WO2015194029A1 - レーザシステム - Google Patents

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弘司 柿崎
荒川　正樹
耕志 芦川
康弘 上場
章義 鈴木
若林　理
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ギガフォトン株式会社
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    • H01S3/2255—XeF, i.e. xenon fluoride is comprised for lasing around 351 nm
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    • H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
    • H01S3/2256—KrF, i.e. krypton fluoride is comprised for lasing around 248 nm

Definitions

  • This disclosure relates to a laser system.
  • the laser annealing apparatus irradiates an amorphous (non-crystalline) silicon film formed on a substrate with a pulsed laser beam having a wavelength in the ultraviolet region output from a laser system such as an excimer laser, and modifies it to a polysilicon film.
  • a laser system such as an excimer laser
  • a TFT thin film transistor
  • This TFT is used for a relatively large liquid crystal display.
  • a laser system is a laser system including first and second laser devices and a beam delivery device, and the first laser device is directed toward the beam delivery device.
  • the second laser device is arranged to output the first laser light in the first direction, and the second laser device outputs the second laser light substantially parallel to the first direction toward the beam delivery device.
  • the beam delivery device may be configured so that the first and second laser beams are bundled in a beam delivery direction different from the first direction and emitted from the beam delivery device.
  • a laser system is a laser system including first to fourth laser devices and a beam delivery device, and the first laser device is directed toward the beam delivery device.
  • the second laser device is arranged so as to output the first laser beam in the first direction, and the second laser device emits the second laser beam substantially parallel to the first direction toward the beam delivery device.
  • the third laser device is arranged to output a third laser beam in a second direction different from the first direction toward the beam delivery device;
  • the laser device is arranged to output a fourth laser beam substantially parallel to the second direction toward the beam delivery device, and the beam delivery device outputs the first to fourth laser beams, Said Bundled in the direction and any different beam delivery direction of the second direction it may be configured to emit from the beam delivery apparatus.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of a laser annealing apparatus 1 including an exemplary laser system 5.
  • FIG. 2 schematically illustrates the configuration of the laser system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 schematically shows the arrangement of the laser system shown in FIG.
  • FIG. 5 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 shows a configuration example of a laser apparatus that can be used in each of the above embodiments.
  • FIG. 10 schematically shows the configuration of the optical path length adjuster 71.
  • FIG. 11A and FIG. 11B schematically show the configuration of the beam divergence adjuster 72.
  • 12A to 12C show a mirror moving mechanism for changing the distance between the first and third mirrors 9a and 9c shown in FIG.
  • FIG. 13 shows an example of a beam combiner that can be used in each of the above embodiments.
  • FIG. 14 shows a specific configuration of the beam parameter measuring instrument 6 that can be used in each of the above embodiments.
  • FIG. 15 is a block diagram of the laser system control unit 20 and the beam delivery device control unit 59 shown in FIG.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the beam delivery device control unit 59 shown in FIG.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the control unit.
  • Outline A laser annealing apparatus may perform laser annealing by irradiating an amorphous silicon film on a glass substrate with pulsed laser light.
  • it is necessary to expand the irradiation area, and in order to irradiate with a predetermined energy density necessary for annealing, the energy per pulse of the pulse laser beam is reduced. It may be sought to increase.
  • pulsed laser beams output from a plurality of laser devices may be combined to irradiate the amorphous silicon film.
  • the first laser device may be arranged to output the first laser light in the first direction toward the beam delivery device.
  • the second laser device may be arranged so as to output the second laser light substantially parallel to the first direction toward the beam delivery device.
  • the beam delivery device may be configured to bundle the first and second laser lights in a beam delivery direction different from the first direction and emit the light as a laser beam from the beam delivery device. According to this, since the beam delivery device bundles and outputs the first and second laser beams output in the substantially first direction, the installation area of the laser system can be reduced, and the maintenance space can be reduced. Securement may also be possible.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of a laser annealing apparatus 1 including an exemplary laser system 5.
  • the laser annealing apparatus 1 may include a laser system 5, a beam combiner system 3, and an exposure apparatus 4.
  • the laser system 5 may bundle a plurality of pulsed laser beams respectively output from a plurality of laser apparatuses described later and output them as first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f.
  • the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f may have optical path axes that are substantially parallel to each other.
  • the “optical path axis” of the pulsed laser light can mean the central axis of the optical path of the pulsed laser light.
  • the beam combiner system 3 may include an incident optical system 33 and a beam combiner 34.
  • the incident optical system 33 includes a secondary light source optical system 31 and a condenser optical system 32, and may be designed to constitute Koehler illumination.
  • the secondary light source optical system 31 may include first to sixth concave lenses 31a to 31f.
  • the first concave lens 31a is an optical path of the first pulse laser beam 21a, and may be disposed between the laser system 5 and the condenser optical system 32.
  • the first concave lens 31a may expand the beam width of the first pulse laser beam 21a when transmitting the first pulse laser beam 21a toward the condenser optical system 32.
  • the first to sixth concave lenses 31a to 31f may have substantially the same configuration.
  • the second concave lens 31b may be disposed in the optical path of the second pulse laser beam 21b.
  • the third concave lens 31c may be disposed in the optical path of the third pulse laser beam 21c.
  • the fourth concave lens 31d may be disposed in the optical path of the fourth pulse laser beam 21d.
  • the fifth concave lens 31e may be disposed in the optical path of the fifth pulse laser beam 21e.
  • the sixth concave lens 31f may be disposed in the optical path of the sixth pulse laser beam 21f.
  • the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f incident on the first to sixth concave lenses 31a to 31f may be laser beams having substantially the same size and substantially the same beam divergence.
  • the optical path axes of the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f transmitted through the first to sixth concave lenses 31a to 31f may be substantially parallel to each other.
  • the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f are incident on substantially the same region on the incident surface of the beam combiner 34, and are incident at a predetermined incident angle. May be arranged.
  • the condenser optical system 32 may be an area that spans the optical paths of the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f, and may be disposed at a position between the secondary light source optical system 31 and the beam combiner 34.
  • the condenser optical system 32 can transmit the first to sixth pulsed laser beams 21 a to 21 f toward the beam combiner 34. At this time, the condenser optical system 32 can change the directions of the optical path axes of the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f to predetermined predetermined directions.
  • the condenser optical system 32 may be arranged so that the position of the front focal plane of the condenser optical system 32 substantially coincides with the position of the focal point of each of the first to sixth concave lenses 31a to 31f. Accordingly, the condenser optical system 32 can collimate the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f transmitted through the first to sixth concave lenses 31a to 31f, respectively, so as to be substantially parallel lights.
  • the condenser optical system 32 may be arranged so that the position of the rear focal plane of the condenser optical system 32 substantially coincides with the position of the incident side surface of the beam combiner 34. Accordingly, the condenser optical system 32 can cause the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f to be incident on substantially the same region of the beam combiner 34 at a predetermined incident angle.
  • the condenser optical system 32 is illustrated as including one convex lens, but may include a combination with another convex lens or a concave lens (not illustrated), a concave mirror, or the like.
  • the beam combiner 34 may include a diffractive optical element (DOE).
  • DOE diffractive optical element
  • This diffractive optical element may be one in which grooves having a predetermined shape are formed at predetermined intervals on a substrate that transmits ultraviolet light, such as a synthetic quartz or calcium fluoride substrate.
  • the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f whose optical path axes are changed in the predetermined directions by the condenser optical system 32 can enter the beam combiner 34.
  • the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f incident on the beam combiner 34 can be emitted from the beam combiner 34 in substantially the same direction. That is, each of the predetermined directions described above may be a direction in which the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f are coupled by the beam combiner 34.
  • a beam combiner 34 for example, a diffractive optical element disclosed in US Patent Application Publication No. 2009/0285076 may be used.
  • the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f emitted from the beam combiner 34 may enter the exposure apparatus 4 through substantially the same optical path.
  • the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f may be combined by the beam combiner system 3.
  • the pulse laser beam obtained by combining the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f may be referred to as a combined laser beam.
  • the combined laser beam may include first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f.
  • the combined laser beam may have a pulse energy about six times that of the pulse laser beam output from one laser device.
  • “combining” the pulsed laser light may include superposing optical paths of the first pulsed laser light and the second pulsed laser light.
  • the exposure apparatus 4 may include a high reflection mirror 41, an illumination optical system 42, a mask 43, and a transfer optical system 44.
  • the exposure apparatus 4 may form the combined laser light emitted from the beam combiner system 3 into a predetermined mask pattern and irradiate the irradiated object P.
  • the high reflection mirror 41 may be disposed in the optical path of the pulsed laser light emitted from the laser system 5.
  • the high reflection mirror 41 may reflect the combined laser light emitted from the beam combiner system 3 and enter the illumination optical system 42.
  • the coupled laser light incident on the illumination optical system 42 may be substantially parallel light.
  • the illumination optical system 42 is an optical path of the combined laser light emitted from the beam combiner system 3 and may be disposed between the high reflection mirror 41 and the mask 43.
  • the illumination optical system 42 includes a fly-eye lens 421 and a condenser optical system 422, and may be designed to constitute Koehler illumination.
  • the fly-eye lens 421 is an optical path of the combined laser light emitted from the beam combiner system 3, and may be disposed between the high reflection mirror 41 and the condenser optical system 422.
  • the fly-eye lens 421 may include a plurality of lenses arranged along the cross section of the combined laser light. Each of the plurality of lenses may increase the beam width of each part of the combined laser light when transmitting part of the combined laser light toward the condenser optical system 422.
  • the condenser optical system 422 is an optical path of the combined laser light emitted from the beam combiner system 3, and may be disposed between the fly-eye lens 421 and the mask 43.
  • the condenser optical system 422 may illuminate the combined laser light emitted from the fly-eye lens 421 toward the mask 43.
  • the condenser optical system 422 may be arranged so that the position of the rear focal plane of the condenser optical system 422 substantially coincides with the position of the mask 43. Therefore, the condenser optical system 422 can cause the combined laser light transmitted through each of the plurality of lenses included in the fly-eye lens 421 to be incident on substantially the same region of the mask 43.
  • the condenser optical system 422 is illustrated as including one convex lens, but may include a combination with another convex lens or a concave lens (not illustrated), a concave mirror, or the like.
  • the illumination optical system 42 may reduce variations in the light intensity distribution in the beam cross section of the combined laser light irradiated on the mask 43.
  • the mask 43 may be a slit in which a rectangular opening is formed.
  • the opening shape of the slit can constitute a mask pattern of the mask 43.
  • the mask pattern of the mask 43 is not limited to a rectangular shape, and may be a pattern having a desired shape.
  • the transfer optical system 44 is an optical path of the combined laser light emitted from the beam combiner system 3 and may be disposed between the mask 43 and the irradiated object P.
  • the transfer optical system 44 may be arranged so that the position of the image of the mask 43 formed by the transfer optical system 44 substantially coincides with the irradiated position of the irradiated object P. Thereby, the transfer optical system 44 may transfer the mask pattern of the mask 43 irradiated with the combined laser light onto the irradiation object P.
  • the transfer optical system 44 may include one or a plurality of convex lenses.
  • the transfer optical system 44 is not limited to one or a plurality of convex lenses, and may include, for example, a combination of a convex lens and a concave lens, a concave mirror, or the like.
  • the transfer optical system 44 may be configured by a cylindrical lens that transfers only the short direction of the rectangular mask pattern to the irradiation object P.
  • the laser system 5 can output a combined laser beam having a higher pulse energy than the pulse laser beam output from one laser device via the beam combiner system 3.
  • the laser annealing apparatus 1 can irradiate the object P having a large area with a predetermined pulse energy density necessary for annealing with a wide irradiation area. And it may be possible to efficiently manufacture a large area liquid crystal display.
  • a plurality of pulse laser beams 21a to 21f output from the laser system 5 and substantially parallel to each other are combined by the beam combiner system 3 and then incident on the illumination optical system 42 of the exposure apparatus 4.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • a plurality of substantially parallel pulse laser beams 21 a to 21 f output from the laser system 5 may be directly incident on the illumination optical system 42 of the exposure apparatus 4.
  • FIG. 2 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the laser system 5 may include a plurality of laser devices 2a to 2f, a beam delivery device 50, and a laser system control unit 20.
  • the multiple laser devices 2a to 2f include a first laser device 2a, a second laser device 2b, a third laser device 2c, a fourth laser device 2d, and a fifth laser device.
  • the laser device 2e and the sixth laser device 2f may be included. Although six laser devices 2a to 2f are illustrated in FIG. 1, the number of laser devices is not particularly limited, and may be an arbitrary number of two or more.
  • Each of the first to sixth laser devices 2a to 2f may be, for example, an excimer laser device using XeF, XeCl, KrF, or ArF as a laser medium. Each of the first to sixth laser devices 2a to 2f may have substantially the same configuration.
  • the first to sixth laser devices 2a to 2f may receive trigger signals from the laser system control unit 20 and output the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f, respectively.
  • the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f may have an ultraviolet wavelength region.
  • the first laser device 2a may be arranged to output the first pulsed laser light 21a in the first direction toward the beam delivery device 50.
  • the first direction may correspond to the X direction in FIG.
  • the second and fifth laser devices 2b and 2e are arranged so as to output the second and fifth pulsed laser beams 21a and 21e toward the beam delivery device 50 substantially in parallel with the first direction, respectively. May be.
  • the first, second and fifth laser devices 2a, 2b and 2e may be arranged side by side in substantially the same direction.
  • the third laser device 2c may be arranged to output the third pulse laser beam 21c toward the beam delivery device 50 in a second direction different from the first direction.
  • the second direction may correspond to the ⁇ X direction in FIG.
  • the fourth and sixth laser devices 2d and 2f are arranged so as to output the fourth and sixth pulse laser beams 21d and 21f toward the beam delivery device 50 substantially in parallel with the second direction, respectively. May be.
  • the third, fourth and sixth laser devices 2c, 2d and 2f may be arranged side by side in substantially the same direction.
  • the first and third laser devices 2a and 2c may be arranged to face each other with the beam delivery device 50 interposed therebetween.
  • the second and fourth laser devices 2b and 2d may be arranged to face each other with the beam delivery device 50 interposed therebetween.
  • the fifth and sixth laser devices 2e and 2f may be arranged so as to face each other with the beam delivery device 50 interposed therebetween.
  • the beam delivery device 50 may include a plurality of beam adjusters 7a to 7f, a plurality of mirrors 9a to 9f, and a beam delivery device control unit 59.
  • the plurality of beam adjusters 7a to 7f may be provided in a number corresponding to the number of the plurality of laser devices 2a to 2f.
  • the plurality of beam conditioners 7a to 7f may include first to sixth beam conditioners 7a to 7f.
  • the plurality of mirrors 9a to 9f may be provided in a number corresponding to the number of the plurality of laser devices 2a to 2f.
  • the plurality of mirrors 9a to 9f may include first to sixth mirrors 9a to 9f.
  • the first to sixth beam conditioners 7a to 7f may be arranged in the optical paths of the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f, respectively.
  • the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f that have passed through the first to sixth beam conditioners 7a to 7f may be incident on the first to sixth mirrors 9a to 9f, respectively.
  • the first beam adjuster 7a may include a beam adjusting unit 70 and a beam steering unit 80.
  • the beam adjustment unit 70 included in the first beam adjuster 7a may adjust the optical path length or beam divergence of the first pulse laser beam 21a.
  • the beam steering unit 80 included in the first beam adjuster 7a may adjust the optical path axis of the first pulse laser beam 21a.
  • the beam steering unit 80 may include a first high reflection mirror 81, a second high reflection mirror 82, and actuators 83 and 84.
  • the first high reflection mirror 81 may be arranged in the optical path of the first pulse laser beam 21a that has passed through the beam adjusting unit 70.
  • the actuator 83 may change the posture of the first high reflection mirror 81 according to the drive signal output by the beam delivery device control unit 59.
  • the first high reflection mirror 81 may reflect the first pulsed laser light 21 a in a direction corresponding to the posture changed by the actuator 83.
