WO2020170350A1 - ガスレーザ装置、ガスレーザ装置のレーザ光の出射方法、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

ガスレーザ装置、ガスレーザ装置のレーザ光の出射方法、及び電子デバイスの製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present disclosure relates to a gas laser device, a method of emitting laser light from the gas laser device, and a method of manufacturing an electronic device.
  • exposure apparatuses semiconductor exposure apparatuses
  • exposure apparatuses semiconductor exposure apparatuses
  • a gas laser device is used as an exposure light source instead of a conventional mercury lamp.
  • a KrF excimer laser device that outputs a laser beam of ultraviolet light having a wavelength of 248 nm and an ArF excimer laser device that outputs a laser beam of ultraviolet light of a wavelength of 193 nm are used.
  • immersion exposure in which the space between the exposure lens on the exposure device side and the wafer is filled with liquid, has been put into practical use.
  • this immersion exposure since the refractive index between the exposure lens and the wafer changes, the apparent wavelength of the exposure light source becomes shorter.
  • immersion exposure is performed using an ArF excimer laser device as a light source for exposure, the wafer is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 134 nm in water. This technique is called ArF immersion exposure or ArF immersion lithography.
  • the spontaneous amplitude of the KrF excimer laser device and the ArF excimer laser device is wide, about 350 to 400 pm. Therefore, if the projection lens is made of a material that transmits ultraviolet light such as KrF and ArF laser light, chromatic aberration may occur. As a result, the resolution may be reduced. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser light output from the gas laser device until the chromatic aberration is negligible. Therefore, in order to narrow the spectral line width in the laser resonator of the gas laser device, a narrow band module (Line Narrow Module: LNM) having narrow band elements such as an etalon and a grating may be provided. is there.
  • LNM Line Narrow Module
  • One aspect of the present disclosure is a gas laser device, including a chamber in which a laser gas is sealed, a window provided in the chamber for transmitting laser light, and an optical path tube surrounding a position in the chamber where the window is provided and connected to the chamber.
  • the control unit includes a main exhaust port and a sub exhaust port provided in the optical path tube on the upstream side of the gas flow in the optical path tube with respect to the position where the window is provided and the position where the main exhaust port is provided.
  • the gas may be exhausted from the main exhaust port before the light is emitted, and the gas may be exhausted from the sub exhaust port during at least a part of the period when the laser light is emitted from the chamber.
  • Another aspect of the present disclosure is a gas laser device, in which a master oscillator chamber that emits light that is filled with laser gas and that oscillates, and that that emits light that is emitted from the chamber for master oscillator that is filled with laser gas is amplified and emitted.
  • An optical path tube for a master oscillator connected to the chamber for the master oscillator surrounding the position provided, and an optical path tube for the amplifier connected to the chamber for the amplifier surrounding the position where the window for the amplifier in the chamber for the amplifier is installed Master oscillator gas supply port for supplying the purge gas into the oscillator optical path tube, and the amplifier gas supply port for supplying the purge gas into the amplifier optical path tube, the master oscillator exhaust port for exhausting the gas in the master oscillator optical path tube, And an amplifier exhaust port for exhausting gas in the optical path tube for amplifier, and a control unit, and the exhaust port for the master oscillator is such that the gas in the optical path tube for the master oscillator is a master so as to flow on the surface of the master oscillator window.
  • the control unit exhausts gas from the master oscillator main exhaust port and the amplifier main exhaust port before the laser beam is emitted from the master oscillator chamber, and at least one laser beam is emitted from the master oscillator chamber.
  • the gas may be exhausted from the master oscillator auxiliary exhaust port and the amplifier auxiliary exhaust port during a certain period.
  • Still another aspect of the present disclosure includes a chamber in which a laser gas is sealed, a window provided in the chamber for transmitting laser light, an optical path tube surrounding a position in the chamber where the window is provided, and connected to the chamber, and an optical path.
  • a gas supply port for supplying a purge gas into the tube, an exhaust port for exhausting the gas in the optical path tube, and a control unit are provided, and the exhaust port is a main exhaust port provided in the optical path tube so that the gas flows on the surface of the window.
  • a sub-exhaust port provided in the optical path tube on the upstream side of the gas flow in the optical path tube relative to the position where the window is provided and the position where the main exhaust port is provided.
  • the control unit may exhaust the gas from the main exhaust port before the laser light is emitted from the chamber, and may exhaust the gas from the auxiliary exhaust port during at least a part of the period when the laser light is emitted from the chamber. ..
  • Yet another aspect of the present disclosure is a method of manufacturing an electronic device, which encloses a chamber in which a laser gas is sealed, a window provided in the chamber for transmitting laser light, and a position in the chamber where the window is provided. And a gas supply port for supplying a purge gas into the optical path tube, an exhaust port for exhausting the gas in the optical path tube, and a control unit.
  • the control unit causes the gas to be exhausted from the main exhaust port before the laser light is emitted from the chamber, and exhausts the gas from the sub exhaust port during at least a part of the period when the laser light is emitted from the chamber.
  • the exposure apparatus may be exposed to the laser light on the photosensitive substrate.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of the overall schematic configuration of a manufacturing apparatus used in an exposure step of manufacturing an electronic device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser device.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control unit until the gas laser device in the comparative example emits laser light.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration example of the entire gas laser device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a first example of the operation of the control unit until the gas laser device according to the first embodiment emits laser light.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of the overall schematic configuration of a manufacturing apparatus used in an exposure step of manufacturing an electronic device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser device.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control unit until the gas laser device in the comparative example emits laser light.
