WO2016170643A1 - レーザ装置、及び計測装置 - Google Patents

レーザ装置、及び計測装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016170643A1
WO2016170643A1 PCT/JP2015/062394 JP2015062394W WO2016170643A1 WO 2016170643 A1 WO2016170643 A1 WO 2016170643A1 JP 2015062394 W JP2015062394 W JP 2015062394W WO 2016170643 A1 WO2016170643 A1 WO 2016170643A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
laser
qcl
controller
oscillation
laser beam
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/062394
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
野極　誠二
川筋　康文
Original Assignee
ギガフォトン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ギガフォトン株式会社 filed Critical ギガフォトン株式会社
Priority to PCT/JP2015/062394 priority Critical patent/WO2016170643A1/ja
Priority to JP2017514174A priority patent/JP6910948B2/ja
Priority to PCT/JP2016/062584 priority patent/WO2016171195A1/ja
Publication of WO2016170643A1 publication Critical patent/WO2016170643A1/ja
Priority to US15/698,412 priority patent/US10483713B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0064—Anti-reflection devices, e.g. optical isolaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
    • H01S3/10015—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by monitoring or controlling, e.g. attenuating, the input signal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/104—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
    • H01S3/2325—Multi-pass amplifiers, e.g. regenerative amplifiers
    • H01S3/235—Regenerative amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2366—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media comprising a gas as the active medium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2375—Hybrid lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06804—Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/3401—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having no PN junction, e.g. unipolar lasers, intersubband lasers, quantum cascade lasers
    • H01S5/3402—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having no PN junction, e.g. unipolar lasers, intersubband lasers, quantum cascade lasers intersubband lasers, e.g. transitions within the conduction or valence bands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008—X-ray radiation generated from plasma involving a beam of energy, e.g. laser or electron beam in the process of exciting the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/101—Lasers provided with means to change the location from which, or the direction in which, laser radiation is emitted
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/22—Gases
    • H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/2232—Carbon dioxide (CO2) or monoxide [CO]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
    • H01S3/2316—Cascaded amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
    • H01S5/06216—Pulse modulation or generation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06837—Stabilising otherwise than by an applied electric field or current, e.g. by controlling the temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/3401—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having no PN junction, e.g. unipolar lasers, intersubband lasers, quantum cascade lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4012—Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms

Definitions

  • the present disclosure relates to a laser device using a quantum cascade laser (QCL: Quantum Cascade Laser) and a measurement device.
  • QCL Quantum Cascade Laser
  • an LPP Laser Produced Plasma
  • DPP laser-excited plasma
  • SR Synchrotron Radiation
  • a laser apparatus includes a quantum cascade laser that outputs laser light according to a supply current, an amplifier that is disposed on an optical path of the laser light and selectively amplifies light of a predetermined wavelength, and a current delay of the supply current
  • a laser controller that controls the oscillation of the quantum cascade laser so that the wavelength of the laser beam becomes equal to a predetermined wavelength at a desired time based on the oscillation information including the time and current waveform and the element temperature of the quantum cascade laser Also good.
  • Another laser apparatus measures a quantum cascade laser that outputs laser light and a laser delay time from a predetermined reference time to a time when the wavelength of the laser light becomes equal to the predetermined wavelength, according to a supply current. Controls oscillation of the quantum cascade laser based on the measuring instrument, oscillation current information including the current delay time and current waveform of the supply current, and the element temperature of the quantum cascade laser, and changes the oscillation information to change the laser delay time.
  • a measurement controller that outputs oscillation information when the laser delay time reaches a predetermined time as specific oscillation information, and based on the specific oscillation information, so that the wavelength of the laser beam becomes equal to the predetermined wavelength at a desired time
  • a laser controller that controls oscillation of the quantum cascade laser.
  • a measuring device includes a quantum cascade laser that outputs laser light according to a supply current, and a measuring instrument that measures a laser delay time from a predetermined reference time to a time when the wavelength of the laser light becomes equal to the predetermined wavelength. Based on the oscillation information including the current delay time and current waveform of the supply current and the element temperature of the quantum cascade laser, the oscillation of the quantum cascade laser is controlled and the laser delay time is changed by changing the oscillation information. And a measurement controller that outputs the oscillation information when the laser delay time reaches a predetermined time as the specific oscillation information.
  • FIG. 1 schematically illustrates an exemplary configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system.
  • FIG. 2A schematically shows a configuration example of a main part of an EUV light generation system including a laser device including a QCL.
  • FIG. 2B schematically shows a configuration example of a main part of an EUV light generation system including a laser device including a QCL.
  • FIG. 3 schematically shows a configuration example of the regenerative amplifier.
  • FIG. 4 schematically shows a configuration example of a main part of the laser apparatus including the QCL.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining the laser delay time in the QCL.
  • FIG. 6 schematically shows a configuration example of the laser apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the laser apparatus shown in FIG.
  • FIG. 8 schematically shows a first configuration example of the measuring apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 9 shows an example of the waveform of the current pulse of QCL and the waveform of the output voltage of the optical sensor in the measuring apparatus shown in FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the measurement apparatus shown in FIG.
  • FIG. 11 schematically illustrates a second configuration example of the measurement apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 12 shows an example of the output waveform of the optical sensor in the measurement apparatus shown in FIG.
  • FIG. 13 schematically shows a configuration example of a laser apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the operation of the laser apparatus shown in FIG.
  • FIG. 15 schematically shows a configuration example of a laser apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an example of the operation of the laser apparatus shown in FIG.
  • FIG. 17 shows an example of the hardware environment of the control unit.
  • the present disclosure relates to a laser device using a quantum cascade laser and a measurement device.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system.
  • the EUV light generation apparatus 1 may be used together with at least one laser apparatus 3.
  • a system including the EUV light generation apparatus 1 and the laser apparatus 3 is referred to as an EUV light generation system 11.
  • the EUV light generation apparatus 1 may include a chamber 2 and, for example, a target supply unit 26 as a target supply apparatus.
  • the chamber 2 may be sealable.
  • the target supply unit 26 may be attached so as to penetrate the wall of the chamber 2, for example.
  • the material of the target substance supplied from the target supply unit 26 may include, but is not limited to, tin, terbium, gadolinium, lithium, xenon, or a combination of any two or more thereof.
  • the wall of the chamber 2 may be provided with at least one through hole.
  • a window 21 may be provided in the through hole.
  • the pulse laser beam 32 output from the laser device 3 may pass through the window 21.
  • an EUV collector mirror 23 having a spheroidal reflecting surface may be disposed.
  • the EUV collector mirror 23 may have first and second focal points.
  • On the surface of the EUV collector mirror 23, for example, a multilayer reflective film in which molybdenum and silicon are alternately laminated may be formed.
  • the EUV collector mirror 23 is, for example, an intermediate collector whose first focus is located at or near the plasma generation region 25 and whose second focus is a desired focus position defined by the specifications of the exposure apparatus 6. It is preferably arranged so as to be located at the light spot (IF) 292.
  • a through hole 24 may be provided at the center of the EUV collector mirror 23, and the pulse laser beam 33 may pass through the through hole 24.
  • the EUV light generation apparatus 1 may include an EUV light generation control unit 5. Further, the EUV light generation controller 5 may include a target sensor 4 and the like. The target sensor 4 may detect at least one of the presence, trajectory, position, and speed of the target 27. The target sensor 4 may have an imaging function.
  • the EUV light generation apparatus 1 may include a connection portion 29 that communicates the inside of the chamber 2 and the inside of the exposure apparatus 6.
  • a wall 291 in which an aperture 293 is formed may be provided inside the connection portion 29.
  • the wall 291 may be arranged such that its aperture 293 is located at the second focal position of the EUV collector mirror 23.
  • the EUV light generation apparatus 1 may include a laser beam traveling direction control unit 34, a laser beam focusing mirror 22, a target recovery unit 28 for recovering the target 27, and the like.
  • the laser beam traveling direction control unit 34 includes an optical element for defining the traveling direction of the laser beam and an actuator for adjusting the position, posture, and the like of the optical element in order to control the traveling direction of the laser beam. You may prepare.
  • the pulsed laser beam 31 output from the laser device 3 may pass through the window 21 as the pulsed laser beam 32 through the laser beam traveling direction control unit 34 and enter the chamber 2.
  • the pulse laser beam 32 may travel along the path of at least one laser beam into the chamber 2, be reflected by the laser beam collector mirror 22, and irradiate at least one target 27 as the pulse laser beam 33.
  • the target supply unit 26 may be configured to output the target 27 toward the plasma generation region 25 inside the chamber 2.
  • the target 27 may be irradiated with at least one pulse included in the pulse laser beam 33.
  • the target 27 irradiated with the pulsed laser light is turned into plasma, and EUV light 251 can be emitted from the plasma together with the emitted light.
  • the EUV light 251 may be reflected and collected by the EUV collector mirror 23.
  • the EUV light 252 reflected by the EUV collector mirror 23 may be output to the exposure apparatus 6 through the intermediate condensing point 292.
  • a single target 27 may be irradiated with a plurality of pulses included in the pulse laser beam 33.
  • the EUV light generation controller 5 may be configured to control the entire EUV light generation system 11.
  • the EUV light generation controller 5 may be configured to process image data of the target 27 imaged by the target sensor 4.
  • the EUV light generation control unit 5 may be configured to control at least one of, for example, control of the timing at which the target 27 is output and control of the output direction of the target 27.
  • the EUV light generation control unit 5 controls at least one of, for example, control of the oscillation timing of the laser device 3, control of the traveling direction of the pulsed laser light 32, and control of the focusing position of the pulsed laser light 33. It may be configured to do.
  • the various controls described above are merely examples, and other controls may be added as necessary.
  • FIG. 2A mainly shows a configuration example of the laser device 3.
  • FIG. 2B mainly shows a configuration example of the chamber 2 and the peripheral portion of the chamber 2.
  • the laser apparatus 3 includes a laser controller 51, a QCL controller 52, a reflection mirror 54, a reflection mirror 55, a master oscillator (MO) 110, a regenerative amplifier 200, amplifiers PA1 to PA4, first and second amplifiers.
  • Optical isolators 81 and 82 may be provided.
  • the laser device 3 may include an RF power source 120 connected to the regenerative amplifier 200 and RF power sources 121 to 124 connected to the amplifiers PA1 to PA4, respectively.
  • the EUV light generation control unit 5 may include a master trigger generation unit 50.
  • the MO 110 may include a plurality of semiconductor lasers and an optical multiplexer 111.
  • the plurality of semiconductor lasers may be QCL91 to QCL94.
  • the QCL controller 52 may be connected to the QCL 91 to QCL 94.
  • QCL91 to QCL94 may be quantum cascade lasers (QCLs) that output laser light including an amplification wavelength region of an amplification medium containing CO 2 gas in accordance with a supply current.
  • 2A shows an example in which four QCLs 91 to QCL94 are arranged, the number of QCLs may be less than four or more than four.
  • the optical multiplexer 111 may be configured and arranged so that the optical paths of the laser beams output from the QCL 91 to QCL 94 substantially coincide.
  • a diffraction grating, a coupled optical waveguide, or a prism may be used as the optical multiplexer 111.
  • the first optical isolator 81 may be disposed on the optical path of the laser beam output from the MO 110 as an optical shutter.
  • the second optical isolator 82 may be disposed on the optical path between the regenerative amplifier 200 and the amplifier PA1 via the reflection mirror 54 and the reflection mirror 55 as an optical shutter. Note that the number and arrangement of the optical isolators are not limited to this.
  • the optical isolators may be arranged between adjacent ones of the amplifiers PA1 to PA4.
  • the first optical isolator 81 may include a first Pockels cell 71.
  • the second optical isolator 82 may include a second Pockels cell 72.
  • the first and second Pockels cells 71 and 72 may be EO (Electro-Optical) Pockels cells.
  • the first and second Pockels cells 71 and 72 may be connected to a power source (not shown).
  • the regenerative amplifier 200 and the amplifiers PA1 to PA4 may be amplifiers that selectively amplify light of a predetermined wavelength.
  • the regenerative amplifier 200 may be disposed on the optical path of the laser light output from the MO 110 via the first optical isolator 81.
  • the regenerative amplifier 200 may be a laser amplifier including CO 2 gas as a laser medium.
  • the regenerative amplifier 200 includes first and second resonator mirrors 201a and 201b, and third and fourth Pockels cells 73 and 74 disposed between the first and second resonator mirrors 201a and 201b. And an amplifier 190 disposed between the third and fourth Pockels cells 73, 74.
  • the third and fourth Pockels cells 73 and 74 may be EO Pockels cells.
  • the third and fourth Pockels cells 73 and 74 may be optical shutters.
  • the third and fourth Pockels cells 73 and 74 may be connected to a power source (not shown). A more detailed configuration of the regenerative amplifier 200 will be described later with reference to FIG.
  • the amplifiers PA1 to PA4 may be arranged on the optical path of the laser light output from the regenerative amplifier 200.
  • the amplifiers PA1 to PA4 may be laser amplifiers containing CO 2 gas as a laser medium. 2A shows an example in which four amplifiers PA1 to PA4 are provided, the number of amplifiers may be smaller or larger than four.
  • the laser controller 51 may be connected to the QCL controller 52, the respective power sources (not shown) of the first to fourth Pockels cells 71 to 74, the RF power source 120, and the RF power sources 121 to 124. Further, the laser controller 51 may be connected to the EUV light generation controller 5.
  • the target supply unit 26 and the target detection device 40 may be attached to the chamber 2.
  • a target detection device 40 that measures the passing timing of the target 27 may be disposed on the trajectory of the target 27.
  • the target detection device 40 may include a target sensor 4 and a light source unit 45.
  • the light source unit 45 may include a light source 46 and an illumination optical system 47.
  • the light source unit 45 may be arranged so as to illuminate the target 27 at a predetermined position P1 on the trajectory Ya between the nozzle 62 of the target supply unit 26 and the plasma generation region 25.
  • the target sensor 4 may include an optical sensor 41 and a light receiving optical system 42. The target sensor 4 may be arranged to receive illumination light output from the light source unit 45.
  • the target sensor 4 and the light source unit 45 may be arranged on the opposite sides with respect to the trajectory Ya of the target 27.
  • a window 21 a and a window 21 b may be attached to the chamber 2.
  • the window 21 a may be positioned between the light source unit 45 and the trajectory Ya of the target 27.
  • the light source unit 45 may condense light at a predetermined position P1 of the trajectory Ya of the target 27 through the window 21a.
  • the window 21 b may be positioned between the trajectory Ya of the target 27 and the target sensor 4.
  • the detection position of the target 27 detected by the target sensor 4 can substantially coincide with the light condensing position of the light source unit 45.
  • the target sensor 4 may output a target detection signal S2 as a detection signal of the target 27.
  • the target detection signal S2 output from the target sensor 4 may be input to the EUV light generation controller 5.
  • the target supply unit 26 may receive the piezo drive signal S3 from the master trigger generation unit 50 of the EUV light generation control unit 5.
  • the EUV light generation control unit 5 may be connected to the exposure apparatus control unit 6a, the target sensor 4, and the target supply unit 26.
  • the EUV light generation controller 5 may receive an EUV light output command from the exposure apparatus controller 6a.
  • the EUV light output command may include a repetition frequency setting signal S1.
  • the EUV light generation control unit 5 may drive the target supply unit 26 to output the target 27.
  • the master trigger generation unit 50 of the EUV light generation control unit 5 transmits the piezo drive signal S3 based on the repetition frequency setting signal S1 to the target supply unit 26, and the target 27 is designated by the repetition frequency setting signal S1. You may make it output with the repeated frequency.
  • the target 27 output from the target supply unit 26 may be detected by the target sensor 4.
  • the target sensor 4 may output the target detection signal S2 to the EUV light generation controller 5 every time the target 27 is detected.
  • the EUV light generation controller 5 may transmit a laser output command S4 to the laser controller 51.
  • the laser output command S4 may be obtained by adding a predetermined delay time to the target detection signal S2.
  • the laser controller 51 may supply QCL oscillation information M1 to M4 synchronized with the laser output command S4 to the QCL controller 52.
  • the QCL controller 52 may supply QCL oscillation information M1 to M4 to QCL91 to QCL94, and oscillate QCL91 to QCL94 at a timing based on the laser output command S4.
  • the QCL 91 to QCL 94 may output laser beams having different wavelengths.
  • the laser beams oscillated by the QCL 91 to QCL 94 only the laser beam having a wavelength included in the amplification region wavelength of the amplification medium containing CO 2 gas can be amplified by the regenerative amplifier 200 and the amplifiers PA1 to PA4 in the subsequent stage.
  • the timing at which the QCL 91 to QCL 94 output laser light having a wavelength included in the amplification region wavelength may have a delay time (Delay) different from the oscillation timing. Therefore, the oscillation timing information supplied to the QCL 91 to QCL 94 included in the QCL oscillation information M1 to M4 is different so that each of the QCL 91 to QCL 94 outputs laser light having a wavelength included in the amplification region wavelength at substantially the same time. It may be.
  • the oscillation timing information may include current pulse delay data.
  • the QCL oscillation information M1 to M4 may include information on the current delay time and current waveform of the current supplied to the QCL 91 to QCL 94, and information on the element temperatures of each of the QCL 91 to QCL 94.
  • the QCL oscillation information M1 to M4 may include laser delay time, temperature data, current amplitude data, current pulse width data, current pulse delay data, and current pulse cycle data corresponding to each of QCL91 to QCL94.
  • the QCL oscillation information M1 to M4 may be associated with each ID information of QCL91 to QCL94. Further, the ID information may be included in the QCL oscillation information M1 to M4.
  • the optical multiplexer 111 may output each laser beam by substantially matching the optical paths of the laser beams output from each of the QCL 91 to QCL 94.
  • the laser controller 51 may drive the first Pockels cell 71 of the first optical isolator 81 to transmit the laser light output from the optical multiplexer 111. At this time, the drive timing of the first Pockels cell 71 may be determined based on the laser output command S4. The laser beam that has passed through the first optical isolator 81 may be input to the regenerative amplifier 200.
  • the laser controller 51 may drive the third and fourth Pockels cells 73 and 74 so that the laser light is regenerated and amplified in the regenerative amplifier 200. At this time, the drive timing of the third and fourth Pockels cells 73 and 74 may be determined based on the laser output command S4.
  • the laser controller 51 may drive the second Pockels cell 72 of the second optical isolator 82 to transmit the laser light output from the regenerative amplifier 200. At this time, the drive timing of the second Pockels cell 72 may be determined based on the laser output command S4. The laser beam that has passed through the second optical isolator 82 may be input to the amplifier PA1.
  • the laser controller 51 may transmit the RF current command signals S11 to S14 to the RF power sources 121 to 124.
  • the RF power supplies 121 to 124 may supply discharge currents based on the RF current command signals S11 to S14 to the amplifiers PA1 to PA4.
  • the RF current command signals S11 to S14 may be based on the laser output command S4.
  • the RF current command signals S11 to S14 may be determined and output every time the laser output command S4 is input.
  • the discharge current may be determined based on the output energy of the laser device 3 obtained from a laser energy monitor (not shown).
  • the laser output command S4 may include information specifying discharge currents to be supplied to the amplifiers PA1 to PA4.
  • the amplifiers PA1 to PA4 may sequentially amplify and output the laser light output from the second optical isolator 82.
  • the laser beam output from the laser device 3 may pass through the window 21 as the pulsed laser beam 32 via the laser beam traveling direction control unit 34 and may enter the chamber 2.
  • the laser light incident in the chamber 2 can be irradiated to the target 27 supplied in the chamber 2. Thereby, EUV light 251 can be generated.
  • FIG. 3 schematically shows a configuration example of the regenerative amplifier 200.
  • the black circles in the optical path indicate the polarization direction perpendicular to the paper surface
  • the solid line in the optical path perpendicular to the optical path indicates the polarization direction parallel to the paper surface. Good.
  • the regenerative amplifier 200 includes an amplifier 190, first and second resonator mirrors 201a and 201b, third and fourth Pockels cells 73 and 74, and first and second polarizers 203a and 203b. You may go out.
  • the regenerative amplifier 200 may include a power source (not shown) that applies a potential to the third and fourth Pockels cells 73 and 74. Each power source for applying a potential to the third and fourth Pockels cells 73 and 74 may be connected to the laser controller 51 in FIG.
  • the amplifier 190 may be a slab amplifier, a three-axis orthogonal amplifier, or another amplifier.
  • a slab type amplifier is exemplified as the amplifier 190.
  • the amplifier 190 may include an amplification chamber 191, first and second concave mirrors 193a and 193b, first and second windows 192a and 192b, and a pair of electrodes 194a and 194b.
  • the pair of electrodes 194a and 194b may be connected to the RF power source 120 shown in FIG.
  • the first and second concave mirrors 193a and 193b may be provided on the laser beam path between the first window 192a and the second window 192b, and may reflect the laser beam inside the amplification chamber 191.
  • the first and second concave mirrors 193a and 193b may be plane mirrors.
  • the first and second windows 192 a and 192 b may be provided on the wall of the amplification chamber 191.
  • the amplification chamber 191 may contain CO 2 laser gas as a laser medium.
  • the pair of electrodes 194a and 194b may be disposed to face each other in the direction orthogonal to the paper surface of FIG.
  • the pair of electrodes 194a and 194b and the RF power source 120 shown in FIG. 2 may be an excitation device that excites a laser medium by a discharge generated by an RF voltage.
  • the laser light incident inside the amplification chamber 191 may be amplified when passing through the excited laser medium.
  • the first resonator mirror 201a and the second resonator mirror 201b may form a resonator.
  • Third and fourth Pockels cells 73 and 74, first and second polarizers 203a and 203b, and an amplifier in the optical path between the first resonator mirror 201a and the second resonator mirror 201b 190 may be arranged.
  • the third Pockels cell 73 may be operated by applying a potential from a power source (not shown).
  • the MO 110 may output laser light having a polarization direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3 as the seed light 204a, for example.
  • the laser beam from the MO 110 may be reflected by the first polarizer 203a and transmitted through the third Pockels cell 73 to which a potential is applied.
  • the laser light can be converted into circularly polarized light by being reflected by the first polarizer 203 a, entering the third Pockels cell 73, and passing through the third Pockels cell 73. Thereafter, the laser light is reflected by the first resonator mirror 201a and again passes through the third Pockels cell 73, so that it can be converted into polarized light in a direction parallel to the paper surface of FIG.
  • a power supply (not shown) for the third Pockels cell 73 may be turned off.
  • the laser light that has passed through the third Pockels cell 73 may pass through the first polarizer 203a and enter the amplifier 190 through the first window 192a.
  • the laser light incident on the amplifier 190 is amplified in the amplification chamber 191 by being reflected a plurality of times between the first concave mirror 193a and the second concave mirror 193b, and then output from the second window 192b. obtain.
  • the laser light output from the second window 192b can be highly transmitted through the second polarizer 203b and transmitted through the fourth Pockels cell 74 to which no potential is applied by a power source (not shown).
  • the laser beam that has passed through the fourth Pockels cell 74 is reflected by the second resonator mirror 201b and is polarized in a direction parallel to the paper surface, and again passes through the fourth Pockels cell 74 and the second polarizer 203b. Can pass high. Thereafter, the laser beam may enter the amplifier 190 again through the second window 192b.
  • the laser light incident on the amplifier 190 is amplified in the amplification chamber 191 by being reflected a plurality of times between the first concave mirror 193a and the second concave mirror 193b, and then output from the first window 192a. obtain.
  • the laser beam output from the first window 192a is highly transmitted through the first polarizer 203a and the third Pockels cell 73, then reflected by the first resonator mirror 201a, and again the third Pockels cell 73.
  • the first polarizer 203a can be highly transmitted.
  • the laser beam can be amplified by reciprocating between the resonators of the first resonator mirror 201a and the second resonator mirror 201b.
  • a power supply (not shown) of the fourth Pockels cell 74 may be turned on.
  • the polarized light in the direction parallel to the paper surface is converted into the laser light polarized in the vertical direction, and the reproduction amplified light is highly reflected by the second polarizer 203b and output to the outside as the amplified laser light 204b. Also good.
  • FIG. 4 schematically shows a configuration example of a main part of the laser device 3 including the QCL 91.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining the laser delay time in the QCL 91.
  • the MO 110 may include a temperature controller 91a that controls the temperature of the QCL 91 and a current controller 91b that controls a supply current to the QCL 91.
  • the temperature controller 91a and the current controller 91b may be connected to the QCL controller 52.
  • the temperature controller 91a may control the temperature of the QCL 91 based on the temperature data M1a output from the QCL controller 52.
  • the current controller 91b may control the supply current to the QCL 91 based on the QCL oscillation information M1b output from the QCL controller 52 and excluding the temperature data M1a.
  • the QCL controller 52 may receive the QCL oscillation information M1 from the laser controller 51.
  • the QCL controller 52 may control the temperature controller 91a and the current controller 91b to oscillate the QCL 91 at a timing based on the laser output command S4 from the EUV light generation controller 5 shown in FIG.
  • the laser light output by the oscillation of the QCL 91 only the laser light having a wavelength included in the amplification region wavelength of the amplification medium containing CO 2 gas can be amplified by the subsequent-stage regenerative amplifier 200 and the amplifiers PA1 to PA4.
  • the amplification region wavelength may be P (20) 10.5912 ⁇ m, for example, as shown in FIG.
  • the oscillation wavelength of the QCL 91 can depend on the optical path length of the resonator of the QCL 91 and the selected wavelength of the grating.
  • the temperature of the active layer of the QCL 91 changes, the refractive index of the active layer and the grating changes, and the grating period and resonator length of the QCL 91 can change. For this reason, when the temperature of the QCL 91 changes, the oscillation wavelength may change.
  • the temperature controller 91a may include a Peltier element. There may be a case where control is performed to keep the temperature of the QCL 91 constant by cooling or heating the QCL 91 with the Peltier element of the temperature controller 91a. However, a phenomenon in which the temperature of the active layer changes transiently by supplying a current pulse to the QCL 91 may occur. Note that the current pulse may be supplied by the QCL oscillation information M1.
  • the center wavelength of the laser beam output from the QCL 91 can change in the same manner as the temperature of the active layer changes. This phenomenon can be referred to as wavelength chirping.
  • the laser delay time may vary depending on the individual characteristics of the QCL 91, the load state of the QCL 91, the rise time of the current pulse, and the like.
  • FIG. 5 shows various timing charts when the QCL 91 is oscillated under a plurality of conditions.
  • the horizontal axis may be time.
  • FIG. 5 shows a timing chart showing a change in the value of the current flowing in the active layer of the QCL 91, a timing chart showing a change in the temperature of the active layer of the QCL 91, and a timing chart showing a change in the oscillation wavelength of the QCL 91.
  • FIG. 5 also shows a timing chart showing changes in the light intensity of laser light amplified by an amplifier such as the regenerative amplifier 200 and the amplifier PA1, and changes in the switch states of the first or second Pockels cells 71 and 72. The timing chart shown is shown.
  • the current pulse I Q 3 may be an example of a current pulse supplied at a timing delayed compared to the current pulses I Q 1 and I Q 2.
  • FIG. 5 compares the characteristics when the conditions of the above three types of current pulses I Q 1, I Q 2, and I Q 3 are combined with the temperature condition of the active layer and the individual characteristics of QCL 91. It may be shown.
  • the temperature condition of the active layer may be two set temperatures 1 and 2.
  • the individual characteristics may be QCL1 and QCL2 having different individual characteristics.
  • a current pulse IQ 1 having a small current amplitude is compared with a current pulse IQ 2 having a large current amplitude.
  • "QCL1, I Q 1, set temperature 1" in FIG. 5 compares the conditions of, and a condition of "QCL1, I Q 2, set temperature 1".
  • the thermal load of the QCL 91 increases as the electrical load increases, the amount of heat generation increases, and the temperature of the active layer can be higher than the temperature when the current amplitude is small.
  • the laser light from the QCL 91 is chirped largely, and as a result, it can reach a predetermined wavelength that can be amplified by the amplifier at an earlier timing than when the current amplitude is small.
  • laser delay time for example, "QCL1, I Q 1, set temperature 1”
  • QCL1, I Q 2, set temperature 1” is compared with the laser delay time, "QCL1, I Q 2, set temperature
  • the laser delay time of “1” can be shorter.
  • the temperature and wavelength of the active layer are higher than when the current is supplied as early as in the current pulse I Q 1, for example. Can change late.
  • "QCL1, I Q 1, set temperature 1" than in the case of "QCL1, I Q 3, set temperature 1" it is may vary delay temperature and wavelength of the active layer in the case of .
  • "QCL1, I Q 3, set temperature 1" towards the case can reach a predetermined wavelength can be amplified by an amplifier at a later time as compared with the case where the fast current is supplied.
  • the temperature of the active layer of QCL 91 differs depending on the individual. Ping characteristics can be different. As a result, it is possible to reach a predetermined wavelength that can be amplified by the amplifier at a timing different from that of the separate QCL 91. For example, in FIG. 5, for example, "QCL1, I Q 1, set temperature 1" and the laser delay time when the "QCL2, I Q 1, set temperature 1" may differ from the laser delay time when the.