  • the actuator 83 may change the attitude angle of the high reflection mirror 81 in the directions of two orthogonal axes.
  • the second high reflection mirror 82 may be disposed in the optical path of the first pulse laser beam 21 a reflected by the first high reflection mirror 81.
  • the actuator 84 may change the attitude of the second high reflection mirror 82 in accordance with the drive signal output by the beam delivery device control unit 59.
  • the second high reflection mirror 82 may reflect the first pulse laser beam 21 a in a direction corresponding to the posture changed by the actuator 84.
  • the actuator 84 may change the attitude angle of the high reflection mirror 82 in the directions of two axes perpendicular to each other.
  • the optical path axis of the first pulse laser beam 21a reflected by the second high reflection mirror 82 may be substantially parallel to the first direction.
  • the first pulse laser beam 21a reflected by the second high reflection mirror 82 may be incident on the first mirror 9a.
  • the beam steering unit 80 can control the traveling direction of the pulse laser beam and the position through which the pulse laser beam passes.
  • the first to sixth beam conditioners 7a to 7f may have substantially the same configuration.
  • the first to sixth mirrors 9a to 9f may be arranged in the optical paths of the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f that have passed through the first to sixth beam conditioners 7a to 7f, respectively.
  • Each of the first to sixth mirrors 9a to 9f may be a prism mirror in which a highly reflective film is coated on one side of a prism having a substantially right-angled isosceles triangular bottom.
  • Each of the first to sixth mirrors 9 a to 9 f may be processed so that the side closest to the beam combiner system 3 is the knife edge 99.
  • the knife edge 99 may have an angle of 45 degrees or less in cross-sectional shape.
  • Each of the first to sixth mirrors 9a to 9f is not limited to a prism mirror, and may be a substrate processed so that one side becomes a knife edge 99 and coated with a highly reflective film. (See FIGS. 12A-12C).
  • the first, second, and fifth mirrors 9a, 9b, and 9e may have reflecting surfaces coated with the high reflection film substantially parallel to each other.
  • the third, fourth, and sixth mirrors 9c, 9d, and 9f may have reflective surfaces that are coated with the high-reflection film and substantially parallel to each other.
  • the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f may be incident on the reflection surfaces of the first to sixth mirrors 9a to 9f and in the vicinity of the knife edge 99, respectively.
  • the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f may be reflected in the beam delivery direction by the first to sixth mirrors 9a to 9f, respectively.
  • the beam delivery direction may correspond to the Z direction in FIG.
  • the optical path axes of the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f reflected by the first to sixth mirrors 9a to 9f may be substantially parallel to each other.
  • the first and third mirrors 9a and 9c may be arranged close to each other.
  • the knife edges 99 of the first and third mirrors 9a and 9c may be in contact with each other.
  • the first and third mirrors 9a and 9c and the first and third beam adjusters 7a and 7c may constitute a first unit 51 that constitutes a part of the beam delivery device 50.
  • the second and fourth mirrors 9b and 9d may be arranged at a first predetermined interval.
  • the second and fourth mirrors 9b and 9d and the second and fourth beam conditioners 7b and 7d may constitute a second unit 52 that constitutes a part of the beam delivery device 50.
  • the first and third pulse laser beams 21a and 21c reflected by the first and third mirrors 9a and 9c may pass between the second and fourth mirrors 9b and 9d.
  • the fifth and sixth mirrors 9e and 9f may be arranged at a second predetermined interval.
  • the fifth and sixth mirrors 9e and 9f and the fifth and sixth beam adjusters 7e and 7f may constitute a third unit 53 that constitutes a part of the beam delivery device 50.
  • the first and third pulse laser beams 21a and 21c reflected by the first and third mirrors 9a and 9c may pass between the fifth and sixth mirrors 9e and 9f.
  • the second and fourth pulse laser beams 21b and 21d reflected by the second and fourth mirrors 9b and 9d may also pass between the fifth and sixth mirrors 9e and 9f.
  • the beam delivery device 50 may bundle the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f.
  • a plurality of pulsed laser beams bundled by the beam delivery device 50 may be referred to as “laserized light beams”.
  • “Bundling” pulse laser beams means that a first pulse laser beam incident in a first direction and a second pulse laser beam incident in a second direction are emitted in a third direction. It may be included.
  • the first direction and the second direction may be substantially the same direction or different directions.
  • the third direction may be a direction different from any of the first and second directions.
  • the first and second pulse laser beams emitted in the third direction may have optical paths close to each other.
  • the third direction may be a direction orthogonal to the first and second directions.
  • the cross-sectional shapes of the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f may be substantially the same.
  • the optical path axes of the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f reflected by the first to sixth mirrors 9a to 9f may be substantially located in one plane parallel to the beam delivery direction. .
  • the first and third pulse laser beams 21a and 21c may be positioned between the second and fourth pulse laser beams 21b and 21d.
  • the second and fourth pulse laser beams 21b and 21d may be positioned between the fifth and sixth pulse laser beams 21e and 21f.
  • adjacent pulse laser beams may be close to each other.
  • FIG. 3 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the laser system 5 according to the second embodiment may include seventh and eighth laser devices 2g and 2h in addition to the first to sixth laser devices 2a to 2f.
  • seventh and eighth beam conditioners 7g and 7h may be included.
  • seventh and eighth mirrors 9g and 9h may be included.
  • the seventh and eighth mirrors 9g and 9h and the seventh and eighth beam conditioners 7g and 7h may constitute a fourth unit 54 that constitutes a part of the beam delivery device 50.
  • the beam combiner system 3 Can be made incident.
  • the seventh and eighth mirrors 9g and 9h may be arranged at a third predetermined interval.
  • the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f reflected by the first to sixth mirrors 9a to 9f may pass between the seventh and eighth mirrors 9g and 9h.
  • FIG. 3 shows the beam cross sections of the first to eighth pulse laser beams 21a to 21h along the line IIIB-IIIB.
  • the cross-sectional shapes of the first to eighth pulse laser beams 21a to 21h may be substantially the same.
  • the optical path axes of the first to eighth pulse laser beams 21a to 21h reflected by the first to eighth mirrors 9a to 9h, respectively, may be substantially located in one plane parallel to the beam delivery direction. .
  • the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f may be located between the seventh and eighth pulse laser beams 21g and 21h. Of the first to eighth pulse laser beams 21a to 21h, adjacent pulse laser beams may be close to each other.
  • a fifth unit (not shown) constituting the beam delivery device 50 may be added, and a ninth and a tenth laser device (not shown) may be added.
  • the first to eighth laser devices 2g and 2h may require maintenance areas 22a to 22h on the right side in the output direction of the pulse laser beam, respectively.
  • the maintenance areas 22a to 22h can be work spaces for taking out or replacing various components included in each laser apparatus.
  • the installation space for the laser system 5 including the plurality of laser devices 2a to 2h is secured while securing the maintenance areas 22a to 22h for the plurality of laser devices 2a to 2h. It can be summarized in a compact.
  • the first to fourth units 51 to 54 may be accommodated in their respective cases.
  • the first laser device 2a, the third laser device 2c, and the first unit 51 may be connected by an optical path tube 51a.
  • the second laser device 2b and the fourth laser device 2d and the second unit 52 may be connected by an optical path tube 52a.
  • the fifth laser device 2e and the sixth laser device 2f and the third unit 53 may be connected by an optical path tube 53a.
  • the seventh laser device 2g and the eighth laser device 2h and the fourth unit 54 may be connected by an optical path tube 54a.
  • the spaces may be connected by optical path tubes 51b, 52b, 53b, and 54b, respectively.
  • An inert gas may be purged inside each optical path tube.
  • the inert gas may be high-purity nitrogen gas, helium, argon gas, or the like.
  • FIG. 4 schematically shows the arrangement of the laser system shown in FIG.
  • the installation space of the laser system 5 including the plurality of laser devices 2a to 2h can be compactly integrated while securing the maintenance areas 22a to 22h.
  • FIG. 5 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the first to eighth mirrors 9a to 9h may be arranged alternately.
  • the first to eighth laser devices 2a to 2h may be arranged alternately. That is, the first and third laser devices 2a and 2c, the second and fourth laser devices 2b and 2d, the fifth and sixth laser devices 2e and 2f, and the seventh and eighth laser devices 2g and 2h. , They do not have to be arranged to face each other.
  • the first laser device 2a and the maintenance region 22c of the third laser device 2c can be arranged to face each other. Accordingly, the installation space of the laser system 5 including the plurality of laser devices 2a to 2h and the maintenance areas 22a to 22h becomes a substantially rectangular shape, and the installation space of the laser system 5 can be further compacted.
  • FIG. 6 schematically illustrates a configuration of a laser system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • the maintenance areas 22a, 22d, 22e, and 22h for the first, fourth, fifth, and eighth laser devices 2a, 2d, 2e, and 2h are pulse lasers. It may be secured on the left side in the light output direction.
  • the maintenance areas 22b, 22c, 22f, and 22g for the other second, third, sixth, and seventh laser devices 2b, 2c, 2f, and 2g are secured on the right side in the output direction of the pulse laser beam. May be. Thereby, the maintenance area 22b for the second laser apparatus 2b and the maintenance area 22e for the fifth laser apparatus 2e may overlap. Further, the maintenance area 22d for the fourth laser apparatus 2d and the maintenance area 22f for the sixth laser apparatus 2f may overlap.
  • a maintenance region may not be provided between the fifth laser device 2e and the seventh laser device 2g, or between the sixth laser device 2f and the eighth laser device 2h.
  • the interval between these laser devices can be reduced.
  • the maintenance area of the second laser device 2b on the right side and the maintenance area of the fifth laser device 2e on the left side the maintenance area for these laser devices can be shared. Thereby, the installation space of the laser system 5 can be collected more compactly.
  • FIG. 7 schematically shows a configuration of a laser system according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • a ninth laser device 2i may be provided in parallel with the beam delivery direction.
  • the ninth pulse laser beam 21i output from the ninth laser device 2i may pass between the first mirror 9a and the third mirror 9c and enter the beam combiner system 3.
  • a gap through which the ninth pulse laser beam 21 i passes may be provided between the first mirror 9 a and the third mirror 9 c.
  • the beam conditioner 7i may be disposed in the optical path before passing between the first mirror 9a and the third mirror 9c from the exit of the ninth laser device 2i.
  • FIG. 8 schematically shows a configuration of a laser system according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • the beam cross-section at each part is shown.
  • the optical path axes of the first, third, fifth, and sixth pulsed laser beams 21a, 21c, 21e, and 21f pass through the first surface Y1
  • the second optical path axes of the fourth, seventh, and eighth pulse laser beams 21b, 21d, 21g, and 21h may pass through the second surface Y2 that is separated from the first surface Y1.
  • the first surface Y1 and the second surface Y2 may be surfaces parallel to the XZ plane.
  • the first, third, fifth and sixth mirrors 9a, 9c, 9e and 9f may be located on the first surface Y1.
  • the second, fourth, seventh and eighth mirrors 9b, 9d, 9g and 9h may be located on the second surface Y2.
  • the first and third mirrors 9a and 9c may be arranged close to each other.
  • the second and fourth mirrors 9b and 9d may be arranged close to each other.
  • the fifth and sixth mirrors 9e and 9f may be arranged at a first predetermined interval.
  • the seventh and eighth mirrors 9g and 9h may also be arranged at a first predetermined interval.
  • the first predetermined interval may be an interval at which vignetting of the pulse laser beams 21a and 21c or the pulse laser beams 21b and 21d is suppressed.
  • the first and third pulse laser beams 21a and 21c reflected by the first and third mirrors 9a and 9c pass through the first surface and pass between the fifth and sixth mirrors 9e and 9f. Can do.
  • the second and fourth pulse laser beams 21b and 21d reflected by the second and fourth mirrors 9b and 9d pass through the second surface and pass between the seventh and eighth mirrors 9g and 9h, respectively. Can do.
  • the first, third, fifth, and sixth pulse laser beams 21a, 21c, 21e, and 21f are bundled on the first surface Y1, and the second, fourth, seventh, and eighth pulse lasers are bundled.
  • the light beams 21b, 21d, 21g, and 21h By bundling the light beams 21b, 21d, 21g, and 21h on the second surface Y2, a large amount of pulsed laser light can be output to the exposure apparatus 4.
  • the position of the XY plane of any one of the first to eighth pulse laser beams 21a to 21h is (Xj, Yj), and the XY plane of any one of the other pulse laser beams is When the position is (Xk, Yk), (Xj, Yj) and (Xk, Yk) may be different coordinates. Further, the first to eighth pulse laser beams 21a to 21h may be arranged in a lattice shape on the XY plane.
  • the following relationship may be preferable.
  • the beam width in the X direction of each pulse laser beam bundled by the beam delivery device 50 is Ax and the beam width in the Y direction is Ay, if Ax ⁇ Ay, Nx ⁇ Ny may be satisfied. If Ax ⁇ Ay, Nx ⁇ Ny may be satisfied.
  • FIG. 9 shows a configuration example of a laser device that can be used in each of the above embodiments.
  • the first laser device 2a may include a master oscillator MO, an amplifier PA, a pulse stretcher 16, a pulse energy measurement unit 17, a shutter 18, and a laser control unit 19.
  • the configurations of the second to fifth laser devices 2b to 2e may be the same.
  • the master oscillator MO may include a laser chamber 10, a pair of electrodes 11a and 11b, a charger 12, and a pulse power module (PPM) 13.
  • the master oscillator MO may further include a high reflection mirror 14 and an output coupling mirror 15.
  • FIG. 9 shows an internal configuration of the laser chamber 10 as viewed from a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the laser light.
  • the laser chamber 10 may be a chamber in which a laser gas as a laser medium containing argon, krypton, or xenon as a rare gas, neon or helium as a buffer gas, chlorine, fluorine, or the like as a halogen gas is sealed.
  • the pair of electrodes 11a and 11b may be disposed in the laser chamber 10 as electrodes for exciting the laser medium by discharge.
  • An opening may be formed in the laser chamber 10, and the opening may be closed by the electrical insulating portion 29.
  • the electrode 11a may be supported by the electrical insulating portion 29, and the electrode 11b may be supported by the return plate 10d.
  • the return plate 10d may be connected to the inner surface of the laser chamber 10 by wirings 10e and 10f (not shown).
  • the electrically insulating portion 29 may be embedded with a conductive portion 29a.
  • the conductive part 29a may apply a high voltage supplied from the pulse power module 13 to the electrode 11a.
  • the charger 12 may be a DC power supply that charges a charging capacitor (not shown) in the pulse power module 13 with a predetermined voltage.
  • the pulse power module 13 may include a switch 13 a controlled by the laser control unit 19. When the switch 13a is turned from OFF to ON, the pulse power module 13 generates a pulsed high voltage from the electric energy held in the charger 12, and applies this high voltage between the pair of electrodes 11a and 11b. Also good.
  • Windows 10 a and 10 b may be provided at both ends of the laser chamber 10.
  • the light generated in the laser chamber 10 can be emitted to the outside of the laser chamber 10 through the windows 10a and 10b.
  • the high reflection mirror 14 may reflect the light emitted from the window 10 a of the laser chamber 10 with a high reflectance and return it to the laser chamber 10.
  • the output coupling mirror 15 may transmit a part of the light output from the window 10 b of the laser chamber 10 and output it, and may reflect the other part and return it to the laser chamber 10.
  • an optical resonator can be configured by the high reflection mirror 14 and the output coupling mirror 15.
  • the light emitted from the laser chamber 10 reciprocates between the high reflection mirror 14 and the output coupling mirror 15 and can be amplified every time it passes through the laser gain space between the electrode 11a and the electrode 11b. A part of the amplified light can be output as pulsed laser light via the output coupling mirror 15.
  • the amplifier PA may be disposed in the optical path of the pulse laser beam output from the output coupling mirror 15 of the master oscillator MO.
  • the amplifier PA may include a laser chamber 10, a pair of electrodes 11a and 11b, a charger 12, and a pulse power module (PPM) 13. These configurations may be the same as those included in the master oscillator.
  • the amplifier PA may not include the high reflection mirror 14 or the output coupling mirror 15.