  • FIG. 4 is a schematic
  • FIG. 6 is a flowchart showing a second example of the operation of the control unit until the gas laser device according to the first embodiment emits laser light.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser device according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a first example of the operation of the control unit until the gas laser device according to the third embodiment emits laser light.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a second example of the operation of the control unit until the gas laser device according to the third embodiment emits laser light.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire manufacturing apparatus used in the exposure step of manufacturing an electronic device.
  • the manufacturing apparatus used in the exposure process includes a gas laser apparatus 100 and an exposure apparatus 200.
  • the exposure apparatus 200 includes an illumination optical system 210 including a plurality of mirrors 211, 212 and 213, and a projection optical system 220.
  • the illumination optical system 210 illuminates the reticle pattern on the reticle stage RT with the laser light incident from the gas laser device 100.
  • the projection optical system 220 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 200 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 which is an electronic device, can be manufactured by transferring the device pattern onto the semiconductor wafer through the exposure process described above.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser device of this example.
  • the gas laser device 100 of this example includes a housing 10, a laser oscillator LO, an energy monitor module 20, and a control unit CO as main components.
  • the gas laser device 100 of this example is, for example, an ArF excimer laser device that uses a mixed gas containing argon (Ar), fluorine (F 2 ) and neon (Ne). In this case, the gas laser device 100 emits pulsed laser light having a center wavelength of about 193 nm.
  • the gas laser device 100 may be a gas laser device other than the ArF excimer laser device, and for example, a KrF excimer laser device using a mixed gas containing krypton (Kr), fluorine (F 2 ) and neon (Ne). May be In this case, the gas laser device 100 emits pulsed laser light having a center wavelength of about 248 nm.
  • a mixed gas containing Ar, F 2 , and Ne, which is a laser medium, or a mixed gas containing Kr, F 2 , and Ne may be called a laser gas.
  • control unit CO for example, an integrated circuit such as a microcontroller, an IC (Integrated Circuit), an LSI (Large-scale Integrated Circuit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an NC (Numerical Control) device can be used. Further, when the NC unit is used, the control unit CO may be one using a machine learning device, or may not be one using a machine learning device. As described below, some components of the gas laser device are controlled by the control unit CO.
  • the laser oscillator LO includes a chamber 30, a window including a first window 33 and a second window 34, a pair of electrodes 31, 32, a charger 35, a pulse power module 36, a cross flow fan 38, and a motor. 39, a narrowing module 40, and an output coupling mirror OC1 as main components.
  • the chamber 30 is filled with laser gas.
  • the pair of electrodes 31 and 32 are electrodes for exciting the laser medium by electric discharge, and are arranged to face each other in the chamber 30.
  • An opening is formed in the chamber 30, and the opening is closed by an insulating portion 37 including an insulator.
  • the electrode 31 is supported by the insulating portion 37.
  • a feedthrough made of a conductive member is embedded in the insulating portion 37. The feedthrough applies the voltage supplied from the pulse power module 36 to the electrode 31.
  • the electrode 32 is supported by the electrode holder 32h.
  • the electrode holder 32h is fixed to the inner surface of the chamber 30 and is electrically connected to the chamber 30.
  • the charger 35 is a DC power supply device that charges a capacitor (not shown) provided in the pulse power module 36 with a predetermined voltage.
  • the pulse power module 36 includes a switch controlled by the control unit CO. When the switch is turned on, the pulse power module 36 boosts the voltage applied from the charger 35 to generate a pulsed high voltage, and applies this high voltage between the pair of electrodes 31 and 32.
  • the cross flow fan 38 is arranged in the chamber 30.
  • a motor 39 arranged outside the chamber 30 is connected to the cross flow fan 38. As the motor 39 rotates, the cross flow fan 38 rotates.
  • the motor 39 is turned on/off and its rotation speed is adjusted under the control of the control unit CO. Therefore, the control unit CO can control the motor 39 to adjust the circulation speed of the laser gas circulating in the chamber 30.
  • the first window 33 and the second window 34 are provided at positions facing each other with a space between the electrode 31 and the electrode 32 in the chamber 30 interposed therebetween.
  • the first window 33 is provided at one end of the chamber 30 in the traveling direction of the laser light
  • the second window 34 is provided at the other end of the chamber 30 in the traveling direction of the laser light.
  • the first window 33 and the second window 34 are made of, for example, calcium fluoride.
  • the first window 33 and the second window 34 may be coated with a film of fluoride or oxide.
  • a first optical path tube 51 is connected to the one end of the chamber 30 where the first window 33 is provided.
  • the position where the first window 33 is provided in the chamber 30 protrudes so as to enter the first optical path tube 51 with a gap from the inner wall of the first optical path tube 51. Therefore, the first window 33 is located inside the first optical path tube 51.
  • the output coupling mirror OC1 is provided on the one end side with respect to the chamber 30 and is arranged in the first optical path tube 51.
  • the output coupling mirror OC1 is an optical element on which the laser light emitted from the first window 33 is incident, and transmits a part of the light emitted from the first window 33 and reflects the other part of the light to emit a first light. 1 Return to the inside of the chamber 30 through the window 33.
  • the output coupling mirror OC1 is composed of, for example, an element in which a dielectric multilayer film is formed on a substrate of calcium fluoride.
