WO2020084685A1 - レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法 Download PDF

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WO2020084685A1
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semiconductor
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三浦　泰祐
若林　理
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ギガフォトン株式会社
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    • H01S5/4012—Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms

Definitions

  • the present disclosure relates to a laser system and a method for manufacturing an electronic device.
  • the semiconductor exposure apparatus As semiconductor integrated circuits become finer and more highly integrated, semiconductor exposure equipment is required to have improved resolution. Hereinafter, the semiconductor exposure apparatus will be simply referred to as "exposure apparatus". Therefore, the wavelength of the light output from the exposure light source is being shortened.
  • a gas laser device As a light source for exposure, a gas laser device is used instead of the conventional mercury lamp.
  • a gas laser device for exposure a KrF excimer laser device that outputs ultraviolet light having a wavelength of 248 nm and an ArF excimer laser device that outputs ultraviolet light having a wavelength of 193 nm are used.
  • the current exposure technique is immersion exposure that shortens the apparent wavelength of the exposure light source by filling the gap between the projection lens on the exposure device side and the wafer with liquid and changing the refractive index of the gap. It has been put to practical use.
  • immersion exposure is performed using an ArF excimer laser device as a light source for exposure, the wafer is irradiated with ultraviolet light having an equivalent wavelength of 134 nm.
  • ArF immersion exposure is also called ArF immersion lithography.
  • the spectral line width in the natural oscillation of the KrF and ArF excimer laser device is as wide as about 350 to 400 pm, chromatic aberration of the laser light (ultraviolet light) that is reduced and projected onto the wafer by the projection lens on the exposure device side causes the resolving power. descend. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser light output from the gas laser device until the chromatic aberration is negligible.
  • the spectral line width is also called the spectral width.
  • a line narrowing unit (Line Narrow Module) having a band narrowing element is provided in the laser resonator of the gas laser device, and the band narrowing of the spectral width is realized by this band narrowing unit.
  • the band narrowing element may be an etalon, a grating, or the like.
  • a laser device having a narrow spectral band is called a narrow band laser device.
  • a laser system includes a first solid-state laser device that outputs a first pulsed laser beam and a wavelength that converts the wavelength of the first pulsed laser beam that is output from the first solid-state laser device.
  • a conversion system an excimer amplifier that amplifies the second pulsed laser light wavelength-converted by the wavelength conversion system, and a control unit that controls at least the central wavelength or spectrum line width of the excimer laser light output from the excimer amplifier.
  • a laser system including: a first solid-state laser device; a first multiple semiconductor laser system; a first semiconductor optical amplifier for pulse-amplifying laser light output from the first multiple semiconductor laser system; A first fiber amplifier including a first optical fiber that amplifies the pulsed laser light output from the first semiconductor optical amplifier,
  • the first multiple semiconductor laser system combines a first plurality of semiconductor lasers having different wavelengths, a single longitudinal mode and continuous wave oscillation, and respective laser lights output from the first plurality of semiconductor lasers.
  • a first beam combiner for outputting a laser beam having a first multi-line spectrum including a plurality of peak wavelengths and a part of the continuous wave laser beam outputted from the first plurality of semiconductor lasers.
  • a first spectrum monitor that measures the wavelength and the light intensity of each laser beam output from the first plurality of semiconductor lasers, and the control unit has at least the target center wavelength or a command from an external device.
  • Each line of the first multi-line spectrum generated by the first plurality of semiconductor lasers is obtained so that an excimer laser beam having a target spectral line width is obtained.
  • Controlling the oscillation wavelength and the light intensity of the emission is a laser system.
  • An electronic device manufacturing method includes a first solid-state laser device that outputs a first pulsed laser beam, and a first pulsed laser beam that is output from the first solid-state laser device.
  • Wavelength conversion system for converting the wavelength of light
  • an excimer amplifier for amplifying the second pulsed laser light wavelength-converted by the wavelength conversion system, and at least the central wavelength or spectrum line width of the excimer laser light output from the excimer amplifier is controlled.
  • a first solid-state laser device is a laser system including a control unit, and a first semiconductor that pulse-amplifies a laser beam output from the first semiconductor laser system and the first semiconductor laser system.
  • a first fiber amplifier including an optical amplifier and a first optical fiber that amplifies the pulsed laser light output from the first semiconductor optical amplifier And a first plurality of semiconductor laser systems, the first plurality of semiconductor lasers having different wavelengths, a single longitudinal mode, and continuous wave oscillation, and the first plurality of semiconductor lasers respectively Of the continuous wave laser beams output from the first plurality of semiconductor lasers and the first beam combiner which outputs the laser beam having the first multi-line spectrum including a plurality of peak wavelengths.
  • a first spectrum monitor for measuring a wavelength and a light intensity of each laser beam output from the first plurality of semiconductor lasers by receiving a part of the laser beam; and the control unit is instructed by an external device.
  • a first multi-line spacer generated by the first plurality of semiconductor lasers is provided so that excimer laser light having at least a target center wavelength or a target spectral line width can be obtained.
  • a method of manufacturing an electronic device which comprises exposing an excimer laser beam.
  • FIG. 1 is a diagram showing a typical laser beam spectrum shape.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the definition of the spectral line width of excimer laser light.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the definition of the spectral line width of the multiline and the center wavelength.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a spectrum shape in which the light intensities of the multi-lines are equal.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration example of the laser system.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing contents in the laser control unit.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the initialization subroutine of the laser system.
  • FIG. 1 is a diagram showing a typical laser beam spectrum shape.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the definition of the spectral line width of excimer laser light.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the definition of the spectral line width of the multiline and the center wavelength.
  • FIG. 4 is
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the solid-state laser system.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the laser system.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing contents in the solid-state laser system control unit.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of the initialization subroutine of the solid-state laser system.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the first semiconductor laser system.
  • FIG. 13 is a flow chart showing an example of a control subroutine of the second semiconductor laser system.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of a subroutine of processing for calculating the target center wavelength ⁇ 2ct of the second semiconductor laser system.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of the energy control subroutine of the solid-state laser system.
  • FIG. 16 is a diagram schematically showing a configuration example of a semiconductor laser system.
  • FIG. 17 is a diagram showing a laser spectrum output from the distributed feedback semiconductor laser.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an example of processing contents in the first semiconductor laser control section.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an example of processing contents in the second semiconductor laser control section.
  • FIG. 20 is a diagram schematically showing the configuration of the laser system according to the first embodiment.
  • FIG. 21 is a flowchart showing an example of processing contents in the laser control unit.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of the control subroutine (2) of the solid-state laser system.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an example of processing for calculating the target spectral line width ⁇ 1mt of the first multiple semiconductor system.
  • FIG. 24 is a graph showing an example of a function representing the relationship between the spectral line width ⁇ of excimer light and the spectral line width ⁇ 1m of the first multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a control example 1 of the first multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of a multiline spectrum detected by the first spectrum monitor in the control example 1 shown in FIG.
  • FIG. 27 shows an example of a multi-line spectrum obtained when control is performed to fix the center wavelength of the multi-line and change the spectral line width of the multi-line with respect to the spectrum shape of FIG.
  • FIG. 28 is a block diagram showing a control example of the second multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the second spectrum monitor in the control example 1 shown in FIG.
  • FIG. 30 shows an example of a multiline spectrum obtained when control is performed to fix the spectrum line width of the multiline and change the center wavelength of the multiline with respect to the spectrum shape of FIG. It is a figure.
  • FIG. 31 is a flowchart showing an example of processing contents in the solid-state laser system control unit.
  • FIG. 32 is a flowchart showing an example of the initialization subroutine (2) of the solid-state laser system.
  • FIG. 33 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the first multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the second spectrum monitor in the control example 1 shown in FIG.
  • FIG. 30 shows an example of a multiline spectrum obtained when control is performed to fix the spectrum line width of
  • FIG. 34 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the second multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 35 is a flowchart showing an example of processing for calculating the target center wavelength ⁇ 2mct of the second multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 36 is a flowchart showing an example of processing contents in the first multiline control unit.
  • FIG. 37 is a flowchart showing an example of processing for calculating the target center wavelength of each semiconductor laser of the first multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 38 is a flowchart showing an example of a control subroutine of each semiconductor laser DFB1 (k).
  • FIG. 39 is a flowchart showing an example of processing for calculating and determining the spectral line width ⁇ 1m and the central wavelength ⁇ 1mc of the first multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 40 is a flowchart showing an example of processing contents in the second multiline control unit.
  • FIG. 41 is a flowchart showing an example of processing for calculating the target wavelength of each semiconductor laser of the second multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 42 is a flowchart showing an example of a control subroutine for each semiconductor laser DFB2 (k).
  • FIG. 43 is a flowchart showing an example of processing for calculating and determining the spectral line width ⁇ 2m and the center wavelength ⁇ 2mc of the second multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 44 is a block diagram showing a control example 2 of the first multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 45 is a diagram showing an example of a multiline spectrum detected by the first spectrum monitor in the control example 2 shown in FIG. FIG.
  • FIG. 46 shows an example of a multiline spectrum obtained when control is performed to fix the spectrum line width of the multiline and change the center wavelength of the multiline with respect to the spectrum shape of FIG. It is a figure.
  • FIG. 47 is a block diagram showing a control example 2 of the second multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 48 is a diagram showing an example of multiline spectra detected by the second spectrum monitor in the control example 2 shown in FIG. 47.
  • FIG. 49 shows an example of a multiline spectrum obtained when control is performed to fix the center wavelength of the multiline and change the spectral line width of the multiline with respect to the spectrum shape of FIG. It is a figure.
  • FIG. 50 is a block diagram showing a control example 3 of the first multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 51 is a diagram showing an example of a multiline spectrum detected by the first spectrum monitor.
  • FIG. 52 is a block diagram showing a control example 3 of the second multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 53 is a diagram showing an example of a multiline spectrum detected by the second spectrum monitor in the control example 3 shown in FIG.
  • FIG. 54 is a diagram showing an example of a spectrum of a multiline when control is performed to change the center wavelength and the spectrum line width of the multiline with respect to the spectrum shape of FIG.
  • FIG. 55 is a block diagram showing a control example 4 of the first multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 56 is a diagram showing an example of a multiline spectrum detected by the first spectrum monitor in the control example 4 shown in FIG. 55.
  • FIG. 57 is a diagram showing an example of a multiline spectrum when control is performed to change the center wavelength and the spectrum line width of the multiline with respect to the spectrum shape of FIG. 56.
  • FIG. 58 is a block diagram showing a control example 4 of the second multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 59 is a diagram showing an example of a multiline spectrum detected by the second spectrum monitor in the control example 4 shown in FIG. 58.
  • FIG. 60 is a block diagram showing a modified example 1 of the multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 61 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the first spectrum monitor in the control example of the configuration shown in FIG.
  • FIG. 62 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the semiconductor laser DFB1 (k).
  • FIG. 63 is a block diagram showing a modified example 2 of the multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 64 is a diagram showing an example of multiline spectra detected by the first spectrum monitor in the second modification shown in FIG. 63.
  • FIG. 65 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the semiconductor laser DFB1 (k).
  • FIG. 66 is a diagram schematically showing a configuration example of the spectrum monitor.
  • FIG. 67 is a diagram schematically showing another configuration example of the spectrum monitor.
  • FIG. 68 is an explanatory diagram related to detection of a beat signal by a heterodyne interferometer and calculation of wavelength and light intensity.
  • FIG. 69 is a diagram schematically showing a configuration example of an excimer amplifier.
  • FIG. 70 is a diagram schematically showing a configuration example of an excimer amplifier adopting a ring resonator.
  • FIG. 71 is a diagram schematically showing a configuration example of a spectrum monitor using an etalon spectrometer.
  • FIG. 72 is a diagram showing an example of a spectrum of laser light.
  • FIG. 73 is a diagram schematically showing an example of a beam combiner configured by using an optical fiber.
  • FIG. 74 is a diagram schematically showing an example of a beam combiner including a half mirror and a high reflection mirror.
  • FIG. 75 is a diagram schematically showing an example of a multiple semiconductor laser system using a single longitudinal mode external cavity semiconductor laser.
  • FIG. 76 is a block diagram showing an example of a CW oscillation reference laser light source.
  • FIG. 71 is a diagram schematically showing a configuration example of an excimer amplifier adopting a ring resonator.
  • FIG. 71 is a diagram schematically showing a configuration example
  • FIG. 77 is a block diagram showing another example of the CW oscillation reference laser light source.
  • FIG. 78 is a diagram schematically showing an example of a multi-longitudinal mode CW oscillation semiconductor laser.
  • 79 is a diagram showing an example of a spectrum of laser light output from the semiconductor laser shown in FIG. 78.
  • FIG. 80 is a diagram showing an example of a waveform of a current value passed through the DFB laser.
  • FIG. 81 is a graph showing the wavelength change of the laser light output from the DFB laser due to the modulation current.
  • FIG. 82 is a diagram schematically showing a configuration example of a semiconductor optical amplifier.
  • FIG. 83 is a diagram schematically showing an example of the laser system according to the third embodiment.
  • FIG. 84 is a block diagram showing a control example of the third multiple semiconductor laser system.
  • FIG. 85 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the third spectrum monitor in the control example shown in FIG. 84.
  • FIG. 86 is a diagram showing an example of a multiline spectrum when control is performed to change the center wavelength and the spectrum line width of the multiline with respect to the spectrum shape shown in FIG.
  • FIG. 87 is a diagram schematically showing a configuration example of the exposure apparatus.
  • Embodiment 1 4.1 Configuration 4.2 Operation 4.3 Processing Example of Laser Control Section 4.4 Control Example 1 of First Multiple Semiconductor Laser System 4.5 Control Example 1 of Second Multiple Semiconductor Laser System 4.6 Processing example of solid-state laser system control section 4.7 Processing example of first multi-line control section 4.8 Processing example of second multi-line control section 4.9 Action / effect 4.10 Modified example 4. 10.1 Control Example 2 of First Multiple Semiconductor Laser System 4.10.2 Control Example 2 of Second Multiple Semiconductor Laser System 5.
  • Embodiment 2 5.1 Configuration 5.2 Operation 5.2.1 Control Example 3 of First Multiple Semiconductor Laser System 5.2.2 Control Example 3 of Second Multiple Semiconductor Laser System 5.3 Operation / Effect 5.4 Modified Example 5.4.1 Control Example 4 of First Multiple Semiconductor Laser System 5.4.2 Control Example 4 of Second Multiple Semiconductor Laser System 6. Modification 1 of the multiple semiconductor laser system 6.1 Configuration 6.2 Operation 7. Modification 2 of the multiple semiconductor laser system 7.1 Configuration 7.2 Operation 8. Specific example of spectrum monitor 8.1 Example of spectrum monitor using spectroscope and reference laser light source 8.1.1 Configuration 8.1.2 Operation 8.2 Example of spectrum monitor using heterodyne interferometer 8.2.1 Configuration 8.2.2 Operation 8.2.3 Example of beat signal 8.2.4 Modified example 9.
  • Embodiment 3 17.1 Configuration 17.2 Operation 17.3
  • Modified example 18 Manufacturing method of electronic device 19.
  • embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
  • the embodiments described below show some examples of the present disclosure and do not limit the content of the present disclosure. Further, not all of the configurations and operations described in each embodiment are essential as the configurations and operations of the present disclosure. In addition, the same components are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.
  • the spectral line width is the full width of the spectral waveform of the laser light at the light quantity threshold value.
  • the half value of the peak value is called a line width threshold of 0.5.
  • the full width W1 / 2 of the spectrum waveform at the line width threshold of 0.5 is specifically called full width at half maximum or FWHM (Full Width at Half Maximum).
  • FWHM Full Width at Half Maximum
  • the spectral line width ⁇ that reflects the resolving power of the projection lens is, for example, as shown in FIG. 2, the total width W95% of the portion that occupies 95% of the total spectral energy with the wavelength ⁇ 0 as the center, and (1) holds.
  • the spectral line width ⁇ of the excimer laser light may be not only the line width of 95% of the total area of the spectrum width, but also the spectral line width that reflects the resolving power of the projection lens.
  • the spectral line width may be evaluated by the resolving power calculated by inputting the wavelength and the light intensity distribution based on the projection lens data used and the spectral waveform of the excimer laser light.
  • the excimer laser light may be referred to as “excimer light”.
  • multiline means a plurality of spectra in the spectrum showing the distribution of light intensity for each wavelength, as illustrated in FIGS. 3 and 4. Is a spectrum including the peak wavelength of, and is synonymous with "multi-line spectrum".
  • the term "multi-line” may mean laser light having a multi-line spectrum.
  • the multi-line can be obtained, for example, by combining a plurality of laser beams output from a plurality of single longitudinal mode semiconductor lasers having different wavelengths. In this case, the wavelength (peak wavelength) of each line of the multi-line corresponds to the oscillation wavelength of each semiconductor laser.
  • the center wavelength ⁇ mc of the multi-line is defined as the wavelength of the center of gravity of the spectrum as in the following expression (3).
  • the center wavelength ⁇ mc is the average value of the wavelengths of the n multilines.
  • FIG. 5 schematically shows a configuration example of the laser system 1.
  • the laser system 1 includes a solid-state laser system 10, a first high-reflection mirror 11, a second high-reflection mirror 12, an excimer amplifier 14, a monitor module 16, a synchronization controller 17, and a laser controller 18. ,including.
  • the solid-state laser system 10 includes a first solid-state laser device 100, a second solid-state laser device 200, a wavelength conversion system 300, a first pulse energy monitor 330, a synchronization circuit unit 340, and a solid-state laser system control unit. 350.
  • the first solid-state laser device 100 includes a first semiconductor laser system 110 that outputs laser light having a wavelength of about 1030 nm, a first semiconductor optical amplifier 120, a first dichroic mirror 130, and a first pulsed pump light source. 132, a first fiber amplifier 140, a second dichroic mirror 142, a second pulsed pump light source 144, and a solid-state amplifier 150.
  • the first semiconductor laser system 110 includes a first semiconductor laser 111 that oscillates CW (Continuous Wave) in a single longitudinal mode and outputs laser light having a wavelength of about 1030 nm, a first wavelength monitor 112, and a first semiconductor laser.
  • the laser control unit 114 and the first beam splitter 116 are included. Note that "CW" means continuous wave and CW oscillation means continuous wave oscillation.
  • the first semiconductor laser 111 may be, for example, a distributed feedback (DFB: Distributed Feedback) semiconductor laser, and the oscillation wavelength can be changed near the wavelength of 1030 nm by current control and / or temperature control.
  • the distributed feedback semiconductor laser is referred to as "DFB laser”.
  • the first beam splitter 116 is arranged so as to reflect a part of the laser light output from the first semiconductor laser 111 and make it incident on the first wavelength monitor 112.
  • the first wavelength monitor 112 monitors the spectrum of the incident laser light and detects the oscillation wavelength of the first semiconductor laser 111.
  • the first semiconductor laser control unit 114 is connected to the first wavelength monitor 112 and the solid-state laser system control unit 350, and controls the operation of the first semiconductor laser 111.
  • the first semiconductor optical amplifier 120 is arranged in the optical path of the laser light that has passed through the first beam splitter 116.
  • the first semiconductor optical amplifier 120 pulse-amplifies the laser light output from the first semiconductor laser system 110.
  • the first dichroic mirror 130 is a mirror coated with a film that highly transmits the laser light output from the first semiconductor optical amplifier 120 and highly reflects the excitation light output from the first pulse excitation light source 132. is there.
  • the first dichroic mirror 130 is arranged such that the pulsed laser light output from the first semiconductor optical amplifier 120 and the pumping light output from the first pulsed pumping light source 132 enter the first fiber amplifier 140. To be done.
  • the first fiber amplifier 140 may be a Yb fiber amplifier that uses an optical fiber doped with Yb (ytterbium).
  • the Yb-doped optical fiber is an example of the “first optical fiber” in the present disclosure.
  • the second dichroic mirror 142 is a mirror coated with a film that highly transmits the laser light output from the first fiber amplifier 140 and highly reflects the excitation light output from the second pulse excitation light source 144. .
  • the second dichroic mirror 142 is arranged so that the pulsed laser light output from the first fiber amplifier 140 and the pumping light output from the second pulsed pump light source 144 enter the solid-state amplifier 150.
  • the solid-state amplifier 150 may include, for example, a Yb-doped crystal or ceramics.
  • the pulsed laser light amplified by the solid-state amplifier 150 enters the wavelength conversion system 300.
  • the pulsed laser light output from the first solid-state laser device 100 may be the pulsed laser light amplified by the solid-state amplifier 150.
  • the pulsed laser light output from the first solid-state laser device 100 is referred to as a first pulsed laser light LP1.
  • the pulsed laser light LP1 that is wavelength-converted by the wavelength conversion system 300 and output from the wavelength conversion system 300 is referred to as a second pulsed laser light LP2.
  • the second solid-state laser device 200 includes a second semiconductor laser system 210 that outputs a laser beam having a wavelength of about 1554 nm, a second semiconductor optical amplifier 220, a third dichroic mirror 230, and a third pulse excitation light source. 232 and a second fiber amplifier 240.
  • the second semiconductor laser system 210 includes a second semiconductor laser 211 that outputs a laser beam having a wavelength of about 1554 nm by performing CW oscillation in a single longitudinal mode, a second wavelength monitor 212, and a second semiconductor laser controller 214. And a second beam splitter 216.
  • the second semiconductor laser 211 may be, for example, a DFB laser, and the oscillation wavelength can be changed near the wavelength of 1554 nm by current control and / or temperature control.
  • the second beam splitter 216 is arranged so as to reflect a part of the laser light output from the second semiconductor laser 211 and make it incident on the second wavelength monitor 212.
  • the second wavelength monitor 212 monitors the spectrum of the incident laser light and detects the oscillation wavelength of the second semiconductor laser 211.
  • the second semiconductor laser control unit 214 is connected to the second wavelength monitor 212 and the solid-state laser system control unit 350, and controls the operation of the second semiconductor laser 211.
  • the second semiconductor optical amplifier 220 is arranged in the optical path of the laser light that has passed through the second beam splitter 216.
  • the second semiconductor optical amplifier 220 pulse-amplifies the laser light output from the second semiconductor laser system 210.
  • the third dichroic mirror 230 is a mirror coated with a film that highly transmits the pulsed laser light output from the second semiconductor optical amplifier 220 and highly reflects the excitation light output from the third pulsed excitation light source 232. Is.
  • the third dichroic mirror 230 is arranged such that the pulsed laser light output from the second semiconductor optical amplifier 220 and the pumping light output from the third pulsed pumping light source 232 enter the second fiber amplifier 240. To be done.
  • the second fiber amplifier 240 may be an Er fiber amplifier using an Er (erbium) -doped optical fiber.
  • the Er-doped optical fiber is an example of the “second optical fiber” in the present disclosure.
  • the pulsed laser light amplified by the second fiber amplifier 240 enters the wavelength conversion system 300.
  • the pulsed laser light output from the second solid-state laser device 200 may be the pulsed laser light amplified by the second fiber amplifier 240.
  • the pulsed laser light output from the second solid-state laser device 200 is referred to as a third pulsed laser light LP3.
  • the wavelength conversion system 300 includes an LBO (LiB 3 O 5 ) crystal 310 and a first CLBO (CsLiB 6 O 10 ) crystal 312 which are nonlinear crystals, a fourth dichroic mirror 314, a second CLBO crystal 316, and It includes a fifth dichroic mirror 318, a third CLBO crystal 320, a sixth dichroic mirror 322, a third high-reflection mirror 324, a fourth high-reflection mirror 326, and a beam splitter 328.
  • LBO LiB 3 O 5
  • CLBO CsLiB 6 O 10
  • It includes a fifth dichroic mirror 318, a third CLBO crystal 320, a sixth dichroic mirror 322, a third high-reflection mirror 324, a fourth high-reflection mirror 326, and a beam splitter 328.
  • the LBO crystal 310 and the first CLBO crystal 312 are on the optical path of the first pulsed laser light LP1 having a wavelength of about 1030 nm, and the first pulsed laser light LP1 is a fourth pulsed laser that is the fourth harmonic. It is arranged so as to perform wavelength conversion into light LP4 (wavelength approximately 257.5 nm).
  • the third high-reflection mirror 324 is arranged so as to highly reflect the third pulsed laser light LP3 (wavelength of about 1554 nm) output from the second solid-state laser device 200 and to enter the fourth dichroic mirror 314. It
  • the fourth dichroic mirror 314 is coated with a film that highly transmits the fourth pulse laser light LP4 and highly reflects the third pulse laser light LP3.
  • the fourth dichroic mirror 314 is arranged on the optical path between the first CLBO crystal 312 and the second CLBO crystal 316, and the optical path axes of the third pulse laser light LP3 and the fourth pulse laser light LP4 are the same. Therefore, it is arranged so as to be incident on the second CLBO crystal 316.
  • the second CLBO crystal 316, the fifth dichroic mirror 318, the third CLBO crystal 320, and the sixth dichroic mirror 322 are arranged in this order on the optical path of the pulsed laser light including the fourth pulsed laser light LP4. It
  • the second CLBO crystal 316 generates a fifth pulse laser light LP5 (wavelength approximately 220.9 nm) having a sum frequency of the third pulse laser light LP3 and the fourth pulse laser light LP4.
  • the fifth dichroic mirror 318 highly reflects the fourth pulse laser light LP4 (wavelength about 257.5 nm) that has passed through the second CLBO crystal 316, and the third dichroic mirror LP3 (wavelength about 1554 nm) and the third pulse laser light LP3 (wavelength about 1554 nm).
  • a film that highly transmits the pulsed laser beam LP5 (wavelength: about 220.9 nm) of No. 5 is coated.
  • the third CLBO crystal 320 generates a pulsed laser light (wavelength of about 193.4 nm) of the sum frequency of the third pulsed laser light LP3 and the fifth pulsed laser light LP5.
  • the pulsed laser light having a wavelength of about 193.4 nm output from the third CLBO crystal 320 becomes the second pulsed laser light LP2.
  • the sixth dichroic mirror 322 highly transmits the third pulse laser light LP3 (wavelength about 1554 nm) and the fifth pulse laser light LP5 (wavelength about 220.9 nm) that have passed through the third CLBO crystal 320, and has a wavelength of A film that highly reflects a pulsed laser beam (second pulsed laser beam LP2) of about 193.4 nm is coated.
  • the fourth high-reflection mirror 326 is arranged so that pulsed laser light with a wavelength of about 193.4 nm is output from the wavelength conversion system 300.
  • the beam splitter 328 is arranged on the optical path of the reflected light from the fourth high-reflection mirror 326 so that the partially reflected laser light enters the first pulse energy monitor 330.
  • the solid-state laser system control unit 350 includes a first semiconductor laser control unit 114, a second semiconductor laser control unit 214, a synchronous circuit unit 340, a first pulse excitation light source 132, a second pulse excitation light source 144, and a third semiconductor laser control unit. It is connected to each of the pulsed excitation light sources 232.
  • the solid-state laser system controller 350 also includes an internal trigger generator 351.
  • the synchronization circuit unit 340 receives the delay data and the trigger signal Tr1 from the solid-state laser system control unit 350, and receives the first semiconductor optical amplifier 120, the second semiconductor optical amplifier 220, the first pulsed pump light source 132, and the second semiconductor optical amplifier 220.
  • Each of the pulse excitation light source 144 and the third pulse excitation light source 232 has a signal line for inputting a trigger signal delayed by a predetermined time.
  • the first pulse energy monitor 330 is a detector that detects the pulse energy of ultraviolet light, and is, for example, a pulse energy sensor that includes a photodiode or a pyroelectric element.
  • the excimer amplifier 14 includes an amplifier control unit 400, a charger 402, a trigger corrector 404, a pulse power module (PPM) 408 including a switch 406, and a chamber 410.
  • PPM pulse power module
  • the chamber 410 contains ArF laser gas containing Ar gas, F 2 gas, and Ne gas, for example.
  • a pair of discharge electrodes 412 and 413 are arranged in the chamber 410.
  • the pair of discharge electrodes 412 and 413 are connected to the output terminal of the PPM 408.
  • two windows 415 and 416 that transmit laser light having a wavelength near 193.4 nm are arranged.
  • the monitor module 16 includes a beam splitter 600 and a second pulse energy monitor 602.
  • the beam splitter 600 is arranged on the optical path of the pulsed laser light (excimer laser light) output from the excimer amplifier 14 so that the pulsed laser light reflected by the beam splitter 600 enters the second pulse energy monitor 602. Will be placed.
  • the second pulse energy monitor 602 is a detector that detects the pulse energy of ultraviolet light, and is, for example, a pulse energy sensor including a photodiode or a pyroelectric element. The information detected by the second pulse energy monitor 602 is sent to the laser controller 18.
  • the laser control unit 18 is connected to the solid-state laser system control unit 350, the synchronization control unit 17, the amplifier control unit 400, and the exposure control unit 22 of the exposure apparatus 20.
  • the laser controller 18 includes an internal trigger generator 19.
  • the control device functioning as each control unit can be realized by a combination of hardware and software of one or a plurality of computers. Software is synonymous with program. Programmable controllers are included in the concept of computers.
  • the computer may be configured to include a CPU (Central Processing Unit) and a memory.
  • the CPU included in the computer is an example of a processor.
  • control device may be realized by using an integrated circuit represented by FPGA (Field Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • control devices may be connected to each other via a communication network such as a local area network or the Internet.
  • program units may be stored in both local and remote memory storage devices.
  • numerical values such as “pulse energy monitor 1” and “SOA # 2” represent the first pulse energy monitor and the second semiconductor optical amplifier (SOA), respectively.
  • SOA is an abbreviation for "Semiconductor Optical Amplifier”.
  • the laser control unit 18 of the laser system 1 shown in FIG. 5 receives each data of the target pulse energy Et and the target center wavelength ⁇ ct and the light emission trigger signal Tr from the exposure control unit 22 of the exposure apparatus 20. Further, the laser control unit 18 transmits / receives data to / from the exposure control unit 22 as necessary, and notifies the exposure control unit 22 of an exposure NG signal or an exposure OK signal.
  • the light emission trigger signal Tr is input to the synchronization control unit 17 via the laser control unit 18.
  • the synchronization control unit 17 outputs a first trigger signal at a timing with a delay time set so that the pulsed laser light is discharged and amplified synchronously. Tr1 and the second trigger signal Tr2 are output.
  • the first trigger signal Tr1 is input to the synchronous circuit unit 340 via the solid-state laser system control unit 350.
  • the second trigger signal Tr2 is input to the trigger corrector 404 via the amplifier control unit 400, and its output is input to the switch 406 of the PPM 408.
  • the solid-state laser system controller 350 receives the data of the target center wavelength ⁇ ct from the laser controller 18.
  • the solid-state laser system controller 350 sends a command to the first semiconductor laser controller 114 and the second semiconductor laser controller 214 to cause the first semiconductor laser 111 and the second semiconductor laser 211 to perform CW oscillation, respectively.
  • the solid-state laser system control unit 350 transmits the data of the target center wavelengths ⁇ 1t and ⁇ 2t to the first semiconductor laser control unit 114 and the second semiconductor laser control unit 214, respectively.
  • the first semiconductor laser control unit 114 sets the current values A1 and / of the first semiconductor laser 111 so that the difference ⁇ 1 between the center wavelength ⁇ 1c measured by the first wavelength monitor 112 and the target center wavelength ⁇ 1ct approaches 0. Alternatively, the temperature T1 is controlled.
  • the second semiconductor laser controller 214 controls the current value of the second semiconductor laser 211 so that the difference ⁇ 2 between the center wavelength ⁇ 2c measured by the second wavelength monitor 212 and the target center wavelength ⁇ 2ct approaches 0. Control A2 and / or temperature T2.
  • the first semiconductor laser control unit 114 and the second semiconductor laser control unit 214 determine whether the differences ⁇ 1 and ⁇ 2 from the respective target center wavelengths are within their respective allowable ranges, and if the difference is within the allowable range. For example, the solid-state laser system control unit 350 is notified of the wavelength OK signal.
  • the solid-state laser system control unit 350 When the solid-state laser system control unit 350 receives the wavelength OK signal from both the first semiconductor laser control unit 114 and the second semiconductor laser control unit 214, the solid-state laser system control unit 350 causes the internal trigger generation unit 351 to output the first OK signal having a predetermined repetition frequency.
  • the trigger signal Tr1 is generated.
  • the internal trigger generator 351 can generate the first trigger signal Tr1 regardless of the first trigger signal Tr1 from the synchronization controller 17. Of the first trigger signals Tr1, the first trigger signal Tr1 generated by the internal trigger generation unit 351 is hereinafter referred to as “internal trigger signal Tr1”.
  • the first trigger signal Tr1 is input to the synchronization circuit unit 340.
  • the synchronization circuit unit 340 synchronizes with the first trigger signal Tr1 and predetermined pulse excitation trigger signals for each of the first pulse excitation light source 132, the second pulse excitation light source 144, and the third pulse excitation light source 232. The delay time is output. Then, the synchronization circuit unit 340 outputs a signal indicating the amplification timing with a predetermined delay time to each of the first semiconductor optical amplifier 120 and the second semiconductor optical amplifier 220.
  • the respective timings of pulse excitation in the first pulse excitation light source 132, the second pulse excitation light source 144, and the third pulse excitation light source 232 are such that they can be sufficiently amplified when the seed light of the pulse passes. Is output.
  • the trigger timings for the first semiconductor optical amplifier 120 and the second semiconductor optical amplifier 220 are the first pulsed laser light LP1 output from the first solid-state laser device 100 and the second solid-state laser device 200.
  • the third pulsed laser beam LP3 output from the second CLBO crystal 316 is set to enter the second CLBO crystal 316 at the same timing.
  • the first semiconductor laser system 110 in the first solid-state laser device 100 outputs CW oscillation laser light having a central wavelength of 1030 nm (hereinafter referred to as “first CW laser light”).
  • the first semiconductor optical amplifier 120 pulse-amplifies the first CW laser light, and the first semiconductor optical amplifier 120 outputs the pulsed laser light.
  • the pulsed laser light output from the first semiconductor optical amplifier 120 is amplified by the first fiber amplifier 140 and the solid-state amplifier 150.
  • the first pulsed laser light LP1 amplified through the first fiber amplifier 140 and the solid-state amplifier 150 enters the LBO crystal 310 of the wavelength conversion system 300.
  • the second semiconductor laser system 210 outputs CW oscillation laser light having a center wavelength of 1554 nm (hereinafter referred to as “second CW laser light”).
  • the second CW laser light is pulse-amplified by the second semiconductor optical amplifier 220, and the pulsed laser light is output from the second semiconductor optical amplifier 220.
  • the pulsed laser light output from the second semiconductor optical amplifier 220 is amplified by the second fiber amplifier 240.
  • the third pulsed laser light LP3 amplified through the second fiber amplifier 240 enters the third high-reflection mirror 324 of the wavelength conversion system 300.
  • the first pulsed laser light LP1 (wavelength 1030 nm) that has entered the wavelength conversion system 300 is converted into fourth harmonic light by the LBO crystal 310 and the first CLBO crystal 312, and the fourth pulsed laser light LP4 (wavelength LP3). 257.5 nm) is generated.
  • the fourth pulsed laser beam LP4 enters the second CLBO crystal 316 via the fourth dichroic mirror 314.
  • the third pulsed laser light LP3 (wavelength 1554 nm) output from the second solid-state laser device 200 is incident on the second CLBO crystal 316 via the third high-reflection mirror 324 and the fourth dichroic mirror 314. To do.
  • the fourth dichroic mirror 314 causes the third pulse laser light LP3 and the fourth pulse laser light LP4 to be incident on the second CLBO crystal 316 at substantially the same time, and the beams are overlapped on the second CLBO crystal 316.
  • the second CLBO crystal 316 generates the fifth pulsed laser light LP5 having a center wavelength of 220.9 nm, which is the sum frequency of the wavelengths of 257.5 nm and 1554 nm.
  • the fifth dichroic mirror 318 highly reflects the fourth pulsed laser light LP4 having a center wavelength of 257.5 nm, and the third pulsed laser light LP3 having a wavelength of about 1554 nm and the fifth pulsed laser light having a wavelength of about 220.9 nm. Both pulsed laser lights with LP5 are highly transmitted.
  • Both pulsed laser lights transmitted through the fifth dichroic mirror 318 are incident on the third CLBO crystal 320.
  • the second pulse having the center wavelength of about 193.4 nm, which is the sum frequency of the fifth pulse laser light LP5 (wavelength 220.9 nm) and the third pulse laser light LP3 (wavelength 1554 nm).
  • Laser light LP2 is generated.
  • the fifth pulsed laser light LP5 and the third pulsed laser light LP3 output from the third CLBO crystal 320 are highly transmitted by the sixth dichroic mirror 322.
  • the second pulsed laser light LP2 (wavelength 193.4 nm) output from the third CLBO crystal 320 is highly reflected by the sixth dichroic mirror 322, and passes through the fourth high-reflection mirror 326 and the beam splitter 328 to a wavelength. It is output from the conversion system 300.
  • the pulsed laser light reflected by the beam splitter 328 enters the first pulse energy monitor 330.
  • the first pulse energy monitor 330 measures the pulse energy Es of the pulse laser light reflected by the beam splitter 328.
  • the information obtained by the first pulse energy monitor 330 is sent to the solid-state laser system controller 350.
  • the solid-state laser system control unit 350 calculates the difference ⁇ Es between the pulse energy Es after wavelength conversion by the wavelength conversion system 300 and the target pulse energy Est.
  • the solid-state laser system control unit 350 controls the outputs of the first pulse excitation light source 132, the second pulse excitation light source 144, and the third pulse excitation light source 232 so that ⁇ Es approaches 0.
  • the solid-state laser system control unit 350 determines whether ⁇ Es is within the range of the allowable value, and if it is OK, the solid-state laser system control unit 350 stops the output of the internal trigger signal Tr1 and the solid-state laser system control OK. The signal is notified to the laser control unit 18.
  • the laser control unit 18 generates an internal trigger signal Tr having a predetermined repetition frequency.
  • the second pulsed laser light LP2 having a center wavelength of 193.4 nm output from the solid-state laser system 10 is incident on the excimer amplifier 14 via the first high-reflection mirror 11 and the second high-reflection mirror 12. To do.
  • the excimer amplifier 14 generates population inversion by discharge in synchronization with the incidence of the second pulsed laser light LP2 having a wavelength of 193.4 nm.
  • the trigger corrector 404 adjusts the timing of the switch 406 of the PPM 408 so that the second pulse laser light LP2 is efficiently amplified by the excimer amplifier 14.
  • the excimer amplifier 14 outputs the amplified pulsed laser light LP6.
  • the pulsed laser light LP6 amplified by the excimer amplifier 14 enters the monitor module 16, a part of the pulsed laser light enters the second pulse energy monitor 602 by the beam splitter 600, and the pulse energy E of the pulsed laser light is changed. To be measured.
  • the laser control unit 18 acquires information on the pulse energy E from the second pulse energy monitor 602.
  • the laser control unit 18 calculates the difference ⁇ E between the pulse energy E measured by the second pulse energy monitor 602 and the target pulse energy Et.
  • the laser control unit 18 controls the charging voltage Vhv of the charger 402 via the amplifier control unit 400 so that ⁇ E approaches 0.
  • the laser control unit 18 determines whether ⁇ E is within the range of the allowable value, and if it is OK, the output of the internal trigger signal Tr from the laser control unit 18 is stopped and the laser system OK signal (exposure OK signal) is output. To the exposure control unit 22. Upon receiving the laser system OK signal, the exposure control unit 22 transmits a light emission trigger signal Tr to the laser control unit 18.
  • the pulsed laser light (excimer light) output from the laser system 1 enters the exposure device 20 and the exposure process is performed.
  • the laser control unit 18 receives new target center wavelength ⁇ t data from the exposure control unit 22, the laser control unit 18 sends these data to the solid-state laser system control unit 350.
  • the internal trigger generator 351 generates the internal trigger signal Tr1 so that the new target center wavelength ⁇ t is reached.
  • the semiconductor laser system 110 and the second semiconductor laser system 210 are controlled.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing contents in the laser control unit 18. The processes and operations shown in the flowchart of FIG. 6 are realized, for example, by a processor functioning as the laser control unit 18 executing a program.
  • step S11 the laser control unit 18 executes a laser system initialization subroutine.
  • the laser control unit 18 executes a control subroutine for the solid-state laser system 10 (step S12) and a control subroutine for the laser system 1 (step S13).
  • the process of step S12 and the process of step S13 may be performed in parallel or in parallel.
  • the control of the solid-state laser system 10 in step S12 is always performed.
  • the wavelength control of each of the first semiconductor laser system 110 and the second semiconductor laser system 210 is performed regardless of whether or not the trigger signal Tr1 is input.
  • the control of the laser system 1 in step S13 mainly performs feedback control of the pulse energy of the excimer laser light amplified by the excimer amplifier 14.
  • step S14 the laser control unit 18 determines whether to stop the control of the laser system 1.
  • the laser control unit 18 returns to steps S12 and S13.
  • the determination result of step S14 is Yes, the laser control unit 18 proceeds to step S15.
  • step S15 the laser control unit 18 notifies the exposure control unit 22 of the stop of the laser system 1 and ends the flowchart of FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the initialization subroutine of the laser system 1. The flowchart of FIG. 7 is applied to step S11 of FIG.
  • step S21 of FIG. 7 the laser control unit 18 transmits the pulse energy NG signal of excimer light to the exposure control unit 22.
  • the pulse energy of the excimer light is set to NG in the initial setting in advance, and the laser control unit 18 transmits the pulse energy NG signal to the exposure control unit 22 according to the initial setting.
  • step S22 the laser control unit 18 transmits the spectrum NG signal to the exposure control unit 22.
  • the center wavelength of the excimer light is set to NG in the initial setting in advance, and the laser control unit 18 transmits the spectrum NG signal to the exposure control unit 22 according to the initial setting.
  • step S23 the laser control unit 18 sets the charging voltage Vhv of the excimer amplifier 14 to the initial value Vhv0.
  • step S24 the laser control unit 18 sets the target pulse energy Et of the laser system 1 to the initial value Et0.
  • the laser control unit 18 sets a predetermined standard initial value Et0 before receiving the data of the target pulse energy Et from the exposure apparatus 20.
  • step S25 the laser control unit 18 sets the respective delay times of the first trigger signal Tr1 and the second trigger signal Tr2 with respect to the light emission trigger signal Tr.
  • the laser control unit 18 sets respective delay times so that the pulsed laser light output from the solid-state laser system 10 is discharged at the timing when it enters the excimer amplifier 14.
  • Each delay time may be a fixed value. Also, the data of these delay times are transmitted from the laser control unit 18 to the synchronization control unit 17.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the solid-state laser system 10. The flowchart of FIG. 8 is applied to step S12 of FIG.
  • step S31 of FIG. 8 the laser control unit 18 determines whether or not the data of the target center wavelength is newly received from the exposure control unit 22. When the determination result of step S31 is Yes, the laser control unit 18 proceeds to step S32.
  • step S32 the laser control unit 18 reads the data of the target center wavelength ⁇ ct.
  • step S33 the laser controller 18 transmits the data of the target center wavelength ⁇ ct to the solid-state laser system controller 350.
  • step S33 the laser control unit 18 proceeds to step S40. If the determination result of step S31 is No, the laser controller 18 skips steps S32 and S33 and proceeds to step S40.
  • the flag F1 is a flag indicating whether the first semiconductor laser system 110 is in the OK state or the NG state.
