3 may be included.
  • the gas purifier 510 includes a valve C-V1, a purification column 511, a first filter 512, a first tank 513, a booster pump 515, a second filter 516, a second tank 517, a purifier 519, and a valve C. It may also include a circulating gas line connecting -V3.
  • One end of the circulating gas pipe may be connected to a pipe connected to the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 and the exhaust device 330 included in the gas control system 300.
  • the other end of the circulating gas pipe may be connected to a pipe connected to a chamber 210 included in the laser oscillation system 200 and a gas supply device 320 included in the gas control system 300.
  • the purification column 511 and the booster pump 515 may be configured to receive a signal from the gas purification control unit 520.
  • the purification column 511 and the booster pump 515 may be configured to be controlled by the gas purification control unit 520.
  • the first pressure sensor 514 and the second pressure sensor 518 may be configured to transmit a signal of the measured pressure to the gas purification control unit 520.
  • the valve C-V1 and the valve C-V3 may be configured to receive a signal from the gas control unit 310 included in the gas control system 300.
  • the valve C-V1 and the valve C-V3 may be configured to be controlled by a gas control unit 310 included in the gas control system 300.
  • the purification column 511 may include a first processing tower (not shown) and a second processing tower (not shown).
  • the first treatment tower may be filled with a treatment agent for treating impurities which are fluorine gas and a fluorine compound.
  • the treating agent for treating impurities that are a fluorine gas and a fluorine compound may be a treating agent containing at least one of zeolite and calcium oxide.
  • the second treatment tower is filled with a treatment agent for treating at least one of moisture and oxygen generated by treatment of impurities, which are fluorine gas and fluorine compounds, with the treatment agent filled in the first treatment tower. Also good.
  • the treating agent for treating at least one of moisture and oxygen may be a treating agent including at least one of a nickel (Ni) -based catalyst, a copper (Cu) -based catalyst, and a composite thereof.
  • the purification column 511 may include a heating device (and a temperature control device) (not shown) for operating the first processing tower and the second processing tower at a temperature higher than normal temperature.
  • Each of the first filter 512 and the second filter 516 may be a filter for capturing particles generated by the discharge of the gas supplied between the pair of discharge electrodes 211 a and 211 b in the chamber 210.
  • Each of the first filter 512 and the second filter 516 may be a filter made of a material that does not easily react with fluorine.
  • the material that does not easily react with fluorine may be a metal or ceramic material.
  • the first tank 513 may be a container configured to contain the gas purified by the purification column 511 and the first filter.
  • the volume of the first tank 513 may be 5 liters or more and 15 liters or less.
  • the first pressure sensor 514 may be configured to measure the pressure of the purified gas stored in the first tank 513.
  • the first pressure sensor 514 may be provided in the first tank 513.
  • the first pressure sensor 514 may be configured to transmit a signal of the measured gas pressure to the gas purification control unit 520.
  • the second tank 517 may be a container configured to store the purified gas sent from the first tank 513 by the booster pump 515.
  • the volume of the second tank 517 may be not less than 5 liters and not more than 15 liters.
  • the second pressure sensor 518 may be configured to measure the pressure of the purified gas stored in the second tank 517.
  • the second pressure sensor 518 may be provided in the second tank 517.
  • the second pressure sensor 518 may be configured to transmit a signal of the measured gas pressure to the gas purification control unit 520.
  • the booster pump 515 may be a pump configured to flow gas through a circulating gas pipe.
  • the booster pump 515 may be provided between the first tank 513 and the second tank 517.
  • the booster pump 515 may be configured to send gas from the first tank 513 to the second tank 517.
  • the booster pump 515 may receive a signal from the gas purification control unit 520 and be controlled by the gas purification control unit 520.
  • the purifier 519 may be a metal filter including a metal getter as a purifier for the gas contained in the circulation gas pipe.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for starting all gas replacement to the gas control unit 310 included in the gas control system 300.
  • the gas control unit 310 may operate the exhaust pump 332 included in the exhaust device 330.
  • the gas control unit 310 may open the valve Ex-V, the valve C-V1, and the valve C-V3 to exhaust the gas in the chamber 210 and the gas in the pipe included in the gas purification device 510. .
  • the gas control unit 310 may exhaust the gas in the chamber 210 and the gas in the pipe included in the gas purifying device 510 until the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 becomes a pressure close to vacuum.
  • the gas control unit 310 may close the valve Ex-V and stop the exhaust pump 332.
  • the gas control unit 310 may close the valves C-V1 and C-V3.
  • the gas control unit 310 controls the valves F2-V1 so that the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 becomes a predetermined pressure and the composition of the gas supplied to the chamber 210 becomes a predetermined composition. And B-V1 open / close may be controlled.
  • the chamber 210 may be filled with gas.
  • the gas purifier 520 may be in a completely or substantially vacuum state.
  • the total gas exchange in the excimer laser apparatus 1000 according to the second embodiment of the present disclosure may be achieved.
  • gas purification control unit 520 may heat the purification column 511 (and control the temperature of the purification column 511).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of the gas purification control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the gas purification control unit 520 may prepare for gas purification.
  • the circulating gas piping included in the gas purification device 510 may be filled with gas.
  • the purification column 511 may be heated.
  • valve C-V1 and valve C-V3 may be closed.
  • the gas purification control unit 520 may determine whether a signal for starting gas purification is received from the laser control unit 100 through the gas control unit 310.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for starting gas purification to the gas purification control unit 520 through the gas control unit 310 based on a predetermined number of shots of laser oscillation, a predetermined time interval, and the like.
  • the gas purification control unit 520 may proceed to step S403.
  • the gas purification control unit 520 may repeat step S402.
  • step S403 the gas control unit 310 included in the gas control system 300 controls the opening and closing of the valve C-V1 as necessary, so that the gas in the chamber 210 included in the laser oscillation system 200 is gas purified.
  • 510 may be introduced.
  • the gas in the chamber 210 introduced into the gas purification device 510 may be purified by the purification column 511 and the first filter 512 included in the gas purification device 510.
  • the purified gas may be supplied to the first tank 513 included in the gas purification device 510.
  • the gas purification control unit 520 may control the booster pump 515 included in the gas purification device 510.
  • the gas purification control unit 520 may receive the pressure P2 of the gas in the first tank 513 included in the gas purification device 510 measured by the first pressure sensor 514 included in the gas purification device 510.
  • the booster pump 515 may be controlled such that the gas pressure P2 in the first tank 513 included in the gas purifier 510 is within a predetermined pressure range.
  • the booster pump 515 may be controlled such that the gas pressure P2 in the first tank 513 satisfies P2min ⁇ P2 ⁇ P2max.
  • P2min may be atmospheric pressure (1013 hPa).
  • P2max may be a pressure higher than atmospheric pressure (for example, 1300 hPa).
  • the booster pump 515 may be configured to send the gas stored in the first tank 513 to the second tank 517.
  • the booster pump 515 can more efficiently send the gas stored in the first tank 513 to the second tank 517.
  • the pressure P2 of the gas in the first tank 513 satisfies P2 ⁇ P2max, a part of the gas in the chamber 210 can be more efficiently sent to the first tank 513 included in the gas purification device 510.
  • step S405 the gas purification control unit 520 receives the gas pressure P3 in the second tank 517 included in the gas purification device 510, which is measured by the second pressure sensor 518 included in the gas purification device 510. May be.
  • the gas purification control unit 520 may determine whether or not the gas pressure P3 in the second tank 517 is equal to or higher than a predetermined pressure P3reg.
  • the predetermined pressure P3reg may be a pressure (for example, not less than 5000 hPa and not more than 5700 hPa) indicated by a regulator provided in a pipe that supplies buffer gas. If the pressure P3 of the gas in the second tank 517 is equal to or higher than the predetermined pressure P3reg, the gas purification control unit 520 may proceed to step S407. When the pressure P3 of the gas in the second tank 517 is equal to or higher than the predetermined pressure P3reg, the gas in the second tank 517 can be sent to the chamber 210 more efficiently. When the gas pressure P3 in the second tank 517 is not equal to or higher than the predetermined pressure P3reg, the gas purification control unit 520 may return to step S403.
  • step S407 the gas purification control unit 520 may transmit a signal permitting the supply of the purified gas to the chamber 210 to the gas control unit 310.
  • step S408 the gas control unit 310 included in the gas control system 300 controls the opening and closing of the valve C-V3 as necessary, so that the inside of the gas purification apparatus 510 is included in the chamber 210 included in the laser oscillation system 200.
  • the purified gas may be introduced.
  • the gas purification control unit 520 may determine whether or not a signal for stopping gas purification is received from the laser control unit 100 through the gas control unit 310.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for stopping the gas purification to the gas purification control unit 520 through the gas control unit 310 based on the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 or the like.
  • the gas purification control unit 520 ends the gas purification operation. Good.
  • the gas purification control unit 520 may return to step S403.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of the gas control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • step S501 the gas control unit 310 may prepare for partial gas exchange.
  • all of the valves F2-V1 and B-V1 included in the gas supply device 320 and the valve Ex-V included in the exhaust device 330 may be closed.
  • the pressure P3 of the gas in the second tank 513 may be increased by opening the valve C-V1 as necessary.
  • the gas control unit 310 determines whether or not the signal for starting the partial gas exchange is received from the laser control unit 100, and supplies the purified gas from the gas purification control unit 520 to the chamber 210. It may be determined whether or not a signal to be permitted has been received.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for starting partial gas exchange to the gas control unit 310 based on a predetermined number of shots of laser oscillation, a predetermined time interval, and the like.
  • the gas purification control unit 520 may transmit a signal permitting the supply of the purified gas to the chamber 210 to the gas control unit 310 based on the value of the pressure P3 measured by the second pressure sensor 518. .
  • the gas control unit 310 may proceed to step S503.
  • the gas control unit 310 may repeat step S502.
  • the gas control unit 310 may receive the initial pressure of the gas in the chamber 210 (the pressure of the gas in the chamber 210 before partial gas replacement) P10 from the chamber pressure sensor 215.
  • step S504 the gas control unit 310 may calculate the target value P1b of the pressure of the gas in the chamber 210 after supplying the purified gas to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may receive the pressure P1 of the gas in the chamber 210 from the chamber pressure sensor 215 and control the valve C-V3 so that the pressure P1 approaches the target value P1b.
  • the purified gas may be supplied from the gas purification apparatus 510 to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may calculate the target value ⁇ P1F2 of the pressure increase in the chamber 210 by supplying the fluorine-containing gas to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may calculate the target value ⁇ P1F2 of the pressure increase so that the concentration of the fluorine gas in the gas in the chamber 210 becomes a predetermined concentration CF2.
  • the fluorine-containing gas is a mixed gas
  • the calculation may be performed in consideration of the mixing ratio of fluorine.
  • the gas control unit 310 may calculate the target value P1F2 of the pressure of the gas in the chamber 210 after supplying the fluorine-containing gas to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may receive the pressure P1 of the gas in the chamber 210 from the chamber pressure sensor 215 and control the valve F2-V1 so that the pressure P1 approaches the target value P1F2.
  • the fluorine-containing gas may be supplied to the chamber 210.
  • the gas control unit 310 may receive the pressure P1 of the gas in the chamber 210 from the chamber pressure sensor 215, and may control the valve C-V1 so that the pressure P1 approaches the initial pressure P10. . In this way, a part of the gas in the chamber 210 may be introduced into the gas purification device 510.
  • the gas control unit 310 may determine whether or not a signal for stopping the partial gas exchange is received from the laser control unit 100.
  • the laser control unit 100 may transmit a signal for stopping the partial gas exchange to the gas control unit 310 based on the pressure P1 measured by the chamber pressure sensor 215 or the like.
  • the gas control unit 310 may end the partial gas exchange operation.
  • the gas control unit 310 may return to step S502.
  • a part of the gas in the chamber 210 can be purified and the purified gas can be supplied to the chamber 210.
  • the amount of gas sent from the buffer gas supply source 3200 to the chamber 210 can be reduced.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including a gas purification system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the laser device illustrated in FIG. 9 may include a configuration similar to that of the laser device illustrated in FIG.
  • the same reference numerals are given to the same components of the laser apparatus illustrated in FIG. 9 as those of the laser apparatus illustrated in FIG. 6, and the description of the components is omitted.
  • the laser apparatus according to the third embodiment of the present disclosure may include a plurality of excimer laser apparatuses such as the first excimer laser apparatus 1001 and the second excimer laser apparatus 1002.
  • One end of the circulating gas piping of the gas purification system 500 connects a plurality of chambers 210 and a plurality of exhaust devices 330 included in the plurality of excimer laser devices through a plurality of valves C-V1 included in the plurality of excimer laser devices. May be connected to a plurality of pipes.
  • the other end of the circulating gas pipe of the gas purification system 500 may be connected to a pipe that connects the buffer gas supply source 3200 and the plurality of gas supply apparatuses 320 included in the plurality of excimer laser apparatuses.
  • the piping connecting the buffer gas supply source 3200 and the plurality of gas supply devices 320 included in the plurality of excimer laser devices may correspond to the common piping in the present disclosure.
  • the gas purified by the gas purifier 510 may be supplied from the gas purifier 510 at a pressure that is completely or substantially the same as the pressure of the regulator for the buffer gas supply 3200. Thereby, the purified gas can be supplied to a plurality of excimer laser devices by one gas purification device 510.
  • the fluorine-containing gas supply source 3100 and the buffer gas supply source 3200 may be connected to a plurality of gas supply devices 320 included in a plurality of excimer laser devices.
  • the gas purification system 500 may further include an oximeter 600.
  • the oxygen concentration meter 600 may be configured to measure the concentration of oxygen in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification system 500.
  • the oxygen concentration meter 600 may be configured to transmit oxygen concentration data in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification system 500 to the gas purification control unit 520.
  • a valve B-V2 may be provided in the piping between the regulator.
  • the plurality of valves CV1 in the plurality of excimer laser devices may be controlled by the plurality of gas control units 310 in the plurality of excimer laser devices.
  • the gas purification control unit 520 may perform at least one of transmission and reception of signals with the plurality of gas control units 310 through the laser control unit 100 included in the plurality of excimer laser devices.
  • the gas purification control unit 520 closes the valve CV3 and passes through a plurality of laser control units 100 and a plurality of gas control units 310 included in the plurality of excimer laser devices, and a plurality of valves included in the plurality of excimer laser devices.
  • C-V1 may be closed.
  • the circulating gas piping of the gas purification device can be in a state close to a vacuum.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of the gas purification control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the gas purification control unit 520 may prepare for gas purification.
  • the circulating gas piping included in the gas purification device 510 may be filled with gas.
  • the purification column 511 may be heated.
  • valve C-V1 and valve C-V3 may be closed.
  • step S602 has the gas purification control unit 520 received a signal for starting gas purification from the laser control unit 100 included in each excimer laser device through the gas control unit 310 included in each excimer laser device? You may decide whether or not.
  • Each laser control unit 100 transmits a signal for starting gas purification to the gas purification control unit 520 through each gas control unit 310 based on a predetermined number of shots of laser oscillation, a predetermined time interval, and the like. May be.
  • the gas purification control unit 520 may proceed to step S603. . If the gas purification control unit 520 has not received a signal for starting gas purification from each laser control unit 100 through each gas control unit 310, the gas purification control unit 520 repeats step S602. May be.
  • step S603 the gas purification control unit 520 may open the valve B-V2 and close the valve C-V3. That is, when any of the gas control units 310 performs partial gas exchange, preparation may be made so that the buffer gas is supplied from the buffer gas supply source 3200 to each chamber 210.
  • each gas control unit 310 may introduce the gas in each chamber 210 into the gas purification device 510 by controlling the opening and closing of each valve C-V1 as necessary.
  • the gas in each chamber 210 introduced into the gas purification device 510 may be purified by the purification column 511 and the first filter 512 included in the gas purification device 510.
  • the purified gas may be supplied to the first tank 513 included in the gas purification device 510.
  • the gas purification control unit 520 may control the booster pump 515.
  • the gas purification control unit 520 may receive the pressure P2 of the gas in the first tank 513 measured by the first pressure sensor 514.
  • the booster pump 515 may be controlled such that the gas pressure P2 in the first tank 513 is within a predetermined pressure range.
  • the booster pump 515 may be controlled such that the gas pressure P2 in the first tank 513 satisfies P2min ⁇ P2 ⁇ P2max.
  • P2min may be atmospheric pressure (1013 hPa).
  • P2max may be a pressure higher than atmospheric pressure (for example, 1300 hPa).
  • the booster pump 515 may be configured to send the gas stored in the first tank 513 to the second tank 517.
  • the booster pump 515 can more efficiently send the gas stored in the first tank 513 to the second tank 517.
  • P2 ⁇ P2max a part of the gas in each chamber 210 is more efficiently sent to the first tank 513 included in the gas purifier 510. obtain.
  • step S606 the gas purification control unit 520 may receive the pressure P3 of the gas in the second tank 517 measured by the second pressure sensor 518.
  • the gas purification control unit 520 may determine whether or not the gas pressure P3 in the second tank 517 is equal to or higher than a predetermined pressure P3reg.
  • the predetermined pressure P3reg may be a pressure (for example, not less than 5000 hPa and not more than 5700 hPa) indicated by a regulator provided in a pipe that supplies buffer gas. If the pressure P3 of the gas in the second tank 517 is equal to or higher than the predetermined pressure P3reg, the gas purification control unit 520 may proceed to step S608. When the pressure P3 of the gas in the second tank 517 is equal to or higher than the predetermined pressure P3reg, the gas in the second tank 517 can be sent to each chamber 210 more efficiently. When the gas pressure P3 in the second tank 517 is not equal to or higher than the predetermined pressure P3reg, the gas purification control unit 520 may return to step S603.
  • step S ⁇ b> 608 the gas purification control unit 520 determines the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification device 510 measured by the oxygen concentration meter 600 included in the gas purification control unit 520 from the oxygen concentration meter 600. You may receive it.
  • the gas purification control unit 520 may determine whether or not the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification device 510 is equal to or lower than a predetermined concentration Cmax. When the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification apparatus 510 is equal to or lower than the predetermined concentration Cmax, the gas purification control unit 520 may proceed to step S610. When the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification apparatus 510 is equal to or lower than the predetermined concentration Cmax, the purification column 511 can function normally.
  • the gas purification control unit 520 may proceed to step S611. If the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification apparatus 510 is not less than or equal to the predetermined concentration Cmax, the purification column 511 cannot always function normally.