  • a second optical path tube 52 is connected to the other end of the chamber 30 where the second window 34 is provided. That is, the optical path tube connected to the chamber 30 includes the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52. The position where the second window 34 is provided in the chamber 30 projects so as to enter the second optical path tube 52 with a gap from the inner wall of the second optical path tube 52. Therefore, the second window 34 is located inside the second optical path tube 52.
  • the band narrowing module 40 is connected to the second optical path tube 52. Therefore, the band narrowing module 40 is provided on the other end side with respect to the chamber 30.
  • the band narrowing module 40 includes a housing 41, a grating 42, and prisms 43 and 44. An opening is formed in the housing 41, and the space inside the housing 41 and the space inside the second optical path tube 52 communicate with each other through this opening. Further, the housing 41, the second optical path tube 52, and the chamber 30 form a closed space.
  • the grating 42 and the prisms 43 and 44 are arranged inside the housing 41.
  • the grating 42 and the prisms 43 and 44 are optical elements on which the laser light emitted from the second window 34 enters.
  • the grating 42 is arranged in a Littrow arrangement such that the wavelength dispersion surface thereof substantially coincides with the plane perpendicular to the propagation direction of the laser light, and the incident angle of the laser light substantially coincides with the diffraction angle.
  • the grating 42 may be an Escher grating that is blazed for a wavelength of about 193 nm.
  • At least one of the prisms 43 and 44 is fixed on the rotary stage.
  • the prism fixed on the rotary stage is slightly rotated to adjust the incident angle of the light incident on the grating 42. To be done.
  • the wavelength of the light reflected by the grating 42 is adjusted. Therefore, the light emitted from the second window 34 of the chamber 30 is reflected by the grating 42 via the prisms 43 and 44, so that the wavelength of the light returning to the chamber 30 is adjusted to a desired wavelength.
  • the number of prisms arranged in the band-narrowing module 40 is two in this example, but may be one or may be three or more.
  • An optical resonator is configured by the output coupling mirror OC1 and the grating 42 provided with the chamber 30 sandwiched between them, and the chamber 30 is arranged on the optical path of this optical resonator. Therefore, the light emitted from the chamber 30 reciprocates between the grating 42 of the band-narrowing module 40 and the output coupling mirror OC1, and is amplified every time it passes through the laser gain space between the electrode 31 and the electrode 32. .. A part of the amplified light passes through the output coupling mirror OC1 and is emitted as pulsed laser light.
  • the energy monitor module 20 is arranged on the optical path of the pulsed laser light emitted from the output coupling mirror OC1 of the laser oscillator LO.
  • the energy monitor module 20 includes a housing 21, a beam splitter 22, and a pulse energy sensor 23.
  • the housing 21 is connected to the first optical path tube 51.
  • the beam splitter 22 and the pulse energy sensor 23 are optical elements on which the laser light emitted from the first window 33 enters.
  • An opening is formed in the housing 21, and the space inside the housing 21 communicates with the space inside the first optical path tube 51 through this opening.
  • a beam splitter 22 and a pulse energy sensor 23 are arranged in the housing 21.
  • the beam splitter 22 transmits the pulsed laser light emitted from the laser oscillator LO with a high transmittance, and reflects a part of the pulsed laser light toward the light receiving surface of the pulse energy sensor 23.
  • the pulse energy sensor 23 detects the pulse energy of the pulsed laser light incident on the light receiving surface and outputs the detected pulse energy data to the control unit CO.
  • An opening is formed on the side of the housing 21 of the energy monitor module 20 opposite to the side to which the first optical path tube 51 is connected, and an optical path tube 53 is connected so as to surround this opening. Therefore, the space inside the first optical path tube 51, the space inside the housing 21, and the space inside the optical path tube 53 communicate with each other.
  • the optical path tube 53 is connected to the housing 10.
  • a laser light emission window OW is provided at a position surrounded by the optical path tube 53 in the housing 10. Therefore, the light passing through the beam splitter 22 of the energy monitor module 20 is emitted from the laser light emission window OW to the outside of the housing 10 through the optical path tube 53.
  • a purge gas supply source 61 in which purge gas is stored is arranged outside the housing 10.
  • the purge gas contains an inert gas such as high-purity nitrogen containing few impurities such as oxygen.
  • a pipe is connected to the purge gas supply source 61, and the pipe enters the housing 10.
  • a main gas supply valve SV0 is provided in the middle of this pipe. The opening degree of the main gas supply valve SV0 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the main gas supply valve SV0 is connected to the purge gas manifold PM.
  • a plurality of pipes are connected to the purge gas manifold PM, and a first gas supply valve SV1 is provided in the middle of one of the pipes.
  • the opening degree of the first gas supply valve SV1 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the first gas supply valve SV1 is connected to the housing 21 of the energy monitor module 20. This connecting portion is the first gas supply port SP1 that supplies the purge gas into the housing 21. Therefore, the first gas supply port SP1 supplies the purge gas into the first optical path tube 51 and the optical path tube 53 via the housing 21.
  • a second gas supply valve SV2 is provided in the middle of another pipe connected to the purge gas manifold PM.
  • the opening degree of the second gas supply valve SV2 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the second gas supply valve SV2 is connected to the housing 41 of the band narrowing module 40. This connecting portion is the second gas supply port SP2 that supplies the purge gas into the housing 41. Therefore, the second gas supply port SP2 supplies the purge gas into the second optical path tube 52 via the housing 41.
  • the gas supply port of the gas laser device 100 of this example includes the first gas supply port SP1 and the second gas supply port SP2.
  • a pipe provided with a first exhaust valve EV1 is connected to the first optical path pipe 51.