  • the EUV light generation apparatus 1 it is necessary to synchronize the arrival time of the target 27 to the plasma generation region 25 and the timing at which laser light having a predetermined wavelength that can be amplified by the regenerative amplifier 200 is output from the QCL 91. possible. In addition, it may be necessary to synchronize the driving timing of the regenerative amplifier 200 and the first to fourth Pockels cells 71 to 74 with the timing at which the laser beam having a predetermined wavelength is output from the QCL 91.
  • the timing at which the laser light having a predetermined wavelength is output from the QCL 91 and the first to fourth Pockels cells 71 to 74 are changed.
  • the laser beam is not amplified due to a deviation from the drive timing.
  • the target 27 may not be irradiated with laser light.
  • FIG. 6 schematically illustrates a configuration example of the laser apparatus 3A according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the laser device 3 ⁇ / b> A may include a delay circuit 53.
  • the delay circuit 53 may be connected to the laser controller 51 and the QCL controller 52.
  • the laser device 3 ⁇ / b> A may include a reflection mirror 56 and a reflection mirror 57.
  • the reflection mirror 56 and the reflection mirror 57 may be arranged on the optical path of the laser light so as to guide the laser light output from the MO 110 to the regenerative amplifier 200.
  • the first optical isolator 81 may be disposed on the optical path between the reflection mirror 56 and the reflection mirror 57.
  • the laser controller 51 may control the oscillation of the QCL 91 based on the QCL oscillation information M1 so that the wavelength of the laser beam becomes equal to a predetermined wavelength at a desired time.
  • the desired time may be a time determined based on the operation timing of the optical shutter.
  • the optical shutter may be at least one of the first to fourth Pockels cells 71 to 74.
  • the desired time may be a time determined based on the timing at which the laser beam is irradiated onto the target 27 supplied to the chamber 2.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the laser apparatus 3A.
  • the QCL 91 may be installed in the MO 110 (step S101).
  • the installation of the QCL 91 may be detected by the laser controller 51 monitoring the connection state of signal lines (not shown) that connect the QCL 91.
  • the presence / absence of the QCL 91 may be detected by a proximity switch or the like.
  • the laser controller 51 may acquire the ID information of the QCL 91 installed in the MO 110 and the QCL oscillation information M1 (step S102).
  • the laser controller 51 may acquire ID information and QCL oscillation information M1 from a database (not shown) connected to the laser controller 51.
  • the laser controller 51 may acquire the ID information and the QCL oscillation information M1 by an input by an operator via a console (not shown).
  • a portable storage medium may be used for input by the operator.
  • ID information and QCL oscillation information M1 may be input from an external device to the laser controller 51 via a wired or wireless communication line.
  • the laser controller 51 may transmit the oscillation timing information M1c to the delay circuit 53 based on the QCL oscillation information M1 (step S103).
  • the oscillation timing information M1c may include laser delay data of the QCL 91 included in the QCL oscillation information M1 and current pulse delay data reflecting the timing information of the laser output command S4.
  • the laser controller 51 may transmit QCL oscillation information M1d excluding the oscillation timing information M1c to the QCL controller 52 based on the QCL oscillation information M1 (step S104).
  • the laser controller 51 may add an appropriate delay amount to the laser delay data and the current pulse delay data of the QCL 91 by the delay circuit 53 and transmit the result to the QCL controller 52 (step S105).
  • the laser controller 51 may set the delay circuit 53 so as to add an appropriate delay amount to the oscillation timing information M1c of the QCL 91.
  • the QCL controller 52 may receive the oscillation timing information M1c to which an appropriate delay amount is added.
  • the temperature data M1a may be transmitted from the QCL controller 52 to the temperature controller 91a (step S106).
  • QCL oscillation information M1b excluding temperature data M1a may be transmitted from the QCL controller 52 to the current controller 91b (step S107).
  • the laser controller 51 may control the QCL 91 to a predetermined temperature based on the temperature data M1a by the temperature controller 91a (step S108).
  • the laser controller 51 may inject a predetermined current pulse into the QCL 91 based on the QCL oscillation information M1b excluding the temperature data M1a by the current controller 91b (step S109).
  • the laser controller 51 may cause the current controller 91b to oscillate the QCL 91 with a predetermined current pulse so that the wavelength reaches the CO 2 amplification wavelength at a predetermined time (step S110).
  • Pockels cell timing signals Tp1 to Tp4 given a predetermined delay time may be transmitted from the laser controller 51 to the first to fourth Pockels cells 71 to 74, respectively (step S111).
  • the laser controller 51 changes the polarization of the laser light from the QCL 91 that has reached the CO 2 amplification wavelength based on the Pockels cell timing signals Tp1 to Tp4 by the first to fourth Pockels cells 71 to 74, respectively. Also good. Thereby, the laser controller 51 may transmit the laser light by the first and second optical isolators 81 and 82. Further, the laser controller 51 may amplify the laser beam by the regenerative amplifier 200 (step S112). Thereafter, the processing may be terminated.
  • the first and second optical isolators 81 and 82 and the regenerative amplifier 200 can be controlled in synchronization with the timing at which light of the CO 2 amplification wavelength among the wavelengths of the laser light output from the QCL 91 passes.
  • the laser light output from the QCL 91 passes through the first optical isolator 81 at an appropriate timing, and only the wavelength within the CO 2 amplification wavelength region can be amplified by the regenerative amplifier 200.
  • the laser light amplified by the regenerative amplifier 200 may pass through the second optical isolator 82 at an appropriate timing and output to the amplifier PA1 at the subsequent stage.
  • the oscillation of the QCL 91 can be controlled so that the wavelength of the laser beam becomes equal to a predetermined wavelength at a desired time.
  • the timing at which the target 27 is irradiated with the laser beam can be synchronized with the timing at which the laser beam having a predetermined wavelength that can be amplified by the regenerative amplifier 200 or the like is output from the QCL 91.
  • FIG. 8 schematically shows a first configuration example of the measuring apparatus according to the first embodiment.
  • the measurement apparatus shown in FIG. 8 is an apparatus for measuring laser delay data in correspondence with temperature data and current amplitude data of QCL 91 in order to specify QCL oscillation information M1 used in laser apparatus 3A shown in FIG. It is.
  • This measuring apparatus may include an MO 110, a laser controller 151, a QCL controller 152, and a delay circuit 153.
  • the laser controller 151, the QCL controller 152, and the delay circuit 153 may have substantially the same functions as the laser controller 51, the QCL controller 52, and the delay circuit 53 in FIG. .
  • the laser controller 151 may include a storage memory 151a.
  • the measuring device may include a data input device 130, a CO 2 amplifier 131, an optical sensor 132, a waveform measuring device 133, a reflecting mirror 154, and a reflecting mirror 155.
  • the data input device 130 may be connected to the laser controller 151.
  • the CO 2 amplifier 131 may include a chamber containing CO 2 gas.
  • the CO 2 amplifier 131 may be a CO 2 gas cell.
  • the CO 2 amplifier 131 may be disposed on the optical path of the laser beam output from the QCL 91.
  • the reflection mirror 154 and the reflection mirror 155 may be arranged on the optical path of the laser beam so as to guide the laser beam output from the QCL 91 to the CO 2 amplifier 131.
  • the optical sensor 132 may be disposed on the optical path of the laser beam that has passed through the CO 2 amplifier 131.
  • the optical sensor 132 may be a photodetector that responds to the light intensity of the laser light output from the QCL 91.
  • PEM-10. 6 manufactured by Vigo System may be used as the optical sensor 132.
  • the optical sensor 132 may be connected to the waveform measuring device 133.
  • an oscilloscope may be used as the waveform measuring instrument 133.
  • the delay circuit 153 may be connected to the waveform measuring device 133.
  • the CO 2 amplifier 131, the optical sensor 132, and the waveform measuring device 133 are measuring devices that measure the laser delay time tm from the predetermined reference time to the time when the wavelength of the laser light output from the QCL 91 becomes equal to the predetermined wavelength. There may be.
  • the laser controller 151 controls the oscillation of the QCL 91 based on the initial QCL oscillation information Mi for measurement, changes the laser delay time tm by changing the QCL oscillation information Mi, and the laser delay time tm is a predetermined time. It may be a measurement controller that outputs the oscillation information at that time as specific oscillation information.
  • FIG. 9 shows an example of the waveforms of the sensor output voltage of the optical sensor 132 of the current pulse I Q of QCL91 in the measurement apparatus shown in FIG.
  • the horizontal axis may be time.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the measurement apparatus shown in FIG.
  • the initial QCL oscillation information Mi for measurement may be input from the data input device 130 to the storage memory 151a of the laser controller 151 (step S121). Further, the ID information of the QCL 91 may be input from the data input device 130 to the storage memory 151a.
  • the initial QCL oscillation information Mi includes initial laser delay data for measurement, initial temperature data Mia for measurement, initial current amplitude data for measurement, initial current pulse width data for measurement, and initial data for measurement. Current pulse delay data and initial current pulse cycle data for measurement may be included.
  • the laser controller 151 may transmit initial QCL oscillation information Mi to the QCL controller 152.
  • the initial oscillation timing information Mic may be transmitted to the QCL controller 152 via the delay circuit 153 (step S122). Further, the initial oscillation timing information Mic may be transmitted to the waveform measuring device 133 via the delay circuit 153.
  • the initial oscillation timing information Mic may include initial laser delay data and initial current pulse delay data. Further, the laser controller 151 may transmit QCL oscillation information Mid other than the initial oscillation timing information Mic to the QCL controller 152 based on the initial QCL oscillation information Mi.
  • the initial temperature data Mia may be transmitted to the temperature controller 91a based on the temperature control information included in the QCL oscillation information Mid (step S123).
  • the temperature controller 91a may keep the QCL 91 at a predetermined temperature based on the initial temperature data Mia.
  • the initial QCL oscillation information Mib excluding the initial temperature data Mia may be transmitted from the QCL controller 152 to the current controller 91b (step S124).
  • the laser measuring time 133 may be measured by the waveform measuring device 133 (step S125).
  • the measurement of the laser delay time tm by the waveform measuring instrument 133 can be performed as follows.
  • the QCL 91 oscillates and emits light at a predetermined timing based on the QCL oscillation information Mib, and can output a laser beam having a predetermined pulse.
  • Laser light from the QCL 91 can enter the CO 2 gas cell or the CO 2 amplifier 131.
  • the optical sensor 132 can output a sensor output signal S2 corresponding to the light intensity of the pulse of the laser light from the QCL 91 to the waveform measuring device 133.
  • the CO 2 gas cell or the non-excited CO 2 amplifier 131 can absorb and output the pulse of the laser beam only at the timing when the laser beam from the QCL 91 becomes the absorption wavelength of the CO 2 molecule.
  • a waveform as shown in FIG. 9 can be observed as the sensor output voltage of the optical sensor 132.
  • the waveform measuring device 133 can measure the laser delay time tm, which is the timing of absorption by the CO 2 molecule, from the oscillation timing information Mic and the sensor output signal S2, as shown in FIG.
  • the waveform measuring device 133 may output a signal indicating the laser delay time tm to the laser controller 151.
  • the laser controller 151 determines whether or not the condition of
  • the plurality of parameters may include current pulse delay data, temperature data Mia, and current amplitude data.
  • the laser controller 151 stores data when the condition is satisfied.
  • the specific oscillation information may be recorded in the storage memory 151a (step S129).
  • the specific oscillation information may be recorded as QCL oscillation information M1. Thereafter, the processing may be terminated.
  • the data recorded as the specific oscillation information may include laser delay data, specific temperature data M1a, current amplitude data, current pulse width data, current pulse delay data, and current pulse cycle data. . Further, the ID information of QCL 91 may be included.
  • the laser delay time tm can be measured based on the timing when the laser light from the QCL 91 becomes the absorption wavelength of the CO 2 molecule. Further, the laser delay time tm is changed by changing the QCL oscillation information Mi, and the QCL oscillation information M1 when the laser delay time tm reaches a predetermined time can be recorded as the specific oscillation information.
  • FIG. 11 schematically illustrates a second configuration example of the measurement apparatus according to the first embodiment. 11, the measurement apparatus shown in FIG. 11 uses laser delay data as temperature data and current amplitude data of QCL 91 in order to specify the QCL oscillation information M1 used in the laser apparatus 3A shown in FIG. It is a device for measuring corresponding to.
  • This measuring apparatus may include a CW-CO 2 laser 141, an optical sensor 142, a waveform measuring instrument 143, and an optical multiplexer 144.
  • the optical multiplexer 144 may be disposed on the optical path of the laser beam output from the QCL 91.
  • the optical multiplexer 144 may be a beam splitter.
  • the optical multiplexer 144 may be an optical component having a specific reflectance and transmittance with respect to the laser light output from the QCL 91.
  • the CW-CO 2 laser 141 may output continuous light as measurement laser light.
  • the optical multiplexer 144 may be arranged so that the optical paths of the measurement laser beam output from the CW-CO 2 laser 141 and the laser beam output from the QCL 91 substantially coincide.
  • the optical multiplexer 144 may combine the measurement laser beam output from the CW-CO 2 laser 141 and the laser beam output from the QCL 91 to output a combined laser beam.
  • the optical sensor 142 is disposed on the optical path of the combined laser beam of the measurement laser beam output from the CW-CO 2 laser 141 and the laser beam output from the QCL 91, and corresponds to the intensity of the combined laser beam.
  • the sensor output signal S21 may be output.
  • the waveform measuring instrument 143 may measure the waveform of the sensor output signal S21.
  • the CW-CO 2 laser 141, the optical sensor 142, the waveform measuring instrument 143, and the optical multiplexer 144 are arranged so that the wavelength of the laser beam output from the QCL 91 is equal to the predetermined wavelength from the predetermined reference time. It may be a measuring instrument that measures the laser delay time tm.
  • the optical sensor 142 may be disposed on the optical path of the combined laser beam obtained by combining the measurement laser beam output from the CW-CO 2 laser 141 and the laser beam output from the QCL 91.
  • the optical sensor 142 may be a photodetector that responds to the light intensity of the laser light output from the QCL 91 and the light intensity of the measurement laser light output from the CW-CO 2 laser.
  • the optical sensor 142 may have a response band of at least several 100 MHz. For example, PEM-10.6 manufactured by Vigo System may be used.
  • the optical sensor 142 may be connected to the waveform measuring instrument 143.
  • the waveform measuring instrument 143 may use an oscilloscope, for example.
  • the delay circuit 153 may be connected to the waveform measuring instrument 143.
  • FIG. 12 shows an example of the waveform of the sensor output signal S21 of the optical sensor 142 in the measurement apparatus shown in FIG.
  • the horizontal axis may be time.
  • the left vertical axis may be the amplitude of the sensor output signal S21.
  • Ordinate right in FIG. 12 may be a current value of the current pulse I Q of QCL91.
  • the QCL 91 may output a pulse of laser light having a light intensity P Q and an optical frequency f Q.
  • the CW-CO 2 laser 141 may output continuous light having light intensity P C and optical frequency f C as measurement laser light.
  • the laser beam for measurement output as the pulse of the laser beam output from the QCL 91 and the continuous light output from the CW-CO 2 laser 141 may be combined by the optical multiplexer 144 and incident on the optical sensor 142.
  • an interference phenomenon may occur due to the pulse of the laser beam output from the QCL 91 and the measurement laser beam output from the CW-CO 2 laser 141.
  • an output signal IPD that periodically varies with time can be obtained as a generally known optical heterodyne detection signal due to this interference phenomenon.
  • IPD can be expressed by the following equation.
  • Light sensor 142 may output an output signal I PD as a sensor output signal S21.
  • I PD R ⁇ [P C + P Q +2 (P C ⁇ P Q ) 1/2 ⁇ cos ⁇ 2 ⁇ (f C ⁇ f Q ) t ⁇ ]
  • Output signals I PD includes a vibration period optical frequency f Q approaches the optical frequency f C is increased, the oscillation period away can be reduced.
  • the optical frequency f C of the continuous light of the CW-CO 2 laser 141 is always constant, whereas the optical frequency f Q of the pulse of the laser light output from the QCL 91 can change with time due to chirp.
  • the sensor output signal S21 of the optical sensor 142 can be input to the waveform measuring instrument 143.
  • the waveform measuring instrument 143 can observe a vibration waveform as shown in FIG.
  • the waveform measuring instrument 143 can measure the laser delay time tm from the oscillation timing information Mic and the time when the vibration period of the vibration waveform is maximized.
  • the laser delay time tm can be measured based on the interference phenomenon between the laser beam from the QCL 91 and the measurement laser beam output from the CW-CO 2 laser 141. Further, the laser delay time tm is changed by changing the QCL oscillation information Mi, and the QCL oscillation information M1 when the laser delay time tm reaches a predetermined time can be recorded as the specific oscillation information.
  • the laser delay time tm can be measured with high accuracy even when the light intensity of the laser light output from the QCL 91 is low.
  • FIG. 13 schematically illustrates a configuration example of a laser apparatus 3B according to the second embodiment of the present disclosure.
  • a plurality of QCLs 91, 92,... 9N may be arranged in the MO 110.
  • the laser device 3B includes temperature controllers 91a, 92a,... 9Na that control the temperatures of the QCLs 91, 92,... 9N, and current controllers 91b, 92b,. May be included.
  • FIG. 13 only two QCLs 91 and 92 are shown, and the third and subsequent QCLs 93,... 9N are omitted.
  • the laser device 3B may include an optical multiplexer 111.
  • the optical multiplexer 111 may output each laser beam by substantially matching the optical paths of the laser beams output from each of the plurality of QCLs 91, 92,.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the operation of the laser apparatus 3B.
  • a plurality of QCLs 91, 92,... 9N may be installed in the MO 110 (step S131).
  • the laser controller 51 may acquire the ID information of the Nth QCL 9N and the QCL oscillation information MN (step S133).
  • the laser controller 51 may acquire ID information and QCL oscillation information MN from a database (not shown) connected to the laser controller 51.
  • the laser controller 51 may acquire the ID information and the QCL oscillation information MN by an input by an operator via a console (not shown).
  • a portable storage medium may be used for input by the operator.
  • ID information and QCL oscillation information MN may be input from an external device to the laser controller 51 via a wired or wireless communication line.
  • step S135; Y the laser controller 51 then sends the oscillation timing information M1c, M2c,... MNc of each QCL 91, 92,. You may transmit (step S136).
  • the laser controller 51 may transmit QCL oscillation information M1d, M2d,... MNd of each QCL 91, 92,... 9N excluding the oscillation timing information M1c, M2c,... MNc to the QCL controller 52 (step S137). .
  • the laser controller 51 may add an appropriate delay amount to the laser delay data and current pulse delay data of each QCL 91, 92,... 9N by the delay circuit 53, and transmit it to the QCL controller 52 (step S138). ).
  • the laser controller 51 may set the delay circuit 53 so as to add an appropriate delay amount to the oscillation timing information M1c, M2c,... MNc of each QCL 91, 92,.
  • the QCL controller 52 may receive the oscillation timing information M1c, M2c,... MNc to which an appropriate delay amount is added.
  • the temperature data M1a, M2a,. ... You may transmit to 9Na (step S139).
  • the QCL controller 52 converts the QCL oscillation information M1b, M2b,... MNb of each QCL 91, 92,. ,... May be transmitted to 9Nb (step S140).
  • the laser controller 51 uses the temperature controllers 91a, 92a,... 9Na of the QCLs 91, 92,... 9N, based on the temperature data M1a, M2a,. ... 9N may be controlled (step S141).
  • the laser controller 51 applies a predetermined current pulse to each QCL 91 based on each QCL oscillation information M1b, M2b,... MNb excluding temperature data M1a, M2a,. , 92,... 9N may be injected (step S142).
  • the laser controller 51 oscillates each QCL 91, 92,... 9N by each predetermined current pulse by each current controller 91b, 92b,... 9Nb, and controls the wavelength to reach the CO 2 amplification wavelength at a predetermined time. It may be done (step S143).
  • the Pockels cell timing signals Tp1 to Tp4 given a predetermined delay time may be transmitted from the laser controller 51 to the first to fourth Pockels cells 71 to 74 (step S144).
  • the laser light may be transmitted by the first and second optical isolators 81 and 82. Further, the laser light may be amplified by the regenerative amplifier 200 (step S145). Thereafter, the processing may be terminated.
  • the QCLs 91, 92,. Oscillation can be controlled. Thereby, the timing at which the target 27 is irradiated with the laser beam can be synchronized with the timing at which the laser beam having a predetermined wavelength that can be amplified by the regenerative amplifier 200 or the like is output from each of the QCLs 91, 92,.
  • FIG. 15 schematically illustrates a configuration example of a laser apparatus 3C according to the third embodiment of the present disclosure.
  • a laser device 3C shown in FIG. 15 is obtained by adding the function of the measuring device shown in FIG. 8 to the laser device 3A shown in FIG.
  • the laser device 3 ⁇ / b> C may include a data input device 130, an optical sensor 132, a waveform measuring device 133, a uniaxial stage 134, and a moving mirror 135.
  • the uniaxial stage 134 may be disposed in the optical path on the downstream side of the laser light output from the regenerative amplifier 200.
  • the moving mirror 135 may be placed on the uniaxial stage 134.
  • the uniaxial stage 134 may be configured so that the movable mirror 135 can be taken in and out of the laser light path.
  • the single axis stage 134 may be connected to the laser controller 51.
  • the optical sensor 132 may be arranged so that the laser beam reflected by the moving mirror 135 is incident thereon.
  • the waveform measuring device 133 may be connected to the laser controller 51 and the delay circuit 53.
  • the laser controller 51 may include a storage memory 51a.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an example of the operation of the laser device 3C.
  • the QCL 91 may be installed in the MO 110 (step S151).
  • the laser controller 51 may arrange the moving mirror 135 on the optical path of the laser beam by the uniaxial stage 134 (step S152).
  • the laser controller 51 may set the first and second Pockels cells 71 and 72 to an open state, and may open the first and second optical isolators 81 and 82 (step S153).
  • the laser controller 51 may set the third and fourth Pockels cells 73 and 74 to be turned on / off in synchronization with the laser output timing of the QCL 91 (step S154). At this time, the laser controller 51 controls the third and fourth Pockels cells 73 and 74 so that the laser light passes through the amplification medium of the regenerative amplifier 200 at least once each time the QCL 91 outputs the laser light. You may set as follows. At this time, when the regenerative amplifier 200 includes the third and fourth Pockels cells 73 and 74 as shown in FIG. 3, the laser controller 51 applies a voltage to the third and fourth Pockels cells 73 and 74. You may make it continue.
  • the laser light can be output once through the amplification medium of the regenerative amplifier 200.
  • Some commercially available Pockels cells convert the polarization of incident laser light when no voltage is applied. When such a Pockels cell is used in the regenerative amplifier 200, the laser controller 51 may not apply a voltage to the third and fourth Pockels cells 73 and 74.
  • the laser device 3C may execute processing substantially similar to the flowchart of FIG. 10 (step S155).
  • the laser controller 51 may set each of the first to fourth Pockels cells 71 to 74 to operate according to each Pockels cell timing signal Tp1 to Tp4 (step S156).
  • the laser controller 51 may retract the moving mirror 135 from the optical path by the uniaxial stage 134 (step S157).
  • the laser controller 51 may acquire the ID information of the QCL 91 and the QCL oscillation information M1 arranged in the MO 110 from the storage memory 51a (step S158).
  • the laser controller 51 may transmit the oscillation timing information M1c to the delay circuit 53 (step S159).
  • the laser controller 51 may transmit QCL oscillation information M1d excluding the oscillation timing information M1c to the QCL controller 52 (step S160).
  • the laser controller 51 may add an appropriate delay amount to the laser delay data and the current pulse delay data of the QCL 91 by the delay circuit 53 and transmit it to the QCL controller 52 (step S161).
  • the temperature data M1a may be transmitted from the QCL controller 52 to the temperature controller 91a (step S162).
  • QCL oscillation information M1b excluding temperature data M1a may be transmitted from the QCL controller 52 to the current controller 91b (step S163).
  • the laser controller 51 may control the QCL 91 to a predetermined temperature based on the temperature data M1a by the temperature controller 91a (step S164).
  • the laser controller 51 may inject a predetermined current pulse into the QCL 91 based on the QCL oscillation information M1b excluding the temperature data M1a by the current controller 91b (step S165).
  • the laser controller 51 may control the current controller 91b to oscillate the QCL 91 with a predetermined current pulse so that the wavelength reaches the CO 2 amplification wavelength at a predetermined time (step S166).
  • the Pockels cell timing signals Tp1 to Tp4 given a predetermined delay time may be transmitted from the laser controller 51 to the first to fourth Pockels cells 71 to 74, respectively (step S167).
  • the laser controller 51 changes the polarization of the laser light from the QCL 91 that has reached the CO 2 amplification wavelength based on the Pockels cell timing signals Tp1 to Tp4 by the first to fourth Pockels cells 71 to 74, respectively. Also good. Thereby, the laser controller 51 may transmit the laser light by the first and second optical isolators 81 and 82. Further, the laser controller 51 may amplify the laser beam by the regenerative amplifier 200 (step S168). Thereafter, the processing may be terminated.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating an exemplary hardware environment in which various aspects of the disclosed subject matter may be implemented.
  • the exemplary hardware environment 100 of FIG. 17 includes a processing unit 1000, a storage unit 1005, a user interface 1010, a parallel I / O controller 1020, a serial I / O controller 1030, A / D, D / A.
  • the converter 1040 may be included, the configuration of the hardware environment 100 is not limited to this.
  • the processing unit 1000 may include a central processing unit (CPU) 1001, a memory 1002, a timer 1003, and an image processing unit (GPU) 1004.
  • the memory 1002 may include random access memory (RAM) and read only memory (ROM).
  • the CPU 1001 may be any commercially available processor. A dual microprocessor or other multiprocessor architecture may be used as the CPU 1001.
  • FIG. 17 may be interconnected to perform the processes described in this disclosure.
  • the processing unit 1000 may read and execute a program stored in the storage unit 1005. Further, the processing unit 1000 may read data from the storage unit 1005 together with the program. Further, the processing unit 1000 may write data to the storage unit 1005.
  • the CPU 1001 may execute a program read from the storage unit 1005.
  • the memory 1002 may be a work area for temporarily storing programs executed by the CPU 1001 and data used for the operation of the CPU 1001.
  • the timer 1003 may measure the time interval and output the measurement result to the CPU 1001 according to the execution of the program.
  • the GPU 1004 may process the image data according to a program read from the storage unit 1005 and output the processing result to the CPU 1001.
  • the parallel I / O controller 1020 may be connected to parallel I / O devices that can communicate with the processing unit 1000, such as the laser controllers 51 and 151, the QCL controllers 52 and 152, and the waveform measuring instruments 133 and 143. Communication between the processing unit 1000 and these parallel I / O devices may be controlled.
  • the serial I / O controller 1030 may be connected to a plurality of serial I / O devices that can communicate with the processing unit 1000, such as the one-axis stage 134, and the processing unit 1000 and the plurality of serial I / O devices The communication between them may be controlled.
  • the A / D and D / A converters 1040 may be connected to various sensors, for example, analog devices such as the optical sensors 132 and 142 via the analog port, and communicate between the processing unit 1000 and the analog devices. You may control or perform A / D and D / A conversion of the communication content.
  • the user interface 1010 may display the progress of the program executed by the processing unit 1000 to the operator so that the operator can instruct the processing unit 1000 to stop the program or execute the interrupt routine.
  • the exemplary hardware environment 100 may be applied to configurations of the EUV light generation control unit 5 and the laser controllers 51 and 151 in the present disclosure.
  • controllers may be implemented in a distributed computing environment, i.e., an environment where tasks are performed by processing units connected via a communications network.
  • the EUV light generation control unit 5, the laser controllers 51 and 151, and the like may be connected to each other via a communication network such as Ethernet (registered trademark) or the Internet.
  • program modules may be stored in both local and remote memory storage devices.