  • the flag F2 is a flag indicating whether the second semiconductor laser system 210 is in the OK state or the NG state.
  • the value "1" of these flags indicates OK, and the value "0" indicates NG. That is, the laser control unit 18 determines whether both the first semiconductor laser system 110 and the second semiconductor laser system 210 are in the OK state.
  • step S40 the laser control unit 18 proceeds to step S41.
  • step S41 the laser control unit 18 transmits the spectrum OK signal to the exposure control unit 22.
  • the flag Fs is a flag indicating whether the pulse energy output from the solid-state laser system 10 is in the OK state or the NG state.
  • the value “1” of the flag Fs indicates OK, and the value “0” indicates NG.
  • the laser control unit 18 determines whether or not the pulse energy of the solid-state laser system 10 is in the OK state, based on the value of the flag Fs.
  • the laser control unit 18 proceeds to step S43.
  • step S43 the laser control unit 18 transmits the energy OK signal of the solid-state laser system 10 to the exposure control unit 22.
  • the laser control unit 18 proceeds to step S44.
  • step S44 the laser control unit 18 transmits the energy NG signal of the solid-state laser system 10 to the exposure control unit 22.
  • step S40 If the determination result of step S40 is No, the laser controller 18 proceeds to step S45 and transmits the spectrum NG signal to the exposure controller 22.
  • step S43 After step S43, step S44, or step S45, the laser control unit 18 ends the flowchart of FIG. 8 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the laser system 1. The flowchart of FIG. 9 is applied to step S13 of FIG.
  • step S51 of FIG. 9 the laser control unit 18 determines whether or not the target pulse energy data is newly received from the exposure control unit 22. When the determination result of step S51 is Yes, the laser control unit 18 proceeds to step S52.
  • step S52 the laser control unit 18 reads the data of the target pulse energy Et. After step S52, the laser control unit 18 proceeds to step S53. When the determination result of step S51 is No, the laser control unit 18 skips step S52 and proceeds to step S53.
  • step S53 the laser control unit 18 determines whether or not an emission pulse of excimer light has been detected.
  • the laser control unit 18 determines whether or not the pulse energy of the pulse laser light (excimer light) output to the exposure device 20 is detected based on the signal obtained from the monitor module 16.
  • the laser control unit 18 proceeds to step S54.
  • step S54 the laser control unit 18 acquires the pulse energy E data of the excimer light detected by the monitor module 16.
  • step S55 the laser control unit 18 calculates the difference ⁇ E between the pulse energy E and the target pulse energy Et.
  • step S56 the laser control unit 18 controls the charging voltage Vhv of the excimer amplifier 14 so that ⁇ E approaches 0.
  • step S57 the laser control unit 18 determines whether or not the absolute value of ⁇ E is equal to or less than the allowable upper limit value Etr indicating the allowable range.
  • the laser control unit 18 proceeds to step S58 and transmits the pulse energy OK signal of the excimer light to the exposure control unit 22.
  • step S57 If the determination result in step S57 is No, the laser control unit 18 proceeds to step S59 and transmits the pulse energy NG signal of the excimer light to the exposure control unit 22.
  • step S58 or step S59 the laser control unit 18 ends the flowchart of FIG. 9 and returns to the flowchart of FIG.
  • step S53 of FIG. 9 If the determination result in step S53 of FIG. 9 is No, the laser control unit 18 skips steps S54 to S59, ends the flowchart of FIG. 9, and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing contents in the solid-state laser system control unit 350.
  • the processes and operations shown in the flowchart of FIG. 10 are realized, for example, by the processor functioning as the solid-state laser system control unit 350 executing a program.
  • step S61 the solid-state laser system control unit 350 executes an initialization subroutine of the solid-state laser system 10.
  • the solid-state laser system control unit 350 controls the first semiconductor laser system 110 (step S62), the second semiconductor laser system 210 control subroutine (step S63), and the solid-state laser system 10 energy. And a control subroutine (step S64).
  • the processing of each subroutine of step S62, step S63, and step S64 may be performed in parallel or in parallel.
  • step S65 the solid-state laser system control unit 350 determines whether to stop the control of the solid-state laser system 10.
  • step S65 If the determination result of step S65 is No, the solid-state laser system control unit 350 returns to steps S62, S63, and S64. If the determination result of step S65 is Yes, the solid-state laser system control unit 350 proceeds to step S66.
  • step S66 the solid-state laser system control unit 350 notifies the laser control unit 18 of the stop of the solid-state laser system 10, and ends the flowchart of FIG.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of an initialization subroutine of the solid-state laser system 10. The flowchart of FIG. 11 is applied to step S61 of FIG.
  • step S71 of FIG. 11 the solid-state laser system control unit 350 sets the state of the first semiconductor laser system 110 to NG. That is, the solid-state laser system control unit 350 sets the value of the flag F1 to “0”.
  • step S72 the solid-state laser system control unit 350 sets the state of the second semiconductor laser system 210 to NG. That is, the solid-state laser system control unit 350 sets the value of the flag F2 to "0".
  • step S73 the solid-state laser system control unit 350 sets the energy state of the solid-state laser system 10 to NG. That is, the solid-state laser system control unit 350 sets the value of the flag Fs to “0”.
  • step S74 the solid-state laser system control unit 350 sets the target center wavelength ⁇ 1ct of the first semiconductor laser system 110 to the initial value ⁇ 1c0.
  • step S75 the solid-state laser system control unit 350 sets the target center wavelength ⁇ 2ct of the second semiconductor laser system 210 to the initial value ⁇ 2c0.
  • step S76 the solid-state laser system control unit 350 sets the initial value of the pulse energy of each of the first pulse excitation light source 132, the second pulse excitation light source 144, and the third pulse excitation light source 232.
  • the initial value of the pulse energy of each pulse excitation light source may be a different value.
  • step S77 the solid-state laser system control unit 350 sets the target pulse energy Est of the solid-state laser system 10 to the initial value Es0.
  • Es0 is a predetermined fixed value and is a value capable of suppressing the occurrence of ASE (Amplified Spontaneous Emission) in the excimer amplifier 14.
  • step S78 the solid-state laser system control unit 350 sets the delay time of each trigger signal in the synchronization circuit unit 340.
  • the setting of the delay time for the first trigger signal Tr1 in the synchronization circuit unit 340 is performed as follows.
  • the respective pulse excitation timings of the first pulse excitation light source 132, the second pulse excitation light source 144, and the third pulse excitation light source 232 are output at timings that can be sufficiently amplified when the seed light of the pulse passes. Is set.
  • the trigger timings for the first semiconductor optical amplifier 120 and the second semiconductor optical amplifier 220 are the first pulsed laser light output from the first solid-state laser device 100 and the second solid-state laser device 200.
  • the second pulsed laser light that is generated is set to enter the second CLBO crystal 316 at the same timing.
  • the solid-state laser system control unit 350 sets the current value and temperature of each of the first semiconductor laser 111 and the second semiconductor laser 211 to their initial values and causes CW oscillation. That is, the solid-state laser system control unit 350 controls the first semiconductor laser 111 by setting the current value and temperature as initial values such that the oscillation wavelength of the first semiconductor laser 111 becomes a value close to ⁇ 1c0. CW oscillation of the semiconductor laser 111 is performed. Similarly, the solid-state laser system control unit 350 controls the second semiconductor laser 211 with the current value and temperature as initial values such that the oscillation wavelength of the second semiconductor laser 211 becomes a value close to ⁇ 2c0. The semiconductor laser 211 is oscillated by CW.
  • step S79 the solid-state laser system control unit 350 ends the flowchart of FIG. 11 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the first semiconductor laser system 110. The flowchart of FIG. 12 is applied to step S62 of FIG.
  • step S81 of FIG. 12 the solid-state laser system control unit 350 transmits the data of the target center wavelength ⁇ 1ct to the first semiconductor laser control unit 114.
  • step S82 the solid-state laser system control unit 350 determines whether or not the OK signal of the first semiconductor laser system 110 has been received from the first semiconductor laser control unit 114.
  • step S82 determines whether the solid-state laser system control unit 350 is capable of controlling the solid-state laser system control unit 350 is capable of controlling the solid-state laser system control unit 350.
  • step S83 or step S84 the solid-state laser system control unit 350 ends the flowchart of FIG. 12 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the second semiconductor laser system 210. The flowchart of FIG. 13 is applied to step S63 of FIG.
  • step S91 of FIG. 13 the solid-state laser system control unit 350 determines whether or not a command to change the target central wavelength is received from the exposure control unit 22 via the laser control unit 18. If the determination result of step S91 is Yes, the solid-state laser system control unit 350 proceeds to step S92.
  • step S92 the solid-state laser system control unit 350 transmits the wavelength NG signal to the laser control unit 18.
  • step S93 the solid-state laser system control unit 350 reads the data of the new target center wavelength ⁇ ct.
  • step S94 the solid-state laser system control unit 350 calculates the target center wavelength ⁇ 2ct of the second semiconductor laser system 210.
  • the processing content of step S94 will be described later with reference to FIG.
  • the solid-state laser system control unit 350 calculates the target center wavelength ⁇ 2ct according to the wavelength conversion formula described later.
  • step S95 of FIG. 13 the solid-state laser system control unit 350 transmits the data of the target center wavelength ⁇ 2ct to the second semiconductor laser control unit 214. After step S95, the solid-state laser system controller 350 proceeds to step S96.
  • step S91 determines whether the determination result of step S91 is No, that is, when the instruction to change the target central wavelength is not received from the exposure control unit 22, the solid-state laser system control unit 350 skips steps S92 to S95. And proceeds to step S96.
  • step S96 the solid-state laser system control unit 350 determines whether or not the OK signal of the second semiconductor laser system 210 has been received from the second semiconductor laser control unit 214. When the determination result of step S96 is Yes, the solid-state laser system control unit 350 proceeds to step S97.
  • step S96 determines whether the solid-state laser system control unit 350 is capable of controlling the solid-state laser system control unit 350 is capable of controlling the solid-state laser system control unit 350.
  • step S97 or step S98 the solid-state laser system control unit 350 ends the flowchart of FIG. 13 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of a subroutine of processing for calculating the target center wavelength ⁇ 2ct of the second semiconductor laser system 210. The flowchart of FIG. 14 is applied to step S94 of FIG.
  • step S101 of FIG. 14 the solid-state laser system control unit 350 converts the target center wavelength ⁇ 1ct of the first semiconductor laser system 110 into the frequency f1t.
  • step S102 the solid-state laser system control unit 350 converts the target center wavelength ⁇ ct after wavelength conversion by the wavelength conversion system 300 into a frequency ft.
  • step S103 the solid-state laser system control unit 350 calculates the target frequency f2t of the second semiconductor laser system 210 from the wavelength conversion formula (5) shown below.
  • f 4 ⁇ f1 + 2 ⁇ f2 (5)
  • f frequency of laser light wavelength-converted by sum frequency
  • f1 frequency of laser light of first solid-state laser device
  • f2 frequency of laser light of second solid-state laser device
  • f1 frequency of the laser light having a wavelength of about 1030 nm
  • step S104 the solid-state laser system control unit 350 converts the target frequency f2t into the target center wavelength ⁇ 2ct.
  • steps S101 to S104 of FIG. 14 is not limiting, and calculation may be performed using table data that yields a similar conversion result.
  • step S104 the solid-state laser system control unit 350 ends the flowchart of FIG. 14 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of an energy control subroutine of the solid-state laser system 10. The flowchart of FIG. 15 is applied to step S64 of FIG.
  • step S111 If the determination result of step S111 is No, the solid-state laser system control unit 350 repeats the process of step S111. When the determination result of step S111 is Yes, the solid-state laser system control unit 350 proceeds to step S112.
  • step S112 the solid-state laser system control unit 350 determines whether the first pulse energy monitor 330 has detected the pulse energy of the pulsed laser light.
  • the solid-state laser system controller 350 makes a determination based on the signal obtained from the first pulse energy monitor 330.
  • step S112 If the determination result of step S112 is No, the solid-state laser system control unit 350 repeats the process of step S112. When the determination result of step S112 is Yes, the solid-state laser system control unit 350 proceeds to step S113.
  • step S113 the solid-state laser system control unit 350 reads the value of the pulse energy Es detected by the first pulse energy monitor 330.
  • step S114 the solid-state laser system control unit 350 calculates the difference ⁇ Es between the pulse energy Es and the target pulse energy Est.
  • step S115 the solid-state laser system control unit 350 controls the pulse energy of each of the first pulse excitation light source 132, the second pulse excitation light source 144, and the third pulse excitation light source 232 so that ⁇ Es approaches 0.
  • step S116 the solid-state laser system control unit 350 determines whether or not the absolute value of ⁇ Es is equal to or less than the allowable upper limit value ⁇ Estr indicating the allowable range.
  • the solid-state laser system control unit 350 proceeds to step S117.
  • step S117 or step S118 the solid-state laser system control unit 350 ends the flowchart of FIG. 15 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 16 schematically shows an example of the configuration of the semiconductor laser system 30.
  • the semiconductor laser system 30 shown in FIG. 16 can be applied to each of the first semiconductor laser system 110 and the second semiconductor laser system 210 in FIG.
  • the semiconductor laser system 30 includes a single longitudinal mode DFB laser 31, a wavelength monitor 32, a semiconductor laser control unit 34, and a beam splitter 36.
  • the DFB laser 31 includes a semiconductor element 40, a Peltier element 50, a temperature sensor 52, a current controller 54, and a temperature controller 56.
  • the semiconductor element 40 includes a first cladding layer 41, an active layer 42, and a second cladding layer 43, and a grating 44 at the boundary between the active layer 42 and the second cladding layer 43.
  • the oscillation wavelength of the DFB laser 31 can be changed by changing the current value A and / or the set temperature T of the semiconductor element 40.
  • the current value A here may be, for example, a direct current (DC) current value.
  • DC direct current
  • FIG. 17 shows an example of a spectral waveform of laser light output from the DFB laser 31.
  • the laser light output from the DFB laser 31 has a single-line spectral shape with a narrow spectral line width due to single longitudinal mode oscillation.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an example of processing contents in the first semiconductor laser control unit 114.
  • the processes and operations shown in the flowchart of FIG. 18 are realized, for example, by the processor functioning as the first semiconductor laser control unit 114 executing a program.
  • step S121 the first semiconductor laser control unit 114 sets the current value and the temperature of the first semiconductor laser 111 to their respective initial values and causes CW oscillation.
  • the first semiconductor laser control unit 114 reads the respective values of the current value and the temperature of the first semiconductor laser set to the initial values in step S79 of FIG. 11, and sets the first semiconductor laser 111 to CW. Oscillate.
  • step S122 the first semiconductor laser control unit 114 reads the data of the target center wavelength ⁇ 1ct.
  • step S123 the first semiconductor laser control unit 114 uses the wavelength monitor 32 to measure the oscillation center wavelength ⁇ 1c.
  • step S124 the first semiconductor laser control unit 114 calculates the difference ⁇ 1c between the oscillation center wavelength ⁇ 1c and the target center wavelength ⁇ 1ct.
  • step S127 the first semiconductor laser control unit 114 determines whether or not the absolute value of ⁇ 1c is equal to or less than the allowable upper limit ⁇ 1catr indicating the range in which the wavelength can be controlled by current control.
  • the first semiconductor laser control unit 114 proceeds to step S129, and controls the current value A1 of the first semiconductor laser 111 so that ⁇ 1c approaches 0.
  • step S127 determines whether the determination result of step S127 is No. If the determination result of step S127 is No, the first semiconductor laser control unit 114 proceeds to step S130, and controls the temperature T1 of the first semiconductor laser 111 so that ⁇ 1c approaches 0.
  • step S131 the first semiconductor laser control unit 114 determines whether to stop the control of the first semiconductor laser system 110. When the determination result of step S131 is No, the first semiconductor laser control unit 114 returns to step S123 and repeats the processing of steps S123 to S131.
  • step S131 If the determination result of step S131 is Yes, the first semiconductor laser control unit 114 ends the flowchart of FIG.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an example of processing contents in the second semiconductor laser control unit 214.
  • the processes and operations shown in the flowchart of FIG. 19 are realized by, for example, a processor functioning as the second semiconductor laser control unit 214 executing a program.
  • step S151 the second semiconductor laser control unit 214 sets the current value and the temperature of the second semiconductor laser control unit 214 to initial values, respectively, and causes CW oscillation.
  • the second semiconductor laser control unit 214 reads each value of the current value and the temperature of the second semiconductor laser 211 set to the initial value in step S79 of FIG. CW oscillation.
  • step S154 the second semiconductor laser control unit 214 reads the data of the target center wavelength ⁇ 2ct. After step S154, the second semiconductor laser control unit 214 proceeds to step S155.
  • step S152 If the determination result of step S152 is No, the second semiconductor laser control unit 214 skips steps S153 and S154 and proceeds to step S155.
  • step S155 the second semiconductor laser control unit 214 measures the oscillation center wavelength ⁇ 2c using the second wavelength monitor 212.
  • step S156 the second semiconductor laser control unit 214 calculates the difference ⁇ 2c between the oscillation center wavelength ⁇ 2c and the target center wavelength ⁇ 2ct.
  • step S159 the second semiconductor laser control unit 214 determines whether or not the absolute value of ⁇ 2c is equal to or less than the allowable upper limit ⁇ 2catr of the wavelength controllable range by current control.
  • the second semiconductor laser control unit 214 proceeds to step S161 and controls the current value A2 of the second semiconductor laser 211 so that ⁇ 2c approaches 0.
  • step S159 If the determination result in step S159 is No, the second semiconductor laser control unit 214 proceeds to step S162, and controls the temperature T2 of the second semiconductor laser 211 so that ⁇ 2c approaches 0.
  • step S163 the second semiconductor laser control unit 214 determines whether to stop the control of the second semiconductor laser system 210. If the determination result of step S163 is No, the second semiconductor laser control unit 214 returns to step S152 and repeats the processing of steps S152 to S163.
  • step S163 If the determination result of step S163 is Yes, the second semiconductor laser control unit 214 ends the flowchart of FIG.
  • FIG. 20 schematically shows the configuration of the laser system 1A according to the first embodiment. Differences from FIG. 5 will be described.
  • the laser system 1A according to the first embodiment shown in FIG. 20 is replaced with the first semiconductor laser system 110 and the second semiconductor laser system 210 shown in FIG.
  • a semiconductor laser system 260 is included.
  • the spectral line width can be variably controlled using the first multiple semiconductor laser system 160, and the wavelength can be variably controlled using the second multiple semiconductor laser system 260.
  • the first plurality of semiconductor laser systems 160 includes a plurality of semiconductor lasers 161 each oscillating in CW in a single longitudinal mode with oscillation wavelengths different from each other, a first beam combiner 163, a first beam splitter 164. It includes a first spectrum monitor 166 and a first multi-line controller 168.
  • Each of the plurality of semiconductor lasers 161 may be, for example, a distributed feedback semiconductor laser. Although an example using five semiconductor lasers 161 is shown here, the number of semiconductor lasers 161 is not limited to this example, and may be an appropriate number of two or more. Note that, in FIG. 20, each of the plurality of semiconductor lasers 161 included in the first plurality of semiconductor laser systems 160 is described as DFB1 (1) to DFB1 (5). Each of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) is set so as to oscillate CW at wavelengths different from each other around a wavelength of about 1030 nm.
  • the plurality of semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) are examples of the “first plurality of semiconductor lasers” in the present disclosure.
  • the semiconductor laser 161 may be referred to as the first semiconductor laser 161.
  • the second plurality of semiconductor laser systems 260 includes a plurality of semiconductor lasers 261 each oscillating in a CW mode in a single longitudinal mode with different oscillation wavelengths, a second beam combiner 263, and a second beam splitter 264. It includes a second spectrum monitor 266 and a second multi-line controller 268.
  • Each of the plurality of semiconductor lasers 261 may be, for example, a distributed feedback semiconductor laser. Although an example using five semiconductor lasers 261 is shown here, the number of semiconductor lasers 261 is not limited to this example, and may be an appropriate number of two or more. Note that, in FIG. 20, each of the plurality of semiconductor lasers 261 included in the second plurality of semiconductor laser systems 260 is represented as DFB2 (1) to DFB2 (5).
  • the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) are set so as to oscillate in CW at wavelengths different from each other around a wavelength of about 1554 nm.
  • the plurality of semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) are an example of the second plurality of semiconductor lasers in the present disclosure.
  • the semiconductor laser 261 may be called the second semiconductor laser 261.
  • the monitor module 16 in FIG. 20 further includes a beam splitter 604 and a spectrum monitor 606.
  • the spectrum monitor 606 may be configured to include, for example, an etalon spectroscope for measuring the spectral line width of ArF laser light (excimer light) as shown in FIG. 71 described later.
  • the exposure controller 22 has a signal line for transmitting data of the target spectral line width ⁇ t of the excimer light to the laser controller 18.
  • the laser control unit 18 of the laser system 1A shown in FIG. 20 receives the data of the target spectral line width ⁇ t of the excimer light from the exposure control unit 22, the first plurality of laser beams having the target spectral line width ⁇ t are obtained.
  • a multi-line target spectral line width ⁇ 1mt of the semiconductor laser system 160 is calculated.
  • the multiline output from the first multiple semiconductor laser system 160 is referred to as a "first multiline”.
  • the target spectral line width ⁇ 1mt of the first multi-line is also referred to as “target spectral line width ⁇ 1mt of the first multiple semiconductor laser system 160”.
  • the target spectral line width ⁇ 1mt may be the difference between the shortest wavelength (minimum wavelength) and the longest wavelength (maximum wavelength) of the oscillation wavelengths of each of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5). .
  • the correlation between ⁇ t and ⁇ m may be stored in advance in a storage unit such as a memory as table data or a function.
  • the data indicating the correlation between ⁇ t and ⁇ m is an example of the “relationship data specifying the relationship between the spectral line width of excimer laser light and the first multiline spectrum” in the present disclosure. Such relational data may be updated as the laser system 1A operates.
  • the laser control unit 18 transmits the data of the target spectral line width ⁇ 1mt of the first multiple semiconductor laser system 160 to the solid-state laser system control unit 350.
  • the solid-state laser system control unit 350 When the solid-state laser system control unit 350 receives the target spectral line width ⁇ 1mt of the first multiple semiconductor laser system 160, the solid-state laser system control unit 350 calculates the target oscillation wavelength of each of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) and The data of the target oscillation wavelength of each of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) is transmitted to the multi-line control unit 168.
  • the first multi-line control unit 168 calculates the target oscillation wavelength of each of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) so that the light intensity of each oscillation wavelength becomes the same predetermined light intensity.
  • the current value A1 and the temperature T1 of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) are controlled respectively.
  • the multiline obtained by combining the laser beams output from the plurality of semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) in the first multiple semiconductor laser system 160 is an example of the “first multiline spectrum” in the present disclosure. Is.
  • the laser control unit 18 calculates the target center wavelength ⁇ 2mct of the multi-line of the second multiple semiconductor laser system 260 so as to be the target center wavelength ⁇ ct. Then, it is transmitted to the solid-state laser system controller 350.
  • the multiline output from the second multiple semiconductor laser system 260 is referred to as “second multiline”.
  • the target center wavelength ⁇ 2mct of the second multiline is also referred to as “target center wavelength ⁇ 2mct of the second multiple semiconductor laser system 260”.
  • the solid-state laser system control unit 350 transmits the data of the target center wavelength ⁇ 2mt of the second multiple semiconductor laser system 260 to the second multi-line control unit 268.
  • the second multi-line control unit 268 controls the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) so that the oscillation wavelengths of the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) are controlled so as to suppress the generation of SBS from the target center wavelength ⁇ 2mct.
  • the current values A2 and the temperatures T2 of the respective semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) are controlled so that the light intensities of the DFB2 (1) to DFB2 (5) have the same predetermined light intensity.
  • control is performed so that the center wavelength of the second multiline obtained from the oscillation wavelength and the light intensity of each of the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) becomes the target center wavelength ⁇ 2mct.
  • the multiline obtained by combining the laser beams output from the plurality of semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) in the second multiple semiconductor laser system 260 is an example of the “second multiline spectrum” in the present disclosure. Is.
  • FIG. 21 is a flowchart showing an example of processing contents in the laser control unit 18. The flowchart of FIG. 21 can be applied instead of the flowchart of FIG. Differences from FIG. 6 will be described.
  • step S12A the laser control unit 18 executes the process of the control subroutine (2) of the solid-state laser system 10.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of the control subroutine (2) of the solid-state laser system.
  • the flowchart of FIG. 22 is applied to step S12A of FIG. The differences between the flowchart of FIG. 22 and FIG. 8 will be described.
  • the flowchart shown in FIG. 22 includes steps S35 to S38 between steps S33 and S40.
  • step S31 If the determination result of step S31 is No, or after step S33, the laser control unit 18 proceeds to step S34.
  • step S34 the laser control unit 18 determines whether or not the data of the target spectral line width has been received from the exposure control unit 22. If the determination result of step S34 is No, the laser control unit 18 proceeds to step S40.
  • step S34 determines whether the data of the new target spectral line width is received from the exposure control unit 22. If the determination result in step S34 is Yes, that is, if the data of the new target spectral line width is received from the exposure control unit 22, the laser control unit 18 proceeds to step S35 and reads the data of the target spectral line width ⁇ t.
  • step S36 the laser control unit 18 calculates the target spectral line width ⁇ 1mt of the first multiple semiconductor laser system 160 from the target spectral line width ⁇ t.
  • step S38 the laser control unit 18 transmits the data of the target spectral line width ⁇ 1mt to the solid-state laser system control unit 350.
  • step S38 the laser control unit 18 proceeds to step S40. If the determination result of step S34 is No, the laser controller 18 skips steps S35 to S38 and proceeds to step S40.
  • the processing contents after step S40 are as described in the flowchart of FIG.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an example of processing for calculating the target spectral line width ⁇ 1mt of the first plural semiconductor system. The flowchart shown in FIG. 23 is applied to step S36 in FIG.
  • FIG. 24 is a graph showing an example of a function representing the relationship between the spectral line width ⁇ of excimer light and the spectral line width ⁇ 1m of the first multiple semiconductor laser system.
  • a function previously measures the spectral line width ⁇ of the pulsed laser light amplified by the excimer amplifier 14 and the data of the spectral line width ⁇ m of the multi-line generated by the first plural semiconductor laser system 160. Then, it is obtained by obtaining an approximate function from the measurement result.
  • the laser control unit 18 can call an approximate function as shown in FIG. 24 from the memory and calculate ⁇ 1mt from ⁇ t.
  • step S172 of FIG. 23 the laser control unit 18 uses the called function to calculate the target spectral line width ⁇ 1mt of the first multiple semiconductor laser system 160 from the target spectral line width ⁇ t of the excimer light.
  • step S172 the laser control unit 18 ends the flowchart of FIG. 23 and returns to the flowchart of FIG.
  • table data may be stored in a memory and the table data may be called to calculate ⁇ 1mt from ⁇ t.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a control example 1 of the first multiple semiconductor laser system 160.
  • a control example 1 of the first multiple semiconductor laser system 160 Here, an example is shown in which the target center wavelength ⁇ 1mct of the first multiline and the light intensity I1st are fixed and the control for changing the spectral line width ⁇ 1m is performed.
  • the solid-state laser system control unit 350 transmits, to the first multiline control unit 168, each data of the target spectral line width ⁇ 1mt of the first multiline, the target center wavelength ⁇ 1mc0, and the target light intensity I1s0.
  • the first multi-line control unit 168 controls the current values A1 (1) to A1 (5) and the temperatures T1 (1) to T1 (5) of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB (5).
  • the wavelengths of the laser beams output from the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB (5) are denoted as ⁇ 1 (1) to ⁇ 1 (5).
  • the plurality of laser beams are combined by the first beam combiner 163.
  • the multi-line laser light output from the first beam combiner 163 enters the first beam splitter 164.
  • the laser light transmitted through the first beam splitter 164 is incident on the first semiconductor optical amplifier 120.
  • the laser light reflected by the first beam splitter 164 enters the first spectrum monitor 166.
  • a part of the CW laser light output from the first beam combiner 163 is incident on the first spectrum monitor 166.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the first spectrum monitor 166 in the control example 1 shown in FIG.
  • an example of a multiline obtained when the target center wavelength ⁇ 1mct is ⁇ 1mc0 and the target spectral line width ⁇ 1mt is ⁇ 1m is shown.
  • the respective wavelengths of the multiline are ⁇ 1 (1) to ⁇ 1 (5), and the center wavelength is ⁇ 1mc0. Further, the wavelength spacing ⁇ 1p of the multi-line is almost constant, which is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 1m. Further, the light intensity of each line of the wavelengths ⁇ 1 (1) to ⁇ 1 (5) is the same light intensity I1s0.
  • the multi-line wavelength interval ⁇ 1p is the interval between the oscillation wavelengths of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5).
  • FIG. 27 shows an example of a multi-line spectrum obtained when control is performed to fix the center wavelength of the multi-line and change the spectral line width of the multi-line with respect to the spectrum shape of FIG. It is a figure. 27, the target spectral line width ⁇ 1mt is changed to ⁇ 1ma in FIG. Therefore, the wavelengths of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) are changed to ⁇ 1 (1) a to ⁇ 1 (5) a.
  • the wavelength spacing ⁇ 1pa of the multiline is almost constant, which is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 1ma.
  • the center wavelength of the multi-line is the same as ⁇ 1mc0 as in FIG. 26, and the light intensity of each line of wavelengths ⁇ 1 (1) a to ⁇ 1 (5) a is also the same as in FIG. Each has the same light intensity I1s0.
  • FIG. 28 is a block diagram showing a control example of the second multiple semiconductor laser system 260.
  • an example is shown in which the spectral line width ⁇ 2mt and the light intensity I2st of the second multiline are fixed, and the control for changing the target center wavelength ⁇ 2mct is performed.
  • the solid-state laser system control unit 350 sends each data of the target spectral line width ⁇ 2m0 of the second multiline, the target center wavelength ⁇ 2mct, and the target light intensity I2s0 to the second multiline control unit 268.
  • the second multi-line control unit 268 controls the current values A2 (1) to A2 (5) and the temperatures T2 (1) to T2 (5) of the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5).
  • the wavelengths of the laser beams output from the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) are expressed as ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (5).
  • the plurality of laser lights are combined by the second beam combiner 263.
  • the multi-line laser light output from the second beam combiner 263 is incident on the second beam splitter 264.
  • the laser light transmitted through the second beam splitter 264 is incident on the second semiconductor optical amplifier 220.
  • the laser light reflected by the second beam splitter 264 is incident on the second spectrum monitor 266.
  • a part of the CW laser light output from the second beam combiner 263 is incident on the second spectrum monitor 266.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the second spectrum monitor 266 in the control example 1 shown in FIG. 28.
  • an example of a multiline obtained when the target center wavelength ⁇ 2mct is ⁇ 2mc and the target spectral line width ⁇ 2mt is ⁇ 2m0 is shown.
  • the respective wavelengths of the multiline are ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (5), and the center wavelength is ⁇ 2mc.
  • the wavelength interval ⁇ 2p of the multi-line is almost constant, which is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 2m0.
  • the light intensity of each line of the wavelengths ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (5) is the same light intensity I2s0.
  • FIG. 30 shows an example of a multiline spectrum obtained when control is performed to fix the spectrum line width of the multiline and change the center wavelength of the multiline with respect to the spectrum shape of FIG. It is a figure.
  • the target spectral line width ⁇ 2mt of the multiline remains the same as ⁇ 2m0, and the light intensity of each line of the multiline is the same light intensity I2s0 as in FIG.
  • the variable range of the target center wavelength of the multiline generated by the second multiple semiconductor system 260 may be, for example, 1548 nm to 1557 nm.
  • FIG. 31 is a flowchart showing an example of processing contents in the solid-state laser system control unit 350. The flowchart of FIG. 31 can be applied instead of the flowchart of FIG. Differences from FIG. 10 will be described.
  • the flowchart shown in FIG. 31 includes step S61A, step S62A, and step S63A instead of the steps S61, S62, and S63 of FIG.
  • step S61A the solid-state laser system control unit 350 executes the processing of the initialization subroutine (2) of the solid-state laser system.
  • step S62A the solid-state laser system control unit 350 executes the processing of the control subroutine of the first multiple semiconductor laser system 160.
  • step S63A the solid-state laser system control unit 350 executes the processing of the control subroutine of the second multiple semiconductor laser system 260.
  • FIG. 32 is a flowchart showing an example of the initialization subroutine (2) of the solid-state laser system. The flowchart shown in FIG. 32 is applied to step S61A in FIG.
  • step S171 of FIG. 32 the solid-state laser system control unit 350 sets the flag signal indicating the state of the first multiple semiconductor laser system 160 to NG. That is, the solid-state laser system control unit 350 sets the value of the flag F1 to "0".
  • step S172 the solid-state laser system control unit 350 sets the flag signal indicating the state of the second multiple semiconductor laser system 260 to NG. That is, the solid-state laser system control unit 350 sets the value of the flag F2 to "0".
  • step S173 the solid-state laser system control unit 350 sets the flag signal indicating the energy state of the solid-state laser system 10 to NG. That is, the solid-state laser system control unit 350 sets the value of the flag Fs to “0”.
  • step S174 the solid-state laser system control unit 350 sets the target center wavelength ⁇ 1mct of the first multiple semiconductor laser system 160 to the initial value ⁇ 1mc0.
  • step S175 the solid-state laser system control unit 350 sets the target center wavelength ⁇ 2mct of the second multiple semiconductor laser system 260 to the initial value ⁇ 2mc0.
  • step S176 the solid-state laser system control unit 350 sets the target spectral line width ⁇ 1mt of the first multiple semiconductor laser system 160 to the initial value ⁇ 1m0.
  • the initial value ⁇ 1m0 which is the spectral line width that suppresses the SBS of the first fiber amplifier 140, is set.
  • step S177 the solid-state laser system control unit 350 sets the target spectral line width ⁇ 2mt of the second multiple semiconductor laser system 260 to the initial value ⁇ 2m0.
  • the initial value ⁇ 2m0 which is the spectral line width that suppresses the SBS of the second fiber amplifier 240, is set.
  • step S178 the solid-state laser system control unit 350 sets the target light intensity I1st of the multiline generated by the first multiple semiconductor laser system 160 to the initial value I1s0.
  • step S179 the solid-state laser system control unit 350 sets the target light intensity I2st of the multi-line generated by the second multiple semiconductor laser system 260 to the initial value I2s0.
  • step S180 to step S183 is the same as each step from step S77 to step S79 in FIG.
  • step S180 of FIG. 32 the solid-state laser system control unit 350 sets the initial value of the pulse energy of each of the first pulse excitation light source 132, the second pulse excitation light source 144, and the third pulse excitation light source 232.
  • step S181 the solid-state laser system control unit 350 sets the target pulse energy Est of the solid-state laser system 10 to the initial value Es0.
  • step S182 the solid-state laser system control unit 350 sets the delay time of each trigger signal in the synchronization circuit unit 340.
  • step S183 the solid-state laser system control unit 350 sets the current value and temperature of each of the first semiconductor laser 161 and the second semiconductor laser 261 to their initial values and causes CW oscillation.
  • step S183 the solid-state laser system control unit 350 ends the flowchart of FIG. 32 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 33 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the first multiple semiconductor laser system 160. The flowchart of FIG. 33 is applied to step S62A of FIG.
  • step S201 of FIG. 33 the solid-state laser system control unit 350 determines whether or not the data of the target center wavelength of the multiline has been transmitted to the first multiline control unit 168.
  • the solid-state laser system control unit 350 proceeds to step S202, and transmits the data of the target center wavelength ⁇ 1mct to the first multi-line control unit 168.
  • step S202 the solid-state laser system control unit 350 proceeds to step S203.
  • step S201 the determination result of step S201 is Yes, the solid-state laser system control unit 350 skips step S202 and proceeds to step S203.
  • step S205 the solid-state laser system control unit 350 reads the data of the target spectral line width ⁇ 1mt.
  • step S206 the solid-state laser system control unit 350 transmits the data of the target spectral line width ⁇ 1mt to the first multi-line control unit 168.
  • step S206 the solid-state laser system controller 350 proceeds to step S208. If the determination result of step S203 is No, that is, if the exposure control unit 22 does not request the change of the target spectral line width, the solid-state laser system control unit 350 skips steps S204 to S206. It proceeds to step S208.
  • step S208 the solid-state laser system control unit 350 determines whether or not an OK signal has been received from the first multiple semiconductor laser system 160.
  • step S209 or step S210 the solid-state laser system control unit 350 ends the flowchart of FIG. 33 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 34 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the second multiple semiconductor laser system 260. The flowchart of FIG. 34 is applied to step S63A of FIG.
  • step S221 of FIG. 34 the solid-state laser system control unit 350 determines whether or not the multi-line target spectral line width data has been transmitted to the second multi-line control unit 268.
  • the solid-state laser system controller 350 proceeds to step S222, and transmits the data of the target spectral line width ⁇ 2mt to the second multi-line controller 268.
  • the target spectral line width ⁇ 2mt becomes a fixed value (initial value) ⁇ 2m0.
  • step S222 the solid-state laser system controller 350 proceeds to step S223. If the determination result of step S221 is Yes, the solid-state laser system controller 350 skips step S222 and proceeds to step S223.
  • step S225 the solid-state laser system control unit 350 reads the data of the target center wavelength ⁇ ct designated by the exposure control unit 22.
  • step S226 the solid-state laser system control unit 350 calculates the target center wavelength ⁇ 2mct of the multiline of the second plural semiconductor laser system 260 from the target center wavelength ⁇ ct.
  • step S227 the solid-state laser system controller 350 transmits the data of the target center wavelength ⁇ 2mct to the second multi-line controller 268.
  • step S227 the solid-state laser system controller 350 proceeds to step S228. If the determination result of step S223 is No, that is, if the exposure control unit 22 does not request the change of the target center wavelength, the solid-state laser system control unit 350 skips steps S224 to S227 and skips step S228. Proceed to.
  • step S228, the solid-state laser system control unit 350 determines whether or not an OK signal has been received from the second multiple semiconductor laser system 260.
  • step S229 or step S230 the solid-state laser system control unit 350 ends the flowchart of FIG. 34 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 35 is a flowchart showing an example of processing for calculating the target center wavelength ⁇ 2mct of the second multiple semiconductor laser system 260.
  • the flowchart of FIG. 35 is applied to step S226 of FIG.
  • the calculation method shown in the flowchart of FIG. 35 is the same as that of the flowchart of FIG.
  • step S241 of FIG. 35 the solid-state laser system control unit 350 converts the target center wavelength ⁇ 1mct of the first multiline by the first multiple semiconductor laser system 160 into the frequency f1mt.
  • step S242 the solid-state laser system control unit 350 converts the target center wavelength ⁇ ct after the wavelength conversion by the wavelength conversion system 300 into the frequency ft.
  • step S243 the solid-state laser system control unit 350 calculates the target frequency f2mt of the second multiple semiconductor laser system 260 from the wavelength conversion equation (5).
  • the target frequency f2mt can be calculated from the following equation (7).
  • step S244 the solid-state laser system control unit 350 converts the target frequency f2mt into the target center wavelength ⁇ 2mct.
  • calculation procedure is not limited to that described in steps S241 to S244 in FIG. 35, and calculation may be performed using table data or the like that can obtain a similar conversion result.
  • step S244 the solid-state laser system control unit 350 ends the flowchart of FIG. 35 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 36 is a flowchart showing an example of processing contents in the first multi-line control unit 168.
  • the processes and operations shown in the flowchart of FIG. 36 are realized, for example, by the processor functioning as the first multi-line control unit 168 executing a program.
  • the first multiline control unit 168 reads the data of the target center wavelength ⁇ 1mct of the multiline (first multiline) by the first multiple semiconductor laser system 160.
  • step S252 the first multiline control unit 168 reads the data of the target light intensity I1st of the first multiline.
  • the target light intensity I1st becomes a fixed value (initial value) I1s0.
  • step S253 the first multi-line control unit 168 determines whether the target spectral line width has been changed. When the determination result of step S253 is Yes, the first multi-line control unit 168 proceeds to step S254 and reads the data of the target spectral line width ⁇ 1mt.
  • the first multi-line control unit 168 determines the target of each semiconductor laser DFB1 (k) of the first multiple semiconductor laser system 160 based on the target center wavelength ⁇ 1mct and the target spectral line width ⁇ 1mt.
  • the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t is calculated.
  • k is an index number for identifying each of the plurality of semiconductor lasers.
  • k is an integer that satisfies 1 ⁇ k ⁇ n
  • n is the number of semiconductor lasers 161 included in the first multiple semiconductor laser system 160.
  • step S255 in FIG. 36 the first multi-line control unit 168 proceeds to steps S256 (1), step S256 (2) ... step S256 (k) ... step S256 (n).
  • steps S256 (1), step S256 (2) ... step S256 (k) ... step S256 (n) each step of steps S256 (1) to S256 (n) will be described as step S256 (k) as a representative.
  • step S256 (k) the first multi-line control unit 168 controls the semiconductor laser DFB1 (k) so that the wavelength and the light intensity of the semiconductor laser DFB1 (k) approach the target center wavelength and the target light intensity, respectively.
  • step S256 (k) the first multi-line control unit 168 controls the semiconductor laser DFB1 (k) so that the wavelength and the light intensity of the semiconductor laser DFB1 (k) approach the target center wavelength and the target light intensity, respectively.
  • step S256 (k) proceeds to step S258.
  • step S258 the first multi-line control unit 168 calculates the spectral line width ⁇ 1m and the center wavelength ⁇ 1mc of the multi-lines generated in the first multiple semiconductor laser system 160, and the difference from the target value is within the allowable range. Or not.
  • step S259 the first multi-line control unit 168 determines whether to stop the control of the first multiple semiconductor laser system 160.
  • the determination result of step S259 is No, the first multiline control unit 168 returns to step S253 and repeats the processing of steps S253 to S259.
  • step S259 When the determination result of step S259 is Yes, the first multi-line control unit 168 ends the flowchart of FIG.
  • FIG. 37 is a flowchart showing an example of processing for calculating the target oscillation wavelength of each semiconductor laser of the first multiple semiconductor laser system 160. The flowchart of FIG. 37 is applied to step S255 of FIG.
  • the first multi-line control unit 168 calculates the multi-line wavelength interval ⁇ 1p from the target spectral line width ⁇ 1mt.
  • the multiline wavelength interval ⁇ 1p can be calculated by the following equation (8).
  • step S272 the first multiline control unit 168 calculates the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t of each semiconductor laser DFB1 (k).
  • the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t can be calculated by the following equation (9) from the target center wavelength ⁇ 1mct and the wavelength interval ⁇ 1p.
  • step S272 the first multi-line control unit 168 ends the flowchart of FIG. 37 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 38 is a flowchart showing an example of a control subroutine of each semiconductor laser DFB1 (k). The flowchart of FIG. 38 is applied to step S256 (k) of FIG.
  • step S281 of FIG. 38 the first multi-line control unit 168 reads the data of the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t and the target light intensity I1 (k) t of each semiconductor laser DFB1 (k).
  • step S282 the first multi-line control unit 168 measures the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) and the light intensity I1 (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) by the first spectrum monitor 166.
  • step S283 the first multi-line control unit 168 calculates the difference ⁇ I1 (k) between the light intensity I1 (k) and the target light intensity.