  • the opening degree of the first exhaust valve EV1 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the gas in the first optical path tube 51 is exhausted by opening the first exhaust valve EV1.
  • the connecting portion where the pipe provided with the first exhaust valve EV1 is connected to the first optical path pipe 51 is the first exhaust port EP1 for exhausting the gas in the first optical path pipe 51.
  • the first exhaust port EP1 is provided beside the first window 33 in the first optical path tube 51.
  • the first exhaust port EP1 is provided at a position including a surface of the first optical path tube 51 that passes through the first window 33 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light.
  • the first exhaust port EP1 may be provided at a position closer to the chamber 30 than this surface of the first optical path tube 51. That is, the first exhaust port EP1 may be provided near the first window 33 in the first optical path tube 51.
  • the purge gas supplied from the first gas supply port SP1 mixes with the gas inside the housing 21, the first optical path tube 51, and the optical path tube 53, and flows into the first exhaust port EP1. Therefore, the oxygen concentration in the housing 21, the first optical path tube 51, and the optical path tube 53 can be reduced by the purge gas, and the reduced oxygen concentration can be maintained.
  • the first exhaust port EP1 is provided in the first optical path tube 51 so that the gas flows on the surfaces of the beam splitter 22, the output coupling mirror OC1, and the first window 33.
  • a pipe provided with a second exhaust valve EV2 is connected to the second optical path pipe 52.
  • the opening degree of the second exhaust valve EV2 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the gas in the second optical path tube 52 is exhausted by opening the second exhaust valve EV2.
  • the connecting portion where the pipe provided with the second exhaust valve EV2 is connected to the second optical path pipe 52 is the second exhaust port EP2 for exhausting the gas in the second optical path pipe 52.
  • the second exhaust port EP2 is provided beside the second window 34 in the second optical path tube 52.
  • the second exhaust port EP2 is provided at a position including a surface of the second optical path tube 52 that passes through the second window 34 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light.
  • the second exhaust port EP2 may be provided at a position closer to the chamber 30 than this surface of the second optical path tube 52. That is, the second exhaust port EP2 may be provided in the vicinity of the second window 34 in the second optical path tube 52.
  • the purge gas supplied from the second gas supply port SP2 mixes with the gas in the housing 41 and the second optical path tube 52 and flows into the second exhaust port EP2. Therefore, the oxygen concentration in the housing 41 and the second optical path tube 52 can be reduced and maintained by the purge gas. Further, it is possible to suppress the adhesion of impurities and the like due to outgas generated from components and the like to the surfaces of the grating 42, the prisms 43 and 44, and the second window 34 located on the gas flow path. That is, the second exhaust port EP2 is provided in the second optical path tube 52 so that the gas flows on the surfaces of the grating 42, the prisms 43 and 44, and the second window 34.
  • the exhaust port provided in the optical path tube of the gas laser device 100 of the present example includes the first exhaust port EP1 and the second exhaust port EP2.
  • the pipe provided with the first exhaust valve EV1 and the pipe provided with the second exhaust valve EV2 are connected to another pipe, and the first optical path pipe 51 is connected via this other pipe.
  • the gas inside and the gas inside the second optical path tube 52 are exhausted into the housing 10.
  • a laser gas supply source 62 in which laser gas is stored is further arranged outside the housing 10.
  • the laser gas supply source 62 supplies a plurality of gases serving as laser gas.
  • a mixed gas containing F 2 , Ar, and Ne is supplied.
  • the laser gas supply source 62 supplies a mixed gas containing F 2 , Kr, and Ne, for example.
  • a pipe is connected to the laser gas supply source 62, and the pipe enters the housing 10. This pipe is connected to the laser gas supply device 63.
  • the laser gas supply device 63 is provided with a valve and a flow rate control valve, which are not shown, and other pipes connected to the chamber 30 are connected.
  • the laser gas supply device 63 uses a plurality of gases as laser gas according to a control signal from the control unit CO, and supplies the laser gas into the chamber 30 via another pipe.
  • a connecting portion where the other pipe is connected to the chamber 30 is a laser gas supply port LSP1 for supplying the laser gas into the chamber 30.
  • An exhaust device 64 is arranged in the housing 10.
  • the exhaust device 64 is connected to the chamber 30 by a pipe.
  • the exhaust device 64 exhausts the gas in the chamber 30 into the housing 10 through this pipe.
  • the exhaust device 64 adjusts the exhaust amount and the like according to a control signal from the control unit CO, and performs a process of removing the F 2 gas from the gas exhausted from the chamber 30 by a halogen filter (not shown).
  • a connecting portion where this pipe is connected to the chamber 30 is a laser gas exhaust port LEP1 that exhausts gas from the chamber 30.
  • the housing 10 is provided with an exhaust duct 11.
  • the gas in the housing 10 is exhausted from the exhaust duct 11 to the outside of the housing 10. Therefore, the gas in the chamber 30 that is exhausted from the exhaust device 64 into the housing 10, the inside of the first optical path tube 51 that is exhausted into the housing 10 through the first exhaust port EP1 and the second exhaust port EP2, and The gas in the second optical path tube 52 or the like is exhausted from the exhaust duct 11 to the outside of the housing 10.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control unit CO until the gas laser device 100 in the comparative example emits laser light. As shown in FIG. 3, in this example, the operation of the control unit CO until the laser light is emitted includes steps S01 to S05.
  • Step S01 In the gas laser device 100, for example, at the time of new introduction or maintenance, the atmosphere enters the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52. In FIG. 3, this state is the start state.