  • step S610 the gas purification control unit 520 may close the valve B-V2 and open the valve C-V3. That is, when any of the gas control units 310 performs partial gas exchange, preparation is made so that the gas purified by the gas purification device 510 is supplied from the gas purification device 510 to each chamber 210. Also good. After step S610, the gas purification control unit 520 may proceed to step S612.
  • step S611 the gas purification control unit 520 indicates to each laser control unit 100 that a signal for regeneration or replacement of the purification column 511 or gas purification by the purification column 511 is difficult or impossible. A signal may be output. In step S611, the purification column 511 may be regenerated or replaced.
  • each gas control unit 310 controls the opening / closing of each valve B-V1 as necessary to introduce the gas purified by the gas purification device 510 into each chamber 210. Good.
  • the gas purification control unit 520 may determine whether or not a signal for stopping gas purification is received from each laser control unit 100 through each gas control unit 310.
  • Each laser control unit 100 transmits a signal for stopping gas purification to the gas purification control unit 520 through each gas control unit 310 based on the pressure P1 measured by a chamber pressure sensor (not shown). May be.
  • the gas purification control unit 520 receives a signal for stopping gas purification from each laser control unit 100 through each gas control unit 310, the gas purification control unit 520 performs the gas purification operation. You may end. If the gas purification control unit 520 has not received a signal for stopping gas purification from each laser control unit 100 through each gas control unit 310, the gas purification control unit 520 returns to step S604. May be.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of the gas control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • each gas control unit 310 may prepare for partial gas exchange.
  • the valves F2-V1 and B-V1 included in each gas supply device 320, the valves Ex-V included in each exhaust device 330, and all the valves C-V1 are all turned on. You may close it.
  • each exhaust pump 332 included in each exhaust device 330 may be operated.
  • each gas control unit 310 may determine whether or not a signal for starting partial gas exchange is received from each laser control unit 100.
  • Each laser control unit 100 may transmit a signal for starting partial gas exchange to each gas control unit 310 based on a predetermined number of shots of laser oscillation, a predetermined time interval, and the like.
  • each gas control unit 310 may proceed to step S703.
  • each gas control unit 310 may repeat step S702.
  • each gas control unit 310 receives the initial pressure of the gas in each chamber 210 (the pressure of the gas in each chamber 210 before partial gas replacement) P10 from each pressure sensor. Good.
  • each gas control unit 310 may calculate a target value P1b of the pressure of the gas in each chamber 210 after supplying the buffer gas or the purified gas to each chamber 210.
  • each gas control unit 310 receives the pressure P1 of the gas in each chamber 210 from each pressure sensor, and sets each valve B-V1 so that the pressure P1 approaches the target value P1b. You may control. At this time, if the valve B-V2 is opened and the valve C-V3 is closed as described in step S603 above, even if the buffer gas is supplied from the buffer gas supply source 3200 to each chamber 210, Good. Alternatively, when the valve B-V2 is closed and the valve C-V3 is opened as described in step S610 above, the purified gas is supplied from the gas purifier 510 to each chamber 210. Good. As described above, each gas control unit 310 may supply the buffer gas or the purified gas to each chamber 210.
  • each gas control unit 310 may calculate a target value ⁇ P1F2 of the pressure increase in each chamber 210 by supplying the fluorine-containing gas to each chamber 210.
  • Each gas control unit 310 may calculate the target value ⁇ P1F2 of the pressure increase so that the concentration of fluorine gas in the gas in each chamber 210 becomes a predetermined concentration CF2.
  • the fluorine-containing gas is a mixed gas
  • the calculation may be performed in consideration of the mixing ratio of fluorine.
  • each gas control unit 310 may calculate the target value P1F2 of the gas pressure in each chamber 210 after supplying the fluorine-containing gas to each chamber 210.
  • each gas control unit 310 receives the pressure P1 of the gas in each chamber 210 from each pressure sensor, and sets each valve F2-V1 so that the pressure P1 approaches the target value P1F2. You may control. As described above, each gas control unit 310 may supply the fluorine-containing gas to each chamber 210.
  • each gas control unit 310 receives the pressure P1 of the gas in each chamber 210 from each chamber pressure sensor 215, and each valve C so that the pressure P1 approaches the initial pressure P10. -V1 may be controlled. Thus, each gas control unit 310 may introduce a part of the gas in each chamber 210 into the gas purification device 510.
  • each gas control unit 310 may determine whether or not a signal for stopping the partial gas exchange is received from each laser control unit 100.
  • Each laser control unit 100 may transmit a signal for stopping the partial gas exchange to each gas control unit 310 based on the pressure P1 measured by each pressure sensor.
  • each gas control unit 310 may end the partial gas exchange operation. .
  • each gas control unit 310 may return to step S702.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including a gas purification system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • the laser device illustrated in FIG. 12 may include a configuration similar to that of the laser device illustrated in FIG. Components of the laser apparatus illustrated in FIG. 12 that are the same as those of the laser apparatus illustrated in FIG. 9 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • a gas supply source 3300 containing fluorine and a small amount of xenon may be used instead of the fluorine-containing gas supply source.
  • the gas supply source 3300 may supply a gas containing fluorine and a small amount of xenon to each chamber 210 through each gas supply device 320.
  • the gas containing fluorine and a small amount of xenon may be a mixed gas of fluorine, argon, neon, and xenon.
  • the gas containing fluorine and a small amount of xenon may be a mixed gas of fluorine, krypton, neon, and xenon.
  • a buffer gas supply source 3400 containing a small amount of xenon may be used instead of the buffer gas supply source.
  • the buffer gas supply source 3400 may supply a buffer gas containing a small amount of xenon to each chamber 210 through each gas supply device 320.
  • the buffer gas containing a small amount of xenon may be a mixed gas of argon, neon, and xenon.
  • the buffer gas containing a small amount of xenon may be a mixed gas of krypton, neon, and xenon.
  • a gas containing a small amount of xenon such as a gas containing fluorine and a small amount of xenon and a buffer gas containing a small amount of xenon
  • discharge of the gas supplied between a pair of discharge electrodes in each chamber 210. Can be stabilized.
  • the concentration of xenon in the gas containing a small amount of xenon may be about 10 ppm.
  • xenon can generate XeF 2 by reacting with fluorine according to the formula of Xe + F 2 ⁇ XeF 2 .
  • XeF 2 produced by the reaction of xenon and fluorine can be adsorbed on the surface of the metal and reduce the concentration of xenon in the gas supplied to each chamber 210. Since the purification column 511, the first filter 512, and the second filter 516 included in the gas purification system 500 include a metal surface with a larger surface area, the XeF 2 is purified from the purification column 511, the first filter. 512 and the second filter 516 may be adsorbed.
  • the concentration of xenon in the gas supplied to each chamber 210 may be reduced.
  • the energy of the initial pulsed laser beam can be reduced during the burst operation of the laser apparatus.
  • the burst operation of the laser device may be such that laser oscillation is executed at a predetermined repetition frequency and laser oscillation is stopped at predetermined time intervals.
  • a buffer gas supply source 3500 containing a large amount of xenon may be further used.
  • the buffer gas supply source 3500 may supply a buffer gas containing a large amount of xenon to each chamber 210 through each gas supply device 320.
  • the buffer gas containing a large amount of xenon may be a mixed gas of argon, neon, and xenon.
  • the buffer gas containing a large amount of xenon may be a mixed gas of krypton, neon, and xenon.
  • the gas purification system 500 in the laser apparatus according to the fourth embodiment of the present disclosure may further include a valve Xe-V1.
  • the valve Xe-V1 supplies a buffer gas containing a large amount of xenon from a buffer gas supply source 3500 containing a large amount of xenon to a pipe for supplying purified gas from the gas purification system 500 to each gas supply device 320. It may be provided to supply.
  • the gas purification control unit 520 may transmit a signal to the valve Xe-V1, and the valve Xe-V1 may receive a signal from the gas purification control unit 520 and be controlled by the gas purification control unit 520.
  • the gas purification device 510 in the laser apparatus according to the fourth embodiment of the present disclosure may further include a xenon concentration meter 700.
  • the xenon concentration meter 700 may be configured to measure the concentration of xenon in the gas purified by the gas purification system 500.
  • the xenon densitometer 700 may be a gas chromatograph mass spectrometer (GS-MS).
  • the xenon concentration meter 700 may be configured to transmit the concentration of xenon in the purified gas to the gas purification control unit 520.
  • the gas purification control unit 520 may receive the concentration of xenon in the purified gas measured by the xenon concentration meter 700 from the xenon concentration meter 700.
  • the gas purification control unit 520 may control the opening and closing of the valve Xe-V1 depending on the concentration of xenon in the purified gas measured by the xenon concentration meter 700. For example, when the concentration of xenon in the purified gas is lower than a predetermined concentration, the valve Xe-V1 is opened to contain a large amount of xenon so that the concentration of xenon in the purified gas becomes a predetermined concentration. A buffer gas may be supplied. In this way, a reduction in the concentration of xenon in the purified gas can be suppressed.
  • the energy of the pulsed laser beam output from the laser apparatus according to the fourth embodiment of the present disclosure can be stabilized.
  • the concentration of xenon in the purified gas may be measured by the xenon densitometer 700.
  • the energy change of the pulsed light output from each excimer laser device during the burst operation or the change in the charging voltage Vhv applied from each charger may be monitored.
  • a reduction in the concentration of xenon in the purified gas may be predicted from the relationship between the initial energy of the pulsed light output from each excimer laser device during burst operation and the charging voltage applied from the charger.
  • a gas containing xenon may be supplied to the purified gas based on the predicted reduction in xenon concentration.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an operation of the gas purification control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • the gas purification control unit 520 may prepare for gas purification.
  • the circulating gas piping included in the gas purification device 510 may be filled with gas.
  • the purification column 511 may be heated.
  • valve C-V1 and valve C-V3 may be closed.
  • step S802 has the gas purification control unit 520 received a signal for starting gas purification from the laser control unit 100 included in each excimer laser device through the gas control unit 310 included in each excimer laser device? You may decide whether or not.
  • Each laser control unit 100 transmits a signal for starting gas purification to the gas purification control unit 520 through each gas control unit 310 based on a predetermined number of shots of laser oscillation, a predetermined time interval, and the like. May be.
  • the gas purification control unit 520 may proceed to step S803.
  • the gas purification control unit 520 repeats step S802. May be.
  • the gas purification control unit 520 may open the valve B-V2 and close the valve C-V3. As described above, the gas purification control unit 520 may supply the buffer gas containing a small amount of xenon to each chamber 210 from the buffer gas supply source 3400 containing a small amount of xenon.
  • each gas control unit 310 may introduce the gas in each chamber 210 into the gas purification device 510 by controlling the opening and closing of each valve C-V1 as necessary.
  • the gas in each chamber 210 introduced into the gas purification device 510 may be purified by the purification column 511 and the first filter 512 included in the gas purification device 510.
  • the purified gas may be supplied to the first tank 513 included in the gas purification device 510.
  • the gas purification control unit 520 may control the booster pump 515.
  • the gas purification control unit 520 may receive the pressure P2 of the gas in the first tank 513 measured by the first pressure sensor 514.
  • the booster pump 515 may be controlled such that the gas pressure P2 in the first tank 513 is within a predetermined pressure range.
  • the booster pump 515 may be controlled such that the gas pressure P2 in the first tank 513 satisfies P2min ⁇ P2 ⁇ P2max.
  • P2min may be atmospheric pressure (1013 hPa).
  • P2max may be a pressure higher than atmospheric pressure (for example, 1300 hPa).
  • the booster pump 515 may be configured to send the gas stored in the first tank 513 to the second tank 517.
  • the booster pump 515 can more efficiently send the gas stored in the first tank 513 to the second tank 517.
  • P2 ⁇ P2max a part of the gas in each chamber 210 is more efficiently sent to the first tank 513 included in the gas purifier 510. obtain.
  • step S806 the gas purification control unit 520 may receive the pressure P3 of the gas in the second tank 517 measured by the second pressure sensor 518.
  • the gas purification control unit 520 may determine whether or not the gas pressure P3 in the second tank 517 is equal to or higher than a predetermined pressure P3reg.
  • the predetermined pressure P3reg may be a pressure (for example, not less than 5000 hPa and not more than 5700 hPa) indicated by a regulator provided in a pipe that supplies buffer gas. If the gas pressure P3 in the second tank 517 is equal to or higher than the predetermined pressure P3reg, the gas purification control unit 520 may proceed to step S808. When the pressure P3 of the gas in the second tank 517 is equal to or higher than the predetermined pressure P3reg, the gas in the second tank 517 can be sent to each chamber 210 more efficiently. If the pressure P3 of the gas in the second tank 517 is not equal to or higher than the predetermined pressure P3reg, the gas purification control unit 520 may return to step S803.
  • step S808 the gas purification control unit 520 determines the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification device 510, which is measured by the oxygen concentration meter 600 included in the gas purification control unit 520, from the oxygen concentration meter 600. You may receive it.
  • the gas purification control unit 520 may determine whether or not the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification device 510 is equal to or lower than a predetermined concentration Cmax. When the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification apparatus 510 is equal to or lower than the predetermined concentration Cmax, the gas purification control unit 520 may proceed to step S810. When the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification apparatus 510 is equal to or lower than the predetermined concentration Cmax, the purification column 511 can function normally.
  • the gas purification control unit 520 may proceed to step S811. If the oxygen concentration C in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification apparatus 510 is not less than or equal to the predetermined concentration Cmax, the purification column 511 cannot always function normally.
  • step S ⁇ b> 810 the gas purification control unit 520 determines the xenon concentration Cxe in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purification device 510, measured by the xenon concentration meter 700 included in the gas purification control unit 520, from the xenon concentration meter 700. You may receive it.
  • the gas purification control unit 520 may proceed to step S812.
  • step S811 the gas purification control unit 520 indicates to each laser control unit 100 that a signal for regeneration or replacement of the purification column 511 or gas purification by the purification column 511 is difficult or impossible. A signal may be output.
  • step S611 the purification column 511 may be regenerated or replaced.
  • the gas purification control unit 520 may control the valve Xe-V1.
  • the valve Xe-V1 may be controlled so that the xenon concentration Cxe in the gas flowing through the circulation gas pipe of the gas purifier 510 is within a predetermined range.
  • step S813 the gas purification control unit 520 may close the valve B-V2 and open the valve C-V3. As described above, the gas purification control unit 520 may prepare to supply the gas purified by the gas purification device 510 from the gas purification device 510 to each chamber 210.
  • each gas control unit 310 controls the opening / closing of each valve B-V 1 as necessary to introduce the gas purified by the gas purification device 510 into each chamber 210. Good.
  • the gas purification control unit 520 may determine whether or not a signal for stopping gas purification is received from each laser control unit 100 through each gas control unit 310.
  • Each laser control unit 100 transmits a signal for stopping gas purification to the gas purification control unit 520 through each gas control unit 310 based on the pressure P1 measured by a chamber pressure sensor (not shown). May be.
  • the gas purification control unit 520 receives a signal for stopping gas purification from each laser control unit 100 through each gas control unit 310, the gas purification control unit 520 performs the gas purification operation. You may end. If the gas purification control unit 520 has not received a signal for stopping gas purification from each laser control unit 100 through each gas control unit 310, the gas purification control unit 520 returns to step S804. May be.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a laser apparatus including a gas purification system according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • the laser device illustrated in FIG. 14 may include a configuration similar to that of the laser device illustrated in FIG.
  • the same reference numerals are given to the same components of the laser apparatus illustrated in FIG. 14 as those of the laser apparatus illustrated in FIG. 9, and the description of the components is omitted.
  • the purification column 511 and the first filter 512 may be provided in each excimer laser device instead of the gas purification device 510.
  • the purified gas can be flowed into the piping between each excimer laser device and the gas purification device 510.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a laser device including a gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • the laser device illustrated in FIG. 15 may include a configuration similar to that of the laser device illustrated in FIG.
  • the same reference numerals are given to the same components of the laser apparatus illustrated in FIG. 15 as those of the laser apparatus illustrated in FIG. 12, and the description of the components is omitted.
  • each gas supply device 320 includes a buffer gas cylinder 350 containing a large amount of xenon instead of a buffer gas supply source containing a large amount of xenon. Also good.
  • the buffer gas cylinder 350 may supply a buffer gas containing a large amount of xenon to each chamber 210.
  • the buffer gas cylinder 350 may be small, for example, a cylinder of about 1 liter.
  • each gas supply device 320 may include a valve Xe-V1 instead of the valve Xe-V1 included in the gas purification system 500.
  • the valve Xe-V1 may be provided in a pipe connecting the buffer gas cylinder 350 and each chamber 210.
  • the valve Xe-V1 may be controlled by each gas control unit 310.
  • FIG. 16A to 16D are diagrams for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the energy E of the pulsed light during the burst operation in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16A to 16D are diagrams for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change in the energy E of the pulsed light during the burst operation in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16A shows the change in pulse energy E at the initial stage of burst operation when the xenon concentration is close to the optimum value Ct and the charging voltage V is constant.
  • the stability of the pulse energy E is high, and the difference between the maximum value Emax and the minimum value Emin of the pulse energy E can be small.
  • FIG. 16B shows a change in pulse energy E at the initial stage of burst operation when the concentration of xenon is lower than the optimum value C1 and the charging voltage V is constant. As the xenon concentration decreases, the stability of the pulse energy E decreases, and the difference between the maximum value Emax and the minimum value Emin of the pulse energy E can increase.
  • FIG. 16C shows the change in pulse energy E at the initial stage of burst operation when the xenon concentration is lower than C1 and the charging voltage V is constant.
  • the stability of the pulse energy E in the initial stage of the burst operation can be correlated with the xenon concentration.
  • FIG. 16D shows the relationship between the stability of the pulse energy E at the initial stage of burst operation and the xenon concentration Cxe when the charging voltage V is constant.
  • the xenon concentration Cxe may be represented by a function f (Er) of the ratio Er, and this function may be stored. If the relationship between the ratio Er and the xenon concentration Cxe is used, the xenon concentration Cxe can be estimated from the ratio Er without using a xenon concentration meter.
  • FIG. 17A to 17D are diagrams for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change of the charging voltage V by the charger during the burst operation in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17A to 17D are diagrams for explaining the principle of estimating the xenon concentration based on the change of the charging voltage V by the charger during the burst operation in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17A shows a change in the charging voltage V at the initial stage of burst operation when the xenon concentration is a concentration Ct close to the optimum value and the pulse energy E is constant.