  • the pulsed laser light incident on the window 10a of the amplifier PA may pass through the laser gain space between the electrode 11a and the electrode 11b once and output from the window 10b.
  • the pulse stretcher 16 may be disposed in the optical path of the pulse laser beam output from the window 10b of the amplifier PA.
  • the pulse stretcher 16 may include a beam splitter 16a and first to fourth concave mirrors 16b to 16e.
  • the pulsed laser light output from the amplifier PA may be incident on the first surface of the beam splitter 16a from the left side in the drawing.
  • the beam splitter 16a is a CaF 2 substrate that is highly transmissive with respect to the pulsed laser light.
  • the surface may be coated with a film that partially reflects pulsed laser light. Part of the pulsed laser light incident on the beam splitter 16a from the left side in the drawing is transmitted through the beam splitter 16a, and the other part is reflected by the second surface of the beam splitter 16a and emitted from the first surface. Also good.
  • the first to fourth concave mirrors 16b to 16e may sequentially reflect the pulsed laser light reflected by the beam splitter 16a so as to enter the second surface of the beam splitter 16a from the upper side in the drawing.
  • the pulse laser beam incident on the beam splitter 16a from the left side in the drawing and partially reflected is transferred 1: 1 to the second surface of the beam splitter 16a by the first to fourth concave mirrors 16b to 16e.
  • the first to fourth concave mirrors 16b to 16e may be arranged.
  • the beam splitter 16a may reflect at least a part of the pulsed laser light incident from the upper side in the drawing.
  • the first to fourth concave mirrors 16b to 16e form between the pulsed laser light that is incident on and transmitted through the beam splitter 16a from the left side in the figure and the pulsed laser light that is incident and reflected from the upper side in the figure. There may be a time difference according to the optical path length of the bypassed optical path. Thereby, the pulse stretcher 16 can extend the pulse width of the pulse laser beam.
  • the pulse energy measuring unit 17 may be disposed in the optical path of the pulse laser beam that has passed through the pulse stretcher 16.
  • the pulse energy measurement unit 17 may include a beam splitter 17a, a condensing optical system 17b, and an optical sensor 17c.
  • the beam splitter 17a may transmit the pulse laser beam that has passed through the pulse stretcher 16 toward the shutter 18 with high transmittance, and may reflect a part of the pulse laser beam toward the condensing optical system 17b.
  • the condensing optical system 17b may condense the light reflected by the beam splitter 17a on the light receiving surface of the optical sensor 17c.
  • the optical sensor 17 c may detect the pulse energy of the pulsed laser light focused on the light receiving surface and output data of the detected pulse energy to the laser control unit 19.
  • the laser control unit 19 may send and receive various signals to and from the laser system control unit 20 described above.
  • the laser control unit 19 may receive a first trigger signal, target pulse energy data, and the like from the laser system control unit 20. Further, the laser control unit 19 may transmit a charging voltage setting signal to the charger 12 or a switch ON or OFF command signal to the pulse power module 13.
  • the laser control unit 19 may receive pulse energy data from the pulse energy measurement unit 17, and may control the charging voltage of the charger 12 with reference to the pulse energy data.
  • the pulse energy of the laser beam may be controlled by controlling the charging voltage of the charger 12. Further, the laser control unit 19 may correct the timing of the oscillation trigger according to the set charging voltage value so that the oscillation trigger is discharged at a predetermined constant time.
  • the shutter 18 may be disposed in the optical path of the pulse laser beam that has passed through the beam splitter 17a of the pulse energy measuring unit 17.
  • the laser control unit 19 may control the shutter 18 to close until the difference between the pulse energy received from the pulse energy measurement unit 17 and the target pulse energy is within the allowable range after the laser oscillation is started. Good.
  • the laser control unit 19 may perform control so that the shutter 18 is opened when the difference between the pulse energy received from the pulse energy measurement unit 17 and the target pulse energy falls within an allowable range.
  • This signal may be transmitted to the laser system control unit 20 as a signal indicating the timing of the pulsed laser light 21.
  • FIG. 9 shows a case where the laser device includes the amplifier PA and the pulse stretcher 16, the present invention is not limited to this, and the amplifier PA or the pulse stretcher 16 may not be provided.
  • the laser device is not limited to an excimer laser device, and may be a solid-state laser device.
  • it may be a solid-state laser device that generates third harmonic light (355 nm) and fourth harmonic light (266 nm) of a YAG laser.
  • Each of the plurality of beam adjusters 7a to 7e used in the above embodiments may include an optical path length adjuster 71.
  • the optical path length adjuster 71 may be a device that can change the optical path length of the first pulse laser beam 21a by bypassing the optical path of the first pulse laser beam 21a.
  • the optical path length adjuster 71 may change the optical path length of the first pulsed laser light 21 a according to the control by the beam delivery device control unit 59.
  • FIG. 10 schematically shows the configuration of the optical path length adjuster 71.
  • the optical path length adjuster 71 may include a right-angle prism 711, two high reflection mirrors 712 and 713, a plate 714, a plate 715, and a uniaxial stage 716.
  • the first surface 71 a and the second surface 71 b that are orthogonal to each other of the right-angle prism 711 may be coated with a highly reflective film.
  • the right-angle prism 711 may be held by a holder 717, and the holder 717 may be fixed to the plate 714.
  • the right-angle prism 711 may be located in the optical path of the first pulse laser beam 21a.
  • the two high reflection mirrors 712 and 713 may be held by the holder 718 so that their reflection surfaces are orthogonal to each other, and the holder 718 may be fixed to the plate 715.
  • the plate 715 may be fixed to the uniaxial stage 716.
  • the uniaxial stage 716 may be capable of moving the two high reflection mirrors 712 and 713 in parallel with the optical path axis of the first pulse laser beam 21a reflected by the first surface 71a of the right-angle prism 711. .
  • the first pulse laser beam 21a reflected by the first surface 71a of the right-angle prism 711 may be reflected by the two high reflection mirrors 712 and 713 and may be incident on the second surface 71b of the right-angle prism 711. .
  • the first pulse laser beam 21a incident on the second surface 71b of the right-angle prism 711 is an optical path axis that is substantially on the extension of the optical path axis of the first pulse laser beam 21a incident on the first surface 71a of the right-angle prism 711. , And may exit from the second surface 71b of the right-angle prism 711.
  • the beam delivery device control unit 59 may move the two high reflection mirrors 712 and 713 by driving a motor 719 of the uniaxial stage 716.
  • the optical path length of the first pulse laser beam 21a may be changed by 2X by moving the two high reflection mirrors 712 and 713 by the distance X. By changing the optical path length, the beam size or optical path length of the first pulse laser beam 21a may be changed.
  • Each of the optical path length adjusters may be adjusted so that the optical path lengths from the respective laser devices to the exit of the laser system 5 are substantially matched.
  • Beam Divergence Adjuster Each of the plurality of beam adjusters 7a to 7e used in each of the above embodiments may include a beam divergence adjuster 72.
  • the beam divergence adjuster 72 may be, for example, an apparatus that can change the beam divergence of the first pulsed laser light 21a.
  • the beam divergence adjuster 72 may change the beam divergence of the first pulsed laser light 21a according to control by the beam delivery device control unit 59.
  • FIG. 11A and 11B schematically show the configuration of the beam divergence adjuster 72.
  • FIG. 11A is a plan view and FIG. 11B is a side view.
  • the beam divergence adjuster 72 may include a first cylindrical concave lens 721, a first cylindrical convex lens 722, a second cylindrical concave lens 723, and a second cylindrical convex lens 724.
  • the first cylindrical concave lens 721 may be held on the plate 727 by the holder 721a.
  • the first cylindrical convex lens 722 may be held on the uniaxial stage 725 by the holder 722a.
  • the second cylindrical concave lens 723 may be held on the plate 727 by the holder 723a.
  • the second cylindrical convex lens 724 may be held on the uniaxial stage 726 by a holder 724a.
  • the uniaxial stage 725 may move the first cylindrical convex lens 722 along the optical path axis of the first pulse laser beam 21a.
  • the uniaxial stage 726 may move the second cylindrical convex lens 724 along the optical path axis of the first pulse laser beam 21a.
  • Both the concave surface of the first cylindrical concave lens 721 and the convex surface of the first cylindrical convex lens 722 may be a cylindrical surface having a central axis substantially parallel to the X direction. Therefore, the first cylindrical concave lens 721 and the first cylindrical convex lens 722 may enlarge or reduce the beam width in the Y direction.
  • the beam divergence adjuster 72 causes the Y of the first pulse laser beam 21a to be Changes in the direction beam divergence can be suppressed.
  • the uniaxial stage 725 moves the first cylindrical convex lens 722 along the optical path axis of the first pulse laser beam 21a, and the focal position of the first cylindrical concave lens 721, the focal position of the first cylindrical convex lens 722, and May be shifted.
  • the beam divergence adjuster 72 can change the beam divergence in the Y direction of the pulsed laser light 21a.
  • Both the concave surface of the second cylindrical concave lens 723 and the convex surface of the second cylindrical convex lens 724 may be a cylindrical surface having a central axis substantially parallel to the Y direction. Therefore, the second cylindrical concave lens 723 and the second cylindrical convex lens 724 may enlarge or reduce the beam width in the X direction.
  • the beam divergence adjuster 72 causes the X of the first pulse laser beam 21a to be X. Changes in the direction beam divergence can be suppressed.
  • the uniaxial stage 726 moves the second cylindrical convex lens 724 along the optical path axis of the first pulse laser beam 21a, and the focal position of the second cylindrical concave lens 723, the focal position of the second cylindrical convex lens 724, and May be shifted.
  • the beam divergence adjuster 72 can change the beam divergence in the X direction of the pulsed laser light 21a.
  • the beam divergence in the Y direction and the beam divergence in the X direction can be controlled independently.
  • FIGS. 12A to 12C show a mirror moving mechanism for changing the distance between the first and third mirrors 9a and 9c shown in FIG. 12A is a perspective view
  • FIG. 12B is a plan view in a state where the interval between the mirrors is narrow
  • FIG. 12C is a plan view in a state where the interval between the mirrors is increased.
  • the distance between the first and third mirrors 9a and 9c may be adjustable by the mirror moving mechanism 90.
  • the distance between the second and fourth mirrors 9b and 9d, the distance between the fifth and sixth mirrors 9e and 9f, and the distance between the seventh and eighth mirrors 9g and 9h may be the same.
  • the mirror moving mechanism 90 may include a casing 91, a linear guide 92, mirror holders 93a and 93b, a wedge plate 94, wedge guides 95a and 95b, and an automatic micrometer 96.
  • the casing 91 may accommodate a linear guide 92, mirror holders 93a and 93c, a wedge plate 94, and wedge guides 95a and 95b.
  • the wedge guides 95a and 95b may be arranged substantially parallel to each other such that the respective longitudinal directions substantially coincide with the Z direction.
  • the wedge plate 94 may have a substantially pentagonal shape in plan view and may have a first sliding surface 94a and a second sliding surface 94b on the Z direction side.
  • the wedge plate 94 may be located between the wedge guides 95a and 95b so that it can move along the Z direction.
  • the automatic micrometer 96 is attached to the casing 91, and may be configured so that the wedge plate 94 can be pressed in the Z direction by the movable portion 96a.
  • the linear guide 92 may be arranged such that its longitudinal direction substantially coincides with the X direction.
  • the mirror holders 93a and 93b may hold the first and third mirrors 9a and 9c, respectively.
  • the mirror holder 93a may have a third sliding surface 97a corresponding to the first sliding surface 94a of the wedge plate 94 on the ⁇ Z direction side.
  • the mirror holder 93b may have a fourth sliding surface 97b corresponding to the second sliding surface 94b of the wedge plate 94 on the ⁇ Z direction side.
  • the mirror holders 93a and 93c may be attached to the linear guide so as to be movable along the longitudinal direction of the linear guide 92, respectively.
  • the mirror holders 93a and 93b may be pressed toward each other by a spring or the like (not shown).
  • the wedge plate 94 When the automatic micrometer 96 extends the movable portion 96a in accordance with the drive signal output by the beam delivery device control section 59, the wedge plate 94 can move in the Z direction. Then, the first and second sliding surfaces 94a and 94b of the wedge plate 94 may press the third sliding surface 97a of the mirror holder 93a and the fourth sliding surface 97b of the mirror holder 93b, respectively. As a result, the mirror holders 93a and 93b can move in the ⁇ X direction and the X direction, respectively, to widen the distance between the first and third mirrors 9a and 9c. At this time, the moving distances of the mirror holders 93a and 93b in the ⁇ X direction and the X direction can be substantially equal.
  • the automatic micrometer 96 contracts the movable portion 96a, the mirror holders 93a and 93b are pressed by a spring (not shown), and the interval between the first and third mirrors 9a and 9c can be narrowed.
  • the present disclosure is not limited thereto.
  • the two mirror holders 93a and 93b may be moved by two drive mechanisms that operate independently of each other.
  • FIG. 13 shows an example of a beam combiner that can be used in each of the above embodiments.
  • the high reflection mirror 41 in the exposure apparatus 4 is not shown.
  • the beam combiner 34 including the fly-eye lens 342a and the condenser optical system 342b may be used instead of the beam combiner 34 using the diffractive optical element shown in FIG.
  • the fly-eye lens 342a may be formed by arranging a plurality of concave lenses or convex lenses on a substrate that transmits ultraviolet light, such as synthetic quartz or a calcium fluoride substrate.
  • the fly-eye lens 342a may be arranged at a position where the first to fifth pulse laser beams 21 to 25 emitted from the incident optical system 33 overlap.
  • the plurality of lenses included in the fly-eye lens 342a may be arranged along the cross section of the pulse laser beam. Each of the plurality of lenses may enlarge the beam width of each part of the pulse laser light when transmitting part of the pulsed laser light toward the condenser optical system 342b.
  • the fly-eye lens 342a can constitute a set of a large number of point light sources as a secondary light source for the incident pulse laser light.
  • the fly-eye lens 342a may be processed so that a large number of cylindrical concave lenses or convex lenses are orthogonal to each other.
  • the condenser optical system 342b may include at least one convex lens.
  • the condenser optical system 342b may be disposed in a region that spans the optical path of the pulsed laser light that is magnified by a plurality of lenses of the fly-eye lens 342a.
  • the fly-eye lens 342a may be arranged such that the positions of a plurality of focal points of the fly-eye lens 342a substantially coincide with the position of the front focal plane of the condenser optical system 342b. Therefore, the pulsed laser light magnified by the plurality of lenses of the fly-eye lens 342a may be collimated so as to be substantially parallel light by transmitting through the condenser optical system 342b.
  • the condenser optical system 342b may be arranged such that the position of the rear focal plane of the condenser optical system 342b substantially coincides with the position of the incident side surface of the fly-eye lens 421 of the exposure apparatus 4. Therefore, the condenser optical system 342b may cause the pulse laser beams magnified by the plurality of lenses of the fly-eye lens 342a to be incident on substantially the same region of the fly-eye lens 421.
  • the pulse laser beam superimposed on the incident-side surface of the fly-eye lens 421 of the exposure apparatus 4 can be a pulse laser beam with reduced variations in the light intensity distribution of the beam cross section.
  • FIG. 14 shows a specific configuration of a beam parameter measuring device 6 that can be used in each of the above embodiments.
  • the beam parameter measuring device 6 includes a first beam splitter 61, a second beam splitter 62, a condensing optical system 63, a first image sensor 64, a transfer optical system 65, and a second image sensor 66. And a beam selection mechanism 67.
  • the beam splitter 61 may be provided at the output position of the beam delivery device 50.
  • the beam splitter 61 transmits the laser beam bundled by the beam delivery device 50 in the first direction with high transmittance and reflects a part of the laser beam bundled in the second direction. May be.
  • the beam selection mechanism 67 may include a slit plate 68 and a moving mechanism 69.
  • the beam selection mechanism 67 may be located in the optical path of the laser beam converted into a luminous flux reflected toward the second direction by the beam splitter 61.