Abstract

本開示によるレーザ装置は、供給電流に応じて、レーザ光を出力する量子カスケードレーザと、レーザ光の光路上に配置され、所定波長の光を選択的に増幅する増幅器と、供給電流の電流遅延時間及び電流波形、並びに量子カスケードレーザの素子温度を含む発振情報に基づいて、所望の時刻においてレーザ光の波長が所定波長と等しくなるように量子カスケードレーザの発振を制御するレーザコントローラとを備えてもよい。

Description

レーザ装置、及び計測装置
　本開示は、量子カスケードレーザ（ＱＣＬ：Quantum Cascade Laser）を用いたレーザ装置、及び計測装置に関する。
　近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ～４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するための極端紫外光生成装置と縮小投影反射光学系（reduced projection reflective optics）とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
　ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ励起プラズマ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）方式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Synchrotron Radiation）方式の装置との３種類の装置が提案されている。
特表２０１３－５１３９２９号公報 特表２００５－５２２６９４号公報 特開２０１３－６５８０４号公報 特公平２－３０５９８号公報
概要
　本開示によるレーザ装置は、供給電流に応じて、レーザ光を出力する量子カスケードレーザと、レーザ光の光路上に配置され、所定波長の光を選択的に増幅する増幅器と、供給電流の電流遅延時間及び電流波形、並びに量子カスケードレーザの素子温度を含む発振情報に基づいて、所望の時刻においてレーザ光の波長が所定波長と等しくなるように量子カスケードレーザの発振を制御するレーザコントローラとを備えてもよい。
　本開示による他のレーザ装置は、供給電流に応じて、レーザ光を出力する量子カスケードレーザと、所定の基準時刻から、レーザ光の波長が所定波長と等しくなる時刻までのレーザ遅延時間を計測する計測器と、供給電流の電流遅延時間及び電流波形、並びに量子カスケードレーザの素子温度を含む発振情報に基づいて、量子カスケードレーザの発振を制御すると共に、発振情報を変化させることによりレーザ遅延時間を変化させ、レーザ遅延時間が所定時間となったときの発振情報を特定発振情報として出力する計測コントローラと、特定発振情報に基づいて、所望の時刻においてレーザ光の波長が所定波長と等しくなるように量子カスケードレーザの発振を制御するレーザコントローラとを備えてもよい。
　本開示による計測装置は、供給電流に応じて、レーザ光を出力する量子カスケードレーザと、所定の基準時刻から、レーザ光の波長が所定波長と等しくなる時刻までのレーザ遅延時間を計測する計測器と、供給電流の電流遅延時間及び電流波形、並びに量子カスケードレーザの素子温度を含む発振情報に基づいて、量子カスケードレーザの発振を制御すると共に、発振情報を変化させることによりレーザ遅延時間を変化させ、レーザ遅延時間が所定時間となったときの発振情報を特定発振情報として出力する計測コントローラとを備えてもよい。
　本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの一構成例を概略的に示す。 図２Ａは、ＱＣＬを含むレーザ装置を備えたＥＵＶ光生成システムの要部の一構成例を概略的に示す。 図２Ｂは、ＱＣＬを含むレーザ装置を備えたＥＵＶ光生成システムの要部の一構成例を概略的に示す。 図３は、再生増幅器の一構成例を概略的に示す。 図４は、ＱＣＬを含むレーザ装置の要部の一構成例を概略的に示す。 図５は、ＱＣＬにおけるレーザ遅延時間を説明するためのタイミングチャートである。 図６は、第１の実施形態に係るレーザ装置の一構成例を概略的に示す。 図７は、図６に示したレーザ装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図８は、第１の実施形態に係る計測装置の第１の構成例を概略的に示す。 図９は、図８に示した計測装置におけるＱＣＬの電流パルスの波形と光センサの出力電圧の波形との一例を示す。 図１０は、図８に示した計測装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１１は、第１の実施形態に係る計測装置の第２の構成例を概略的に示す。 図１２は、図１１に示した計測装置における光センサの出力波形の一例を示す。 図１３は、第２の実施形態に係るレーザ装置の一構成例を概略的に示す。 図１４は、図１３に示したレーザ装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１５は、第３の実施形態に係るレーザ装置の一構成例を概略的に示す。 図１６は、図１５に示したレーザ装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１７は、制御部のハードウエア環境の一例を示す。
実施形態
＜内容＞
［１．概要］
［２．ＥＵＶ光生成装置の全体説明］（図１）
　２．１　構成
　２．２　動作
［３．ＱＣＬを含むレーザ装置の説明］
　３．１　ＱＣＬを含むレーザ装置の全体説明
　　３．１．１　構成（図２Ａ、図２Ｂ）
　　３．１．２　動作
　３．２　再生増幅器の説明
　　３．２．１　構成（図３）
　　３．２．２　動作
　３．３　ＱＣＬを含むレーザ装置の課題（図４、図５）
　　３．３．１　ＱＣＬを含むレーザ装置の要部説明
　　３．３．２　課題
［４．第１の実施形態］
　４．１　レーザ装置（図６、図７）
　　４．１．１　構成
　　４．１．２　動作
　　４．１．３　作用
　４．２　計測装置の第１の例（図８～図１０）
　　４．２．１　構成
　　４．２．２　動作
　　４．２．３　作用
　４．３　計測装置の第２の例（図１１、図１２）
　　４．３．１　構成
　　４．３．２　動作
　　４．３．３　作用
［５．第２の実施形態］（複数のＱＣＬを含むレーザ装置）（図１３、図１４）
　５．１　構成
　５．２　動作
　５．３　作用
［６．第３の実施形態］（計測機能付きのレーザ装置）（図１５、図１６）
　６．１　構成
　６．２　動作
　６．３　作用
［７．制御部のハードウエア環境］（図１７）
［８．その他］
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
［１．概要］
　本開示は、量子カスケードレーザを用いたレーザ装置、及び計測装置に関する。
［２．ＥＵＶ光生成システムの全体説明］
（２．１　構成）
　図１に、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザ装置３と共に用いられてもよい。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１及びレーザ装置３を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１１と称する。図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２、及びターゲット供給装置として例えばターゲット供給部２６を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給部２６は、例えば、チャンバ２の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給部２６から供給されるターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらのうちのいずれか２つ以上の組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。
　チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔には、ウインドウ２１が設けられてもよい。ウインドウ２１をレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光３２が透過してもよい。チャンバ２の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有し得る。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域２５又はその近傍に位置し、その第２の焦点が露光装置６の仕様によって規定される所望の集光位置である中間集光点（ＩＦ）２９２に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられていてもよく、貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過してもよい。
　ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部５を含んでもよい。またＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４等を含んでもよい。ターゲットセンサ４は、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、及び速度のうちの少なくとも１つを検出してもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有していてもよい。
　さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部と露光装置６の内部とを連通する接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャ２９３が形成された壁２９１が設けられてもよい。壁２９１は、そのアパーチャ２９３がＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置されてもよい。
　さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御部３４、レーザ光集光ミラー２２、ターゲット２７を回収するためのターゲット回収部２８等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４は、レーザ光の進行方向を制御するために、レーザ光の進行方向を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。
（２．２　動作）
　図１を参照に、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光の経路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのターゲット２７に照射されてもよい。
　ターゲット供給部２６は、ターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射されてもよい。パルスレーザ光が照射されたターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマから放射光と共にＥＵＶ光２５１が放射され得る。ＥＵＶ光２５１は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されると共に集光されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光２５２は、中間集光点２９２を通って、露光装置６に出力されてもよい。なお、１つのターゲット２７に、パルスレーザ光３３に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
　ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括するよう構成されてもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４によって撮像されたターゲット２７のイメージデータ等を処理するよう構成されてもよい。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、ターゲット２７が出力されるタイミングの制御、及びターゲット２７の出力方向の制御のうちの少なくとも１つを制御するよう構成されてもよい。
　さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御、及びパルスレーザ光３３の集光位置の制御のうちの少なくとも１つを制御するよう構成されてもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。
［３．ＱＣＬを含むレーザ装置の説明］
（３．１　ＱＣＬを含むレーザ装置の全体説明）
（３．１．１　構成）
　図２Ａ及び図２Ｂは、ＱＣＬを含むレーザ装置を備えたＥＵＶ光生成システムの要部の一構成例を概略的に示している。図２Ａ及び図２Ｂにおいて、図１に示したＥＵＶ光生成システム１１の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。図２Ａには、主としてレーザ装置３の一構成例を示す。図２Ｂには、主としてチャンバ２及びチャンバ２の周辺部分の一構成例を示す。
　レーザ装置３は、レーザコントローラ５１と、ＱＣＬコントローラ５２と、反射ミラー５４と、反射ミラー５５と、マスタオシレータ（ＭＯ）１１０と、再生増幅器２００と、増幅器ＰＡ１～ＰＡ４と、第１及び第２の光アイソレータ８１，８２とを備えてもよい。また、レーザ装置３は、再生増幅器２００に接続されるＲＦ電源１２０と、増幅器ＰＡ１～ＰＡ４に各々接続されるＲＦ電源１２１～１２４とを備えてもよい。
　ＥＵＶ光生成制御部５は、マスタトリガ生成部５０を含んでもよい。
　ＭＯ１１０は、複数の半導体レーザと、光合波器１１１とを含んでもよい。複数の半導体レーザは、ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４であってもよい。ＱＣＬコントローラ５２は、ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４に接続されてもよい。ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４は、供給電流に応じて、ＣＯ2ガスを含む増幅媒体の増幅波長領域を含むレーザ光を出力する量子カスケードレーザ（ＱＣＬ：Quantum Cascade Laser）であってもよい。なお、図２Ａでは４台のＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４を配置した例を示しているが、ＱＣＬの台数は４台よりも少ないか、又は４台よりも多くてもよい。
　光合波器１１１はＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４から出力される各レーザ光の光路を略一致させるよう構成、配置されてもよい。光合波器１１１としては、回折格子、結合光導波路、又はプリズム等を用いてもよい。
　第１の光アイソレータ８１は、光シャッタとして、ＭＯ１１０から出力されるレーザ光の光路上に配置されてもよい。第２の光アイソレータ８２は、光シャッタとして、反射ミラー５４及び反射ミラー５５を介して、再生増幅器２００と増幅器ＰＡ１との間の光路上に配置されてもよい。なお、光アイソレータの個数及び配置はこの限りではなく、例えば増幅器ＰＡ１～ＰＡ４のうち隣り合うもの同士の間に配置されてもよい。第１の光アイソレータ８１は第１のポッケルスセル７１を含んでいてよい。第２の光アイソレータ８２は第２のポッケルスセル７２を含んでいてよい。第１及び第２のポッケルスセル７１，７２は、ＥＯ（Electro Optical）ポッケルスセルであってもよい。第１及び第２のポッケルスセル７１，７２は、図示しない電源に接続されていてもよい。
　再生増幅器２００と増幅器ＰＡ１～ＰＡ４は、所定波長の光を選択的に増幅する増幅器であってもよい。
　再生増幅器２００は、第１の光アイソレータ８１を介して、ＭＯ１１０から出力されたレーザ光の光路上に配置されてもよい。再生増幅器２００は、ＣＯ2ガスをレーザ媒質として含むレーザ増幅器であってもよい。再生増幅器２００は、第１及び第２の共振器ミラー２０１ａ，２０１ｂと、第１及び第２の共振器ミラー２０１ａ，２０１ｂの間に配置された第３及び第４のポッケルスセル７３，７４と、第３及び第４のポッケルスセル７３，７４の間に配置された増幅器１９０とを含んでいてよい。第３及び第４のポッケルスセル７３，７４は、ＥＯポッケルスセルであってもよい。第３及び第４のポッケルスセル７３，７４は、光シャッタであってもよい。第３及び第４のポッケルスセル７３，７４は、図示しない電源に接続されていてもよい。なお、再生増幅器２００のより詳しい構成は図３を用いて後に述べる。
　増幅器ＰＡ１～ＰＡ４は、再生増幅器２００から出力されたレーザ光の光路上に配置されてもよい。増幅器ＰＡ１～ＰＡ４は、ＣＯ2ガスをレーザ媒質として含むレーザ増幅器であってもよい。なお、図２Ａでは４台の増幅器ＰＡ１～ＰＡ４を設けた例を示しているが、増幅器の台数は４台よりも少ないか、又は多くてもよい。
　レーザコントローラ５１は、ＱＣＬコントローラ５２と、第１ないし第４のポッケルスセル７１～７４の図示しない各電源と、ＲＦ電源１２０と、ＲＦ電源１２１～１２４とに接続されてもよい。また、レーザコントローラ５１はＥＵＶ光生成制御部５に接続さてもよい。
　図２Ｂに示したように、チャンバ２には、ターゲット供給部２６と、ターゲット検出装置４０とが取り付けられてもよい。
　チャンバ２において、ターゲット２７の軌道上には、ターゲット２７の通過タイミングを計測するターゲット検出装置４０が配置されていてもよい。ターゲット検出装置４０は、ターゲットセンサ４と、光源部４５とを含んでいてもよい。光源部４５は、光源４６と、照明光学系４７とを含んでいてもよい。ターゲット供給部２６のノズル６２とプラズマ生成領域２５との間の軌道Ｙａ上の所定位置Ｐ１のターゲット２７を照明するように、光源部４５を配置してもよい。ターゲットセンサ４は、光センサ４１と、受光光学系４２とを含んでいてもよい。ターゲットセンサ４は、光源部４５から出力された照明光を受光するように配置してもよい。
　ターゲットセンサ４と光源部４５とは、ターゲット２７の軌道Ｙａを挟んで互いに反対側に配置されていてもよい。チャンバ２にはウインドウ２１ａ及びウインドウ２１ｂが取り付けられていてもよい。ウインドウ２１ａは、光源部４５とターゲット２７の軌道Ｙａとの間に位置されていてもよい。光源部４５は、ウインドウ２１ａを介してターゲット２７の軌道Ｙａの所定位置Ｐ１に光を集光してもよい。ウインドウ２１ｂは、ターゲット２７の軌道Ｙａとターゲットセンサ４との間に位置されていてもよい。ターゲットセンサ４によって検出されるターゲット２７の検出位置は、光源部４５による光の集光位置とほぼ一致し得る。ターゲットセンサ４は、ターゲット２７の検出信号としてターゲット検出信号Ｓ２を出力してもよい。ターゲットセンサ４から出力されたターゲット検出信号Ｓ２は、ＥＵＶ光生成制御部５に入力されてもよい。ターゲット供給部２６には、ＥＵＶ光生成制御部５のマスタトリガ生成部５０からピエゾ駆動信号Ｓ３が入力されてもよい。
　ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置制御部６ａと、ターゲットセンサ４と、ターゲット供給部２６とに接続されてもよい。
（３．１．２　動作）
　ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置制御部６ａからＥＵＶ光出力指令を受信してもよい。ＥＵＶ光出力指令は繰り返し周波数設定信号Ｓ１を含んでいてもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット供給部２６を駆動してターゲット２７を出力させてもよい。この際、ＥＵＶ光生成制御部５のマスタトリガ生成部５０は、ターゲット供給部２６に繰り返し周波数設定信号Ｓ１に基づいたピエゾ駆動信号Ｓ３を送信して、ターゲット２７を繰り返し周波数設定信号Ｓ１で指定された繰り返し周波数で出力させるようにしてもよい。
　ターゲット供給部２６から出力されたターゲット２７は、ターゲットセンサ４によって検出されてもよい。ターゲットセンサ４はターゲット２７を検出するたびにターゲット検出信号Ｓ２をＥＵＶ光生成制御部５に出力してもよい。
　ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザコントローラ５１にレーザ出力指令Ｓ４を送信してもよい。レーザ出力指令Ｓ４は、ターゲット検出信号Ｓ２に所定の遅延時間を付加したものであってもよい。
　レーザコントローラ５１は、ＱＣＬコントローラ５２にレーザ出力指令Ｓ４に同期したＱＣＬ発振情報Ｍ１～Ｍ４を供給してもよい。ＱＣＬコントローラ５２はＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４にＱＣＬ発振情報Ｍ１～Ｍ４を供給し、ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４をレーザ出力指令Ｓ４に基づいたタイミングで発振させてもよい。この際、ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４はそれぞれ異なった波長のレーザ光を出力してもよい。ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４がそれぞれ発振するレーザ光のうちＣＯ2ガスを含む増幅媒体の増幅領域波長に含まれる波長のレーザ光のみが後段の再生増幅器２００と増幅器ＰＡ１～ＰＡ４とで増幅され得る。増幅領域波長に含まれる波長のレーザ光をＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４がそれぞれ出力するタイミングは、発振タイミングから各々異なる遅延時間（Ｄｅｌａｙ）を持ってもよい。このため、増幅領域波長に含まれる波長のレーザ光をＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４のそれぞれが略同時に出力するよう、ＱＣＬ発振情報Ｍ１～Ｍ４に含まれるＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４に供給される各々の発振タイミングの情報は異なっていてもよい。発振タイミングの情報は、電流パルス遅延データを含んでいてもよい。
　ＱＣＬ発振情報Ｍ１～Ｍ４は、ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４への供給電流の電流遅延時間及び電流波形の情報と、ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４の各々の素子温度の情報とを含んでいてもよい。例えば、ＱＣＬ発振情報Ｍ１～Ｍ４は、ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４の各々に対応するレーザ遅延時間、温度データ、電流振幅データ、電流パルス幅データ、電流パルス遅延データ、及び電流パルス周期データを含んでもよい。ＱＣＬ発振情報Ｍ１～Ｍ４は、ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４の各々のＩＤ情報と関連付けされてもよい。また、ＩＤ情報をＱＣＬ発振情報Ｍ１～Ｍ４に含めてもよい。
　光合波器１１１は、ＱＣＬ９１～ＱＣＬ９４の各々から出力されたレーザ光の光路を略一致させて各々のレーザ光を出力してもよい。
　レーザコントローラ５１は、第１の光アイソレータ８１の第１のポッケルスセル７１を駆動して、光合波器１１１から出力されたレーザ光を透過させてもよい。このとき第１のポッケルスセル７１の駆動タイミングは、レーザ出力指令Ｓ４に基づいて決定されてもよい。第１の光アイソレータ８１を透過したレーザ光は再生増幅器２００に入力されてもよい。
　レーザコントローラ５１は、第３及び第４のポッケルスセル７３，７４を駆動して、再生増幅器２００においてレーザ光が再生増幅されるようにしてもよい。このとき第３及び第４のポッケルスセル７３，７４の駆動タイミングはレーザ出力指令Ｓ４に基づいて決定されてもよい。
　レーザコントローラ５１は、第２の光アイソレータ８２の第２のポッケルスセル７２を駆動して、再生増幅器２００から出力されたレーザ光を透過させてもよい。このとき第２のポッケルスセル７２の駆動タイミングはレーザ出力指令Ｓ４に基づいて決定されてもよい。第２の光アイソレータ８２を透過したレーザ光は増幅器ＰＡ１に入力されてもよい。
　レーザコントローラ５１は、ＲＦ電流指令信号Ｓ１１～Ｓ１４をＲＦ電源１２１～１２４に送信してもよい。各ＲＦ電源１２１～１２４は、各増幅器ＰＡ１～ＰＡ４にＲＦ電流指令信号Ｓ１１～Ｓ１４に基づいた放電電流を供給してもよい。ＲＦ電流指令信号Ｓ１１～Ｓ１４は、レーザ出力指令Ｓ４に基づいたものであってもよい。例えば、ＲＦ電流指令信号Ｓ１１～Ｓ１４はレーザ出力指令Ｓ４が入力されるたびに決定されて出力されてもよい。放電電流は図示しないレーザエネルギモニタから得られるレーザ装置３の出力エネルギに基づいて決定されるようにしてもよい。また、レーザ出力指令Ｓ４に増幅器ＰＡ１～ＰＡ４に供給されるべき放電電流を指定する情報が含まれていてもよい。増幅器ＰＡ１～ＰＡ４は第２の光アイソレータ８２から出力されたレーザ光を順次増幅して出力してもよい。
　レーザ装置３から出力されたレーザ光は、レーザ光進行方向制御部３４を介してパルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過し、チャンバ２内に入射されてもよい。チャンバ２内に入射したレーザ光は、チャンバ２内に供給されたターゲット２７に照射され得る。これにより、ＥＵＶ光２５１が生成され得る。
（３．２　再生増幅器の説明）
（３．２．１　構成）
　図３は、再生増幅器２００の一構成例を概略的に示している。なお、図３において、光路中に付した黒塗りの丸印は紙面に対して垂直な偏光方向を示し、光路中に光路に直交して付した実線は紙面に平行な偏光方向を示してもよい。
　再生増幅器２００は、増幅器１９０と、第１及び第２の共振器ミラー２０１ａ，２０１ｂと、第３及び第４のポッケルスセル７３，７４と、第１及び第２の偏光子２０３ａ，２０３ｂとを含んでいてもよい。また、再生増幅器２００は、第３及び第４のポッケルスセル７３，７４に電位を印加する図示しない電源を含んでいてもよい。第３及び第４のポッケルスセル７３，７４に電位を印加する各電源は、図２におけるレーザコントローラ５１に接続されてもよい。
　増幅器１９０は、スラブ型増幅器の他、３軸直交型増幅器や他の増幅器であってもよい。図３では増幅器１９０として、スラブ型増幅器を例示する。増幅器１９０は、増幅チャンバ１９１と、第１及び第２の凹面ミラー１９３ａ，１９３ｂと、第１及び第２のウインドウ１９２ａ，１９２ｂと、一対の電極１９４ａ，１９４ｂとを含んでいてもよい。一対の電極１９４ａ，１９４ｂは、図２に示したＲＦ電源１２０に接続されてもよい。
　第１及び第２の凹面ミラー１９３ａ，１９３ｂは、第１のウインドウ１９２ａと第２のウインドウ１９２ｂとの間のレーザ光路上に設けられ、増幅チャンバ１９１の内部でレーザ光を反射してもよい。第１及び第２の凹面ミラー１９３ａ，１９３ｂは、平面ミラーであってもよい。第１及び第２のウインドウ１９２ａ，１９２ｂは増幅チャンバ１９１の壁に設けられていてもよい。
　増幅チャンバ１９１は、内部にレーザ媒質としてＣＯ2レーザガスを収容してもよい。一対の電極１９４ａ，１９４ｂは、増幅チャンバ１９１の内部において、図３の紙面に直交する方向に対向配置されていてもよい。一対の電極１９４ａ，１９４ｂと図２に示したＲＦ電源１２０は、ＲＦ電圧により発生させる放電によってレーザ媒質を励起する励起装置であってもよい。増幅チャンバ１９１の内部に入射されたレーザ光は、励起されたレーザ媒質を通過する際に増幅されてよい。
　再生増幅器２００において、第１の共振器ミラー２０１ａと第２の共振器ミラー２０１ｂとが、共振器を形成していてもよい。第１の共振器ミラー２０１ａと第２の共振器ミラー２０１ｂとの間の光路中に、第３及び第４のポッケルスセル７３，７４と、第１及び第２の偏光子２０３ａ，２０３ｂと、増幅器１９０とが配置されていてもよい。
（３．２．２　動作）
　再生増幅器２００では、図示しない電源によって電位を印加することにより第３のポッケルスセル７３を動作させてもよい。ＭＯ１１０は、シード光２０４ａとして、例えば図３の紙面に対して垂直な偏光方向のレーザ光を出力してもよい。ＭＯ１１０からのレーザ光は、第１の偏光子２０３ａによって反射され、電位の印加された第３のポッケルスセル７３を透過してもよい。レーザ光は、第１の偏光子２０３ａによって反射され、第３のポッケルスセル７３に入射し、第３のポッケルスセル７３を透過することによって円偏光に変換され得る。その後、レーザ光は、第１の共振器ミラー２０１ａによって反射され、再び第３のポッケルスセル７３を透過することで、図３の紙面に対して平行な方向の偏光に変換され得る。
　レーザ光が第３のポッケルスセル７３を再び透過したら、第３のポッケルスセル７３に対する図示しない電源をオフしてもよい。第３のポッケルスセル７３を再び透過したレーザ光は、第１の偏光子２０３ａを透過し、第１のウインドウ１９２ａを介して増幅器１９０に入射してもよい。増幅器１９０に入射したレーザ光は、第１の凹面ミラー１９３ａと第２の凹面ミラー１９３ｂとの間で複数回反射することによって増幅チャンバ１９１内で増幅された後、第２のウインドウ１９２ｂから出力され得る。
　第２のウインドウ１９２ｂから出力されたレーザ光は、第２の偏光子２０３ｂを高透過し、図示しない電源によって電位を印加していない第４のポッケルスセル７４を透過し得る。第４のポッケルスセル７４を透過したレーザ光は、第２の共振器ミラー２０１ｂで反射され、紙面に対して平行な方向の偏光で、再び第４のポッケルスセル７４及び第２の偏光子２０３ｂを高通過し得る。その後、レーザ光は、第２のウインドウ１９２ｂを介して再び増幅器１９０に入射してもよい。増幅器１９０に入射したレーザ光は、第１の凹面ミラー１９３ａと第２の凹面ミラー１９３ｂとの間で複数回反射することによって増幅チャンバ１９１内で増幅された後、第１のウインドウ１９２ａから出力され得る。第１のウインドウ１９２ａから出力されたレーザ光は、第１の偏光子２０３ａ及び第３のポッケルスセル７３を高透過した後、第１の共振器ミラー２０１ａで反射され、再び第３のポッケルスセル７３及び第１の偏光子２０３ａを高透過し得る。
　以上の工程を繰り返すことによって、レーザ光は、第１の共振器ミラー２０１ａと第２の共振器ミラー２０１ｂとによる共振器間を往復して、増幅され得る。この共振器による再生増幅光を外部に出力するときは、第４のポッケルスセル７４の図示しない電源をオンしてもよい。これにより、紙面に対して平行な方向の偏光を垂直な方向の偏光のレーザ光に変換し、再生増幅光を第２の偏光子２０３ｂで高反射させて増幅レーザ光２０４ｂとして外部に出力してもよい。
（３．３　ＱＣＬを含むレーザ装置の課題）
（３．３．１　ＱＣＬを含むレーザ装置の要部説明）
　図４は、ＱＣＬ９１を含むレーザ装置３の要部の一構成例を概略的に示している。図５は、ＱＣＬ９１におけるレーザ遅延時間を説明するためのタイミングチャートである。
　ＭＯ１１０は、ＱＣＬ９１の温度を制御する温度制御器９１ａと、ＱＣＬ９１への供給電流を制御する電流制御器９１ｂとを含んでもよい。温度制御器９１ａと電流制御器９１ｂは、ＱＣＬコントローラ５２に接続されてもよい。温度制御器９１ａは、ＱＣＬコントローラ５２から出力された温度データＭ１ａに基づいてＱＣＬ９１の温度を制御してもよい。電流制御器９１ｂは、ＱＣＬコントローラ５２から出力された、温度データＭ１ａを除くＱＣＬ発振情報Ｍ１ｂに基づいてＱＣＬ９１への供給電流を制御してもよい。
　ＱＣＬコントローラ５２は、レーザコントローラ５１からＱＣＬ発振情報Ｍ１を受信してもよい。ＱＣＬコントローラ５２は、温度制御器９１ａと電流制御器９１ｂとを制御し、図２に示したＥＵＶ光生成制御部５からのレーザ出力指令Ｓ４に基づいたタイミングで、ＱＣＬ９１を発振させてもよい。ＱＣＬ９１の発振によって出力されるレーザ光のうちＣＯ2ガスを含む増幅媒体の増幅領域波長に含まれる波長のレーザ光のみが後段の再生増幅器２００と増幅器ＰＡ１～ＰＡ４とで増幅され得る。増幅領域波長は、例えば図５に示したように、Ｐ（２０）１０．５９１２μｍであってもよい。
　ＱＣＬ９１の発振波長は、ＱＣＬ９１の共振器の光路長とグレーティングの選択波長に依存し得る。ＱＣＬ９１の活性層の温度が変化すると、活性層とグレーティングの屈折率が変化する他、ＱＣＬ９１のグレーティング周期や共振器長が変化し得る。このため、ＱＣＬ９１の温度が変化すると発振波長が変化し得る。
　温度制御器９１ａはペルチェ素子を含んでもよい。温度制御器９１ａのペルチェ素子でＱＣＬ９１を冷却あるいは加熱することよってＱＣＬ９１の温度を一定に保つような制御が行われる場合があり得る。しかし、ＱＣＬ９１へ電流パルスを流すことによって過渡的に活性層の温度が変化する現象が起き得る。なお、電流パルスはＱＣＬ発振情報Ｍ１で供給されてもよい。
　ＱＣＬ９１に電流が流れ始める電流パルスの立ち上り時とその初期においては、ＱＣＬ９１内の電気抵抗や、ＱＣＬ９１内の光吸収等により発熱し、半導体の活性層温度が急激に上昇し得る。その後時間が経過するにしたがって、温度の上昇が緩やかになり得る。そして、電流が止まる電流パルスの立ち下がり後は活性層の温度は低下し、時間が経過するにしたがって、ペルチェ素子による冷却と負荷状態とによって決まる温度に漸近し得る。
　活性層の温度が高くなると活性層とグレーティングの屈折率が増加し、共振器の光路長が長くなり得る。その結果、ＱＣＬ９１から出力されるレーザ光の中心波長は、活性層の温度の変化と同様に変化し得る。この現象は波長チャーピングと呼ばれ得る。
　ＱＣＬ９１が波長チャーピングを起こす一方、再生増幅器２００や増幅器ＰＡ１等の後段の増幅器はＣＯ2を媒質とするので、増幅できる波長が、決められた所定波長となり得る。このため、変化する波長が、再生増幅器２００や増幅器ＰＡ１等で増幅できる所定波長と重なった時点でＱＣＬ９１から出力されたレーザ光だけが増幅され得る。従って、所定の基準時刻から、再生増幅器２００や増幅器ＰＡ１等で増幅できる所定波長となる時点までにレーザ遅延時間が発生し得る。
　レーザ遅延時間はＱＣＬ９１の個体特性や、ＱＣＬ９１の負荷状態、及び電流パルスの立ち上り時刻等によって変動し得る。
　ここで、図５には、複数の条件でＱＣＬ９１を発振させた場合の各種のタイミングチャートを示す。図５に示した各タイミングチャートにおいて、横軸は時間であってもよい。図５には、ＱＣＬ９１の活性層に流れる電流値の変化を示すタイミングチャートと、ＱＣＬ９１の活性層の温度の変化を示すタイミングチャートと、ＱＣＬ９１の発振波長の変化を示すタイミングチャートとを示す。また、図５には、再生増幅器２００や増幅器ＰＡ１等の増幅器で増幅されるレーザ光の光強度の変化を示すタイミングチャートと、第１又は第２のポッケルスセル７１，７２のスイッチ状態の変化を示すタイミングチャートとを示す。
　図５には、ＱＣＬ９１に供給される電流パルスＩQの条件として、電流振幅が小さい電流パルスＩQ１，ＩQ３と、電流パルスＩQ１と比較して電流振幅が大きい電流パルスＩQ２とが示されていてもよい。電流パルスＩQ３は、電流パルスＩQ１，ＩQ２と比較して遅れたタイミングで供給される電流パルスの例を示していてもよい。
　図５は、上記３種類の電流パルスＩQ１，ＩQ２，ＩQ３の条件と、活性層の温度の条件と、ＱＣＬ９１の個体特性の条件とを組み合わせた場合の各特性を比較して示したものであってもよい。活性層の温度の条件は２つの設定温度１，２であってもよい。また、個体特性の条件として、異なる個体特性のＱＣＬ１，２であってもよい。
　例えば電流振幅が小さい電流パルスＩQ１と電流振幅が大きい電流パルスＩQ２とを比較する。例えば図５の「ＱＣＬ１、ＩQ１、設定温度１」の条件と、「ＱＣＬ１、ＩQ２、設定温度１」の条件とを比較する。電流振幅が大きい場合、電気的負荷の増加に伴いＱＣＬ９１の熱負荷が上がり、発熱量が増え、活性層の温度が電流振幅が小さい場合の温度に比べ高くなり得る。
　これに伴って、ＱＣＬ９１からのレーザ光は大きく波長チャーピングし、結果として電流振幅が小さい場合と比較して、早いタイミングで増幅器で増幅できる所定波長に達し得る。例えば図５において、「ＱＣＬ１、ＩQ１、設定温度１」のレーザ遅延時間と「ＱＣＬ１、ＩQ２、設定温度１」のレーザ遅延時間とを比較すると、「ＱＣＬ１、ＩQ２、設定温度１」のレーザ遅延時間の方が短い時間となり得る。
　また、例えば電流パルスＩQ３のように電流が遅れてＱＣＬ９１へ供給された場合は、例えば電流パルスＩQ１のように早く電流が供給された場合に比べて、活性層の温度や波長が遅れて変化し得る。例えば図５において、「ＱＣＬ１、ＩQ１、設定温度１」の場合に比べて、「ＱＣＬ１、ＩQ３、設定温度１」の場合の方が活性層の温度や波長が遅れて変化し得る。結果として、例えば「ＱＣＬ１、ＩQ３、設定温度１」の場合の方が、早く電流が供給された場合と比較して遅いタイミングで増幅器で増幅できる所定波長に達し得る。
　また、例えばＱＣＬ９１の個体が異なる場合は、同じ電流波形であって、かつ温度制御器９１ａでＱＣＬ９１の環境温度を同じに設定しても、ＱＣＬ９１の活性層の温度は個体によって異なるため、波長チャーピング特性が異なり得る。結果として別個体のＱＣＬ９１とは異なるタイミングで増幅器で増幅できる所定波長に達し得る。例えば、例えば図５において、「ＱＣＬ１、ＩQ１、設定温度１」の場合のレーザ遅延時間と、「ＱＣＬ２、ＩQ１、設定温度１」の場合のレーザ遅延時間とは異なり得る。
（３．３．２　課題）
　上述のようにＥＵＶ光生成装置１では、ターゲット２７のプラズマ生成領域２５への到達時刻と、ＱＣＬ９１から再生増幅器２００等で増幅可能な所定波長のレーザ光が出力されるタイミングとを同期させる必要があり得る。また、再生増幅器２００や第１ないし第４のポッケルスセル７１～７４の駆動タイミングと、ＱＣＬ９１から所定波長のレーザ光が出力されるタイミングとを同期させる必要があり得る。
　このため、ＱＣＬ９１の個体を変更した場合や、ＱＣＬ発振情報Ｍ１が変更された場合には、ＱＣＬ９１から所定波長のレーザ光が出力されるタイミングと、第１ないし第４のポッケルスセル７１～７４の駆動タイミングとがずれてレーザ光が増幅されない場合があり得る。また、同様の場合において、レーザ光がターゲット２７に照射されない場合があり得る。
［４．第１の実施形態］
　次に、本開示の第１の実施形態に係るレーザ装置について説明する。
　本実施形態は、例えば図１に示したＥＵＶ光生成システム１１におけるレーザ装置３に適用可能である。
（４．１　レーザ装置）
（４．１．１　構成）
　図６は、本開示の第１の実施形態に係るレーザ装置３Ａの一構成例を概略的に示している。本実施形態に係るレーザ装置３Ａは、遅延回路５３を備えてもよい。遅延回路５３は、レーザコントローラ５１とＱＣＬコントローラ５２とに接続されてもよい。また、レーザ装置３Ａは、反射ミラー５６と、反射ミラー５７とを備えてもよい。反射ミラー５６と反射ミラー５７は、ＭＯ１１０から出力されたレーザ光を再生増幅器２００に導くようにレーザ光の光路上に配置されてもよい。第１の光アイソレータ８１は、反射ミラー５６と反射ミラー５７との間の光路上に配置されてもよい。