  • step S284 the first multiline control unit 168 determines whether or not the absolute value of ⁇ I1 (k) is less than or equal to the allowable upper limit value ⁇ I1tr indicating the allowable range. When the determination result of step S284 is Yes, the first multi-line control unit 168 proceeds to step S285 and calculates the difference ⁇ 1 (k) between the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) and the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t. .
  • step S286 the first multi-line control unit 168 determines whether or not the absolute value of ⁇ 1 (k) is less than or equal to the allowable upper limit value ⁇ 1tr indicating the allowable range. If the determination result of step S286 is No, the first multi-line control unit 168 proceeds to step S287.
  • step S287 the first multi-line control unit 168 controls the temperature T1 (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) so that ⁇ 1 (k) approaches 0.
  • step S287 the first multi-line control unit 168 ends the flowchart of FIG. 38 and returns to the flowchart of FIG.
  • step S286 in FIG. 38 determines whether the determination result of step S286 in FIG. 38 is Yes.
  • the first multi-line control unit 168 skips step S287, ends the flowchart of FIG. 38, and returns to the flowchart of FIG.
  • step S284 in FIG. 38 determines whether the determination result of step S284 in FIG. 38 is No. If the determination result of step S284 in FIG. 38 is No, the first multi-line control unit 168 proceeds to step S288. In step S288, the first multi-line control unit 168 controls the current value A1 (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) so that ⁇ I1 (k) approaches 0. After step S288, the first multi-line control unit 168 ends the flowchart of FIG. 38 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 39 is a flowchart showing an example of processing for calculating and determining the spectral line width ⁇ 1m and the central wavelength ⁇ 1mc of the first multiple semiconductor laser system. The flowchart of FIG. 39 is applied to step S258 of FIG.
  • the first multiline control unit 168 calculates the multiline spectral line width ⁇ 1m of the first multiple semiconductor laser system 160 from the spectrum measured using the first spectrum monitor 166.
  • the spectral line width ⁇ 1m is obtained by calculating the difference between the minimum wavelength and the maximum wavelength of the oscillation wavelengths ⁇ 1 (1) to ⁇ 1 (n) of the plurality of semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5).
  • the first multi-line control unit 168 calculates the center wavelength ⁇ 1mc of the multi-line from the spectrum measured using the first spectrum monitor 166. For example, the first multi-line control unit 168 calculates the center of gravity of the measured multi-line spectrum as the center wavelength ⁇ 1mc. The center of gravity of the spectrum is calculated from the respective oscillation wavelengths and light intensities by the following equation (11).
  • step S293 the first multiline control unit 168 calculates the difference ⁇ 1m between the spectral line width ⁇ 1m obtained in step S291 and the target spectral line width ⁇ 1mt of the multilines of the first plurality of semiconductor laser systems 260. To do.
  • step S294 the first multi-line control unit 168 calculates the difference ⁇ 1mc between the center wavelength ⁇ 1mc obtained in step S292 and the target center wavelength ⁇ 1mct of the first multiple semiconductor laser system 160.
  • step S296 or step S297 the first multi-line control unit 168 ends the flowchart of FIG. 39 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 40 is a flowchart showing an example of processing contents in the second multi-line control unit 268.
  • the processes and operations illustrated in the flowchart of FIG. 40 are realized by, for example, the processor functioning as the second multiline control unit 268 executing the program.
  • step S351 the second multiline control unit 268 reads the data of the target spectral line width ⁇ 2mt of the multiline (second multiline) of the second multiple semiconductor laser system 260.
  • the target spectral line width ⁇ 2mt is a fixed value (initial value) ⁇ 2m0.
  • step S352 the second multiline control unit 268 reads the data of the target light intensity I2st of the second multiline.
  • the target light intensity I2st becomes a fixed value (initial value) I2s0.
  • step S353 the second multiline control unit 268 determines whether the target center wavelength has been changed. When the determination result of step S353 is Yes, the second multiline control unit 268 proceeds to step S354 to read the data of the target center wavelength ⁇ 2mct.
  • step S355 the second multi-line control unit 268 calculates the target oscillation wavelength ⁇ 2 (k) t of each semiconductor laser DFB2 (k) of the second multiple semiconductor laser system 260 from the target center wavelength ⁇ 2mct. .
  • the second multi-line control unit 268 proceeds to steps S356 (1), step S356 (2) ... step S356 (k) ... step S356 (n).
  • k is an integer that satisfies 1 ⁇ k ⁇ n
  • n is the number of semiconductor lasers 261 included in the second multiple semiconductor laser system 260.
  • Steps S356 (1) to S356 (n) will be representatively described as step S356 (k).
  • step S356 (k) the second multi-line control unit 268 causes the semiconductor laser DFB1 (k) so that the wavelength and the light intensity of the semiconductor laser DFB2 (k) come close to the target oscillation wavelength and the target light intensity, respectively.
  • the control subroutine of is executed.
  • the second multi-line control unit 268 proceeds to step S358.
  • step S358 the second multi-line control unit 268 calculates the spectral line width ⁇ 2m and the center wavelength ⁇ 2mc of the second multi-line generated by the second multiple semiconductor laser system 260, and the difference from the target value is calculated. It is determined whether it is within the allowable range.
  • step S359 the second multi-line control unit 268 determines whether or not to stop the control of the second multiple semiconductor laser system 260.
  • the second multiline control unit 268 returns to step S353 and repeats the processing of steps S353 to S359.
  • step S359 When the determination result of step S359 is Yes, the second multiline control unit 268 ends the flowchart of FIG.
  • FIG. 41 is a flowchart showing an example of processing for calculating the target oscillation wavelength of each semiconductor laser of the second multiple semiconductor laser system 260. The flowchart of FIG. 41 is applied to step S355 of FIG.
  • the second multiline control unit 268 calculates the wavelength interval ⁇ 2p of the multilines from the target spectral line width ⁇ 2mt.
  • the multiline wavelength interval ⁇ 2p can be calculated by the following equation (13).
  • step S372 the second multi-line control unit 268 calculates the target oscillation wavelength ⁇ 2 (k) t of each semiconductor laser DFB2 (k).
  • the target oscillation wavelength ⁇ 2 (k) t can be calculated by the following formula (14) from the target center wavelength ⁇ 2mct of the multiline and the wavelength interval ⁇ 2p.
  • step S372 the second multi-line control unit 268 ends the flowchart of FIG. 41 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 42 is a flowchart showing an example of a control subroutine of each semiconductor laser DFB2 (k). The flowchart of FIG. 42 is applied to step S356 (k) of FIG.
  • step S381 of FIG. 42 the second multi-line control unit 268 reads the data of each target oscillation wavelength ⁇ 2 (k) t and target light intensity I2 (k) t of each semiconductor laser DFB2 (k).
  • step S382 the second multi-line control unit 268 measures the oscillation wavelength ⁇ 2 (k) and the light intensity I2 (k) of the semiconductor laser DFB2 (k) by the second spectrum monitor 266.
  • step S383 the second multi-line control unit 268 calculates the difference ⁇ I2 (k) between the light intensity I2 (k) and the target light intensity I2st.
  • step S384 the second multi-line control unit 268 determines whether or not the absolute value of ⁇ I2 (k) is less than or equal to the allowable upper limit value ⁇ I2tr indicating the allowable range. When the determination result of step S384 is Yes, the second multi-line control unit 268 proceeds to step S385 and calculates the difference ⁇ 2 (k) between the oscillation wavelength ⁇ 2 (k) and the target oscillation wavelength ⁇ 2 (k) t. .
  • step S386 the second multi-line control unit 268 determines whether or not the absolute value of ⁇ 2 (k) is less than or equal to the allowable upper limit value ⁇ 2tr indicating the allowable range. When the determination result of step S386 is No, the second multiline control unit 268 proceeds to step S387.
  • step S387 the second multi-line control unit 268 controls the temperature T1 (k) of the semiconductor laser DFB2 (k) so that ⁇ 2 (k) approaches 0.
  • step S387 the second multi-line control unit 268 ends the flowchart of FIG. 42 and returns to the flowchart of FIG.
  • step S386 in FIG. 42 determines whether the determination result of step S386 in FIG. 42 is Yes.
  • the second multi-line control unit 268 skips step S387, ends the flowchart in FIG. 42, and returns to the flowchart in FIG.
  • step S384 in FIG. 42 determines whether the determination result of step S384 in FIG. 42 is No. If the determination result of step S384 in FIG. 42 is No, the second multiline control unit 268 proceeds to step S388.
  • step S388 the second multi-line control unit 268 controls the current value A2 (k) of the semiconductor laser DFB2 (k) so that ⁇ I2 (k) approaches 0.
  • step S388 the second multi-line control unit 268 ends the flowchart of FIG. 42 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 43 is a flowchart showing an example of processing for calculating and determining the spectral line width ⁇ 2m and the center wavelength ⁇ 2mc of the multiline of the second multiple semiconductor laser system. The flowchart of FIG. 43 is applied to step S358 of FIG.
  • the second multiline control unit 268 calculates the multiline spectral line width ⁇ 2m of the second multiple semiconductor laser system 260 from the spectrum measured using the second spectrum monitor 266. For the spectral line width ⁇ 2m of the multiline, calculate the difference between the minimum wavelength and the maximum wavelength of the oscillation wavelengths ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (n) of the plurality of semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5). Can be found at.
  • the second multiline control unit 268 calculates the center wavelength ⁇ 2mc of the multiline from the spectrum measured using the second spectrum monitor 266. For example, the second multi-line control unit 268 calculates the center of gravity of the measured multi-line spectrum as the center wavelength ⁇ 2mc.
  • step S393 the second multi-line control unit 268 calculates the difference ⁇ 2m between the spectral line width ⁇ 2m obtained in step S391 and the multi-line target spectral line width ⁇ 2mt of the second multiple semiconductor laser system 260. To do.
  • step S394 the second multiline control unit 268 calculates the difference ⁇ 2mc between the center wavelength ⁇ 2mc obtained in step S392 and the target center wavelength ⁇ 2mct of the multilines of the second multiple semiconductor laser system 260.
  • step S396 or step S397 the second multi-line control unit 268 ends the flowchart of FIG. 43 and returns to the flowchart of FIG.
  • a pulse is generated by constantly controlling the oscillation wavelength intervals of the respective semiconductor lasers of the multi-line generated by the plurality of semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) included in the first plurality of semiconductor laser systems 160.
  • the spectral line width of the excimer laser light after amplification can be controlled with high accuracy.
  • the solid-state laser system 10 Regardless of whether or not the excimer amplifier 14 generates pulsed laser light (excimer light), the solid-state laser system 10 always determines the spectral linewidth based on the data of the target center wavelength ⁇ ct and the target spectral linewidth ⁇ t.
  • the central wavelength can be controlled. Therefore, the spectral line width and the central wavelength can be controlled with high accuracy regardless of the laser operation load (repetition frequency) and burst operation of the laser system 1A. That is, when the laser control unit 18 receives the data of the target spectral line width ⁇ t, it is possible to control the first solid-state laser device 100 before performing the pulse amplification, so that the control speed of the spectral line width is improved.
  • the oscillation wavelength interval of each of the multi-line semiconductor lasers generated by the plurality of semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) in the first multi-semiconductor laser system 160 is adjusted by the first fiber amplifier 140 to determine the SBS It is controlled to suppress the occurrence. This can prevent damage to the first fiber amplifier 140 and the first multiple semiconductor laser system 160.
  • the oscillation wavelength intervals of the multi-line semiconductor lasers generated by the plurality of semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) of the second plurality of semiconductor laser systems 260 are adjusted by the second fiber amplifier 240 to determine the SBS It is controlled to suppress the occurrence. This can prevent damage to the second fiber amplifier 240 and the second multiple semiconductor laser system 260.
  • the target center wavelength ⁇ 1mct of the first multi-line generated by the first multiple semiconductor laser system 160 is fixed, so that the wavelength conversion system 300 generates the fourth harmonic. It is not necessary to control the incident angle for phase matching the LBO crystal 310 and the first CLBO crystal 312.
  • the laser control unit 18 of the laser system 1A is an example of the “control unit” in the present disclosure.
  • the exposure apparatus 20 including the exposure control unit 22 is an example of the “external device” in the present disclosure.
  • the LBO crystal 310 and the first CLBO crystal 312 are examples of the “first nonlinear crystal” and the “second nonlinear crystal” in the present disclosure, respectively.
  • the second CLBO crystal 316 is an example of the “third nonlinear crystal” in the present disclosure.
  • the third CLBO crystal 320 is an example of the “fourth nonlinear crystal” in the present disclosure.
  • the first multi-semiconductor laser system 160 may have a configuration in which the spectral line width of multi-lines is fixed and the central wavelength is variable.
  • the second multi-semiconductor laser system 260 may have a configuration in which the central wavelength of the multi-line is fixed and the spectral line width is variable.
  • FIG. 44 is a block diagram showing a control example 2 of the first multiple semiconductor laser system 160.
  • the spectrum line width ⁇ 1mt of the first multiline and the light intensity I1st are fixed, and control is performed to change the target center wavelength.
  • the spectral line width ⁇ 10 of the first multiline may be fixed to the spectral line width that suppresses SBS, and the target center wavelength ⁇ 1mct may be varied.
  • the variable wavelength range of ⁇ 1mct may be 1028.5 nm to 1030.7 nm.
  • the first multi-line control unit 168 controls the current values A1 (1) to A1 (5) and the temperatures T1 (1) to T1 (5) of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB (5).
  • FIG. 45 is a diagram showing an example of a multiline spectrum detected by the first spectrum monitor 166 in the control example 2 shown in FIG.
  • an example of a multiline obtained when the target center wavelength ⁇ 1mct is ⁇ 1mc and the target spectral line width ⁇ 1mt is ⁇ 1m0 is shown.
  • the respective wavelengths of the multiline are ⁇ 1 (1) to ⁇ 1 (5), and the center wavelength is ⁇ 1mc. Further, the wavelength interval ⁇ 1p of the multi-line is almost constant, which is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 1m0. Further, the light intensity of each line of the wavelengths ⁇ 1 (1) to ⁇ 1 (5) is the same light intensity I1s0.
  • FIG. 46 shows an example of a multiline spectrum obtained when control is performed to fix the spectrum line width of the multiline and change the center wavelength of the multiline with respect to the spectrum shape of FIG. It is a figure.
  • the target spectral line width ⁇ 1mt of the multiline is the same as ⁇ 1m0, and the light intensity of each line of the multiline is the same light intensity I1s0 as in FIG.
  • FIG. 47 is a block diagram showing a control example 2 of the second multiple semiconductor laser system 260.
  • the target center wavelength ⁇ 2mct of the multiline and the light intensity I2st are fixed, and control is performed to change the spectral line width ⁇ 2mt.
  • the second multi-semiconductor laser system 260 may fix the center wavelength of the multi-line to, for example, 1554 nm and make the spectral line width ⁇ 2mt variable.
  • FIG. 48 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the second spectrum monitor 266 in the control example 2 shown in FIG. 47.
  • an example of a multiline obtained when the target center wavelength ⁇ 2mct is ⁇ 2mc0 and the target spectral line width ⁇ 2mt is ⁇ 2m is shown.
  • the respective wavelengths of the multiline are ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (5), and the center wavelength is ⁇ 2mc0. Further, the wavelength interval ⁇ 2p of the multi-line is almost constant and is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 2m. Further, the light intensity of each line of the wavelengths ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (5) is the same light intensity I2s0.
  • FIG. 49 shows an example of a multiline spectrum obtained when control is performed to fix the center wavelength of the multiline and change the spectral line width of the multiline with respect to the spectrum shape of FIG. It is a figure.
  • the target spectral line width ⁇ 2mt is changed to ⁇ 2ma as compared with FIG. Therefore, the wavelengths of the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) are changed to ⁇ 2 (1) a to ⁇ 2 (5) a.
  • the wavelength spacing ⁇ 2pa of the multi-line is almost constant, which is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 1ma.
  • the center wavelength of the multi-line is the same as ⁇ 2mc0 as in FIG. 48, and the light intensity of each line of wavelengths ⁇ 2 (1) a to ⁇ 2 (5) a is also the same as in FIG. Each has the same light intensity I2s0.
  • Embodiment 2 5.1 Configuration
  • the configuration of the laser system according to the second embodiment may be the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • One of the first plurality of semiconductor laser systems 160 or the second plurality of semiconductor laser systems 260 performs fixed control of the center wavelength and the spectral line width, and the other plurality of semiconductor systems performs variable control of the center wavelength and the spectrum line. Variable width control may be performed.
  • the center wavelength of the multiline may be fixed at 1030 nm, and the spectral line width may be fixed to the spectral line width that suppresses the SBS of the first fiber amplifier 140.
  • the central wavelength of the laser light output from the first solid-state laser device 100 is fixed, the incident angles of the LBO crystal 310 and the first CLBO crystal 312 for generating the fourth harmonic light are changed. You don't have to.
  • FIG. 50 is a block diagram showing a control example 3 of the first multiple semiconductor laser system 160.
  • the first multi-line controller 168 controls the current values A1 (1) to A1 (5) and the temperatures T1 (1) to T1 (5) of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5).
  • FIG. 51 is a diagram showing an example of a multiline spectrum detected by the first spectrum monitor 166.
  • an example of a multiline obtained when the target center wavelength ⁇ 1mct is ⁇ 1mc0 and the target spectral line width ⁇ 1mt is ⁇ 1m0 is shown.
  • the respective wavelengths of the multiline are ⁇ 1 (1) to ⁇ 1 (5), and the center wavelength is ⁇ 1mc0. Further, the wavelength interval ⁇ 1p of the multi-line is almost constant, which is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 1m0. Further, the light intensity of each line of the wavelengths ⁇ 1 (1) to ⁇ 1 (5) is the same light intensity I1s0.
  • FIG. 52 is a block diagram showing a control example 3 of the second multiple semiconductor laser system.
  • the second multi-semiconductor laser system 260 may have a variable multiline center wavelength and a variable spectral linewidth.
  • the solid-state laser system control unit 350 sends each data of the target spectral line width ⁇ 2mt of the multiline, the target center wavelength ⁇ 2mct, and the target light intensity I2s0 to the second multiline control unit 268.
  • the second multi-line control unit 268 controls the current values A2 (1) to A2 (5) and the temperatures T2 (1) to T2 (5) of the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5).
  • FIG. 53 is a diagram showing an example of a multiline spectrum detected by the second spectrum monitor 266 in the control example 3 shown in FIG.
  • an example of a multiline obtained when the target center wavelength ⁇ 2mct is ⁇ 2mc and the target spectral line width ⁇ 2mt is ⁇ 2m is shown.
  • the respective wavelengths of the multiline are ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (5), and the center wavelength is ⁇ 2mc.
  • the wavelength interval ⁇ 2p of the multi-line is almost constant and is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 2m.
  • the light intensity of each line of the wavelengths ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (5) is the same light intensity I2s0.
  • the wavelengths of the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5) are changed to ⁇ 2 (1) a to ⁇ 2 (5) a.
  • the wavelength interval ⁇ 2p of the multi-line is almost constant, which is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 2ma.
  • the light intensity of each line of the multi-line wavelengths ⁇ 2 (1) a to ⁇ 2 (5) a is the same light intensity I2s0 as in FIG.
  • the variable control of the center wavelength and the spectral line width of the first multiple semiconductor laser system 160 is unnecessary.
  • the wavelength conversion control in the wavelength conversion system 300 can be simplified.
  • the second plural semiconductor system 260 in the second embodiment is an example of the “first plural semiconductor laser system” in the present disclosure.
  • the second solid-state laser device 200 in the second embodiment is an example of the “first solid-state laser device” in the present disclosure.
  • the center wavelength of the multiline is fixed at 1554 nm, and the spectral line width of the second fiber amplifier 240 is also set.
  • the spectral line width that suppresses SBS may be fixed.
  • the center wavelength of the multi-lines may be variable and the spectral line width may be variable.
  • FIG. 55 is a block diagram showing a control example 4 of the first multiple semiconductor laser system 160.
  • the first multi-line controller 168 controls the current values A1 (1) to A1 (5) and the temperatures T1 (1) to T1 (5) of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5).
  • FIG. 56 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the first spectrum monitor 166 in the control example 4 shown in FIG. 55.
  • an example of a multiline obtained when the target center wavelength ⁇ 1mct is ⁇ 1mc and the target spectral line width ⁇ 1mt is ⁇ 1m is shown.
  • the wavelength spacing ⁇ 1p of the multi-line is almost constant, which is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 1m.
  • the light intensity of each line of the wavelengths ⁇ 1 (1) to ⁇ 1 (5) is the same light intensity I1s0.
  • FIG. 57 is a diagram showing an example of a multiline spectrum when control is performed to change the center wavelength and spectrum line width of the multiline with respect to the spectrum shape of FIG. 56.
  • the wavelengths of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) are changed to ⁇ 1 (1) a to ⁇ 1 (5) a.
  • the wavelength interval ⁇ 1p of the multi-line is almost constant and is 1/1 of the spectral line width ⁇ 1ma.
  • the light intensity of each line of the multi-line wavelengths ⁇ 1 (1) a to ⁇ 2 (5) a is the same light intensity I2s0 as in FIG.
  • FIG. 58 is a block diagram showing a control example 4 of the second multiple semiconductor laser system 260.
  • the center wavelength and spectral linewidth of the multiline may be fixed.
  • the second multi-line control unit 268 controls the current values A2 (1) to A2 (5) and the temperatures T2 (1) to T2 (5) of the semiconductor lasers DFB2 (1) to DFB2 (5).
  • FIG. 59 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the second spectrum monitor 266 in the control example 4 shown in FIG.
  • an example of a multiline obtained when the target center wavelength ⁇ 2mct is ⁇ 2mc0 and the target spectral line width ⁇ 2mt is ⁇ 2m0 is shown.
  • the respective wavelengths of the multiline are ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (5), and the center wavelength is ⁇ 2mc0. Further, the wavelength interval ⁇ 2p of the multi-line is almost constant, which is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 2m0. Further, the light intensity of each line of the wavelengths ⁇ 2 (1) to ⁇ 2 (5) is the same light intensity I2s0.
  • FIG. 60 is a block diagram showing a first modification of the multiple semiconductor laser system. Although FIG. 60 shows an example of the first multiple semiconductor laser system 160, a configuration similar to that of FIG. 60 may be applied to the second multiple semiconductor laser system 260.
  • a semiconductor optical amplifier 162 is arranged on the optical path of each laser beam between each semiconductor laser DFB1 (k) and the first beam combiner 163.
  • the current value AA1 (k) flowing through each semiconductor optical amplifier SOA1 (k) the light intensity of each wavelength ⁇ 1 (k) can be controlled with high accuracy and at high speed.
  • the solid-state laser system control unit 350 causes the first multi-line control unit 168 to provide each data of the target spectral line width ⁇ 1mt of the multiline, the target center wavelength ⁇ 1mct, and the target light intensity I1st.
  • the first multi-line controller 168 controls the current values A1 (1) to A1 (5) and the temperatures T1 (1) to T1 (5) of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5).
  • the first multi-line control unit 168 also controls the current values AA1 (1) to AA1 (5) of the semiconductor optical amplifiers SOA1 (1) to SOA1 (5).
  • FIG. 61 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the first spectrum monitor 166 in the control example of the configuration shown in FIG. Here, an example is shown in which the light intensities of the multi-line lines are controlled to be equal.
  • the current values A1 (1) to A1 (5) and the temperature T1 (1) of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) are set so that the light intensities of the respective lines of the multiline become equal.
  • To T1 (5) and the current values AA1 (1) to AA1 (5) of the semiconductor optical amplifiers SOA1 (1) to SOA1 (5) may be controlled.
  • FIG. 62 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the semiconductor laser DFB1 (k). The flowchart of FIG. 62 can be applied instead of the flowchart of FIG.
  • step S401 of FIG. 62 the first multiline control unit 168 reads the data of the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t of the semiconductor laser DFB1 (k) and the target light intensity I1st.
  • step S402 the first multiline control unit 168 measures the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) of each semiconductor laser DFB1 (k) using the first spectrum monitor 166.
  • step S403 the first multi-line control unit 168 calculates the difference ⁇ 1 (k) between the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) measured in step S402 and the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t.
  • step S404 the first multi-line control unit 168 determines whether the absolute value of ⁇ 1 (k) is within the predetermined range. Letting ⁇ 1catr be an allowable upper limit value in a predetermined range, the first multiline control unit 168 determines whether
  • step S404 If the determination result of step S404 is Yes, the first multi-line control unit 168 proceeds to step S405.
  • step S405 the first multi-line control unit 168 controls the current value A1 (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) so that ⁇ 1 (k) approaches 0. That is, when the absolute value of the difference ⁇ 1 (k) between the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) and the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t is within the predetermined range, the first multi-line control unit 168 causes the semiconductor laser DFB1 (k). By controlling the current value A1 (k) of), ⁇ 1 (k) approaches 0.
  • step S404 determines whether the determination result in step S404 is No. If the determination result in step S404 is No, the first multiline control unit 168 proceeds to step S406.
  • the first multi-line control unit 168 controls the temperature T1 (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) so that ⁇ 1 (k) approaches 0. That is, when the absolute value of the difference ⁇ 1 (k) between the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) and the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t exceeds the predetermined range, the first multi-line control unit 168 causes the semiconductor laser DFB1 to operate. By controlling the temperature T1 (k) of (k), ⁇ 1 (k) approaches 0.
  • step S405 or step S406 the first multi-line control unit 168 proceeds to step S407.
  • step S407 the light intensity I1s (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) is measured by the first spectrum monitor 166.
  • step S408 the first multi-line control unit 168 calculates the difference ⁇ I1 (k) between the light intensity I1s (k) measured in step S407 and the target light intensity I1st.
  • step S409 the first multi-line control unit 168 controls the current value AA1 (k) of the semiconductor optical amplifier SOA1 (k) so that ⁇ I1s (k) approaches 0.
  • step S409 the first multi-line control unit 168 ends the flowchart of FIG. 62 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 63 is a block diagram showing a second modification of the multiple semiconductor laser system. Note that, although FIG. 63 shows an example of the first multiple semiconductor laser system 160, a configuration similar to that of FIG. 63 may be applied to the second multiple semiconductor laser system 260. Differences between the configuration shown in FIG. 63 and FIG. 60 will be described.
  • the semiconductor optical amplifier SOA1 (k) is arranged on the optical path of each laser beam between each semiconductor laser DFB1 (k) and the first beam combiner 163.
  • the first multiple semiconductor laser system 160 shown in FIG. 63 can freely control the light intensity of each of the multi-lines.
  • the solid-state laser system control unit 350 instructs the first multiline control unit 168 to set the target spectral line width ⁇ 1mt of the multiline, the target center wavelength ⁇ 1mct, and the target light for each wavelength ⁇ 1 (k).
  • Each data of intensity I1s (1) t to I1s (5) t is transmitted.
  • the first multi-line control unit 168 controls each semiconductor optical amplifier SOA1 (k) so that the light intensity of each oscillation wavelength ⁇ 1 (k) becomes the respective target light intensity I1s (1) t to I1s (5) t.
  • the current value AA1 (k) is controlled.
  • FIG. 64 shows an example of a multiline spectrum detected by the first spectrum monitor 166 in the second modification shown in FIG.
  • the light intensity of each wavelength ⁇ 1 (k) of the multiline can be freely controlled, it can be applied to the case of controlling the spectrum waveform.
  • the same configuration as in FIG. 63 can also be applied to the second multiple semiconductor laser system 260.
  • FIG. 65 is a flowchart showing an example of a control subroutine of the semiconductor laser DFB1 (k). The flowchart of FIG. 65 may be applied instead of the flowchart of FIG.
  • the first multiline control unit 168 reads the data of the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t of the semiconductor laser DFB1 (k) and the target light intensity I1s (k) t.
  • the target light intensity I1s (k) t may be set to a different value for each target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t.
  • step S422 the first multi-line control unit 168 measures the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) of each semiconductor laser DFB1 (k) using the first spectrum monitor 166.
  • step S423 the first multiline control unit 168 calculates the difference ⁇ 1 (k) between the measured oscillation wavelength ⁇ 1 (k) and the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t.
  • step S424 the first multi-line control unit 168 determines whether the absolute value of ⁇ 1 (k) is within the predetermined range. Letting ⁇ 1catr be the upper limit value of the predetermined range, the first multiline control unit 168 determines whether
  • step S424 If the determination result of step S424 is Yes, the first multi-line control unit 168 proceeds to step S425.
  • step S425 the first multi-line control unit 168 controls the current value A1 (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) so that ⁇ 1 (k) approaches 0. That is, when the absolute value of the difference ⁇ 1 (k) between the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) and the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t is within the predetermined range, the first multi-line control unit 168 causes the semiconductor laser DFB1 (k). By controlling the current value A1 (k) of), ⁇ 1 (k) approaches 0.
  • step S424 determines whether the result of the determination in step S424 is No. If the result of the determination in step S424 is No, the first multiline control unit 168 proceeds to step S426.
  • step S426 the first multi-line control unit 168 controls the temperature T1 (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) so that ⁇ 1 (k) approaches 0. That is, when the absolute value of the difference ⁇ 1 (k) between the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) and the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t exceeds the predetermined range, the temperature T1 (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) is changed to By controlling, ⁇ 1 (k) approaches 0.
  • step S425 or step S426 the first multi-line control unit 168 proceeds to step S427.
  • step S427 the first multiline control unit 168 measures the light intensity I1s (k) of the semiconductor laser DFB1 (k) using the first spectrum monitor 166.
  • step S428, the first multi-line control unit 168 calculates the difference ⁇ I1 (k) between the light intensity I1s (k) measured in step S427 and the target light intensity I1s (k) t.
  • ⁇ I1s (k) I1s (k) ⁇ I1s (k) t (21)
  • the first multi-line control unit 168 controls the current value AA1 (k) of the semiconductor optical amplifier SOA1 (k) so that ⁇ I1s (k) approaches 0.
  • step S429 the first multi-line control unit 168 ends the flowchart of FIG. 62 and returns to the flowchart of FIG.
  • FIG. 66 is a diagram schematically showing a configuration example of a spectrum monitor. 66 shows an example of the first spectrum monitor 166, but the second spectrum monitor 266 may have the same configuration as that of FIG. 66.
  • the first spectrum monitor 166 shown in FIG. 66 has a configuration including a spectroscope 702 including a grating 700, a line sensor 703, a spectrum analysis unit 704, a CW oscillation reference laser light source 706, and a beam splitter 708. You may
  • the spectroscope 702 includes an entrance slit 710, a collimator lens 712, and a high reflection mirror 714.
  • the CW oscillation reference laser light source 706 is a reference light source that outputs laser light having a reference wavelength by CW oscillation.
  • the laser light of the reference wavelength output from the CW oscillation reference laser light source 706 is referred to as “reference laser light”.
  • the laser light output from each semiconductor laser DFB1 (k) is referred to as "semiconductor laser light”.
  • the laser light superimposed on the reference laser light by the beam splitter 708 enters the spectroscope 702 through the entrance slit 710.
  • the laser light transmitted through the incident slit 710 is incident on the grating 700 via the collimator lens 712, and is dispersed by the grating 700.
  • the absolute wavelength of each semiconductor laser can be calculated. The light intensity can be measured.
  • the CW oscillation reference laser light source 706 is an example of the “first reference laser light source” in the present disclosure.
  • the spectroscope 702 is an example of the “first spectroscope” in the present disclosure.
  • FIG. 67 schematically shows another configuration example of the spectrum monitor.
  • FIG. 67 shows an example of the first spectrum monitor 166.
  • the first multiple semiconductor laser system 160 shown in FIG. 67 includes a beam splitter 164 (1) on the optical path of each laser beam between each of the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) and the first beam combiner 163. ) To 164 (5).
  • the first spectrum monitor 166 includes a CW oscillation reference laser light source 706, a plurality of beam splitters 708 (1) to 708 (5), a plurality of light intensity sensors 720 (1) to 720 (5), and a spectrum analysis unit. And 704.
  • a beam splitter 164 (k) is arranged in the optical path of the laser light output from the semiconductor laser DFB1 (k).
  • the beam splitter 708 (k) is arranged in the optical path between the beam splitter 164 (k) and the light intensity sensor 720 (k).
  • the beam splitter 708 (k) superimposes the reference laser light from the CW oscillation reference laser light source 706 and a part of the laser light output from the semiconductor laser DFB1 (k) on the light intensity sensor 720 (k). It is arranged to be incident on.
  • the first spectrum monitor 166 shown in FIG. 67 uses the reference laser light output from the CW oscillation reference laser light source 706 and a part of the laser light output from each semiconductor laser DFB1 (k). The change in the light intensity of the superposed light is measured by the light intensity sensor 720 (k).
  • the frequency difference between the laser light of each semiconductor laser DFB1 (k) and the reference laser light and the light intensity can be measured. . Further, the wavelength difference can be obtained from the frequency difference.
  • FIG. 67 shows an example in which the beat signals of the reference laser light and the laser light of each semiconductor laser are detected, but the invention is not limited to this example.
  • the beat signals of the CW oscillation reference laser light source and the semiconductor laser DFB1 (1) are detected, and the beat signals of the semiconductor lasers DFB1 (1) and DFB1 (2) and the semiconductor lasers DFB1 (2) and DFB1 (3) are detected.
  • the semiconductor lasers DFB1 (3) and DFB1 (4) and the beat signals of the semiconductor lasers DFB1 (4) and DFB1 (5) are detected, The wavelength and the light intensity may be detected.
  • the configuration similar to that of FIG. 67 may be applied not only to the first spectrum monitor 166 but also to the second spectrum monitor 266 (see FIG. 20).
  • FIG. 68 is an explanatory diagram regarding detection of a beat signal by a heterodyne interferometer and calculation of wavelength and light intensity.
  • the waveform shown in the upper part of FIG. 68 is the waveform of a signal indicating the intensity of the reference laser light.
  • the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents light intensity.
  • the wavelength of the reference laser light is 1553.000 nm is shown.
  • the waveform shown in the middle part of FIG. 68 is the waveform of a signal indicating the intensity of laser light as the light to be detected, which is output from the semiconductor laser.
  • a signal indicating the intensity of laser light as the light to be detected which is output from the semiconductor laser.
  • the wavelength of the laser light is 1553.001 nm is shown.
  • the waveform shown in the lower part of FIG. 68 is the waveform of the beat signal due to the interference between the reference laser light and the detected light (semiconductor laser light).
  • the frequency difference 1 / T0 between the reference laser light and the detected light can be measured from the beat cycle of the beat signal. Further, the light intensity I of the detected light can be measured based on the maximum amplitude value Imax of the beat signal beat.
  • the light intensity I of the detected light can be calculated from the following equation (22).
  • Is in the formula is the light intensity of the reference laser light.
  • a beat signal between a part of the laser beam after beam combining and the reference laser beam is detected to obtain a beat.
  • the wavelength and the light intensity of each semiconductor laser may be measured by analyzing the signal using a fast Fourier transform (FFT) algorithm.
  • FFT fast Fourier transform
  • FIG. 69 is a diagram schematically showing a configuration example of the excimer amplifier 14.
  • the excimer amplifier 14 shown in FIG. 69 is an example in which seed light having a wavelength of 193.4 nm is passed through the discharge space between the pair of discharge electrodes 412 and 413 three times to perform amplification.
  • the seed light having a wavelength of 193.4 nm is the second pulsed laser light LP2 output from the solid-state laser system 10.
  • the excimer amplifier 14 includes a convex mirror 420 and a concave mirror 422 in the optical path of the seed light outside the chamber 410.
  • the convex mirror 420 and the concave mirror 422 are arranged such that their focal points FP substantially coincide with each other.
  • the seed light that has entered the excimer amplifier 14 is reflected by the convex mirror 420 and the concave mirror 422 to pass through the discharge space between the pair of discharge electrodes 412 and 413 three times. As a result, the beam of seed light is expanded and amplified, and output toward the exposure device 20.
  • FIG. 70 shows an example in which a ring resonator is adopted as the excimer amplifier 14.
  • the ring resonator includes an output coupling mirror 430 and high reflection mirrors 431 to 433.
  • the excimer amplifier 14 may further include a high-reflecting mirror (not shown) that guides the seed light having a wavelength of 193.4 nm to the ring resonator, or may guide the pulse laser light output from the ring resonator to the exposure device 20. It may include a high-reflection mirror.
  • the chamber 410 is provided with windows 415 and 416.
  • a pair of discharge electrodes 412 and 413 are arranged in the chamber 410.
  • the pair of discharge electrodes 412 and 413 are arranged to face each other in the direction orthogonal to the paper surface.
  • the discharge direction is the direction orthogonal to the paper surface.
  • the seed light repeatedly advances and is amplified.
  • FIG. 71 is a diagram schematically showing a configuration example of a spectrum monitor using an etalon spectrometer.
  • the etalon spectroscope 606A shown in FIG. 71 can be applied to the spectrum monitor 606 (see FIG. 20) that measures the spectrum of the excimer laser light.
  • the etalon spectroscope 606A is an example of the “spectroscope” in the present disclosure.
  • the etalon spectroscope 606A includes a diffusion element 610, an etalon 612, a condenser lens 614, and an image sensor 616.
  • An example of the image sensor 616 may be a one-dimensional or two-dimensional photodiode array.
  • the diffusing element 610 may be a transmissive optical element having many irregularities on its surface.
  • the diffusion element 610 transmits the laser light incident on the diffusion element 610 as scattered light. This scattered light enters the etalon 612.
  • the etalon 612 may be an air gap etalon including two partial reflection mirrors having a predetermined reflectance. In this air gap etalon, two partial reflection mirrors are opposed to each other with an air gap of a predetermined distance and are bonded together via a spacer.
  • the optical path difference between the light transmitted through the etalon 612 is different.
  • the optical path difference is an integral multiple of the wavelength, the light incident on the etalon 612 passes through the etalon 612 with high transmittance.
  • the light transmitted through the etalon 612 enters the condenser lens 614.
  • the laser light transmitted through the condenser lens 614 is incident on the image sensor 616 arranged at a position corresponding to the focal length f of the condenser lens 614 from the condenser lens 614. That is, the transmitted light condensed by the condenser lens 614 forms an interference fringe on the focal plane of the condenser lens 614.
  • the image sensor 616 is arranged on the focal plane of the condenser lens 614.
  • the image sensor 616 receives the light that has passed through the condenser lens 614 and detects an interference fringe.
  • the square of the radius of this interference fringe may be proportional to the wavelength of the laser light. Therefore, the spectral line width (spectral profile) of the entire laser beam and the center wavelength are detected from the detected interference fringes.
  • the spectrum line width and the central wavelength may be obtained from the detected interference fringes by an information processing device (not shown) or may be calculated by the laser control unit 18.
  • Wavelength ⁇ ⁇ c + ⁇ ⁇ r 2 (23)
  • ⁇ constant of proportionality
  • r radius of interference fringe
  • ⁇ c Wavelength when the light intensity at the center of the interference fringe is maximum (23) is converted into a spectrum waveform showing the relationship between the light intensity and the wavelength as shown in FIG. May be calculated.
  • the spectral line width ⁇ may be a width (E95) containing 95% of the total energy.
  • FIG. 73 is a diagram schematically showing an example of a beam combiner composed of an optical fiber. Although the first beam combiner 163 is illustrated here, the same configuration as in FIG. 73 may be applied to the second beam combiner 263. A beam combiner configured by using a plurality of optical fibers 630 may be arranged as the first beam combiner 163. A plurality of optical fibers 630 that transmit the respective laser beams output from the semiconductor lasers DFB1 (1) to DFB1 (5) are connected by fusion.
  • FIG. 74 is a diagram schematically showing an example of a beam combiner composed of a half mirror and a high reflection mirror. Although the first beam combiner 163 is illustrated here, the same configuration as that of FIG. 74 may be applied to the second beam combiner 263.
  • the first beam combiner 163 shown in FIG. 74 is configured by combining a plurality of half mirrors 641, 642, 643, 644 and a plurality of high reflection mirrors 651, 652, 653, 654.
  • the arrangement of each mirror is as illustrated. Some or all of these mirrors may be formed on a silicon chip.
  • FIG. 75 is a diagram schematically showing an example of a multiple semiconductor laser system using a single longitudinal mode external cavity type (EC: External Cavity) semiconductor laser.
  • EC External Cavity
  • FIG. 75 An example of the first multi-semiconductor laser system 160 is shown, but the second multi-semiconductor laser system 260 may also have the same configuration as in FIG. 75.
  • the semiconductor laser that oscillates in the single longitudinal mode is not limited to the DFB laser, and an external resonator type semiconductor laser may be used.
  • each of the plurality of external resonator type semiconductor lasers 800 included in the first plurality of semiconductor laser systems 160 is expressed as EC1 (1) to EC1 (5).
  • the external resonator type semiconductor lasers EC1 (1) to EC1 (5) are set so as to oscillate in CW at wavelengths different from each other around a wavelength of about 1030 nm.
  • the plurality of external resonator type semiconductor lasers EC1 (1) to EC1 (5) are examples of the “first plurality of semiconductor lasers” in the present disclosure.
  • 75 shows the configuration of the external cavity type semiconductor laser EC1 (1), the same configuration is applied to each of the other external cavity type semiconductor lasers EC1 (2) to EC1 (5). .
  • the external resonator type semiconductor laser EC1 (k) includes a semiconductor laser controller 810, a semiconductor laser element 820, a Peltier element 50, a temperature sensor 52, a current controller 54, a temperature controller 56, and a collimator lens 830. And a grating 831 and a grating holder 832.
  • the external resonator type semiconductor laser EC1 (k) further includes a rotation stage 833, a piezo element 834, a micrometer 835, a pin 836, a reaction force spring 837, a piezo power supply 838, and a steering mirror 840.
  • the semiconductor laser device 820 has a layered structure including a first semiconductor layer 821, an active layer 822, and a second semiconductor layer 823.
  • the Peltier device 50 and the temperature sensor 52 are fixed to the semiconductor laser device 820.
  • the semiconductor laser control unit 810 is provided with a signal line for receiving data of the difference ⁇ 1 (k) between the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t and the oscillation wavelength ⁇ 1 (k) from the first multiline control unit 168. There is.
  • the piezo power supply 838 is provided with a signal line for receiving data of the voltage value V1 applied to the piezo element 834 from the semiconductor laser control unit 810.
  • the current control unit 54 is provided with a signal line for receiving the data of the current value A1 from the semiconductor laser control unit 810.
  • the temperature control unit 56 is provided with a signal line for receiving data of the set temperature T1 from the semiconductor laser control unit 810.
  • the grating 831 is a Littrow arrangement in which the diffraction angle of the first-order diffracted light and the incident angle match, and is arranged on the output side of the semiconductor laser element 820 via a collimator lens 830.
  • the grating 831 is fixed to the rotary stage 833 via the grating holder 832 so that the incident angle on the grating 831 changes.
  • the steering mirror 840 is arranged via a holder (not shown) so that the mirror surface is substantially parallel to the diffraction surface of the grating 831.
  • the semiconductor laser control unit 810 controls the set temperature T1, the current value A1, and the incidence of the grating 831 so as to suppress the occurrence of the mode hop.
  • the semiconductor laser control unit 810 controls the rotation angle of the rotary stage 833 and the temperature of the semiconductor laser element 820 in advance so that laser oscillation is performed in the fine wavelength region.
  • the semiconductor laser control unit 810 stores beforehand the relationship between ⁇ 1 (k), the current value A1 flowing through the semiconductor laser element 820, and the voltage value V1 applied to the piezo element 834 as table data so that mode hop does not occur. is doing.