  • the control unit CO closes the first exhaust valve EV1 and the second exhaust valve EV2. Further, the control unit CO closes the main gas supply valve SV0, the first gas supply valve SV1, and the second gas supply valve SV2. Therefore, the purge gas is not supplied into the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52, and the gas is not exhausted from the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52.
  • any of the first exhaust valve EV1, the second exhaust valve EV2, the main gas supply valve SV0, the first gas supply valve SV1, and the second gas supply valve SV2 may be open. In this case, the control unit CO closes the open valves in this step, and if all of these valves are closed at the time of start, the control unit CO keeps these valves closed. To do.
  • Step S02 the control unit CO opens the first exhaust valve EV1 and the second exhaust valve EV2. At this time, since the purge gas is not supplied, the gas in the first optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 and the gas in the second optical path tube 52 and the housing 41 are not exhausted.
  • Step S03 In this step, the control unit CO opens the main gas supply valve SV0, the first gas supply valve SV1 and the second gas supply valve SV2. Therefore, the purge gas is supplied from the first gas supply port SP1 into the housing 21, and the purge gas is supplied from the second gas supply port SP2 into the housing 41.
  • step S02 since the first exhaust valve EV1 and the second exhaust valve EV2 are open, the gas in the first optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 is pushed out by the purge gas to the first exhaust port. The gas is exhausted into the housing 10 via EP1. Therefore, the oxygen concentration in the housing 21, the first optical path tube 51, and the optical path tube 53 is reduced by the purge gas, and the reduced oxygen concentration is maintained.
  • the gas flows on the surfaces of the beam splitter 22, the output coupling mirror OC1, and the first window 33, so that the adhesion of oxygen to these surfaces can be suppressed.
  • the gas in the second optical path tube 52 and the housing 41 is pushed out by the purge gas and is exhausted into the housing 10 through the second exhaust port EP2. Therefore, the oxygen concentration in the housing 41 and the second optical path tube 52 is reduced by the purge gas, and the state in which the oxygen concentration is reduced is maintained.
  • the gas flows on the surfaces of the grating 42, the prisms 43 and 44, and the second window 34, so that the adhesion of oxygen to these surfaces can be suppressed.
  • the gas exhausted into the housing 10 is exhausted to the outside of the housing 10 through the exhaust duct 11.
  • Step S04 the control unit CO maintains the state of step S03 for a predetermined first period T1.
  • the first period T1 is, for example, 5 minutes to 10 minutes.
  • the oxygen concentration in the first optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 becomes equal to or lower than the predetermined concentration
  • the oxygen concentration in the second optical path tube 52 and the housing 41 becomes equal to or lower than the predetermined concentration.
  • the control unit CO supplies the laser gas into the chamber 30 and circulates the supplied laser gas until the completion of step S04. Specifically, the control unit CO controls the exhaust device 64 to exhaust the gas in the chamber 30 from the laser gas exhaust port LEP1 into the housing 10. Then, a predetermined amount of laser gas is supplied from the laser gas supply port LSP1. As a result, the laser gas is sealed in the chamber 30. Further, the control unit CO controls the motor 39 to rotate the cross flow fan 38. The laser gas is circulated by the rotation of the cross flow fan 38.
  • Step S05 the control unit CO emits laser light. Specifically, in this step, the control unit CO controls the motor 39 and maintains the state where the laser gas in the chamber 30 is circulating. Further, the control unit CO controls the switches in the charger 35 and the pulse power module 36 to apply a high voltage between the electrodes 31 and 32. When a high voltage is applied between the electrodes 31 and 32, the insulation between the electrodes 31 and 32 is broken and discharge occurs. The energy of this discharge causes the laser medium contained in the laser gas between the electrodes 31 and 32 to be in an excited state and emits spontaneous emission light when returning to the ground state. Part of this light is emitted from the second window 34 and reflected by the grating 42 via the prisms 43 and 44.
  • the light reflected by the grating 42 and propagating through the second window 34 into the chamber 30 again has a narrow band.
  • the narrowed band light causes stimulated emission in the excited laser medium, and the light is amplified.
  • the light of the predetermined wavelength resonates between the grating 42 and the output coupling mirror OC1, and laser oscillation occurs.
  • a part of the laser light passes through the output coupling mirror OC1 and is emitted from the laser light emission window OW.
  • the laser light reflected by the beam splitter 22 is received by the pulse energy sensor 23, and the pulse energy sensor 23 outputs a signal based on the energy intensity of the received laser light to the control unit CO. Based on this signal, the control unit CO controls the charger 35 and the pulse power module 36 to adjust the power of the emitted laser light.
  • step S04 the state of step S04 is maintained during this step. Therefore, the gas flowing through the first optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 maintains the oxygen concentration in the first optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 at a predetermined concentration or less. It Further, the oxygen concentration in the second optical path tube 52 and the housing 41 is maintained at a predetermined concentration or less by the gas flowing in the second optical path tube 52 and the housing 41.
  • step S01 may be omitted. That is, at the time of start, if either the first exhaust valve EV1 or the second exhaust valve EV2 is open, the process may directly proceed to step S02. Moreover, step S02 and step S03 may be performed simultaneously.
  • the gas in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 is supplied to the surface of the first window 33 by the supply of the purge gas.
  • the temperature of this gas is approximately the same as the temperature of the purge gas.