　レーザコントローラ５１は、ＱＣＬ発振情報Ｍ１に基づいて、所望の時刻においてレーザ光の波長が所定波長と等しくなるようにＱＣＬ９１の発振を制御してもよい。所望の時刻は、光シャッタの動作タイミングに基づいて決定された時刻であってもよい。光シャッタは、第１ないし第４のポッケルスセル７１～７４の少なくとも１つであってもよい。また、所望の時刻は、レーザ光がチャンバ２に供給されたターゲット２７に照射されるタイミングに基づいて決定された時刻であってもよい。
　その他の構成は、図２又は図４に示したレーザ装置３と略同様であってもよい。
（４．１．２　動作）
　図７は、レーザ装置３Ａの動作の一例を示すフローチャートである。
　まず、ＭＯ１１０にＱＣＬ９１を設置してもよい（ステップＳ１０１）。ＱＣＬ９１の設置は、レーザコントローラ５１が、ＱＣＬ９１を接続する図示しない信号線の接続状態を監視することで検出してもよい。あるいは近接スイッチ等でＱＣＬ９１の設置の有無を検出してもよい。
　次に、レーザコントローラ５１は、ＭＯ１１０に設置されたＱＣＬ９１のＩＤ情報とＱＣＬ発振情報Ｍ１とを取得してもよい（ステップＳ１０２）。レーザコントローラ５１は、レーザコントローラ５１に接続された図示しないデータベースからＩＤ情報とＱＣＬ発振情報Ｍ１とを取得してもよい。あるいは、レーザコントローラ５１は、図示しないコンソールを介したオペレータによる入力によってＩＤ情報とＱＣＬ発振情報Ｍ１とを取得してもよい。オペレータによる入力の際、可搬の記憶媒体が用いられてもよい。あるいは、外部装置から有線又は無線の通信回線を介してレーザコントローラ５１にＩＤ情報とＱＣＬ発振情報Ｍ１とが入力されてもよい。
　次に、レーザコントローラ５１は、ＱＣＬ発振情報Ｍ１を基に、遅延回路５３に発振タイミング情報Ｍ１ｃを送信してもよい（ステップＳ１０３）。発振タイミング情報Ｍ１ｃは、ＱＣＬ発振情報Ｍ１に含まれるＱＣＬ９１のレーザ遅延データ、及びレーザ出力指令Ｓ４のタイミング情報が反映された電流パルス遅延データが含まれてもよい。
　次に、レーザコントローラ５１は、ＱＣＬ発振情報Ｍ１を基に、ＱＣＬコントローラ５２に発振タイミング情報Ｍ１ｃを除くＱＣＬ発振情報Ｍ１ｄを送信してもよい（ステップＳ１０４）。次に、レーザコントローラ５１は、遅延回路５３によってＱＣＬ９１のレーザ遅延データと電流パルス遅延データとに適正な遅延量を付加し、ＱＣＬコントローラ５２に送信してもよい（ステップＳ１０５）。レーザコントローラ５１は、ＱＣＬ９１の発振タイミング情報Ｍ１ｃに適正な遅延量を付加するよう、遅延回路５３を設定してもよい。ＱＣＬコントローラ５２は、適正な遅延量を付加された発振タイミング情報Ｍ１ｃを受信してもよい。次に、ＱＣＬ発振情報Ｍ１ｄに含まれる温度制御情報を基に、ＱＣＬコントローラ５２から温度データＭ１ａを温度制御器９１ａに送信してもよい（ステップＳ１０６）。次に、ＱＣＬコントローラ５２から温度データＭ１ａを除くＱＣＬ発振情報Ｍ１ｂを電流制御器９１ｂに送信してもよい（ステップＳ１０７）。
　次に、レーザコントローラ５１は、温度制御器９１ａによって温度データＭ１ａを基に所定の温度にＱＣＬ９１を制御してもよい（ステップＳ１０８）。次に、レーザコントローラ５１は、電流制御器９１ｂによって温度データＭ１ａを除くＱＣＬ発振情報Ｍ１ｂを基に所定の電流パルスをＱＣＬ９１に注入してもよい（ステップＳ１０９）。
　次に、レーザコントローラ５１は、電流制御器９１ｂによってＱＣＬ９１を所定の電流パルスによって発振させ、所定の時間に波長がＣＯ2増幅波長に達するよう制御してもよい（ステップＳ１１０）。次に、レーザコントローラ５１から第１ないし第４のポッケルスセル７１～７４のそれぞれに、所定の遅延時間を与えたポッケルスセルタイミング信号Ｔｐ１～Ｔｐ４を送信してもよい（ステップＳ１１１）。
　次に、レーザコントローラ５１は、第１ないし第４のポッケルスセル７１～７４のそれぞれによってポッケルスセルタイミング信号Ｔｐ１～Ｔｐ４を基にＣＯ2増幅波長に達したＱＣＬ９１からのレーザ光の偏光を変化させてもよい。これにより、レーザコントローラ５１は、第１及び第２の各光アイソレータ８１，８２によってレーザ光を透過させてもよい。また、レーザコントローラ５１は、再生増幅器２００によってレーザ光を増幅させてもよい（ステップＳ１１２）。その後、処理を終了してもよい。
　これにより、ＱＣＬ９１が出力するレーザ光の波長のうちのＣＯ2増幅波長の光が通過するタイミングに同期して、第１及び第２の光アイソレータ８１，８２及び再生増幅器２００が制御され得る。
　ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光は、第１の光アイソレータ８１を適切なタイミングで通過し、再生増幅器２００においてＣＯ2増幅波長域内の波長のみが増幅され得る。再生増幅器２００で増幅されたレーザ光は、第２の光アイソレータ８２を適切なタイミングで通過して後段の、増幅器ＰＡ１へ出力されてもよい。
（４．１．３　作用）
　本実施形態のレーザ装置３Ａによれば、ＱＣＬ発振情報Ｍ１に基づいて、所望の時刻においてレーザ光の波長が所定波長と等しくなるようにＱＣＬ９１の発振を制御し得る。これにより、レーザ光がターゲット２７に照射されるタイミングと、ＱＣＬ９１から再生増幅器２００等で増幅可能な所定波長のレーザ光が出力されるタイミングとを同期させ得る。
（４．２　計測装置の第１の例）
（４．２．１　構成）
　図８は、第１の実施形態に係る計測装置の第１の構成例を概略的に示している。
　図８に示す計測装置は、図６に示したレーザ装置３Ａにおいて用いられるＱＣＬ発振情報Ｍ１を特定するために、レーザ遅延データをＱＣＬ９１の温度データや電流振幅データに対応させて計測するための装置である。
　この計測装置は、ＭＯ１１０と、レーザコントローラ１５１と、ＱＣＬコントローラ１５２と、遅延回路１５３とを備えてもよい。レーザコントローラ１５１と、ＱＣＬコントローラ１５２と、遅延回路１５３は、計測に関わる機能を除き、図６におけるレーザコントローラ５１と、ＱＣＬコントローラ５２と、遅延回路５３と略同様の機能を有していてもよい。レーザコントローラ１５１は、記憶メモリ１５１ａを含んでいてもよい。
　また、計測装置は、データ入力装置１３０と、ＣＯ2増幅器１３１と、光センサ１３２と、波形計測器１３３と、反射ミラー１５４と、反射ミラー１５５とを備えてもよい。データ入力装置１３０は、レーザコントローラ１５１に接続されてもよい。
　ＣＯ2増幅器１３１は、ＣＯ2ガスを含むチャンバを含んでいてもよい。ＣＯ2増幅器１３１は、ＣＯ2ガスセルであってもよい。ＣＯ2増幅器１３１は、ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光の光路上に配置されてもよい。反射ミラー１５４と反射ミラー１５５は、ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光をＣＯ2増幅器１３１に導くように、レーザ光の光路上に配置されてもよい。
　光センサ１３２は、ＣＯ2増幅器１３１を透過したレーザ光の光路上に配置されてもよい。光センサ１３２は、ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光の光強度に応答するフォトディテクタであってもよい。光センサ１３２は、例えばＶｉｇｏ　Ｓｙｓｔｅｍ社製ＰＥＭ－１０．６を用いてもよい。
　光センサ１３２は、波形計測器１３３に接続されてもよい。波形計測器１３３は例えばオシロスコープを用いてもよい。遅延回路１５３は波形計測器１３３に接続されてもよい。
　ＣＯ2増幅器１３１と光センサ１３２と波形計測器１３３は、ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光の波長が、所定の基準時刻から、所定波長と等しくなる時刻までのレーザ遅延時間ｔｍを計測する計測器であってもよい。レーザコントローラ１５１は、計測用の初期のＱＣＬ発振情報Ｍｉに基づいて、ＱＣＬ９１の発振を制御すると共に、ＱＣＬ発振情報Ｍｉを変化させることによりレーザ遅延時間ｔｍを変化させ、レーザ遅延時間ｔｍが所定時間となったときの発振情報を特定発振情報として出力する計測コントローラであってもよい。
（４．２．２　動作）
　図９は、図８に示した計測装置におけるＱＣＬ９１の電流パルスＩQの波形と光センサ１３２のセンサ出力電圧の波形との一例を示している。図９において横軸は、時間であってもよい。図１０は、図８に示した計測装置の動作の一例を示すフローチャートである。
　まず、データ入力装置１３０から、計測用の初期のＱＣＬ発振情報Ｍｉをレーザコントローラ１５１の記憶メモリ１５１ａに入力してもよい（ステップＳ１２１）。また、データ入力装置１３０からＱＣＬ９１のＩＤ情報を記憶メモリ１５１ａに入力してもよい。初期のＱＣＬ発振情報Ｍｉは、計測用の初期のレーザ遅延データ、計測用の初期の温度データＭｉａ、計測用の初期の電流振幅データ、計測用の初期の電流パルス幅データ、計測用の初期の電流パルス遅延データ、及び計測用の初期の電流パルス周期データを含んでいてもよい。
　次に、レーザコントローラ１５１は、初期のＱＣＬ発振情報ＭｉをＱＣＬコントローラ１５２に送信してもよい。このとき、初期のＱＣＬ発振情報Ｍｉのうち、初期の発振タイミング情報Ｍｉｃは遅延回路１５３を介してＱＣＬコントローラ１５２に送信してもよい（ステップＳ１２２）。また、初期の発振タイミング情報Ｍｉｃは遅延回路１５３を介して波形計測器１３３にも送信してよい。初期の発振タイミング情報Ｍｉｃは、初期のレーザ遅延データ、初期の電流パルス遅延データを含んでいてもよい。また、レーザコントローラ１５１は、初期のＱＣＬ発振情報Ｍｉを基に、ＱＣＬコントローラ１５２に初期の発振タイミング情報Ｍｉｃを除くＱＣＬ発振情報Ｍｉｄを送信してもよい
　次に、ＱＣＬ発振情報Ｍｉｄに含まれる温度制御情報を基に、初期の温度データＭｉａを温度制御器９１ａに送信してもよい（ステップＳ１２３）。温度制御器９１ａは、初期の温度データＭｉａを基にＱＣＬ９１を所定の温度に保ってもよい。
　次に、ＱＣＬコントローラ１５２から初期の温度データＭｉａを除く初期のＱＣＬ発振情報Ｍｉｂを電流制御器９１ｂに送信してもよい（ステップＳ１２４）。
　次に、波形計測器１３３によって、レーザ遅延時間ｔｍの計測をしてもよい（ステップＳ１２５）。波形計測器１３３によるレーザ遅延時間ｔｍの計測は、以下のように行われ得る。ＱＣＬ９１は、ＱＣＬ発振情報Ｍｉｂにより所定のタイミングで発振、発光し、所定のパルスのレーザ光を出力し得る。ＱＣＬ９１からのレーザ光は、ＣＯ2ガスセル又はＣＯ2増幅器１３１に入射し得る。光センサ１３２は、ＱＣＬ９１からのレーザ光のパルスの光強度に応じたセンサ出力信号Ｓ２を波形計測器１３３に出力し得る。ここで、ＣＯ2ガスセル又は励起していないＣＯ2増幅器１３１は、ＱＣＬ９１からのレーザ光がＣＯ2分子の吸収波長になるタイミングでのみレーザ光のパルスを吸収し、出力し得る。これにより、光センサ１３２のセンサ出力電圧として、図９に示したような波形が観測され得る。波形計測器１３３は、発振タイミング情報Ｍｉｃと、センサ出力信号Ｓ２とから、図９に示したように、ＣＯ2分子による吸収のタイミングであるレーザ遅延時間ｔｍを計測し得る。
　波形計測器１３３は、レーザ遅延時間ｔｍを示す信号をレーザコントローラ１５１に出力してもよい。レーザコントローラ１５１は、Δｔ＝ｔ０－ｔｍを計算し、レーザ遅延時間ｔｍと目標レーザ遅延時間（ｔ０）との差であるΔｔを求めてもよい（ステップＳ１２６）。
　次に、レーザコントローラ１５１は、｜Δｔ｜≦ｔref（ｔref：遅延許容範囲）の条件を満たすか否か、すなわち、Δｔの絶対値が遅延許容範囲内であるか否かを判断してもよい（ステップＳ１２７）。｜Δｔ｜≦ｔrefの条件を満たしておらず、Δｔの絶対値が遅延許容範囲内ではないと判断した場合（ステップＳ１２７；Ｎ）には、次に、レーザコントローラ１５１は、ＱＣＬ発振情報Ｍｉに含まれる複数のパラメータのうち、いずれか１つを変更し（ステップＳ１２８）、ステップＳ１２２の処理に戻ってもよい。このとき、レーザコントローラ１５１は、あるパラメータが変更可能な範囲を超えたら、別のパラメータを変更してもよい。複数のパラメータには、電流パルス遅延データと、温度データＭｉａと、電流振幅データとが含まれていてもよい。
　一方、｜Δｔ｜≦ｔrefの条件を満たし、Δｔの絶対値が遅延許容範囲内であると判断した場合（ステップＳ１２７；Ｙ）には、レーザコントローラ１５１は、条件を満たした場合のデータを、特定発振情報として記憶メモリ１５１ａに記録してもよい（ステップＳ１２９）。特定発振情報は、ＱＣＬ発振情報Ｍ１として記録してもよい。その後、処理を終了してもよい。特定発振情報として記録するデータには、レーザ遅延データと、特定の温度データＭ１ａと、電流振幅データと、電流パルス幅データと、電流パルス遅延データと、電流パルス周期データとが含まれてもよい。また、ＱＣＬ９１のＩＤ情報が含まれていてもよい。
（４．２．３　作用）
　この計測装置によれば、ＱＣＬ９１からのレーザ光がＣＯ2分子の吸収波長になるタイミングに基づいて、レーザ遅延時間ｔｍが計測され得る。また、ＱＣＬ発振情報Ｍｉを変化させることによりレーザ遅延時間ｔｍを変化させ、レーザ遅延時間ｔｍが所定時間となったときのＱＣＬ発振情報Ｍ１が特定発振情報として記録され得る。
（４．３　計測装置の第２の例）
（４．３．１　構成）
　図１１は、第１の実施形態に係る計測装置の第２の構成例を概略的に示している。
　図１１に示す計測装置は、図８の計測装置と同様に、図６に示したレーザ装置３Ａにおいて用いられるＱＣＬ発振情報Ｍ１を特定するために、レーザ遅延データをＱＣＬ９１の温度データや電流振幅データに対応させて計測するための装置である。
　この計測装置は、ＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１と、光センサ１４２と、波形計測器１４３と、光合波器１４４とを備えてもよい。
　光合波器１４４は、ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光の光路上に配置されてもよい。光合波器１４４は、ビームスプリッタでもよい。光合波器１４４はＱＣＬ９１から出力されたレーザ光に対し特定の反射率と透過率とを有する光学部品であってもよい。
　ＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１は、計測用のレーザ光として連続光を出力するものであってもよい。光合波器１４４は、ＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１から出力された計測用のレーザ光とＱＣＬ９１から出力されたレーザ光とのそれぞれの光路が略一致するように配置されてもよい。光合波器１４４は、ＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１から出力された計測用のレーザ光とＱＣＬ９１から出力されたレーザ光とを合波して、合波レーザ光を出力するものであってもよい。
　光センサ１４２は、ＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１から出力された計測用のレーザ光とＱＣＬ９１から出力されたレーザ光との合波レーザ光の光路上に配置され、合波レーザ光の強度に応じたセンサ出力信号Ｓ２１を出力するものであってもよい。波形計測器１４３は、センサ出力信号Ｓ２１の波形を計測するものであってもよい。
　ＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１と、光センサ１４２と、波形計測器１４３と、光合波器１４４は、ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光の波長が、所定の基準時刻から、所定波長と等しくなる時刻までのレーザ遅延時間ｔｍを計測する計測器であってもよい。
　光センサ１４２は、ＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１から出力された計測用のレーザ光とＱＣＬ９１から出力されたレーザ光とが合波された合波レーザ光の光路上に配置してもよい。光センサ１４２は、ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光の光強度及びＣＷ－ＣＯ2レーザから出力された計測用のレーザ光の光強度に応答するフォトディテクタであってもよい。光センサ１４２は、少なくとも数１００ＭＨｚ以上の応答帯域を有するものであってもよい。例えばＶｉｇｏ　Ｓｙｓｔｅｍ　社製ＰＥＭ－１０．６を用いてもよい。
　光センサ１４２は、波形計測器１４３に接続されてもよい。波形計測器１４３は例えばオシロスコープを用いてもよい。遅延回路１５３は波形計測器１４３に接続されてもよい。
　その他の構成は、図８に示した計測装置と略同様であってもよい。
（４．３．２　動作）
　図１２は、図１１に示した計測装置における光センサ１４２のセンサ出力信号Ｓ２１の波形の一例を示している。図１２において横軸は、時間であってもよい。図１２において左側の縦軸は、センサ出力信号Ｓ２１の振幅であってもよい。図１２において右側の縦軸は、ＱＣＬ９１の電流パルスＩQの電流値であってもよい。
　ＱＣＬ９１は、光強度ＰQ、光周波数ｆQとなるレーザ光のバルスを出力してもよい。ＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１は、光強度ＰC、光周波数ｆCとなる連続光を計測用のレーザ光として出力してもよい。
　ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光のパルスとＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１から出力された連続光である計測用のレーザ光は、光合波器１４４で合波され、光センサ１４２に入射し得る。
　光センサ１４２の受光面上では、ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光のパルスとＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１から出力された計測用のレーザ光とによって、干渉現象が発生し得る。光強度に対し、Ｒの受光感度を有する光センサ１４２では、この干渉現象により、一般的に知られている光ヘテロダイン検波信号として時間とともに周期的に変動するような出力信号ＩPDが得られ得る。なお、ＩPDは以下の式で表され得る。光センサ１４２は、出力信号ＩPDをセンサ出力信号Ｓ２１として出力してもよい。
　ＩPD＝Ｒ・［ＰC＋ＰQ＋２（ＰC・ＰQ）1/2・ｃｏｓ｛２π（ｆC－ｆQ）ｔ｝］
　出力信号ＩPDは、光周波数ｆQが光周波数ｆCに近づくと振動周期が大きくなり、離れると振動周期は小さくなり得る。ＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１の連統光の光周波数ｆCは、常に一定であるのに対し、ＱＣＬ９１から出力されたレーザ光のパルスの光周波数ｆQは、チャープにより時間とともに変化し得る。
　光センサ１４２のセンサ出力信号Ｓ２１は波形計測器１４３へ入力され得る。波形計測器１４３では、図１２に示すような振動波形を観測し得る。
　波形計測器１４３は、発振タイミング情報Ｍｉｃと、振動波形の振動周期が最大となる時間とから、レーザ遅延時間ｔｍを計測し得る。
　その他の動作は、図８に示した計測装置と略同様であってもよい。
（４．３．３　作用）
　この計測装置によれば、ＱＣＬ９１からのレーザ光とＣＷ－ＣＯ2レーザ１４１から出力された計測用のレーザ光との干渉現象に基づいて、レーザ遅延時間ｔｍが計測され得る。また、ＱＣＬ発振情報Ｍｉを変化させることによりレーザ遅延時間ｔｍを変化させ、レーザ遅延時間ｔｍが所定時間となったときのＱＣＬ発振情報Ｍ１が特定発振情報として記録され得る。