  • the semiconductor laser control unit 810 receives the data of ⁇ 1 (k) from the first multi-line control unit 168, the current value A1 to be passed through the semiconductor laser device 820 and the voltage value V1 to be applied to the piezo element 834 are calculated from the table data. And calculate.
  • the semiconductor laser control unit 810 sends the data of the current value A1 flowing through the semiconductor laser device 820 to the current control unit 54.
  • the semiconductor laser control unit 810 also transmits data of the voltage value V1 of the piezo element 834 that controls the rotation angle of the grating 831 to the piezo power supply 838.
  • the incident angle to the grating 831 is changed by the piezo element 834, and the refractive index of the active layer 822 of the semiconductor laser element 820 is changed by the current flowing through the semiconductor laser element 820.
  • the oscillation wavelength of the semiconductor laser approaches the target oscillation wavelength ⁇ 1 (k) t at high speed while suppressing the generation of mode hopping.
  • the 0th-order light of the grating 831 is output, and the CW laser light is output to the outside by the steering mirror 840.
  • Examples of other semiconductor lasers that oscillate in a single longitudinal mode include a DBR (Distributed Bragg Reflector) laser, a VHG (Volume Holographic Grating) laser, and a DM (Discrete Mode) laser.
  • DBR Distributed Bragg Reflector
  • VHG Volume Holographic Grating
  • DM Discrete Mode
  • FIG. 76 is a block diagram showing an example of a CW oscillation reference laser light source.
  • the CW oscillation reference laser light source 750 includes a first reference semiconductor laser 751, a beam splitter 754, a high reflection mirror 755, a nonlinear crystal 756, an iodine absorption cell 757, a first light intensity sensor 758, and a first light intensity sensor 758. And the reference laser control unit 761.
  • the first reference semiconductor laser 751 oscillates CW laser light in the wavelength region of 1030 nm.
  • the laser light reflected by the beam splitter 754 is incident on the nonlinear crystal 756 via the high reflection mirror 755.
  • Second harmonic light is generated by the nonlinear crystal 756, and laser light having a wavelength of about 515 nm is obtained.
  • Laser light having a wavelength of about 515 nm enters the iodine absorption cell 757.
  • the iodine absorption cell 757 contains iodine gas.
  • a specific absorption line of iodine in the iodine absorption cell 757 includes, for example, an absorption line of 514.581 nm.
  • the laser light transmitted through the iodine absorption cell 757 is received by the first light intensity sensor 758.
  • the first reference laser control unit 761 Based on the detection signal from the first light intensity sensor 758, the first reference laser control unit 761 makes the first reference laser control unit 761 match the absorption line of the iodine absorption cell 757 with the wavelength of the second harmonic light.
  • the oscillation wavelength of the semiconductor laser 751 is controlled.
  • the CW oscillation reference laser light source 750 can be applied as the CW oscillation reference laser light source 706 of the first spectrum monitor 166 shown in FIGS. 66 and 67.
  • the iodine absorption cell 757 is an example of the “first absorption cell” in the present disclosure.
  • the iodine absorption line is an example of the “first absorption line” in the present disclosure.
  • the CW oscillation reference laser light source 750 is an example of the “first reference laser light source” in the present disclosure.
  • FIG. 77 is a block diagram showing another example of the CW oscillation reference laser light source.
  • the CW oscillation reference laser light source 770 includes a second reference semiconductor laser 772, a beam splitter 774, a high reflection mirror 775, a hydrogen cyanide isotope absorption cell 777, a second light intensity sensor 778, and a second reference. And a laser control unit 782.
  • the second reference semiconductor laser 772 oscillates CW laser light in the wavelength region of 1554 nm.
  • the laser light reflected by the beam splitter 774 enters the hydrogen cyanide isotope absorption cell 777 through the high reflection mirror 775.
  • Absorption cell 777 contains isotope hydrogen cyanide gas.
  • a specific absorption line of isotope of hydrogen cyanide is, for example, an absorption line of 1553.756 nm.
  • the absorption cell 777 is an example of the “second absorption cell” in the present disclosure.
  • the hydrogen cyanide isotope absorption line is an example of the “second absorption line” in the present disclosure.
  • an acetylene isotope absorption cell may be used as the absorption cell in this wavelength region. That is, instead of the hydrogen cyanide isotope absorption cell 777, an absorption cell containing an isotope acetylene gas may be adopted.
  • the laser light transmitted through the hydrogen cyanide isotope absorption cell 777 is received by the second light intensity sensor 778.
  • the second reference laser control unit 782 determines the absorption line of the hydrogen cyanide isotope absorption cell 777 and the wavelength of the laser light of the second reference semiconductor laser 772 based on the detection signal from the second light intensity sensor 778.
  • the oscillation wavelength of the second reference semiconductor laser 772 is controlled so that
  • the CW oscillation reference laser light source 770 can be applied as the CW oscillation reference laser light source of the second spectrum monitor 266.
  • the CW oscillation reference laser light source 770 is an example of the “second reference laser light source” in the present disclosure.
  • a multi-longitudinal mode CW oscillation semiconductor laser can be adopted instead of either the first multiple semiconductor laser system 160 or the second multiple semiconductor system 260.
  • a multi-longitudinal mode CW oscillation semiconductor laser may be adopted instead of the first plural semiconductor laser system 160 in the second embodiment.
  • FIG. 78 is a diagram schematically showing an example of a multi-longitudinal mode CW oscillation semiconductor laser.
  • FIG. 78 shows an example of a semiconductor laser including a chirped grating.
  • a grating having refractive index distributions having different pitches corresponding to the respective wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 5 is formed in the optical fiber 872, and the optical fiber 872 is connected to the rear side of the semiconductor laser element 860.
  • the optical fiber 872 is formed with a plurality of gratings having pitch intervals corresponding to a plurality of oscillation wavelengths.
  • This grating is a grating in which a high refractive index portion and a low refractive index portion are periodically formed.
  • the semiconductor laser device 860 has a layered structure including a first cladding layer 861, an active layer 862, and a second cladding layer 863, and a partial reflection film 866 is coated on the light output side.
  • FIG. 79 is a diagram showing an example of a spectrum of laser light output from the semiconductor laser 870 shown in FIG. 78. As shown in FIG. 79, multiline output is obtained from the semiconductor laser 870.
  • chirping is generated by causing a current of a sum of a DC component and a high-frequency AC component to flow through the single-longitudinal-mode DFB laser to generate SBS. May be suppressed.
  • the configuration of the single longitudinal mode DFB laser may be the configuration shown in FIG. In this case, the semiconductor laser controller 34 issues a command for the modulation current to the current controller 54.
  • FIG. 80 is a diagram showing an example of a waveform of a current value passed through the DFB laser.
  • FIG. 81 is a graph showing the wavelength change of the laser light output from the DFB laser due to the modulation current.
  • the relationship between the cycle Ta of the AC component of the current flowing through the DFB laser and the amplification pulse width D of the semiconductor optical amplifier is preferably the following relationship.
  • D m ⁇ Tam is an integer of 1 or more (24)
  • the current is controlled so as to have a wavelength change width that suppresses SBS.
  • SBS may be suppressed by generating a chirping by passing a pulse current through a single longitudinal mode DFB laser. Wavelength chirping is generated by applying high-speed current modulation to the semiconductor laser device 860.
  • FIG. 82 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a semiconductor optical amplifier.
  • the first semiconductor optical amplifier 120 will be described as an example, but the same configuration as in FIG. 82 can be applied to other semiconductor optical amplifiers such as the second semiconductor optical amplifier 220.
  • the first semiconductor optical amplifier 120 includes a semiconductor element 500 and a current controller 520.
  • the semiconductor element 500 includes a P-type semiconductor element 501, an active layer 502, an N-type semiconductor element 503, a first electrode 511, and a second electrode 512.
  • the current controller 520 is connected to the first electrode 511 and the second electrode 512.
  • the seed light that has passed through the active layer 502 is output as pulsed laser light by causing a pulsed current to flow with the CW seed light incident on the active layer 502.
  • the current control unit 520 controls the current value flowing through the semiconductor element 500 based on the control signal of the external control unit 540, so that the seed light is amplified to the light intensity of the laser light according to the current value.
  • the CW seed light is amplified in a pulse shape by passing a pulse current.
  • the DC current may be controlled to amplify the seed light.
  • FIG. 83 is a diagram schematically showing an example of the laser system according to the third embodiment. Only the portion of the solid state laser system 910 is shown here. A solid-state laser system 910 shown in FIG. 82 may be applied instead of the solid-state laser system 10 of the first and second embodiments described with reference to FIG.
  • the solid-state laser system 910 includes a third solid-state laser device 920, a second wavelength conversion system 302, a first pulse energy monitor 330, a synchronization circuit section 340, and a solid-state laser system control section 350.
  • the solid-state laser system 910 outputs the pulsed laser light LP31 having a wavelength of about 1547.2 nm from the third solid-state laser device 920, wavelength-converts it into the eighth harmonic light by the second wavelength conversion system 302, and has a wavelength of about 193.4 nm. Pulsed laser light is obtained.
  • the configuration of the third solid-state laser device 920 is the same as that of the second solid-state laser device 200 in FIG. 20, and the center wavelength of the multiline is about 1547.2 nm.
  • the center wavelength of the multiline of the third solid-state laser device 920 can be changed within the range of 1544 nm to 1548 nm.
  • the third solid-state laser device 920 includes a third multiple semiconductor laser system 930, a third semiconductor optical amplifier 950, a dichroic mirror 960, a fourth pulsed pumping light source 962, a third fiber amplifier 970, and including.
  • the third multi-semiconductor laser system 930 includes a plurality of semiconductor lasers 931, a third beam combiner 933, a third beam splitter 934, a third spectrum monitor 936, and a third multi-line control unit 938. ,including.
  • the plurality of semiconductor lasers 931 are distributed feedback type semiconductor lasers that each perform CW oscillation in a single longitudinal mode, and here, five semiconductor lasers 931 are illustrated.
  • the plurality of semiconductor lasers 931 included in the third plurality of semiconductor laser systems 930 are denoted by DFB3 (1) to DFB3 (5).
  • Each of DFB3 (1) to DFB3 (5) is set to oscillate near a wavelength of about 1554 nm.
  • the third fiber amplifier 970 is an Er fiber amplifier.
  • the second wavelength conversion system 302 wavelength-converts the fundamental wave light having a wavelength of about 1547.2 nm output from the third solid-state laser device 920 to an 8th harmonic (harmonic) light by using a nonlinear crystal. It emits ultraviolet light of 193.4 nm.
  • the second wavelength conversion system 302 includes a first LBO crystal 1301, a second LBO crystal 1302, a third LBO crystal 1303, a fourth CLBO crystal 1304, and a fifth LBO crystal 1303.
  • the operation of the third solid-state laser device 920 in FIG. 83 is the same as the operation of the second solid-state laser device 200 described in FIG.
  • the operation of the third multi-semiconductor laser system 930 may be similar to the operation of the second multi-semiconductor laser system 260 described in the second embodiment, for example.
  • the pulsed laser light LP31 (wavelength approximately 1547.2 nm) output from the third solid-state laser device 920 is converted into the second harmonic light (wavelength approximately 773. 6 nm).
  • the second LBO crystal 1302 generates the third harmonic light (wavelength about 515.78 nm) which is the sum frequency of the second harmonic light (wavelength about 776.7 nm) and the fundamental wave light (wavelength about 1547.2 nm).
  • the third harmonic light is branched by the dichroic mirror 1311, one of which is incident on the third LBO crystal 1303, and the other is incident on the fourth CLBO crystal 1304 via the high-reflection mirror 1322 and the dichroic mirror 1313.
  • the wavelength is converted into the fourth harmonic light (wavelength approximately 386.8 nm).
  • the fourth harmonic light output from the third LBO crystal 1303 is incident on the fourth CLBO crystal 1304 and the fifth CLBO crystal 1305 via the dichroic mirror 1312.
  • the fourth CLBO crystal 1304 has a wavelength of the seventh harmonic light (wavelength about 221.01 nm) which is the sum frequency of the fourth harmonic light (wavelength about 386.8 nm) and the third harmonic light (wavelength about 515.78 nm). To be converted.
  • the wavelength is converted into the eighth harmonic light (wavelength approximately 193.4 nm) which is the sum frequency of the seventh harmonic light (wavelength approximately 221.01 nm) and the fundamental wave light (wavelength approximately 1547.2 nm). .
  • the second wavelength conversion system 302 will be described in further detail.
  • the fundamental light having a wavelength of about 1547.2 nm (frequency ⁇ ) output from the third solid-state laser device 920 passes through the first LBO crystal 1301. Due to the generation of the second harmonic, the second harmonic light having the frequency 2 ⁇ (wavelength of about 773.6 nm) is generated.
  • NCPM Non-Critical Phase Matching
  • NCPM Non-Critical Phase Matching
  • the fundamental wave light transmitted through the first LBO crystal 1301 and the second harmonic light generated by the wavelength conversion of the first LBO crystal 1301 are incident on the second LBO crystal 1302.
  • the second LBO crystal 1302 is used in NCPM whose temperature is different from that of the first LBO crystal 1301.
  • the third harmonic light (wavelength about 515.73 nm) is generated by the sum frequency generation from the fundamental wave light and the second harmonic light.
  • the dichroic mirror 1311 separates the third-harmonic wave light obtained by the second LBO crystal 1302 from the fundamental wave light and the second-harmonic wave light transmitted through the second LBO crystal 1302.
  • the third-harmonic light (wavelength about 515.73 nm) reflected by the dichroic mirror 1311 enters the fourth CLBO crystal 1304 via the high-reflection mirror 1322 and the dichroic mirror 1313.
  • the fundamental wave light and the second-harmonic wave light transmitted through the dichroic mirror 1311 are incident on the third LBO crystal 1303.
  • the fundamental wave light is not wavelength-converted and is transmitted through the third LBO crystal 1303, and the second harmonic light is converted into the fourth harmonic light (wavelength about 386.8 nm) by the generation of the second harmonic.
  • the fourth harmonic light obtained from the third LBO crystal 1303 and the fundamental wave light transmitted through the third LBO crystal 1303 are separated by the dichroic mirror 1312.
  • the fourth-harmonic light reflected by the dichroic mirror 1312 is coaxially combined with the third-harmonic light by the dichroic mirror 1313 and enters the fourth CLBO crystal 1304.
  • the fundamental wave light transmitted through the dichroic mirror 1312 is reflected by the high reflection mirror 1321 and enters the fifth CLBO crystal 1305 via the dichroic mirror 1314.
  • 7th harmonic light (wavelength about 221.02nm) is obtained from the 3rd harmonic light and the 4th harmonic light by sum frequency generation.
  • the 7th overtone light obtained by the fourth CLBO crystal 1304 is coaxially combined with the fundamental wave light by the dichroic mirror 1314 and is incident on the fifth CLBO crystal 1305.
  • the 8th harmonic light (wavelength approximately 193.4 nm) is obtained from the fundamental wave light and the 7th harmonic light by sum frequency generation.
  • the 8th harmonic light obtained by the fifth CLBO crystal 1305 is separated by the dichroic mirror 1315 from the fundamental light and the 7th harmonic light transmitted through the fifth CLBO crystal 1305.
  • the 8th harmonic light (wavelength: about 193.4 nm) reflected by the dichroic mirror 1315 is output from the second wavelength conversion system 302 via the high-reflection mirror 1323 and the beam splitter 1328.
  • the eighth harmonic light output from the second wavelength conversion system 302 is input to the excimer amplifier 14 via the first high reflection mirror 11 and the second high reflection mirror 12 shown in FIG.
  • FIG. 84 is a block diagram showing a control example of the third multiple semiconductor laser system 930.
  • the center wavelength of the multi-lines may be variable, and the spectral line width may be variable.
  • the multi-line spectrum obtained by the third multiple semiconductor laser system 930 is referred to as a third multi-line.
  • control is performed to change the target center wavelength ⁇ 3mct of the third multiline and the target spectral line width ⁇ 3mt.
  • the third multi-line control unit 938 controls the current values A3 (1) to A3 (5) and the temperatures T3 (1) to T3 (5) of the semiconductor lasers DFB3 (1) to DFB3 (5).
  • the wavelengths of the laser beams output from the semiconductor lasers DFB3 (1) to DFB3 (5) are denoted as ⁇ 3 (1) to ⁇ 3 (5).
  • the plurality of laser lights having different wavelengths are combined by the third beam combiner 933.
  • the multi-line laser light output from the third beam combiner 933 enters the third beam splitter 934.
  • the laser light transmitted through the third beam splitter 934 is incident on the third semiconductor optical amplifier 950.
  • the laser light reflected by the third beam splitter 934 enters the third spectrum monitor 936.
  • FIG. 85 is a diagram showing an example of multi-line spectra detected by the third spectrum monitor 936 in the control example shown in FIG. 84.
  • the target center wavelength ⁇ 3mct of the multiline is set to ⁇ 3mc and the target spectral line width ⁇ 3mt is set to ⁇ 3m is shown.
  • the wavelength spacing ⁇ 3p of the multi-line is almost constant and is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 3m.
  • FIG. 86 is a diagram showing an example of a multiline spectrum when control is performed to change the center wavelength and the spectrum line width of the multiline with respect to the spectrum shape shown in FIG. 85.
  • the target center wavelength ⁇ 3mct is changed to ⁇ 3mca and the target spectral line width ⁇ 3mt is changed to ⁇ 3ma in FIG. 86.
  • the wavelength of each semiconductor laser is changed to ⁇ 3 (1) a to ⁇ 3 (5) a
  • the wavelength interval ⁇ 3p is 1 ⁇ 4 of the spectral line width ⁇ 3ma.
  • the light intensity of each line of wavelengths ⁇ 3 (1) a to ⁇ 3 (5) a is the same light intensity I3s0 as in FIG. 85.
  • the oscillation wavelength intervals of the respective semiconductor lasers are constantly controlled while monitoring the spectrum of the multi-lines generated by the plurality of semiconductor lasers in the third semiconductor laser system 930.
  • the spectral line width of the excimer laser light after pulse amplification can be controlled with high accuracy.
  • the third fiber amplifier 970 since the oscillation wavelength intervals of the semiconductor lasers of the multi-line generated by the plurality of semiconductor lasers are controlled by the third fiber amplifier 970 so as to suppress the generation of SBS, the third fiber amplifier 970 and Damage to the third multiple semiconductor laser system can be suppressed.
  • the third solid-state laser device 920 in the third embodiment is an example of the “first solid-state laser device” in the present disclosure.
  • the pulsed laser light LP31 output from the third solid-state laser device 920 is an example of the “first pulsed laser light” in the present disclosure.
  • the third multiple semiconductor laser system 930 is an example of the “first multiple semiconductor laser system” in the present disclosure.
  • the plurality of semiconductor lasers 931 is an example of the “first plurality of semiconductor lasers” in the present disclosure.
  • FIG. 87 is a diagram schematically showing a configuration example of the exposure apparatus 20.
  • the exposure apparatus 20 includes an illumination optical system 24 and a projection optical system 25.
  • the illumination optical system 24 illuminates the reticle pattern on the reticle stage RT with the laser light incident from the laser system 1.
  • the projection optical system 25 reduces and projects the laser light transmitted through the reticle to form an image on a workpiece (not shown) arranged on the workpiece table WT.
  • the workpiece is a photosensitive substrate such as a semiconductor wafer coated with photoresist.
  • the exposure apparatus 20 exposes a laser beam reflecting the reticle pattern onto the workpiece by synchronously moving the reticle stage RT and the workpiece table WT in parallel.
  • a semiconductor device can be manufactured by transferring a device pattern onto a semiconductor wafer through the above-described exposure process.

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Abstract

本開示の一観点に係るレーザシステムは、第１の固体レーザ装置と、波長変換システムと、エキシマ増幅器と、制御部と、を含み、第１の固体レーザ装置は、第１の複数半導体レーザシステムと、第１の半導体光増幅器と、第１のファイバ増幅器と、を含む。第１の複数半導体レーザシステムは、互いに異なる波長、かつ、シングル縦モード、かつ、連続波発振する第１の複数の半導体レーザと、第１のスペクトルモニタと、第１のビームコンバイナと、を含み、制御部は、外部装置から指令される少なくとも目標中心波長又は目標スペクトル線幅のエキシマレーザ光が得られるように、第１の複数の半導体レーザによって生成される第１のマルチラインスペクトルの各ラインの発振波長及び光強度を制御する。

Description

レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法
　本開示は、レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法に関する。
　半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、半導体露光装置においては解像力の向上が要請されている。半導体露光装置を以下、単に「露光装置」という。このため露光用光源から出力される光の短波長化が進められている。露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられている。現在、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外線を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置ならびに、波長１９３ｎｍの紫外線を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。
　現在の露光技術としては、露光装置側の投影レンズとウエハ間の間隙を液体で満たして、当該間隙の屈折率を変えることによって、露光用光源の見かけの波長を短波長化する液浸露光が実用化されている。ＡｒＦエキシマレーザ装置を露光用光源として用いて液浸露光が行われた場合は、ウエハには等価における波長１３４ｎｍの紫外光が照射される。この技術をＡｒＦ液浸露光という。ＡｒＦ液浸露光はＡｒＦ液浸リソグラフィとも呼ばれる。
　ＫｒＦ、ＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振におけるスペクトル線幅は約３５０～４００ｐｍと広いため、露光装置側の投影レンズによってウエハ上に縮小投影されるレーザ光（紫外線光）の色収差が発生して解像力が低下する。そこで色収差が無視できる程度となるまでガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化する必要がある。スペクトル線幅はスペクトル幅とも呼ばれる。このためガスレーザ装置のレーザ共振器内には狭帯域化素子を有する狭帯域化部（Line　Narrow　Module）が設けられ、この狭帯域化部によりスペクトル幅の狭帯域化が実現されている。なお、狭帯域化素子はエタロンやグレーティング等であってもよい。このようにスペクトル幅が狭帯域化されたレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
米国特許出願公開第２０１３／０２１５９１６号明細書 米国特許出願公開第２００４／００１２８４４号明細書 米国特許第９９２９５２９号 特開２０１１－１８７５２１号公報 特開２０１１－２４９３９９号公報
概要