  • the moving mechanism 69 may move the slit plate 68 so that the slit plate 68 crosses the optical path axis of the laser beam that has been converted into a luminous flux.
  • the slit plate 68 is formed with a gap having a width that allows only one of the first to sixth pulse laser beams 21a to 21f included in the laser beam converted into a light beam to pass therethrough. May be.
  • the beam splitter 62 may be positioned in the optical path of the laser beam or the individual pulsed laser beam that is reflected by the beam splitter 61 in the second direction.
  • the beam splitter 62 may transmit a part of the laser beam or the individual pulsed laser beam into a light beam toward the transfer optical system 65 and reflect the other part toward the condensing optical system 63. .
  • the transfer optical system 65 may transfer the laser beam converted into a light beam that has passed through the beam splitter 62 to the light receiving surface of the second image sensor 66.
  • the second image sensor 66 may output data of the light intensity distribution of the laser beam converted into a light beam transferred by the transfer optical system 65 to the beam delivery device control unit 59.
  • the beam delivery device control unit 59 determines the position of the center of gravity of the light intensity distribution from the data of the light intensity distribution output by the second image sensor 66, and the position of the beam pointing of the laser beam or the individual pulsed laser beam. May be calculated as The beam delivery device control unit 59 may calculate the size of the beam cross section of the laser beam or the individual pulsed laser beam from the light intensity distribution data output by the second image sensor 66.
  • the size of the beam cross section may be the width of a portion having a light intensity distribution of 1 / e 2 or more with respect to the peak intensity. Since the beam size in the case of an excimer laser differs between the X direction and the Y direction, the respective widths may be calculated from the intensity distribution in the X direction and the Y direction.
  • the first image sensor may be disposed at the position of the focal plane of the condensing optical system 63.
  • the condensing optical system 63 can condense the laser beam or the individual pulsed laser light reflected by the beam splitter 62 onto the light receiving surface of the first image sensor 64.
  • the first image sensor 64 may receive a laser beam or individual pulsed laser beam that is condensed by the condensing optical system 63.
  • the first image sensor 64 may output the light intensity distribution data at the light condensing point of the received laser beam or the individual pulse laser beam to the beam delivery device control unit 59.
  • the beam delivery device controller 59 may calculate the barycentric position of the light intensity distribution from the light intensity distribution data output from the first image sensor 64. By dividing the position of the center of gravity by the focal length of the condensing optical system 63, the traveling direction of the laser beam or the individual pulse laser beam that has been converted into a light beam may be calculated.
  • the beam delivery device control unit 59 may calculate the size of the beam cross section from the light intensity distribution data output from the first image sensor 64. By dividing the width of the beam cross section by the focal length of the condensing optical system 63, the beam divergence of the laser beam or the individual pulse laser beam may be calculated. Since the beam divergence in the case of the excimer laser is different in the X direction and the Y direction, the respective widths may be calculated from the intensity distributions in the X direction and the Y direction.
  • FIG. 15 is a block diagram of the laser system control unit 20, the beam delivery device control unit 59 and its surroundings shown in FIG.
  • the exposure apparatus control unit 40 included in the exposure apparatus 4 may perform control such as movement of a stage (not shown) for holding the irradiation object P and replacement of the irradiation object P and the mask 43.
  • the exposure apparatus control unit 40 may output an oscillation trigger signal to the laser system control unit 20.
  • the laser system control unit 20 may receive an oscillation trigger signal from the exposure apparatus control unit 40 included in the exposure apparatus 4 and transmit the trigger signal to each of the plurality of laser apparatuses 2a to 2f.
  • the plurality of laser devices 2a to 2f may output pulsed laser light based on respective trigger signals received from the laser system control unit 20.
  • the beam delivery device control unit 59 may calculate the beam parameters of the first to sixth pulsed laser beams 21a to 21f based on the data received from the beam parameter measuring device 6.
  • the beam delivery device control unit 59 may control the plurality of beam adjusters 7a to 7f based on the calculated beam parameters. Further, the beam delivery device control unit 59 may control the plurality of mirror moving mechanisms 90 based on the calculated beam parameters.
  • the plurality of mirror moving mechanisms 90 may include, for example, first to third mirror moving mechanisms 90a to 90c.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the beam delivery device control unit 59 shown in FIG.
  • the beam delivery device control unit 59 may control the beam parameters of the laser beam converted into a luminous flux obtained by combining the pulse laser beams output from the plurality of laser devices 2a to 2f to be close to the target value by the following processing. Good.
  • the beam delivery device control unit 59 may set the value of the maximum value Nmax of the counter N to n.
  • n may be the number of laser devices.
  • the number of laser devices may be six in the example of FIG.
  • the beam delivery device control unit 59 may set target beam parameters of the pulse laser beams 21a to 21f output from the plurality of laser devices 2a to 2f.
  • the target beam parameters may include pointing of the pulsed laser beams 21a to 21f, beam divergence, beam size, beam position, and the like.
  • the beam delivery device control unit 59 may further set a target beam parameter of the laser beam converted into a luminous flux by combining the pulse laser beams 21a to 21f output from the plurality of laser devices 2a to 2f.
  • the beam delivery device control unit 59 may set the positions of the mirrors 9a to 9f. At the positions of the mirrors 9a to 9f, there are an interval between the first and third mirrors 9a and 9c, an interval between the second and fourth mirrors 9b and 9d, and an interval between the fifth and fifth mirrors 9e and 9f. And may be included.
  • the beam delivery device control unit 59 may output a signal indicating that the exposure is not OK.
  • a signal indicating that the exposure is not OK may be transmitted from the beam delivery device control unit 59 to the exposure device control unit 40 via the laser system control unit 20.
  • the beam delivery device control unit 59 may set the value of the counter N to the initial value 1.
  • the beam delivery device control unit 59 may measure the beam parameter of the laser beam output from the Nth laser device using the beam parameter measuring device 6.
  • the beam delivery device control unit 59 may determine whether or not the difference between the beam parameter measured in S150 and the target value set in S110 is within an allowable range.
  • the beam delivery device control unit 59 sets the plurality of beams so that the difference between the beam parameter and the target value approaches 0 in S170.
  • the Nth beam conditioner among the conditioners 7a to 7f may be controlled. Further, the beam delivery device control unit 59 may control the mirror moving mechanism 90 so that the difference between the beam parameter and the target value approaches zero. After S170, the beam delivery device control unit 59 may return the process to S150 described above.
  • the beam delivery device control unit 59 determines in S180 whether or not the value of the counter N is greater than or equal to the maximum value Nmax. Also good. If the value of the counter N is not equal to or greater than the maximum value Nmax (S180; NO), the beam delivery device control unit 59 updates the value of N by adding 1 to the value of the counter N in S190, and the process is performed in S150 described above. You may return to. When the value of the counter N is equal to or greater than the maximum value Nmax (S180; YES), the beam delivery device control unit 59 may advance the process to S200.
  • the beam delivery device control unit 59 uses the beam parameter measuring unit 6 to measure the beam parameters of the laser beam that has been combined into the pulsed laser beams output from the N laser devices 2a to 2f. Also good.
  • the beam delivery device control unit 59 determines whether or not the difference between the beam parameter of the laser beam converted into the light beam measured in S200 and the target value set in S110 is within an allowable range. May be.
  • the beam delivery device control unit 59 may return the process to the above-described S110 and reset the target beam parameter.
  • the beam delivery device control unit 59 may output a signal indicating that exposure is OK in S220.
  • a signal indicating that the exposure is OK may be transmitted from the beam delivery device control unit 59 to the exposure device control unit 40 via the laser system control unit 20.
  • the beam delivery device control unit 59 may determine whether or not to stop the control. When not stopping control (S230; NO), the beam delivery apparatus control part 59 may return a process to above-mentioned S140. When the control is stopped (S230; YES), the beam delivery device control unit 59 may end the process of this flowchart.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the control unit.
  • Control units such as the laser system control unit 20 and the beam delivery device control unit 59 in the above-described embodiments may be configured by general-purpose control devices such as a computer and a programmable controller. For example, it may be configured as follows.
  • the control unit includes a processing unit 1000, a storage memory 1005, a user interface 1010, a parallel I / O controller 1020, a serial I / O controller 1030, A / D, and D / A connected to the processing unit 1000. And a converter 1040. Further, the processing unit 1000 may include a CPU 1001, a memory 1002 connected to the CPU 1001, a timer 1003, and a GPU 1004.