  • the temperature inside the chamber 30 becomes higher than the temperature of the purge gas due to the frictional heat and the like due to the circulation of the laser gas. Therefore, the surfaces of the first window 33 and the second window 34 on the side opposite to the chamber 30 side are cooled by the gas flowing through the surfaces thereof, and thus have a temperature higher than that of the surfaces of the first window 33 and the second window 34 on the chamber 30 side.
  • the first window 33 and the second window 34 are heated due to the energy of the laser light. Therefore, a sharp temperature change occurs on the surface of the first window 33 and the second window 34 on the side opposite to the chamber 30 side between the start of the laser oscillation and the stop of the laser oscillation. There is a concern that the window 34 will be damaged by thermal shock, and the durability of the gas laser device 100 will deteriorate.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of the gas laser device according to the present embodiment.
  • the gas laser device 100 of the present embodiment includes an oxygen concentration meter 12, a first auxiliary exhaust valve EV3 and a second auxiliary exhaust valve EV4, a first auxiliary exhaust port EP3 and a second auxiliary exhaust port EP4.
  • the main difference from the gas laser device 100 of Comparative Example 1 is that it includes and.
  • the first exhaust valve EV1 will be the first main exhaust valve EV1
  • the second exhaust valve EV2 will be the second main exhaust valve EV2
  • the first exhaust port EP1 will be the first exhaust port EP1 described in the comparative example.
  • the main exhaust port EP1 is used, and the second exhaust port EP2 is used as the second main exhaust port EP2.
  • the first auxiliary exhaust valve EV3 is provided in a pipe connected to the first optical path tube 51, and the opening degree of the first auxiliary exhaust valve EV3 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connecting portion where the pipe provided with the first auxiliary exhaust valve EV3 is connected to the first optical path pipe 51 is the first auxiliary exhaust port EP3 for exhausting the gas in the first optical path pipe 51. That is, the first exhaust port provided in the first optical path tube 51 of the present embodiment includes the first main exhaust port EP1 as the main exhaust port and the first sub exhaust port EP3 as the sub exhaust port. When the first sub exhaust valve EV3 is opened, the gas in the first optical path tube 51 is exhausted through the first sub exhaust port EP3.
  • the first auxiliary exhaust port EP3 is provided on the upstream side of the gas flow in the first optical path tube 51 with respect to the position where the first window 33 is provided and the position where the first main exhaust port EP1 is provided. .. Therefore, when the first main exhaust port EP1 is provided at a position including the plane that passes through the first window 33 in the first optical path tube 51 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light, the first sub exhaust port EP3 is It is provided on the upstream side of the gas flow in the first optical path tube 51 with respect to the main exhaust port EP1.
  • the first auxiliary exhaust port EP3 is located inside the first optical path tube 51 rather than at the position where the first window 33 is provided. It is provided upstream of the gas flow.
  • the pipe provided with the first auxiliary exhaust valve EV3 is connected to another pipe to which the pipe provided with the first main exhaust valve EV1 and the pipe provided with the second main exhaust valve EV2 are connected. Therefore, the gas in the first optical path tube 51 exhausted through the first auxiliary exhaust port EP3 is exhausted into the housing 10 through this other pipe.
  • the second auxiliary exhaust valve EV4 is provided in a pipe connected to the second optical path tube 52, and the opening degree of the second auxiliary exhaust valve EV4 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connecting portion where the pipe provided with the second auxiliary exhaust valve EV4 is connected to the second optical path pipe 52 is the second auxiliary exhaust port EP4 for exhausting the gas in the second optical path pipe 52. That is, the second exhaust port provided in the second optical path tube 52 of the present embodiment includes the second main exhaust port EP2 as the main exhaust port and the second sub exhaust port EP4 as the sub exhaust port.
  • the second auxiliary exhaust port EP4 is provided on the upstream side of the gas flow in the second optical path tube 52 with respect to the position where the second window 34 is provided and the position where the second main exhaust port EP2 is provided. .. Therefore, when the second main exhaust port EP2 is provided at a position including the surface of the second optical path tube 52 that passes through the second window 34 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light, the second sub exhaust port EP4 is It is provided on the upstream side of the gas flow in the second optical path tube 52 with respect to the main exhaust port EP2.
  • the second auxiliary exhaust port EP4 is located inside the second optical path tube 52 than at the position where the second window 34 is provided. It is provided upstream of the gas flow.
  • the pipe provided with the second auxiliary exhaust valve EV4 is connected to another pipe to which the pipe provided with the first main exhaust valve EV1 and the pipe provided with the second main exhaust valve EV2 are connected. Therefore, the gas in the second optical path tube 52 exhausted through the second auxiliary exhaust port EP4 is exhausted into the housing 10 through this other pipe.
  • the oxygen concentration meter 12 is provided near the output port of another pipe to which the pipe provided with the first main exhaust valve EV1 and the pipe provided with the second main exhaust valve EV2 are connected.
  • the oxygen concentration meter 12 measures the concentration of oxygen contained in the gas in the first optical path tube 51 exhausted through the first main exhaust port EP1 and the second optical path exhausted through the second main exhaust port EP2.
  • the concentration of oxygen contained in the gas inside the tube 52 is measured.
  • Examples of the oxygen concentration meter 12 include zirconia type, magnetic type, laser spectroscopic type, and electrode type oxygen concentration meters.
  • a zirconia concentration cell type oxygen concentration meter is preferable because it is excellent in reactivity, and a laser spectroscopy wavelength tunable semiconductor laser spectroscopy oxygen concentration meter is almost affected by interference of gases other than oxygen. It is preferable because measurement can be performed without the need.