　図８の計測装置では、ＱＣＬ９１が出力するレーザ光の光強度が低い場合、ＣＯ2分子の吸収のタイミングの特定が困難となり、レーザ遅延時間ｔｍの計測精度が低くなってしまうことがあり得る。干渉現象を利用する図１１に示す計測装置では、ＱＣＬ９１が出力するレーザ光の光強度が低い場合でも、レーザ遅延時間ｔｍを高精度に計測し得る。
［５．第２の実施形態］（複数のＱＣＬを含むレーザ装置）
　次に、本開示の第２の実施形態に係るレーザ装置について説明する。なお、以下では上記第１の実施形態に係るレーザ装置３Ａの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
（５．１　構成）
　図１３は、本開示の第２の実施形態に係るレーザ装置３Ｂの一構成例を概略的に示している。
　本実施形態に係るレーザ装置３Ｂは、ＭＯ１１０に複数のＱＣＬ９１，９２，…９Ｎが配置されてもよい。レーザ装置３Ｂは、ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの温度を制御する温度制御器９１ａ，９２ａ，…９Ｎａと、ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎへの供給電流を制御する電流制御器９１ｂ，９２ｂ，…９Ｎｂとを含んでもよい。なお、図１３では、２台のＱＣＬ９１，９２のみを図示し、３台目以降のＱＣＬ９３，…９Ｎを省略している。
　レーザ装置３Ｂは、光合波器１１１を備えてもよい。光合波器１１１は、複数のＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの各々から出力されたレーザ光の光路を略一致させて各々のレーザ光を出力してもよい。
　その他の構成は、図６に示したレーザ装置３Ａと略同様であってもよい。
（５．２　動作）
　図１４は、レーザ装置３Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。
　まず、ＭＯ１１０に複数のＱＣＬ９１，９２，…９Ｎを設置してもよい（ステップＳ１３１）。ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの設置は、レーザコントローラ５１が、ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎを接続する図示しない信号線の接続状態を監視することで検出してもよい。あるいは近接スイッチ等でＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの設置の有無を検出してもよい。この際、レーザコントローラ５１は、設置が検出されたＱＣＬの数をカウントして、Ｎ＝ＱＣＬ設置数としてもよい（ステップＳ１３２）。
　次に、レーザコントローラ５１は、Ｎ番目のＱＣＬ９ＮのＩＤ情報とＱＣＬ発振情報ＭＮとを取得してもよい（ステップＳ１３３）。レーザコントローラ５１は、レーザコントローラ５１に接続された図示しないデータベースからＩＤ情報とＱＣＬ発振情報ＭＮとを取得してもよい。あるいは、レーザコントローラ５１は、図示しないコンソールを介したオペレータによる入力によってＩＤ情報とＱＣＬ発振情報ＭＮとを取得してもよい。オペレータによる入力の際、可搬の記憶媒体が用いられてもよい。あるいは、外部装置から有線又は無線の通信回線を介してレーザコントローラ５１にＩＤ情報とＱＣＬ発振情報ＭＮとが入力されてもよい。
　次に、レーザコントローラ５１は、Ｎ＝Ｎ－１としてもよい（ステップＳ１３４）。次に、レーザコントローラ５１は、Ｎ＝０か否かを判断してもよい（ステップＳ１３５）。Ｎ＝０ではないと判断した場合（ステップＳ１３５；Ｎ）には、レーザコントローラ５１は、ステップＳ１３３の処理に戻ってもよい。
　一方、Ｎ＝０であると判断した場合（ステップＳ１３５；Ｙ）には、レーザコントローラ５１は、次に、遅延回路５３に各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの発振タイミング情報Ｍ１ｃ，Ｍ２ｃ，…ＭＮｃを送信してもよい（ステップＳ１３６）。
　次に、レーザコントローラ５１は、ＱＣＬコントローラ５２に発振タイミング情報Ｍ１ｃ，Ｍ２ｃ，…ＭＮｃを除く各ＱＣＬ９１，９２，…９ＮのＱＣＬ発振情報Ｍ１ｄ，Ｍ２ｄ，…ＭＮｄを送信してもよい（ステップＳ１３７）。
　次に、レーザコントローラ５１は、遅延回路５３によって各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎのレーザ遅延データと電流パルス遅延データとに適正な遅延量を付加し、ＱＣＬコントローラ５２に送信してもよい（ステップＳ１３８）。レーザコントローラ５１は、各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの発振タイミング情報Ｍ１ｃ，Ｍ２ｃ，…ＭＮｃに適正な遅延量を付加するよう、遅延回路５３を設定してもよい。ＱＣＬコントローラ５２は、適正な遅延量を付加された発振タイミング情報Ｍ１ｃ，Ｍ２ｃ，…ＭＮｃを受信してもよい。次に、ＱＣＬ発振情報Ｍ１ｄ，Ｍ２ｄ，…ＭＮｄに含まれる温度制御情報を基に、ＱＣＬコントローラ５２から温度データＭ１ａ，Ｍ２ａ，…ＭＮａを各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの温度制御器９１ａ，９２ａ，…９Ｎａに送信してもよい（ステップＳ１３９）。
　次に、ＱＣＬコントローラ５２は、温度データＭ１ａ，Ｍ２ａ，…ＭＮａを除く各ＱＣＬ９１，９２，…９ＮのＱＣＬ発振情報Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，…ＭＮｂを各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの電流制御器９１ｂ，９２ｂ，…９Ｎｂに送信してもよい（ステップＳ１４０）。
　次に、レーザコントローラ５１は、各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの温度制御器９１ａ，９２ａ，…９Ｎａによって温度データＭ１ａ，Ｍ２ａ，…ＭＮａを基に、所定の温度となるように各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎを制御してもよい（ステップＳ１４１）。
　次に、レーザコントローラ５１は、各電流制御器９１ｂ，９２ｂ，…９Ｎｂによって温度データＭ１ａ，Ｍ２ａ，…ＭＮａを除く各ＱＣＬ発振情報Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，…ＭＮｂを基に、所定の電流パルスを各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎに注入してもよい（ステップＳ１４２）。
　次に、レーザコントローラ５１は、各電流制御器９１ｂ，９２ｂ，…９Ｎｂによって各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎを各所定の電流パルスによって発振させ、所定の時間に波長がＣＯ2増幅波長に達するよう制御してもよい（ステップＳ１４３）。次に、レーザコントローラ５１から第１ないし第４の各ポッケルスセル７１～７４に、所定の遅延時間を与えたポッケルスセルタイミング信号Ｔｐ１～Ｔｐ４を送信してもよい（ステップＳ１４４）。
　次に、第１ないし第４の各ポッケルスセル７１～７４によってポッケルスセルタイミング信号Ｔｐ１～Ｔｐ４を基に、各ＱＣＬ９１，９２，…９ＮのうちＣＯ2増幅波長に達したＱＣＬからのレーザ光の偏光を変化させてもよい。これにより、第１及び第２の各光アイソレータ８１，８２によってレーザ光を透過させてもよい。また、再生増幅器２００によってレーザ光を増幅させてもよい（ステップＳ１４５）。その後、処理を終了してもよい。
　その他の動作は、図６に示したレーザ装置３Ａと略同様であってもよい。
（５．３　作用）
　本実施形態のレーザ装置３Ｂによれば、複数のＱＣＬ発振情報Ｍ１，Ｍ２，…ＭＮに基づいて、所望の時刻においてレーザ光の波長が所定波長と等しくなるように各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎの発振を制御し得る。これにより、レーザ光がターゲット２７に照射されるタイミングと、各ＱＣＬ９１，９２，…９Ｎから再生増幅器２００等で増幅可能な所定波長のレーザ光が出力されるタイミングとを同期させ得る。
［６．第３の実施形態］（計測機能付きのレーザ装置）
　次に、本開示の第３の実施形態に係るレーザ装置について説明する。なお、以下では上記第１若しくは第２の実施形態に係るレーザ装置３Ａ，３Ｂの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
（６．１　構成）
　図１５は、本開示の第３の実施形態に係るレーザ装置３Ｃの一構成例を概略的に示している。図１５に示すレーザ装置３Ｃは、図６に示したレーザ装置３Ａに、図８に示した計測装置の機能を付加したものである。
　レーザ装置３Ｃは、データ入力装置１３０と、光センサ１３２と、波形計測器１３３と、１軸ステージ１３４と、移動ミラー１３５とを備えてもよい。
　１軸ステージ１３４は、再生増幅器２００から出力されたレーザ光の下流側の光路に配置されてもよい。
　移動ミラー１３５は、１軸ステージ１３４に載置されてもよい。１軸ステージ１３４は、移動ミラー１３５をレーザ光路に対して出し入れ可能に構成されていてもよい。１軸ステージ１３４は、レーザコントローラ５１に接続されてもよい。
　光センサ１３２は、移動ミラー１３５で反射されたレーザ光が入射するように配置されてもよい。波形計測器１３３は、レーザコントローラ５１と遅延回路５３とに接続されてもよい。
　レーザコントローラ５１は、記憶メモリ５１ａを含んでいてもよい。
　その他の構成は、図６に示したレーザ装置３Ａ又は図８に示した計測装置と略同様であってもよい。
（６．２　動作）
　図１６は、レーザ装置３Ｃの動作の一例を示すフローチャートである。
　まず、ＭＯ１１０にＱＣＬ９１を設置してもよい（ステップＳ１５１）。次に、レーザコントローラ５１は、１軸ステージ１３４により移動ミラー１３５をレーザ光の光路上に配置してもよい（ステップＳ１５２）。次に、レーザコントローラ５１は、第１及び第２のポッケルスセル７１，７２を開状態に設定し、第１及び第２の光アイソレータ８１，８２を開状態にしてもよい（ステップＳ１５３）。
　次に、レーザコントローラ５１は、第３及び第４のポッケルスセル７３，７４をＱＣＬ９１のレーザ出力のタイミングに同期してオン／オフするよう設定してもよい（ステップＳ１５４）。このとき、レーザコントローラ５１は、ＱＣＬ９１がレーザ光を出力するたびに、レーザ光が再生増幅器２００の増幅媒体を少なくとも１回通過するように、第３及び第４のポッケルスセル７３，７４を制御するよう設定してもよい。この際、再生増幅器２００が図３に示したように第３及び第４のポッケルスセル７３，７４を含む構成の場合、レーザコントローラ５１は第３及び第４のポッケルスセル７３，７４に電圧を印加し続けるようにしてもよい。第３及び第４のポッケルスセル７３，７４に電圧を印加し続けると、レーザ光は再生増幅器２００の増幅媒体を１回通過して出力され得る。市販のポッケルスセルには、電圧を印加しない場合に入射するレーザ光の偏光を変換するものが存在する。このようなポッケルスセルを再生増幅器２００に用いる場合は、レーザコントローラ５１は第３及び第４のポッケルスセル７３，７４に電圧を印加しないようにしてもよい。
　次に、レーザ装置３Ｃは、図１０のフローチャートと略同様の処理を実行してもよい（ステップＳ１５５）。次に、レーザコントローラ５１は、第１ないし第４のポッケルスセル７１～７４のそれぞれを各ポッケルスセルタイミング信号Ｔｐ１～Ｔｐ４に応じて動作するよう設定してもよい（ステップＳ１５６）。
　次に、レーザコントローラ５１は、１軸ステージ１３４により移動ミラー１３５を光路上から退避させてもよい（ステップＳ１５７）。次に、レーザコントローラ５１は、ＭＯ１１０に配置されたＱＣＬ９１のＩＤ情報とＱＣＬ発振情報Ｍ１とを記憶メモリ５１ａより取得してもよい（ステップＳ１５８）。次に、レーザコントローラ５１は、遅延回路５３に発振タイミング情報Ｍ１ｃを送信してもよい（ステップＳ１５９）。
　次に、レーザコントローラ５１は、ＱＣＬコントローラ５２に発振タイミング情報Ｍ１ｃを除くＱＣＬ発振情報Ｍ１ｄを送信してもよい（ステップＳ１６０）。次に、レーザコントローラ５１は、遅延回路５３によってＱＣＬ９１のレーザ遅延データと電流パルス遅延データとに適正な遅延量を付加し、ＱＣＬコントローラ５２に送信してもよい（ステップＳ１６１）。次に、ＱＣＬコントローラ５２から温度データＭ１ａを温度制御器９１ａに送信してもよい（ステップＳ１６２）。
　次に、ＱＣＬコントローラ５２から温度データＭ１ａを除くＱＣＬ発振情報Ｍ１ｂを電流制御器９１ｂに送信してもよい（ステップＳ１６３）。次に、レーザコントローラ５１は、温度制御器９１ａによって温度データＭ１ａを基に所定の温度にＱＣＬ９１を制御してもよい（ステップＳ１６４）。次に、レーザコントローラ５１は、電流制御器９１ｂによって温度データＭ１ａを除くＱＣＬ発振情報Ｍ１ｂを基に所定の電流パルスをＱＣＬ９１に注入してもよい（ステップＳ１６５）。
　次に、レーザコントローラ５１は、電流制御器９１ｂによってＱＣＬ９１を所定の電流パルスによって発振させ、所定の時間に波長がＣＯ2増幅波長に達するよう制御してもよい（ステップＳ１６６）。次に、レーザコントローラ５１から第１ないし第４のポッケルスセル７１～７４のそれぞれに、所定の遅延時間を与えたポッケルスセルタイミング信号Ｔｐ１～Ｔｐ４を送信してもよい（ステップＳ１６７）。
　次に、レーザコントローラ５１は、第１ないし第４のポッケルスセル７１～７４のそれぞれによってポッケルスセルタイミング信号Ｔｐ１～Ｔｐ４を基にＣＯ2増幅波長に達したＱＣＬ９１からのレーザ光の偏光を変化させてもよい。これにより、レーザコントローラ５１は、第１及び第２の各光アイソレータ８１，８２によってレーザ光を透過させてもよい。また、レーザコントローラ５１は、再生増幅器２００によってレーザ光を増幅させてもよい（ステップＳ１６８）。その後、処理を終了してもよい。
　その他の動作は、図６に示したレーザ装置３Ａと略同様であってもよい。
（６．３　作用）
　本実施形態のレーザ装置３Ｃによれば、特定のＱＣＬ発振情報Ｍ１が不明のＱＣＬ９１をレーザ装置３Ｃに搭載しても、レーザ装置３Ｃで特定のＱＣＬ発振情報Ｍ１を生成し得る。
　その他の作用は、図６に示したレーザ装置３Ａと略同様であってもよい。
［７．制御部のハードウエア環境］
　当業者は、汎用コンピュータ又はプログラマブルコントローラにプログラムモジュール又はソフトウエアアプリケーションを組み合わせて、ここに述べられる主題が実行されることを理解するだろう。一般的に、プログラムモジュールは、本開示に記載されるプロセスを実行できるルーチン、プログラム、コンポーネント、データストラクチャーなどを含む。
　図１７は、開示される主題の様々な側面が実行され得る例示的なハードウエア環境を示すブロック図である。図１７の例示的なハードウエア環境１００は、処理ユニット１０００と、ストレージユニット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とを含んでもよいが、ハードウエア環境１００の構成は、これに限定されない。
　処理ユニット１０００は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１００１と、メモリ１００２と、タイマ１００３と、画像処理ユニット（ＧＰＵ）１００４とを含んでもよい。メモリ１００２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）とを含んでもよい。ＣＰＵ１００１は、市販のプロセッサのいずれでもよい。デュアルマイクロプロセッサや他のマルチプロセッサアーキテクチャが、ＣＰＵ１００１として使用されてもよい。
　図１７におけるこれらの構成物は、本開示において記載されるプロセスを実行するために、相互に接続されていてもよい。
　動作において、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５に保存されたプログラムを読み込んで、実行してもよい。また、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５からプログラムと一緒にデータを読み込んでもよい。また、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５にデータを書き込んでもよい。ＣＰＵ１００１は、ストレージユニット１００５から読み込んだプログラムを実行してもよい。メモリ１００２は、ＣＰＵ１００１によって実行されるプログラム及びＣＰＵ１００１の動作に使用されるデータを、一時的に保管する作業領域であってもよい。タイマ１００３は、時間間隔を計測して、プログラムの実行に従ってＣＰＵ１００１に計測結果を出力してもよい。ＧＰＵ１００４は、ストレージユニット１００５から読み込まれるプログラムに従って、画像データを処理し、処理結果をＣＰＵ１００１に出力してもよい。
　パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、レーザコントローラ５１，１５１、及びＱＣＬコントローラ５２，１５２や、波形計測器１３３，１４３等の、処理ユニット１０００と通信可能なパラレルＩ／Ｏデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらパラレルＩ／Ｏデバイスとの間の通信を制御してもよい。シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、１軸ステージ１３４等の、処理ユニット１０００と通信可能な複数のシリアルＩ／Ｏデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれら複数のシリアルＩ／Ｏデバイスとの間の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、各種センサ、例えば光センサ１３２，１４２等のアナログデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらアナログデバイスとの間の通信を制御したり、通信内容のＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換を行ってもよい。
　ユーザインターフェイス１０１０は、操作者が処理ユニット１０００にプログラムの停止や、割込みルーチンの実行を指示できるように、処理ユニット１０００によって実行されるプログラムの進捗を操作者に表示してもよい。
　例示的なハードウエア環境１００は、本開示におけるＥＵＶ光生成制御部５、及びレーザコントローラ５１，１５１等の構成に適用されてもよい。当業者は、それらのコントローラが分散コンピューティング環境、すなわち、通信ネットワークを介して繋がっている処理ユニットによってタスクが実行される環境において実現されてもよいことを理解するだろう。本開示において、ＥＵＶ光生成制御部５、及びレーザコントローラ５１，１５１等は、イーサネット（登録商標）やインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムモジュールは、ローカル及びリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。
［８．その他］
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
　本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。