　本開示の１つの観点に係るレーザシステムは、第１のパルスレーザ光を出力する第１の固体レーザ装置と、第１の固体レーザ装置から出力された第１のパルスレーザ光を波長変換する波長変換システムと、波長変換システムによって波長変換された第２のパルスレーザ光を増幅するエキシマ増幅器と、エキシマ増幅器から出力されるエキシマレーザ光の少なくとも中心波長又はスペクトル線幅を制御する制御部と、を含むレーザシステムであって、第１の固体レーザ装置は、第１の複数半導体レーザシステムと、第１の複数半導体レーザシステムから出力されたレーザ光をパルス増幅する第１の半導体光増幅器と、第１の半導体光増幅器から出力されたパルスレーザ光を増幅する第１の光ファイバを含む第１のファイバ増幅器と、を含み、第１の複数半導体レーザシステムは、互いに異なる波長、かつ、シングル縦モード、かつ、連続波発振する第１の複数の半導体レーザと、第１の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光を結合させ、複数のピーク波長を含む第１のマルチラインスペクトルを持つレーザ光を出力する第１のビームコンバイナと、第１の複数の半導体レーザから出力された連続波のレーザ光の一部を受光して第１の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光の波長と光強度とを計測する第１のスペクトルモニタと、を含み、制御部は、外部装置から指令される少なくとも目標中心波長又は目標スペクトル線幅のエキシマレーザ光が得られるように、第１の複数の半導体レーザによって生成される第１のマルチラインスペクトルの各ラインの発振波長及び光強度を制御する、レーザシステムである。
　本開示の他の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、第１のパルスレーザ光を出力する第１の固体レーザ装置と、第１の固体レーザ装置から出力された第１のパルスレーザ光を波長変換する波長変換システムと、波長変換システムによって波長変換された第２のパルスレーザ光を増幅するエキシマ増幅器と、エキシマ増幅器から出力されるエキシマレーザ光の少なくとも中心波長又はスペクトル線幅を制御する制御部と、を含むレーザシステムであって、第１の固体レーザ装置は、第１の複数半導体レーザシステムと、第１の複数半導体レーザシステムから出力されたレーザ光をパルス増幅する第１の半導体光増幅器と、第１の半導体光増幅器から出力されたパルスレーザ光を増幅する第１の光ファイバを含む第１のファイバ増幅器と、を含み、第１の複数半導体レーザシステムは、互いに異なる波長、かつ、シングル縦モード、かつ、連続波発振する第１の複数の半導体レーザと、第１の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光を結合させ、複数のピーク波長を含む第１のマルチラインスペクトルを持つレーザ光を出力する第１のビームコンバイナと、第１の複数の半導体レーザから出力された連続波のレーザ光の一部を受光して第１の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光の波長と光強度とを計測する第１のスペクトルモニタと、を含み、制御部は、外部装置から指令される少なくとも目標中心波長又は目標スペクトル線幅のエキシマレーザ光が得られるように、第１の複数の半導体レーザによって生成される第１のマルチラインスペクトルの各ラインの発振波長及び光強度を制御する、レーザシステムによってエキシマレーザ光を生成し、エキシマレーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上にエキシマレーザ光を露光することを含む電子デバイスの製造方法である。
　本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、典型的なレーザ光のスペクトル形状を示す図である。 図２は、エキシマレーザ光のスペクトル線幅の定義を説明するための図である。 図３は、マルチラインのスペクトル線幅と中心波長との定義を説明するための図である。 図４は、マルチラインの各々の光強度が等しいスペクトル形状の例を示す図である。 図５は、レーザシステムの構成例を概略的に示す図である。 図６は、レーザ制御部における処理内容の例を示すフローチャートである。 図７は、レーザシステムの初期設定サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図８は、固体レーザシステムの制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図９は、レーザシステムの制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図１０は、固体レーザシステム制御部における処理内容の例を示すフローチャートである。 図１１は、固体レーザシステムの初期設定サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図１２は、第１の半導体レーザシステムの制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図１３は、第２の半導体レーザシステムの制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図１４は、第２の半導体レーザシステムの目標中心波長λ２ｃｔを計算する処理のサブルーチンの例を示すフローチャートである。 図１５は、固体レーザシステムのエネルギ制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図１６は、半導体レーザシステムの構成例を概略的に示す図である。 図１７は、分布帰還型半導体レーザから出力されるレーザスペクトルを示す図である。 図１８は、第１の半導体レーザ制御部における処理内容の例を示すフローチャートである。 図１９は、第２の半導体レーザ制御部における処理内容の例を示すフローチャートである。 図２０は、実施形態１に係るレーザシステムの構成を概略的に示す図である。 図２１は、レーザ制御部における処理内容の例を示すフローチャートである。 図２２は、固体レーザシステムの制御サブルーチン（２）の例を示すフローチャートである。 図２３は、第１の複数半導体システムの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔを計算する処理の例を示すフローチャートである。 図２４は、エキシマ光のスペクトル線幅Δλと第１の複数半導体レーザシステムのスペクトル線幅Δλ１ｍとの関係を表す関数の例を示すグラフである。 図２５は、第１の複数半導体レーザシステムの制御例１を示すブロック図である。 図２６は、図２５に示す制御例１において第１のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。 図２７は、図２６のスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長を固定し、かつ、マルチラインのスペクトル線幅を変更する制御が実施された場合に得られるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。 図２８は、第２の複数半導体レーザシステムの制御例を示すブロック図である。 図２９は、図２８に示す制御例１において第２のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。 図３０は、図２９のスペクトル形状に対して、マルチラインのスペクトル線幅を固定し、かつ、マルチラインの中心波長を変更する制御が実施された場合に得られるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。 図３１は、固体レーザシステム制御部における処理内容の例を示すフローチャートである。 図３２は、固体レーザシステムの初期設定サブルーチン（２）の例を示すフローチャートである。 図３３は、第１の複数半導体レーザシステムの制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図３４は、第２の複数半導体レーザシステムの制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図３５は、第２の複数半導体レーザシステムの目標中心波長λ２ｍｃｔを計算する処理の例を示すフローチャートである。 図３６は、第１のマルチライン制御部における処理内容の例を示すフローチャートである。 図３７は、第１の複数半導体レーザシステムの各半導体レーザの目標中心波長を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図３８は、各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図３９は、第１の複数半導体レーザシステムのスペクトル線幅Δλ１ｍと中心波長λ１ｍｃを計算及び判定する処理の例を示すフローチャートである。 図４０は、第２のマルチライン制御部における処理内容の例を示すフローチャートである。 図４１は、第２の複数半導体レーザシステムの各半導体レーザの目標波長を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図４２は、各半導体レーザＤＦＢ２（ｋ）の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図４３は、第２の複数半導体レーザシステムのスペクトル線幅Δλ２ｍと中心波長λ２ｍｃを計算及び判定する処理の例を示すフローチャートである。 図４４は、第１の複数半導体レーザシステムの制御例２を示すブロック図である。 図４５は、図４４に示す制御例２において第１のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。 図４６は、図４５のスペクトル形状に対して、マルチラインのスペクトル線幅を固定し、かつ、マルチラインの中心波長を変更する制御が実施された場合に得られるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。 図４７は、第２の複数半導体レーザシステムの制御例２を示すブロック図である。 図４８は、図４７に示す制御例２において第２のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。 図４９は、図４８のスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長を固定し、かつ、マルチラインのスペクトル線幅を変更する制御が実施された場合に得られるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。 図５０は、第１の複数半導体レーザシステムの制御例３を示すブロック図である。 図５１は、第１のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。 図５２は、第２の複数半導体レーザシステムの制御例３を示すブロック図である。 図５３は、図５２に示す制御例３において第２のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。 図５４は、図５３のスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長とスペクトル線幅とを変更する制御が実施された場合のマルチラインのスペクトルの例を示す図である。 図５５は、第１の複数半導体レーザシステムの制御例４を示すブロック図である。 図５６は、図５５に示す制御例４において第１のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。 図５７は、図５６のスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長とスペクトル線幅とを変更する制御が実施された場合のマルチラインのスペクトルの例を示す図である。 図５８は、第２の複数半導体レーザシステムの制御例４を示すブロック図である。 図５９は、図５８に示す制御例４において第２のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。 図６０は、複数半導体レーザシステムの変形例１を示すブロック図である。 図６１は、図６０に示す構成の制御例において第１のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。 図６２は、半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図６３は、複数半導体レーザシステムの変形例２を示すブロック図である。 図６４は、図６３に示す変形例２において第１のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。 図６５は、半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。 図６６は、スペクトルモニタの構成例を概略的に示す図である。 図６７は、スペクトルモニタの他の構成例を概略的に示す図である。 図６８は、ヘテロダイン干渉計によるビート信号の検出と、波長及び光強度の計算に関する説明図である。 図６９は、エキシマ増幅器の構成例を概略的に示す図である。 図７０は、リング共振器を採用したエキシマ増幅器の構成例を概略的に示す図である。 図７１は、エタロン分光器を用いるスペクトルモニタの構成例を概略的に示す図である。 図７２は、レーザ光のスペクトルの一例を示す図である。 図７３は、光ファイバを用いて構成されるビームコンバイナの例を概略的に示す図である。 図７４は、ハーフミラーと高反射ミラーとを用いて構成されるビームコンバイナの例を概略的に示す図である。 図７５は、シングル縦モードの外部共振器型半導体レーザを用いる複数半導体レーザシステムの例を概略的に示す図である。 図７６は、ＣＷ発振基準レーザ光源の一例を示すブロック図である。 図７７は、ＣＷ発振基準レーザ光源の他の例を示すブロック図である。 図７８は、マルチ縦モードのＣＷ発振半導体レーザの例を概略的に示す図である。 図７９は、図７８に示す半導体レーザから出力されるレーザ光のスペクトルの例を示す図である。 図８０は、ＤＦＢレーザに流す電流値の波形の例を示す図である。 図８１は、変調電流によってＤＦＢレーザから出力されるレーザ光の波長変化を示すグラフである。 図８２は、半導体光増幅器の構成例を概略的に示す図である。 図８３は、実施形態３に係るレーザシステムの例を概略的に示す図である。 図８４は、第３の複数半導体レーザシステムの制御例を示すブロック図である。 図８５は、図８４に示す制御例において第３のスペクトルモニタにて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。 図８６は、図８５に示すスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長とスペクトル線幅とを変更する制御が実施された場合のマルチラインのスペクトルの例を示す図である。 図８７は、露光装置の構成例を概略的に示す図である。
実施形態
　－目次－
１．用語の説明
　１．１　エキシマレーザ光のスペクトル線幅Δλの定義
　１．２　マルチラインのスペクトル線幅Δλｍと中心波長λｍｃの定義
２．レーザシステムの概要
　２．１　構成
　２．２　動作
　２．３　レーザ制御部の処理例
　２．４　固体レーザシステム制御部の処理例
　２．５　半導体レーザシステムの例
　２．５．１　構成
　２．５．２　動作
　２．６　第１の半導体レーザ制御部の処理例
　２．７　第２の半導体レーザ制御部の処理例
３．課題
４．実施形態１
　４．１　構成
　４．２　動作
　４．３　レーザ制御部の処理例
　４．４　第１の複数半導体レーザシステムの制御例１
　４．５　第２の複数半導体レーザシステムの制御例１
　４．６　固体レーザシステム制御部の処理例
　４．７　第１のマルチライン制御部の処理例
　４．８　第２のマルチライン制御部の処理例
　４．９　作用・効果
　４．１０　変形例
　４．１０．１　第１の複数半導体レーザシステムの制御例２
　４．１０．２　第２の複数半導体レーザシステムの制御例２
５．実施形態２
　５．１　構成
　５．２　動作
　５．２．１　第１の複数半導体レーザシステムの制御例３
　５．２．２　第２の複数半導体レーザシステムの制御例３
　５．３　作用・効果
　５．４　変形例
　５．４．１　第１の複数半導体レーザシステムの制御例４
　５．４．２　第２の複数半導体レーザシステムの制御例４
６．複数半導体レーザシステムの変形例１
　６．１　構成
　６．２　動作
７．複数半導体レーザシステムの変形例２
　７．１　構成
　７．２　動作
８．スペクトルモニタの具体例
　８．１　分光器と基準レーザ光源とを用いるスペクトルモニタの例
　８．１．１　構成
　８．１．２　動作
　８．２　ヘテロダイン干渉計を用いるスペクトルモニタの例
　８．２．１　構成
　８．２．２　動作
　８．２．３　ビート信号の例
　８．２．４　変形例
９．エキシマ増幅器の例
　９．１　マルチパスで増幅する形態
　９．２　リング共振器で増幅する形態
１０．エタロン分光器を用いるスペクトルモニタの例
１１．ビームコンバイナの例
　１１．１　光ファイバを用いて構成されるビームコンバイナ
　１１．２　ハーフミラーと高反射ミラーとを用いて構成されるビームコンバイナ
１２．シングル縦モード半導体レーザの他の例
　１２．１　構成
　１２．２　動作
　１２．３　その他
１３．ＣＷ発振基準レーザ光源の例
　１３．１　１０３０ｎｍの波長領域のＣＷ発振基準レーザ光源
　１３．２　１５５４ｎｍの波長領域のＣＷ発振基準レーザ光源
１４．マルチ縦モードのＣＷ発振半導体レーザの例
１５．チャーピングによるＳＢＳの抑制
１６．半導体光増幅器の例
　１６．１　構成
　１６．２　動作
１７．実施形態３
　１７．１　構成
　１７．２　動作
　１７．３　第３の複数半導体レーザシステムの制御例
　１７．４　作用・効果
　１７．５　変形例
１８．電子デバイスの製造方法
１９．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．用語の説明
　１．１　エキシマレーザ光のスペクトル線幅Δλの定義
　本明細書では、エキシマレーザ光のスペクトル幅全面積のうち９５％の線幅をエキシマレーザ光のスペクトル線幅Δλと定義する。一般的には、図１に示すように、スペクトル線幅とは、レーザ光のスペクトル波形の光量閾値における全幅である。例えばピーク値の半値を線幅閾値０．５という。なお、線幅閾値０．５におけるスペクトル波形の全幅Ｗ１／２を特別に半値全幅又はＦＷＨＭ（Full Width at Half Maximum）という。ところが、エキシマレーザ光のスペクトルの半値全幅だけでは、投影レンズの解像力を反映することは難しい。
　そこで、投影レンズの解像力を反映するスペクトル線幅Δλは、例えば、図２に示すように、全スペクトルエネルギのうち波長λ０を中心として９５％を占める部分の全幅Ｗ９５％であって、下記の式（１）が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお、本明細書では、エキシマレーザ光のスペクトル線幅Δλは、スペクトル幅全面積のうち９５％の線幅だけでなく、投影レンズの解像力を反映するスペクトル線幅であればよい。例えば、使用する投影レンズデータと、エキシマレーザ光のスペクトル波形とに基づいて、波長と光強度分布を入力して計算された解像力でスペクトル線幅を評価してもよい。また、本明細書では、エキシマレーザ光を「エキシマ光」と表記する場合がある。
　１．２　マルチラインのスペクトル線幅Δλｍと中心波長λｍｃの定義
　本明細書において「マルチライン」とは、図３及び図４に例示するように、波長ごとの光強度の分布を表すスペクトルにおいて複数のピーク波長を含むスペクトルをいい、「マルチラインスペクトル」と同義である。また「マルチライン」という用語は、マルチラインスペクトルを持つレーザ光を意味する場合がある。マルチラインは、例えば、互いに波長が異なるシングル縦モードの複数の半導体レーザから出力される複数のレーザ光を結合させて得ることができる。この場合、マルチラインの各ラインの波長（ピーク波長）は、各半導体レーザの発振波長に対応する。
　マルチラインのスペクトル線幅Δλｍと中心波長λｍｃとは、それぞれ次のように定義される。図３に示すように、ｎ本のマルチラインのスペクトル線幅Δλｍは、最大波長λ(ｎ)と最小波長λ(１)との差と定義される。ｎは２以上の整数であり、図３はｎ＝５の例である。
　　Δλｍ＝λｍａｘ－λｍｉｎ＝λ（ｎ）－λ（１）　　　　　（２）
　マルチラインの中心波長λｍｃは、次式（３）のようにスペクトルの重心の波長と定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　なお、図４に示すように、ｎ本のマルチラインにおける各ラインの光強度が同じで、かつ、ｎ本のマルチラインにおける隣り合うライン間の波長間隔Δλｐが同じである場合は、式（４）から、中心波長λｍｃはｎ本のマルチラインの各ラインの波長の平均値となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　２．レーザシステムの概要
　２．１　構成
　図５は、レーザシステム１の構成例を概略的に示す。レーザシステム１は、固体レーザシステム１０と、第１の高反射ミラー１１と、第２の高反射ミラー１２と、エキシマ増幅器１４と、モニタモジュール１６と、同期制御部１７と、レーザ制御部１８と、を含む。
　固体レーザシステム１０は、第１の固体レーザ装置１００と、第２の固体レーザ装置２００と、波長変換システム３００と、第１のパルスエネルギモニタ３３０と、同期回路部３４０と、固体レーザシステム制御部３５０と、を含む。
　第１の固体レーザ装置１００は、波長約１０３０ｎｍのレーザ光を出力する第１の半導体レーザシステム１１０と、第１の半導体光増幅器１２０と、第１のダイクロイックミラー１３０と、第１のパルス励起光源１３２と、第１のファイバ増幅器１４０と、第２のダイクロイックミラー１４２と、第２のパルス励起光源１４４と、固体増幅器１５０と、を含む。
　第１の半導体レーザシステム１１０は、シングル縦モードでＣＷ（Continuous Wave）発振して波長約１０３０ｎｍのレーザ光を出力する第１の半導体レーザ１１１と、第１の波長モニタ１１２と、第１の半導体レーザ制御部１１４と、第１のビームスプリッタ１１６と、を含む。なお、「ＣＷ」は連続波を意味し、ＣＷ発振は連続波発振を意味する。
　第１の半導体レーザ１１１は、例えば、分布帰還型（ＤＦＢ：Distributed Feedback）半導体レーザであってよく、電流制御及び／又は温度制御により、波長１０３０ｎｍ付近で発振波長を変更することができる。なお、分布帰還型半導体レーザを「ＤＦＢレーザ」という。
　第１のビームスプリッタ１１６は、第１の半導体レーザ１１１から出力されたレーザ光の一部を反射して第１の波長モニタ１１２に入射するように配置される。第１の波長モニタ１１２は、入射したレーザ光のスペクトルをモニタし、第１の半導体レーザ１１１の発振波長を検出する。
　第１の半導体レーザ制御部１１４は、第１の波長モニタ１１２及び固体レーザシステム制御部３５０と接続され、第１の半導体レーザ１１１の動作を制御する。
　第１の半導体光増幅器１２０は、第１のビームスプリッタ１１６を透過したレーザ光の光路に配置される。第１の半導体光増幅器１２０は、第１の半導体レーザシステム１１０から出力されたレーザ光をパルス増幅する。
　第１のダイクロイックミラー１３０は、第１の半導体光増幅器１２０から出力されるレーザ光を高透過し、第１のパルス励起光源１３２から出力される励起光を高反射する膜がコートされたミラーである。第１のダイクロイックミラー１３０は、第１の半導体光増幅器１２０から出力されるパルスレーザ光と第１のパルス励起光源１３２から出力される励起光とが第１のファイバ増幅器１４０に入射するように配置される。
　第１のファイバ増幅器１４０は、Ｙｂ（イッテルビウム）がドープされた光ファイバを用いるＹｂファイバ増幅器であってよい。Ｙｂがドープされた光ファイバは本開示における「第１の光ファイバ」の一例である。第２のダイクロイックミラー１４２は、第１のファイバ増幅器１４０から出力されるレーザ光を高透過し、第２のパルス励起光源１４４から出力される励起光を高反射する膜がコートされたミラーである。第２のダイクロイックミラー１４２は、第１のファイバ増幅器１４０から出力されるパルスレーザ光と第２のパルス励起光源１４４から出力される励起光とが固体増幅器１５０に入射するように配置される。
　固体増幅器１５０は、例えば、Ｙｂがドープされた結晶又はセラミックスを含んでもよい。固体増幅器１５０によって増幅されたパルスレーザ光は、波長変換システム３００に入射する。第１の固体レーザ装置１００から出力されるパルスレーザ光は、固体増幅器１５０によって増幅されたパルスレーザ光であってよい。第１の固体レーザ装置１００から出力されるパルスレーザ光を第１のパルスレーザ光ＬＰ１という。また、第１のパルスレーザ光ＬＰ１が波長変換システム３００によって波長変換されて波長変換システム３００から出力されるパルスレーザ光を第２のパルスレーザ光ＬＰ２という。
　第２の固体レーザ装置２００は、波長約１５５４ｎｍのレーザ光を出力する第２の半導体レーザシステム２１０と、第２の半導体光増幅器２２０と、第３のダイクロイックミラー２３０と、第３のパルス励起光源２３２と、第２のファイバ増幅器２４０と、を含む。
　第２の半導体レーザシステム２１０は、シングル縦モードでＣＷ発振して波長約１５５４ｎｍのレーザ光を出力する第２の半導体レーザ２１１と、第２の波長モニタ２１２と、第２の半導体レーザ制御部２１４と、第２のビームスプリッタ２１６と、を含む。
　第２の半導体レーザ２１１は、例えば、ＤＦＢレーザであってよく、電流制御及び／又は温度制御により、波長１５５４ｎｍ付近で発振波長を変更することができる。
　第２のビームスプリッタ２１６は、第２の半導体レーザ２１１から出力されたレーザ光の一部を反射して第２の波長モニタ２１２に入射するように配置される。第２の波長モニタ２１２は、入射したレーザ光のスペクトルをモニタし、第２の半導体レーザ２１１の発振波長を検出する。
　第２の半導体レーザ制御部２１４は、第２の波長モニタ２１２及び固体レーザシステム制御部３５０と接続され、第２の半導体レーザ２１１の動作を制御する。
　第２の半導体光増幅器２２０は、第２のビームスプリッタ２１６を透過したレーザ光の光路に配置される。第２の半導体光増幅器２２０は、第２の半導体レーザシステム２１０から出力されたレーザ光をパルス増幅する。
　第３のダイクロイックミラー２３０は、第２の半導体光増幅器２２０から出力されるパルスレーザ光を高透過し、第３のパルス励起光源２３２から出力される励起光を高反射する膜がコートされたミラーである。第３のダイクロイックミラー２３０は、第２の半導体光増幅器２２０から出力されるパルスレーザ光と第３のパルス励起光源２３２から出力される励起光とが第２のファイバ増幅器２４０に入射するように配置される。
　第２のファイバ増幅器２４０は、Ｅｒ（エルビウム）がドープされた光ファイバを用いるＥｒファイバ増幅器であってよい。Ｅｒがドープされた光ファイバは本開示における「第２の光ファイバ」の一例である。第２のファイバ増幅器２４０によって増幅されたパルスレーザ光は波長変換システム３００に入射する。第２の固体レーザ装置２００から出力されるパルスレーザ光は、第２のファイバ増幅器２４０によって増幅されたパルスレーザ光であってよい。第２の固体レーザ装置２００から出力されるパルスレーザ光を第３のパルスレーザ光ＬＰ３という。
　波長変換システム３００は、非線形結晶であるＬＢＯ（ＬｉＢ３Ｏ５）結晶３１０及び第１のＣＬＢＯ（ＣｓＬｉＢ６Ｏ１０）結晶３１２と、第４のダイクロイックミラー３１４と、第２のＣＬＢＯ結晶３１６と、第５のダイクロイックミラー３１８と、第３のＣＬＢＯ結晶３２０と、第６のダイクロイックミラー３２２と、第３の高反射ミラー３２４と、第４の高反射ミラー３２６と、ビームスプリッタ３２８と、を含む。
　ＬＢＯ結晶３１０と第１のＣＬＢＯ結晶３１２とは、波長約１０３０ｎｍの第１のパルスレーザ光ＬＰ１の光路上であって、第１のパルスレーザ光ＬＰ１を第４高調波である第４のパルスレーザ光ＬＰ４（波長約２５７．５ｎｍ）に波長変換するように配置される。
　第３の高反射ミラー３２４は、第２の固体レーザ装置２００から出力される第３のパルスレーザ光ＬＰ３（波長約１５５４ｎｍ）を高反射し、第４のダイクロイックミラー３１４に入射するように配置される。
　第４のダイクロイックミラー３１４は、第４のパルスレーザ光ＬＰ４を高透過し、第３のパルスレーザ光ＬＰ３を高反射する膜がコートされている。第４のダイクロイックミラー３１４は、第１のＣＬＢＯ結晶３１２と第２のＣＬＢＯ結晶３１６の間の光路上に配置され、第３のパルスレーザ光ＬＰ３及び第４のパルスレーザ光ＬＰ４の光路軸が一致して、第２のＣＬＢＯ結晶３１６に入射するように配置される。
　第２のＣＬＢＯ結晶３１６と第５のダイクロイックミラー３１８と第３のＣＬＢＯ結晶３２０と第６のダイクロイックミラー３２２は、この順序で第４のパルスレーザ光ＬＰ４を含むパルスレーザ光の光路上に配置される。
　第２のＣＬＢＯ結晶３１６は、第３のパルスレーザ光ＬＰ３と第４のパルスレーザ光ＬＰ４との和周波の第５のパルスレーザ光ＬＰ５（波長約２２０．９ｎｍ）を生成する。第５のダイクロイックミラー３１８は、第２のＣＬＢＯ結晶３１６を透過した第４のパルスレーザ光ＬＰ４（波長約２５７．５ｎｍ）を高反射し、第３のパルスレーザ光ＬＰ３（波長約１５５４ｎｍ）と第５のパルスレーザ光ＬＰ５（波長約２２０．９ｎｍ）とを高透過する膜がコートされている。
　第３のＣＬＢＯ結晶３２０は、第３のパルスレーザ光ＬＰ３と第５のパルスレーザ光ＬＰ５との和周波のパルスレーザ光（波長約１９３．４ｎｍ）を生成する。第３のＣＬＢＯ結晶３２０から出力される波長約１９３．４ｎｍのパルスレーザ光が第２のパルスレーザ光ＬＰ２となる。
　第６のダイクロイックミラー３２２は、第３のＣＬＢＯ結晶３２０を透過した第３のパルスレーザ光ＬＰ３（波長約１５５４ｎｍ）及び第５のパルスレーザ光ＬＰ５（波長約２２０．９ｎｍ）を高透過し、波長約１９３．４ｎｍのパルスレーザ光（第２のパルスレーザ光ＬＰ２）を高反射する膜がコートされている。
　第４の高反射ミラー３２６は、波長約１９３．４ｎｍのパルスレーザ光が波長変換システム３００から出力されるように配置される。
　ビームスプリッタ３２８は、第４の高反射ミラー３２６からの反射光の光路上であって、一部反射されたレーザ光が第１のパルスエネルギモニタ３３０に入射するように配置される。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第１の半導体レーザ制御部１１４、第２の半導体レーザ制御部２１４、同期回路部３４０、第１のパルス励起光源１３２、第２のパルス励起光源１４４及び第３のパルス励起光源２３２の各々と接続されている。また、固体レーザシステム制御部３５０は、内部トリガ生成部３５１を含む。
　同期回路部３４０は、固体レーザシステム制御部３５０から遅延データとトリガ信号Ｔｒ１を受信し、第１の半導体光増幅器１２０、第２の半導体光増幅器２２０、第１のパルス励起光源１３２、第２のパルス励起光源１４４及び第３のパルス励起光源２３２の各々に、それぞれ所定の時間遅延されたトリガ信号を入力させる信号ラインを有する。
　第１のパルスエネルギモニタ３３０は、紫外光のパルスエネルギを検出する検出器であり、例えば、フォトダイオードや焦電素子を含むパルスエネルギセンサである。
　エキシマ増幅器１４は、増幅器制御部４００と、充電器４０２と、トリガ補正器４０４と、スイッチ４０６を含むパルスパワーモジュール（ＰＰＭ）４０８と、チャンバ４１０と、を含む。
　チャンバ４１０の中には、例えばＡｒガスと、Ｆ２ガスと、Ｎｅガスと、を含むＡｒＦレーザガスが入っている。チャンバ４１０の中には一対の放電電極４１２、４１３が配置される。一対の放電電極４１２、４１３は、ＰＰＭ４０８の出力端子に接続されている。
　チャンバ４１０には、波長１９３．４ｎｍ付近のレーザ光を透過する２枚のウインドウ４１５、４１６が配置される。
　モニタモジュール１６は、ビームスプリッタ６００と、第２のパルスエネルギモニタ６０２と、を含む。ビームスプリッタ６００は、エキシマ増幅器１４から出力されたパルスレーザ光（エキシマレーザ光）の光路上に配置され、ビームスプリッタ６００で反射されたパルスレーザ光が第２のパルスエネルギモニタ６０２に入射するように配置される。
　第２のパルスエネルギモニタ６０２は、紫外光のパルスエネルギを検出する検出器であり、例えば、フォトダイオードや焦電素子を含むパルスエネルギセンサである。第２のパルスエネルギモニタ６０２によって検出された情報はレーザ制御部１８に送られる。
　レーザ制御部１８は、固体レーザシステム制御部３５０、同期制御部１７、増幅器制御部４００、及び露光装置２０の露光制御部２２と接続される。レーザ制御部１８は、内部トリガ生成部１９を含む。
　本開示において、第１の半導体レーザ制御部１１４、第２の半導体レーザ制御部２１４、固体レーザシステム制御部３５０、増幅器制御部４００、同期制御部１７、レーザ制御部１８、露光制御部２２及びその他の各制御部として機能する制御装置は、１台又は複数台のコンピュータのハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現することが可能である。ソフトウェアはプログラムと同義である。プログラマブルコントローラはコンピュータの概念に含まれる。コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを含んで構成され得る。コンピュータに含まれるＣＰＵはプロセッサの一例である。
　また、制御装置の処理機能の一部又は全部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）に代表される集積回路を用いて実現してもよい。
　また、複数の制御装置の機能を１台の制御装置で実現することも可能である。さらに本開示において、制御装置は、ローカルエリアネットワーク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、プログラムユニットは、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。なお、図５及び以降の図において、例えば「パルスエネルギモニタ１」や「ＳＯＡ＃２」等の数値は、それぞれ第１のパルスエネルギモニタ、第２の半導体光増幅器（ＳＯＡ）を表す。「ＳＯＡ」は「Semiconductor Optical Amplifier」の略語表記である。
　２．２　動作
　図５に示すレーザシステム１のレーザ制御部１８は、露光装置２０の露光制御部２２から目標パルスエネルギＥｔと目標中心波長λｃｔとの各データ、並びに発光トリガ信号Ｔｒを受信する。また、レーザ制御部１８は、必要に応じて露光制御部２２との間でデータを送受信し、露光ＮＧ信号又は露光ＯＫ信号を露光制御部２２に通知する。
　発光トリガ信号Ｔｒは、レーザ制御部１８を介して同期制御部１７に入力される。固体レーザシステム１０から出力されたパルスレーザ光がエキシマ増幅器１４を通過する際に、同期して放電を行い増幅されるように遅延時間が設定されたタイミングで同期制御部１７から第１のトリガ信号Ｔｒ１と第２のトリガ信号Ｔｒ２とが出力される。
　第１のトリガ信号Ｔｒ１は、固体レーザシステム制御部３５０を介して同期回路部３４０に入力される。第２のトリガ信号Ｔｒ２は、増幅器制御部４００を介して、トリガ補正器４０４に入力されて、その出力はＰＰＭ４０８のスイッチ４０６に入力される。
　固体レーザシステム制御部３５０は、レーザ制御部１８から目標中心波長λｃｔのデータを受信する。固体レーザシステム制御部３５０は、第１の半導体レーザ１１１及び第２の半導体レーザ２１１をそれぞれＣＷ発振させるよう第１の半導体レーザ制御部１１４及び第２の半導体レーザ制御部２１４に指令を送信する。また、固体レーザシステム制御部３５０は、第１の半導体レーザ制御部１１４及び第２の半導体レーザ制御部２１４にそれぞれの目標中心波長λ１ｔ、λ２ｔのデータを送信する。
　第１の半導体レーザ制御部１１４は、第１の波長モニタ１１２で計測した中心波長λ１ｃと目標中心波長λ１ｃｔとの差δλ１が０に近づくように、第１の半導体レーザ１１１の電流値Ａ１及び／又は温度Ｔ１を制御する。
　同様に、第２の半導体レーザ制御部２１４は、第２の波長モニタ２１２で計測した中心波長λ２ｃと目標中心波長λ２ｃｔとの差δλ２が０に近づくように、第２の半導体レーザ２１１の電流値Ａ２及び／又は温度Ｔ２を制御する。
　第１の半導体レーザ制御部１１４及び第２の半導体レーザ制御部２１４は、それぞれの目標中心波長との差δλ１及びδλ２がそれぞれの許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲内であれば、固体レーザシステム制御部３５０に波長ＯＫ信号を通知する。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第１の半導体レーザ制御部１１４及び第２の半導体レーザ制御部２１４の両方から波長ＯＫ信号を受信したら、内部トリガ生成部３５１から、所定の繰返し周波数の第１のトリガ信号Ｔｒ１を生成させる。なお、内部トリガ生成部３５１は、同期制御部１７からの第１のトリガ信号Ｔｒ１とは関係なく、第１のトリガ信号Ｔｒ１を生成することができる。以下、第１のトリガ信号Ｔｒ１のうち、特に、内部トリガ生成部３５１が生成する第１のトリガ信号Ｔｒ１を「内部トリガ信号Ｔｒ１」と呼ぶ。第１のトリガ信号Ｔｒ１は、同期回路部３４０に入力される。
　同期回路部３４０は、第１のトリガ信号Ｔｒ１に同期して第１のパルス励起光源１３２、第２のパルス励起光源１４４及び第３のパルス励起光源２３２の各々にパルス励起のトリガ信号をそれぞれ所定の遅延時間で出力する。続いて、同期回路部３４０は、第１の半導体光増幅器１２０及び第２の半導体光増幅器２２０の各々に対し、それぞれ所定の遅延時間で増幅タイミングを示す信号を出力する。
　ここで、第１のパルス励起光源１３２、第２のパルス励起光源１４４及び第３のパルス励起光源２３２におけるパルス励起のそれぞれのタイミングは、パルスのシード光が通過したときに十分増幅可能なタイミングで出力される。
　また、第１の半導体光増幅器１２０及び第２の半導体光増幅器２２０へのトリガタイミングは、第１の固体レーザ装置１００から出力される第１のパルスレーザ光ＬＰ１と、第２の固体レーザ装置２００から出力される第３のパルスレーザ光ＬＰ３とが、第２のＣＬＢＯ結晶３１６において同じタイミングで入射するように設定される。
　ここで、レーザシステム１の目標中心波長がλcｔ＝１９３．４ｎｍであって、第１の固体レーザ装置１００の目標中心波長がλ１ｃｔ＝１０３０ｎｍであり、第２の固体レーザ装置２００の目標中心波長がλ２ｃｔ＝１５５４ｎｍである場合の具体例について説明する。
　第１の固体レーザ装置１００における第１の半導体レーザシステム１１０から中心波長１０３０ｎｍのＣＷ発振のレーザ光（以下「第１のＣＷレーザ光」という。）が出力される。
　第１のＣＷレーザ光は、第１の半導体光増幅器１２０によってパルス増幅され、第１の半導体光増幅器１２０からパルスレーザ光が出力される。第１の半導体光増幅器１２０から出力されたパルスレーザ光は、第１のファイバ増幅器１４０と固体増幅器１５０とによって増幅される。第１のファイバ増幅器１４０と固体増幅器１５０とを介して増幅された第１のパルスレーザ光ＬＰ１は、波長変換システム３００のＬＢＯ結晶３１０に入射する。
　一方、第２の固体レーザ装置２００においては、第２の半導体レーザシステム２１０から中心波長１５５４ｎｍのＣＷ発振のレーザ光（以下「第２のＣＷレーザ光」という。）が出力される。
　第２のＣＷレーザ光は、第２の半導体光増幅器２２０によってパルス増幅されて、第２の半導体光増幅器２２０からパルスレーザ光が出力される。第２の半導体光増幅器２２０から出力されたパルスレーザ光は、第２のファイバ増幅器２４０によって増幅される。第２のファイバ増幅器２４０を介して増幅された第３のパルスレーザ光ＬＰ３は、波長変換システム３００の第３の高反射ミラー３２４に入射する。
　波長変換システム３００に入射した第１のパルスレーザ光ＬＰ１（波長１０３０ｎｍ）は、ＬＢＯ結晶３１０と第１のＣＬＢＯ結晶３１２とによって第４高調波光に変換されて、第４のパルスレーザ光ＬＰ４（波長２５７．５ｎｍ）が生成される。
　第４のパルスレーザ光ＬＰ４は、第４のダイクロイックミラー３１４を介して第２のＣＬＢＯ結晶３１６に入射する。
　第２の固体レーザ装置２００から出力された第３のパルスレーザ光ＬＰ３（波長１５５４ｎｍ）は、第３の高反射ミラー３２４及び第４のダイクロイックミラー３１４を介して、第２のＣＬＢＯ結晶３１６に入射する。
　第４のダイクロイックミラー３１４によって、第３のパルスレーザ光ＬＰ３及び第４のパルスレーザ光ＬＰ４が第２のＣＬＢＯ結晶３１６に略同時に入射し、第２のＣＬＢＯ結晶３１６上でビームが重なる。その結果、第２のＣＬＢＯ結晶３１６では波長２５７．５ｎｍと波長１５５４ｎｍの和周波である中心波長２２０．９ｎｍの第５のパルスレーザ光ＬＰ５が生成される。
　第５のダイクロイックミラー３１８では、中心波長２５７．５ｎｍの第４のパルスレーザ光ＬＰ４を高反射し、波長約１５５４ｎｍの第３のパルスレーザ光ＬＰ３と波長約２２０．９ｎｍの第５のパルスレーザ光ＬＰ５との両パルスレーザ光を高透過する。
　第５のダイクロイックミラー３１８を透過した両パルスレーザ光は第３のＣＬＢＯ結晶３２０に入射する。第３のＣＬＢＯ結晶３２０では、第５のパルスレーザ光ＬＰ５（波長２２０.９ｎｍ）と第３のパルスレーザ光ＬＰ３（波長１５５４ｎｍ）との和周波である中心波長約１９３．４ｎｍの第２のパルスレーザ光ＬＰ２が生成される。
　第３のＣＬＢＯ結晶３２０から出力された第５のパルスレーザ光ＬＰ５と第３のパルスレーザ光ＬＰ３とは、第６のダイクロイックミラー３２２によって高透過される。第３のＣＬＢＯ結晶３２０から出力された第２のパルスレーザ光ＬＰ２（波長１９３．４ｎｍ）は第６のダイクロイックミラー３２２によって高反射され、第４の高反射ミラー３２６及びビームスプリッタ３２８を介して波長変換システム３００から出力される。
　ビームスプリッタ３２８で反射されたパルスレーザ光は、第１のパルスエネルギモニタ３３０に入射する。第１のパルスエネルギモニタ３３０は、ビームスプリッタ３２８で反射されたパルスレーザ光のパルスエネルギＥｓを計測する。第１のパルスエネルギモニタ３３０によって得られた情報は固体レーザシステム制御部３５０に送られる。
　固体レーザシステム制御部３５０は、波長変換システム３００による波長変換後のパルスエネルギＥｓと目標パルスエネルギＥｓｔとの差ΔＥｓを計算する。
　固体レーザシステム制御部３５０は、ΔＥｓが０に近づくように、第１のパルス励起光源１３２、第２のパルス励起光源１４４及び第３のパルス励起光源２３２の出力を制御する。
　固体レーザシステム制御部３５０は、ΔＥｓが許容値の範囲内かどうかを判定して、ＯＫならば、固体レーザシステム制御部３５０からの内部トリガ信号Ｔｒ１の出力を停止して、固体レーザシステム制御ＯＫ信号をレーザ制御部１８に通知する。
　次に、レーザ制御部１８は、所定の繰返し周波数の内部トリガ信号Ｔｒを生成させる。その結果、固体レーザシステム１０から出力された中心波長１９３．４ｎｍの第２のパルスレーザ光ＬＰ２は、第１の高反射ミラー１１及び第２の高反射ミラー１２を介して、エキシマ増幅器１４に入射する。
　波長１９３．４ｎｍの第２のパルスレーザ光ＬＰ２の入射に同期して、エキシマ増幅器１４は放電によって反転分布を生成する。ここで、トリガ補正器４０４は、この第２のパルスレーザ光ＬＰ２がエキシマ増幅器１４で効率よく増幅されるように、ＰＰＭ４０８のスイッチ４０６のタイミングを調整する。これにより、エキシマ増幅器１４から、増幅されたパルスレーザ光ＬＰ６が出力される。
　エキシマ増幅器１４によって増幅されたパルスレーザ光ＬＰ６は、モニタモジュール１６に入射し、ビームスプリッタ６００によってパルスレーザ光の一部が第２のパルスエネルギモニタ６０２に入射し、パルスレーザ光のパルスエネルギＥが計測される。
　レーザ制御部１８は、第２のパルスエネルギモニタ６０２からパルスエネルギＥの情報を取得する。レーザ制御部１８は、第２のパルスエネルギモニタ６０２によって計測されたパルスエネルギＥと目標パルスエネルギＥｔとの差ΔＥを計算する。
　レーザ制御部１８は、ΔＥが０に近づくように、増幅器制御部４００を介して充電器４０２の充電電圧Ｖｈｖを制御する。
　レーザ制御部１８は、ΔＥが許容値の範囲内かどうかを判定して、ＯＫならば、レーザ制御部１８からの内部トリガ信号Ｔｒの出力を停止して、レーザシステムＯＫ信号（露光ＯＫ信号）を露光制御部２２に通知する。露光制御部２２は、レーザシステムＯＫ信号を受信すると、発光トリガ信号Ｔｒをレーザ制御部１８に送信する。
　その結果、目標中心波長λｔ＝１９３．４ｎｍ、目標パルスエネルギＥｔのそれぞれの許容範囲で、レーザシステム１からパルスレーザ光が出力される。レーザシステム１から出力されたパルスレーザ光（エキシマ光）は露光装置２０に入射し、露光プロセスが実施される。
　また、レーザ制御部１８は、露光制御部２２から新しい目標中心波長λｔのデータを受信すると、これらデータを固体レーザシステム制御部３５０へ送る。
　固体レーザシステム制御部３５０は、同期制御部１７からトリガ信号Ｔｒ１を受信しなくても、内部トリガ生成部３５１が内部トリガ信号Ｔｒ１を生成して、新しい目標中心波長λｔとなるように、第１の半導体レーザシステム１１０及び第２の半導体レーザシステム２１０を制御する。
　２．３　レーザ制御部の処理例
　図６は、レーザ制御部１８における処理内容の例を示すフローチャートである。図６のフローチャートに示す処理及び動作は、例えば、レーザ制御部１８として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
　ステップＳ１１において、レーザ制御部１８はレーザシステムの初期設定サブルーチンを実施する。ステップＳ１１の後、レーザ制御部１８は固体レーザシステム１０の制御サブルーチン（ステップＳ１２）と、レーザシステム１の制御サブルーチン（ステップＳ１３）とを実施する。ステップＳ１２の処理とステップＳ１３の処理とは並列に又は並行して実施されてよい。
　ステップＳ１２における固体レーザシステム１０の制御は常に行う。特に、第１の半導体レーザシステム１１０及び第２の半導体レーザシステム２１０のそれぞれの波長制御は、トリガ信号Ｔｒ１の入力の有無に関係なく行われる。一方、ステップＳ１３におけるレーザシステム１の制御は、主に、エキシマ増幅器１４によって増幅されたエキシマレーザ光のパルスエネルギのフィードバック制御を行う。
　ステップＳ１４において、レーザ制御部１８はレーザシステム１の制御を停止するか否かの判定を行う。ステップＳ１４の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ１２及びステップＳ１３に戻る。ステップＳ１４の判定結果がＹｅｓ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ１５に進む。
　ステップＳ１５において、レーザ制御部１８はレーザシステム１の停止を露光制御部２２に通知し、図６のフローチャートを終了する。
　図７は、レーザシステム１の初期設定サブルーチンの例を示すフローチャートである。図７のフローチャートは図６のステップＳ１１に適用される。
　図７のステップＳ２１において、レーザ制御部１８はエキシマ光のパルスエネルギＮＧ信号を露光制御部２２に送信する。ステップＳ２１の処理は、予め初期設定においてエキシマ光のパルスエネルギがＮＧであると設定しておき、レーザ制御部１８は初期設定に従い露光制御部２２にパルスエネルギＮＧ信号を送信する。
　ステップＳ２２において、レーザ制御部１８はスペクトルＮＧ信号を露光制御部２２に送信する。ステップＳ２２の処理は、予め初期設定においてエキシマ光の中心波長がＮＧであると設定しておき、レーザ制御部１８は初期設定に従い露光制御部２２にスペクトルＮＧ信号を送信する。
　ステップＳ２３において、レーザ制御部１８はエキシマ増幅器１４の充電電圧Ｖｈｖを初期値Ｖｈｖ０に設定する。
　ステップＳ２４において、レーザ制御部１８はレーザシステム１の目標パルスエネルギＥｔを初期値Ｅｔ０に設定する。レーザ制御部１８は、露光装置２０から目標パルスエネルギＥｔのデータを受信する以前に、予め定められた標準的な初期値Ｅｔ０を設定する。
　ステップＳ２５において、レーザ制御部１８は、発光トリガ信号Ｔｒに対する第１のトリガ信号Ｔｒ１と第２のトリガ信号Ｔｒ２とのそれぞれの遅延時間を設定する。レーザ制御部１８は、固体レーザシステム１０から出力されたパルスレーザ光がエキシマ増幅器１４に入射したタイミングで放電するように、それぞれの遅延時間を設定する。なお、それぞれの遅延時間は固定値であってよい。また、これらの遅延時間のデータは、レーザ制御部１８から同期制御部１７に送信される。
　図８は、固体レーザシステム１０の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図８のフローチャートは図６のステップＳ１２に適用される。
　図８のステップＳ３１において、レーザ制御部１８は露光制御部２２から目標中心波長のデータを新しく受信したか否かを判定する。ステップＳ３１の判定結果がＹｅｓ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ３２に進む。
　ステップＳ３２において、レーザ制御部１８は目標中心波長λｃｔのデータを読み込む。次いで、ステップＳ３３において、レーザ制御部１８は固体レーザシステム制御部３５０に目標中心波長λｃｔのデータを送信する。
　ステップＳ３３の後、レーザ制御部１８はステップＳ４０に進む。また、ステップＳ３１の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ３２及びステップＳ３３をスキップしてステップＳ４０に進む。
　ステップＳ４０において、レーザ制御部１８はフラグＦ１及びフラグＦ２の値を確認し、フラグＦ１＝１かつフラグＦ２＝１を満たすか否かを判定する。フラグＦ１は第１の半導体レーザシステム１１０がＯＫの状態であるかＮＧの状態であるかを示すフラグである。フラグＦ２は第２の半導体レーザシステム２１０がＯＫの状態であるかＮＧの状態であるかを示すフラグである。これらのフラグの値「１」はＯＫを示し、「０」はＮＧを示す。つまり、レーザ制御部１８は、第１の半導体レーザシステム１１０及び第２の半導体レーザシステム２１０の両方がＯＫの状態であるか否かを判定する。
　ステップＳ４０の判定結果がＹｅｓ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ４１に進む。ステップＳ４１において、レーザ制御部１８は露光制御部２２にスペクトルＯＫ信号を送信する。
　ステップＳ４２において、レーザ制御部１８は固体レーザシステム１０からエネルギＯＫ信号を受信したか否かを判定する。例えば、レーザ制御部１８は、フラグＦｓの値を確認し、フラグＦｓ＝１であるか否かを判定する。フラグＦｓは、固体レーザシステム１０から出力されるパルスエネルギがＯＫの状態であるかＮＧの状態であるかを示すフラグである。フラグＦｓの値「１」はＯＫを示し、「０」はＮＧを示す。レーザ制御部１８は、フラグＦｓの値を基に、固体レーザシステム１０のパルスエネルギがＯＫの状態であるか否かを判定する。ステップＳ４２の判定結果がＹｅｓ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ４３に進む。
　ステップＳ４３において、レーザ制御部１８は露光制御部２２に固体レーザシステム１０のエネルギＯＫ信号を送信する。その一方、ステップＳ４２の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ４４に進む。
　ステップＳ４４において、レーザ制御部１８は露光制御部２２に固体レーザシステム１０のエネルギＮＧ信号を送信する。
　また、ステップＳ４０の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ４５に進み、露光制御部２２にスペクトルＮＧ信号を送信する。
　ステップＳ４３、ステップＳ４４、又はステップＳ４５の後、レーザ制御部１８は、図８のフローチャートを終了して、図６のフローチャートに復帰する。
　図９は、レーザシステム１の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図９のフローチャートは図６のステップＳ１３に適用される。
　図９のステップＳ５１において、レーザ制御部１８は露光制御部２２から目標パルスエネルギのデータを新しく受信したか否かを判定する。ステップＳ５１の判定結果がＹｅｓ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ５２に進む。
　ステップＳ５２において、レーザ制御部１８は目標パルスエネルギＥｔのデータを読み込む。ステップＳ５２の後、レーザ制御部１８はステップＳ５３に進む。また、ステップＳ５１の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ５２をスキップしてステップＳ５３に進む。
　ステップＳ５３において、レーザ制御部１８はエキシマ光の発光パルスを検出したか否かを判定する。レーザ制御部１８は、モニタモジュール１６から得られる信号を基に、露光装置２０へ出力されたパルスレーザ光（エキシマ光）のパルスエネルギを検出したか否かを判定する。ステップＳ５３の判定結果がＹｅｓ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ５４に進む。
　ステップＳ５４において、レーザ制御部１８はモニタモジュール１６で検出されたエキシマ光のパルスエネルギＥのデータを取得する。
　ステップＳ５５において、レーザ制御部１８はパルスエネルギＥと目標パルスエネルギＥｔとの差ΔＥを計算する。
　ステップＳ５６において、レーザ制御部１８はΔＥが０に近づくようにエキシマ増幅器１４の充電電圧Ｖｈｖを制御する。
　その後、ステップＳ５７において、レーザ制御部１８はΔＥの絶対値が許容範囲を示す許容上限値Ｅｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ５７の判定結果がＹｅｓ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ５８に進み、露光制御部２２にエキシマ光のパルスエネルギＯＫ信号を送信する。
　ステップＳ５７の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ５９に進み、露光制御部２２にエキシマ光のパルスエネルギＮＧ信号を送信する。
　ステップＳ５８又はステップＳ５９の後、レーザ制御部１８は図９のフローチャートを終了して、図６のフローチャートに復帰する。
　また、図９のステップＳ５３の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ５４からステップＳ５９をスキップして図９のフローチャートを終了し、図６のフローチャートに復帰する。
　２．４　固体レーザシステム制御部の処理例