  • a pipe provided with the first auxiliary exhaust valve EV3 and a pipe provided with the second auxiliary exhaust valve EV4 are also connected to the other pipes. Therefore, the oxygen concentration meter 12 measures the concentration of oxygen contained in the gas in the first optical path tube 51 exhausted through the first auxiliary exhaust port EP3 and the second exhaust port EP4 through which the oxygen is exhausted. The concentration of oxygen contained in the gas in the two-path tube 52 can also be measured.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a first example of the operation of the control unit CO until the gas laser device 100 according to the present embodiment emits laser light.
  • the operation of the control unit CO until the laser light is emitted includes steps S11 to S18.
  • Step S11 The start state of this embodiment is similar to the start state of the comparative example described with reference to FIG.
  • the control unit CO similarly to step S01 of the comparative example, the first main exhaust valve EV1, the second main exhaust valve EV2, the main gas supply valve SV0, the first gas supply valve SV1, and the second gas supply. Close the valve SV2. Further, in the present embodiment, the control unit CO closes the first sub exhaust valve EV3 and the second sub exhaust valve EV4. Therefore, in this step, as in step S01 of the comparative example, the purge gas is not supplied into the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52, and the gas is exhausted from the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52. Not done.
  • the first main exhaust valve EV1, the second main exhaust valve EV2, the first auxiliary exhaust valve EV3, the second auxiliary exhaust valve EV4, the main gas supply valve SV0, the first gas supply valve SV1, and the Either of the two gas supply valves SV2 may be open.
  • the control unit CO closes the open valves in this step, and if all of these valves are closed at the time of start, the control unit CO keeps these valves closed. To do.
  • Step S12, S13, S14 In steps S12, S13, S14 of the present embodiment, the control unit CO performs the same operation as steps S02, S03, and S04 of the comparative example. Therefore, in step S13, the control unit CO exhausts the gas from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 as the main exhaust ports before the laser light is emitted from the chamber 30. Therefore, at the time when step S14 ends, the oxygen concentration in the first optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 becomes equal to or lower than a predetermined concentration, and the oxygen concentration in the second optical path tube 52 and the housing 41 reaches a predetermined value. Is less than or equal to the concentration.
  • Step S15 the control unit CO opens the first auxiliary exhaust valve EV3 and the second auxiliary exhaust valve EV4.
  • step S12 the first main exhaust valve EV1 and the second main exhaust valve EV2 are opened. Therefore, the gas in the first optical path tube 51 is exhausted into the housing 10 via the first main exhaust port EP1 and the first auxiliary exhaust port EP3, and the gas in the second optical path tube 52 is the second main exhaust port. The gas is exhausted into the housing 10 through the port EP2 and the second auxiliary exhaust port EP4. That is, in this step, the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4 as the auxiliary exhaust ports.
  • the amount of gas exhausted from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 is lower than in the state before this step. Therefore, the gas flow in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 changes, and the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 33 and the second window 34 decreases.
  • Step S16 the control unit CO closes the first main exhaust valve EV1 and the second main exhaust valve EV2. Therefore, no gas is exhausted from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2, and the amount of gas exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4 increases. Therefore, the gas flow in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 further changes, and the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 33 and the second window 34 further decreases.
  • control unit CO supplies the laser gas into the chamber 30 and circulates the supplied laser gas until the completion of step S17.
  • the procedure of supplying the laser gas into the chamber 30 and circulating the laser gas is the same as the procedure of supplying the laser gas into the chamber 30 and circulating the laser gas in the comparative example.
  • Step S17 the control unit CO maintains the state of step S16 until the predetermined second period T2 elapses after the first auxiliary exhaust valve EV3 and the second auxiliary exhaust valve EV4 are opened in step S15.
  • the second period T2 is, for example, 5 minutes to 10 minutes. Therefore, step S16 is performed until the second period T2 elapses after step S15 is performed. For example, step S15 and step S16 may be performed simultaneously. In this step, the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 33 and the second window 34 has decreased as described above.
  • the first optical path tube 51 side of the first window 33 is suppressed from being cooled by the gas in the first optical path tube 51, and the second optical path tube 52 side of the second window 34 is suppressed. Is suppressed from being cooled by the gas in the second optical path tube 52. Therefore, at the completion of this step, the difference between the temperature on the chamber 30 side in the first window 33 and the temperature on the first optical path tube 51 side, and the temperature on the chamber 30 side in the second window 34 and the second optical path tube 52. The difference from the temperature on the side is smaller than that of the comparative example.
  • Step S18 the control unit CO emits a laser beam in the same manner as in step S05 of the comparative example.
  • the control unit CO may reduce the opening of the main gas supply valve SV0 in step S18 to reduce the amount of purge gas supplied into the housings 21, 41. In this case, when the laser light is emitted, the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 33 and the second window 34 can be further reduced. Therefore, the difference between the temperature on the chamber 30 side and the temperature on the first optical path tube 51 side in the first window 33 and the difference between the temperature on the chamber 30 side and the temperature on the second optical path tube 52 side in the second window 34 are , Can be smaller.
  • the control unit CO may reduce the opening degrees of the first gas supply valve SV1 and the second gas supply valve SV2 instead of reducing the opening degree of the main gas supply valve SV0 in step S18.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a second example of the operation of the control unit CO until the gas laser device 100 according to this embodiment emits laser light.
  • the operation of the control unit CO until the laser light is emitted is different in step S14 from the first example, and the other steps are the same as the steps in the first example. is there.