  • the processing unit 1000 may read a program stored in the storage memory 1005.
  • the processing unit 1000 may execute the read program, read data from the storage memory 1005 in accordance with execution of the program, or store data in the storage memory 1005.
  • the parallel I / O controller 1020 may be connected to devices 1021 to 102x that can communicate with each other via a parallel I / O port.
  • the parallel I / O controller 1020 may control communication using a digital signal via a parallel I / O port that is performed in the process in which the processing unit 1000 executes a program.
  • the serial I / O controller 1030 may be connected to devices 1031 to 103x that can communicate with each other via a serial I / O port.
  • the serial I / O controller 1030 may control communication using a digital signal via a serial I / O port that is performed in a process in which the processing unit 1000 executes a program.
  • the A / D and D / A converter 1040 may be connected to devices 1041 to 104x that can communicate with each other via an analog port.
  • the A / D and D / A converter 1040 may control communication using an analog signal via an analog port that is performed in the process in which the processing unit 1000 executes a program.
  • the user interface 1010 may be configured such that the operator displays the execution process of the program by the processing unit 1000, or causes the processing unit 1000 to stop the program execution by the operator or perform interrupt processing.
  • the CPU 1001 of the processing unit 1000 may perform arithmetic processing of a program.
  • the memory 1002 may temporarily store a program during the course of execution of the program by the CPU 1001 or temporarily store data during a calculation process.
  • the timer 1003 may measure time and elapsed time, and output the time and elapsed time to the CPU 1001 according to execution of the program.
  • the GPU 1004 may process the image data according to the execution of the program and output the result to the CPU 1001.
  • Devices 1021 to 102x that are connected to the parallel I / O controller 1020 and can communicate via the parallel I / O port include first to fifth laser devices 2a to 2e, an exposure device control unit 40, and other control units. For example, it may be used for transmission / reception of an oscillation trigger signal or a signal indicating timing.
  • the devices 1031 to 103x that are connected to the serial I / O controller 1030 and can communicate via the serial I / O port include first to fifth laser devices 2a to 2e, an exposure device control unit 40, and other control units. It may be used for data transmission / reception.
  • the devices 1041 to 104x connected to the A / D and D / A converter 1040 and capable of communicating via analog ports may be various sensors such as the beam parameter measuring device 6 and the pulse energy measuring unit 17. With the configuration as described above, the control unit may be able to realize the operation shown in each embodiment.

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Abstract

このレーザシステムは、第１及び第２のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、ビームデリバリー装置は、前記第１及び第２のレーザ光を、前記第１の方向と異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成されてもよい。

Description

レーザシステム
　本開示は、レーザシステムに関する。
　レーザアニール装置は、基板上に成膜されたアモルファス（非結晶）シリコン膜にエキシマレーザ等のレーザシステムから出力された紫外線領域の波長を有するパルスレーザ光を照射し、ポリシリコン膜に改質する装置である。アモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に改質することにより、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を作製することができる。このＴＦＴは、比較的大きな液晶ディスプレイに使用されている。
概要
　本開示の１つの観点に係るレーザシステムは、第１及び第２のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、ビームデリバリー装置は、前記第１及び第２のレーザ光を、前記第１の方向と異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成されてもよい。
　本開示の他の１つの観点に係るレーザシステムは、第１～第４のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、第３のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と異なる第２の方向に第３のレーザ光を出力するように配置され、第４のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第２の方向と略平行に第４のレーザ光を出力するように配置され、ビームデリバリー装置は、前記第１～第４のレーザ光を、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれとも異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成されてもよい。
　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１は、例示的なレーザシステム５を含むレーザアニール装置１の構成を概略的に示す。 図２は、本開示の第１の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図３は、本開示の第２の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図４は、図３に示されるレーザシステムの配置を概略的に示す。 図５は、本開示の第３の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図６は、本開示の第４の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図６は、本開示の第４の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図８は、本開示の第６の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図９は、上記各実施形態において用いることのできるレーザ装置の構成例を示す。 図１０は、光路長調節器７１の構成を概略的に示す。 図１１Ａ及び図１１Ｂは、ビームダイバージェンス調節器７２の構成を概略的に示す。 図１２Ａ～図１２Ｃは、図２に示される第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔を変更するためのミラー移動機構を示す。 図１３は、上記各実施形態において用いることのできるビームコンバイナの例を示す。 図１４は、上記各実施形態において用いることのできるビームパラメータ計測器６の具体的構成を示す。 図１５は、図２に示されるレーザシステム制御部２０とビームデリバリー装置制御部５９及びその周辺のブロック図である。 図１６は、図１に示されるビームデリバリー装置制御部５９の動作を示すフローチャートである。 図１７は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
実施形態
＜内容＞
１．概要
２．レーザアニール装置の全体説明
　２．１　レーザシステム
　２．２　ビームコンバイナシステム
　２．３　露光装置
３．実施形態に係るレーザシステム
　３．１　複数のレーザ装置
　３．２　ビームデリバリー装置
４．レーザシステムにおけるレーザ装置の配置
５．レーザ装置
６．光路長調節器
７．ビームダイバージェンス調節器
８．ミラー移動機構
９．フライアイレンズを含むビームコンバイナ
１０．ビームパラメータ計測器
１１．制御部
１２．制御動作
１３．制御部の構成
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
１．概要
　レーザアニール装置は、ガラス基板上のアモルファスシリコン膜にパルスレーザ光を照射することによって、レーザアニールを行ってもよい。近年のようにますます大きな液晶ディスプレイが製造されるようになると、照射面積を広げる必要があり、アニールに必要な所定のエネルギー密度で照射するために、パルスレーザ光の１つのパルスあたりのエネルギーを増加させることが求められ得る。１つのパルスあたりのエネルギーを増加させるために、複数台のレーザ装置からそれぞれ出力されたパルスレーザ光を結合して、アモルファスシリコン膜に照射してもよい。
　しかしながら、複数台のレーザ装置とこれらのレーザ装置から出力されたパルスレーザ光を結合するビームデリバリー装置とを含むレーザシステムにおいては、設置面積の増加や、メンテナンススペースの不足などのおそれがある。
　本開示の１つの観点によれば、第１のレーザ装置は、ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置されてもよい。第２のレーザ装置は、ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置されてもよい。ビームデリバリー装置は、第１及び第２のレーザ光を、第１の方向と異なるビームデリバリー方向に束ねて、光束化されたレーザ光としてビームデリバリー装置から出射するように構成されてもよい。これによれば、略第１の方向に出力された第１及び第２のレーザ光を、ビームデリバリー装置がビームデリバリー方向に束ねて出力するので、レーザシステムの設置面積を縮小でき、メンテナンススペースの確保も可能となり得る。
２．レーザアニール装置の全体説明
　図１は、例示的なレーザシステム５を含むレーザアニール装置１の構成を概略的に示す。レーザアニール装置１は、レーザシステム５と、ビームコンバイナシステム３と、露光装置４とを備えてもよい。
　２．１　レーザシステム
　レーザシステム５は、後述される複数のレーザ装置からそれぞれ出力された複数のパルスレーザ光を束ねて、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆとして出力してもよい。第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、互いに略平行な光路軸を有してもよい。パルスレーザ光の「光路軸」は、パルスレーザ光の光路の中心軸を意味し得る。
　２．２　ビームコンバイナシステム
　ビームコンバイナシステム３は、入射光学系３３と、ビームコンバイナ３４と、を備えてもよい。
　入射光学系３３は、二次光源光学系３１と、コンデンサ光学系３２とを含み、ケーラー照明を構成するように設計されてもよい。
　二次光源光学系３１は、第１～第６凹レンズ３１ａ～３１ｆを含んでもよい。
　第１凹レンズ３１ａは、第１のパルスレーザ光２１ａの光路であって、レーザシステム５と、コンデンサ光学系３２との間に配置されてもよい。第１凹レンズ３１ａは、第１のパルスレーザ光２１ａをコンデンサ光学系３２に向けて透過させるときに、第１のパルスレーザ光２１ａのビーム幅を拡大させてもよい。
　第１～第６凹レンズ３１ａ～３１ｆは、互いに実質的に同一の構成を有していてもよい。
　第２凹レンズ３１ｂは、第２のパルスレーザ光２１ｂの光路に配置されてもよい。
　第３凹レンズ３１ｃは、第３のパルスレーザ光２１ｃの光路に配置されてもよい。
　第４凹レンズ３１ｄは、第４のパルスレーザ光２１ｄの光路に配置されてもよい。
　第５凹レンズ３１ｅは、第５のパルスレーザ光２１ｅの光路に配置されてもよい。
　第６凹レンズ３１ｆは、第６のパルスレーザ光２１ｆの光路に配置されてもよい。
　第１～第６凹レンズ３１ａ～３１ｆにそれぞれ入射する第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、いずれも略同じ大きさであって、略同じビームダイバージェンスを有するレーザ光であってもよい。
　第１～第６凹レンズ３１ａ～３１ｆをそれぞれ透過した第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆの光路軸は、互いにほぼ平行であってもよい。
　コンデンサ光学系３２は、以下に説明するように、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆが、ビームコンバイナ３４の入射面において略同じ領域に入射し、かつ、それぞれ所定の入射角度で入射するように、配置されてもよい。
　コンデンサ光学系３２は、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆの光路にまたがる領域であって、二次光源光学系３１とビームコンバイナ３４との間の位置に配置されてもよい。コンデンサ光学系３２は、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆを、ビームコンバイナ３４に向けて透過させ得る。このとき、コンデンサ光学系３２は、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆの光路軸の方向を、予め定められたそれぞれの所定方向に変化させ得る。
　コンデンサ光学系３２は、当該コンデンサ光学系３２の前側焦点面の位置が、第１～第６凹レンズ３１ａ～３１ｆのそれぞれの焦点の位置とほぼ一致するように、配置されてもよい。従って、コンデンサ光学系３２は、第１～第６凹レンズ３１ａ～３１ｆをそれぞれ透過した第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆを、それぞれほぼ平行光となるように、コリメートし得る。
　コンデンサ光学系３２は、当該コンデンサ光学系３２の後側焦点面の位置がビームコンバイナ３４の入射側の面の位置とほぼ一致するように配置されてもよい。従って、コンデンサ光学系３２は、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆを、ビームコンバイナ３４の互いにほぼ同じ領域に、所定の入射角度で入射させ得る。
　図１において、コンデンサ光学系３２は１つの凸レンズを含むものとして図示したが、図示しない他の凸レンズ又は凹レンズとの組み合わせや、凹面ミラー等を含んでもよい。
　ビームコンバイナ３４は、回折光学素子（Diffractive Optical Element：ＤＯＥ）を含んでもよい。この回折光学素子は、例えば合成石英やフッ化カルシウム基板等の紫外線を透過させる基板上に、所定形状の溝が所定間隔で形成されたものでもよい。
　コンデンサ光学系３２によってそれぞれの所定方向に光路軸を変化させられた第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆが、ビームコンバイナ３４に入射し得る。ビームコンバイナ３４に入射した第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、互いにほぼ同一の方向にビームコンバイナ３４から出射し得る。すなわち、上述したそれぞれの所定方向は、ビームコンバイナ３４によって第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆが結合されるような方向であってもよい。このようなビームコンバイナ３４として、例えば、米国特許出願公開第２００９／０２８５０７６号明細書に開示された回折光学素子が用いられてもよい。
　ビームコンバイナ３４から出射した第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、ほぼ同一の光路を通って露光装置４に入射してもよい。
　このようにして、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆがビームコンバイナシステム３によって結合されてもよい。以下の説明において、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆが結合されたパルスレーザ光を、結合レーザ光と称することがある。結合レーザ光は、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆを含んでもよい。結合レーザ光は、１台のレーザ装置から出力されたパルスレーザ光に対して約６倍のパルスエネルギーを有してもよい。また、パルスレーザ光を「結合」するとは、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光との光路を重ね合わせることを含んでもよい。
　２．３　露光装置
　露光装置４は、高反射ミラー４１と、照明光学系４２と、マスク４３と、転写光学系４４とを備えてもよい。露光装置４は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光を所定のマスクパターンに成形し、被照射物Ｐに照射してもよい。
　高反射ミラー４１は、レーザシステム５から出射されたパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。高反射ミラー４１は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光を反射して照明光学系４２に入射させてもよい。照明光学系４２に入射する結合レーザ光は、ほぼ平行光であってもよい。
　照明光学系４２は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光の光路であって、高反射ミラー４１とマスク４３との間に配置されてもよい。照明光学系４２は、フライアイレンズ４２１と、コンデンサ光学系４２２とを含み、ケーラー照明を構成するように設計されてもよい。
　フライアイレンズ４２１は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光の光路であって、高反射ミラー４１とコンデンサ光学系４２２との間に配置されてもよい。フライアイレンズ４２１は、結合レーザ光の断面に沿って配列された複数のレンズを含んでもよい。当該複数のレンズのそれぞれは、結合レーザ光の各一部をコンデンサ光学系４２２に向けて透過させるときに、当該各一部のビーム幅を拡大させてもよい。
　コンデンサ光学系４２２は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光の光路であって、フライアイレンズ４２１とマスク４３との間に配置されてもよい。コンデンサ光学系４２２は、フライアイレンズ４２１から出射された結合レーザ光をマスク４３に向けて照明してもよい。
　コンデンサ光学系４２２は、当該コンデンサ光学系４２２の後側焦点面の位置がマスク４３の位置とほぼ一致するように配置されてもよい。従って、コンデンサ光学系４２２は、フライアイレンズ４２１に含まれる複数のレンズのそれぞれを透過した結合レーザ光を、マスク４３の互いにほぼ同じ領域に入射させ得る。
　図１において、コンデンサ光学系４２２は１つの凸レンズを含むものとして図示したが、図示しない他の凸レンズ又は凹レンズとの組み合わせや、凹面ミラー等を含んでもよい。
　以上の構成により、照明光学系４２は、マスク４３に照射される結合レーザ光のビーム断面における光強度分布のばらつきを低減してもよい。
　マスク４３は、長方形形状の開口が形成されたスリットであってもよい。当該スリットの開口形状は、マスク４３のマスクパターンを構成し得る。マスク４３のマスクパターンは、長方形形状に限定されず、所望形状のパターンであってもよい。
　転写光学系４４は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光の光路であって、マスク４３と被照射物Ｐとの間に配置されてもよい。転写光学系４４は、当該転写光学系４４によって結像されるマスク４３の像の位置が被照射物Ｐの被照射位置とほぼ一致するように配置されてもよい。これにより、転写光学系４４は、結合レーザ光が照射されたマスク４３のマスクパターンを被照射物Ｐに転写してもよい。
　転写光学系４４は、１つ又は複数の凸レンズを含んでもよい。転写光学系４４は、１つ又は複数の凸レンズに限定されず、例えば凸レンズと凹レンズの組み合わせや、凹面ミラー等を含んでもよい。転写光学系４４は、長方形形状のマスクパターンの短手方向だけを被照射物Ｐに転写するシリンドリカルレンズによって構成されてもよい。