  • the stability of the charging voltage V is high, and the difference between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin of the charging voltage V can be small.
  • FIG. 17B shows the change in the charging voltage V at the initial stage of burst operation when the xenon concentration is a concentration C1 lower than the optimum value and the pulse energy E is constant.
  • the stability of the charging voltage V decreases, and the difference between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin of the charging voltage V can increase.
  • FIG. 17C shows a change in the charging voltage V at the initial stage of burst operation when the xenon concentration is a concentration C2 lower than C1 and the pulse energy E is constant.
  • the stability of the charging voltage V is further decreased, and the difference between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin of the charging voltage V can be further increased.
  • the stability of the charging voltage V in the initial stage of the burst operation can be correlated with the xenon concentration.
  • FIG. 17D shows the relationship between the stability of the charging voltage V in the initial stage of burst operation and the xenon concentration Cxe when the pulse energy E is constant.
  • the stability of the charging voltage V may be indicated by a ratio Vr between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin expressed by the following equation.
  • Vr Vmin / Vmax
  • the xenon concentration Cxe may be represented by a function g (Vr) of the ratio Vr, and this function may be stored. If the relationship between the ratio Vr and the xenon concentration Cxe is used, the xenon concentration Cxe can be estimated from the ratio Vr without using a xenon densitometer.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an operation of the laser control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • the laser control unit 100 may estimate the xenon concentration Cxe by the following process. Note that the same processing as in FIG. 18 may be performed in the fourth embodiment.
  • the laser control unit 100 may determine whether to check the xenon concentration. For example, the laser control unit 100 may determine to check the xenon concentration when a predetermined time has elapsed since the previous check of the xenon concentration. When checking the xenon concentration, the laser control unit 100 may proceed to step S920. If the xenon concentration is not checked, the laser control unit 100 may repeat step S910.
  • the laser control unit 100 may output a signal indicating exposure NG to the exposure apparatus control unit 2100 of the exposure apparatus 2000. As a result, it is possible to operate in a burst pattern in which the influence of a decrease in the xenon concentration appears.
  • step S930 the laser control unit 100 may measure the burst characteristic and estimate the xenon concentration Cxe. Details of this processing will be described later with reference to FIGS.
  • the laser control unit 100 may determine whether or not the xenon concentration Cxe estimated in step S930 is equal to or less than a predetermined threshold Cxet. If the xenon concentration Cxe is not less than or equal to the predetermined threshold Cxet, the laser control unit 100 may proceed to step S960 in order to restart the exposure process. If the xenon concentration Cxe is less than or equal to the predetermined threshold Cxet, the laser control unit 100 may proceed to step S970 in order to cause the gas control unit 310 to perform xenon injection.
  • step S960 the laser control unit 100 may output a signal indicating exposure OK to the exposure apparatus control unit 2100 of the exposure apparatus 2000. After step S960, the laser control unit 100 may return to step S910.
  • step S970 the laser control unit 100 may transmit the xenon concentration Cxe data to the gas control unit 310. Thereby, the gas control unit 310 may be able to execute processing for xenon injection.
  • step S980 the laser control unit 100 may determine whether a xenon injection signal is received from the gas control unit 310. When the xenon injection signal is not received, the laser control unit 100 may repeat step S980. When the xenon injection signal is received, the laser control unit 100 may return to S930 in order to newly estimate the xenon concentration.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an operation of the gas control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • the gas control unit 310 may control the valve Xe-V1 by the following process.
  • the process similar to FIG. 19 may be performed by the gas purification control part in 4th embodiment.
  • step S991 the gas control unit 310 may determine whether or not the xenon concentration Cxe data has been received from the laser control unit 100.
  • the data of the xenon concentration Cxe may be data transmitted from the laser control unit 100 in step S970 described with reference to FIG.
  • the gas control unit 310 may repeat step S991.
  • the gas control unit 310 may proceed to step S992.
  • the gas control unit 310 may calculate the difference ⁇ Cxe between the xenon concentration Cxe and the target concentration Ct by the following equation.
  • ⁇ Cxe Cxe-Ct
  • the target density Ct may be a density close to the optimum value described with reference to FIG. 16A or 17A.
  • the target density Ct may be higher than the threshold Cxet described with reference to FIG.
  • step S993 the gas control unit 310 may control the valve Xe ⁇ V1 so that the difference ⁇ Cxe approaches zero.
  • a small amount of xenon gas may be supplied into the chamber by controlling the valve Xe-V1.
  • the gas control unit 310 may wait for a predetermined time.
  • the predetermined time may be a time assumed as a time until the xenon injection effect is produced.
  • step S995 the gas control unit 310 may transmit a xenon injection signal to the laser control unit 100.
  • the xenon injection signal may be a signal received by the laser control unit 100 in step S980 described with reference to FIG.
  • step S995 the gas control unit 310 may return to step S991.
  • 20 and 21 are diagrams illustrating an operation in which the laser control unit included in the laser apparatus including the gas purification system according to the sixth embodiment of the present disclosure estimates the xenon concentration Cxe.
  • FIG. 20 shows a first operation example in which the xenon concentration Cxe is estimated based on the stability of the pulse energy E.
  • the operation shown in FIG. 20 may be performed by the laser control unit 100 as a subroutine of step S930 shown in FIG.
  • step S931 the laser controller 100 may set the charging voltage V by the charger to a constant value.
  • the laser control unit 100 may start a burst operation of a predetermined pattern.
  • a burst operation for example, a pattern of oscillating at a repetition frequency of 6 kHz for 1 second and then resting for 1 second may be performed a plurality of times so that an influence due to a decrease in the xenon concentration is likely to appear.
  • the laser control unit 100 may acquire the pulse energy E data during the burst operation from the power monitor 220.
  • the laser controller 100 may calculate the xenon gas concentration Cxe based on the ratio Er between the maximum value Emax and the minimum value Emin of the pulse energy E.
  • step S935 the laser control unit 100 may proceed to step S950 described with reference to FIG.
  • FIG. 21 shows a second operation example in which the xenon concentration Cxe is estimated based on the stability of the charging voltage V.
  • the operation shown in FIG. 21 may be performed by the laser control unit 100 as a subroutine of step S930 shown in FIG.
  • step S936 the laser control unit 100 may set the target value of the pulse energy E to a constant value.
  • the laser control unit 100 may start a burst operation of a predetermined pattern.
  • a burst operation for example, a pattern of oscillating at a repetition frequency of 6 kHz for 1 second and then resting for 1 second may be performed a plurality of times so that an influence due to a decrease in the xenon concentration is likely to appear.
  • step S938 the laser control unit 100 may acquire data on the charging voltage V during the burst operation.
  • the laser control unit 100 may calculate the ratio Vr between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin of the charging voltage V by the following equation.
  • Vr Vmin / Vmax
  • the laser controller 100 may calculate the xenon gas concentration Cxe based on the ratio Vr between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin of the charging voltage V.
  • the laser control unit 100 may proceed to step S950 described with reference to FIG.
  • the charging voltage V is controlled so as to approach a predetermined pulse energy during the burst operation shown in FIGS. 17A to 17B and FIG. 21, and the xenon concentration is estimated based on the change in the charging voltage V at that time. Xenon density can be estimated during actual exposure. Therefore, the processing of step S920 and step S960 of FIG. 18 may not be performed.
  • the gas control unit may exhaust a part of the laser gas and inject a new laser gas so that the xenon concentration becomes low.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a control unit in the embodiment of the present disclosure.
  • Each control unit in the above-described embodiment may be configured by a general-purpose control device such as a computer or a programmable controller.
  • a general-purpose control device such as a computer or a programmable controller.
  • it may be configured as follows.
  • the control unit includes a processing unit 4000, a storage memory 4005 connected to the processing unit 4000, a user interface 4010, a parallel I / O controller 4020, a serial I / O controller 4030, A / D, and D / A. And a converter 4040.
  • the processing unit 4000 may also include a CPU 4001, a memory 4002, a timer 4003, and a GPU 4004 connected to the CPU 4001. ⁇ Operation>
  • the processing unit 4000 may read a program stored in the storage memory 4005.
  • the processing unit 4000 may execute the read program, read data from the storage memory 4005 in accordance with execution of the program, or store data in the storage memory 4005.
  • the parallel I / O controller 4020 may be connected to a communicable device via a parallel I / O port.
  • the parallel I / O controller 4020 may control communication using digital signals via a parallel I / O port that is performed in the process where the processing unit 4000 executes a program.
  • the serial I / O controller 4030 may be connected to a communicable device via a serial I / O port.
  • the serial I / O controller 4030 may control communication using a digital signal via a serial I / O port that is performed in the process where the processing unit 4000 executes a program.
  • the A / D and D / A converter 4040 may be connected to a communicable device via an analog port.
  • the A / D and D / A converter 4040 may control communication using an analog signal via an analog port that is performed in the process where the processing unit 4000 executes a program.
  • the user interface 4010 may be configured such that the operator displays the execution process of the program by the processing unit 4000, or causes the processing unit 4000 to stop the program execution by the operator or perform interrupt processing.
  • the CPU 4001 of the processing unit 4000 may perform program calculation processing.