　図１０は、固体レーザシステム制御部３５０における処理内容の例を示すフローチャートである。図１０のフローチャートに示す処理及び動作は、例えば、固体レーザシステム制御部３５０として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
　ステップＳ６１において、固体レーザシステム制御部３５０は、固体レーザシステム１０の初期設定サブルーチンを実施する。
　ステップＳ６１の後、固体レーザシステム制御部３５０は第１の半導体レーザシステム１１０の制御サブルーチン（ステップＳ６２）と、第２の半導体レーザシステム２１０の制御サブルーチン（ステップＳ６３）と、固体レーザシステム１０のエネルギ制御サブルーチン（ステップＳ６４）と、を実施する。ステップＳ６２、ステップＳ６３、及びステップＳ６４の各サブルーチンの処理は並列に又は並行して実施されてよい。
　ステップＳ６５において、固体レーザシステム制御部３５０は固体レーザシステム１０の制御を停止するか否かの判定を行う。
　ステップＳ６５の判定結果がＮｏ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ６２、ステップＳ６３、及びステップＳ６４に戻る。ステップＳ６５の判定結果がＹｅｓ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ６６に進む。
　ステップＳ６６において、固体レーザシステム制御部３５０は固体レーザシステム１０の停止をレーザ制御部１８に通知し、図１０のフローチャートを終了する。
　図１１は、固体レーザシステム１０の初期設定サブルーチンの例を示すフローチャートである。図１１のフローチャートは図１０のステップＳ６１に適用される。
　図１１のステップＳ７１において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の半導体レーザシステム１１０の状態をＮＧに設定する。つまり、固体レーザシステム制御部３５０は、フラグＦ１の値を「０」に設定する。
　ステップＳ７２において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の半導体レーザシステム２１０の状態をＮＧに設定する。つまり、固体レーザシステム制御部３５０は、フラグＦ２の値を「０」に設定する。
　ステップＳ７３において、固体レーザシステム制御部３５０は固体レーザシステム１０のエネルギの状態をＮＧに設定する。つまり、固体レーザシステム制御部３５０は、フラグＦｓの値を「０」に設定する。
　ステップＳ７４において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の半導体レーザシステム１１０の目標中心波長λ１ｃｔを初期値λ１ｃ０に設定する。λ１ｃ０は、例えば、λ１ｃ０＝１０３０ｎｍと設定してよい。
　ステップＳ７５において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の半導体レーザシステム２１０の目標中心波長λ２ｃｔを初期値λ２ｃ０に設定する。λ２ｃ０は、例えば、λ２ｃ０＝１５５４ｎｍと設定してよい。
　ステップＳ７６において、固体レーザシステム制御部３５０は第１のパルス励起光源１３２、第２のパルス励起光源１４４及び第３のパルス励起光源２３２の各々のパルスエネルギの初期値を設定する。各パルス励起光源のパルスエネルギの初期値は、それぞれ異なる値であってもよい。
　ステップＳ７７において、固体レーザシステム制御部３５０は、固体レーザシステム１０の目標パルスエネルギＥｓｔを初期値Ｅｓ０に設定する。Ｅｓ０は予め定められた固定値であって、エキシマ増幅器１４でＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）の発生を抑制可能な値である。
　ステップＳ７８において、固体レーザシステム制御部３５０は、同期回路部３４０にそれぞれのトリガ信号の遅延時間を設定する。同期回路部３４０における第１のトリガ信号Ｔｒ１に対する遅延時間の設定は、以下のように行われる。
　第１のパルス励起光源１３２、第２のパルス励起光源１４４及び第３のパルス励起光源２３２についてのパルス励起のそれぞれのタイミングは、パルスのシード光が通過したときに十分増幅可能なタイミングで出力されるように設定される。また、第１の半導体光増幅器１２０及び第２の半導体光増幅器２２０へのトリガタイミングは、第１の固体レーザ装置１００から出力される第１のパルスレーザ光と第２の固体レーザ装置２００から出力される第２のパルスレーザ光が、第２のＣＬＢＯ結晶３１６において同じタイミングで入射するように設定される。
　ステップＳ７９において、固体レーザシステム制御部３５０は、第１の半導体レーザ１１１及び第２の半導体レーザ２１１のそれぞれの電流値と温度とをそれぞれ初期値に設定してＣＷ発振させる。つまり、固体レーザシステム制御部３５０は、第１の半導体レーザ１１１の発振波長がλ１ｃ０に近い値となるような電流値と温度とを初期値として第１の半導体レーザ１１１を制御し、第１の半導体レーザ１１１をＣＷ発振させる。同様に、固体レーザシステム制御部３５０は、第２の半導体レーザ２１１の発振波長がλ２ｃ０に近い値となるような電流値と温度とを初期値として第２の半導体レーザ２１１を制御し、第２の半導体レーザ２１１をＣＷ発振させる。
　ステップＳ７９の後、固体レーザシステム制御部３５０は、図１１のフローチャートを終了し、図１０のフローチャートに復帰する。
　図１２は、第１の半導体レーザシステム１１０の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図１２のフローチャートは図１０のステップＳ６２に適用される。
　図１２のステップＳ８１において、固体レーザシステム制御部３５０は目標中心波長λ１ｃｔのデータを第１の半導体レーザ制御部１１４に送信する。
　ステップＳ８２において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の半導体レーザ制御部１１４から第１の半導体レーザシステム１１０のＯＫ信号を受信したか否かを判定する。ステップＳ８２の判定結果がＹｅｓ判定である場合、つまり、フラグＦ１＝１である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ８３に進む。
　ステップＳ８３において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の半導体レーザシステムのＯＫ信号をレーザ制御部１８に送信する。すなわち、固体レーザシステム制御部３５０からレーザ制御部１８にＦ１＝１のフラグ信号が送信される。
　その一方、ステップＳ８２の判定結果がＮｏ判定である場合、つまり、フラグＦ１＝０である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ８４に進む。
　ステップＳ８４において、固体レーザシステム制御部３５０は、第１の半導体レーザシステムのＮＧ信号をレーザ制御部１８に送信する。すなわち、固体レーザシステム制御部３５０からレーザ制御部１８にＦ１＝０のフラグ信号が送信される。
　ステップＳ８３又はステップＳ８４の後、固体レーザシステム制御部３５０は、図１２のフローチャートを終了し、図１０のフローチャートに復帰する。
　図１３は、第２の半導体レーザシステム２１０の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図１３のフローチャートは図１０のステップＳ６３に適用される。
　図１３のステップＳ９１において、固体レーザシステム制御部３５０は露光制御部２２からレーザ制御部１８を介して目標中心波長を変更する指令を受信したが否かを判定する。ステップＳ９１の判定結果がＹｅｓ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ９２に進む。
　ステップＳ９２において、固体レーザシステム制御部３５０は波長ＮＧ信号をレーザ制御部１８に送信する。目標中心波長が変更された場合、波長の調整が必要になるため、波長ＮＧの状態（Ｆ２＝０）となる。
　ステップＳ９３において、固体レーザシステム制御部３５０は新しい目標中心波長λｃｔのデータを読み込む。
　ステップＳ９４において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の半導体レーザシステム２１０の目標中心波長λ２ｃｔを計算する。ステップＳ９４の処理内容については図１４を用いて後述する。固体レーザシステム制御部３５０は、後述する波長変換式に従い、目標中心波長λ２ｃｔを計算する。
　図１３のステップＳ９５において、固体レーザシステム制御部３５０は目標中心波長λ２ｃｔのデータを第２の半導体レーザ制御部２１４に送信する。ステップＳ９５の後、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ９６に進む。
　一方、ステップＳ９１の判定結果がＮｏ判定である場合、つまり、露光制御部２２から目標中心波長を変更する指令を受信していない場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ９２からステップＳ９５をスキップしてステップＳ９６に進む。
　ステップＳ９６において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の半導体レーザ制御部２１４から第２の半導体レーザシステム２１０のＯＫ信号を受信したか否かを判定する。ステップＳ９６の判定結果がＹｅｓ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ９７に進む。
　ステップＳ９７において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の半導体レーザシステム２１０のＯＫ信号をレーザ制御部１８に送信する。すなわち、固体レーザシステム制御部３５０からレーザ制御部１８にＦ２＝１のフラグ信号が送信される。
　その一方、ステップＳ９６の判定結果がＮｏ判定である場合、つまり、フラグＦ２＝０である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ９８に進む。
　ステップＳ９８において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の半導体レーザシステム２１０のＮＧ信号をレーザ制御部１８に送信する。すなわち、固体レーザシステム制御部３５０からレーザ制御部１８にＦ２＝０のフラグ信号が送信される。
　ステップＳ９７又はステップＳ９８の後、固体レーザシステム制御部３５０は、図１３のフローチャートを終了し、図１０のフローチャートに復帰する。
　図１４は、第２の半導体レーザシステム２１０の目標中心波長λ２ｃｔを計算する処理のサブルーチンの例を示すフローチャートである。図１４のフローチャートは図１３のステップＳ９４に適用される。
　図１４のステップＳ１０１において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の半導体レーザシステム１１０の目標中心波長λ１ｃｔを周波数ｆ１ｔに変換する。
　変換式は、ｆ１t＝Ｃ／λ１ｃｔであり、式中のＣは光速である。
　ステップＳ１０２において、固体レーザシステム制御部３５０は、波長変換システム３００による波長変換後の目標中心波長λｃｔを周波数ｆｔに変換する。
　変換式は、ｆt＝Ｃ／λｃｔである。
　ステップＳ１０３において、固体レーザシステム制御部３５０は以下に示す波長変換の式（５）から、第２の半導体レーザシステム２１０の目標周波数ｆ２ｔを計算する。
　なお、式中の「・」は乗算の演算子を表す。
　ｆ＝４・ｆ１＋２・ｆ２　　　　　　　　　　（５）
　ｆ：和周波によって波長変換されたレーザ光の周波数
　ｆ１：第１の固体レーザ装置のレーザ光の周波数
　ｆ２：第２の固体レーザ装置のレーザ光の周波数
　図５の例において、ｆは波長約１９３．４ｎｍのレーザ光の周波数である。ｆ１は波長約１０３０ｎｍのレーザ光の周波数である。ｆ２は波長約１５５４ｎｍのレーザ光の周波数である。したがって、ｆ＝ｆｔ、ｆ１＝ｆ１ｔ、ｆ２＝ｆ２ｔとして式（５）を変換することにより、ステップＳ１０３に適用される変換式は下記の式（６）となる。
　ｆ２ｔ＝（１/２）・ｆｔ－２・ｆ１ｔ　　　（６）
　ステップＳ１０４において、固体レーザシステム制御部３５０は目標周波数ｆ２ｔを目標中心波長λ２ｃｔに変換する。変換式は、λ２ｃｔ＝Ｃ／ｆ２ｔである。
　なお、図１４のステップＳ１０１からステップＳ１０４で説明した計算の手順に限らず、同様の変換結果が得られるテーブルデータなどを用いて計算してもよい。
　ステップＳ１０４の後、固体レーザシステム制御部３５０は図１４のフローチャートを終了し、図１３のフローチャートに復帰する。
　図１５は、固体レーザシステム１０のエネルギ制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図１５のフローチャートは図１０のステップＳ６４に適用される。
　図１５のステップＳ１１１において、固体レーザシステム制御部３５０はフラグＦ１及びフラグＦ２の値を確認し、フラグＦ１＝１かつフラグＦ２＝１を満たすか否かを判定する。つまり、固体レーザシステム制御部３５０は、第１の半導体レーザシステム１１０及び第２の半導体レーザシステム２１０の両方からＯＫ信号を受信したか否かを判定する。
　ステップＳ１１１の判定結果がＮｏ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ１１１の処理を繰り返す。ステップＳ１１１の判定結果がＹｅｓ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ１１２に進む。
　ステップＳ１１２において、固体レーザシステム制御部３５０は第１のパルスエネルギモニタ３３０によってパルスレーザ光のパルスエネルギを検出したか否かを判定する。固体レーザシステム制御部３５０は、第１のパルスエネルギモニタ３３０から得られる信号を基に判定を行う。
　ステップＳ１１２の判定結果がＮｏ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ１１２の処理を繰り返す。ステップＳ１１２の判定結果がＹｅｓ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ１１３に進む。
　ステップＳ１１３において、固体レーザシステム制御部３５０は第１のパルスエネルギモニタ３３０によって検出されたパルスエネルギＥｓの値を読み込む。
　ステップＳ１１４において、固体レーザシステム制御部３５０はパルスエネルギＥｓと目標パルスエネルギＥｓｔとの差ΔＥｓを計算する。
　ステップＳ１１５において、固体レーザシステム制御部３５０はΔＥｓが０に近づくように第１のパルス励起光源１３２、第２のパルス励起光源１４４及び第３のパルス励起光源２３２のそれぞれのパルスエネルギを制御する。
　その後、ステップＳ１１６において、固体レーザシステム制御部３５０はΔＥｓの絶対値が許容範囲を示す許容上限値ΔＥｓｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ１１６の判定結果がＹｅｓ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ１１７に進む。
　ステップＳ１１７において、固体レーザシステム制御部３５０はレーザ制御部１８に固体レーザシステム１０のパルスエネルギＯＫ信号、すなわちＦｓ＝１のフラグ信号を送信する。
　その一方、ステップＳ１１６の判定結果がＮｏ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ１１８に進み、レーザ制御部１８に固体レーザシステム１０のパルスエネルギＮＧ信号、すなわちＦｓ＝０のフラグ信号を送信する。
　ステップＳ１１７又はステップＳ１１８の後、固体レーザシステム制御部３５０は、図１５のフローチャートを終了し、図１０のフローチャートに復帰する。
　２．５　半導体レーザシステムの例
　２．５．１　構成
　図１６は、半導体レーザシステム３０の構成例を概略的に示す。図１６に示す半導体レーザシステム３０は、図５における第１の半導体レーザシステム１１０及び第２の半導体レーザシステム２１０の各々に適用することができる。
　半導体レーザシステム３０は、シングル縦モードのＤＦＢレーザ３１と、波長モニタ３２と、半導体レーザ制御部３４と、ビームスプリッタ３６と、を含む。ＤＦＢレーザ３１は、半導体素子４０と、ペルチェ素子５０と、温度センサ５２と、電流制御部５４と、温度制御部５６とを含む。半導体素子４０は、第１のクラッド層４１、活性層４２及び第２のクラッド層４３を含み、活性層４２と第２のクラッド層４３の境界にグレーティング４４を含む。
　２．５．２　動作
　ＤＦＢレーザ３１の発振波長は、半導体素子４０の電流値Ａ及び／又は設定温度Ｔを変化させることによって変更することができる。ここでの電流値Ａは、例えば、直流（ＤＣ）電流値であってよい。発振波長を狭い範囲で高速に変化させる場合は、電流値Ａを変化させる。発振波長を大きく変化させる場合は、設定温度Ｔを変更する。
　図１７は、ＤＦＢレーザ３１から出力されるレーザ光のスペクトル波形の例を示す。ＤＦＢレーザ３１から出力されるレーザ光は、図１７に示すように、シングル縦モード発振によるスペクトル線幅の狭いシングルラインのスペクトル形状を有する。
　２．６　第１の半導体レーザ制御部の処理例
　図１８は、第１の半導体レーザ制御部１１４における処理内容の例を示すフローチャートである。図１８のフローチャートに示す処理及び動作は、例えば、第１の半導体レーザ制御部１１４として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
　ステップＳ１２１において、第１の半導体レーザ制御部１１４は第１の半導体レーザ１１１の電流値と温度とをそれぞれ初期値に設定してＣＷ発振させる。例えば、第１の半導体レーザ制御部１１４は、図１１のステップＳ７９にて初期値に設定した第１の半導体レーザの電流値と温度との各値を読み込んで、第１の半導体レーザ１１１をＣＷ発振させる。
　ステップＳ１２２において、第１の半導体レーザ制御部１１４は目標中心波長λ１ｃｔのデータを読み込む。
　ステップＳ１２３において、第１の半導体レーザ制御部１１４は波長モニタ３２を用いて発振中心波長λ１ｃを計測する。
　ステップＳ１２４において、第１の半導体レーザ制御部１１４は発振中心波長λ１ｃと目標中心波長λ１ｃｔとの差δλ１ｃを計算する。
　ステップＳ１２５において、第１の半導体レーザ制御部１１４はδλ１ｃの絶対値が許容範囲を示す許容上限値δλ１ｃｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ１２５の判定結果がＮｏ判定である場合、第１の半導体レーザ制御部１１４はステップＳ１２６に進み、Ｆ１＝０のフラグ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。
　そして、ステップＳ１２７において、第１の半導体レーザ制御部１１４はδλ１ｃの絶対値が電流制御で波長制御可能な範囲を示す許容上限値δ１ｃａｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ１２７の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第１の半導体レーザ制御部１１４はステップＳ１２９に進み、δλ１ｃが０に近づくように第１の半導体レーザ１１１の電流値Ａ１を制御する。
　ステップＳ１２７の判定結果がＮｏ判定である場合、第１の半導体レーザ制御部１１４はステップＳ１３０に進み、δλ１ｃが０に近づくように第１の半導体レーザ１１１の温度Ｔ１を制御する。
　また、ステップＳ１２５の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第１の半導体レーザ制御部１１４はステップＳ１２８に進み、Ｆ１＝１のフラグ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。ステップＳ１２８の後、第１の半導体レーザ制御部１１４はステップＳ１２９に進む。
　ステップＳ１２９又はステップＳ１３０の後、第１の半導体レーザ制御部１１４はステップＳ１３１に進む。ステップＳ１３１において、第１の半導体レーザ制御部１１４は第１の半導体レーザシステム１１０の制御を中止するか否かを判定する。ステップＳ１３１の判定結果がＮｏ判定である場合、第１の半導体レーザ制御部１１４はステップＳ１２３に戻り、ステップＳ１２３からステップＳ１３１の処理を繰り返す。
　ステップＳ１３１の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第１の半導体レーザ制御部１１４は図１８のフローチャートを終了する。
　２．７　第２の半導体レーザ制御部の処理例
　図１９は、第２の半導体レーザ制御部２１４における処理内容の例を示すフローチャートである。図１９のフローチャートに示す処理及び動作は、例えば、第２の半導体レーザ制御部２１４として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
　ステップＳ１５１において、第２の半導体レーザ制御部２１４は第２の半導体レーザ制御部２１４の電流値と温度とをそれぞれ初期値に設定してＣＷ発振させる。例えば、第２の半導体レーザ制御部２１４は、図１１のステップＳ７９にて初期値に設定した第２の半導体レーザ２１１の電流値と温度との各値を読み込んで、第２の半導体レーザ２１１をＣＷ発振させる。
　ステップＳ１５２において、第２の半導体レーザ制御部２１４は固体レーザシステム制御部３５０から第２の半導体レーザシステム２１０の目標中心波長が変更されたか否かを判定する。ステップＳ１５２の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１５３に進み、第２の半導体レーザシステム２１０の状態がＮＧであることを示すＮＧ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。すなわち、第２の半導体レーザ制御部２１４は、Ｆ２＝０のフラグ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。
　ステップＳ１５４において、第２の半導体レーザ制御部２１４は目標中心波長λ２ｃｔのデータを読み込む。ステップＳ１５４の後、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１５５に進む。
　ステップＳ１５２の判定結果がＮｏ判定である場合、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１５３及びステップＳ１５４をスキップしてステップＳ１５５に進む。
　ステップＳ１５５において、第２の半導体レーザ制御部２１４は第２の波長モニタ２１２を用いて発振中心波長λ２ｃを計測する。
　ステップＳ１５６において、第２の半導体レーザ制御部２１４は発振中心波長λ２ｃと目標中心波長λ２ｃｔとの差δλ２ｃを計算する。
　ステップＳ１５７において、第２の半導体レーザ制御部２１４はδλ２ｃの絶対値が許容範囲を示す許容上限値δλ２ｃｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ１５７の判定結果がＮｏ判定である場合、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１５８に進み、Ｆ２＝０のフラグ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。
　そして、ステップＳ１５９において、第２の半導体レーザ制御部２１４はδλ２ｃの絶対値が電流制御で波長制御可能な範囲の許容上限値δ２ｃａｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ１５９の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１６１に進み、δλ２ｃが０に近づくように第２の半導体レーザ２１１の電流値Ａ２を制御する。
　ステップＳ１５９の判定結果がＮｏ判定である場合、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１６２に進み、δλ２ｃが０に近づくように第２の半導体レーザ２１１の温度Ｔ２を制御する。
　また、ステップＳ１５７の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１６０に進み、Ｆ２＝１のフラグ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。ステップＳ１６０の後、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１６１に進む。
　ステップＳ１６１又はステップＳ１６２の後、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１６３に進む。ステップＳ１６３において、第２の半導体レーザ制御部２１４は第２の半導体レーザシステム２１０の制御を中止するか否かを判定する。ステップＳ１６３の判定結果がＮｏ判定である場合、第２の半導体レーザ制御部２１４はステップＳ１５２に戻り、ステップＳ１５２からステップＳ１６３の処理を繰り返す。
　ステップＳ１６３の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第２の半導体レーザ制御部２１４は図１９のフローチャートを終了する。
　３．課題
　図５に示す第１の半導体レーザ１１１及び第２の半導体レーザ２１１の各々にシングル縦モードで発振する半導体レーザを使用する場合、以下のような課題がある。
　［課題１］シードレーザ光を高いパルスエネルギとなるようにファイバ増幅器を用いてパルス増幅すると、スペクトル線幅が狭いため、光ファイバ中の非線形現象である誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ：Stimulated Brillouin Scattering)の発生によって、固体レーザ装置が破損する恐れがある。そのため、ファイバ増幅器でのパルス増幅によるパルスレーザ光のパルスエネルギを高くすることが難しい。
　［課題２］露光装置２０にて所望の露光プロセスを実現するために、露光装置２０に入射させるパルスレーザ光（エキシマ光）のスペクトル線幅を制御する必要がある。しかし、シングル縦モードで発振する半導体レーザではレーザ光のスペクトル線幅を変更することが困難であるために、波長変換システム３００で波長変換して増幅したエキシマ光のスペクトル線幅を制御することが難しい。
　［課題３］また、仮に、固体レーザシステム１０において図示しないマルチ縦モード発振する半導体レーザを使用する場合は、ＳＢＳの発生を抑制できるものの、スペクトル線幅を目標スペクトル線幅に高精度に制御することが難しい。
　［課題４］モニタモジュール１６からの計測結果を用いてレーザシステム１の出力を制御する構成の場合、エキシマ増幅器１４からパルスレーザ光が出力されないと、波長やスペクトル線幅を計測できないため、制御スピードが遅い場合がある。制御スピードを向上させるためには、エキシマ増幅器１４からパルスレーザ光が出力されない状態であっても所望の目標中心波長及び目標スペクトル線幅を実現できるように、固体レーザシステム１０の出力を制御することが望まれる。
　４．実施形態１
　４．１　構成
　図２０は、実施形態１に係るレーザシステム１Ａの構成を概略的に示す。図５との相違点を説明する。図２０に示す実施形態１に係るレーザシステム１Ａは、図５に示す第１の半導体レーザシステム１１０及び第２の半導体レーザシステム２１０に代えて、第１の複数半導体レーザシステム１６０及び第２の複数半導体レーザシステム２６０を含む。
　レーザシステム１Ａでは、第１の複数半導体レーザシステム１６０を用いてスペクトル線幅の可変制御を行うことができ、第２の複数半導体レーザシステム２６０を用いて波長の可変制御を行うことができる。
　第１の複数半導体レーザシステム１６０は、それぞれが互いに異なる発振波長で、かつ、シングル縦モードでＣＷ発振する複数の半導体レーザ１６１と、第１のビームコンバイナ１６３と、第１のビームスプリッタ１６４と、第１のスペクトルモニタ１６６と、第１のマルチライン制御部１６８と、を含む。
　複数の半導体レーザ１６１の各々は、例えば、分布帰還型半導体レーザであってよい。ここでは５つの半導体レーザ１６１を用いる例が示されているが、半導体レーザ１６１の個数はこの例に限らず、２以上の適宜の個数であってよい。なお、図２０において、第１の複数半導体レーザシステム１６０に含まれる複数の半導体レーザ１６１の各々をＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）と表記する。各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）は、波長約１０３０ｎｍ付近において互いに異なる波長でＣＷ発振するように設定される。複数の半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）は本開示における「第１の複数の半導体レーザ」の一例である。半導体レーザ１６１を第１の半導体レーザ１６１と呼ぶ場合がある。
　第２の複数半導体レーザシステム２６０は、それぞれが互いに異なる発振波長で、かつ、シングル縦モードでＣＷ発振する複数の半導体レーザ２６１と、第２のビームコンバイナ２６３と、第２のビームスプリッタ２６４と、第２のスペクトルモニタ２６６と、第２のマルチライン制御部２６８とを含む。
　複数の半導体レーザ２６１の各々は、例えば、分布帰還型半導体レーザであってよい。ここでは５つの半導体レーザ２６１を用いる例が示されているが、半導体レーザ２６１の個数はこの例に限らず、２以上の適宜の個数であってよい。なお、図２０において、第２の複数半導体レーザシステム２６０に含まれる複数の半導体レーザ２６１の各々をＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）と表記する。各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）は、波長約１５５４ｎｍ付近において互いに異なる波長でＣＷ発振するように設定される。複数の半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）は本開示における第２の複数の半導体レーザの一例である。半導体レーザ２６１を第２の半導体レーザ２６１と呼ぶ場合がある。
　図２０におけるモニタモジュール１６は、ビームスプリッタ６０４と、スペクトルモニタ６０６と、をさらに含む。スペクトルモニタ６０６は、例えば、後述する図７１に示すような、ＡｒＦレーザ光（エキシマ光）のスペクトル線幅を計測するエタロン分光器を含む構成であってよい。
　露光制御部２２は、レーザ制御部１８にエキシマ光の目標スペクトル線幅Δλｔのデータを送信する信号ラインを有する。
　４．２　動作
　図２０に示すレーザシステム１Ａのレーザ制御部１８は、露光制御部２２からエキシマ光の目標スペクトル線幅Δλｔのデータを受信すると、目標スペクトル線幅Δλｔとなるような第１の複数半導体レーザシステム１６０のマルチラインの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔを計算する。第１の複数半導体レーザシステム１６０から出力されるマルチラインを「第１のマルチライン」という。第１のマルチラインの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔは「第１の複数半導体レーザシステム１６０の目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔ」ともいう。この目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔは、複数の半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）のそれぞれの発振波長のうち最も短い波長（最小波長）と最も長い波長（最大波長）との差であってよい。
　レーザ制御部１８がエキシマ光の目標スペクトル線幅Δλから目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔを計算するに際し、ΔλｔとΔλｍとの相関関係は、テーブルデータや関数として予めメモリ等の記憶部に保持されていてよい。ΔλｔとΔλｍとの相関関係を示すデータは、本開示における「エキシマレーザ光のスペクトル線幅と、第１のマルチラインスペクトルとの関係を特定した関係データ」の一例である。このような関係データは、レーザシステム１Ａの稼動に伴い更新されてもよい。
　レーザ制御部１８は、固体レーザシステム制御部３５０に第１の複数半導体レーザシステム１６０の目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔのデータを送信する。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第１の複数半導体レーザシステム１６０の目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔを受信すると、半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）のそれぞれの目標発振波長を計算して、第１のマルチライン制御部１６８に各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の目標発振波長のデータを送信する。
　第１のマルチライン制御部１６８は、各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の目標発振波長を計算して、それぞれの発振波長の光強度が同じ所定の光強度となるように、それぞれの半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の電流値Ａ１と温度Ｔ１とをそれぞれ制御する。ここでは、各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の発振波長と光強度とから求められる第１のマルチラインの中心波長λ１ｍｃ０が、例えばλ１ｍｃ０＝１０３０ｎｍとなるように制御する。
　第１の複数半導体レーザシステム１６０における複数の半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）から出力されるレーザ光を結合して得られるマルチラインは本開示における「第１のマルチラインスペクトル」の一例である。
　一方、レーザ制御部１８は、露光制御部２２から目標中心波長λcｔのデータを受信すると、目標中心波長λｃｔとなるような、第２の複数半導体レーザシステム２６０のマルチラインの目標中心波長λ２ｍｃｔを計算して、固体レーザシステム制御部３５０に送信する。第２の複数半導体レーザシステム２６０から出力されるマルチラインを「第２のマルチライン」という。第２のマルチラインの目標中心波長λ２ｍｃｔは「第２の複数半導体レーザシステム２６０の目標中心波長λ２ｍｃｔ」ともいう。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第２の複数半導体レーザシステム２６０の目標中心波長λ２ｍｔのデータを、第２のマルチライン制御部２６８に送信する。
　第２のマルチライン制御部２６８は、目標中心波長λ２ｍｃｔからＳＢＳの発生を抑制するような、半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）のそれぞれの発振波長となるように、かつ、各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の光強度が所定の同じ光強度となるように、それぞれの半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の電流値Ａ２及び温度Ｔ２をそれぞれ制御する。ここでは、各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の発振波長と光強度とから求められる第２のマルチラインの中心波長が目標中心波長λ２ｍｃｔとなるように制御する。第２の複数半導体レーザシステム２６０における複数の半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）から出力されるレーザ光を結合して得られるマルチラインは本開示における「第２のマルチラインスペクトル」の一例である。
　４．３　レーザ制御部の処理例
　図２１は、レーザ制御部１８における処理内容の例を示すフローチャートである。図６のフローチャートに代えて、図２１のフローチャートを適用することができる。図６との相違点を説明する。
　図２１に示すフローチャートは、図６のステップＳ１２に代えて、ステップＳ１２Ａを含む。ステップＳ１２Ａにおいて、レーザ制御部１８は固体レーザシステム１０の制御サブルーチン（２）の処理を実施する。
　図２２は、固体レーザシステムの制御サブルーチン（２）の例を示すフローチャートである。図２２のフローチャートは図２１のステップＳ１２Ａに適用される。図２２のフローチャートについて、図８との相違点を説明する。
　図２２に示すフローチャートは、ステップＳ３３とステップＳ４０との間に、ステップＳ３５からステップＳ３８を含む。
　ステップＳ３１の判定結果がＮｏ判定である場合、又はステップＳ３３の後、レーザ制御部１８はステップＳ３４に進む。
　ステップＳ３４において、レーザ制御部１８は露光制御部２２から目標スペクトル線幅のデータを受信したか否かを判定する。ステップＳ３４の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ４０に進む。
　ステップＳ３４の判定結果がＹｅｓ判定の場合、つまり、露光制御部２２から新しい目標スペクトル線幅のデータを受信すると、レーザ制御部１８はステップＳ３５に進み、目標スペクトル線幅Δλｔのデータを読み込む。
　そして、ステップＳ３６において、レーザ制御部１８は目標スペクトル線幅Δλｔから第１の複数半導体レーザシステム１６０の目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔを計算する。
　その後、ステップＳ３８において、レーザ制御部１８は固体レーザシステム制御部３５０に目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔのデータを送信する。
　ステップＳ３８の後、レーザ制御部１８はステップＳ４０に進む。また、ステップＳ３４の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部１８はステップＳ３５からステップＳ３８をスキップしてステップＳ４０に進む。ステップＳ４０以降の処理内容は図８のフローチャートで説明した通りである。
　図２３は、第１の複数半導体システムの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔを計算する処理の例を示すフローチャートである。図２３に示すフローチャートは図２２のステップＳ３６に適用される。
　図２３のステップＳ１７１において、レーザ制御部１８はエキシマ光のスペクトル線幅Δλと第１の複数半導体レーザシステムのスペクトル線幅Δλ１ｍとの関係を表す関数Δλ１ｍ＝ｆ（Δλ）を呼び出す。
　図２４に、関数Δλ１ｍ＝ｆ（Δλ）の例を示す。図２４は、エキシマ光のスペクトル線幅Δλと第１の複数半導体レーザシステムのスペクトル線幅Δλ１ｍとの関係を表す関数の例を示すグラフである。このような関数は、例えば、エキシマ増幅器１４で増幅されたパルスレーザ光のスペクトル線幅Δλと、第１の複数半導体レーザシステム１６０で生成されるマルチラインのスペクトル線幅Δλｍのデータとを予め測定しておき、その測定結果から近似関数を求めることによって得られる。
　レーザ制御部１８は、図２４のような近似関数をメモリから呼び出して、ΔλｔからΔλ１ｍｔを計算することができる。
　図２３のステップＳ１７２において、レーザ制御部１８は呼び出した関数を用い、エキシマ光の目標スペクトル線幅Δλｔから第１の複数半導体レーザシステム１６０の目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔを計算する。
　ステップＳ１７２の後、レーザ制御部１８は図２３のフローチャートを終了し、図２２のフローチャートに復帰する。
　なお、図２４に示すような関数の代わりに、テーブルデータをメモリに記憶しておき、テーブルデータを呼び出して、ΔλｔからΔλ１ｍｔを計算してもよい。
　４．４　第１の複数半導体レーザシステムの制御例１
　図２５は、第１の複数半導体レーザシステム１６０の制御例１を示すブロック図である。ここでは、第１のマルチラインの目標中心波長λ１ｍｃｔと光強度Ｉ１ｓｔとを固定し、スペクトル線幅Δλ１ｍを変化させる制御を行う場合の例を示す。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第１のマルチライン制御部１６８に、第１のマルチラインの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔと、目標中心波長λ１ｍｃ０と、目標光強度Ｉ１s０との各データを送信する。第１のマルチライン制御部１６８は、各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ（５）の電流値Ａ１（１）～Ａ１（５）及び温度Ｔ１（１）～Ｔ１（５）を制御する。各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ（５）から出力されるレーザ光の波長をλ１（１）～λ１（５）と表記する。これら複数のレーザ光は第１のビームコンバイナ１６３によって結合される。
　第１のビームコンバイナ１６３から出力されたマルチラインのレーザ光は第１のビームスプリッタ１６４に入射する。第１のビームスプリッタ１６４を透過したレーザ光は第１の半導体光増幅器１２０に入射する。第１のビームスプリッタ１６４で反射したレーザ光は第１のスペクトルモニタ１６６に入射する。第１のスペクトルモニタ１６６には、第１のビームコンバイナ１６３から出力されたＣＷのレーザ光の一部が入射する。
　図２６は、図２５に示す制御例１において第１のスペクトルモニタ１６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。ここでは目標中心波長λ１ｍｃｔがλ１ｍｃ０であり、目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔがΔλ１ｍである場合に得られるマルチラインの例が示されている。
　図２６において、マルチラインのそれぞれの波長がλ１（１）～λ１（５）であり、中心波長はλ１ｍｃ０である。また、マルチラインの波長間隔Δλ１ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ１ｍの１／４となっている。さらに、波長λ１（１）～λ１（５）の各ラインの光強度は同じ光強度Ｉ１ｓ０である。なお、マルチラインの波長間隔Δλ１ｐは半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の各々の発振波長の間隔である。
　図２７は、図２６のスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長を固定し、かつ、マルチラインのスペクトル線幅を変更する制御が実施された場合に得られるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。図２７では、図２６と比較して、目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔが△λ１ｍａに変更されている。このため各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の波長がλ１（１）ａ～λ１（５）ａに変更される。
　図２７においてマルチラインの波長間隔Δλ１ｐａは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ１ｍａの１／４となっている。その一方で、マルチラインの中心波長は、図２６と同様に、λ１ｍｃ０のまま同じであり、波長λ１（１）ａ～λ１（５）ａの各ラインの光強度も、図２６と同様に、それぞれ同じ光強度Ｉ１ｓ０となっている。
　４．５　第２の複数半導体レーザシステムの制御例１
　図２８は、第２の複数半導体レーザシステム２６０の制御例を示すブロック図である。ここでは、第２のマルチラインのスペクトル線幅Δλ２ｍｔと光強度Ｉ２ｓｔとをそれぞれ固定し、目標中心波長λ２ｍｃｔを変化させる制御を行う場合の例を示す。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第２のマルチライン制御部２６８に、第２のマルチラインの目標スペクトル線幅Δλ２ｍ０と、目標中心波長λ２ｍｃｔと、目標光強度I２ｓ０との各データを送信する。第２のマルチライン制御部２６８は、各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の電流値Ａ２（１）～Ａ２（５）及び温度Ｔ２（１）～Ｔ２（５）を制御する。各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）から出力されるレーザ光の波長をλ２（１）～λ２（５）と表記する。これら複数のレーザ光は第２のビームコンバイナ２６３によって結合される。
　第２のビームコンバイナ２６３から出力されたマルチラインのレーザ光は第２のビームスプリッタ２６４に入射する。第２のビームスプリッタ２６４を透過したレーザ光は第２の半導体光増幅器２２０に入射する。第２のビームスプリッタ２６４で反射したレーザ光は第２のスペクトルモニタ２６６に入射する。第２のスペクトルモニタ２６６には、第２のビームコンバイナ２６３から出力されたＣＷのレーザ光の一部が入射する。
　図２９は、図２８に示す制御例１において第２のスペクトルモニタ２６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。ここでは目標中心波長λ２ｍｃｔがλ２ｍｃであり、目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔがΔλ２ｍ０である場合に得られるマルチラインの例が示されている。図２９において、マルチラインのそれぞれの波長がλ２（１）～λ２（５）であり、中心波長はλ２ｍｃである。また、マルチラインの波長間隔Δλ２ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ２ｍ０の１／４となっている。さらに、波長λ２（１）～λ２（５）の各ラインの光強度は同じ光強度Ｉ２ｓ０である。
　図３０は、図２９のスペクトル形状に対して、マルチラインのスペクトル線幅を固定し、かつ、マルチラインの中心波長を変更する制御が実施された場合に得られるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。図３０では、図２９と比較して、マルチラインの目標中心波長がλ２ｍｃｔ＝λ２ｍｃａに変更されている。このため各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の波長がλ２（１）ａ～λ２（５）ａに変更される。その一方で、マルチラインの目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔは△λ２ｍ０のまま同じであり、マルチラインの各ラインの光強度も図２９と同様に、それぞれ同じ光強度Ｉ２ｓ０である。第２の複数半導体システム２６０によって生成されるマルチラインの目標中心波長の可変範囲は、例えば、１５４８ｎｍ～１５５７ｎｍであってよい。
　４．６　固体レーザシステム制御部の処理例
　図３１は、固体レーザシステム制御部３５０における処理内容の例を示すフローチャートである。図１０のフローチャートに代えて、図３１のフローチャートを適用することができる。図１０との相違点を説明する。
　図３１に示すフローチャートは、図１０のステップＳ６１、ステップＳ６２、及びステップＳ６３の各ステップに代えて、ステップＳ６１Ａ、ステップＳ６２Ａ、及びステップＳ６３Ａを含む。
　ステップＳ６１Ａにおいて、固体レーザシステム制御部３５０は固体レーザシステムの初期設定サブルーチン（２）の処理を実施する。
　ステップＳ６２Ａにおいて、固体レーザシステム制御部３５０は第１の複数半導体レーザシステム１６０の制御サブルーチンの処理を実施する。
　ステップＳ６３Ａにおいて、固体レーザシステム制御部３５０は第２の複数半導体レーザシステム２６０の制御サブルーチンの処理を実施する。
　図３２は、固体レーザシステムの初期設定サブルーチン（２）の例を示すフローチャートである。図３２に示すフローチャートは図３１のステップＳ６１Ａに適用される。
　図３２のステップＳ１７１において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の複数半導体レーザシステム１６０の状態を示すフラグ信号をＮＧに設定する。つまり、固体レーザシステム制御部３５０はフラグＦ１の値を「０」に設定する。
　ステップＳ１７２において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の複数半導体レーザシステム２６０の状態を示すフラグ信号をＮＧに設定する。つまり、固体レーザシステム制御部３５０はフラグＦ２の値を「０」に設定する。
　ステップＳ１７３において、固体レーザシステム制御部３５０は固体レーザシステム１０のエネルギの状態を示すフラグ信号をＮＧに設定する。つまり、固体レーザシステム制御部３５０は、フラグＦｓの値を「０」に設定する。
　ステップＳ１７４において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の複数半導体レーザシステム１６０の目標中心波長λ１ｍｃｔを初期値λ１ｍｃ０に設定する。λ１ｍｃ０は、例えば、λ１ｍｃ０＝１０３０ｎｍと設定してよい。
　ステップＳ１７５において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の複数半導体レーザシステム２６０の目標中心波長λ２ｍｃｔを初期値λ２ｍｃ０に設定する。λ２ｍｃ０は、例えば、λ２ｍｃ０＝１５５４ｎｍと設定してよい。
　ステップＳ１７６において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の複数半導体レーザシステム１６０の目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔを初期値Δλ１ｍ０に設定する。ここでは、第１のファイバ増幅器１４０のＳＢＳを抑制するスペクトル線幅である初期値Δλ１ｍ０に設定する。
　ステップＳ１７７において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の複数半導体レーザシステム２６０の目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔを初期値Δλ２ｍ０に設定する。ここでは、第２のファイバ増幅器２４０のＳＢＳを抑制するスペクトル線幅である初期値Δλ２ｍ０に設定する。
　ステップＳ１７８において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の複数半導体レーザシステム１６０で生成されるマルチラインの目標光強度Ｉ１ｓｔを初期値Ｉ１ｓ０に設定する。
　ステップＳ１７９において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の複数半導体レーザシステム２６０で生成されるマルチラインの目標光強度Ｉ２ｓｔを初期値Ｉ２ｓ０に設定する。
　ステップＳ１８０からステップＳ１８３の各ステップは、図１１のステップＳ７７からステップＳ７９の各ステップと同様である。
　図３２のステップＳ１８０において、固体レーザシステム制御部３５０は第１のパルス励起光源１３２、第２のパルス励起光源１４４、及び第３のパルス励起光源２３２の各々のパルスエネルギの初期値を設定する。
　ステップＳ１８１において、固体レーザシステム制御部３５０は固体レーザシステム１０の目標パルスエネルギＥｓｔを初期値Ｅｓ０に設定する。
　ステップＳ１８２において、固体レーザシステム制御部３５０は同期回路部３４０にそれぞれのトリガ信号の遅延時間を設定する。
　ステップＳ１８３において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の半導体レーザ１６１及び第２の半導体レーザ２６１のそれぞれの電流値と温度とをそれぞれ初期値に設定してＣＷ発振させる。
　ステップＳ１８３の後、固体レーザシステム制御部３５０は、図３２のフローチャートを終了し、図３１のフローチャートに復帰する。
　図３３は、第１の複数半導体レーザシステム１６０の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図３３のフローチャートは、図３１のステップＳ６２Ａに適用される。
　図３３のステップＳ２０１において、固体レーザシステム制御部３５０は第１のマルチライン制御部１６８にマルチラインの目標中心波長のデータを送信済みであるか否かを判定する。ステップＳ２０１の判定結果がＮｏ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２０２に進み、第１のマルチライン制御部１６８に目標中心波長λ１ｍｃｔのデータを送信する。この場合は、目標中心波長λ１ｍｃｔが固定値（初期値）λ１ｍｃ０となり、例えば、λ１ｍｃ０＝１０３０ｎｍである。
　ステップＳ２０２の後、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２０３に進む。その一方、ステップＳ２０１の判定結果がＹｅｓ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２０２をスキップしてステップＳ２０３に進む。
　ステップＳ２０３において、固体レーザシステム制御部３５０は目標スペクトル線幅が変更されたか否かを判定する。ステップＳ２０３の判定結果がＹｅｓ判定の場合、つまり目標スペクトル線幅が変更された場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２０４に進み、第１の複数半導体レーザシステム１６０がＮＧであることを示すＦ１＝０のフラグ信号をレーザ制御部１８に送信する。
　そして、ステップＳ２０５において、固体レーザシステム制御部３５０は目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔのデータを読み込む。