　以上のように、レーザシステム５は、ビームコンバイナシステム３を介して、１台のレーザ装置から出力されたパルスレーザ光よりもパルスエネルギーの高い結合レーザ光を出力し得る。その結果、レーザアニール装置１は、大面積の被照射物Ｐに広い照射面積でアニールに必要な所定のパルスエネルギー密度で照射し得る。そして、大面積の液晶ディスプレイの効率的な製造が可能となり得る。
　上述の説明においては、レーザシステム５から出力された互いに略平行な複数のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆを、ビームコンバイナシステム３によって結合させてから、露光装置４の照明光学系４２に入射させたが、本開示はこれに限定されない。ビームコンバイナシステム３を設けずに、レーザシステム５から出力された互いに略平行な複数のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆを、そのまま露光装置４の照明光学系４２に入射させてもよい。
３．実施形態に係るレーザシステム
　図２は、本開示の第１の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。レーザシステム５は、複数のレーザ装置２ａ～２ｆと、ビームデリバリー装置５０と、レーザシステム制御部２０とを含んでもよい。
　３．１　複数のレーザ装置
　複数のレーザ装置２ａ～２ｆは、第１のレーザ装置２ａと、第２のレーザ装置２ｂと、第３のレーザ装置２ｃと、第４のレーザ装置２ｄと、第５のレーザ装置２ｅと、第６のレーザ装置２ｆと、を含んでもよい。図１においては６台のレーザ装置２ａ～２ｆを図示しているが、レーザ装置の台数は特に限定されず、２以上の任意の台数であってもよい。
　第１～第６のレーザ装置２ａ～２ｆのそれぞれは、例えば、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＫｒＦ、又はＡｒＦをレーザ媒質とするエキシマレーザ装置であってもよい。第１～第６のレーザ装置２ａ～２ｆのそれぞれは、互いに実質的に同一の構成を有してもよい。第１～第６のレーザ装置２ａ～２ｆは、レーザシステム制御部２０からそれぞれトリガ信号を受信して、それぞれ第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆを出力してもよい。第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、紫外線の波長領域を有してもよい。
　第１のレーザ装置２ａは、ビームデリバリー装置５０に向かって、第１の方向に第１のパルスレーザ光２１ａを出力するように配置されてもよい。第１の方向は、図２におけるＸ方向に相当してもよい。
　第２及び第５のレーザ装置２ｂ及び２ｅは、ビームデリバリー装置５０に向かって、第１の方向と略平行に、それぞれ第２及び第５のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｅを出力するように配置されてもよい。第１、第２及び第５のレーザ装置２ａ、２ｂ及び２ｅは、互いに略同じ方向に並んで配置されていてもよい。
　第３のレーザ装置２ｃは、ビームデリバリー装置５０に向かって、第１の方向と異なる第２の方向に第３のパルスレーザ光２１ｃを出力するように配置されてもよい。第２の方向は、図２における－Ｘ方向に相当してもよい。
　第４及び第６のレーザ装置２ｄ及び２ｆは、ビームデリバリー装置５０に向かって、第２の方向と略平行に、それぞれ第４及び第６のパルスレーザ光２１ｄ及び２１ｆを出力するように配置されてもよい。第３、第４及び第６のレーザ装置２ｃ、２ｄ及び２ｆは、互いに略同じ方向に並んで配置されていてもよい。
　第１及び第３のレーザ装置２ａ及び２ｃは、ビームデリバリー装置５０を挟んで向かい合うように配置されてもよい。
　第２及び第４のレーザ装置２ｂ及び２ｄは、ビームデリバリー装置５０を挟んで向かい合うように配置されてもよい。
　第５及び第６のレーザ装置２ｅ及び２ｆは、ビームデリバリー装置５０を挟んで向かい合うように配置されてもよい。
　３．２　ビームデリバリー装置
　ビームデリバリー装置５０は、複数のビーム調節器７ａ～７ｆと、複数のミラー９ａ～９ｆと、ビームデリバリー装置制御部５９とを含んでもよい。
　複数のビーム調節器７ａ～７ｆは、複数のレーザ装置２ａ～２ｆの台数に対応する数だけ設けられてもよい。複数のビーム調節器７ａ～７ｆは、第１～第６のビーム調節器７ａ～７ｆを含んでいてもよい。複数のミラー９ａ～９ｆは、複数のレーザ装置２ａ～２ｆの台数に対応する数だけ設けられてもよい。複数のミラー９ａ～９ｆは、第１～第６のミラー９ａ～９ｆを含んでいてもよい。
　第１～第６のビーム調節器７ａ～７ｆは、それぞれ、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆの光路に配置されてもよい。第１～第６のビーム調節器７ａ～７ｆを通過した第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、それぞれ、第１～第６のミラー９ａ～９ｆに入射してもよい。
　第１のビーム調節器７ａは、ビーム調節部７０と、ビームステアリング部８０とを含んでもよい。第１のビーム調節器７ａに含まれるビーム調節部７０は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路長又はビームダイバージェンスを調節してもよい。
　第１のビーム調節器７ａに含まれるビームステアリング部８０は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸を調節してもよい。ビームステアリング部８０は、第１の高反射ミラー８１と、第２の高反射ミラー８２と、アクチュエータ８３及び８４とを含んでもよい。
　第１の高反射ミラー８１は、ビーム調節部７０を通過した第１のパルスレーザ光２１ａの光路に配置されてもよい。アクチュエータ８３は、ビームデリバリー装置制御部５９によって出力される駆動信号に従って、第１の高反射ミラー８１の姿勢を変化させてもよい。第１の高反射ミラー８１は、アクチュエータ８３によって変化させられた姿勢に応じた方向に、第１のパルスレーザ光２１ａを反射してもよい。たとえば、アクチュエータ８３は直交する２軸の方向に高反射ミラー８１の姿勢角を変化させてもよい。
　第２の高反射ミラー８２は、第１の高反射ミラー８１によって反射された第１のパルスレーザ光２１ａの光路に配置されてもよい。アクチュエータ８４は、ビームデリバリー装置制御部５９によって出力される駆動信号に従って、第２の高反射ミラー８２の姿勢を変化させてもよい。第２の高反射ミラー８２は、アクチュエータ８４によって変化させられた姿勢に応じた方向に、第１のパルスレーザ光２１ａを反射してもよい。たとえば、アクチュエータ８４は直交する２軸の方向に高反射ミラー８２の姿勢角を変化させてもよい。
　第２の高反射ミラー８２によって反射された第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸は、第１の方向とほぼ平行とされてもよい。第２の高反射ミラー８２によって反射された第１のパルスレーザ光２１ａは、第１のミラー９ａに入射してもよい。
　ここで、ビームステアリング部８０は、パルスレーザ光の進行方向とパルスレーザ光の通過する位置を制御し得る。
　ここでは、第１のビーム調節器７ａについて説明したが、第１～第６のビーム調節器７ａ～７ｆは、互いにほぼ同一の構成を有してもよい。
　第１～第６のミラー９ａ～９ｆは、それぞれ、第１～第６のビーム調節器７ａ～７ｆを通過した第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆの光路に配置されてもよい。第１～第６のミラー９ａ～９ｆの各々は、略直角二等辺三角形状の底面を有する角柱の一側面に高反射膜をコーティングされたプリズムミラーであってもよい。第１～第６のミラー９ａ～９ｆの各々は、ビームコンバイナシステム３に最も近い辺がナイフエッジ９９となるように加工されていてもよい。ナイフエッジ９９は、その断面形状が４５度以下の角度を有してもよい。第１～第６のミラー９ａ～９ｆの各々は、プリズムミラーに限定されず、１つの辺がナイフエッジ９９となるように加工された基板に高反射膜をコーティングされたものであってもよい（図１２Ａ～図１２Ｃ参照）。
　第１、第２及び第５のミラー９ａ、９ｂ及び９ｅは、上記高反射膜をコーティングされた反射面が互いに略平行であってもよい。第３、第４及び第６のミラー９ｃ、９ｄ及び９ｆは、上記高反射膜をコーティングされた反射面が互いに略平行であってもよい。
　第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、それぞれ、第１～第６のミラー９ａ～９ｆの反射面であってナイフエッジ９９の近傍の位置に入射してもよい。第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、それぞれ、第１～第６のミラー９ａ～９ｆによってビームデリバリー方向に反射されてもよい。ビームデリバリー方向は、図２におけるＺ方向に相当してもよい。第１～第６のミラー９ａ～９ｆによって反射された第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆの光路軸は、互いに略平行であってもよい。
　第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃは、互いに近接して配置されてもよい。第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃのそれぞれのナイフエッジ９９は、互いに接していてもよい。第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃと、第１及び第３のビーム調節器７ａ及び７ｃとで、ビームデリバリー装置５０の一部を構成する第１ユニット５１が構成されてもよい。
　第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄは、第１の所定の間隔をあけて配置されてもよい。第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄと、第２及び第４のビーム調節器７ｂ及び７ｄとで、ビームデリバリー装置５０の一部を構成する第２ユニット５２が構成されてもよい。
　第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃによってそれぞれ反射された第１及び第３のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｃは、第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄの間を通ってもよい。
　第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆは、第２の所定の間隔をあけて配置されてもよい。第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆと、第５及び第６のビーム調節器７ｅ及び７ｆとで、ビームデリバリー装置５０の一部を構成する第３ユニット５３が構成されてもよい。
　第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃによってそれぞれ反射された第１及び第３のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｃは、第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆの間を通ってもよい。第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄによってそれぞれ反射された第２及び第４のパルスレーザ光２１ｂ及び２１ｄも、第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆの間を通ってもよい。
　以上のようにして、ビームデリバリー装置５０は、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆを束ねてもよい。以下の説明において、ビームデリバリー装置５０によって束ねられた複数のパルスレーザ光を「光束化されたレーザ光」と称することがある。パルスレーザ光を「束ねる」とは、第１の方向に入射する第１のパルスレーザ光と、第２の方向に入射する第２のパルスレーザ光とを、第３の方向に向けて出射することを含むものとしてもよい。第１の方向と第２の方向は、略同じ方向でもよいし、異なる方向でもよい。第３の方向は、第１及び第２の方向のいずれとも異なる方向でもよい。第３の方向に向けて出射される第１及び第２のパルスレーザ光は、光路が近接していてもよい。たとえば、第３の方向は第１と第２の方向に対して直交する方向であってもよい。
　図２の右下に、ＩＩＢ－ＩＩＢ線における第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆのビーム断面を示す。第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆの断面形状は、互いにほぼ同一であってもよい。第１～第６のミラー９ａ～９ｆによってそれぞれ反射された第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆの光路軸は、ビームデリバリー方向に平行な１つの面内にほぼ位置していてもよい。第１及び第３のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｃは、第２及び第４のパルスレーザ光２１ｂ及び２１ｄの間に位置してもよい。第２及び第４のパルスレーザ光２１ｂ及び２１ｄは、第５及び第６のパルスレーザ光２１ｅ及び２１ｆの間に位置してもよい。第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆのうち隣り合うパルスレーザ光同士は、互いに近接していてもよい。
４．レーザシステムにおけるレーザ装置の配置
　図３は、本開示の第２の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。第２の実施形態に係るレーザシステム５は、第１～第６のレーザ装置２ａ～２ｆの他に、第７及び第８のレーザ装置２ｇ及び２ｈを含んでもよい。また、第１～第６のビーム調節器７ａ～７ｆの他に、第７及び第８のビーム調節器７ｇ及び７ｈを含んでもよい。また、第１～第６のミラー９ａ～９ｆの他に、第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈを含んでもよい。第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈと、第７及び第８のビーム調節器７ｇ及び７ｈとで、ビームデリバリー装置５０の一部を構成する第４ユニット５４が構成されてもよい。
　このように、ビームデリバリー装置５０を構成する第４ユニット５４を追加し、第７及び第８のレーザ装置２ｇ及び２ｈを追加することにより、さらに多くのパルスレーザ光を束ねて、ビームコンバイナシステム３に入射させることができる。第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈは、第３の所定の間隔をあけて配置されてもよい。第１～第６のミラー９ａ～９ｆによってそれぞれ反射された第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈの間を通ってもよい。
　図３の右下に、ＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線における第１～第８のパルスレーザ光２１ａ～２１ｈのビーム断面を示す。第１～第８のパルスレーザ光２１ａ～２１ｈの断面形状は、互いにほぼ同一であってもよい。第１～第８のミラー９ａ～９ｈによってそれぞれ反射された第１～第８のパルスレーザ光２１ａ～２１ｈの光路軸は、ビームデリバリー方向に平行な１つの面内にほぼ位置していてもよい。第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆは、第７及び第８のパルスレーザ光２１ｇ及び２１ｈの間に位置してもよい。第１～第８のパルスレーザ光２１ａ～２１ｈのうち隣り合うパルスレーザ光同士は、互いに近接していてもよい。
　同様に、ビームデリバリー装置５０を構成する第５ユニット（図示せず）を追加し、第９及び第１０のレーザ装置（図示せず）を追加してもよい。
　ところで、第１～第８のレーザ装置２ｇ及び２ｈは、それぞれ、パルスレーザ光の出力方向に向かって右側に、メンテナンス領域２２ａ～２２ｈを必要とし得る。メンテナンス領域２２ａ～２２ｈは、各々のレーザ装置に含まれる各種部品を取り出したり、交換したりするための作業スペースであり得る。図３に示される第２の実施形態によれば、複数のレーザ装置２ａ～２ｈのためのメンテナンス領域２２ａ～２２ｈを確保しつつ、複数のレーザ装置２ａ～２ｈを含むレーザシステム５の設置スペースをコンパクトにまとめることができる。
　第１～第４ユニット５１～５４は、それぞれの筐体に収容されてもよい。第１のレーザ装置２ａ及び第３のレーザ装置２ｃと第１ユニット５１との間は、光路管５１ａによって連結されてもよい。第２のレーザ装置２ｂ及び第４のレーザ装置２ｄと第２ユニット５２との間は、光路管５２ａによって連結されてもよい。第５のレーザ装置２ｅ及び第６のレーザ装置２ｆと第３ユニット５３との間は、光路管５３ａによって連結されてもよい。第７のレーザ装置２ｇ及び第８のレーザ装置２ｈと第４ユニット５４との間は、光路管５４ａによって連結されてもよい。第１ユニット５１と第２ユニット５２との間、第２ユニット５２と第３ユニット５３との間、第３ユニット５３と第４ユニット５４との間、第４ユニット５４とビームコンバイナシステム３との間は、それぞれ光路管５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂによって連結されてもよい。それぞれの光路管の内部には、不活性ガスがパージされていてもよい。たとえば、不活性ガスは、高純度の窒素ガスやヘリューム、アルゴンガス等であってもよい。
　図４は、図３に示されるレーザシステムの配置を概略的に示す。第２の実施形態によれば、メンテナンス領域２２ａ～２２ｈを確保しつつ、複数のレーザ装置２ａ～２ｈを含むレーザシステム５の設置スペースをコンパクトにまとめることができる。
　図５は、本開示の第３の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。第３の実施形態に係るレーザシステム５においては、第１～第８のミラー９ａ～９ｈが互い違いに配置されてもよい。また、第１～第８のレーザ装置２ａ～２ｈも、互い違いに配置されてもよい。すなわち、第１及び第３のレーザ装置２ａ及び２ｃ、第２及び第４のレーザ装置２ｂ及び２ｄ、第５及び第６のレーザ装置２ｅ及び２ｆ、第７及び第８のレーザ装置２ｇ及び２ｈが、それぞれ向かい合うように配置されなくてもよい。
　これによれば、例えば、第１のレーザ装置２ａと、第３のレーザ装置２ｃのメンテナンス領域２２ｃと、が向かい合うように配置され得る。従って、複数のレーザ装置２ａ～２ｈとメンテナンス領域２２ａ～２２ｈとを含めたレーザシステム５の設置スペースが略矩形状となり、レーザシステム５の設置スペースを一層コンパクトにまとめることができる。
　図６は、本開示の第４の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。第４の実施形態に係るレーザシステム５においては、第１、第４、第５、第８のレーザ装置２ａ、２ｄ、２ｅ、２ｈのためのメンテナンス領域２２ａ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｈが、パルスレーザ光の出力方向に向かって左側に確保されてもよい。その他の第２、第３、第６、第７のレーザ装置２ｂ、２ｃ、２ｆ、２ｇのためのメンテナンス領域２２ｂ、２２ｃ、２２ｆ、２２ｇは、パルスレーザ光の出力方向に向かって右側に確保されてもよい。
　これにより、第２のレーザ装置２ｂのためのメンテナンス領域２２ｂと、第５のレーザ装置２ｅのためのメンテナンス領域２２ｅとが重複していてもよい。また、第４のレーザ装置２ｄのためのメンテナンス領域２２ｄと、第６のレーザ装置２ｆのためのメンテナンス領域２２ｆとが重複していてもよい。
　第１のレーザ装置２ａと第２のレーザ装置２ｂとの間や、第３のレーザ装置２ｃと第４のレーザ装置２ｄとの間には、メンテナンス領域を設けなくてもよい。第５のレーザ装置２ｅと第７のレーザ装置２ｇとの間や、第６のレーザ装置２ｆと第８のレーザ装置２ｈとの間にも、メンテナンス領域を設けなくてもよい。
　このように、例えば第１のレーザ装置２ａのメンテナンス領域を左側とし、第２のレーザ装置２ｂのメンテナンス領域を右側とすることにより、これらのレーザ装置の間隔を縮小できる。また、例えば第２のレーザ装置２ｂのメンテナンス領域を右側とし、第５のレーザ装置２ｅのメンテナンス領域を左側とすることにより、これらのレーザ装置のためのメンテナンス領域を共有化できる。これにより、レーザシステム５の設置スペースを一層コンパクトにまとめることができる。
　図７は、本開示の第５の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。第５の実施形態に係るレーザシステム５においては、ビームデリバリー方向と平行に、第９のレーザ装置２ｉが設けられてもよい。第９のレーザ装置２ｉから出力された第９のパルスレーザ光２１ｉは、第１のミラー９ａと第３のミラー９ｃとの間を通って、ビームコンバイナシステム３に入射してもよい。第１のミラー９ａと第３のミラー９ｃとの間には、第９のパルスレーザ光２１ｉが通過する隙間があいていてもよい。ビーム調節器７ｉは、第９のレーザ装置２ｉの出口から第１のミラー９ａと第３のミラー９ｃとの間を通過する前の光路に配置してもよい。
　図８は、本開示の第６の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。図８の右側に、各部におけるビーム断面が示されている。第６の実施形態に係るレーザシステム５においては、第１、第３、第５、第６のパルスレーザ光２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｆの光路軸が第１の面Ｙ１を通過し、第２、第４、第７、第８のパルスレーザ光２１ｂ、２１ｄ、２１ｇ、２１ｈの光路軸が、第１の面Ｙ１から離れた第２の面Ｙ２を通過してもよい。第１の面Ｙ１と第２の面Ｙ２は、ＸＺ面に平行な面であってもよい。
　第１、第３、第５及び第６のミラー９ａ、９ｃ、９ｅ及び９ｆは、第１の面Ｙ１に位置してもよい。第２、第４、第７及び第８のミラー９ｂ、９ｄ、９ｇ及び９ｈは、第２の面Ｙ２に位置してもよい。
　第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃは、互いに近接して配置されてもよい。第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄは、互いに近接して配置されてもよい。第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆは、第１の所定の間隔をあけて配置されてもよい。第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈも、第１の所定の間隔をあけて配置されてもよい。ここで、第１の所定間隔は、パルスレーザ光２１ａと２１ｃ、または、パルスレーザ光２１ｂと２１ｄのビームのケラレが抑制されるような間隔であってもよい。
　第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃによってそれぞれ反射された第１及び第３のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｃは、第１の面を通り、第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆの間を通過し得る。