  • the memory 4002 may perform temporary storage of a program or temporary storage of data during a calculation process while the CPU 4001 executes the program.
  • the timer 4003 may measure time and elapsed time and output the time and elapsed time to the CPU 4001 according to execution of the program.
  • the GPU 4004 may process the image data according to execution of the program and output the result to the CPU 4001.
  • a device connected to the parallel I / O controller 4020 and capable of communicating via a parallel I / O port may be a parallel I / O device 5010 such as a light emission trigger Tr, a charger, and control valves.
  • the device connected to the serial I / O controller 4030 and capable of communicating via the serial I / O port may be a serial I / O device 5020 such as a laser control unit, a gas control unit, or a gas purification control unit. .
  • the device connected to the A / D and D / A converter 4040 and capable of communicating via an analog port may be an analog I / O device 5030 such as an optical sensor 223 or a pressure sensor.

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Abstract

 ガスレーザ装置は、ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、レーザチャンバと、レーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、第3の制御バルブを介してレーザチャンバに接続され、精製カラムを通過したガスをレーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプと、昇圧ポンプから第3の制御バルブを介してレーザチャンバに供給されたガスの第1の量に基づいて、レーザチャンバに供給すべき第1のレーザガスの第2の量を計算し、第2の量の計算結果に基づいて、第1の制御バルブを制御する制御部と、を備えてもよい。

Description

ガスレーザ装置
 本開示は、ガスレーザ装置に関する。
 近年、半導体露光装置(以下、「露光装置」という)においては、半導体集積回路の微細化および高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。一般的に、露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられる。たとえば、露光用のガスレーザ装置としては、波長248nmの紫外線のレーザ光を出力するKrFエキシマレーザ装置、ならびに波長193nmの紫外線のレーザ光を出力するArFエキシマレーザ装置が用いられる。
 次世代の露光技術としては、露光装置側の露光用レンズとウエハとの間が液体で満たされる液浸露光が実用化されている。この液浸露光では、露光用レンズとウエハとの間の屈折率が変化するため、露光用光源の見かけの波長が短波長化する。ArFエキシマレーザ装置を露光用光源として液侵露光が行われた場合、ウエハには水中における波長134nmの紫外光が照射される。この技術をArF液浸露光(又はArF液浸リソグラフィー)という。
 KrFエキシマレーザ装置およびArFエキシマレーザ装置の自然発振幅は、約350~400pmと広い。そのため、KrF及びArFレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子(エタロン、グレーティング等)を有する狭帯域化モジュール(Line Narrow Module:LNM)が設けられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
特許第4891969号公報 米国特許出願公開第2001/0086459号
概要
 本開示の1つの観点に係るガスレーザ装置は、ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、レーザチャンバと、レーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、精製カラムを通過したガスをレーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプであって、第3の制御バルブを介してレーザチャンバに接続された昇圧ポンプと、昇圧ポンプから第3の制御バルブを介してレーザチャンバに供給されたガスの第1の量に基づいて、レーザチャンバに供給すべき第1のレーザガスの第2の量を計算し、第2の量の計算結果に基づいて、第1の制御バルブを制御する制御部と、を備えてもよい。
 本開示の他の1つの観点に係るガスレーザ装置は、ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、前記第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、レーザチャンバと、前記レーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、第3の制御バルブを介して前記レーザチャンバに接続され、前記精製カラムを通過したガスを前記レーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプと、前記精製カラムと前記昇圧ポンプとの間に配置された第1のタンクと、前記第1のタンクの内部の第1の圧力を計測する第1の圧力センサと、前記昇圧ポンプと前記第3の制御バルブとの間に配置された第2のタンクと、前記第2のタンクの内部の第2の圧力を計測する第2の圧力センサと、前記第1の圧力に基づいて、前記昇圧ポンプを制御し、且つ、前記第2の圧力に基づいて、前記第3の制御バルブを制御する制御部と、を備えてもよい。
 本開示の他の1つの観点に係るガスレーザ装置は、ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、レーザチャンバと、第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブとの間に配置された第4の制御バルブと、レーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、第3の制御バルブを介して第4の制御バルブと第2の制御バルブとの間の配管に接続され、精製カラムを通過したガスをレーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプと、第3のバルブを閉め、第4のバルブを開ける第1の制御モードと、第4のバルブを閉め、第3のバルブを開ける第2の制御モードと、を選択的に実行する制御部と、を備えてもよい。
 本開示のさらに他の観点に係るガスレーザ装置は、ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、第1のレーザチャンバと、第1のレーザガス供給源と第6の制御バルブを介して接続され、且つ、第2のレーザガス供給源と第7の制御バルブを介して接続された、第2のレーザチャンバと、第2のレーザガス供給源に接続され、第2の制御バルブが配置された第1の分岐配管と第7の制御バルブが配置された第2の分岐配管とに分岐する共通配管と、共通配管に配置された第4の制御バルブと、第1のレーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部及び第2のレーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、第3の制御バルブを介して、第4の制御バルブから第1の分岐配管及び第2の分岐配管への分岐位置までの間の共通配管に接続され、精製カラムを通過したガスを第1のレーザチャンバの運転ガス圧及び第2のレーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプと、を備えてもよい。
 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。
 図において、点線の矢印は、信号の入力及び出力の少なくとも一つを意味する。図において、実線の矢印は、物質の移動又は光の進行を意味する。
図1は、エキシマレーザ装置の構成を例示する図である。 図2は、エキシマレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。 図3は、本開示の第一の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。 図4は、本開示の第一の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス精製制御部の動作を例示する図である。 図5は、本開示の第一の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。 図6は、本開示の第二の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。 図7は、本開示の第二の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス精製制御部の動作を例示する図である。 図8は、本開示の第二の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。 図9は、本開示の第三の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。 図10は、本開示の第三の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス精製制御部の動作を例示する図である。 図11は、本開示の第三の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。 図12は、本開示の第四の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。 図13は、本開示の第四の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス精製制御部の動作を例示する図である。 図14は、本開示の第五の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。 図15は、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。 図16Aは、バースト運転中のパルス光のエネルギEの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。 図16Bは、バースト運転中のパルス光のエネルギEの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。 図16Cは、バースト運転中のパルス光のエネルギEの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。 図16Dは、バースト運転中のパルス光のエネルギEの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。 図17Aは、バースト運転中の充電器による充電電圧Vの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。 図17Bは、バースト運転中の充電器による充電電圧Vの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。 図17Cは、バースト運転中の充電器による充電電圧Vの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。 図17Dは、バースト運転中の充電器による充電電圧Vの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。 図18は、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたレーザ制御部の動作を例示する図である。 図19は、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。 図20は、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたレーザ制御部がキセノン濃度Cxeを見積もる動作を例示する図である。 図21は、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたレーザ制御部がキセノン濃度Cxeを見積もる動作を例示する図である。 図22は、本開示の実施形態における制御部を例示する図である。
実施形態
 内容
1.概要
2.エキシマレーザ装置
3.本開示の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 3.1 本開示の第一の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 3.2 本開示の第二の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 3.3 本開示の第三の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 3.4 本開示の第四の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 3.5 本開示の第五の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 3.6 本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
4.本開示の実施形態における制御部
 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、本開示の一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、ガス精製システムに関するものであってもよい。本開示の実施形態は、レーザ装置に関するものであってもよい。本開示の実施形態は、ガス精製システムを含むレーザ装置に関するものであってもよい。
 本開示の実施形態に係るレーザ装置は、放電励起式ガスレーザ装置であってもよい。放電励起式ガスレーザ装置は、レーザ発振のために、チャンバの中に配置された一対の電極に所定の電圧を印加することによってチャンバに供給されるレーザガスを放電及び励起するように構成された装置であってもよい。放電励起式ガスレーザ装置は、エキシマレーザ装置であってもよい。本開示の実施形態に係るレーザ装置は、半導体露光装置用のレーザ装置であってもよい。
 半導体露光装置用の放電励起式ガスレーザ装置は、より長い時間に安定して所望のエネルギを備えたパルスレーザ光を出力する装置であってもよい。半導体露光装置用の放電励起式ガスレーザ装置において長い時間の間レーザ発振をすると、レーザ装置のチャンバに供給されたガス中に不純物が生成し得る。ガス中に生成した不純物は、パルスレーザ光を吸収し、又は、ガスの放電の状態を劣化させ得る。ガス中に生成した不純物によって、所望のエネルギを備えたパルスレーザ光の出力が困難又は不可能となることがあり得る。
 所望のエネルギを備えたパルスレーザ光を出力するために、不純物を含むガスの少なくとも一部分を、不純物の少ない新しいガスと交換してもよい。不純物を含むガスの少なくとも一部分を、不純物の少ない新しいガスと交換する場合には、レーザ装置のチャンバに供給するガスの消費量が増加し得る。
 本開示の実施形態に係るガスレーザ装置は、ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、レーザチャンバと、レーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、精製カラムを通過したガスをレーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプであって、第3の制御バルブを介してレーザチャンバに接続された昇圧ポンプと、昇圧ポンプから第3の制御バルブを介してレーザチャンバに供給されたガスの第1の量に基づいて、レーザチャンバに供給すべき第1のレーザガスの第2の量を計算し、第2の量の計算結果に基づいて、第1の制御バルブを制御する制御部と、を備えてもよい。
 本開示の実施形態に係るガスレーザ装置は、ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、レーザチャンバと、第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブとの間に配置された第4の制御バルブと、レーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、精製カラムを通過したガスをレーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプであって、第3の制御バルブを介して第4の制御バルブと第2の制御バルブとの間の配管に接続された昇圧ポンプと、第3のバルブを閉め、第4のバルブを開ける第1の制御モードと、第4のバルブを閉め、第3のバルブを開ける第2の制御モードと、を選択的に実行する制御部と、を備えてもよい。
 本開示の実施形態に係るガスレーザ装置は、ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、第1のレーザチャンバと、第1のレーザガス供給源と第6の制御バルブを介して接続され、且つ、第2のレーザガス供給源と第7の制御バルブを介して接続された、第2のレーザチャンバと、第2のレーザガス供給源に接続された共通配管であって、第2の制御バルブが配置された第1の分岐配管と、第7の制御バルブが配置された第2の分岐配管と、に分岐する共通配管と、共通配管に配置された第4の制御バルブと、第1のレーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部及び第2のレーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、精製カラムを通過したガスを第1のレーザチャンバの運転ガス圧及び第2のレーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプであって、第3の制御バルブを介して、第4の制御バルブから第1の分岐配管及び第2の分岐配管への分岐位置までの間の共通配管に接続された昇圧ポンプと、を備えてもよい。
 本開示の実施形態によれば、不純物を含むガスの少なくとも一部分を精製ガスと交換し得るガス精製システム又はレーザ装置を提供し得る。本開示の実施形態によれば、ガスの消費量を低減することが可能なガス精製システム又はレーザ装置を提供し得る。
 2.エキシマレーザ装置
 図1は、エキシマレーザ装置の構成を例示する図である。
 放電励起式ガスレーザ装置であるエキシマレーザ装置1000は、露光装置2000と共に使用されてもよい。エキシマレーザ装置1000から放出されたレーザ光は、露光装置2000へ入射してもよい。露光装置2000は、露光装置制御部2100を含んでもよい。露光装置制御部2100は、半導体露光装置2000を制御するように構成されてもよい。露光装置制御部2100は、レーザ装置1000に含まれるレーザ制御部100に信号を送信するように構成されてもよい。
 エキシマレーザ装置1000は、レーザ制御部100、レーザ発振システム200、及びガス制御システム300を含んでもよい。レーザ制御部100は、レーザ発振システム200及びガス制御システム300を制御するように構成されてもよい。レーザ制御部100は、レーザ発振システム200に含まれるパワーモニタ220及びチャンバ圧力センサ215からの信号を受信すると共に充電器230及びパルスパワーモジュール(PPM)213に含まれるスイッチ214に信号を送信するように構成されてもよい。レーザ制御部100は、露光装置制御部2100からの発光トリガTrを受信するように構成されてもよい。
 レーザ発振システム200は、チャンバ210、レーザ共振器、パワーモニタ220、充電器230を含んでもよい。
 チャンバ210は、チャンバ210に供給されたガスを放電及び励起することで光を発生させると共に放出するように構成されてもよい。チャンバ210は、レーザ共振器の光路上に配置されてもよい。チャンバ210は、一対の放電電極211a,211b、二つのウィンドウ212a,212b、パルスパワーモジュール213、及びチャンバ圧力センサ215を含んでもよい。一対の放電電極211a,211bは、チャンバ210内に供給されたガスに電圧を印加するように構成されてもよい。二つのウィンドウ212a,212bは、チャンバ210において発生した光をチャンバ210の外部へ透過させるように構成されてもよい。パルスパワーモジュール213は、一対の放電電極211a,211bの間にパルス電圧を印加するように構成されてもよい。パルスパワーモジュール213は、スイッチ214を含んでもよい。パルスパワーモジュール213は、スイッチ214をオン/オフに切り替えることによって、一対の放電電極211a,211bの間にパルス電圧を印加するように構成されてもよい。スイッチ214は、レーザ制御部100からの発光トリガTrを受信してもよい。チャンバ圧力センサ215は、チャンバ100内に供給されたガスの圧力(全圧)を測定するように構成されてもよい。チャンバ圧力センサ215は、測定された圧力の信号をレーザ制御部100及びガス制御システム300に含まれるガス制御部310に送信するように構成されてもよい。
 レーザ共振器は、チャンバ210によって発生させられ放出された光からレーザ光を得るように構成されてもよい。レーザ共振器は、出力結合(OC)ミラー240及び狭帯域化モジュール(LNM)250を含んでもよい。出力結合ミラー240は、チャンバ210から放出された光の一部を透過させると共にチャンバ210から放出された光の一部を反射させるように構成された部分反射ミラーであってもよい。狭帯域化モジュール250は、チャンバ210から放出された光の波長の範囲を狭くするように構成されてもよい。狭帯域化モジュール250は、プリズム251及びグレーティング252を含んでもよい。プリズム251は、チャンバ210から放出された光のビーム径を拡大するように構成されてもよい。プリズム251は、グレーティング252に入射する光の入射角を変化させるように構成されてもよい。グレーティング252は、チャンバ210から放出された光を回折させると共にチャンバ210から放出された光の波長を選択するように構成されてもよい。グレーティング252の配置は、グレーティング252に入射する光の入射角及びグレーティング252によって回折される光の回折角が完全に又は実質的に等しいものであるように、リトロー配置であってもよい。
 パワーモニタ220は、出力結合ミラー240から出力されたレーザ光のパルスエネルギを検出するように構成されてもよい。パワーモニタ220は、ビームスプリッタ221、集光レンズ222、及び光センサ223を含んでもよい。パワーモニタ220に含まれるビームスプリッタ221は、レーザ共振器の光路上に配置されてもよい。ビームスプリッタ221は、出力結合ミラー240から出力されたレーザ光の一部を透過させると共に出力結合ミラー240から出力されたレーザ光の一部を反射させるように構成されてもよい。パワーモニタ220に含まれる集光レンズ222及び光センサ223は、ビームスプリッタ221によって反射されたレーザ光の光路上に配置されてもよい。集光レンズ222は、ビームスプリッタ221によって反射されたレーザ光を光センサ223に集束させるように構成されてもよい。光センサ223は、集光レンズ222によって集束させられたレーザ光のパルスエネルギを電気信号に変換すると共に電気信号をレーザ装置100に送信するように構成されてもよい。
 充電器230は、パルスパワーモジュール213を充電するように構成されてもよい。充電器230は、レーザ制御部100からの信号を受信すると共にレーザ制御部100によって制御されてもよい。
 ガス制御システム300は、ガス制御部310、ガス供給装置320、及び排気装置330を含んでもよい。ガス制御部310は、レーザ制御部100によって制御されてもよい。ガス制御部310は、レーザ制御部100へ信号を送信するように構成されてもよい。ガス制御部310は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ圧力センサ215からの信号を受信してもよい。ガス制御部310は、ガス供給装置320及び排気装置330を制御するように構成されてもよい。ガス制御部310は、ガス供給装置320に含まれるバルブF2-V1及びB-V1並びに排気装置330に含まれるバルブEx-V及び排気ポンプ332を制御するように構成されてもよい。
 ガス供給装置320は、フッ素含有ガス供給源3100とレーザ発振システム200に含まれるチャンバ210とに接続された配管を含んでもよい。ガス供給装置320は、フッ素含有ガス供給源3100とレーザ発振システム200に含まれるチャンバ210とに接続された配管に設けられたバルブF2-V1を含んでもよい。フッ素含有ガス供給源3100からレーザ発振システム200に含まれるチャンバ210へのフッ素含有ガスの供給は、バルブF2-V1によって制御されてもよい。バルブF2-V1は、ガス制御部310によって制御されてもよい。