Claims (7)

  1. 　供給電流に応じて、レーザ光を出力する量子カスケードレーザと、
    　前記レーザ光の光路上に配置され、所定波長の光を選択的に増幅する増幅器と、
    　前記供給電流の電流遅延時間及び電流波形、並びに前記量子カスケードレーザの素子温度を含む発振情報に基づいて、所望の時刻において前記レーザ光の波長が前記所定波長と等しくなるように前記量子カスケードレーザの発振を制御するレーザコントローラと
    　を備えるレーザ装置。
  2. 　前記レーザ光の光路上に配置された光シャッタ、をさらに備え、
    　前記所望の時刻は、前記光シャッタの動作タイミングに基づいて決定された時刻である
    　請求項１に記載のレーザ装置。
  3. 　前記増幅器から出力された前記レーザ光の光路上に、前記レーザ光が照射されるターゲットが供給されるチャンバが配置され、
    　前記所望の時刻は、前記レーザ光が前記ターゲットに照射されるタイミングに基づいて決定された時刻である
    　請求項１に記載のレーザ装置。
  4. 　供給電流に応じて、レーザ光を出力する量子カスケードレーザと、
    　所定の基準時刻から、前記レーザ光の波長が所定波長と等しくなる時刻までのレーザ遅延時間を計測する計測器と、
    　前記供給電流の電流遅延時間及び電流波形、並びに前記量子カスケードレーザの素子温度を含む発振情報に基づいて、前記量子カスケードレーザの発振を制御すると共に、前記発振情報を変化させることにより前記レーザ遅延時間を変化させ、前記レーザ遅延時間が所定時間となったときの前記発振情報を特定発振情報として出力する計測コントローラと、
    　前記特定発振情報に基づいて、所望の時刻において前記レーザ光の波長が前記所定波長と等しくなるように前記量子カスケードレーザの発振を制御するレーザコントローラと
    　を備えるレーザ装置。
  5. 　供給電流に応じて、レーザ光を出力する量子カスケードレーザと、
    　所定の基準時刻から、前記レーザ光の波長が所定波長と等しくなる時刻までのレーザ遅延時間を計測する計測器と、
    　前記供給電流の電流遅延時間及び電流波形、並びに前記量子カスケードレーザの素子温度を含む発振情報に基づいて、前記量子カスケードレーザの発振を制御すると共に、前記発振情報を変化させることにより前記レーザ遅延時間を変化させ、前記レーザ遅延時間が所定時間となったときの前記発振情報を特定発振情報として出力する計測コントローラと
    　を備える計測装置。
  6. 　前記計測器は、
    　前記レーザ光の光路上に配置されたＣＯ2ガスを含むチャンバと、
    　前記レーザ光の光路上に配置され、前記レーザ光の強度に応じたセンサ信号を出力する光センサと、
    　前記センサ信号の波形を計測する波形計測器と
    　を含む
    　請求項５に記載の計測装置。
  7. 　前記計測器は、
    　計測レーザ光を出力するＣＯ2レーザと、
    　前記計測レーザ光と前記量子カスケードレーザから出力された前記レーザ光とを合波して、合波レーザ光を出力する合波器と、
    　前記合波レーザ光の光路上に配置され、前記合波レーザ光の強度に応じたセンサ信号を出力する光センサと、
    　前記センサ信号の波形を計測する波形計測器と
    　を含む
    　請求項５に記載の計測装置。
PCT/JP2015/062394 2015-04-23 2015-04-23 レーザ装置、及び計測装置 WO2016170643A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/062394 WO2016170643A1 (ja) 2015-04-23 2015-04-23 レーザ装置、及び計測装置
JP2017514174A JP6910948B2 (ja) 2015-04-23 2016-04-21 レーザ装置、及び計測装置
PCT/JP2016/062584 WO2016171195A1 (ja) 2015-04-23 2016-04-21 レーザ装置、及び計測装置
US15/698,412 US10483713B2 (en) 2015-04-23 2017-09-07 Laser apparatus and measurement unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/062394 WO2016170643A1 (ja) 2015-04-23 2015-04-23 レーザ装置、及び計測装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016170643A1 true WO2016170643A1 (ja) 2016-10-27

Family

ID=57143152

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/062394 WO2016170643A1 (ja) 2015-04-23 2015-04-23 レーザ装置、及び計測装置
PCT/JP2016/062584 WO2016171195A1 (ja) 2015-04-23 2016-04-21 レーザ装置、及び計測装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/062584 WO2016171195A1 (ja) 2015-04-23 2016-04-21 レーザ装置、及び計測装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10483713B2 (ja)
JP (1) JP6910948B2 (ja)
WO (2) WO2016170643A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113013720A (zh) * 2021-03-08 2021-06-22 中国人民解放军国防科技大学 可级联729nm单模激光放大器

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10029476B2 (en) * 2016-09-30 2018-07-24 Hamilton Sundstrand Corporation Laser enhancements of micro cold spray printed powder
JP6881081B2 (ja) * 2017-06-23 2021-06-02 住友電気工業株式会社 分析装置、吸収特性演算回路、及び分析方法
US11237482B2 (en) * 2018-08-14 2022-02-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Process system and operating method thereof
JP7175999B2 (ja) 2018-11-08 2022-11-21 ギガフォトン株式会社 レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009123955A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Hamamatsu Photonics Kk 量子カスケードレーザ
JP2010171375A (ja) * 2008-10-16 2010-08-05 Gigaphoton Inc レーザ装置および極端紫外光光源装置
JP2010226096A (ja) * 2009-02-27 2010-10-07 Komatsu Ltd レーザ装置および極端紫外光源装置
JP2012182434A (ja) * 2011-02-09 2012-09-20 Gigaphoton Inc レーザ装置、極端紫外光生成システム、レーザ装置の制御方法、および極端紫外光生成方法
JP2013513929A (ja) * 2009-12-15 2013-04-22 サイマー インコーポレイテッド 極紫外光源のための計測法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0230598A (ja) 1988-07-20 1990-01-31 Dainippon Printing Co Ltd Ｉｃモジュールおよびｉｃカード
GB0208100D0 (en) 2002-04-09 2002-05-22 Univ Strathclyde Semiconductor diode laser spectrometer arrangement
US7643528B2 (en) * 2007-09-20 2010-01-05 Cymer, Inc. Immersion lithography laser light source with pulse stretcher
JP2009099727A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Gigaphoton Inc 注入同期式放電励起レーザ装置及び注入同期式放電励起レーザ装置における同期制御方法
JP2013065804A (ja) 2010-12-20 2013-04-11 Gigaphoton Inc レーザ装置およびそれを備える極端紫外光生成システム
JP5844536B2 (ja) 2011-03-28 2016-01-20 ギガフォトン株式会社 レーザシステムおよびレーザ生成方法
WO2015126474A1 (en) * 2013-11-07 2015-08-27 University Of Maryland, College Park Waveguides, and systems and methods for forming and using such waveguides

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009123955A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Hamamatsu Photonics Kk 量子カスケードレーザ
JP2010171375A (ja) * 2008-10-16 2010-08-05 Gigaphoton Inc レーザ装置および極端紫外光光源装置
JP2010226096A (ja) * 2009-02-27 2010-10-07 Komatsu Ltd レーザ装置および極端紫外光源装置
JP2013513929A (ja) * 2009-12-15 2013-04-22 サイマー インコーポレイテッド 極紫外光源のための計測法
JP2012182434A (ja) * 2011-02-09 2012-09-20 Gigaphoton Inc レーザ装置、極端紫外光生成システム、レーザ装置の制御方法、および極端紫外光生成方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113013720A (zh) * 2021-03-08 2021-06-22 中国人民解放军国防科技大学 可级联729nm单模激光放大器
CN113013720B (zh) * 2021-03-08 2022-05-31 中国人民解放军国防科技大学 可级联729nm单模激光放大器

Also Published As

Publication number Publication date
JP6910948B2 (ja) 2021-07-28
US20170373461A1 (en) 2017-12-28
WO2016171195A1 (ja) 2016-10-27
US10483713B2 (en) 2019-11-19
JPWO2016171195A1 (ja) 2018-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6910948B2 (ja) レーザ装置、及び計測装置
JP3698677B2 (ja) レーザパルス制御方法と装置およびｘ線発生方法と装置
JP6054028B2 (ja) レーザ装置および極端紫外光生成システム
JP6521870B2 (ja) レーザ装置
WO2014192872A1 (ja) 極端紫外光生成システム
US9131877B2 (en) Laser apparatus and photoacoustic apparatus
CN107210576B (zh) 固体激光系统和曝光装置用激光装置
JP2012216768A (ja) レーザシステム、極端紫外光生成システム、およびレーザ光生成方法
WO2015012099A1 (ja) レーザシステム、極端紫外光生成システム及びレーザ装置の制御方法
US10897118B2 (en) Laser apparatus and extreme ultraviolet light generating system
JP2013062484A (ja) レーザ装置
JP6434985B2 (ja) レーザ装置及び極端紫外光生成装置
JPWO2016117118A1 (ja) Ｅｕｖ光生成システム及びｅｕｖ光生成方法、並びにトムソン散乱計測システム
US20180007771A1 (en) Droplet detector and extreme ultraviolet light generating apparatus
JP5511882B2 (ja) 極端紫外光源装置
US20140319388A1 (en) Laser apparatus and extreme ultraviolet light generation apparatus
JP5223015B2 (ja) 極端紫外光源装置
US8290007B2 (en) Apparatus and method for stabilizing frequency of laser
WO2018225117A1 (ja) レーザ装置、及びｅｕｖ光生成システム
JP6697108B2 (ja) レーザ装置及び極端紫外光生成システム
WO2016031068A1 (ja) レーザ装置
JP2000307182A (ja) 超短パルス光発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15889882

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WD Withdrawal of designations after international publication

Designated state(s): JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15889882

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1