　第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄによってそれぞれ反射された第２及び第４のパルスレーザ光２１ｂ及び２１ｄは、第２の面を通り、第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈの間を通過し得る。
　以上のように、第１、第３、第５、第６のパルスレーザ光２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｆを第１の面Ｙ１において束ね、第２、第４、第７、第８のパルスレーザ光２１ｂ、２１ｄ、２１ｇ、２１ｈを第２の面Ｙ２において束ねることにより、多くのパルスレーザ光を露光装置４に出力することができる。
　第１～第８のパルスレーザ光２１ａ～２１ｈの内のいずれか１つのパルスレーザ光のＸＹ平面状の位置を（Ｘｊ，Ｙｊ）とし、別のいずれか１つのパルスレーザ光のＸＹ平面状の位置を（Ｘｋ，Ｙｋ）としたとき、（Ｘｊ，Ｙｊ）と（Ｘｋ，Ｙｋ）とは別の座標でもよい。また、第１～第８のパルスレーザ光２１ａ～２１ｈはＸＹ平面上で格子状に配置されてもよい。
　複数のパルスレーザ光が、Ｘ方向にＮｘ個、Ｙ方向にＮｙ個、格子状に配置される場合、好ましくは、以下に示される関係があってもよい。ビームデリバリー装置５０によって束ねられる個々のパルスレーザ光のＸ方向のビーム幅をＡｘ、Ｙ方向のビーム幅をＡｙとしたとき、Ａｘ≦Ａｙであれば、Ｎｘ≧Ｎｙであってもよい。Ａｘ≧Ａｙであれば、Ｎｘ≦Ｎｙであってもよい。
５．レーザ装置
　図９は、上記各実施形態において用いることのできるレーザ装置の構成例を示す。第１のレーザ装置２ａは、マスターオシレータＭＯと、増幅器ＰＡと、パルスストレッチャー１６と、パルスエネルギー計測部１７と、シャッター１８と、レーザ制御部１９とを含んでもよい。第２～第５のレーザ装置２ｂ～２ｅの構成も同様でもよい。
　マスターオシレータＭＯは、レーザチャンバ１０と、一対の電極１１ａ及び１１ｂと、充電器１２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３と、を含んでもよい。マスターオシレータＭＯは、さらに、高反射ミラー１４と、出力結合ミラー１５と、を含んでもよい。図９においては、レーザ光の進行方向に略垂直な方向からみたレーザチャンバ１０の内部構成が示されている。
　レーザチャンバ１０は、例えばレアガスとしてアルゴンまたはクリプトンまたはキセノン、バッファガスとしてネオンまたはヘリューム、ハロゲンガスとして、塩素またはフッ素等を含むレーザ媒質としてのレーザガスが封入されるチャンバでもよい。一対の電極１１ａ及び１１ｂは、レーザ媒質を放電により励起するための電極として、レーザチャンバ１０内に配置されてもよい。レーザチャンバ１０には開口が形成され、この開口を電気絶縁部２９が塞いでいてもよい。電極１１ａは電気絶縁部２９に支持され、電極１１ｂはリターンプレート１０ｄに支持されていてもよい。このリターンプレート１０ｄは図示しない配線１０ｅと１０ｆでレーザチャンバ１０の内面と接続されてもよい。電気絶縁部２９には、導電部２９ａが埋め込まれていてもよい。導電部２９ａは、パルスパワーモジュール１３から供給される高電圧を電極１１ａに印加するものであってもよい。
　充電器１２は、パルスパワーモジュール１３の中の図示しない充電コンデンサに所定の電圧で充電する直流電源装置であってもよい。パルスパワーモジュール１３は、レーザ制御部１９によって制御されるスイッチ１３ａを含んでもよい。スイッチ１３ａがＯＦＦからＯＮになると、パルスパワーモジュール１３は、充電器１２に保持されていた電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成し、この高電圧を一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に印加してもよい。
　一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に高電圧が印加されると、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間が絶縁破壊され、放電が起こり得る。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ１０内のレーザ媒質が励起されて高エネルギー準位に移行し得る。励起されたレーザ媒質が、その後低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた光を放出し得る。
　レーザチャンバ１０の両端にはウインドウ１０ａ及び１０ｂが設けられてもよい。レーザチャンバ１０内で発生した光は、ウインドウ１０ａ及び１０ｂを介してレーザチャンバ１０の外部に出射し得る。
　高反射ミラー１４は、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ａから出射された光を高い反射率で反射してレーザチャンバ１０に戻してもよい。
　出力結合ミラー１５は、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ｂから出力される光のうちの一部を透過させて出力し、他の一部を反射させてレーザチャンバ１０内に戻してもよい。
　従って、高反射ミラー１４と出力結合ミラー１５とで、光共振器が構成され得る。レーザチャンバ１０から出射した光は、高反射ミラー１４と出力結合ミラー１５との間で往復し、電極１１ａと電極１１ｂとの間のレーザゲイン空間を通過する度に増幅され得る。増幅された光の一部が、出力結合ミラー１５を介して、パルスレーザ光として出力され得る。
　増幅器ＰＡは、マスターオシレータＭＯの出力結合ミラー１５から出力されたパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。増幅器ＰＡは、マスターオシレータＭＯと同様に、レーザチャンバ１０と、一対の電極１１ａ及び１１ｂと、充電器１２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３と、を含んでもよい。これらの構成は、マスターオシレータに含まれているものと同様でよい。増幅器ＰＡは、高反射ミラー１４又は出力結合ミラー１５を含まなくてもよい。増幅器ＰＡのウインドウ１０ａに入射したパルスレーザ光は、電極１１ａと電極１１ｂとの間のレーザゲイン空間を１回通過して、ウインドウ１０ｂから出力されてもよい。
　パルスストレッチャー１６は、増幅器ＰＡのウインドウ１０ｂから出力されたパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。パルスストレッチャー１６は、ビームスプリッタ１６ａと、第１～第４の凹面ミラー１６ｂ～１６ｅとを含んでもよい。
　増幅器ＰＡから出力されたパルスレーザ光は、ビームスプリッタ１６ａの第１の面に図中左側から入射してもよい。ここで、ビームスプリッタ１６ａは、パルスレーザ光に対して高透過するＣａＦ２基板であって、第１の面にはパルスレーザ光が高透過する膜、第１の面と反対側の第２の面にはパルスレーザ光が部分反射する膜がコートされていてもよい。ビームスプリッタ１６ａに図中左側から入射したパルスレーザ光の一部はビームスプリッタ１６ａを透過し、他の一部はビームスプリッタ１６ａの第２の面によって反射されて、第１の面から出射してもよい。
　第１～第４の凹面ミラー１６ｂ～１６ｅは、ビームスプリッタ１６ａによって反射されたパルスレーザ光を順次反射して、ビームスプリッタ１６ａの第２の面に図中上側から入射させてもよい。ここで、ビームスプリッタ１６ａに図中左側から入射して部分反射されたパルスレーザ光が、第１～第４の凹面ミラー１６ｂ～１６ｅによって、ビームスプリッタ１６ａの第２の面に１：１で転写されるように、第１～第４の凹面ミラー１６ｂ～１６ｅが配置されてもよい。ビームスプリッタ１６ａは、図中上側から入射したパルスレーザ光の少なくとも一部を反射してもよい。これにより、ビームスプリッタ１６ａに図中左側から入射して透過したパルスレーザ光と、図中上側から入射して反射されたパルスレーザ光が略同じビームサイズとビームダイバージェンスで重ね合わされ得る。
　ビームスプリッタ１６ａに図中左側から入射して透過したパルスレーザ光と、図中上側から入射して反射されたパルスレーザ光との間には、第１～第４の凹面ミラー１６ｂ～１６ｅによって形成される迂回光路の光路長に応じた時間差があってもよい。これにより、パルスストレッチャー１６は、パルスレーザ光のパルス幅を伸張し得る。
　パルスエネルギー計測部１７は、パルスストレッチャー１６を通過したパルスレーザ光の光路に配置されていてもよい。パルスエネルギー計測部１７は、ビームスプリッタ１７ａと、集光光学系１７ｂと、光センサ１７ｃとを含んでもよい。
　ビームスプリッタ１７ａは、パルスストレッチャー１６を通過したパルスレーザ光を高い透過率でシャッター１８に向けて透過させるとともに、パルスレーザ光の一部を集光光学系１７ｂに向けて反射してもよい。集光光学系１７ｂは、ビームスプリッタ１７ａによって反射された光を光センサ１７ｃの受光面に集光してもよい。光センサ１７ｃは、受光面に集光されたパルスレーザ光のパルスエネルギーを検出し、検出されたパルスエネルギーのデータをレーザ制御部１９に出力してもよい。
　レーザ制御部１９は、上述のレーザシステム制御部２０との間で各種信号を送受信してもよい。例えば、レーザ制御部１９は、レーザシステム制御部２０から、第１のトリガ信号、目標パルスエネルギーのデータ等を受信してもよい。また、レーザ制御部１９は、充電器１２に対して充電電圧の設定信号を送信したり、パルスパワーモジュール１３に対してスイッチＯＮ又はＯＦＦの指令信号を送信したりしてもよい。
　レーザ制御部１９は、パルスエネルギー計測部１７からパルスエネルギーのデータを受信してもよく、このパルスエネルギーのデータを参照して充電器１２の充電電圧を制御してもよい。充電器１２の充電電圧を制御することにより、レーザ光のパルスエネルギーが制御されてもよい。
　さらに、レーザ制御部１９は、発振トリガに対して所定の一定の時間で放電させるように、設定された充電電圧値に応じて、発振トリガのタイミングを補正してもよい。
　シャッター１８は、パルスエネルギー計測部１７のビームスプリッタ１７ａを透過したパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。レーザ制御部１９は、レーザ発振の開始後、パルスエネルギー計測部１７から受信するパルスエネルギーと目標パルスエネルギーとの差が許容範囲内となるまでの間は、シャッター１８を閉じるように制御してもよい。レーザ制御部１９は、パルスエネルギー計測部１７から受信するパルスエネルギーと目標パルスエネルギーとの差が許容範囲内となったら、シャッター１８を開くように制御してもよい。この信号はパルスレーザ光２１のタイミングを示す信号としてレーザシステム制御部２０に送信されてもよい。
　なお、図９にはレーザ装置が増幅器ＰＡとパルスストレッチャー１６とを含む場合を示したが、これに限らず、増幅器ＰＡ又はパルスストレッチャー１６はなくてもよい。
　また、レーザ装置は、エキシマレーザ装置に限られず、固体レーザ装置であってもよい。たとえば、ＹＡＧレーザの第３高調波光（３５５ｎｍ）や第４高調波光（２６６ｎｍ）を発生する固体レーザ装置であってもよい。
６．光路長調節器
　上記各実施形態において用いられる複数のビーム調節器７ａ～７ｅの各々は、光路長調節器７１を含んでもよい。
　光路長調節器７１は、例えば、第１のパルスレーザ光２１ａの光路を迂回させて、第１のパルスレーザ光２１ａの光路長を変更できる装置でもよい。光路長調節器７１は、ビームデリバリー装置制御部５９による制御に従って、第１のパルスレーザ光２１ａの光路長を変更してもよい。
　図１０に、光路長調節器７１の構成を概略的に示す。光路長調節器７１は、直角プリズム７１１と、２枚の高反射ミラー７１２、７１３と、プレート７１４と、プレート７１５と、１軸ステージ７１６と、を含んでもよい。
　直角プリズム７１１の直交する第１の面７１ａと第２の面７１ｂには、高反射膜がコートされていてもよい。直角プリズム７１１は、ホルダー７１７に保持され、ホルダー７１７は、プレート７１４に固定されていてもよい。直角プリズム７１１は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路に位置していてもよい。
　２枚の高反射ミラー７１２、７１３は、これらの反射面が直交するようにホルダー７１８に保持され、ホルダー７１８は、プレート７１５に固定されていてもよい。プレート７１５は、１軸ステージ７１６に固定されていてもよい。１軸ステージ７１６は、直角プリズム７１１の第１の面７１ａによって反射された第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸と平行に、２枚の高反射ミラー７１２、７１３を移動可能であってもよい。
　直角プリズム７１１の第１の面７１ａによって反射された第１のパルスレーザ光２１ａは、２枚の高反射ミラー７１２、７１３によって反射され、直角プリズム７１１の第２の面７１ｂに入射してもよい。直角プリズム７１１の第２の面７１ｂに入射した第１のパルスレーザ光２１ａは、直角プリズム７１１の第１の面７１ａに入射した第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸のほぼ延長線上にあたる光路軸に沿って、直角プリズム７１１の第２の面７１ｂから出射してもよい。
　ビームデリバリー装置制御部５９は、１軸ステージ７１６のモータ７１９を駆動することにより、２枚の高反射ミラー７１２、７１３を移動させてもよい。２枚の高反射ミラー７１２、７１３を距離Ｘ移動させることにより、第１のパルスレーザ光２１ａの光路長を２Ｘ変化させてもよい。光路長を変化させることにより、第１のパルスレーザ光２１ａのビームの大きさや光路長を変化させてもよい。各々の光路長調節器は、それぞれのレーザ装置からレーザシステム５の出口までの光路長がそれぞれ、略一致させるようにそれぞれ調節してもよい。
７．ビームダイバージェンス調節器
　上記各実施形態において用いられる複数のビーム調節器７ａ～７ｅの各々は、ビームダイバージェンス調節器７２を含んでもよい。
　ビームダイバージェンス調節器７２は、例えば、第１のパルスレーザ光２１ａのビームダイバージェンスを変更できる装置でもよい。ビームダイバージェンス調節器７２は、ビームデリバリー装置制御部５９による制御に従って、第１のパルスレーザ光２１ａのビームダイバージェンスを変更してもよい。
　図１１Ａ及び図１１Ｂに、ビームダイバージェンス調節器７２の構成を概略的に示す。図１１Ａは平面図、図１１Ｂは側面図である。ビームダイバージェンス調節器７２は、第１シリンドリカル凹レンズ７２１と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２と、第２シリンドリカル凹レンズ７２３と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４と、を含んでもよい。
　第１シリンドリカル凹レンズ７２１は、ホルダー７２１ａによってプレート７２７に保持されてもよい。第１シリンドリカル凸レンズ７２２は、ホルダー７２２ａによって１軸ステージ７２５に保持されてもよい。第２シリンドリカル凹レンズ７２３は、ホルダー７２３ａによってプレート７２７に保持されてもよい。第２シリンドリカル凸レンズ７２４は、ホルダー７２４ａによって１軸ステージ７２６に保持されてもよい。１軸ステージ７２５は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸に沿って第１シリンドリカル凸レンズ７２２を移動させてもよい。１軸ステージ７２６は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸に沿って第２シリンドリカル凸レンズ７２４を移動させてもよい。
　第１シリンドリカル凹レンズ７２１の凹面と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２の凸面とは、いずれも、Ｘ方向に略平行な中心軸を有する円筒面であってもよい。従って、第１シリンドリカル凹レンズ７２１と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２とは、Ｙ方向にビーム幅を拡大又は縮小するものであってもよい。
　第１シリンドリカル凹レンズ７２１の焦点の位置と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２の焦点の位置とが略一致し、それぞれの焦点距離が近いとき、ビームダイバージェンス調節器７２は、第１のパルスレーザ光２１ａのＹ方向のビームダイバージェンスの変化を抑制し得る。１軸ステージ７２５が、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸に沿って第１シリンドリカル凸レンズ７２２を移動させて、第１シリンドリカル凹レンズ７２１の焦点の位置と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２の焦点の位置とをずらしてもよい。第１シリンドリカル凹レンズ７２１の焦点の位置と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２の焦点の位置とがずれたとき、ビームダイバージェンス調節器７２は、パルスレーザ光２１ａのＹ方向のビームダイバージェンスを変化させ得る。
　第２シリンドリカル凹レンズ７２３の凹面と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４の凸面とは、いずれも、Ｙ方向に略平行な中心軸を有する円筒面であってもよい。従って、第第２シリンドリカル凹レンズ７２３と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４とは、Ｘ方向にビーム幅を拡大又は縮小するものであってもよい。
　第２シリンドリカル凹レンズ７２３の焦点の位置と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４の焦点の位置とが略一致し、それぞれの焦点距離が近いとき、ビームダイバージェンス調節器７２は、第１のパルスレーザ光２１ａのＸ方向のビームダイバージェンスの変化を抑制し得る。１軸ステージ７２６が、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸に沿って第２シリンドリカル凸レンズ７２４を移動させて、第２シリンドリカル凹レンズ７２３の焦点の位置と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４の焦点の位置とをずらしてもよい。第２シリンドリカル凹レンズ７２３の焦点の位置と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４の焦点の位置とがずれたとき、ビームダイバージェンス調節器７２は、パルスレーザ光２１ａのＸ方向のビームダイバージェンスを変化させ得る。
　このように、ビームダイバージェンス調節器７２によれば、Ｙ方向のビームダイバージェンスとＸ方向のビームダイバージェンスとを独立に制御し得る。
８．ミラー移動機構
　図１２Ａ～図１２Ｃは、図２に示される第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔を変更するためのミラー移動機構を示す。図１２Ａは斜視図であり、図１２Ｂはミラーの間隔が狭い状態の平面図であり、図１２Ｃはミラーの間隔が広げられた状態の平面図である。
　ミラー移動機構９０により、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃはそれらの間隔を調整可能であってもよい。第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄの間隔、第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆの間隔、第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈの間隔も同様であってよい。
　ミラー移動機構９０は、ケーシング９１と、リニアガイド９２と、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂと、楔プレート９４と、楔ガイド９５ａ及び９５ｂと、自動マイクロメータ９６と、を含んでもよい。ケーシング９１は、リニアガイド９２と、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｃと、楔プレート９４と、楔ガイド９５ａ及び９５ｂと、を収容していてもよい。
　楔ガイド９５ａ及び９５ｂは、それぞれの長手方向がＺ方向と略一致するように、互いに略平行に配置されていてもよい。楔プレート９４は、平面視で略五角形の形状を有し、Ｚ方向側に第１のすべり面９４ａと第２のすべり面９４ｂとを有してもよい。楔プレート９４は、Ｚ方向に沿って移動できるように、楔ガイド９５ａ及び９５ｂの間に位置していてもよい。自動マイクロメータ９６は、ケーシング９１に取り付けられており、可動部９６ａによって楔プレート９４をＺ方向に押圧できるように構成されていてもよい。
　リニアガイド９２は、その長手方向がＸ方向と略一致するように配置されてもよい。ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂは、それぞれ、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃを保持していてもよい。ミラーホルダ９３ａは、－Ｚ方向側に、楔プレート９４の第１のすべり面９４ａに対応した第３のすべり面９７ａを有してもよい。ミラーホルダ９３ｂは、－Ｚ方向側に、楔プレート９４の第２のすべり面９４ｂに対応した第４のすべり面９７ｂを有してもよい。ミラーホルダ９３ａ及び９３ｃは、リニアガイド９２の長手方向に沿ってそれぞれ移動できるようにリニアガイドに取り付けられていてもよい。ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂは、図示しないばね等によって、互いに近づく方向に押圧されていてもよい。
　自動マイクロメータ９６が、ビームデリバリー装置制御部５９によって出力される駆動信号に従って、可動部９６ａを伸長させると、楔プレート９４がＺ方向に移動し得る。そして、楔プレート９４の第１及び第２のすべり面９４ａ及び９４ｂが、それぞれミラーホルダ９３ａの第３のすべり面９７ａを及びミラーホルダ９３ｂの第４のすべり面９７ｂを押圧してもよい。これにより、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂがそれぞれ－Ｘ方向及びＸ方向に移動して、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔を広くし得る。このとき、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂの－Ｘ方向及びＸ方向への移動距離は、ほぼ均等であり得る。
　自動マイクロメータ９６が可動部９６ａを収縮させることにより、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂが図示しないばねに押圧されて、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔を狭くし得る。
　ここでは、１つの自動マイクロメータ９６によって２つのミラーホルダ９３ａ及び９３ｂを移動させる例について説明したが、本開示はこれに限られない。互いに独立に動作する２つの駆動機構によって、２つのミラーホルダ９３ａ及び９３ｂをそれぞれ移動させてもよい。
９．フライアイレンズを含むビームコンバイナ
　図１３は、上記各実施形態において用いることのできるビームコンバイナの例を示す。なお、図１３においては、露光装置４にある高反射ミラー４１の図示を省略している。図１に示された回折光学素子を用いたビームコンバイナ３４に限られず、フライアイレンズ３４２ａと、コンデンサ光学系３４２ｂとを含むビームコンバイナ３４２が用いられてもよい。