 ガス供給装置320は、バッファガス供給源3200とレーザ発振システム200に含まれるチャンバ210とに接続された配管を含んでもよい。ガス供給装置320は、バッファガス供給源3200とレーザ発振システム200に含まれるチャンバ210とに接続された配管に設けられたバルブB-V1を含んでもよい。バッファガス供給源3200からレーザ発振システム200に含まれるチャンバ210へのバッファガスの供給は、バルブB-V1によって制御されてもよい。バルブB-V1は、ガス制御部310によって制御されてもよい。
 排気装置330は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210と外部とに接続された配管を含んでもよい。排気装置330は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210と外部とに接続された配管に設けられたバルブEx-Vを含んでもよい。レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210から外部へのガスの排気は、バルブEx-Vによって制御されてもよい。バルブEx-Vは、ガス制御部310によって制御されてもよい。排気装置330は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210及び外部に接続された配管に設けられたフッ素トラップ331及び排気ポンプ332を含んでもよい。フッ素トラップ331は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210から外部へ排気されるガスに含まれるフッ素を捕捉するように構成されてもよい。排気ポンプ332は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210から外部へガスを排気するように構成されてもよい。排気ポンプ332の動作は、ガス制御部310によって制御されてもよい。
 フッ素含有ガス供給源3100は、ハロゲンガスであるフッ素ガスを含有するフッ素含有ガスを供給するように構成されたレギュレータを備えたガスボンベであってもよい。フッ素含有ガスは、フッ素、アルゴン、及びネオンの混合ガス、又は、フッ素、クリプトン、及びネオンの混合ガスのような、フッ素及び希ガスの混合ガスであってもよい。
 バッファガス供給源3200は、バッファガス(フッ素を含まないガス)を供給するように構成されたレギュレータを備えたガスボンベであってもよい。バッファガスは、アルゴン及びネオンの混合ガス、又は、クリプトン及びネオンの混合ガスのような、希ガスの混合ガスであってもよい。
 次に、エキシマレーザ装置1000におけるレーザ光のエネルギを制御する方法を説明する。
 まず、レーザ制御部100は、露光装置制御部2100から目標パルスエネルギEtを受信すると、目標パルスエネルギEtを得るための所定の充電電圧Vhvの信号を充電器230に送信してもよい。
 次に、レーザ制御部100は、露光装置制御部2100から発光トリガTrを受信すると、パルスパワーモジュール213に含まれたスイッチ214をオンに切り替えることで、一対の放電電極211a,211bの間に電圧を印加してもよい。一対の放電電極211a,211bの間に供給されたガスの放電及び励起によってチャンバ210内に光を発生させてもよい。チャンバ210内に発生した光は、レーザ共振器によってレーザ光として出力されてもよい。レーザ共振器から出力されるレーザ光は、レーザ共振器に含まれるグレーティング252によって狭帯域化されてもよい。狭帯域化されたレーザ光は、出力結合ミラー240から出力されてもよい。出力結合ミラー240から出力されたレーザ光は、パワーモニタ220に入射してもよい。パワーモニタ220によってレーザ光のパルスエネルギErが測定されてもよい。パワーモニタ220によって測定されたパルスエネルギErは、レーザ制御部100に送信されてもよい。出力結合ミラー240から出力されたレーザ光の一部は、露光装置2000に入射してもよい。
 次に、レーザ制御部100は、目標パルスエネルギEt及び測定されたパルスエネルギErの間の差ΔEに基づいて、充電器230に送信する充電電圧Vhvをフィードバック制御してもよい。
 このように、測定されたパルスエネルギErが目標パルスエネルギEtになるように、充電器230に送信する充電電圧Vhvを制御してもよい。レーザ装置1000は、発光トリガTrに同期して、所定のパルスエネルギを備えたパルスレーザ光を出力し得る。
 次に、エキシマレーザ装置1000における全ガス交換の動作を説明する。
 まず、レーザ制御部100は、ガス制御システム300に含まれるガス制御部310へ全ガス交換を開始するための信号を送信してもよい。
 次に、ガス制御部310は、排気装置330に含まれる排気ポンプ332を動作させてもよい。
 次に、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1が真空に近い圧力になるまで、バルブEx-Vを開けてチャンバ210内のガスを排気してもよい。
 次に、ガス制御部310は、バルブEx-Vを閉じると共に排気ポンプ332を停止させてもよい。
 次に、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1が所定の圧力になり、かつ、チャンバ210に供給されるガスの組成が所定の組成になるように、バルブF2-V1及びB-V1の開閉を制御してもよい。
 このように、エキシマレーザ装置1000における全ガス交換を達成してもよい。
 次に、エキシマレーザ装置1000における部分ガス交換の動作を説明する。
 エキシマレーザ装置1000におけるレーザ発振を継続すると、チャンバ210に含まれるガス中にフッ素の化合物である不純物が生成し得る。フッ素の化合物である不純物は、フッ化水素(HF)、四フッ化炭素(CF)、四フッ化ケイ素(SiF)、三フッ化窒素(NF)、ヘキサフルオロエタン(C)などであってもよい。チャンバ210に含まれるガス中に生成した不純物は、パルスレーザ光を吸収し、又は、ガスの放電の状態を劣化させ得る。チャンバ210に含まれるガス中に生成した不純物によって、パルスレーザ光のエネルギが低下させられ、又は、パルスレーザ光のエネルギの安定性が劣化させられ得る。チャンバ210に含まれるガスにおける不純物の濃度の増加を抑制するために、不純物の少ない所定の量の新しいガスをチャンバ210に供給すると共に新しいガスの量と同一の量だけチャンバ210内のガスを排気してもよい。このように、エキシマレーザ装置1000における部分ガス交換を行ってもよい。
 図2は、エキシマレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。
 ステップS101において、ガス制御部310は、部分ガス交換の準備をしてもよい。部分ガス交換の準備において、ガス供給装置320に含まれるバルブF2-V1及びバルブB-V1並びに排気装置330に含まれるバルブEx-Vの全てを閉じてもよい。部分ガス交換の準備において、排気装置330に含まれる排気ポンプ332を動作させてもよい。
 ステップS102において、ガス制御部310は、レーザ制御部100から部分ガス交換を開始するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、レーザ発振の所定のショット数、所定の時間間隔などに基づいて、部分ガス交換を開始するための信号をガス制御部310へ送信してもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を開始するための信号を受信した場合には、ガス制御部310は、ステップS103へ進んでもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を開始するための信号を受信していない場合には、ガス制御部310は、ステップS102を繰り返してもよい。
 ステップS103において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの初期の圧力(部分ガス交換前のチャンバ210内のガスの圧力)P10を受信してもよい。
 ステップS104において、ガス制御部310は、チャンバ210へバッファガスを供給した後におけるチャンバ210内のガスの圧力の目標値P1bを計算してもよい。
 ステップS105において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が目標値P1bに近づくように、バルブB-V1を制御してもよい。このように、チャンバ210へバッファガスが供給されてもよい。
 ステップS106において、ガス制御部310は、チャンバ210へフッ素含有ガスを供給することによるチャンバ210内の圧力上昇の目標値ΔP1F2を計算してもよい。ガス制御部310は、チャンバ210内のガスにおけるフッ素ガスの濃度が所定の濃度CF2になるように、圧力上昇の目標値ΔP1F2を計算してもよい。たとえば、フッ素含有ガスがフッ素ガスの場合には、圧力上昇の目標値ΔP1F2は、ΔP1b=P1b-P10及びΔP1F2=CF2×ΔP1b/(1-CF2)の式に従って、計算されてもよい。フッ素含有ガスが混合ガスの場合には、さらにフッ素の混合比を考慮して計算されてもよい。
 ステップS107において、ガス制御部310は、チャンバ210へフッ素含有ガスを供給した後におけるチャンバ210内のガスの圧力の目標値P1F2を計算してもよい。圧力の目標値P1F2は、P1F2=P1b+ΔP1F2の式に従って、計算されてもよい。
 ステップS108において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が目標値P1F2に近づくように、バルブF2-V1を制御してもよい。このように、チャンバ210へフッ素含有ガスが供給されてもよい。
 ステップS109において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が初期の圧力P10に近づくように、バルブEx-Vを制御してもよい。このように、チャンバ210におけるガスの一部が外部へ排気されてもよい。
 ステップS110において、ガス制御部310は、レーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1などに基づいて、部分ガス交換を中止するための信号をガス制御部310へ送信してもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信した場合には、ガス制御部310は、部分ガス交換の動作を終了してもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信していない場合には、ガス制御部310は、ステップS102に戻ってもよい。
 一回の部分ガス交換によって交換されるガスの量Qは、Vがチャンバ210の容積であると共にPが1気圧(1013hPa)である場合において、Q=(ΔP1b+ΔP1F2)×V/Pの式に従って、計算されてもよい。
 このように、レーザ発振の所定のショット数又は所定の時間間隔でチャンバ210における所定の量Qのガスを交換することによって、チャンバ210内のガス中に生成し得る不純物の濃度の増加を抑制し得る。
 チャンバ210内のガスにおける不純物の濃度の増加を抑制するために、不純物の少ない新しいガスをチャンバ210に供給すると共に新しいガスの量と同一の量だけチャンバ210内のガスを排気する場合には、ガスの消費量が増加し得る。
 3.本開示の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 3.1 本開示の第一の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 図3は、本開示の第一の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。図3に示すレーザ装置は、図1に例示するレーザ装置と同様の構成を含んでもよい。図1に例示するレーザ装置の構成要素と同一の図3に例示するレーザ装置の構成要素には同一の参照符号を付与すると共にその構成要素についての記述を省略することにする。
 本開示の第一の実施形態に係るエキシマレーザ装置1000は、さらに、ガス精製システム400を含んでもよい。
 ガス精製システム400は、ガス精製装置410及びガス精製制御部420を含んでもよい。ガス精製制御部420は、ガス制御システム300に含まれるガス制御部310から信号を受信すると共にガス制御部310へ信号を送信するように構成されてもよい。ガス精製制御部420は、ガス精製装置410を制御するように構成されてもよい。
 ガス精製装置410は、精製カラム411、フィルタ412、循環ポンプ413、マスフローコントローラ(MFC)414、バルブC-V1、バルブC-V2、及びバルブC-V3を含んでもよい。ガス精製装置410は、バルブC-V1、精製カラム411、フィルタ412、循環ポンプ413、マスフローコントローラ414、及びバルブC-V3を接続する循環ガス配管を含んでもよい。ガス精製装置410は、バルブC-V1及び精製カラム411の間の配管と、循環ポンプ413及びマスフローコントローラ414の間の配管と、を接続するバイパス配管を含んでもよい。バイパス配管には、バルブC-V2が設けられていてもよい。
 循環ガス配管の一方の端は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210及びガス制御システム300に含まれる排気装置330に接続する配管に接続されてもよい。循環ガス配管の他方の端は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210及びガス制御システム300に含まれるガス供給装置320に接続する配管に接続されてもよい。
 精製カラム411、循環ポンプ413、マスフローコントローラ414、バルブC-V1、バルブC-V2、及びバルブC-V3は、ガス精製制御部420からの信号を受信するように構成されてもよい。精製カラム411、循環ポンプ413、マスフローコントローラ414、バルブC-V1、バルブC-V2、及びバルブC-V3は、ガス精製制御部420によって制御されるように構成されてもよい。
 精製カラム411は、不図示の第一の処理塔及び不図示の第二の処理塔を含んでもよい。第一の処理塔は、フッ素ガス及びフッ素の化合物である不純物を処理する処理剤で充填されてもよい。フッ素ガス及びフッ素の化合物である不純物を処理する処理剤は、ゼオライト及び酸化カルシウムの少なくとも一つを含む処理剤であってもよい。第二の処理塔は、第一の処理塔に充填された処理剤によるフッ素ガス及びフッ素の化合物である不純物の処理によって生成される水分及び酸素の少なくとも一つを処理する処理剤で充填されてもよい。水分及び酸素の少なくとも一つを処理する処理剤は、ニッケル(Ni)系触媒、銅(Cu)系触媒、及びそれらの複合物の少なくとも一つを含む処理剤であってもよい。精製カラム411は、第一の処理塔及び第二の処理塔を常温より高い温度で動作させるための不図示の加熱装置(及び温度調節装置)を含んでもよい。
 フィルタ412は、チャンバ210において一対の放電電極211a,211bの間に供給されたガスの放電によって生成された粒子を捕捉するためのフィルタであってもよい。フィルタ412は、フッ素と反応しにくい材料で作られたフィルタであってもよい。フッ素と反応しにくい材料は、金属又はセラミックの材料であってもよい。
 循環ポンプ413は、循環ガス配管を通じてガスを流動させるように構成されたポンプであってもよい。
 マスフローコントローラ414は、循環ガス配管を流動するガスの質量流量を制御するように構成されたバルブであってもよい。
 次に、本開示の第一の実施形態に係るエキシマレーザ装置1000における全ガス交換の動作を説明する。
 まず、レーザ制御部100は、ガス制御システム300に含まれるガス制御部310へ全ガス交換を開始するための信号を送信してもよい。
 次に、ガス制御部310は、排気装置330に含まれる排気ポンプ332を動作させてもよい。
 次に、ガス制御部310及びガス精製制御部420は、バルブEx-V、バルブCV-1、バルブC-V2、及びバルブC-V3を開けてチャンバ210内のガス及びガス精製装置410に含まれる配管内のガスを排気してもよい。ガス制御部310及びガス精製制御部420は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1が真空に近い圧力になるまで、チャンバ210内のガス及びガス精製装置410に含まれる配管内のガスを排気してもよい。
 次に、ガス制御部310は、バルブEx-Vを閉じると共に排気ポンプ332を停止させてもよい。
 次に、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1が所定の圧力になり、かつ、チャンバ210に供給されるガスの組成が所定の組成になるように、バルブF2-V1及びB-V1の開閉を制御してもよい。
 次に、ガス精製制御部420は、バルブC-V1、バルブC-V2、及びバルブC-V3を閉じてもよい。
 このように、チャンバ210及びガス精製装置420は、ガスで充填されてもよい。このように、エキシマレーザ装置1000における全ガス交換を達成してもよい。
 さらに、ガス精製制御部420は、精製カラム411を加熱(及び精製カラム411の温度を制御)してもよい。
 図4は、本開示の第一の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス精製制御部の動作を例示する図である。
 ステップS201において、ガス精製制御部420は、ガスの精製の準備をしてもよい。ガスの精製の準備において、ガス精製装置410に含まれる循環ガス配管及びバイパス配管がガスで充填されてもよい。ガスの精製の準備において、精製カラム411が加熱されてもよい。ガスの精製の準備において、バルブC-V1、バルブC-V2、及びバルブC-V3が閉じられてもよい。
 ステップS202において、ガス精製制御部420は、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、レーザ発振の所定のショット数、所定の時間間隔などに基づいて、ガス制御部310を通じてガス精製制御部420へガスの精製を開始するための信号を送信してもよい。ガス精製制御部420が、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信した場合には、ガス精製制御部420は、ステップS203へ進んでもよい。ガス精製制御部420が、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信していない場合には、ガス精製制御部420は、ステップS202を繰り返してもよい。
 ステップS203において、ガス精製制御部420は、ガス精製装置410に含まれる循環ポンプ413を動作させてもよい。
 ステップS204において、ガス精製制御部420は、ガス精製装置410に含まれるマスフローコントローラ414によって制御されるガスの流量Lを設定してもよい。マスフローコントローラ414によって制御されるガスの流量Lの設定は、ガス精製制御部420からマスフローコントローラ414への流量Lを送信することによって行われてもよい。
 ステップS205において、ガス精製制御部420は、ガス精製装置410に含まれるバルブC-V1を開けてもよい。
 ステップS206において、ガス精製制御部420は、所定の時間T1の間待機してもよい。ガス精製制御部420が所定の時間T1の間待機することで、ガス精製装置410に含まれる循環ガス配管内のガスの圧力が、チャンバ210内のガスの圧力と略同一になってもよい。
 ステップS207において、ガス精製制御部420は、ガス精製装置410に含まれるバルブC-V2を開けると共にバルブC-V1を閉じてもよい。
 ステップS208において、ガス精製制御部420は、所定の時間T2の間待機してもよい。ガス精製制御部420が所定の時間T2の間待機することで、ガス精製装置410に含まれるガスは、循環ガス配管及びバイパス配管を循環すると共に精製カラム411及びフィルタ412によってより有効に精製されてもよい。
 ステップS209において、ガス精製制御部420は、ガス精製装置410に含まれるバルブC-V2を閉じると共に、ガス精製装置410に含まれるバルブC-V1及びバルブC-V3を開けてもよい。
 ステップS210において、ガス精製制御部420は、所定の時間T3の間待機してもよい。ガス精製制御部420が所定の時間T3の間待機する間に、循環ポンプ413及びマスフローコントローラ414は、精製カラム411及びフィルタ412によって精製されたガスを、循環ガス配管を通じて流量Lでチャンバ210へ供給してもよい。
 ステップS211において、ガス精製制御部420は、ガス精製装置410に含まれるバルブC-V1及びバルブC-V3を閉じてもよい。
 ステップS212において、ガス精製制御部420は、チャンバ210へ供給された精製されたガスの量Qbを計算してもよい。チャンバ210へ供給された精製されたガスの量Qbは、Qb=L×T3の式に従って、計算されてもよい。ガス精製制御部420は、ガス制御部310を通じてレーザ制御部100へ、チャンバ210へ供給された精製されたガスの量Qbを送信してもよい。
 ステップS213において、ガス精製制御部420は、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1などに基づいて、ガス制御部310を通じてガス精製制御部420へガスの精製を中止するための信号を送信してもよい。ガス精製制御部420が、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信した場合には、ガス精製制御部420は、ガス精製装置410に含まれるステップS214において循環ポンプ413を停止させてもよい。そして、ガスの精製の動作を終了してもよい。ガス精製制御部420が、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信していない場合には、ガス精製制御部420は、ステップS205に戻ってもよい。
 図5は、本開示の第一の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。
 ステップS301において、ガス制御部310は、部分ガス交換の準備をしてもよい。部分ガス交換の準備において、ガス供給装置320に含まれるバルブF2-V1及びバルブB-V1並びに排気装置330に含まれるバルブEx-Vの全てを閉じてもよい。部分ガス交換の準備において、排気装置330に含まれる排気ポンプ332を動作させてもよい。
 ステップS302において、ガス制御部310は、チャンバ210へ供給された精製されたガスの量Qbのデータをレーザ制御部100から受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、ガス精製制御部420から受信したチャンバ210へ供給された精製されたガスの量Qbをガス制御部310へ送信してもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100からチャンバ210へ供給された精製されたガスの量Qbのデータを受信した場合には、ガス制御部310は、ステップS303へ進んでもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100からチャンバ210へ供給された精製されたガスの量Qbのデータを受信していない場合には、ガス制御部310は、ステップS302を繰り返してもよい。
 ステップS303において、ガス制御部310は、レーザ制御部100から受信したチャンバ210へ供給された精製されたガスの量Qbを読み出してもよい。完全に又は実質的にフッ素ガスを含まない精製されたガスがチャンバ210へ供給された場合には、チャンバ210内のガスにおけるフッ素の濃度は、低減され得る。チャンバ210内のガスにおけるフッ素の濃度の低減を抑制するために、チャンバ210へ供給された精製されたガスの量Qbに依存して、フッ素含有ガス供給源3100からチャンバ210内にフッ素含有ガスを供給(補充)してもよい。
 ステップS304において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの初期の圧力(部分ガス交換前のチャンバ210内のガスの圧力)P10を受信してもよい。
 ステップS305において、ガス制御部310は、チャンバ210へフッ素含有ガスを供給することによるチャンバ210内の圧力上昇の目標値ΔP1F2を計算してもよい。ガス制御部310は、チャンバ210内のガスにおけるフッ素ガスの濃度が所定の濃度CF2になるように、圧力上昇の目標値ΔP1F2を計算してもよい。たとえば、フッ素含有ガスがフッ素ガスの場合には、圧力上昇の目標値ΔP1F2は、Vがチャンバ210の容積として、ΔP1F2=CF2×(Qb/V)/(1-CF2)の式に従って、計算されてもよい。フッ素含有ガスが混合ガスの場合には、さらにフッ素の混合比を考慮して計算されてもよい。
 ステップS306において、ガス制御部310は、チャンバ210へフッ素含有ガスを供給した後におけるチャンバ210内のガスの圧力の目標値P1F2を計算してもよい。圧力の目標値P1F2は、P1F2=P10+Qb/V+ΔP1F2の式に従って、計算されてもよい。
 ステップS307において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が目標値P1F2に近づくように、バルブF2-V1を制御してもよい。このように、チャンバ210へフッ素含有ガスが供給されてもよい。
 ステップS308において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が初期の圧力P10に近づくように、バルブEx-Vを制御してもよい。このように、チャンバ210におけるガスの一部が外部へ排気されてもよい。
 ステップS309において、ガス制御部310は、レーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1などに基づいて、部分ガス交換を中止するための信号をガス制御部310へ送信してもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信した場合には、ガス制御部310は、部分ガス交換の動作を終了してもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信していない場合には、ガス制御部310は、ステップS302に戻ってもよい。