　ステップＳ２０６において、固体レーザシステム制御部３５０は第１のマルチライン制御部１６８に目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔのデータを送信する。
　ステップＳ２０６の後、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２０８に進む。また、ステップＳ２０３の判定結果がＮｏ判定である場合、つまり、露光制御部２２から目標スペクトル線幅の変更を要求されていない場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２０４からステップＳ２０６をスキップしてステップＳ２０８に進む。
　ステップＳ２０８において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の複数半導体レーザシステム１６０からＯＫ信号を受信したか否かを判定する。
　ステップＳ２０８の判定結果がＹｅｓ判定の場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２０９に進み、レーザ制御部１８にＦ１＝１のフラグ信号を送信する。
　ステップＳ２０８の判定結果がＮｏ判定の場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２１０に進み、レーザ制御部１８にＦ１＝０のフラグ信号を送信する。
　ステップＳ２０９又はステップＳ２１０の後、固体レーザシステム制御部３５０は図３３のフローチャートを終了し、図３１のフローチャートに復帰する。
　図３４は、第２の複数半導体レーザシステム２６０の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図３４のフローチャートは、図３１のステップＳ６３Ａに適用される。
　図３４のステップＳ２２１において、固体レーザシステム制御部３５０は第２のマルチライン制御部２６８にマルチラインの目標スペクトル線幅のデータを送信済みであるか否かを判定する。ステップＳ２２１の判定結果がＮｏ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２２２に進み、第２のマルチライン制御部２６８に目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔのデータを送信する。この場合は、目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔが固定値（初期値）Δλ２ｍ０となる。
　ステップＳ２２２の後、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２２３に進む。また、ステップＳ２２１の判定結果がＹｅｓ判定である場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２２２をスキップしてステップＳ２２３に進む。
　ステップＳ２２３において、固体レーザシステム制御部３５０は目標中心波長が変更されたか否かを判定する。ステップＳ２２３の判定結果がＹｅｓ判定の場合、つまり目標中心波長が変更された場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２２４に進み、第２の複数半導体レーザシステム２６０がＮＧであることを示すＦ２＝０のフラグ信号をレーザ制御部１８に送信する。
　そして、ステップＳ２２５において、固体レーザシステム制御部３５０は露光制御部２２から指定された目標中心波長λｃｔのデータを読み込む。
　ステップＳ２２６において、固体レーザシステム制御部３５０は目標中心波長λｃｔから第２の複数半導体レーザシステム２６０のマルチラインの目標中心波長λ２ｍｃｔを計算する。
　ステップＳ２２７において、固体レーザシステム制御部３５０は第２のマルチライン制御部２６８に目標中心波長λ２ｍｃｔのデータを送信する。
　ステップＳ２２７の後、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２２８に進む。また、ステップＳ２２３の判定結果がＮｏ判定である場合、つまり露光制御部２２から目標中心波長の変更が要求されていない場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２２４からステップＳ２２７をスキップしてステップＳ２２８に進む。
　ステップＳ２２８において、固体レーザシステム制御部３５０は第２の複数半導体レーザシステム２６０からＯＫ信号を受信したか否かを判定する。
　ステップＳ２２８の判定結果がＹｅｓ判定の場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２２９に進み、レーザ制御部１８にＦ２＝１のフラグ信号を送信する。
　ステップＳ２２８の判定結果がＮｏ判定の場合、固体レーザシステム制御部３５０はステップＳ２３０に進み、レーザ制御部１８にＦ２＝０のフラグ信号を送信する。
　ステップＳ２２９又はステップＳ２３０の後、固体レーザシステム制御部３５０は図３４のフローチャートを終了し、図３１のフローチャートに復帰する。
　図３５は、第２の複数半導体レーザシステム２６０の目標中心波長λ２ｍｃｔを計算する処理の例を示すフローチャートである。図３５のフローチャートは図３４のステップＳ２２６に適用される。図３５のフローチャートに示す計算方法は、図１４のフローチャートと同様である。
　図３５のステップＳ２４１において、固体レーザシステム制御部３５０は第１の複数半導体レーザシステム１６０による第１のマルチラインの目標中心波長λ１ｍｃｔを周波数ｆ１ｍｔに変換する。
　変換式は、ｆ１ｍt＝Ｃ／λ１ｍｃｔであり、式中のＣは光速である。
　ステップＳ２４２において、固体レーザシステム制御部３５０は波長変換システム３００による波長変換後の目標中心波長λｃｔを周波数ｆｔに変換する。
　変換式は、ｆt＝Ｃ／λｃｔである。
　ステップＳ２４３において、固体レーザシステム制御部３５０は波長変換の式（５）から、第２の複数半導体レーザシステム２６０の目標周波数ｆ２ｍｔを計算する。目標周波数ｆ２ｍｔは、次の式（７）から計算できる。
　ｆ２ｍｔ＝（１/２）・ｆｔ－２・ｆ１ｍｔ　　　　　　　　（７）
　ステップＳ２４４において、固体レーザシステム制御部３５０は目標周波数ｆ２ｍｔを目標中心波長λ２ｍｃｔに変換する。変換式は、λ２ｍｃｔ＝Ｃ／ｆ２ｍｔである。
　なお、図３５のステップＳ２４１からステップＳ２４４で説明した計算の手順に限らず、同様の変換結果が得られるテーブルデータなどを用いて計算してもよい。
　ステップＳ２４４の後、固体レーザシステム制御部３５０は図３５のフローチャートを終了し、図３４のフローチャートに復帰する。
　４．７　第１のマルチライン制御部の処理例
　図３６は、第１のマルチライン制御部１６８における処理内容の例を示すフローチャートである。図３６のフローチャートに示す処理及び動作は、例えば、第１のマルチライン制御部１６８として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
　ステップＳ２５１において、第１のマルチライン制御部１６８は第１の複数半導体レーザシステム１６０によるマルチライン（第１のマルチライン）の目標中心波長λ１ｍｃｔのデータを読み込む。ここでは、目標中心波長λ１ｍｃｔが固定値（初期値）λ１ｍｃ０となり、例えばλ１ｍｃ０＝１０３０ｎｍである。
　ステップＳ２５２において、第１のマルチライン制御部１６８は第１のマルチラインの目標光強度Ｉ１ｓｔのデータを読み込む。ここでは、目標光強度Ｉ１ｓｔが固定値（初期値）Ｉ１ｓ０となる。
　ステップＳ２５３において、第１のマルチライン制御部１６８は目標スペクトル線幅が変更されたか否かを判定する。ステップＳ２５３の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２５４に進み、目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔのデータを読み込む。
　次に、ステップＳ２５５において、第１のマルチライン制御部１６８は目標中心波長λ１ｍｃｔと目標スペクトル線幅Δλ１ｍtとに基づいて、第１の複数半導体レーザシステム１６０のそれぞれの半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の目標発振波長λ１（ｋ）ｔを計算する。なお、ｋは複数の半導体レーザの各々を識別するインデックス番号である。ｋは、１≦ｋ≦ｎを満たす整数であり、ｎは第１の複数半導体レーザシステム１６０に含まれる半導体レーザ１６１の個数である。
　図３６においてステップＳ２５５の後、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２５６（１）、ステップＳ２５６（２）・・・ステップＳ２５６（ｋ）・・・ステップＳ２５６（ｎ）の各ステップに進む。以下、ステップＳ２５６（１）からステップＳ２５６（ｎ）の各ステップを代表してステップＳ２５６（ｋ）として説明する。
　ステップＳ２５６（ｋ）において、第１のマルチライン制御部１６８は半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の波長と光強度とがそれぞれ目標中心波長と目標光強度とに近づくように、半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の制御サブルーチンを実施する。ｋ＝１，２・・・ｎの各々に対応するそれぞれのステップＳ２５６（ｋ）は並列に又は並行して実施されてよい。ステップＳ２５６（ｋ）の後、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２５８に進む。
　ステップＳ２５８において、第１のマルチライン制御部１６８は第１の複数半導体レーザシステム１６０で生成されるマルチラインのスペクトル線幅Δλ１ｍと中心波長λ１ｍｃを計算し、目標値に対する差が許容範囲内であるか否かを判定する。
　その後、ステップＳ２５９において、第１のマルチライン制御部１６８は第１の複数半導体レーザシステム１６０の制御を中止するか否かを判定する。ステップＳ２５９の判定結果がＮｏ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２５３に戻り、ステップＳ２５３からステップＳ２５９の処理を繰り返す。
　ステップＳ２５９の判定結果がＹｅｓ判定になると、第１のマルチライン制御部１６８は図３６のフローチャートを終了する。
　図３７は、第１の複数半導体レーザシステム１６０の各半導体レーザの目標発振波長を計算する処理の例を示すフローチャートである。図３７のフローチャートは図３６のステップＳ２５５に適用される。
　図３７のステップＳ２７１において、第１のマルチライン制御部１６８は目標スペクトル線幅λ１ｍｔからマルチラインの波長間隔Δλ１ｐを計算する。第１の複数半導体レーザシステム１６０に含まれる複数の半導体レーザ１６１の個数をｎとすると、マルチラインの波長間隔Δλ１ｐは次の式（８）により計算できる。
　Δλ１ｐ＝Δλ１ｍｔ／（ｎ－１）　　　　　　　　　　（８）
　ステップＳ２７２において、第１のマルチライン制御部１６８は各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の目標発振波長λ１（ｋ）ｔを計算する。
　目標発振波長λ１（ｋ）ｔは、目標中心波長λ１ｍｃｔと波長間隔Δλ１ｐとから、次の式（９）により計算できる。
　λ１（ｋ）ｔ＝λ１ｍｃｔ－｛（ｎ－２ｋ＋１）／２｝・Δλ１ｐ（９）
　ステップＳ２７２の後、第１のマルチライン制御部１６８は図３７のフローチャートを終了し、図３６のフローチャートに復帰する。
　図３８は、各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図３８のフローチャートは、図３６のステップＳ２５６（ｋ）に適用される。
　図３８のステップＳ２８１において、第１のマルチライン制御部１６８は各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の目標発振波長λ１（ｋ）ｔ及び目標光強度Ｉ１（ｋ）ｔのデータを読み込む。
　ステップＳ２８２において、第１のマルチライン制御部１６８は第１のスペクトルモニタ１６６によって半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の発振波長λ１（ｋ）と光強度Ｉ１（ｋ）とを計測する。
　ステップＳ２８３において、第１のマルチライン制御部１６８は光強度Ｉ１（ｋ）と目標光強度との差ΔＩ１（ｋ）を計算する。
　ステップＳ２８４において、第１のマルチライン制御部１６８はΔＩ１（ｋ）の絶対値が許容範囲を示す許容上限値ΔＩ１ｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ２８４の判定結果がＹｅｓ判定の場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２８５に進み、発振波長λ１（ｋ）と目標発振波長λ１（ｋ）ｔとの差δλ１（ｋ）を計算する。
　ステップＳ２８６において、第１のマルチライン制御部１６８はΔλ１（ｋ）の絶対値が許容範囲を示す許容上限値δλ１ｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ２８６の判定結果がＮｏ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２８７に進む。
　ステップＳ２８７において、第１のマルチライン制御部１６８はδλ１（ｋ）が０に近づくように半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の温度Ｔ１（ｋ）を制御する。ステップＳ２８７の後、第１のマルチライン制御部１６８は図３８のフローチャートを終了し、図３６のフローチャートに復帰する。
　一方、図３８のステップＳ２８６の判定結果がＹｅｓ判定の場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２８７をスキップして図３８のフローチャートを終了し、図３６のフローチャートに復帰する。
　また、図３８のステップＳ２８４の判定結果がＮｏ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２８８に進む。ステップＳ２８８において、第１のマルチライン制御部１６８はΔＩ１（ｋ）が０に近づくように半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の電流値Ａ１（ｋ）を制御する。ステップＳ２８８の後、第１のマルチライン制御部１６８は図３８のフローチャートを終了し、図３６のフローチャートに復帰する。
　図３９は、第１の複数半導体レーザシステムのスペクトル線幅Δλ１ｍと中心波長λ１ｍｃを計算及び判定する処理の例を示すフローチャートである。図３９のフローチャートは図３６のステップＳ２５８に適用される。
　図３９のステップＳ２９１において、第１のマルチライン制御部１６８は第１のスペクトルモニタ１６６を用いて計測されたスペクトルから第１の複数半導体レーザシステム１６０のマルチラインのスペクトル線幅Δλ１ｍを計算する。スペクトル線幅Δλ１ｍは、複数の半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の各発振波長λ１（１）～λ１（ｎ）のうち、最小波長と最大波長との差を計算することで求めることができる。
　Δλ１ｍ＝λ１（ｎ)－λ1（１）　　　　　　　　　　　　（１０）
　ステップＳ２９２において、第１のマルチライン制御部１６８は第１のスペクトルモニタ１６６を用いて計測されたスペクトルからマルチラインの中心波長λ１ｍｃを計算する。例えば、第１のマルチライン制御部１６８は、計測されたマルチラインのスペクトルの重心を中心波長λ１ｍｃとして計算する。スペクトルの重心は、それぞれの発振波長と光強度から次の式（１１）により計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　次に、ステップＳ２９３において、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２９１で得られたスペクトル線幅Δλ１ｍと第１の複数半導体レーザシステム２６０のマルチラインの目標スペクトル線幅Δ１ｍｔとの差ΔΔλ１ｍを計算する。
　ΔΔλ１ｍ＝Δλ１ｍ－Δλ１ｍｔ　　　　　　　　　　　　（１２）
　ステップＳ２９４において、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２９２で得られた中心波長λ１ｍｃと第１の複数半導体レーザシステム１６０の目標中心波長λ１ｍｃｔとの差δλ１ｍｃを計算する。
　そして、ステップＳ２９５において、第１のマルチライン制御部１６８はΔΔλ１ｍの絶対値が許容範囲を示す許容上限値ΔΔλ１ｍｔｒ以下であり、かつ、δλ１ｍｃの絶対値が許容範囲を示す許容上限値δλ１ｍｃｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ２９５の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２９６に進み、第１の複数半導体レーザシステム１６０がＯＫの状態であることを示すＦ１＝１のフラグ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。
　一方、ステップＳ２９５の判定結果がＮｏ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ２９７に進み、第１の複数半導体レーザシステム１６０がＮＧの状態であることを示すＦ１＝０のフラグ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。
　ステップＳ２９６又はステップＳ２９７の後、第１のマルチライン制御部１６８は図３９のフローチャートを終了し、図３６のフローチャートに復帰する。
　４．８　第２のマルチライン制御部の処理例
　図４０は、第２のマルチライン制御部２６８における処理内容の例を示すフローチャートである。図４０のフローチャートに示す処理及び動作は、例えば、第２のマルチライン制御部２６８として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
　ステップＳ３５１において、第２のマルチライン制御部２６８は、第２の複数半導体レーザシステム２６０のマルチライン（第２のマルチライン）の目標スペクトル線幅Δ２ｍｔのデータを読み込む。ここでは、目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔが固定値（初期値）Δλ２ｍ０となる。
　ステップＳ３５２において、第２のマルチライン制御部２６８は、第２のマルチラインの目標光強度Ｉ２ｓｔのデータを読み込む。ここでは、目標光強度Ｉ２ｓｔが固定値（初期値）Ｉ２ｓ０となる。
　ステップＳ３５３において、第２のマルチライン制御部２６８は、目標中心波長が変更されたか否かを判定する。ステップＳ３５３の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３５４に進み、目標中心波長λ２ｍｃｔのデータを読み込む。
　次に、ステップＳ３５５において、第２のマルチライン制御部２６８は目標中心波長λ２ｍｃｔから第２の複数半導体レーザシステム２６０のそれぞれの半導体レーザＤＦＢ２（ｋ）の目標発振波長λ２（ｋ）ｔを計算する。ステップＳ３５５の後、第２のマルチライン制御部２６８は、ステップＳ３５６（１）、ステップＳ３５６（２）・・・ステップＳ３５６（ｋ）・・・ステップＳ３５６（ｎ）の各ステップに進む。ｋは１≦ｋ≦ｎを満たす整数であり、ｎは第２の複数半導体レーザシステム２６０に含まれる半導体レーザ２６１の個数である。図２０はｎ＝５の例を示している。なお、ここでは第１の複数半導体レーザシステム１６０を構成する複数の半導体レーザ１６１の個数と、第２の複数半導体レーザシステム２６０を構成する複数の半導体レーザ２６１の個数とを同じ個数（ｎ＝５）としているが、両者は異なる個数であってもよい。
　ステップＳ３５６（１）からステップＳ３５６（ｎ）の各ステップを代表してステップＳ３５６（ｋ）として説明する。
　ステップＳ３５６（ｋ）において、第２のマルチライン制御部２６８は、半導体レーザＤＦＢ２（ｋ）の波長と光強度とが目標発振波長と目標光強度とにそれぞれ近づくように、半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の制御サブルーチンを実施する。ｋ＝１，２・・・ｎの各々に対応するそれぞれのステップＳ３５６（ｋ）は並列に又は並行して実施されてよい。ステップＳ３５６（ｋ）の後、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３５８に進む。
　ステップＳ３５８において、第２のマルチライン制御部２６８は、第２の複数半導体レーザシステム２６０で生成される第２のマルチラインのスペクトル線幅Δλ２ｍと中心波長λ２ｍｃとを計算し、目標値に対する差が許容範囲内であるか否かを判定する。
　その後、ステップＳ３５９において、第２のマルチライン制御部２６８は第２の複数半導体レーザシステム２６０の制御を中止するか否かを判定する。ステップＳ３５９の判定結果がＮｏ判定である場合、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３５３に戻り、ステップＳ３５３からステップＳ３５９の処理を繰り返す。
　ステップＳ３５９の判定結果がＹｅｓ判定になると、第２のマルチライン制御部２６８は図４０のフローチャートを終了する。
　図４１は、第２の複数半導体レーザシステム２６０の各半導体レーザの目標発振波長を計算する処理の例を示すフローチャートである。図４１のフローチャートは図４０のステップＳ３５５に適用される。
　図４１のステップＳ３７１において、第２のマルチライン制御部２６８は目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔからマルチラインの波長間隔Δλ２ｐを計算する。第２の複数半導体レーザシステム２６０に含まれる半導体レーザの数をｎとすると、マルチラインの波長間隔Δλ２ｐは次の式（１３）により計算できる。
　Δλ２ｐ＝Δλ２ｍｔ／（ｎ－１）　　　　　　　　　　　　　（１３）
　ステップＳ３７２において、第２のマルチライン制御部２６８は各半導体レーザＤＦＢ２（ｋ）の目標発振波長λ２（ｋ）ｔを計算する。
　目標発振波長λ２（ｋ）ｔはマルチラインの目標中心波長λ２ｍｃｔと波長間隔Δλ２ｐとから次の式（１４）により計算できる。
　λ２（ｋ）ｔ＝λ２ｍｃｔ－｛（ｎ－２ｋ＋１）／２｝・Δλ２ｐ（１４）
　ステップＳ３７２の後、第２のマルチライン制御部２６８は図４１のフローチャートを終了し、図４０のフローチャートに復帰する。
　図４２は、各半導体レーザＤＦＢ２（ｋ）の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図４２のフローチャートは図４０のステップＳ３５６（ｋ）に適用される。
　図４２のステップＳ３８１において、第２のマルチライン制御部２６８は各半導体レーザＤＦＢ２（ｋ）の各目標発振波長λ２（ｋ）ｔと目標光強度Ｉ２（ｋ）ｔのデータを読み込む。
　ステップＳ３８２において、第２のマルチライン制御部２６８は第２のスペクトルモニタ２６６によって半導体レーザＤＦＢ２（ｋ）の発振波長λ２（ｋ）と光強度Ｉ２（ｋ）とを計測する。
　ステップＳ３８３において、第２のマルチライン制御部２６８は光強度Ｉ２（ｋ）と目標光強度Ｉ２ｓｔとの差ΔＩ２（ｋ）を計算する。
　ステップＳ３８４において、第２のマルチライン制御部２６８はΔＩ２（ｋ）の絶対値が許容範囲を示す許容上限値ΔＩ２ｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ３８４の判定結果がＹｅｓ判定の場合、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３８５に進み、発振波長λ２（ｋ）と目標発振波長λ２（ｋ）ｔとの差δλ２（ｋ）を計算する。
　ステップＳ３８６において、第２のマルチライン制御部２６８はΔλ２（ｋ）の絶対値が許容範囲を示す許容上限値δλ２ｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ３８６の判定結果がＮｏ判定である場合、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３８７に進む。
　ステップＳ３８７において、第２のマルチライン制御部２６８はδλ２（ｋ）が０に近づくように半導体レーザＤＦＢ２（ｋ）の温度Ｔ１（ｋ）を制御する。ステップＳ３８７の後、第２のマルチライン制御部２６８は図４２のフローチャートを終了し、図４０のフローチャートに復帰する。
　一方、図４２のステップＳ３８６の判定結果がＹｅｓ判定の場合、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３８７をスキップして図４２のフローチャートを終了し、図４０のフローチャートに復帰する。
　また、図４２のステップＳ３８４の判定結果がＮｏ判定である場合、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３８８に進む。ステップＳ３８８において、第２のマルチライン制御部２６８はΔＩ２（ｋ）が０に近づくように半導体レーザＤＦＢ２（ｋ）の電流値Ａ２（ｋ）を制御する。ステップＳ３８８の後、第２のマルチライン制御部２６８は図４２のフローチャートを終了し、図４０のフローチャートに復帰する。
　図４３は、第２の複数半導体レーザシステムのマルチラインのスペクトル線幅Δλ２ｍと中心波長λ２ｍｃを計算及び判定する処理の例を示すフローチャートである。図４３のフローチャートは図４０のステップＳ３５８に適用される。
　図４３のステップＳ３９１において、第２のマルチライン制御部２６８は第２のスペクトルモニタ２６６を用いて計測されたスペクトルから第２の複数半導体レーザシステム２６０のマルチラインのスペクトル線幅Δλ２ｍを計算する。マルチラインのスペクトル線幅Δλ２ｍは、複数の半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の各発振波長λ２（１）～λ２（ｎ）のうち、最小波長と最大波長との差を計算することで求めることができる。
　Δλ２ｍ＝λ２（ｎ）－λ２（１）　　　　　　　　　　　（１５）
　ステップＳ３９２において、第２のマルチライン制御部２６８は第２のスペクトルモニタ２６６を用いて計測されたスペクトルからマルチラインの中心波長λ２ｍｃを計算する。例えば、第２のマルチライン制御部２６８は、計測されたマルチラインのスペクトルの重心を中心波長λ２ｍｃとして計算する。
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　次に、ステップＳ３９３において、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３９１で得られたスペクトル線幅Δλ２ｍと第２の複数半導体レーザシステム２６０のマルチラインの目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔとの差ΔΔλ２ｍを計算する。
　ΔΔλ２ｍ＝Δλ２ｍ－Δλ２ｍｔ　　　　　　　　　　　　（１７）
　ステップＳ３９４において、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３９２で得られた中心波長λ２ｍｃと第２の複数半導体レーザシステム２６０のマルチラインの目標中心波長λ２ｍｃｔとの差δλ２ｍｃを計算する。
　そして、ステップＳ３９５において、第２のマルチライン制御部２６８はΔΔλ２ｍの絶対値が許容範囲を示す許容上限値ΔΔλ２ｍｔｒ以下であり、かつ、δλ２ｍｃの絶対値が許容範囲を示す許容上限値δλ２ｍｃｔｒ以下であるか否かを判定する。ステップＳ３９５の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３９６に進み、第２の複数半導体レーザシステム２６０がＯＫの状態であることを示すＦ２＝１のフラグ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。
　一方、ステップＳ３９５の判定結果がＮｏ判定である場合、第２のマルチライン制御部２６８はステップＳ３９７に進み、第２の複数半導体レーザシステムがＮＧの状態であることを示すＦ２＝０のフラグ信号を固体レーザシステム制御部３５０に送信する。
　ステップＳ３９６又はステップＳ３９７の後、第２のマルチライン制御部２６８は図４３のフローチャートを終了し、図４０のフローチャートに復帰する。
　４．９　作用・効果
　実施形態１に係るレーザシステム１Ａによれば、次のような効果が得られる。
　［１］第１の複数半導体レーザシステム１６０に含まれる複数の半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）で生成されるマルチラインのそれぞれの半導体レーザの発振波長間隔を常時制御することによって、パルス増幅後のエキシマレーザ光のスペクトル線幅を高精度に制御できる。
　［２］エキシマ増幅器１４によるパルスレーザ光（エキシマ光）の生成の有無にかかわらず、固体レーザシステム１０において、常に、目標中心波長λｃｔと目標スペクトル線幅Δλｔのデータに基づいて、スペクトル線幅と中心波長とを制御できる。このため、レーザシステム１Ａのレーザ運転負荷（繰り返し周波数）やバースト運転に関係なく、高精度にスペクトル線幅と中心波長とを制御できる。すなわち、レーザ制御部１８が目標スペクトル線幅Δλｔのデータを受信すると、パルス増幅を行う前に、第１の固体レーザ装置１００の制御を行うことができるので、スペクトル線幅の制御スピードが改善される。
　［３］第１の複数半導体レーザシステム１６０における複数の半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）で生成されるマルチラインのそれぞれの半導体レーザの発振波長間隔を第１のファイバ増幅器１４０でＳＢＳの発生を抑制するように制御している。これにより、第１のファイバ増幅器１４０や第１の複数半導体レーザシステム１６０の破損を抑制できる。同様に、第２の複数半導体レーザシステム２６０の複数の半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）で生成されるマルチラインのそれぞれの半導体レーザの発振波長間隔を第２のファイバ増幅器２４０でＳＢＳの発生を抑制するように制御している。これにより、第２のファイバ増幅器２４０や第２の複数半導体レーザシステム２６０の破損を抑制できる。
　［４］実施形態１の場合、第１の複数半導体レーザシステム１６０で生成される第１のマルチラインの目標中心波長λ１ｍｃｔは固定しているので、波長変換システム３００において第４高調波を生成するＬＢＯ結晶３１０及び第１のＣＬＢＯ結晶３１２の位相整合させるための入射角度の制御が不要となる。
　［５］目標中心波長λｃｔの変更に応じて、第２の複数半導体レーザシステム２６０で生成される第２のマルチラインの目標中心波長λ２ｍｃｔを大きく変化させる場合は、波長変換システム３００において和周波を生成する第２のＣＬＢＯ結晶３１６及び第３のＣＬＢＯ結晶３２０の位相整合させるための入射角度の制御のみで対応することができる。
　上述の実施形態１に係るレーザシステム１Ａのレーザ制御部１８は本開示における「制御部」の一例である。露光制御部２２を含む露光装置２０は本開示における「外部装置」の一例である。ＬＢＯ結晶３１０及び第１のＣＬＢＯ結晶３１２はそれぞれ本開示における「第１の非線形結晶」及び「第２の非線形結晶」の一例である。第２のＣＬＢＯ結晶３１６は本開示における「第３の非線形結晶」の一例である。第３のＣＬＢＯ結晶３２０は本開示における「第４の非線形結晶」の一例である。
　４．１０　変形例
　実施形態１の変形例として、第１の複数半導体レーザシステム１６０について、マルチラインのスペクトル線幅を固定し、中心波長を可変する構成を採用してよい。そして、第２の複数半導体レーザシステム２６０については、マルチラインの中心波長を固定し、スペクトル線幅を可変する構成を採用してよい。
　４．１０．１　第１の複数半導体レーザシステムの制御例２
　図４４は、第１の複数半導体レーザシステム１６０の制御例２を示すブロック図である。ここでは、第１のマルチラインのスペクトル線幅Δλ１ｍｔと光強度Ｉ１ｓｔとを固定し、目標中心波長を変化させる制御を行う場合の例を示す。図４４に示すように、第１の複数半導体レーザシステム１６０は、第１のマルチラインのスペクトル線幅Δλ１０を、ＳＢＳを抑制するスペクトル線幅に固定し、目標中心波長λ１ｍｃｔを可変してもよい。例えば、λ１ｍｃｔの可変波長範囲は、１０２８．５ｎｍ～１０３０．７ｎｍであってよい。なお、この場合において、目標中心波長を大きく変化させる場合は、波長変換効率の低下を抑制するために、波長変換システム３００における第２のＣＬＢＯ結晶３１６及び第３のＣＬＢＯ結晶３２０の他に、第４高調波光を発生させためのＬＢＯ結晶３１０及び第１のＣＬＢＯ結晶３１２も回転させる必要がある。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第１のマルチライン制御部１６８に、マルチラインの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔ＝Δλ１ｍ０と、目標中心波長λ１ｍｃｔと、目標光強度Ｉ１ｓｔ＝Ｉ１ｓ０との各データを送信する。第１のマルチライン制御部１６８は、各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ（５）の電流値Ａ１（１）～Ａ１（５）及び温度Ｔ１（１）～Ｔ１（５）を制御する。
　図４５は、図４４に示す制御例２において第１のスペクトルモニタ１６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。ここでは目標中心波長λ１ｍｃｔがλ１ｍｃであり、目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔがΔλ１ｍ０である場合に得られるマルチラインの例が示されている。
　図４５において、マルチラインのそれぞれの波長がλ１（１）～λ１（５）であり、中心波長はλ１ｍｃである。また、マルチラインの波長間隔Δλ１ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ１ｍ０の１／４となっている。さらに、波長λ１（１）～λ１（５）の各ラインの光強度は同じ光強度Ｉ１ｓ０である。
　図４６は、図４５のスペクトル形状に対して、マルチラインのスペクトル線幅を固定し、かつ、マルチラインの中心波長を変更する制御が実施された場合に得られるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。図４６では、図４５と比較して、マルチラインの目標中心波長がλ１ｍｃｔ＝λ１ｍｃａに変更されている。このため各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の波長がλ１（１）ａ～λ１（５）ａに変更される。その一方で、マルチラインの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔは△λ１ｍ０のまま同じであり、マルチラインの各ラインの光強度も図４５と同様に、それぞれ同じ光強度Ｉ１ｓ０である。
　４．１０．２　第２の複数半導体レーザシステムの制御例２
　図４７は、第２の複数半導体レーザシステム２６０の制御例２を示すブロック図である。ここではマルチラインの目標中心波長λ２ｍｃｔと光強度Ｉ２ｓｔとを固定し、スペクトル線幅Δλ２ｍｔを変化させる制御を行う場合の例を示す。第２の複数半導体レーザシステム２６０は、マルチラインの中心波長を例えば１５５４ｎｍに固定して、スペクトル線幅Δλ２ｍｔを可変としてよい。
　図４８は、図４７に示す制御例２において第２のスペクトルモニタ２６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。ここでは目標中心波長λ２ｍｃｔがλ２ｍｃ０であり、目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔがΔλ２ｍである場合に得られるマルチラインの例が示されている。
　図４８において、マルチラインのそれぞれの波長がλ２（１）～λ２（５）であり、中心波長はλ２ｍｃ０である。また、マルチラインの波長間隔Δλ２ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ２ｍの１／４となっている。さらに、波長λ２（１）～λ２（５）の各ラインの光強度は同じ光強度Ｉ２ｓ０である。
　図４９は、図４８のスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長を固定し、かつ、マルチラインのスペクトル線幅を変更する制御が実施された場合に得られるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。図４９では、図４８と比較して、目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔが△λ２ｍａに変更されている。このため各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の波長がλ２（１）ａ～λ２（５）ａに変更される。
　図４９においてマルチラインの波長間隔Δλ２ｐａは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ１ｍａの１／４となっている。その一方で、マルチラインの中心波長は、図４８と同様に、λ２ｍｃ０のまま同じであり、波長λ２（１）ａ～λ２（５）ａの各ラインの光強度も、図４８と同様に、それぞれ同じ光強度Ｉ２ｓ０となっている。
　５．実施形態２
　５．１　構成
　実施形態２に係るレーザシステムの構成は図２０に示す実施形態１と同様であってよい。
　５．２　動作
　第１の複数半導体レーザシステム１６０又は第２の複数半導体レーザシステム２６０のうち一方は中心波長及びスペクトル線幅を固定制御し、他方の複数半導体システムで中心波長の可変制御とスペクトル線幅の可変制御とを実施してもよい。
　例えば、第１の複数半導体レーザシステム１６０について、マルチラインの中心波長を１０３０ｎｍで固定して、かつ、スペクトル線幅も第１のファイバ増幅器１４０のＳＢＳを抑制するスペクトル線幅に固定してもよい。この場合、第１の固体レーザ装置１００から出力されるレーザ光の中心波長が固定されているので、第４高調波光を生成するためのＬＢＯ結晶３１０と第１のＣＬＢＯ結晶３１２の入射角度を変更しなくてもよい。
　５．２．１　第１の複数半導体レーザシステムの制御例３
　図５０は、第１の複数半導体レーザシステム１６０の制御例３を示すブロック図である。固体レーザシステム制御部３５０は、第１のマルチライン制御部１６８に、マルチラインの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔ＝Δλ１ｍ０と、目標中心波長λ１ｍｃｔ＝λ１ｍｃ０と、目標光強度Ｉ１ｓｔ＝Ｉ１ｓ０との各データを送信する。第１のマルチライン制御部１６８は、各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の電流値Ａ１（１）～Ａ１（５）及び温度Ｔ１（１）～Ｔ１（５）を制御する。
　図５１は、第１のスペクトルモニタ１６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。ここでは、目標中心波長λ１ｍｃｔがλ１ｍｃ０であり、目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔがΔλ１ｍ０である場合に得られるマルチラインの例が示されている。
　図５１において、マルチラインのそれぞれの波長がλ１（１）～λ１（５）であり、中心波長はλ１ｍｃ０である。また、マルチラインの波長間隔Δλ１ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ１ｍ０の１／４となっている。さらに、波長λ１（１）～λ１（５）の各ラインの光強度は同じ光強度Ｉ１ｓ０である。
　５．２．２　第２の複数半導体レーザシステムの制御例３
　図５２は、第２の複数半導体レーザシステムの制御例３を示すブロック図である。第２の複数半導体レーザシステム２６０は、マルチラインの中心波長が可変であり、かつ、スペクトル線幅も可変であってよい。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第２のマルチライン制御部２６８に、マルチラインの目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔと、目標中心波長λ２ｍｃｔと、目標光強度I２ｓ０との各データを送信する。第２のマルチライン制御部２６８は、各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の電流値Ａ２（１）～Ａ２（５）及び温度Ｔ２（１）～Ｔ２（５）を制御する。
　図５３は、図５２に示す制御例３において第２のスペクトルモニタ２６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。ここでは目標中心波長λ２ｍｃｔがλ２ｍｃであり、目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔがΔλ２ｍである場合に得られるマルチラインの例が示されている。図５３において、マルチラインのそれぞれの波長がλ２（１）～λ２（５）であり、中心波長はλ２ｍｃである。また、マルチラインの波長間隔Δλ２ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ２ｍの１／４となっている。さらに、波長λ２（１）～λ２（５）の各ラインの光強度は同じ光強度Ｉ２ｓ０である。
　図５４は、図５３のスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長とスペクトル線幅とを変更する制御が実施された場合のマルチラインのスペクトルの例を示す図である。図５４では、図５３と比較して、マルチラインの目標中心波長がλ２ｍｃｔ＝λ２ｍｃａに変更されている。さらに、目標スペクトル線幅がΔλ２ｍｔ＝△λ２ｍａに変更されている。
　このため各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の波長がλ２（１）ａ～λ２（５）ａに変更される。図５４において、マルチラインの波長間隔Δλ２ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ２ｍａの１／４となっている。なお、マルチラインの波長λ２（１）ａ～λ２（５）ａの各ラインの光強度は、図５３と同様に、それぞれ同じ光強度Ｉ２ｓ０である。
　５．３　作用・効果
　実施形態２によれば、実施形態１と同様の効果が得られることに加え、第１の複数半導体レーザシステム１６０についての中心波長及びスペクトル線幅の可変制御が不要であり、波長変換システム３００での波長変換制御を簡略化できる。
　なお、実施形態２における第２の複数半導体システム２６０は本開示における「第１の複数半導体レーザシステム」の一例である。実施形態２における第２の固体レーザ装置２００は本開示における「第１の固体レーザ装置」の一例である。
　５．４　変形例
　実施形態２の変形例として、第２の複数半導体レーザシステム２６０について、例えば、マルチラインの中心波長を１５５４ｎｍで固定して、かつ、スペクトル線幅も第２のファイバ増幅器２４０のＳＢＳを抑制するスペクトル線幅に固定してもよい。そして、第１の複数半導体レーザシステム１６０は、マルチラインの中心波長が可変であり、かつ、スペクトル線幅が可変であってよい。
　このような組み合わせによる構成において、第１の複数半導体レーザシステム１６０の中心波長を大きく変更する場合には、波長変換効率の低下を抑制するために、波長変換システム３００の第２のＣＬＢＯ結晶３１６及び第３のＣＬＢＯ結晶３２０の他に、第４高調波を発生させるＬＢＯ結晶３１０及び第１のＣＬＢＯ結晶３１２も回転させる必要がある。
　５．４．１　第１の複数半導体レーザシステムの制御例４
　図５５は、第１の複数半導体レーザシステム１６０の制御例４を示すブロック図である。固体レーザシステム制御部３５０は、第１のマルチライン制御部１６８に、マルチラインの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔと、目標中心波長λ１ｍｃｔと、目標光強度Ｉ１ｓｔ＝Ｉ１ｓ０との各データを送信する。第１のマルチライン制御部１６８は、各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の電流値Ａ１（１）～Ａ１（５）及び温度Ｔ１（１）～Ｔ１（５）を制御する。
　図５６は、図５５に示す制御例４において第１のスペクトルモニタ１６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。ここでは目標中心波長λ１ｍｃｔがλ１ｍｃであり、目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔがΔλ１ｍである場合に得られるマルチラインの例が示されている。図５６において、マルチラインの波長間隔Δλ１ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ１ｍの１／４となっている。さらに、波長λ１（１）～λ１（５）の各ラインの光強度は同じ光強度Ｉ１ｓ０である。
　図５７は、図５６のスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長とスペクトル線幅とを変更する制御が実施された場合のマルチラインのスペクトルの例を示す図である。図５７では、図５６と比較して、マルチラインの目標中心波長がλ１ｍｃｔ＝λ１ｍｃａに変更されている。さらに、目標スペクトル線幅がΔλ１ｍｔ＝△λ１ｍａに変更されている。
　このため各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の波長がλ１（１）ａ～λ１（５）ａに変更される。図５７において、マルチラインの波長間隔Δλ１ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ１ｍａの１／１となっている。なお、マルチラインの波長λ１（１）ａ～λ２（５）ａの各ラインの光強度は、図５７と同様に、それぞれ同じ光強度Ｉ２ｓ０である。
　５．４．２　第２の複数半導体レーザシステムの制御例４
　図５８は、第２の複数半導体レーザシステム２６０の制御例４を示すブロック図である。第２の複数半導体レーザシステム２６０については、マルチラインの中心波長とスペクトル線幅を固定してよい。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第２のマルチライン制御部２６８に、マルチラインの目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔ＝Δλ２ｍ０と、目標中心波長λ２ｍｃｔ＝λ２ｍｃ０と、目標光強度Ｉ２ｓｔ＝Ｉ２ｓ０と、の各データを送信する。第２のマルチライン制御部２６８は、各半導体レーザＤＦＢ２（１）～ＤＦＢ２（５）の電流値Ａ２（１）～Ａ２（５）及び温度Ｔ２（１）～Ｔ２（５）を制御する。
　図５９は、図５８に示す制御例４において第２のスペクトルモニタ２６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。ここでは、目標中心波長λ２ｍｃｔがλ２ｍｃ０であり、目標スペクトル線幅Δλ２ｍｔがΔλ２ｍ０である場合に得られるマルチラインの例が示されている。
　図５９において、マルチラインのそれぞれの波長がλ２（１）～λ２（５）であり、中心波長はλ２ｍｃ０である。また、マルチラインの波長間隔Δλ２ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ２ｍ０の１／４となっている。さらに、波長λ２（１）～λ２（５）の各ラインの光強度は同じ光強度Ｉ２ｓ０である。
　６．複数半導体レーザシステムの変形例１
　６．１　構成
　図６０は、複数半導体レーザシステムの変形例１を示すブロック図である。なお、図６０では第１の複数半導体レーザシステム１６０の例を示すが、第２の複数半導体レーザシステム２６０について、図６０と同様の構成を適用してもよい。
　図６０に示す構成について図２５との相違点を説明する。図６０に示す第１の複数半導体レーザシステム１６０は、各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）と第１のビームコンバイナ１６３との間の各レーザ光の光路上に半導体光増幅器１６２がそれぞれ配置される。各半導体光増幅器ＳＯＡ１（ｋ）に流す電流値ＡＡ１（ｋ）を制御することによって、各波長λ１（ｋ）の光強度を高精度に高速で制御可能である。
　６．２　動作
　図６０において、固体レーザシステム制御部３５０は、第１のマルチライン制御部１６８に、マルチラインの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔと、目標中心波長λ１ｍｃｔと、目標光強度Ｉ１ｓｔとの各データを送信する。第１のマルチライン制御部１６８は、各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の電流値Ａ１（１）～Ａ１（５）及び温度Ｔ１（１）～Ｔ１（５）を制御する。また、第１のマルチライン制御部１６８は、各半導体光増幅器ＳＯＡ１（１）～ＳＯＡ１（５）の電流値ＡＡ１（１）～ＡＡ１（５）を制御する。
　図６１は、図６０に示す構成の制御例において第１のスペクトルモニタ１６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの例を示す図である。ここではマルチラインの各ラインの光強度が等しくなるように制御する例を示す。図６１に示すように、マルチラインの各ラインの光強度が等しくなるように、各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）の電流値Ａ１（１）～Ａ１（５）及び温度Ｔ１（１）～Ｔ１（５）、並びに各半導体光増幅器ＳＯＡ１（１）～ＳＯＡ１（５）の電流値ＡＡ１（１）～ＡＡ１（５）が制御されてよい。
　図６２は、半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図３８のフローチャートに代えて、図６２のフローチャートを適用することができる。
　図６２のステップＳ４０１において、第１のマルチライン制御部１６８は半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の目標発振波長λ１（ｋ）ｔと目標光強度Ｉ１ｓｔとのデータを読み込む。
　ステップＳ４０２において、第１のマルチライン制御部１６８は第１のスペクトルモニタ１６６を用いて各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の発振波長λ１（ｋ）を計測する。
　ステップＳ４０３において、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ４０２にて計測された発振波長λ１（ｋ）と目標発振波長λ１（ｋ）ｔとの差δλ１（ｋ）を計算する。
　δλ１（ｋ）＝λ１（ｋ）－λ１（ｋ）ｔ　　　　　　　　（１８）
　ステップＳ４０４において、第１のマルチライン制御部１６８はδλ１（ｋ）の絶対値が所定の範囲以内であるか否かを判定する。予め定められた所定の範囲の許容上限値をδλ１ｃａｔｒとすると、第１のマルチライン制御部１６８は、｜δλ１（ｋ）｜≦δλ１ｃａｔｒを満たすか否かを判定する。
　ステップＳ４０４の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ４０５に進む。
　ステップＳ４０５において、第１のマルチライン制御部１６８はδλ１（ｋ）が０に近づくように半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の電流値Ａ１（ｋ）を制御する。つまり、発振波長λ１（ｋ）と目標発振波長λ１（ｋ）ｔとの差δλ１（ｋ）の絶対値が所定の範囲以内である場合、第１のマルチライン制御部１６８は半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の電流値Ａ１（ｋ）を制御することにより、δλ１（ｋ）を０に近づける。
　その一方、ステップＳ４０４の判定結果がＮｏ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ４０６に進む。
　ステップＳ４０６において、第１のマルチライン制御部１６８はδλ１（ｋ）が０に近づくように半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の温度Ｔ１（ｋ）を制御する。つまり、発振波長λ１（ｋ）と目標発振波長λ１（ｋ）ｔとの差δλ１（ｋ）の絶対値が所定の範囲を超えている場合に、第１のマルチライン制御部１６８は半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の温度Ｔ１（ｋ）を制御することにより、δλ１（ｋ）を０に近づける。
　ステップＳ４０５又はステップＳ４０６の後、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ４０７に進む。
　ステップＳ４０７において、第１のスペクトルモニタ１６６によって半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の光強度Ｉ１ｓ（ｋ）を計測する。
　ステップＳ４０８において、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ４０７にて計測された光強度Ｉ１ｓ（ｋ）と目標光強度Ｉ１ｓｔとの差δＩ１（ｋ）を計算する。
　δＩ１ｓ(k)＝Ｉ１ｓ(k)－Ｉ１ｓｔ　　　　　　　　　　（１９）
　ステップＳ４０９において、第１のマルチライン制御部１６８はδＩ１ｓ（ｋ）が０に近づくように半導体光増幅器ＳＯＡ１（ｋ）の電流値ＡＡ１（ｋ）を制御する。
　ステップＳ４０９の後、第１のマルチライン制御部１６８は、図６２のフローチャートを終了して、図３６のフローチャートに復帰する。
　７．複数半導体レーザシステムの変形例２
　７．１　構成
　図６３は、複数半導体レーザシステムの変形例２を示すブロック図である。なお、図６３では第１の複数半導体レーザシステム１６０の例を示すが、第２の複数半導体レーザシステム２６０について、図６３と同様の構成を適用してもよい。図６３に示す構成について図６０との相違点を説明する。