　フライアイレンズ３４２ａは、例えば合成石英やフッ化カルシウム基板等の紫外線を透過させる基板上に複数の凹レンズ又は凸レンズを配列して形成されてもよい。フライアイレンズ３４２ａは、入射光学系３３から出射された第１～第５のパルスレーザ光２１～２５が重なる位置に配置されてもよい。フライアイレンズ３４２ａに含まれる複数のレンズは、パルスレーザ光の断面に沿って配列されてもよい。当該複数のレンズのそれぞれは、パルスレーザ光の各一部をコンデンサ光学系３４２ｂに向けて透過させるときに、当該各一部のビーム幅を拡大させてもよい。このように、フライアイレンズ３４２ａは、入射したパルスレーザ光に対する二次光源として多数の点光源の集合を構成し得る。フライアイレンズ３４２ａは、多数のシリンドリカルの凹レンズ又は凸レンズが直交するように加工されたものでもよい。
　コンデンサ光学系３４２ｂは、少なくとも１つの凸レンズを含んでもよい。コンデンサ光学系３４２ｂは、フライアイレンズ３４２ａの複数のレンズによってそれぞれ拡大されたパルスレーザ光の光路にまたがる領域に配置されてもよい。
　フライアイレンズ３４２ａは、当該フライアイレンズ３４２ａの複数の焦点の位置がコンデンサ光学系３４２ｂの前側焦点面の位置と略一致するように配置されてもよい。従って、フライアイレンズ３４２ａの複数のレンズによってそれぞれ拡大されたパルスレーザ光が、コンデンサ光学系３４２ｂを透過することによってほぼ平行光となるようにコリメートされてもよい。
　コンデンサ光学系３４２ｂは、当該コンデンサ光学系３４２ｂの後側焦点面の位置が露光装置４のフライアイレンズ４２１の入射側の面の位置と略一致するように配置されてもよい。従って、コンデンサ光学系３４２ｂは、フライアイレンズ３４２ａの複数のレンズによってそれぞれ拡大されたパルスレーザ光を、フライアイレンズ４２１の互いにほぼ同じ領域に入射させてもよい。
　その結果、露光装置４のフライアイレンズ４２１の入射側の面に重ね合されたパルスレーザ光は、ビーム断面の光強度分布のばらつきが低減されたパルスレーザ光となり得る。
１０．ビームパラメータ計測器
　図１４は、上記各実施形態において用いることのできるビームパラメータ計測器６の具体的構成を示す。
　ビームパラメータ計測器６は、第１のビームスプリッタ６１と、第２のビームスプリッタ６２と、集光光学系６３と、第１のイメージセンサ６４と、転写光学系６５と、第２のイメージセンサ６６と、ビーム選択機構６７と、を含んでもよい。
　ビームスプリッタ６１は、ビームデリバリー装置５０の出力位置に設けられてもよい。ビームスプリッタ６１は、ビームデリバリー装置５０によって束ねられた光束化されたレーザ光を高い透過率で第１方向に透過させるとともに、光束化されたレーザ光の一部を第２方向に向けて反射してもよい。
　ビーム選択機構６７は、スリット板６８と、移動機構６９とを含んでもよい。ビーム選択機構６７は、ビームスプリッタ６１によって第２方向に向けて反射された光束化されたレーザ光の光路に位置してもよい。移動機構６９は、光束化されたレーザ光の光路軸をスリット板６８が横切るように、スリット板６８を移動させてもよい。スリット板６８には、光束化されたレーザ光に含まれる第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆのうちの１つのパルスレーザ光のみを通過させることのできる幅を有する隙間が形成されていてもよい。移動機構６９を制御して、スリット板６８の位置を調整することにより、ビーム選択機構６７を通過するパルスレーザ光を選択し得る。
　ビームスプリッタ６２は、ビームスプリッタ６１によって第２方向に向けて反射された光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光の光路に位置してもよい。ビームスプリッタ６２は、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光の一部を転写光学系６５に向けて透過させるとともに、他の一部を集光光学系６３に向けて反射してもよい。
　転写光学系６５は、ビームスプリッタ６２を透過した光束化されたレーザ光を、第２のイメージセンサ６６の受光面に転写してもよい。
　第２のイメージセンサ６６は、転写光学系６５によって転写された光束化されたレーザ光の光強度分布のデータを、ビームデリバリー装置制御部５９に出力してもよい。
　ビームデリバリー装置制御部５９は、第２のイメージセンサ６６によって出力された光強度分布のデータから、光強度分布の重心位置を、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光のビームポインティングの位置として算出してもよい。
　ビームデリバリー装置制御部５９は、第２のイメージセンサ６６によって出力された光強度分布のデータから、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光のビーム断面の大きさを算出してもよい。ビーム断面の大きさは、ピーク強度に対して１／ｅ２以上の光強度分布を有する部分の幅であってもよい。エキシマレーザの場合のビームサイズは、Ｘ方向とＹ方向で異なるため、Ｘ方向とＹ方向の強度分布からそれぞれの幅を計算してもよい。
第１のイメージセンサは、集光光学系６３の焦点面の位置に配置してもよい。
　集光光学系６３は、ビームスプリッタ６２によって反射された光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光を、第１のイメージセンサ６４の受光面に集光し得る。
　第１のイメージセンサ６４は、集光光学系６３によって集光された光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光を受光してもよい。第１のイメージセンサ６４は、受光した光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光の集光点における光強度分布のデータをビームデリバリー装置制御部５９に出力してもよい。
　ビームデリバリー装置制御部５９は、第１のイメージセンサ６４から出力された光強度分布のデータから、光強度分布の重心位置を算出してもよい。この重心位置を集光光学系６３の焦点距離で除算することにより、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光の進行方向を算出してもよい。
　ビームデリバリー装置制御部５９は、第１のイメージセンサ６４から出力された光強度分布のデータから、ビーム断面の大きさを算出してもよい。このビーム断面の幅を集光光学系６３の焦点距離で除算することにより、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光のビームダイバージェンスを算出してもよい。エキシマレーザの場合のビームダイバージェンスは、Ｘ方向とＹ方向で異なるため、Ｘ方向とＹ方向の強度分布からそれぞれの幅を計算してもよい。
１１．制御部
　図１５は、図２に示されるレーザシステム制御部２０とビームデリバリー装置制御部５９及びその周辺のブロック図である。
　露光装置４に含まれる露光装置制御部４０は、被照射物Ｐを保持するための図示しないステージの移動、被照射物Ｐやマスク４３の交換などの制御を行ってもよい。露光装置制御部４０は、レーザシステム制御部２０に対し、発振トリガ信号を出力してもよい。
　レーザシステム制御部２０は、露光装置４に含まれる露光装置制御部４０から発振トリガ信号を受信して、複数のレーザ装置２ａ～２ｆにそれぞれトリガ信号を送信してもよい。複数のレーザ装置２ａ～２ｆは、レーザシステム制御部２０から受信したそれぞれのトリガ信号に基づいて、パルスレーザ光を出力してもよい。
　ビームデリバリー装置制御部５９は、ビームパラメータ計測器６から受信したデータに基づいて、第１～第６のパルスレーザ光２１ａ～２１ｆのビームパラメータを算出してもよい。ビームデリバリー装置制御部５９は、算出されたビームパラメータに基づいて、複数のビーム調節器７ａ～７ｆを制御してもよい。また、ビームデリバリー装置制御部５９は、算出されたビームパラメータに基づいて、複数のミラー移動機構９０を制御してもよい。複数のミラー移動機構９０は、例えば、第１～第３のミラー移動機構９０ａ～９０ｃを含んでもよい。
１２．制御動作
　図１６は、図１に示されるビームデリバリー装置制御部５９の動作を示すフローチャートである。ビームデリバリー装置制御部５９は、以下の処理によって、複数のレーザ装置２ａ～２ｆから出力されるパルスレーザ光を結合した光束化されたレーザ光のビームパラメータを目標値に近づけるように制御してもよい。
　まず、Ｓ１００において、ビームデリバリー装置制御部５９は、カウンターＮの最大値Ｎｍａｘの値をｎに設定してもよい。ここで、ｎは、レーザ装置の台数であってもよい。レーザ装置の台数は、図２の例で言えば６台であってもよい。
　次に、Ｓ１１０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、複数のレーザ装置２ａ～２ｆから出力されるパルスレーザ光２１ａ～２１ｆの目標のビームパラメータを設定してもよい。目標のビームパラメータには、パルスレーザ光２１ａ～２１ｆのポインティングや、ビームダイバージェンス、ビームサイズ、ビームの位置等を含んでもよい。ビームデリバリー装置制御部５９は、さらに、複数のレーザ装置２ａ～２ｆから出力されるパルスレーザ光２１ａ～２１ｆを結合させた光束化されたレーザ光の目標のビームパラメータを設定してもよい。
　次に、Ｓ１２０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、各ミラー９ａ～９ｆの位置を設定してもよい。各ミラー９ａ～９ｆの位置には、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔と、第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄの間隔と、第５及び第５のミラー９ｅ及び９ｆの間隔と、が含まれてもよい。
　次に、Ｓ１３０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、露光ＯＫでないことを示す信号を出力してもよい。露光ＯＫでないことを示す信号は、ビームデリバリー装置制御部５９から、レーザシステム制御部２０を介して、露光装置制御部４０に送信されてもよい。
　次に、Ｓ１４０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、カウンターＮの値を、初期値１にセットしてもよい。
　次に、Ｓ１５０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｎ番目のレーザ装置から出力されるレーザ光のビームパラメータを、ビームパラメータ計測器６により計測してもよい。
　次に、Ｓ１６０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ１５０で計測されたビームパラメータと、Ｓ１１０で設定された目標値との差が、許容範囲内か否かを判定してもよい。
　ビームパラメータと目標値との差が許容範囲内ではない場合（Ｓ１６０；ＮＯ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ１７０において、ビームパラメータと目標値との差が０に近づくように、複数のビーム調節器７ａ～７ｆの内のＮ番目のビーム調節器を制御してもよい。また、ビームデリバリー装置制御部５９は、ビームパラメータと目標値との差が０に近づくように、ミラー移動機構９０を制御してもよい。
　Ｓ１７０の後、ビームデリバリー装置制御部５９は、処理を上述のＳ１５０に戻してもよい。
　ビームパラメータと目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ１６０；ＹＥＳ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ１８０において、カウンターＮの値が最大値Ｎｍａｘ以上であるか否かを判定してもよい。カウンターＮの値が最大値Ｎｍａｘ以上ではない場合（Ｓ１８０；ＮＯ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ１９０において、カウンターＮの値に１を加えてＮの値を更新し、処理を上述のＳ１５０に戻してもよい。カウンターＮの値が最大値Ｎｍａｘ以上である場合（Ｓ１８０；ＹＥＳ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、処理をＳ２００に進めてもよい。
　Ｓ２００において、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｎ個のレーザ装置２ａ～２ｆから出力されるパルスレーザ光を結合させた光束化されたレーザ光のビームパラメータを、ビームパラメータ計測器６により計測してもよい。
　次に、Ｓ２１０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ２００で計測された光束化されたレーザ光のビームパラメータと、Ｓ１１０で設定された目標値との差が、許容範囲内か否かを判定してもよい。
　ビームパラメータと目標値との差が許容範囲内ではない場合（Ｓ２１０；ＮＯ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、処理を上述のＳ１１０に戻して、目標のビームパラメータを設定し直してもよい。
　ビームパラメータと目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ２１０；ＹＥＳ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ２２０において、露光ＯＫであることを示す信号を出力してもよい。露光ＯＫであることを示す信号は、ビームデリバリー装置制御部５９から、レーザシステム制御部２０を介して、露光装置制御部４０に送信されてもよい。
　次に、Ｓ２３０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、制御を中止するか否かを判定してもよい。制御を中止しない場合（Ｓ２３０；ＮＯ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、処理を上述のＳ１４０に戻してもよい。制御を中止する場合（Ｓ２３０；ＹＥＳ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
１３．制御部の構成
　図１７は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
　上述した実施の形態におけるレーザシステム制御部２０、ビームデリバリー装置制御部５９等の制御部は、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。例えば、以下のように構成されてもよい。
（構成）
　制御部は、処理部１０００と、処理部１０００に接続される、ストレージメモリ１００５と、ユーザインターフェイス１０１０と、パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０と、シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０と、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０とによって構成されてもよい。また、処理部１０００は、ＣＰＵ１００１と、ＣＰＵ１００１に接続された、メモリ１００２と、タイマー１００３と、ＧＰＵ１００４とから構成されてもよい。
（動作）
　処理部１０００は、ストレージメモリ１００５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１０００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１００５からデータを読み出したり、ストレージメモリ１００５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１０２０は、パラレルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０２１～１０２ｘに接続されてもよい。パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、処理部１０００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１０３０は、シリアルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０３１～１０３ｘに接続されてもよい。シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、処理部１０００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１０４０は、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１～１０４ｘに接続されてもよい。Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、処理部１０００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１０１０は、オペレータが処理部１０００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１０００に行わせたりするよう構成されてもよい。
　処理部１０００のＣＰＵ１００１はプログラムの演算処理を行ってもよい。メモリ１００２は、ＣＰＵ１００１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。タイマー１００３は、時刻や経過時間を計測し、プログラムの実行に従ってＣＰＵ１００１に時刻や経過時間を出力してもよい。ＧＰＵ１００４は、処理部１０００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ＣＰＵ１００１に出力してもよい。
　パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０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１０２１～１０２ｘは、第１～第５のレーザ装置２ａ～２ｅ、露光装置制御部４０、他の制御部等の発振トリガ信号やタイミングを示す信号の受送信に使用してもよい。
　シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０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１０３１～１０３ｘは、第１～第５のレーザ装置２ａ～２ｅ、露光装置制御部４０、他の制御部等のデータの受送信に使用してもよい。Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１～１０４ｘは、ビームパラメータ計測器６や、パルスエネルギー計測部１７等の各種センサであってもよい。
　以上のように構成されることで、制御部は各実施形態に示された動作を実現可能であってよい。
　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。

Claims (8)

  1. 　第１及び第２のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、
    　前記第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、
    　前記第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、
    　前記ビームデリバリー装置は、前記第１及び第２のレーザ光を、前記第１の方向と異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成された、
    レーザシステム。
  2. 　前記ビームデリバリー装置は、互いに略平行に配置された第１及び第２のミラーを含み、
    　前記第１のミラーは、前記第１のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置され、
    　前記第２のミラーは、前記第２のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置された、
    請求項１記載のレーザシステム。
  3. 　第１～第４のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、
    　前記第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、
    　前記第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、
    　前記第３のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と異なる第２の方向に第３のレーザ光を出力するように配置され、
    　前記第４のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第２の方向と略平行に第４のレーザ光を出力するように配置され、
    　前記ビームデリバリー装置は、前記第１～第４のレーザ光を、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれとも異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成された、
    レーザシステム。
  4. 　前記ビームデリバリー装置は、互いに略平行に配置された第１及び第２のミラーと、互いに略平行に配置された第３及び第４のミラーと、を含み、
    　前記第１のミラーは、前記第１のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置され、
    　前記第２のミラーは、前記第２のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置され、
    　前記第３のミラーは、前記第３のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置され、
    　前記第４のミラーは、前記第４のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置された、
    請求項３記載のレーザシステム。
  5. 　前記第１のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第１のレーザ光と、前記第３のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第３のレーザ光とが、前記第２のミラーと前記第４のミラーとの間を通って前記ビームデリバリー装置から出射するように構成された、
    請求項４記載のレーザシステム。
  6. 　前記第２のミラーと前記第４のミラーとの間隔が変化するように、前記第２のレーザ光の光路に沿って前記第２のミラーを移動させるとともに、前記第４のレーザ光の光路に沿って前記第４のミラーを移動させる移動機構をさらに含む、
    請求項５記載のレーザシステム。
  7. 　前記第１のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第１のレーザ光の光路軸と、前記第３のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第３のレーザ光の光路軸とが、前記ビームデリバリー方向に平行な第１の面内にほぼ位置する、
    請求項４記載のレーザシステム。
  8. 　前記第２のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第２のレーザ光の光路軸と、前記第４のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第４のレーザ光の光路軸とが、前記第１の面に平行で且つ前記第１の面から離れた第２の面内にほぼ位置する、
    請求項７記載のレーザシステム。
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