 本開示の第一の実施形態に係るエキシマレーザ装置1000においては、チャンバ210へ供給される精製されたガスの量を得るために、マスフローコントローラ414を用いたが、マスフローコントローラ414の代わりに、流量計を設けてもよい。
 このように、本開示の第一の実施形態に係るレーザ装置1000によれば、チャンバ210内のガスの一部を精製すると共にチャンバ210へ精製されたガスを供給し得る。このように、本開示の第一の実施形態に係るレーザ装置1000によれば、バッファガス供給源3200からチャンバ210へ送られるガスの量を低減し得る。
 3.2 本開示の第二の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 図6は、本開示の第二の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。図6に示すレーザ装置は、図1に例示するレーザ装置と同様の構成を含んでもよい。図1に例示するレーザ装置の構成要素と同一の図6に例示するレーザ装置の構成要素には同一の参照符号を付与すると共にその構成要素についての記述を省略することにする。 本開示の第二の実施形態に係るエキシマレーザ装置1000は、さらに、ガス精製システム500を含んでもよい。
 ガス精製システム500は、ガス精製装置510及びガス精製制御部520を含んでもよい。ガス精製制御部520は、ガス制御システム300に含まれるガス制御部310から信号を受信すると共にガス制御部310へ信号を送信するように構成されてもよい。ガス精製制御部520は、ガス精製装置510から信号を受信すると共にガス精製装置510へ信号を送信するように構成されてもよい。
 ガス精製装置510は、精製カラム511、第一のフィルタ512、第一のタンク513、第一の圧力センサ514、昇圧ポンプ515、第二のフィルタ516、第二のタンク517、第二の圧力センサ518、及びピュリファイヤ519、バルブC-V1、及びバルブC-V3を含んでもよい。ガス精製装置510は、バルブC-V1、精製カラム511、第一のフィルタ512、第一のタンク513、昇圧ポンプ515、第二のフィルタ516、第二のタンク517、ピュリファイヤ519、及びバルブC-V3を接続する循環ガス配管を含んでもよい。
 循環ガス配管の一方の端は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210及びガス制御システム300に含まれる排気装置330に接続する配管に接続されてもよい。循環ガス配管の他方の端は、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210及びガス制御システム300に含まれるガス供給装置320に接続する配管に接続されてもよい。
 精製カラム511及び昇圧ポンプ515は、ガス精製制御部520からの信号を受信するように構成されてもよい。精製カラム511及び昇圧ポンプ515は、ガス精製制御部520によって制御されるように構成されてもよい。
 第一の圧力センサ514及び第二の圧力センサ518は、ガス精製制御部520へ測定された圧力の信号を送信するように構成されてもよい。
 バルブC-V1及びバルブC-V3は、ガス制御システム300に含まれるガス制御部310からの信号を受信するように構成されてもよい。バルブC-V1及びバルブC-V3は、ガス制御システム300に含まれるガス制御部310によって制御されるように構成されてもよい。
 精製カラム511は、不図示の第一の処理塔及び不図示の第二の処理塔を含んでもよい。第一の処理塔は、フッ素ガス及びフッ素の化合物である不純物を処理する処理剤で充填されてもよい。フッ素ガス及びフッ素の化合物である不純物を処理する処理剤は、ゼオライト及び酸化カルシウムの少なくとも一つを含む処理剤であってもよい。第二の処理塔は、第一の処理塔に充填された処理剤によるフッ素ガス及びフッ素の化合物である不純物の処理によって生成される水分及び酸素の少なくとも一つを処理する処理剤で充填されてもよい。水分及び酸素の少なくとも一つを処理する処理剤は、ニッケル(Ni)系触媒、銅(Cu)系触媒、及びそれらの複合物の少なくとも一つを含む処理剤であってもよい。精製カラム511は、第一の処理塔及び第二の処理塔を常温より高い温度で動作させるための不図示の加熱装置(及び温度調節装置)を含んでもよい。
 第一のフィルタ512及び第二のフィルタ516の各々は、チャンバ210において一対の放電電極211a,211bの間に供給されたガスの放電によって生成された粒子を捕捉するためのフィルタであってもよい。第一のフィルタ512及び第二のフィルタ516の各々は、フッ素と反応しにくい材料で作られたフィルタであってもよい。フッ素と反応しにくい材料は、金属又はセラミックの材料であってもよい。
 第一のタンク513は、精製カラム511及び第一のフィルタによって精製されたガスを収容するように構成された容器であってもよい。第一のタンク513の容積は、5リットル以上15リットル以下であってもよい。
 第一の圧力センサ514は、第一のタンク513に収容された精製されたガスの圧力を測定するように構成されてもよい。第一の圧力センサ514は、第一のタンク513に設けられてもよい。第一の圧力センサ514は、測定されたガスの圧力の信号をガス精製制御部520へ送信するように構成されてもよい。
 第二のタンク517は、第一のタンク513から昇圧ポンプ515によって送られる精製されたガスを収容するように構成された容器であってもよい。第二のタンク517の容積は、5リットル以上15リットル以下であってもよい。
 第二の圧力センサ518は、第二のタンク517に収容された精製されたガスの圧力を測定するように構成されてもよい。第二の圧力センサ518は、第二のタンク517に設けられてもよい。第二の圧力センサ518は、測定されたガスの圧力の信号をガス精製制御部520へ送信するように構成されてもよい。
 昇圧ポンプ515は、循環ガス配管を通じてガスを流動させるように構成されたポンプであってもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513及び第二のタンク517の間に設けられてもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513から第二のタンク517までガスを送るように構成されてもよい。昇圧ポンプ515は、ガス精製制御部520からの信号を受信すると共にガス精製制御部520によって制御されてもよい。
 ピュリファイヤ519は、循環ガス配管に含まれたガスの精製剤としてのメタルゲッターを含むメタルフィルタであってもよい。
 次に、本開示の第二の実施形態に係るエキシマレーザ装置1000における全ガス交換の動作を説明する。
 まず、レーザ制御部100は、ガス制御システム300に含まれるガス制御部310へ全ガス交換を開始するための信号を送信してもよい。
 次に、ガス制御部310は、排気装置330に含まれる排気ポンプ332を動作させてもよい。
 次に、ガス制御部310は、バルブEx-V、バルブC-V1、及びバルブC-V3を開けてチャンバ210内のガス及びガス精製装置510に含まれる配管内のガスを排気してもよい。ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1が真空に近い圧力になるまで、チャンバ210内のガス及びガス精製装置510に含まれる配管内のガスを排気してもよい。
 次に、ガス制御部310は、バルブEx-Vを閉じると共に排気ポンプ332を停止させてもよい。ガス制御部310は、バルブC-V1及びバルブC-V3を閉じてもよい。
 次に、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1が所定の圧力になり、かつ、チャンバ210に供給されるガスの組成が所定の組成になるように、バルブF2-V1及びB-V1の開閉を制御してもよい。
 このように、チャンバ210は、ガスで充填されてもよい。ガス精製装置520は、完全に又は実質的に真空の状態にあってもよい。このように、本開示の第二の実施形態に係るエキシマレーザ装置1000における全ガス交換を達成してもよい。
 さらに、ガス精製制御部520は、精製カラム511を加熱(及び精製カラム511の温度を制御)してもよい。
 図7は、本開示の第二の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス精製制御部の動作を例示する図である。
 ステップS401において、ガス精製制御部520は、ガスの精製の準備をしてもよい。ガスの精製の準備において、ガス精製装置510に含まれる循環ガス配管がガスで充填されてもよい。ガスの精製の準備において、精製カラム511が加熱されてもよい。ガスの精製の準備において、バルブC-V1及びバルブC-V3が閉じられてもよい。
 ステップS402において、ガス精製制御部520は、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、レーザ発振の所定のショット数、所定の時間間隔などに基づいて、ガス制御部310を通じてガス精製制御部520へガスの精製を開始するための信号を送信してもよい。ガス精製制御部520が、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信した場合には、ガス精製制御部520は、ステップS403へ進んでもよい。ガス精製制御部520が、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信していない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS402を繰り返してもよい。
 ステップS403において、ガス制御システム300に含まれるガス制御部310は、必要に応じて、バルブC-V1の開閉を制御することで、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210内のガスをガス精製装置510に導入してもよい。ガス精製装置510に導入されるチャンバ210内のガスは、ガス精製装置510に含まれる精製カラム511及び第一のフィルタ512によって精製されてもよい。精製されたガスは、ガス精製装置510に含まれる第一のタンク513へ供給されてもよい。
 ステップS404において、ガス精製制御部520は、ガス精製装置510に含まれる昇圧ポンプ515を制御してもよい。ガス精製制御部520は、ガス精製装置510に含まれる第一の圧力センサ514によって測定された、ガス精製装置510に含まれる第一のタンク513内のガスの圧力P2を受信してもよい。昇圧ポンプ515は、ガス精製装置510に含まれる第一のタンク513内のガスの圧力P2が所定の圧力の範囲内にあるように、制御されてもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513内のガスの圧力P2が、P2min≦P2≦P2maxを満たすように、制御されてもよい。P2minは、大気圧(1013hPa)であってもよい。P2maxは、大気圧よりも高い圧力(例えば、1300hPa)であってもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513に収容されたガスを第二のタンク517へ送るように構成されてもよい。第一のタンク513内のガスの圧力P2が、P2min≦P2を満たすことで、昇圧ポンプ515は、第一のタンク513に収容されたガスを第二のタンク517へより効率的に送り得る。第一のタンク513内のガスの圧力P2が、P2≦P2maxを満たすことで、チャンバ210内のガスの一部をガス精製装置510に含まれる第一のタンク513へより効率的に送り得る。
 ステップS405において、ガス精製制御部520は、ガス精製装置510に含まれる第二の圧力センサ518によって測定された、ガス精製装置510に含まれる第二のタンク517内のガスの圧力P3を受信してもよい。
 ステップS406において、ガス精製制御部520は、第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上であるか否かについて判断してもよい。所定の圧力P3regは、バッファガスを供給する配管に設けられたレギュレータによって示される圧力(例えば、5000hPa以上5700hPa以下)であってもよい。第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上である場合には、ガス精製制御部520は、ステップS407に進んでもよい。第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上である場合には、第二のタンク517内のガスをチャンバ210へより効率的に送り得る。第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上ではない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS403に戻ってもよい。
 ステップS407において、ガス精製制御部520は、チャンバ210への精製されたガスの供給を許可する信号をガス制御部310へ送信してもよい。
 ステップS408において、ガス制御システム300に含まれるガス制御部310は、必要に応じて、バルブC-V3の開閉を制御することで、レーザ発振システム200に含まれるチャンバ210内にガス精製装置510内の精製されたガスを導入してもよい。
 ステップS409において、ガス精製制御部520は、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1などに基づいて、ガス制御部310を通じてガス精製制御部520へガスの精製を中止するための信号を送信してもよい。ガス精製制御部520が、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信した場合には、ガス精製制御部520は、ガスの精製の動作を終了してもよい。ガス精製制御部520が、レーザ制御部100からガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信していない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS403に戻ってもよい。
 図8は、本開示の第二の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。
 ステップS501において、ガス制御部310は、部分ガス交換の準備をしてもよい。部分ガス交換の準備において、ガス供給装置320に含まれるバルブF2-V1及びバルブB-V1並びに排気装置330に含まれるバルブEx-Vの全てを閉じてもよい。部分ガス交換の準備において、必要に応じてバルブC-V1を開けることで第二のタンク513内のガスの圧力P3を増加させてもよい。
 ステップS502において、ガス制御部310は、レーザ制御部100から部分ガス交換を開始するための信号を受信したか否か、及び、ガス精製制御部520からチャンバ210への精製されたガスの供給を許可する信号を受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、レーザ発振の所定のショット数、所定の時間間隔などに基づいて、部分ガス交換を開始するための信号をガス制御部310へ送信してもよい。ガス精製制御部520は、第二の圧力センサ518によって測定された圧力P3の値に基づいて、チャンバ210への精製されたガスの供給を許可する信号をガス制御部310へ送信してもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を開始するための信号及びガス精製制御部520からチャンバ210への精製されたガスの供給を許可する信号の両方を受信した場合には、ガス制御部310は、ステップS503へ進んでもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を開始するための信号及びガス精製制御部520からチャンバ210への精製されたガスの供給を許可する信号の少なくとも一方を受信していない場合には、ガス制御部310は、ステップS502を繰り返してもよい。
 ステップS503において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの初期の圧力(部分ガス交換前のチャンバ210内のガスの圧力)P10を受信してもよい。
 ステップS504において、ガス制御部310は、チャンバ210へ精製されたガスを供給した後におけるチャンバ210内のガスの圧力の目標値P1bを計算してもよい。
 ステップS505において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が目標値P1bに近づくように、バルブC-V3を制御してもよい。このように、ガス精製装置510からチャンバ210へ精製されたガスが供給されてもよい。
 ステップS506において、ガス制御部310は、チャンバ210へフッ素含有ガスを供給することによるチャンバ210内の圧力上昇の目標値ΔP1F2を計算してもよい。ガス制御部310は、チャンバ210内のガスにおけるフッ素ガスの濃度が所定の濃度CF2になるように、圧力上昇の目標値ΔP1F2を計算してもよい。たとえば、フッ素含有ガスがフッ素ガスの場合には、圧力上昇の目標値ΔP1F2は、ΔP1b=P1b-P10及びΔP1F2=CF2×ΔP1b/(1-CF2)の式に従って、計算されてもよい。フッ素含有ガスが混合ガスの場合には、さらにフッ素の混合比を考慮して計算されてもよい。
 ステップS507において、ガス制御部310は、チャンバ210へフッ素含有ガスを供給した後におけるチャンバ210内のガスの圧力の目標値P1F2を計算してもよい。圧力の目標値P1F2は、P1F2=P1b+ΔP1F2の式に従って、計算されてもよい。
 ステップS508において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が目標値P1F2に近づくように、バルブF2-V1を制御してもよい。このように、チャンバ210へフッ素含有ガスが供給されてもよい。
 ステップS509において、ガス制御部310は、チャンバ圧力センサ215からチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が初期の圧力P10に近づくように、バルブC-V1を制御してもよい。このように、チャンバ210におけるガスの一部がガス精製装置510へ導入されてもよい。
 ステップS510において、ガス制御部310は、レーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。レーザ制御部100は、チャンバ圧力センサ215によって測定された圧力P1などに基づいて、部分ガス交換を中止するための信号をガス制御部310へ送信してもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信した場合には、ガス制御部310は、部分ガス交換の動作を終了してもよい。ガス制御部310が、レーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信していない場合には、ガス制御部310は、ステップS502に戻ってもよい。
 このように、本開示の第二の実施形態に係るレーザ装置1000によれば、チャンバ210内のガスの一部を精製すると共にチャンバ210へ精製されたガスを供給し得る。このように、本開示の第二の実施形態に係るレーザ装置1000によれば、バッファガス供給源3200からチャンバ210へ送られるガスの量を低減し得る。
 3.3 本開示の第三の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 図9は、本開示の第三の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。図9に示すレーザ装置は、図6に例示するレーザ装置と同様の構成を含んでもよい。図6に例示するレーザ装置の構成要素と同一の図9に例示するレーザ装置の構成要素には同一の参照符号を付与すると共にその構成要素についての記述を省略することにする。
 本開示の第三の実施形態に係るレーザ装置は、第一のエキシマレーザ装置1001及び第二のエキシマレーザ装置1002のような複数のエキシマレーザ装置を含んでもよい。
 ガス精製システム500の循環ガス配管の一方の端は、複数のエキシマレーザ装置に含まれる複数のバルブC-V1を通じて、複数のエキシマレーザ装置に含まれる複数のチャンバ210及び複数の排気装置330を接続する複数の配管に接続されてもよい。
 ガス精製システム500の循環ガス配管の他方の端は、バッファガス供給源3200と複数のエキシマレーザ装置に含まれる複数のガス供給装置320とを接続する配管に接続されてもよい。バッファガス供給源3200と複数のエキシマレーザ装置に含まれる複数のガス供給装置320とを接続する配管は、本開示における共通配管に相当し得る。ガス精製装置510によって精製されたガスは、バッファガス供給源3200についてのレギュレータの圧力と完全に又は実質的に同一の圧力でガス精製装置510から供給されてもよい。それによって、一つのガス精製装置510によって複数のエキシマレーザ装置に精製されたガスを供給し得る。
 フッ素含有ガス供給源3100及びバッファガス供給源3200は、複数のエキシマレーザ装置に含まれる複数のガス供給装置320に接続されてもよい。
 本開示の第三の実施形態に係るレーザ装置においては、ガス精製システム500は、さらに酸素濃度計600を含んでもよい。酸素濃度計600は、ガス精製システム500の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素の濃度を測定するように構成されたものであってもよい。酸素濃度計600は、ガス精製システム500の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素の濃度のデータをガス精製制御部520へ送信するように構成されてもよい。
 本開示の第三の実施形態に係るレーザ装置においては、複数のエキシマレーザ装置に含まれる複数のガス供給装置320に接続されたガス精製システム500の循環ガス配管とバッファガス供給源3200に設けられたレギュレータとの間における配管にバルブB-V2を設けてもよい。
 複数のエキシマレーザ装置における複数のバルブC-V1は、複数のエキシマレーザ装置における複数のガス制御部310によって制御されてもよい。
 ガス精製制御部520は、複数のエキシマレーザ装置に含まれるレーザ制御部100を通じて、複数のガス制御部310と信号の送信及び受信の少なくとも一方を行ってもよい。
 次に、本開示の第三の実施形態に係るエキシマレーザ装置1000におけるガス精製装置510の循環ガス配管についての排気の動作を説明する。
 まず、ガス精製制御部520は、バルブC-V3を閉めると共に複数のエキシマレーザ装置に含まれる複数のレーザ制御部100及び複数のガス制御部310を通じて、複数のエキシマレーザ装置に含まれる複数のバルブC-V1を閉めてもよい。
 次に、ガス精製装置510の循環ガス配管に接続された不図示の排気ポンプを動作させることで、第一の圧力センサ514及び第二の圧力センサ518によって測定された圧力が真空に近い圧力になるまで、ガス精製装置510の循環ガス配管を排気してもよい。このように、ガス精製装置の循環ガス配管は、真空に近い状態になり得る。
 図10は、本開示の第三の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス精製制御部の動作を例示する図である。
 ステップS601において、ガス精製制御部520は、ガスの精製の準備をしてもよい。ガスの精製の準備において、ガス精製装置510に含まれる循環ガス配管がガスで充填されてもよい。ガスの精製の準備において、精製カラム511が加熱されてもよい。ガスの精製の準備において、バルブC-V1及びバルブC-V3が閉じられてもよい。
 ステップS602において、ガス精製制御部520は、各々のエキシマレーザ装置に含まれるレーザ制御部100から各々のエキシマレーザ装置に含まれるガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。各々のレーザ制御部100は、レーザ発振の所定のショット数、所定の時間間隔などに基づいて、各々のガス制御部310を通じてガス精製制御部520へガスの精製を開始するための信号を送信してもよい。ガス精製制御部520が、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信した場合には、ガス精製制御部520は、ステップS603へ進んでもよい。ガス精製制御部520が、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信していない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS602を繰り返してもよい。
 ステップS603において、ガス精製制御部520は、バルブB-V2を開くと共にバルブC-V3を閉じてもよい。すなわち、複数のガス制御部310のいずれかが部分ガス交換を行う場合に、バッファガス供給源3200から各々のチャンバ210へバッファガスが供給されるように準備をしてもよい。
 ステップS604において、各々のガス制御部310は、必要に応じて、各々のバルブC-V1の開閉を制御することで、各々のチャンバ210内のガスをガス精製装置510に導入してもよい。ガス精製装置510に導入される各々のチャンバ210内のガスは、ガス精製装置510に含まれる精製カラム511及び第一のフィルタ512によって精製されてもよい。精製されたガスは、ガス精製装置510に含まれる第一のタンク513へ供給されてもよい。