　図６３において、各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）と第１のビームコンバイナ１６３の間の各レーザ光の光路上に半導体光増幅器ＳＯＡ１（ｋ）がそれぞれ配置される点は図６０と同様である。図６３に示す第１の複数半導体レーザシステム１６０は、マルチラインのそれぞれの光強度を自由に制御し得る。
　７．２　動作
　図６３において、固体レーザシステム制御部３５０は、第１のマルチライン制御部１６８に、マルチラインの目標スペクトル線幅Δλ１ｍｔと、目標中心波長λ１ｍｃｔと、波長λ１（ｋ）ごと目標光強度Ｉ１ｓ（１）ｔ～Ｉ１ｓ（５）ｔとの各データを送信する。
　第１のマルチライン制御部１６８は、各発振波長λ１（ｋ）の光強度がそれぞれの目標光強度Ｉ１ｓ（１）ｔ～Ｉ１ｓ（５）ｔになるように、各半導体光増幅器ＳＯＡ１（ｋ）の電流値ＡＡ１（ｋ）を制御する。
　図６４は、図６３に示す変形例２において第１のスペクトルモニタ１６６にて検出されるマルチラインのスペクトルの例を示す。図６４に示すように、マルチラインの各波長λ１（ｋ）の光強度をそれぞれ自由に制御できるため、スペクトル波形を制御する場合にも適用可能である。
　なお、第２の複数半導体レーザシステム２６０についても図６３と同様の構成を適用することが可能である。
　図６５は、半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の制御サブルーチンの例を示すフローチャートである。図３８のフローチャートに代えて、図６５のフローチャートを適用し得る。
　図６５のステップＳ４２１において、第１のマルチライン制御部１６８は半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の目標発振波長λ１（ｋ）ｔと目標光強度Ｉ１ｓ（ｋ）ｔとのデータを読み込む。目標光強度Ｉ１ｓ（ｋ）ｔは、目標発振波長λ１（ｋ）ｔごとに異なる値に設定してよい。
　ステップＳ４２２において、第１のマルチライン制御部１６８は第１のスペクトルモニタ１６６を用いて各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の発振波長λ１（ｋ）を計測する。
　ステップＳ４２３において、第１のマルチライン制御部１６８は、計測された発振波長λ１（ｋ）と目標発振波長λ１（ｋ）ｔとの差δλ１（ｋ）を計算する。
　δλ１（ｋ）＝λ１（ｋ）－λ１（ｋ）ｔ　　　　　　　（２０）
　ステップＳ４２４において、第１のマルチライン制御部１６８は、δλ１（ｋ）の絶対値が所定の範囲以内であるか否かを判定する。予め定められた所定の範囲の上限値をδλ１ｃａｔｒとすると、第１のマルチライン制御部１６８は、｜δλ１（ｋ）｜≦δλ１ｃａｔｒを満たすか否かを判定する。
　ステップＳ４２４の判定結果がＹｅｓ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ４２５に進む。
　ステップＳ４２５において、第１のマルチライン制御部１６８はδλ１（ｋ）が０に近づくように半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の電流値Ａ１（ｋ）を制御する。つまり、発振波長λ１（ｋ）と目標発振波長λ１（ｋ）ｔとの差δλ１（ｋ）の絶対値が所定の範囲以内である場合、第１のマルチライン制御部１６８は半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の電流値Ａ１（ｋ）を制御することにより、δλ１（ｋ）を０に近づける。
　その一方、ステップＳ４２４の判定結果がＮｏ判定である場合、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ４２６に進む。
　ステップＳ４２６において、第１のマルチライン制御部１６８はδλ１（ｋ）が０に近づくように半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の温度Ｔ１（ｋ）を制御する。つまり、発振波長λ１（ｋ）と目標発振波長λ１（ｋ）ｔとの差δλ１（ｋ）の絶対値が所定の範囲を超えた場合に、半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の温度Ｔ１（ｋ）を制御することにより、δλ１（ｋ）を０に近づける。
　ステップＳ４２５又はステップＳ４２６の後、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ４２７に進む。
　ステップＳ４２７において、第１のマルチライン制御部１６８は第１のスペクトルモニタ１６６を用いて半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）の光強度Ｉ１ｓ（ｋ）を計測する。
　ステップＳ４２８において、第１のマルチライン制御部１６８はステップＳ４２７にて計測された光強度Ｉ１ｓ（ｋ）と目標光強度Ｉ１ｓ（ｋ）ｔとの差δＩ１（ｋ）を計算する。
　δＩ１ｓ（ｋ）＝Ｉ１ｓ（ｋ）－Ｉ１ｓ（ｋ）ｔ　　　　　（２１）
　ステップＳ４２９において、第１のマルチライン制御部１６８はδＩ１ｓ（ｋ）が０に近づくように半導体光増幅器ＳＯＡ１（ｋ）の電流値ＡＡ１（ｋ）を制御する。
　ステップＳ４２９の後、第１のマルチライン制御部１６８は図６２のフローチャートを終了して、図３６のフローチャートに復帰する。
　８．スペクトルモニタの具体例
　８．１　分光器と基準レーザ光源とを用いるスペクトルモニタの例
　８．１．１　構成
　図６６は、スペクトルモニタの構成例を概略的に示す図である。なお、図６６では第１のスペクトルモニタ１６６の例を示すが、第２のスペクトルモニタ２６６についても、図６６と同様の構成を適用してもよい。
　図６６に示す第１のスペクトルモニタ１６６は、グレーティング７００を含む分光器７０２と、ラインセンサ７０３と、スペクトル解析部７０４と、ＣＷ発振基準レーザ光源７０６と、ビームスプリッタ７０８と、を含む構成であってよい。
　分光器７０２は、入射スリット７１０と、コリメータレンズ７１２と、高反射ミラー７１４とを含む。ＣＷ発振基準レーザ光源７０６はＣＷ発振により基準波長のレーザ光を出力する基準光源である。ここでは、ＣＷ発振基準レーザ光源７０６から出力される基準波長のレーザ光を「基準レーザ光」という。また、各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）から出力されるレーザ光を「半導体レーザ光」という。
　８．１．２　動作
　図６６において、第１のビームスプリッタ１６４で反射されたレーザ光の一部はビームスプリッタ７０８を透過する。また、ＣＷ発振基準レーザ光源７０６から出力された基準レーザ光は、ビームスプリッタ７０８で反射され、ビームスプリッタ７０８を透過したマルチラインのレーザ光と重ね合わされる。
　ビームスプリッタ７０８にて基準レーザ光と重ね合わされたレーザ光は、入射スリット７１０から分光器７０２に入射する。入射スリット７１０を透過したレーザ光は、コリメータレンズ７１２を介してグレーティング７００に入射し、グレーティング７００によって分光される。コリメータレンズ７１２及び高反射ミラー７１４を介してラインセンサ７０３に結像する各半導体レーザ光と基準レーザ光とのスリット像のピーク位置とピーク強度とを計測することによって、各半導体レーザの絶対波長と光強度とを計測することができる。
　なお、図６６ではグレーティング７００を含む分光器７０２の例を示したが、後述する図７１に示すようなエタロン分光器を用いてもよい。ＣＷ発振基準レーザ光源７０６は本開示における「第１の基準レーザ光源」の一例である。分光器７０２は本開示における「第１の分光器」の一例である。
　８．２　ヘテロダイン干渉計を用いるスペクトルモニタの例
　８．２．１　構成
　図６７は、スペクトルモニタの他の構成例を概略的に示す。なお、図６７では第１のスペクトルモニタ１６６の例を示す。第１のスペクトルモニタ１６６として、図６７に示すように、ヘテロダイン干渉計を含む構成を採用してもよい。図６７に示す第１の複数半導体レーザシステム１６０は、各半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）と第１のビームコンバイナ１６３との間の各レーザ光の光路上にそれぞれビームスプリッタ１６４（１）～１６４（５）を備える。
　第１のスペクトルモニタ１６６は、ＣＷ発振基準レーザ光源７０６と、複数のビームスプリッタ７０８（１）～７０８（５）と、複数の光強度センサ７２０（１）～７２０（５）と、スペクトル解析部７０４と、を含む。
　図６７に示すように、半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）から出力されるレーザ光の光路にビームスプリッタ１６４（ｋ）が配置される。ビームスプリッタ１６４（ｋ）と光強度センサ７２０（ｋ）との間の光路にビームスプリッタ７０８（ｋ）が配置される。ビームスプリッタ７０８（ｋ）は、ＣＷ発振基準レーザ光源７０６からの基準レーザ光と、半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）から出力されたレーザ光の一部とを重ね合わせた光を光強度センサ７２０（ｋ）に入射させるように配置される。
　８．２．２　動作
　図６７に示す第１のスペクトルモニタ１６６は、ＣＷ発振基準レーザ光源７０６から出力された基準レーザ光と、各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）から出力されたレーザ光の一部とを重ね合わせた光の光強度の変化を光強度センサ７２０（ｋ）によって計測する。
　各光強度センサ７２０（ｋ）によって検出されるビート信号をスペクトル解析部７０４において解析することによって、各半導体レーザＤＦＢ１（ｋ）のレーザ光と基準レーザ光との周波数差と光強度とを計測できる。また周波数差から波長差を求めることができる。
　なお、図６７では、基準レーザ光と各半導体レーザのレーザ光のそれぞれとのビート信号を検出する例を示したが、この例に限定されない。例えば、ＣＷ発振基準レーザ光源と半導体レーザＤＦＢ１（１）とのビート信号を検出し、半導体レーザＤＦＢ１（１）とＤＦＢ１（２）とのビート信号と、半導体レーザＤＦＢ１（２）とＤＦＢ１（３）とのビート信号と、半導体レーザＤＦＢ１（３）とＤＦＢ１（４）とのビート信号と、半導体レーザＤＦＢ１（４)とＤＦＢ１（５）とのビート信号と、を検出して、それぞれの半導体レーザの波長と光強度とを検出してもよい。
　第１のスペクトルモニタ１６６に限らず、第２のスペクトルモニタ２６６（図２０参照）についても、図６７と同様の構成を適用してもよい。
　８．２．３　ビート信号の例
　図６８は、ヘテロダイン干渉計によるビート信号の検出と、波長及び光強度の計算に関する説明図である。図６８の上段に示す波形は、基準レーザ光の強度を示す信号の波形である。横軸は時間を表し、縦軸は光強度を表す。ここでは、基準レーザ光の波長が１５５３．０００ｎｍの例を示す。
　図６８の中段に示す波形は、半導体レーザから出力された被検出光としてのレーザ光の強度を示す信号の波形である。ここでは、レーザ光の波長が１５５３．００１ｎｍの例を示す。
　図６８の下段に示す波形は、基準レーザ光と、被検出光（半導体レーザ光）との干渉によるビート信号の波形である。ビート信号のうなりの周期から、基準レーザ光と被検出光との周波数差１／Ｔ０を計測できる。また、ビート信号のうなりの最大振幅値Ｉｍａｘに基づいて、被検出光の光強度Ｉを計測し得る。
　被検出光の光強度Ｉは以下の式（２２）から求めることができる。
　　Ｉ＝Iｍａｘ２／（２・Ｉｓ）　　　　　　　　　　　　（２２）
　式中のＩｓは基準レーザ光の光強度である。
　上記のようにヘテロダイン干渉計によって、波長０．００１ｎｍの波長差でも高精度に波長差の検出が可能となる。
　８．２．４　変形例
　ヘテロダイン干渉計を用いて各半導体レーザの波長と光強度とを計測する場合に、ビームコンバイン後のレーザ光の一部と基準レーザ光とのビート信号を検出し、ビート信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ：fast Fourier transform）アルゴリズムを用いて解析することによって各半導体レーザの波長と光強度とを計測してもよい。
　９．エキシマ増幅器の例
　９．１　マルチパスで増幅する形態
　図６９は、エキシマ増幅器１４の構成例を概略的に示す図である。図６９に示すエキシマ増幅器１４は、一対の放電電極４１２、４１３の間の放電空間に、波長１９３．４ｎｍのシード光を３回通して増幅を行う例である。ここで、波長１９３．４ｎｍのシード光は固体レーザシステム１０から出力された第２のパルスレーザ光ＬＰ２である。
　図６９において、エキシマ増幅器１４は、チャンバ４１０の外側におけるシード光の光路に凸面ミラー４２０と凹面ミラー４２２とを備えている。凸面ミラー４２０と凹面ミラー４２２とは、それぞれの焦点の位置ＦＰが略一致するように配置される。
　エキシマ増幅器１４に入射したシード光は、凸面ミラー４２０及び凹面ミラー４２２で反射することにより、一対の放電電極４１２、４１３の間の放電空間を３回通過する。これにより、シード光のビームが拡大されて増幅され、露光装置２０に向けて出力される。
　９．２　リング共振器で増幅する形態
　図７０は、エキシマ増幅器１４として、リング共振器を採用した例を示す。リング共振器は、出力結合ミラー４３０と、高反射ミラー４３１～４３３とを含む。なお、エキシマ増幅器１４は、さらに、波長１９３．４ｎｍのシード光をリング共振器に導く図示しない高反射ミラーを含んでもよいし、リング共振器から出力されたパルスレーザ光を露光装置２０に導く図示しない高反射ミラーを含んでもよい。
　チャンバ４１０には、ウインドウ４１５、４１６が設けられている。チャンバ４１０の中には、一対の放電電極４１２、４１３が配置されている。一対の放電電極４１２、４１３は、図７０において、紙面に直交する方向に対向して配置される。放電方向は紙面に直交する方向である。
　エキシマ増幅器１４では、出力結合ミラー４３０、高反射ミラー４３１、一対の放電電極４１２、４１３の間の放電空間、高反射ミラー４３２、高反射ミラー４３３、一対の放電電極４１２、４１３の間の放電空間の順にシード光が繰り返し進行して増幅される。 
　１０．エタロン分光器を用いるスペクトルモニタの例
　図７１は、エタロン分光器を用いるスペクトルモニタの構成例を概略的に示す図である。図７１に示すエタロン分光器６０６Ａは、エキシマレーザ光のスペクトルを計測するスペクトルモニタ６０６（図２０参照）に適用できる。エタロン分光器６０６Ａは本開示における「分光器」の一例である。
　図７１に示すように、エタロン分光器６０６Ａは、拡散素子６１０と、エタロン６１２と、集光レンズ６１４と、イメージセンサ６１６とを備える。イメージセンサ６１６の例としては、１次元又は２次元のフォトダイオードアレイでもよい。
　レーザ光は、まず、拡散素子６１０に入射する。拡散素子６１０は、表面に多数の凹凸を有する透過型の光学素子であってよい。拡散素子６１０は、拡散素子６１０に入射したレーザ光を散乱光として透過させる。この散乱光はエタロン６１２に入射する。エタロン６１２は、所定の反射率を有する２枚の部分反射ミラーを含むエアギャップエタロンであってよい。このエアギャップエタロンにおいては、２枚の部分反射ミラーが、所定距離のエアギャップを有して対向し、スペーサを介して貼り合わせられた構成である。
　エタロン６１２に入射した光の入射角度θに応じて、２枚の部分反射ミラーの間で往復せずにエタロン６１２を透過する光と、２枚の部分反射ミラーの間で１回往復した後でエタロン６１２を透過する光と、の光路差が異なる。この光路差が波長の整数倍である場合に、エタロン６１２に入射した光は、高い透過率でエタロン６１２を透過する。 
　エタロン６１２を透過した光は、集光レンズ６１４に入射する。集光レンズ６１４を透過したレーザ光は、集光レンズ６１４から集光レンズ６１４の焦点距離ｆに相当する位置に配置されたイメージセンサ６１６に入射する。すなわち、集光レンズ６１４によって集光された透過光は、集光レンズ６１４の焦点面上に干渉縞を形成する。
　イメージセンサ６１６は、集光レンズ６１４の焦点面に配置されている。イメージセンサ６１６は、集光レンズ６１４を透過した光を受光し、干渉縞を検出する。この干渉縞の半径の２乗は、レーザ光の波長と比例関係にあり得る。そのため、検出した干渉縞からレーザ光全体のスペクトル線幅（スペクトルプロファイル）と中心波長とを検出する。
　スペクトル線幅と中心波長は、検出した干渉縞から図示せぬ情報処理装置によって求めてもよいし、レーザ制御部１８で算出してもよい。
　干渉縞の半径ｒと波長λの関係は、次の式（２３）で近似される。
　波長λ＝λｃ＋α・ｒ２　　　　　　　　　　　　（２３）
　α：比例定数
　ｒ：干渉縞の半径、
　λｃ：干渉縞の中央の光強度が最大となった時の波長
　式（２３）から、図７２に示すように、光強度と波長との関係を示すスペクトル波形に変換した後、スペクトル線幅Δλを計算してもよい。スペクトル線幅Δλは、全エネルギ－の９５％を含む幅（Ｅ９５）であってよい。
　１１．ビームコンバイナの例
　１１．１　光ファイバを用いて構成されるビームコンバイナ
　図７３は、光ファイバを用いて構成されるビームコンバイナの例を概略的に示す図である。ここでは第１のビームコンバイナ１６３を例示するが、第２のビームコンバイナ２６３についても図７３と同様の構成を適用してもよい。第１のビームコンバイナ１６３として、複数本の光ファイバ６３０を用いて構成されるビームコンバイナを配置してよい。半導体レーザＤＦＢ１（１）～ＤＦＢ１（５）から出力される各々のレーザ光を伝送する複数本の光ファイバ６３０は融着によって接続される。
　１１．２　ハーフミラーと高反射ミラーとを用いて構成されるビームコンバイナ
　図７４は、ハーフミラーと高反射ミラーとを用いて構成されるビームコンバイナの例を概略的に示す図である。ここでは第１のビームコンバイナ１６３を例示するが、第２のビームコンバイナ２６３についても図７４と同様の構成を適用してよい。
　図７４に示す第１のビームコンバイナ１６３は、複数のハーフミラー６４１、６４２、６４３、６４４と、複数の高反射ミラー６５１、６５２、６５３、６５４とを組み合わせて構成される。各ミラーの配置については図示の通りである。これらのミラーの一部又は全部はシリコンチップ上に構成してもよい。
　１２．シングル縦モード半導体レーザの他の例
　１２．１　構成
　図７５は、シングル縦モードの外部共振器型(ＥＣ：External Cavity)半導体レーザを用いる複数半導体レーザシステムの例を概略的に示す図である。ここでは、第１の複数半導体レーザシステム１６０の例を示すが、第２の複数半導体レーザシステム２６０についても図７５と同様の構成を採用してよい。シングル縦モードで発振する半導体レーザとして、ＤＦＢレーザに限らず、外部共振器型半導体レーザを用いてもよい。
　図７５において、第１の複数半導体レーザシステム１６０に含まれる複数の外部共振器型半導体レーザ８００の各々をＥＣ１（１）～ＥＣ１（５）と表記する。外部共振器型半導体レーザＥＣ１（１）～ＥＣ１（５）は、波長約１０３０ｎｍ付近において互いに異なる波長でＣＷ発振するように設定される。複数の外部共振器型半導体レーザＥＣ１（１）～ＥＣ１（５）は本開示における「第１の複数の半導体レーザ」の一例である。なお、図７５では外部共振器型半導体レーザＥＣ１（１）の構成を図示するが、他の外部共振器型半導体レーザＥＣ１（２）～ＥＣ１（５）の各々についても同様の構成が適用される。
　外部共振器型半導体レーザＥＣ１（ｋ）は、半導体レーザ制御部８１０と、半導体レーザ素子８２０と、ペルチェ素子５０と、温度センサ５２と、電流制御部５４と、温度制御部５６と、コリメータレンズ８３０と、グレーティング８３１と、グレーティングホルダ８３２と、とを含む。外部共振器型半導体レーザＥＣ１（ｋ）はさらに、回転ステージ８３３と、ピエゾ素子８３４と、マイクロメータ８３５と、ピン８３６と、反力ばね８３７と、ピエゾ電源８３８と、ステアリングミラー８４０と、を含む。
　半導体レーザ素子８２０は、第１の半導体層８２１と、活性層８２２と、第２の半導体層８２３とを含む層構造を有する。半導体レーザ素子８２０には、ペルチェ素子５０と温度センサ５２とが固定されている。半導体レーザ制御部８１０には、第１のマルチライン制御部１６８から目標発振波長λ１（ｋ）ｔと発振波長λ１（ｋ）との差δλ１（ｋ）のデータを受信する信号ラインが設けられている。
　ピエゾ電源８３８には、半導体レーザ制御部８１０から、ピエゾ素子８３４に印加する電圧値Ｖ１のデータを受信する信号ラインが設けられている。電流制御部５４には、半導体レーザ制御部８１０から電流値Ａ１のデータを受信する信号ラインが設けられている。温度制御部５６には、半導体レーザ制御部８１０から設定温度Ｔ１のデータを受信する信号ラインが設けられている。
　グレーティング８３１は、１次の回折光の回折角と入射角度とが一致するリトロー配置で、半導体レーザ素子８２０の出力側にコリメータレンズ８３０を介して配置される。グレーティング８３１は、グレーティングホルダ８３２を介して、グレーティング８３１への入射角度が変化するように、回転ステージ８３３に固定されている。
　ステアリングミラー８４０は、ミラー面がグレーティング８３１の回折面と略平行となるように、図示しないホルダを介して配置される。
　１２．２　動作
　半導体レーザ制御部８１０がδλ1（ｋ）のデータを受信すると、モードホップの発生を抑制するように、半導体レーザ制御部８１０が設定温度Ｔ１と、電流値Ａ１と、グレーティング８３１の入射角度とを制御することによって、シングル縦モードの発振波長がδλ１（ｋ）＝０に近づくように制御することができる。
　半導体レーザ制御部８１０は、予め、ファインの波長領域でレーザ発振することとなるように、回転ステージ８３３の回転角度と、半導体レーザ素子８２０の温度とを制御しておく。半導体レーザ制御部８１０は、モードホップが発生しないような、δλ１（ｋ）と、半導体レーザ素子８２０に流れる電流値Ａ１と、ピエゾ素子８３４に印加する電圧値Ｖ１との関係をテーブルデータとして予め記憶している。
　半導体レーザ制御部８１０は、第１のマルチライン制御部１６８からδλ１（ｋ）のデータを受信すると、上記テーブルデータから、半導体レーザ素子８２０に流す電流値Ａ１とピエゾ素子８３４に印加する電圧値Ｖ１とを計算する。
　半導体レーザ制御部８１０は、半導体レーザ素子８２０に流す電流値Ａ１のデータを電流制御部５４に送信する。半導体レーザ制御部８１０はまた、グレーティング８３１の回転角度を制御するピエゾ素子８３４の電圧値Ｖ１のデータを、ピエゾ電源８３８に送信する。
　ピエゾ素子８３４によって、グレーティング８３１への入射角度が変化し、かつ、半導体レーザ素子８２０に流れる電流によって半導体レーザ素子８２０の活性層８２２での屈折率が変化する。その結果、モードホップの発生を抑制しつつ、半導体レーザの発振波長は高速で目標発振波長λ１（ｋ）ｔに近づく。そして、グレーティング８３１の０次光が出力され、ステアリングミラー８４０によって、外部にＣＷのレーザ光が出力される。
　１２．３　その他
　シングル縦モード発振する他の半導体レーザの例として、ＤＢＲ(Distributed Bragg Reflector)レーザ、ＶＨＧ(Volume Holographic Grating)レーザ、ＤＭ(Discrete Mode)レーザ等がある。
　１３．ＣＷ発振基準レーザ光源の例
　１３．１　１０３０ｎｍの波長領域のＣＷ発振基準レーザ光源
　図７６は、ＣＷ発振基準レーザ光源の一例を示すブロック図である。ＣＷ発振基準レーザ光源７５０は、第１の基準半導体レーザ７５１と、ビームスプリッタ７５４と、高反射ミラー７５５と、非線形結晶７５６と、ヨウ素吸収セル７５７と、第１の光強度センサ７５８と、第１の基準レーザ制御部７６１と、を含む。
　第１の基準半導体レーザ７５１は、１０３０ｎｍの波長領域のレーザ光をＣＷ発振する。ビームスプリッタ７５４で反射されたレーザ光は高反射ミラー７５５を介して非線形結晶７５６に入射する。非線形結晶７５６によって第２高調波光が発生し、波長約５１５ｎｍのレーザ光が得られる。波長約５１５ｎｍのレーザ光はヨウ素吸収セル７５７に入射する。
　ヨウ素吸収セル７５７は、ヨウ素ガスを含む。ヨウ素吸収セル７５７における具体的なヨウ素の吸収ラインとしては、例えば、５１４．５８１ｎｍの吸収ラインが挙げられる。ヨウ素吸収セル７５７を透過したレーザ光は第１の光強度センサ７５８に受光される。
　第１の基準レーザ制御部７６１は、第１の光強度センサ７５８からの検出信号を基に、ヨウ素吸収セル７５７の吸収ラインと第２高調波光の波長とを一致させるように、第１の基準半導体レーザ７５１の発振波長を制御する。
　ＣＷ発振基準レーザ光源７５０は、図６６及び図６７に示した第１のスペクトルモニタ１６６のＣＷ発振基準レーザ光源７０６として適用できる。
　ヨウ素吸収セル７５７は本開示における「第１の吸収セル」の一例である。ヨウ素の吸収ラインは本開示における「第１の吸収ライン」の一例である。ＣＷ発振基準レーザ光源７５０は本開示における「第１の基準レーザ光源」の一例である。
　１３．２　１５５４ｎｍの波長領域のＣＷ発振基準レーザ光源
　図７７は、ＣＷ発振基準レーザ光源の他の例を示すブロック図である。ＣＷ発振基準レーザ光源７７０は、第２の基準半導体レーザ７７２と、ビームスプリッタ７７４と、高反射ミラー７７５と、シアン化水素同位体の吸収セル７７７と、第２の光強度センサ７７８と、第２の基準レーザ制御部７８２と、を含む。
　第２の基準半導体レーザ７７２は、１５５４ｎｍの波長領域のレーザ光をＣＷ発振する。ビームスプリッタ７７４で反射されたレーザ光は高反射ミラー７７５を介してシアン化水素同位体の吸収セル７７７に入射する。
　吸収セル７７７は、同位体のシアン化水素ガスを含む。シアン化水素同位体の具体的な吸収ラインとしては、例えば、１５５３．７５６ｎｍの吸収ラインが挙げられる。吸収セル７７７は本開示における「第２の吸収セル」の一例である。シアン化水素同位体の吸収ラインは本開示における「第２の吸収ライン」の一例である。
　また、この波長領域の吸収セルとして、アセチレン同位体の吸収セルを用いてもよい。すなわち、シアン化水素同位体の吸収セル７７７に代えて、同位体のアセチレンガスを含む吸収セルを採用してもよい。
　シアン化水素同位体の吸収セル７７７を透過したレーザ光は第２の光強度センサ７７８に受光される。
　第２の基準レーザ制御部７８２は、第２の光強度センサ７７８からの検出信号を基に、シアン化水素同位体の吸収セル７７７の吸収ラインと、第２の基準半導体レーザ７７２のレーザ光の波長とを一致させるように、第２の基準半導体レーザ７７２の発振波長を制御する。
　ＣＷ発振基準レーザ光源７７０は、第２のスペクトルモニタ２６６のＣＷ発振基準レーザ光源として適用できる。ＣＷ発振基準レーザ光源７７０は本開示における「第２の基準レーザ光源」の一例である。
　１４．マルチ縦モードのＣＷ発振半導体レーザの例
　これまで、シングル縦モードのＣＷ発振半導体レーザを複数個用いて構成される複数半導体レーザシステムを用いる構成を説明したが、ＳＢＳを抑制するスペクトルを出力する半導体レーザとして、マルチ縦モードのＣＷ発振半導体レーザを採用してもよい。
　第１の複数半導体レーザシステム１６０又は第２の複数半導体システム２６０のいずれか一方に代えて、マルチ縦モードのＣＷ発振半導体レーザを採用することができる。例えば、実施形態２における第１の複数半導体レーザシステム１６０に代えて、マルチ縦モードのＣＷ発振半導体レーザを採用してもよい。
　図７８は、マルチ縦モードのＣＷ発振半導体レーザの例を概略的に示す図である。図７８は、チャープトグレーティングを含む半導体レーザの例である。図７８に示す半導体レーザ８７０は、光ファイバ８７２に、各波長λ１～λ５に対応するピッチの異なる屈折率分布を持つグレーティングを形成し、半導体レーザ素子８６０のリア側に光ファイバ８７２を接続した構成となっている。すなわち、光ファイバ８７２には、複数の発振波長に対応させたピッチ間隔のグレーティングが複数個形成される。このグレーティングは、屈折率の高い部分と低い部分とが周期的に形成されたグレーティングである。
　半導体レーザ素子８６０は、第１のクラッド層８６１、活性層８６２及び第２のクラッド層８６３を含む層構造を有し、光の出力側には部分反射膜８６６がコートされる。
　図示しない電極を介して半導体レーザ素子８６０に電流を流すと、光ファイバ８７２に形成された屈折率分布のピッチに対応する複数の波長のレーザ光が出力される。
　図７９は、図７８に示す半導体レーザ８７０から出力されるレーザ光のスペクトルの例を示す図である。図７９に示すように、半導体レーザ８７０からマルチラインの出力が得られる。
　１５．チャーピングによるＳＢＳの抑制
　シングル縦モードのＤＦＢレーザを用いる半導体レーザシステムにおいて、シングル縦モードのＤＦＢレーザにＤＣ成分と高周波のＡＣ成分との和の電流を流すことによって、チャーピングを発生させてＳＢＳを抑制してもよい。シングル縦モードのＤＦＢレーザの構成は、図１６に示した構成であってよい。この場合、半導体レーザ制御部３４から電流制御部５４に変調電流の指令を行う。
　図８０は、ＤＦＢレーザに流す電流値の波形の例を示す図である。図８１は、変調電流によってＤＦＢレーザから出力されるレーザ光の波長変化を示すグラフである。
　ＤＦＢレーザに流す電流のＡＣ成分の周期Ｔａと、半導体光増幅器の増幅パルス幅Ｄとの関係は、以下の関係が好ましい。
　　　　Ｄ＝ｍ・Ｔａ　　　　　ｍは１以上の整数　　　　　（２４）
　図８１に示すように、ＳＢＳを抑制する波長変化幅となるように電流が制御される。
　また、シングル縦モードのＤＦＢレーザにパルス電流を流すことによって、チャーピングを発生させて、ＳＢＳを抑制してもよい。半導体レーザ素子８６０に高速な電流変調をかけることで波長のチャーピングを生成する。
　１６．半導体光増幅器の例
　１６．１　構成
　図８２は、半導体光増幅器の構成例を概略的に示す図である。ここでは、第１の半導体光増幅器１２０を例に説明するが、第２の半導体光増幅器２２０など、他の半導体光増幅器についても図８２と同様の構成を適用することができる。
　第１の半導体光増幅器１２０は、半導体素子５００と、電流制御部５２０と、を含む。半導体素子５００は、Ｐ型半導体素子５０１と、活性層５０２と、Ｎ型半導体素子５０３と、第１の電極５１１と、第２の電極５１２と、を含む。電流制御部５２０は、第１の電極５１１と第２の電極５１２とに接続される。
　１６．２　動作
　第１の電極５１１から第２の電極５１２に電流を流すと、活性層５０２が励起される。この励起された活性層５０２にシード光が入射して、活性層５０２を通過すると、シード光は増幅される。
　ここで、ＣＷのシード光を活性層５０２に入射させた状態で、パルス状の電流を流すことによって、活性層５０２を通過したシード光は、パルスレーザ光として出力される。
　その結果、例えば、外部制御部５４０の制御信号に基づいて電流制御部５２０が半導体素子５００を流れる電流値を制御することによって、シード光は電流値に応じたレーザ光の光強度に増幅される。
　図２０における第１の半導体光増幅器１２０及び第２の半導体光増幅器２２０の各々は、パルス電流を流すことによってＣＷのシード光がパルス状に増幅される。
　また、図６０及び図６３に示したＳＯＡ１（ｋ）の場合のように、ＤＣ電流を制御してシード光を増幅してもよい。
　１７．実施形態３
　１７．１　構成
　図８３は、実施形態３に係るレーザシステムの例を概略的に示す図である。ここでは、固体レーザシステム９１０の部分のみが示されている。図２０で説明した実施形態１及び実施形態２の固体レーザシステム１０に代えて、図８２に示す固体レーザシステム９１０を適用してもよい。
　固体レーザシステム９１０は、第３の固体レーザ装置９２０と、第２の波長変換システム３０２と、第１のパルスエネルギモニタ３３０と、同期回路部３４０と、固体レーザシステム制御部３５０と、を含む。固体レーザシステム９１０は、第３の固体レーザ装置９２０から波長約１５４７．２ｎｍのパルスレーザ光ＬＰ３１を出力し、第２の波長変換システム３０２で第８高調波光に波長変換して波長約１９３．４ｎｍのパルスレーザ光を得る。
　第３の固体レーザ装置９２０の構成は、図２０における第２の固体レーザ装置２００と同様であって、マルチラインの中心波長が約１５４７．２ｎｍとなる。第３の固体レーザ装置９２０のマルチラインの中心波長は１５４４ｎｍ～１５４８ｎｍの範囲で変更可能である。
　第３の固体レーザ装置９２０は、第３の複数半導体レーザシステム９３０と、第３の半導体光増幅器９５０と、ダイクロイックミラー９６０と、第４のパルス励起光源９６２と、第３のファイバ増幅器９７０と、を含む。
　第３の複数半導体レーザシステム９３０は、複数の半導体レーザ９３１と、第３のビームコンバイナ９３３と、第３のビームスプリッタ９３４と、第３のスペクトルモニタ９３６と、第３のマルチライン制御部９３８と、を含む。
　複数の半導体レーザ９３１は、それぞれがシングル縦モードでＣＷ発振する分布帰還型半導体レーザであり、ここでは５つの半導体レーザ９３１を例示している。図８３において、第３の複数半導体レーザシステム９３０に含まれる複数の半導体レーザ９３１をＤＦＢ３（１）～ＤＦＢ３（５）と表記する。ＤＦＢ３（１）～ＤＦＢ３（５）は、波長約１５５４ｎｍ付近でそれぞれ発振するように設定される。
　第３のファイバ増幅器９７０は、Ｅｒファイバ増幅器である。
　第２の波長変換システム３０２は、第３の固体レーザ装置９２０から出力される波長約１５４７．２ｎｍの基本波光を、非線形結晶を用いて８倍波（高調波）光に波長変換して波長約１９３．４ｎｍの紫外光を発生する。
　図８３に示すように、第２の波長変換システム３０２は、第１のＬＢＯ結晶１３０１と、第２のＬＢＯ結晶１３０２と、第３のＬＢＯ結晶１３０３と、第４のＣＬＢＯ結晶１３０４と、第５のＣＬＢＯ結晶１３０５と、ダイクロイックミラー１３１１、１３１２、１３１３、１３１４、１３１５と、高反射ミラー１３２１、１３２２、１３２３と、ビームスプリッタ１３２８と、を含む。
　１７．２　動作
　図８３における第３の固体レーザ装置９２０の動作は、図２０で説明した第２の固体レーザ装置２００の動作と同様である。第３の複数半導体レーザシステム９３０の動作は、例えば、第２実施形態で説明した第２の複数半導体レーザシステム２６０の動作と同様であってよい。
　第２の波長変換システム３０２では、第３の固体レーザ装置９２０から出力されたパルスレーザ光ＬＰ３１（波長約１５４７．２ｎｍ）は、第１のＬＢＯ結晶１３０１によって、第２高調波光（波長約７７３．６ｎｍ）に変換される。
　第２のＬＢＯ結晶１３０２では、第２高調波光（波長約７７６．７ｎｍ）と基本波光（波長約１５４７．２ｎｍ）の和周波である第３高調波光（波長約５１５．７８ｎｍ）を生成する。この第３高調波光はダイクロイックミラー１３１１によって分岐され、一方は第３のＬＢＯ結晶１３０３に入射し、他方は高反射ミラー１３２２及びダイクロイックミラー１３１３を介して第４のＣＬＢＯ結晶１３０４に入射する。
　第３のＬＢＯ結晶１３０３では、第４高調波光（波長約３８６．８ｎｍ）に波長変換される。第３のＬＢＯ結晶１３０３から出力された第４高調波光はダイクロイックミラー１３１２を介して第４のＣＬＢＯ結晶１３０４及び第５のＣＬＢＯ結晶１３０５にそれぞれ入射する。
　第４のＣＬＢＯ結晶１３０４では、第４高調波光（波長約３８６．８ｎｍ）と第３高調波光（波長約５１５．７８ｎｍ）との和周波である第７高調波光（波長約２２１．０１ｎｍ）に波長変換される。
　第５のＣＬＢＯ結晶１３０５では、第７高調波光（波長約２２１．０１ｎｍ）と基本波光（波長約１５４７．２ｎｍ）の和周波である第８高調波光（波長約１９３．４ｎｍ）に波長変換される。
　第２の波長変換システム３０２の動作をさらに詳述すると、第３の固体レーザ装置９２０から出力される波長約１５４７．２ｎｍ（周波数ω）基本波光は、第１のＬＢＯ結晶１３０１を通過する際に、２次高調波発生により周波数２ω（波長約７７３．６ｎｍ）の２倍波光が発生する。なお、基本波光を２倍波に波長変換するための位相整合にＬＢＯ結晶の温度調節による方法、ＮＣＰＭ（Non-Critical Phase Matching）が使用される。
　第１のＬＢＯ結晶１３０１を透過した基本波光と、第１のＬＢＯ結晶１３０１の波長変換で発生した２倍波光とは第２のＬＢＯ結晶１３０２に入射する。第２のＬＢＯ結晶１３０２では第１のＬＢＯ結晶１３０１と温度が異なるＮＣＰＭで使用される。
　第２のＬＢＯ結晶１３０２では、基本波光と２倍波光とから和周波発生により３倍波光（波長約５１５．７３ｎｍ）が発生する。
　第２のＬＢＯ結晶１３０２で得られた３倍波光と、第２のＬＢＯ結晶１３０２を透過した基本波光及び２倍波光とは、ダイクロイックミラー１３１１により分離される。ダイクロイックミラー１３１１で反射された３倍波光（波長約５１５．７３ｎｍ）は高反射ミラー１３２２及びダイクロイックミラー１３１３を介して第４のＣＬＢＯ結晶１３０４に入射する。
　一方、ダイクロイックミラー１３１１を透過した基本波光及び２倍波光は第３のＬＢＯ結晶１３０３に入射する。第３のＬＢＯ結晶１３０３では、基本波光が波長変換されずに第３のＬＢＯ結晶１３０３を透過するとともに、２倍波光が２次高調波発生により４倍波光（波長約３８６．８ｎｍ）に変換される。第３のＬＢＯ結晶１３０３から得られた４倍波光と第３のＬＢＯ結晶１３０３を透過した基本波光とはダイクロイックミラー１３１２により分離される。
　ダイクロイックミラー１３１２で反射された４倍波光は、ダイクロイックミラー１３１３によって３倍波光と同軸に合成されて第４のＣＬＢＯ結晶１３０４に入射する。
　一方、ダイクロイックミラー１３１２を透過した基本波光は、高反射ミラー１３２１で反射され、ダイクロイックミラー１３１４を介して第５のＣＬＢＯ結晶１３０５に入射する。
　第４のＣＬＢＯ結晶１３０４では、３倍波光と４倍波光とから和周波発生により７倍波光（波長約２２１．０２ｎｍ）を得る。第４のＣＬＢＯ結晶１３０４で得られた７倍波光はダイクロイックミラー１３１４によって基本波光と同軸に合成されて第５のＣＬＢＯ結晶１３０５に入射する。
　第５のＣＬＢＯ結晶１３０５では基本波光と７倍波光とから和周波発生により８倍波光（波長約１９３．４ｎｍ）を得る。
　第５のＣＬＢＯ結晶１３０５で得られた８倍波光と、第５のＣＬＢＯ結晶１３０５を透過した基本波光及び７倍波光とはダイクロイックミラー１３１５により分離される。
　ダイクロイックミラー１３１５で反射された８倍波光（波長約１９３．４ｎｍ）は高反射ミラー１３２３及びビームスプリッタ１３２８を介して第２の波長変換システム３０２から出力される。こうして、第２の波長変換システム３０２から出力された８倍波光は、図２０に示す第１の高反射ミラー１１及び第２の高反射ミラー１２を介してエキシマ増幅器１４に入力される。
　１７．３　第３の複数半導体レーザシステムの制御例
　図８４は、第３の複数半導体レーザシステム９３０の制御例を示すブロック図である。第３の複数半導体レーザシステム９３０は、マルチラインの中心波長が可変であり、かつスペクトル線幅も可変であってよい。第３の複数半導体レーザシステム９３０によって得られるマルチラインのスペクトルを第３のマルチラインという。ここでは、第３のマルチラインの目標中心波長λ３ｍｃｔと、目標スペクトル線幅Δλ３ｍｔとを変化させる制御を行う場合の例を示す。
　固体レーザシステム制御部３５０は、第３のマルチライン制御部９３８に、第３のマルチラインの目標スペクトル線幅Δλ３ｍｔと、目標中心波長λ３ｍｃｔと、目標光強度Ｉ１ｓｔ＝Ｉ１ｓ０との各データを送信する。第３のマルチライン制御部９３８は、各半導体レーザＤＦＢ３（１）～ＤＦＢ３（５）の電流値Ａ３（１）～Ａ３（５）及び温度Ｔ３（１）～Ｔ３（５）を制御する。各半導体レーザＤＦＢ３（１）～ＤＦＢ３（５）から出力されるレーザ光の波長をλ３（１）～λ３（５）と表記する。これら互いに波長が異なる複数のレーザ光は第３のビームコンバイナ９３３によって結合される。
　第３のビームコンバイナ９３３から出力されたマルチラインのレーザ光は第３のビームスプリッタ９３４に入射する。第３のビームスプリッタ９３４を透過したレーザ光は第３の半導体光増幅器９５０に入射する。第３のビームスプリッタ９３４で反射したレーザ光は第３のスペクトルモニタ９３６に入射する。
　図８５は、図８４に示す制御例において第３のスペクトルモニタ９３６にて検出されるマルチラインのスペクトルの一例を示す図である。ここではマルチラインの目標中心波長λ３ｍｃｔがλ３ｍｃに設定され、目標スペクトル線幅Δλ３ｍｔがΔλ３ｍに設定されている場合の例を示す。マルチラインの波長間隔Δλ３ｐは概ね一定であり、スペクトル線幅Δλ３ｍの１／４である。
　図８６は、図８５に示すスペクトル形状に対して、マルチラインの中心波長とスペクトル線幅とを変更する制御が実施された場合のマルチラインのスペクトルの例を示す図である。図８６では、図８５と比較して、目標中心波長λ３ｍｃｔがλ３ｍｃａに変更され、目標スペクトル線幅Δλ３ｍｔがΔλ３ｍａに変更されている。その結果、各半導体レーザの波長がλ３（１）ａ～λ３（５）ａに変更され、波長間隔Δλ３ｐはスペクトル線幅Δλ３ｍａの１／４になっている。なお、図８６に示すマルチラインでは、波長λ３（１）ａ～λ３（５）ａの各ラインの光強度は、図８５と同様に、それぞれ同じ光強度Ｉ３ｓ０となっている。
　１７．４　作用・効果
　実施形態３によれば、第３の複数半導体レーザシステム９３０における複数の半導体レーザで生成されるマルチラインのスペクトルをモニタしながらそれぞれの半導体レーザの発振波長間隔を常時制御することによって、パルス増幅後のエキシマレーザ光のスペクトル線幅を高精度に制御できる。
　また、複数の半導体レーザで生成されるマルチラインのそれぞれの半導体レーザの発振波長間隔を第３のファイバ増幅器９７０でＳＢＳの発生を抑制するように制御しているので、第３のファイバ増幅器９７０や第３の複数半導体レーザシステムの破損を抑制できる。
　実施形態３における第３の固体レーザ装置９２０は本開示における「第１の固体レーザ装置」の一例である。第３の固体レーザ装置９２０から出力されるパルスレーザ光ＬＰ３１は本開示における「第１のパルスレーザ光」の一例である。第３の複数半導体レーザシステム９３０は本開示における「第１の複数半導体レーザシステム」の一例である。複数の半導体レーザ９３１は本開示における「第１の複数の半導体レーザ」の一例である。
　１７．５　変形例
　第３の複数半導体レーザシステム９３０として、図８４の構成に代えて、図６０又は図６７と同様の構成を適用してもよい。
　１８．電子デバイスの製造方法
　図８７は、露光装置２０の構成例を概略的に示す図である。図８７において、露光装置２０は、照明光学系２４と投影光学系２５とを含む。照明光学系２４は、レーザシステム１から入射したレーザ光によって、レチクルステージＲＴのレチクルパターンを照明する。投影光学系２５は、レチクルを透過したレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置された図示しないワークピースに結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置２０は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映したレーザ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで半導体デバイスを製造することができる。
　１９．その他
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。したがって、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。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。

Claims (20)

  1. 　第１のパルスレーザ光を出力する第１の固体レーザ装置と、
    　前記第１の固体レーザ装置から出力された第１のパルスレーザ光を波長変換する波長変換システムと、
    　前記波長変換システムによって波長変換された第２のパルスレーザ光を増幅するエキシマ増幅器と、
    　前記エキシマ増幅器から出力されるエキシマレーザ光の少なくとも中心波長又はスペクトル線幅を制御する制御部と、を含むレーザシステムであって、
    　前記第１の固体レーザ装置は、
    　第１の複数半導体レーザシステムと、
    　前記第１の複数半導体レーザシステムから出力されたレーザ光をパルス増幅する第１の半導体光増幅器と、
    　前記第１の半導体光増幅器から出力されたパルスレーザ光を増幅する第１の光ファイバを含む第１のファイバ増幅器と、を含み、
    　前記第１の複数半導体レーザシステムは、
    　互いに異なる波長、かつ、シングル縦モード、かつ、連続波発振する第１の複数の半導体レーザと、
    　前記第１の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光を結合させ、複数のピーク波長を含む第１のマルチラインスペクトルを持つレーザ光を出力する第１のビームコンバイナと、
    　前記第１の複数の半導体レーザから出力された連続波のレーザ光の一部を受光して前記第１の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光の波長と光強度とを計測する第１のスペクトルモニタと、を含み、
    　前記制御部は、外部装置から指令される少なくとも目標中心波長又は目標スペクトル線幅の前記エキシマレーザ光が得られるように、前記第１の複数の半導体レーザによって生成される前記第１のマルチラインスペクトルの各ラインの発振波長及び光強度を制御する、レーザシステム。
  2. 　請求項１に記載のレーザシステムであって、
    　前記第１のスペクトルモニタは、
    　第１の基準レーザ光源と、
    　第１の分光器と、を含み、
    　前記第１の基準レーザ光源から出力される基準レーザ光と前記第１の複数の半導体レーザから出力されるレーザ光とを前記第１の分光器に入射させて、前記第１の複数の半導体レーザの発振波長と光強度とをそれぞれ計測する、
    　レーザシステム。
  3. 　請求項１に記載のレーザシステムであって、
    　前記第１のスペクトルモニタは、
    　第１の基準レーザ光源と、
    　ヘテロダイン干渉計と、を含み、
    　前記第１の基準レーザ光源から出力される基準レーザ光と前記第１の複数の半導体レーザから出力されるレーザ光とのビート信号から、前記第１の複数の半導体レーザの発振波長と光強度とをそれぞれ計測する、
    　レーザシステム。
  4. 　請求項１に記載のレーザシステムであって、
    　前記制御部は、前記第１のマルチラインスペクトルを生成する前記第１の複数の半導体レーザの各々の発振波長の間隔を制御する、
    　レーザシステム。
  5. 　請求項４に記載のレーザシステムであって、
    　前記制御部は、前記第１の複数の半導体レーザの各々の発振波長の間隔を、同じ波長間隔に制御する、
    　レーザシステム。
  6. 　請求項１に記載のレーザシステムであって、
    　前記制御部は、前記第１のマルチラインスペクトルの中心波長として、前記第１の複数の半導体レーザの各々の発振波長と光強度とから求められる重心の波長を制御する、
    　レーザシステム。
  7. 　請求項１に記載のレーザシステムであって、さらに、
    　前記エキシマ増幅器から出力された前記エキシマレーザ光のスペクトルを計測する分光器を含む、
    　レーザシステム。
  8. 　請求項１に記載のレーザシステムであって、
    　前記制御部は、前記エキシマ増幅器から出力された前記エキシマレーザ光のスペクトル線幅と、前記第１のマルチラインスペクトルとの関係を特定した関係データを用い、前記関係データと前記目標スペクトル線幅とから前記第１のマルチラインスペクトルの目標スペクトル線幅を計算する、
    　レーザシステム。
  9. 　請求項１に記載のレーザシステムであって、
    　前記第１のマルチラインスペクトルの中心波長は、１０２８．５ｎｍ～１０３０．７ｎｍの範囲であり、
    　前記第１のファイバ増幅器は、前記第１の光ファイバとしてＹｂがドープされた光ファイバを用いるＹｂファイバ増幅器である、
    　レーザシステム。
  10. 　請求項９に記載のレーザシステムであって、
    　前記第１のスペクトルモニタは、第１の基準レーザ光源を含み、
    　前記第１の基準レーザ光源は、
    　シングル縦モードで連続波発振する第１の基準半導体レーザと、
    　前記第１の基準半導体レーザから出力されるレーザ光を第２高調波光に変換する非線形結晶と、
    　前記第２高調波光の光を吸収する第１の吸収セルと、
    　前記第２高調波光が前記第１の吸収セルの第１の吸収ラインに一致するように前記第１の基準半導体レーザの発振波長を制御する第１の基準レーザ制御部と、を含む、
    　レーザシステム。
  11. 　請求項１０に記載のレーザシステムであって、
    　前記第１の吸収セルは、ヨウ素ガスを含む、
    　レーザシステム。
  12. 　請求項１に記載のレーザシステムであって、
    　前記第１の複数半導体レーザシステムは、さらに、
    　前記第１の複数の半導体レーザの各々と前記第１のビームコンバイナとの間の光路の各々に配置された複数の半導体光増幅器を含む、
    　レーザシステム。
  13. 　請求項１２に記載のレーザシステムであって、
    　前記第１の複数半導体レーザシステムは、さらに、
    　前記第１のマルチラインスペクトルにおけるそれぞれのラインの光強度が所望の値となるように、前記複数の半導体光増幅器の各々の電流を制御する第１のマルチライン制御部を含む、
    　レーザシステム。
  14. 　請求項１に記載のレーザシステムであって、さらに、
    　前記波長変換システムに入射させる第３のパルスレーザ光を出力する第２の固体レーザ装置を含み、
    　前記第２の固体レーザ装置は、
    　第２の複数半導体レーザシステムと、
    　前記第２の複数半導体レーザシステムから出力されたレーザ光をパルス増幅する第２の半導体光増幅器と、
    　前記第２の半導体光増幅器から出力されたパルスレーザ光を増幅する第２の光ファイバを含む第２のファイバ増幅器と、を含み、
    　前記第２の複数半導体レーザシステムは、
    　互いに異なる波長、かつ、シングル縦モード、かつ、連続波発振する第２の複数の半導体レーザと、
    　前記第２の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光を結合させ、複数のピーク波長を含む第２のマルチラインスペクトルを持つレーザ光を出力する第２のビームコンバイナと、
    　前記第２の複数の半導体レーザから出力された連続波のレーザ光の一部を受光して前記第２の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光の波長と光強度とを計測する第２のスペクトルモニタと、を含む、
    　レーザシステム。
  15. 　請求項１４に記載のレーザシステムであって、
    　前記波長変換システムは、
    　前記第１のパルスレーザ光を第４高調波光に波長変換して第４のパルスレーザ光を生成する第１の非線形結晶及び第２の非線形結晶と、
    　前記第４のパルスレーザ光と前記第３のパルスレーザ光との和周波に波長変換して第５のパルスレーザ光を生成する第３の非線形結晶と、
    　前記第５のパルスレーザ光と前記第３のパルスレーザ光との和周波に波長変換して前記第２のパルスレーザ光を生成する第４の非線形結晶と、を含む、
    　レーザシステム。
  16. 　請求項１４に記載のレーザシステムであって、
    　前記第２のマルチラインスペクトルの中心波長は、１５４８ｎｍ～１５５７ｎｍの範囲であり、
    　前記第２のファイバ増幅器は、前記第２の光ファイバとしてＥｒがドープされた光を用いるＥｒファイバ増幅器である、
    　レーザシステム。
  17. 　請求項１６に記載のレーザシステムであって、
    　前記第２のスペクトルモニタは、第２の基準レーザ光源を備え、
    　前記第２の基準レーザ光源は、
    　シングル縦モードでＣＷ発振する第２の基準半導体レーザと、
    　前記第２の基準半導体レーザから出力されるレーザ光を吸収する第２の吸収セルと、
    　前記第２の吸収セルの第２の吸収ラインに第２の半導体レーザの発振波長を制御する第２の基準レーザ制御部と、を含む、
    　レーザシステム。
  18. 　請求項１７に記載のレーザシステムであって、
    　前記第２の吸収セルは、同位体のシアン化水素ガスを含む、
    　レーザシステム。
  19. 　請求項１７に記載のレーザシステムであって、
    　前記第２の吸収セルは、同位体のアセチレンガスを含む、
    　レーザシステム。
  20. 　電子デバイスの製造方法であって、
    　第１のパルスレーザ光を出力する第１の固体レーザ装置と、
    　前記第１の固体レーザ装置から出力された第１のパルスレーザ光を波長変換する波長変換システムと、
    　前記波長変換システムによって波長変換された第２のパルスレーザ光を増幅するエキシマ増幅器と、
    　前記エキシマ増幅器から出力されるエキシマレーザ光の少なくとも中心波長又はスペクトル線幅を制御する制御部と、を含むレーザシステムであって、
    　前記第１の固体レーザ装置は、
    　第１の複数半導体レーザシステムと、
    　前記第１の複数半導体レーザシステムから出力されたレーザ光をパルス増幅する第１の半導体光増幅器と、
    　前記第１の半導体光増幅器から出力されたパルスレーザ光を増幅する第１の光ファイバを含む第１のファイバ増幅器と、を含み、
    　前記第１の複数半導体レーザシステムは、
    　互いに異なる波長、かつ、シングル縦モード、かつ、連続波発振する第１の複数の半導体レーザと、
    　前記第１の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光を結合させ、複数のピーク波長を含む第１のマルチラインスペクトルを持つレーザ光を出力する第１のビームコンバイナと、
    　前記第１の複数の半導体レーザから出力された連続波のレーザ光の一部を受光して前記第１の複数の半導体レーザから出力されたそれぞれのレーザ光の波長と光強度とを計測する第１のスペクトルモニタと、を含み、
    　前記制御部は、外部装置から指令される少なくとも目標中心波長又は目標スペクトル線幅の前記エキシマレーザ光が得られるように、前記第１の複数の半導体レーザによって生成される前記第１のマルチラインスペクトルの各ラインの発振波長及び光強度を制御する、前記レーザシステムによって前記エキシマレーザ光を生成し、
    　前記エキシマレーザ光を露光装置に出力し、
    　電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記エキシマレーザ光を露光すること
    　を含む電子デバイスの製造方法。
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