 ステップS605において、ガス精製制御部520は、昇圧ポンプ515を制御してもよい。ガス精製制御部520は、第一の圧力センサ514によって測定された、第一のタンク513内のガスの圧力P2を受信してもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513内のガスの圧力P2が所定の圧力の範囲内にあるように、制御されてもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513内のガスの圧力P2が、P2min≦P2≦P2maxを満たすように、制御されてもよい。P2minは、大気圧(1013hPa)であってもよい。P2maxは、大気圧よりも高い圧力(例えば、1300hPa)であってもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513に収容されたガスを第二のタンク517へ送るように構成されてもよい。第一のタンク513内のガスの圧力P2が、P2min≦P2を満たすことで、昇圧ポンプ515は、第一のタンク513に収容されたガスを第二のタンク517へより効率的に送り得る。第一のタンク513内のガスの圧力P2が、P2≦P2maxを満たすことで、各々のチャンバ210内のガスの一部をガス精製装置510に含まれる第一のタンク513へより効率的に送り得る。
 ステップS606において、ガス精製制御部520は、第二の圧力センサ518によって測定された、第二のタンク517内のガスの圧力P3を受信してもよい。
 ステップS607において、ガス精製制御部520は、第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上であるか否かについて判断してもよい。所定の圧力P3regは、バッファガスを供給する配管に設けられたレギュレータによって示される圧力(例えば、5000hPa以上5700hPa以下)であってもよい。第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上である場合には、ガス精製制御部520は、ステップS608に進んでもよい。第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上である場合には、第二のタンク517内のガスを各々のチャンバ210へより効率的に送り得る。第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上ではない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS603に戻ってもよい。
 ステップS608において、ガス精製制御部520は、ガス精製制御部520に含まれる酸素濃度計600によって測定された、ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cを酸素濃度計600から受信してもよい。
 ステップS609において、ガス精製制御部520は、ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下であるか否かについて判断してもよい。ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下である場合には、ガス精製制御部520は、ステップS610に進んでもよい。ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下である場合には、精製カラム511が正常に機能し得る。ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下ではない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS611に進んでもよい。ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下ではない場合には、精製カラム511が必ずしも正常に機能し得ない。
 ステップS610において、ガス精製制御部520は、バルブB-V2を閉じると共にバルブC-V3を開けてもよい。すなわち、複数のガス制御部310のいずれかが部分ガス交換を行う場合に、ガス精製装置510から各々のチャンバ210へ、ガス精製装置510によって精製されたガスが供給されるように準備をしてもよい。ステップS610の後、ガス精製制御部520は、ステップS612に進んでもよい。
 ステップS611において、ガス精製制御部520は、各々のレーザ制御部100へ、精製カラム511の再生又は交換のための信号又は精製カラム511によるガスの精製が困難又は不可能であることを示すための信号を出力してもよい。ステップS611において、精製カラム511の再生又は交換を行ってもよい。
 ステップS612において、各々のガス制御部310は、必要に応じて、各々のバルブB-V1の開閉を制御することで、ガス精製装置510によって精製されたガスを各々のチャンバ210に導入してもよい。
 ステップS613において、ガス精製制御部520は、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。各々のレーザ制御部100は、不図示のチャンバ圧力センサによって測定された圧力P1などに基づいて、各々のガス制御部310を通じてガス精製制御部520へガスの精製を中止するための信号を送信してもよい。ガス精製制御部520が、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信した場合には、ガス精製制御部520は、ガスの精製の動作を終了してもよい。ガス精製制御部520が、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信していない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS604に戻ってもよい。
 図11は、本開示の第三の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。
 ステップS701において、各々のガス制御部310は、部分ガス交換の準備をしてもよい。部分ガス交換の準備において、各々のガス供給装置320に含まれるバルブF2-V1及びバルブB-V1、各々の排気装置330に含まれるバルブEx-V、並びに、各々のバルブC-V1の全てを閉じてもよい。部分ガス交換の準備において、各々の排気装置330に含まれる各々の排気ポンプ332を動作させてもよい。
 ステップS702において、各々のガス制御部310は、各々のレーザ制御部100から部分ガス交換を開始するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。各々のレーザ制御部100は、レーザ発振の所定のショット数、所定の時間間隔などに基づいて、部分ガス交換を開始するための信号を各々のガス制御部310へ送信してもよい。各々のガス制御部310が、各々のレーザ制御部100から部分ガス交換を開始するための信号を受信した場合には、各々のガス制御部310は、ステップS703へ進んでもよい。各々のガス制御部310が、各々のレーザ制御部100から部分ガス交換を開始するための信号を受信していない場合には、各々のガス制御部310は、ステップS702を繰り返してもよい。
 ステップS703において、各々のガス制御部310は、各々の圧力センサから各々のチャンバ210内のガスの初期の圧力(部分ガス交換前の各々のチャンバ210内のガスの圧力)P10を受信してもよい。
 ステップS704において、各々のガス制御部310は、各々のチャンバ210へバッファガス又は精製されたガスを供給した後における各々のチャンバ210内のガスの圧力の目標値P1bを計算してもよい。
 ステップS705において、各々のガス制御部310は、各々の圧力センサから各々のチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が目標値P1bに近づくように、各々のバルブB-V1を制御してもよい。このとき、上述のステップS603において説明されたようにバルブB-V2が開かれバルブC-V3が閉じられている場合は、バッファガス供給源3200から各々のチャンバ210へバッファガスが供給されてもよい。あるいは、上述のステップS610において説明されたようにバルブB-V2が閉じられバルブC-V3が開かれている場合は、ガス精製装置510から各々のチャンバ210へ精製されたガスが供給されてもよい。このように、各々のガス制御部310は、各々のチャンバ210へバッファガス又は精製されたガスが供給されるようにしてもよい。
 ステップS706において、各々のガス制御部310は、各々のチャンバ210へフッ素含有ガスを供給することによる各々のチャンバ210内の圧力上昇の目標値ΔP1F2を計算してもよい。各々のガス制御部310は、各々のチャンバ210内のガスにおけるフッ素ガスの濃度が所定の濃度CF2になるように、圧力上昇の目標値ΔP1F2を計算してもよい。たとえば、フッ素含有ガスがフッ素ガスの場合には、圧力上昇の目標値ΔP1F2は、ΔP1b=P1b-P10及びΔP1F2=CF2×ΔP1b/(1-CF2)の式に従って、計算されてもよい。フッ素含有ガスが混合ガスの場合には、さらにフッ素の混合比を考慮して計算されてもよい。
 ステップS707において、各々のガス制御部310は、各々のチャンバ210へフッ素含有ガスを供給した後における各々のチャンバ210内のガスの圧力の目標値P1F2を計算してもよい。圧力の目標値P1F2は、P1F2=P1b+ΔP1F2の式に従って、計算されてもよい。
 ステップS708において、各々のガス制御部310は、各々の圧力センサから各々のチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が目標値P1F2に近づくように、各々のバルブF2-V1を制御してもよい。このように、各々のガス制御部310は、各々のチャンバ210へフッ素含有ガスが供給されるようにしてもよい。
 ステップS709において、各々のガス制御部310は、各々のチャンバ圧力センサ215から各々のチャンバ210内のガスの圧力P1を受信すると共に、圧力P1が初期の圧力P10に近づくように、各々のバルブC-V1を制御してもよい。このように、各々のガス制御部310は、各々のチャンバ210におけるガスの一部をガス精製装置510へ導入してもよい。
 ステップS710において、各々のガス制御部310は、各々のレーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。各々のレーザ制御部100は、各々の圧力センサによって測定された圧力P1などに基づいて、部分ガス交換を中止するための信号を各々のガス制御部310へ送信してもよい。各々のガス制御部310が、各々のレーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信した場合には、各々のガス制御部310は、部分ガス交換の動作を終了してもよい。各々のガス制御部310が、各々のレーザ制御部100から部分ガス交換を中止するための信号を受信していない場合には、各々のガス制御部310は、ステップS702に戻ってもよい。
 3.4 本開示の第四の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 図12は、本開示の第四の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。図12に示すレーザ装置は、図9に例示するレーザ装置と同様の構成を含んでもよい。図9に例示するレーザ装置の構成要素と同一の図12に例示するレーザ装置の構成要素には同一の参照符号を付与すると共にその構成要素についての記述を省略することにする。
 本開示の第四の実施形態に係るレーザ装置においては、フッ素含有ガス供給源の代わりにフッ素及び少量のキセノンを含有するガス供給源3300が使用されてもよい。ガス供給源3300は、各々のガス供給装置320を通じて各々のチャンバ210へ、フッ素及び少量のキセノンを含有するガスを供給してもよい。フッ素及び少量のキセノンを含有するガスは、フッ素、アルゴン、ネオン、及びキセノンの混合ガスであってもよい。フッ素及び少量のキセノンを含有するガスは、フッ素、クリプトン、ネオン、及びキセノンの混合ガスであってもよい。
 本開示の第四の実施形態に係るレーザ装置においては、バッファガス供給源の代わりに少量のキセノンを含有するバッファガス供給源3400が使用されてもよい。バッファガス供給源3400は、各々のガス供給装置320を通じて各々のチャンバ210へ、少量のキセノンを含有するバッファガスを供給してもよい。少量のキセノンを含有するバッファガスは、アルゴン、ネオン、及びキセノンの混合ガスであってもよい。少量のキセノンを含有するバッファガスは、クリプトン、ネオン、及びキセノンの混合ガスであってもよい。
 フッ素及び少量のキセノンを含有するガス及び少量のキセノンを含有するバッファガスのような少量のキセノンを含有するガスを使用すると、各々のチャンバ210における一対の放電電極の間に供給されたガスの放電が安定化され得る。少量のキセノンを含有するガスにおけるキセノンの濃度は、約10ppmであってもよい。
 一方、キセノンは、Xe+F→XeFの式に従って、フッ素と反応することでXeFを生成し得る。キセノン及びフッ素の反応によって生成されたXeFは、金属の表面に吸着されて各々のチャンバ210に供給されたガスにおけるキセノンの濃度を低減し得る。ガス精製システム500に含まれる精製カラム511、第一のフィルタ512、及び第二のフィルタ516は、より多い表面積を備えた金属の表面を含むので、XeFは、精製カラム511、第一のフィルタ512、及び第二のフィルタ516に吸着され得る。このように、各々のチャンバ210に供給されたガスの一部をガス精製システム500によって精製すると、各々のチャンバ210に供給されるガスにおけるキセノンの濃度が低減され得る。各々のチャンバ210に供給されるガスにおけるキセノンの濃度が低減されると、レーザ装置のバースト運転の時に初期のパルスレーザ光のエネルギが低減され得る。レーザ装置のバースト運転は、所定の繰り返し周波数でレーザ発振を実行すると共に所定の時間間隔でレーザ発振を中止することを繰り返すようなものであってもよい。
 本開示の第四の実施形態に係るレーザ装置には、さらに、多量のキセノンを含有するバッファガス供給源3500が使用されてもよい。バッファガス供給源3500は、各々のガス供給装置320を通じて各々のチャンバ210へ、多量のキセノンを含有するバッファガスを供給してもよい。多量のキセノンを含有するバッファガスは、アルゴン、ネオン、及びキセノンの混合ガスであってもよい。多量のキセノンを含有するバッファガスは、クリプトン、ネオン、及びキセノンの混合ガスであってもよい。
 本開示の第四の実施形態に係るレーザ装置におけるガス精製システム500は、さらに、バルブXe-V1を含んでもよい。バルブXe-V1は、ガス精製システム500から各々のガス供給装置320に精製されたガスを供給する配管に、多量のキセノンを含有するバッファガス供給源3500からの多量のキセノンを含有するバッファガスを供給するように設けられてもよい。ガス精製制御部520は、バルブXe-V1に信号を送信すると共に、バルブXe-V1は、ガス精製制御部520からの信号を受信すると共にガス精製制御部520によって制御されてもよい。
 本開示の第四の実施形態に係るレーザ装置におけるガス精製装置510は、さらに、キセノン濃度計700を含んでもよい。キセノン濃度計700は、ガス精製システム500によって精製されたガスにおけるキセノンの濃度を測定するように構成されてもよい。キセノン濃度計700は、ガスクロマトグラフ質量分析装置(GS-MS)であってもよい。キセノン濃度計700は、精製されたガスにおけるキセノンの濃度をガス精製制御部520へ送信するように構成されてもよい。
 本開示の第四の実施形態に係るレーザ装置において、ガス精製制御部520は、キセノン濃度計700によって測定された、精製されたガスにおけるキセノンの濃度をキセノン濃度計700から受信してもよい。ガス精製制御部520は、キセノン濃度計700によって測定された、精製されたガスにおけるキセノンの濃度に依存して、バルブXe-V1の開閉を制御してもよい。例えば、精製されたガスにおけるキセノンの濃度が所定の濃度よりも低い場合には、精製されたガスにおけるキセノンの濃度が所定の濃度になるように、バルブXe-V1を開いて多量のキセノンを含有するバッファガスが供給されてもよい。このように、精製されたガスにおけるキセノンの濃度の低減を抑制し得る。本開示の第四の実施形態に係るレーザ装置から出力されるパルスレーザ光のエネルギは、安定化され得る。
 本開示の第四の実施形態に係るレーザ装置においては、精製されたガスにおけるキセノンの濃度をキセノン濃度計700によって測定してもよい。しかしながら、バースト運転中の各々のエキシマレーザ装置から出力されるパルス光のエネルギ変化又は各々の充電器から与えられる充電電圧Vhvの変化をモニタしてもよい。バースト運転中の各々のエキシマレーザ装置から出力されるパルス光の初期のエネルギ及び充電器から印加される充電電圧の関係から精製されたガスにおけるキセノンの濃度の低減を予測してもよい。キセノンの濃度の低減の予測に基づいて、精製されたガスへのキセノンを含むガスが供給されてもよい。
 図13は、本開示の第四の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス精製制御部の動作を例示する図である。
 ステップS801において、ガス精製制御部520は、ガスの精製の準備をしてもよい。ガスの精製の準備において、ガス精製装置510に含まれる循環ガス配管がガスで充填されてもよい。ガスの精製の準備において、精製カラム511が加熱されてもよい。ガスの精製の準備において、バルブC-V1及びバルブC-V3が閉じられてもよい。
 ステップS802において、ガス精製制御部520は、各々のエキシマレーザ装置に含まれるレーザ制御部100から各々のエキシマレーザ装置に含まれるガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。各々のレーザ制御部100は、レーザ発振の所定のショット数、所定の時間間隔などに基づいて、各々のガス制御部310を通じてガス精製制御部520へガスの精製を開始するための信号を送信してもよい。ガス精製制御部520が、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信した場合には、ガス精製制御部520は、ステップS803へ進んでもよい。ガス精製制御部520が、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を開始するための信号を受信していない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS802を繰り返してもよい。
 ステップS803において、ガス精製制御部520は、バルブB-V2を開くと共にバルブC-V3を閉じてもよい。このように、ガス精製制御部520は、少量のキセノンを含有するバッファガス供給源3400から各々のチャンバ210へ少量のキセノンを含有するバッファガスが供給されるようにしてもよい。
 ステップS804において、各々のガス制御部310は、必要に応じて、各々のバルブC-V1の開閉を制御することで、各々のチャンバ210内のガスをガス精製装置510に導入してもよい。ガス精製装置510に導入される各々のチャンバ210内のガスは、ガス精製装置510に含まれる精製カラム511及び第一のフィルタ512によって精製されてもよい。精製されたガスは、ガス精製装置510に含まれる第一のタンク513へ供給されてもよい。
 ステップS805において、ガス精製制御部520は、昇圧ポンプ515を制御してもよい。ガス精製制御部520は、第一の圧力センサ514によって測定された、第一のタンク513内のガスの圧力P2を受信してもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513内のガスの圧力P2が所定の圧力の範囲内にあるように、制御されてもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513内のガスの圧力P2が、P2min≦P2≦P2maxを満たすように、制御されてもよい。P2minは、大気圧(1013hPa)であってもよい。P2maxは、大気圧よりも高い圧力(例えば、1300hPa)であってもよい。昇圧ポンプ515は、第一のタンク513に収容されたガスを第二のタンク517へ送るように構成されてもよい。第一のタンク513内のガスの圧力P2が、P2min≦P2を満たすことで、昇圧ポンプ515は、第一のタンク513に収容されたガスを第二のタンク517へより効率的に送り得る。第一のタンク513内のガスの圧力P2が、P2≦P2maxを満たすことで、各々のチャンバ210内のガスの一部をガス精製装置510に含まれる第一のタンク513へより効率的に送り得る。
 ステップS806において、ガス精製制御部520は、第二の圧力センサ518によって測定された、第二のタンク517内のガスの圧力P3を受信してもよい。
 ステップS807において、ガス精製制御部520は、第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上であるか否かについて判断してもよい。所定の圧力P3regは、バッファガスを供給する配管に設けられたレギュレータによって示される圧力(例えば、5000hPa以上5700hPa以下)であってもよい。第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上である場合には、ガス精製制御部520は、ステップS808に進んでもよい。第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上である場合には、第二のタンク517内のガスを各々のチャンバ210へより効率的に送り得る。第二のタンク517内のガスの圧力P3が所定の圧力P3reg以上ではない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS803に戻ってもよい。
 ステップS808において、ガス精製制御部520は、ガス精製制御部520に含まれる酸素濃度計600によって測定された、ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cを酸素濃度計600から受信してもよい。
 ステップS809において、ガス精製制御部520は、ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下であるか否かについて判断してもよい。ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下である場合には、ガス精製制御部520は、ステップS810に進んでもよい。ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下である場合には、精製カラム511が正常に機能し得る。ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下ではない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS811に進んでもよい。ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおける酸素濃度Cが所定の濃度Cmax以下ではない場合には、精製カラム511が必ずしも正常に機能し得ない。
 ステップS810において、ガス精製制御部520は、ガス精製制御部520に含まれるキセノン濃度計700によって測定された、ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおけるキセノン濃度Cxeをキセノン濃度計700から受信してもよい。ガス精製制御部520は、ステップS812に進んでもよい。
 ステップS811において、ガス精製制御部520は、各々のレーザ制御部100へ、精製カラム511の再生又は交換のための信号又は精製カラム511によるガスの精製が困難又は不可能であることを示すための信号を出力してもよい。ステップS611において、精製カラム511の再生又は交換を行ってもよい。
 ステップS812において、ガス精製制御部520は、バルブXe-V1を制御してもよい。バルブXe-V1は、ガス精製装置510の循環ガス配管を流動するガスにおけるキセノン濃度Cxeが所定の範囲内にあるように、制御されてもよい。
 ステップS813において、ガス精製制御部520は、バルブB-V2を閉じると共にバルブC-V3を開けてもよい。このように、ガス精製制御部520は、ガス精製装置510から各々のチャンバ210へ、ガス精製装置510によって精製されたガスを供給する準備をしてもよい。
 ステップS814において、各々のガス制御部310は、必要に応じて、各々のバルブB-V1の開閉を制御することで、ガス精製装置510によって精製されたガスを各々のチャンバ210に導入してもよい。
 ステップS815において、ガス精製制御部520は、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信したか否かについて判断してもよい。各々のレーザ制御部100は、不図示のチャンバ圧力センサによって測定された圧力P1などに基づいて、各々のガス制御部310を通じてガス精製制御部520へガスの精製を中止するための信号を送信してもよい。ガス精製制御部520が、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信した場合には、ガス精製制御部520は、ガスの精製の動作を終了してもよい。ガス精製制御部520が、各々のレーザ制御部100から各々のガス制御部310を通じてガスの精製を中止するための信号を受信していない場合には、ガス精製制御部520は、ステップS804に戻ってもよい。
 3.5 本開示の第五の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 図14は、本開示の第五の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。図14に示すレーザ装置は、図9に例示するレーザ装置と同様の構成を含んでもよい。図9に例示するレーザ装置の構成要素と同一の図14に例示するレーザ装置の構成要素には同一の参照符号を付与すると共にその構成要素についての記述を省略することにする。
 本開示の第五の実施形態に係るレーザ装置においては、ガス精製装置510ではなく各々のエキシマレーザ装置に精製カラム511及び第一のフィルタ512を設けてもよい。各々のエキシマレーザ装置に精製カラム511及び第一のフィルタ512を設けることで、各々のエキシマレーザ装置及びガス精製装置510の間における配管に精製されたガスを流動させ得る。
 3.6 本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置
 図15は、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置の構成を例示する図である。図15に示すレーザ装置は、図12に例示するレーザ装置と同様の構成を含んでもよい。図12に例示するレーザ装置の構成要素と同一の図15に例示するレーザ装置の構成要素には同一の参照符号を付与すると共にその構成要素についての記述を省略することにする。
 本開示の第六の実施形態に係るレーザ装置においては、多量のキセノンを含有するバッファガス供給源の代わりに、各々のガス供給装置320に、多量のキセノンを含有するバッファガスボンベ350が含まれてもよい。バッファガスボンベ350は、各々のチャンバ210へ、多量のキセノンを含有するバッファガスを供給してもよい。バッファガスボンベ350は小型のものでもよく、例えば1リットル程度のボンベでもよい。
 本開示の第六の実施形態に係るレーザ装置においては、ガス精製システム500に含まれるバルブXe-V1の代わりに、各々のガス供給装置320に、バルブXe-V1が含まれてもよい。バルブXe-V1は、バッファガスボンベ350と各々のチャンバ210とを接続する配管に設けられてもよい。バルブXe-V1は、各々のガス制御部310によって制御されてもよい。
 図16A~図16Dは、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置において、バースト運転中のパルス光のエネルギEの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。
 図16Aは、キセノン濃度が最適値に近い濃度Ctであり、充電電圧Vが一定である場合の、バースト運転初期におけるパルスエネルギEの変化を示す。キセノン濃度が最適値に近い場合、パルスエネルギEの安定性が高く、パルスエネルギEの最大値Emaxと最小値Eminとの差は小さくなり得る。
 図16Bは、キセノン濃度が最適値より低い濃度C1であり、充電電圧Vが一定である場合の、バースト運転初期におけるパルスエネルギEの変化を示す。キセノン濃度が低くなると、パルスエネルギEの安定性が低下し、パルスエネルギEの最大値Emaxと最小値Eminとの差は大きくなり得る。
 図16Cは、キセノン濃度が上記C1よりさらに低い濃度C2であり、充電電圧Vが一定である場合の、バースト運転初期におけるパルスエネルギEの変化を示す。キセノン濃度がさらに低くなると、パルスエネルギEの安定性がさらに低下し、パルスエネルギEの最大値Emaxと最小値Eminとの差はさらに大きくなり得る。
 このように、充電電圧Vが一定である場合の、バースト運転初期におけるパルスエネルギEの安定性は、キセノン濃度と相関があり得る。
 図16Dは、充電電圧Vが一定である場合の、バースト運転初期におけるパルスエネルギEの安定性と、キセノン濃度Cxeとの関係を示す。パルスエネルギの安定性は、以下の式で示される最大値Emaxと最小値Eminとの比Erで示されてもよい。
   Er=Emin/Emax
 図16Dに示されるように、キセノン濃度Cxeを、比Erの関数f(Er)で表し、この関数を記憶しておいてもよい。比Erとキセノン濃度Cxeとの関係を用いれば、キセノン濃度計を用いなくても、比Erからキセノン濃度Cxeを見積もることができる。
 図17A~図17Dは、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置において、バースト運転中の充電器による充電電圧Vの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる原理を説明するための図である。
 図17Aは、キセノン濃度が最適値に近い濃度Ctであり、パルスエネルギEが一定である場合の、バースト運転初期における充電電圧Vの変化を示す。キセノン濃度が最適値に近い場合、充電電圧Vの安定性が高く、充電電圧Vの最大値Vmaxと最小値Vminとの差は小さくなり得る。
 図17Bは、キセノン濃度が最適値より低い濃度C1であり、パルスエネルギEが一定である場合の、バースト運転初期における充電電圧Vの変化を示す。キセノン濃度が低くなると、充電電圧Vの安定性が低下し、充電電圧Vの最大値Vmaxと最小値Vminとの差は大きくなり得る。
 図17Cは、キセノン濃度が上記C1よりさらに低い濃度C2であり、パルスエネルギEが一定である場合の、バースト運転初期における充電電圧Vの変化を示す。キセノン濃度がさらに低くなると、充電電圧Vの安定性がさらに低下し、充電電圧Vの最大値Vmaxと最小値Vminとの差はさらに大きくなり得る。
 このように、パルスエネルギEが一定である場合の、バースト運転初期における充電電圧Vの安定性は、キセノン濃度と相関があり得る。
 図17Dは、パルスエネルギEが一定である場合の、バースト運転初期における充電電圧Vの安定性と、キセノン濃度Cxeとの関係を示す。充電電圧Vの安定性は、以下の式で示される最大値Vmaxと最小値Vminとの比Vrで示されてもよい。
   Vr=Vmin/Vmax
 図17Dに示されるように、キセノン濃度Cxeを、比Vrの関数g(Vr)で表し、この関数を記憶しておいてもよい。比Vrとキセノン濃度Cxeとの関係を用いれば、キセノン濃度計を用いなくても、比Vrからキセノン濃度Cxeを見積もることができる。
 図18は、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたレーザ制御部の動作を例示する図である。レーザ制御部100は、以下の処理により、キセノン濃度Cxeを見積もってもよい。なお、図18と同様の処理が、第四の実施形態において行われてもよい。
 ステップS910において、レーザ制御部100は、キセノン濃度をチェックするか否かを判断してもよい。たとえば、前回のキセノン濃度のチェックから所定時間経過したときに、レーザ制御部100は、キセノン濃度をチェックすると判断してもよい。キセノン濃度をチェックする場合には、レーザ制御部100は、ステップS920へ進んでもよい。キセノン濃度をチェックしない場合には、レーザ制御部100は、ステップS910を繰り返してもよい。
 ステップS920において、レーザ制御部100は、露光装置2000の露光装置制御部2100に、露光NGを示す信号を出力してもよい。これにより、キセノン濃度の低下による影響が表れるようなバーストパターンでの運転が可能となり得る。
 ステップS930において、レーザ制御部100は、バースト特性を計測し、キセノン濃度Cxeを見積もってもよい。この処理の詳細については、図20及び図21を参照しながら後述する。
 ステップS950において、レーザ制御部100は、ステップS930において見積もられたキセノン濃度Cxeが所定の閾値Cxet以下であるか否かを判定してもよい。キセノン濃度Cxeが所定の閾値Cxet以下でない場合は、露光処理を再開するために、レーザ制御部100は、ステップS960へ進んでもよい。キセノン濃度Cxeが所定の閾値Cxet以下である場合は、レーザ制御部100は、ガス制御部310にキセノン注入を実行させるために、ステップS970へ進んでもよい。
 ステップS960において、レーザ制御部100は、露光装置2000の露光装置制御部2100に、露光OKを示す信号を出力してもよい。ステップS960の後、レーザ制御部100は、ステップS910に戻ってもよい。
 ステップS970において、レーザ制御部100は、ガス制御部310にキセノン濃度Cxeのデータを送信してもよい。これにより、ガス制御部310がキセノン注入のための処理を実行可能となってもよい。
 ステップS980において、レーザ制御部100は、ガス制御部310からキセノン注入信号を受信したか否かを判定してもよい。キセノン注入信号を受信していない場合、レーザ制御部100は、ステップS980を繰り返してもよい。キセノン注入信号を受信した場合、レーザ制御部100は、新たにキセノン濃度を見積もるために、S930に戻ってもよい。
 図19は、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたガス制御部の動作を例示する図である。ガス制御部310は、以下の処理により、バルブXe-V1を制御してもよい。なお、図19と同様の処理が、第四の実施形態において、ガス精製制御部により行われてもよい。
 ステップS991において、ガス制御部310は、レーザ制御部100からキセノン濃度Cxeのデータを受信したか否かを判定してもよい。キセノン濃度Cxeのデータは、図18を参照しながら説明したステップS970においてレーザ制御部100から送信されるデータであってもよい。キセノン濃度Cxeのデータを受信していない場合、ガス制御部310は、ステップS991を繰り返してもよい。キセノン濃度Cxeのデータを受信した場合、ガス制御部310は、ステップS992に進んでもよい。
 ステップS992において、ガス制御部310は、キセノン濃度Cxeと目標の濃度Ctとの差ΔCxeを、以下の式により計算してもよい。
   ΔCxe=Cxe-Ct
目標の濃度Ctは、図16A又は図17Aを参照しながら説明した最適値に近い濃度であってもよい。目標の濃度Ctは、図18を参照しながら説明した閾値Cxetより高い濃度であってもよい。
 ステップS993において、ガス制御部310は、差ΔCxeが0に近づくように、バルブXe-V1を制御してもよい。バルブXe-V1を制御することにより、チャンバ内に少量のキセノンガスが供給されてもよい。
 ステップS994において、ガス制御部310は、所定時間待機してもよい。この所定時間は、キセノンの注入効果が出るまでの時間として想定される時間であってもよい。
 ステップS995において、ガス制御部310は、レーザ制御部100にキセノン注入信号を送信してもよい。キセノン注入信号は、図18を参照しながら説明したステップS980においてレーザ制御部100が受信する信号であってもよい。ステップS995の後、ガス制御部310は、ステップS991に戻ってもよい。
 図20及び図21は、本開示の第六の実施形態に係るガス精製システムを含むレーザ装置に含まれたレーザ制御部がキセノン濃度Cxeを見積もる動作を例示する図である。
 図20は、パルスエネルギEの安定性に基づいてキセノン濃度Cxeを見積もる第1の動作例を示す。図20に示される動作は、図18に示されるステップS930のサブルーチンとして、レーザ制御部100によって行われてもよい。
 ステップS931において、レーザ制御部100は、充電器による充電電圧Vを一定値に設定してもよい。
 ステップS932において、レーザ制御部100は、所定パターンのバースト運転を開始してもよい。バースト運転は、たとえば、キセノン濃度の低下による影響が表れやすいように、1秒間、繰り返し周波数6kHzで発振し、その後1秒休止する、というパターンを複数回行ってもよい。
 ステップS933において、レーザ制御部100は、バースト運転中のパルスエネルギEのデータを、パワーモニタ220から取得してもよい。
 ステップS934において、レーザ制御部100は、パルスエネルギEの最大値Emaxと最小値Eminとの比Erを、以下の式により計算してもよい。
   Er=Emin/Emax
 ステップS935において、レーザ制御部100は、パルスエネルギEの最大値Emaxと最小値Eminとの比Erに基づいて、キセノンガス濃度Cxeを計算してもよい。
 ステップS935の後、レーザ制御部100は、図18を参照しながら説明したステップS950に進んでもよい。
 図21は、充電電圧Vの安定性に基づいてキセノン濃度Cxeを見積もる第2の動作例を示す。図21に示される動作は、図18に示されるステップS930のサブルーチンとして、レーザ制御部100によって行われてもよい。
 ステップS936において、レーザ制御部100は、パルスエネルギEの目標値を一定値に設定してもよい。
 ステップS937において、レーザ制御部100は、所定パターンのバースト運転を開始してもよい。バースト運転は、たとえば、キセノン濃度の低下による影響が表れやすいように、1秒間、繰り返し周波数6kHzで発振し、その後1秒休止する、というパターンを複数回行ってもよい。
 ステップS938において、レーザ制御部100は、バースト運転中の充電電圧Vのデータを取得してもよい。
 ステップS939において、レーザ制御部100は、充電電圧Vの最大値Vmaxと最小値Vminとの比Vrを、以下の式により計算してもよい。
   Vr=Vmin/Vmax
 ステップS940において、レーザ制御部100は、充電電圧Vの最大値Vmaxと最小値Vminとの比Vrに基づいて、キセノンガス濃度Cxeを計算してもよい。
 ステップS935の後、レーザ制御部100は、図18を参照しながら説明したステップS950に進んでもよい。
 なお、図17A~図17Bと図21に示したバースト運転中に、所定のパルスエネルギに近づくように、充電電圧Vを制御し、その時の充電電圧のVの変化に基づいてキセノン濃度を見積もる場合には、実際の露光中にキセノン濃度を見積もり得る。したがって、図18のステップS920とステップS960の処理を行わなくてもよい。
 また、図16Dと図17Dのグラフで示されるように、キセノン濃度が目標の濃度Ctを超え、それぞれEr値とVr値がそれぞれ最大値を超えた場合は、それぞれ、Er値とVr値の最大値におけるEmax値よりも小さくなり得る。この場合は、ガス制御部は、キセノン濃度が低くなるように、レーザガスを一部排気して、新しいレーザガスを注入してもよい。
 4.本開示の実施形態における制御部
 図22は、本開示の実施形態における制御部を例示する図である。
 上述した実施の形態における各制御部は、コンピュータやプログラマブルコントローラ等汎用の制御機器によって構成されてもよい。たとえば、以下のように構成されてもよい。
 <構成>
 制御部は、処理部4000と、処理部4000に接続される、ストレージメモリ4005と、ユーザインターフェイス4010と、パラレルI/Oコントローラ4020と、シリアルI/Oコントローラ4030と、A/D、D/Aコンバータ4040とによって構成されてもよい。また、処理部4000は、CPU4001と、CPU4001に接続された、メモリ4002、タイマ4003、GPU4004とから構成されてもよい。
<動作>
 処理部4000は、ストレージメモリ4005に記憶されたプログラムを読み出してもよい。また、処理部4000は、読み出したプログラムを実行したり、プログラムの実行に従ってストレージメモリ4005からデータを読み出したり、ストレージメモリ4005にデータを記憶させたりしてもよい。
 パラレルI/Oコントローラ4020は、パラレルI/Oポートを介して通信可能な機器に接続されてもよい。パラレルI/Oコントローラ4020は、処理部4000がプログラムを実行する過程で行うパラレルI/Oポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
 シリアルI/Oコントローラ4030は、シリアルI/Oポートを介して通信可能な機器に接続されてもよい。シリアルI/Oコントローラ4030は、処理部4000がプログラムを実行する過程で行うシリアルI/Oポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
 A/D、D/Aコンバータ4040は、アナログポートを介して通信可能な機器に接続されてもよい。A/D、D/Aコンバータ4040は、処理部4000がプログラムを実行する過程で行うアナログポートを介した、アナログ信号による通信を制御してもよい。
 ユーザインターフェイス4010は、オペレータが処理部4000によるプログラムの実行過程を表示したり、オペレータによるプログラム実行の中止や割り込み処理を処理部4000に行わせるよう構成されてもよい。
 処理部4000のCPU4001はプログラムの演算処理を行ってもよい。メモリ4002は、CPU4001がプログラムを実行する過程で、プログラムの一時記憶や、演算過程でのデータの一時記憶を行ってもよい。タイマ4003は、時刻や経過時間を計測し、プログラムの実行に従ってCPU4001に時刻や経過時間を出力してもよい。GPU4004は、処理部4000に画像データが入力された際、プログラムの実行に従って画像データを処理し、その結果をCPU4001に出力してもよい。
 <接続機器>
 パラレルI/Oコントローラ4020に接続される、パラレルI/Oポートを介して通信可能な機器は、発光トリガTr、充電器、各制御バルブ等のパラレルI/Oデバイス5010であってもよい。
 シリアルI/Oコントローラ4030に接続される、シリアルI/Oポートを介して通信可能な機器は、レーザ制御部、ガス制御部、ガス精製制御部等のシリアルI/Oデバイス5020であってもよい。
 A/D、D/Aコンバータ4040に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器は、光センサ223、圧力センサ等のアナログI/Oデバイス5030であってもよい。
 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修飾句「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。
 100  レーザ制御部
 200  レーザ発振システム
 210  チャンバ
 211a,211b  放電電極
 212a,212b  ウィンドウ
 213  パルスパワーモジュール
 214  スイッチ
 215  チャンバ圧力センサ
 220  パワーモニタ
 221  ビームスプリッタ
 222  集光レンズ
 223  光センサ
 230  充電器
 240  出力結合ミラー
 250  狭帯域化モジュール
 251  プリズム
 252  グレーティング
 300  ガス制御システム
 310  ガス制御部
 320  ガス供給装置
 330  排気装置
 331  フッ素トラップ
 332  排気ポンプ
 400  ガス精製システム
 410  ガス精製装置
 411  精製カラム
 412  フィルタ
 413  循環ポンプ
 414  マスフローコントローラ
 420  ガス精製制御部
 500  ガス精製システム
 510  ガス精製装置
 511  精製カラム
 512  第一のフィルタ
 513  第一のタンク
 514  第一の圧力センサ
 515  昇圧ポンプ
 516  第二のフィルタ
 517  第二のタンク
 518  第二の圧力センサ
 519  ピュリファイヤ
 520  ガス精製制御部
 600  酸素濃度計
 700  キセノン濃度計
 1000  エキシマレーザ装置
 1001  第一のエキシマレーザ装置
 1002  第二のエキシマレーザ装置
 2000  露光装置
 2100  露光装置制御部
 3100  フッ素含有ガス供給源
 3200  バッファガス供給源
 3300  フッ素及び少量のキセノンを含有するガス供給源
 3400  少量のキセノンを含有するバッファガス供給源
 3500  多量のキセノンを含有するバッファガス供給源
 4000  処理部
 4001  CPU
 4002  メモリ
 4003  タイマ
 4004  GPU
 4005  ストレージメモリ
 4010  ユーザインターフェイス
 4020  パラレルI/Oコントローラ
 4030  シリアルI/Oコントローラ
 4040  A/D又はD/Aコンバータ
 5010  パラレルI/Oデバイス
 5020  シリアルI/Oデバイス
 5030  アナログI/Oデバイス

Claims (11)

  1.  ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、前記第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、レーザチャンバと、
     前記レーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、
     第3の制御バルブを介して前記レーザチャンバに接続され、前記精製カラムを通過したガスを前記レーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプと、
     前記昇圧ポンプから前記第3の制御バルブを介して前記レーザチャンバに供給されたガスの第1の量に基づいて、前記レーザチャンバに供給すべき前記第1のレーザガスの第2の量を計算し、前記第2の量の計算結果に基づいて、前記第1の制御バルブを制御する制御部と、
    を備えるガスレーザ装置。
  2.  ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、前記第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、レーザチャンバと、
     前記レーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、
     第3の制御バルブを介して前記レーザチャンバに接続され、前記精製カラムを通過したガスを前記レーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプと、
     前記精製カラムと前記昇圧ポンプとの間に配置された第1のタンクと、
     前記第1のタンクの内部の第1の圧力を計測する第1の圧力センサと、
     前記昇圧ポンプと前記第3の制御バルブとの間に配置された第2のタンクと、
     前記第2のタンクの内部の第2の圧力を計測する第2の圧力センサと、
     前記第1の圧力に基づいて、前記昇圧ポンプを制御し、且つ、前記第2の圧力に基づいて、前記第3の制御バルブを制御する制御部と、
    を備えるガスレーザ装置。
  3.  前記制御部は、前記第1の圧力が第1の所定値以上、第2の所定値以下となるように、前記昇圧ポンプを制御し、且つ、前記第2の圧力が第3の所定値以上であれば前記第3の制御バルブを開くことを許容する、
    請求項2記載のガスレーザ装置。
  4.  ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、前記第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、レーザチャンバと、
     前記第2のレーザガス供給源と前記第2の制御バルブとの間に配置された第4の制御バルブと、
     前記レーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、
     第3の制御バルブを介して前記第4の制御バルブと前記第2の制御バルブとの間の配管に接続され、前記精製カラムを通過したガスを前記レーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプと、
     前記第3のバルブを閉め、前記第4のバルブを開ける第1の制御モードと、前記第4のバルブを閉め、前記第3のバルブを開ける第2の制御モードと、を選択的に実行する制御部と、
    を備えるガスレーザ装置。
  5.  前記精製カラムと前記昇圧ポンプとの間に配置された第1のタンクと、
     前記第1のタンクの内部の第1の圧力を計測する第1の圧力センサと、
     前記昇圧ポンプと前記第3の制御バルブとの間に配置された第2のタンクと、
     前記第2のタンクの内部の第2の圧力を計測する第2の圧力センサと、
    をさらに備え、
     前記制御部は、前記第1の圧力に基づいて、前記昇圧ポンプを制御し、且つ、前記第2の圧力に基づいて、前記第3の制御バルブを制御する、
    請求項4記載のガスレーザ装置。
  6.  前記制御部は、前記第1の圧力が第1の所定値以上、第2の所定値以下となるように、前記昇圧ポンプを制御し、且つ、前記第2の圧力が第3の所定値以上であれば前記第3の制御バルブを開くことを許容する、
    請求項5記載のガスレーザ装置。
  7.  前記第1のレーザガスは、フッ素ガスとアルゴンガスとネオンガスとキセノンガスとを含み、前記第2のレーザガスは、アルゴンガスとネオンガスとキセノンガスとを含む、
    請求項1記載のガスレーザ装置。
  8.  前記レーザチャンバは、前記第2のレーザガスよりもキセノンガス濃度の高い第3のレーザガスを供給する第3のレーザガス供給源と第5の制御バルブを介して接続された、
    請求項7記載のガスレーザ装置。
  9.  前記精製カラムを通過したガスのキセノンガス濃度を計測するキセノン濃度計をさらに備え、
     前記制御部は、前記キセノンガス濃度に基づいて、前記第5の制御バルブを制御する、
    請求項8記載のガスレーザ装置。
  10.  前記レーザチャンバから出力されるレーザ光の運転特性を計測する運転特性計測器をさらに備え、
     前記制御部は、前記運転特性に基づいて、前記第5の制御バルブを制御する、
    請求項8記載のガスレーザ装置。
  11.  ハロゲンガスを含む第1のレーザガスを供給する第1のレーザガス供給源と第1の制御バルブを介して接続され、且つ、前記第1のレーザガスよりもハロゲンガス濃度の低い第2のレーザガスを供給する第2のレーザガス供給源と第2の制御バルブを介して接続された、第1のレーザチャンバと、
     前記第1のレーザガス供給源と第6の制御バルブを介して接続され、且つ、前記第2のレーザガス供給源と第7の制御バルブを介して接続された、第2のレーザチャンバと、
     前記第2のレーザガス供給源に接続され、前記第2の制御バルブが配置された第1の分岐配管と前記第7の制御バルブが配置された第2の分岐配管とに分岐する共通配管と、
     前記共通配管に配置された第4の制御バルブと、
     前記第1のレーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部及び前記第2のレーザチャンバから排出されたガスの少なくとも1部から、ハロゲンガス及びハロゲン化合物の少なくとも一部を除去する精製カラムと、
     第3の制御バルブを介して、前記第4の制御バルブから前記第1の分岐配管及び前記第2の分岐配管への分岐位置までの間の前記共通配管に接続され、前記精製カラムを通過したガスを前記第1のレーザチャンバの運転ガス圧及び前記第2のレーザチャンバの運転ガス圧よりも高いガス圧に昇圧する昇圧ポンプと、
    を備えるガスレーザ装置。
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