  • Step S14 In this step of this example, the control unit CO maintains the state of step S13 until the oxygen concentrations in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 reach a predetermined first concentration. Therefore, in the step S14 of the present example, the control unit CO receives a signal indicating the oxygen concentration from the oximeter 12, and the oxygen concentration received by the control unit CO is below a predetermined oxygen concentration. And step S14b for determining whether or not.
  • Step S14a The oxygen concentration meter 12 measures the oxygen concentration of the gas passing through the pipe provided with the first main exhaust valve EV1 and the pipe provided with the second main exhaust valve EV2. In this step, the oximeter 12 outputs a signal indicating the measured oxygen concentration, and the control unit CO receives this signal.
  • Step S14b the control unit CO determines whether or not the oxygen concentration measured by the oxygen concentration meter 12 is equal to or lower than a predetermined first concentration based on the signal received from the oxygen concentration meter 12.
  • the predetermined first concentration is, for example, 10 ppm.
  • the process returns to step S14a to return to the oxygen concentration meter. Based on the signal newly received from 12, it is determined whether or not the oxygen concentration measured by the oximeter 12 is below a predetermined first concentration.
  • the oximeter 12 is provided in the other pipe to which the pipe provided with the first main exhaust valve EV1 and the pipe provided with the second main exhaust valve EV2 are connected, as described above. ..
  • the oxygen concentration meter 12 is arranged in each of the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52, and the oxygen concentrations in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 are measured. May be.
  • the oximeter 12 may be provided in the exhaust duct 11.
  • the control unit CO determines whether the oxygen concentration in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 has become equal to or lower than a predetermined first concentration.
  • the atmosphere enters the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52. That is, in the housing 10, the oxygen concentration inside the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 is substantially the same as the oxygen concentration outside the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52. Then, after step S13, the purge gas is supplied into the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52, and the gas in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 is exhausted into the housing 10. Therefore, the oxygen concentration outside the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 inside the housing 10 tends to be higher than the oxygen concentration inside the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52.
  • the oxygen concentration in the housing 10 becomes equal to or lower than a predetermined second concentration higher than the first concentration
  • the oxygen concentrations in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 are equal to a predetermined second concentration. It is considered that the concentration has dropped below 1 concentration. That is, the second concentration is the oxygen concentration in the housing 10 when the oxygen concentration in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 is the predetermined first concentration or less. This second concentration is, for example, 100 ppm.
  • the control unit CO proceeds to step S15 when the oxygen concentration is the second concentration or less based on the signal received from the oxygen concentration meter 12.
  • the control unit CO returns to step S14a, and the oxygen concentration measured by the oxygen concentration meter 12 is predetermined based on the signal newly received from the oxygen concentration meter 12. It is determined whether or not the second density is less than or equal to the second density.
  • the control unit CO does not need to determine that the oxygen concentrations in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 are equal to or lower than the predetermined first concentration.
  • the control unit CO performs the operation of the first example, the gas laser device 100 does not have to include the oxygen concentration meter 12.
  • gas is exhausted from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 before the laser light is emitted. Therefore, the gas flows on the surfaces of the first window 33 and the second window 34, and the oxygen concentration in the housing 21, the first optical path tube 51 and the optical path tube 53, and the housing 41 and the second optical path tube 52. The oxygen concentration can be reduced.
  • the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4. Therefore, the amount of gas exhausted from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 decreases, and the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 33 and the second window 34 decreases.
  • the difference between the temperature of the first window 33 on the chamber 30 side and the temperature of the first optical path tube 51 side becomes small, and the temperature of the second window 34 on the chamber 30 side and the second optical path tube 52 side.
  • the gas laser device 100 of the present embodiment even when the first window 33 and the second window 34 are heated when the laser light is emitted, compared with the gas laser device 100 of the comparative example, The thermal shock received by the first window 33 and the second window 34 can be reduced. Further, even when the temperatures of the first window 33 and the second window 34 decrease at the time of stopping the emission of the laser light, the first window 33 and the second window 34 are different from those of the gas laser device 100 of the comparative example. The thermal shock received can be small. Therefore, the gas laser device of this embodiment can be excellent in durability.
  • the control unit CO exhausts the gas from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 when the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4.
  • the temperature of the second window 34 on the chamber 30 side and the second optical path as compared with the case where the gas exhaust from the second main exhaust port EP2 is not stopped when the gas is exhausted from the second auxiliary exhaust port EP4, the temperature of the second window 34 on the chamber 30 side and the second optical path.
  • the difference from the temperature on the tube 52 side can be smaller. Therefore, when the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4, compared with the case where the exhaust of the gas from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 is not stopped, The thermal shock applied to the first window 33 and the second window 34 can be further reduced. When the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4, the gas may be exhausted from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2.
  • the gas when the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4, compared to before the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4, The amount of gas exhausted from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 may be reduced.
  • control unit CO performs the first operation after the elapse of a predetermined first period T1 from the start of the exhaust of the gas from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2.
  • the gas is exhausted from the sub exhaust port EP3 and the second sub exhaust port EP4. Therefore, by appropriately setting the first period T1, the oxygen concentration in the first optical path tube 51 and the oxygen concentration in the second optical path tube 52 can be appropriately reduced by the purge gas.
  • the oxygen concentration of the gas exhausted into the housing 10 from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 is directly measured, and the control unit CO determines the first
  • the oxygen concentration in the optical path tube 51 and the second optical path tube 52 becomes equal to or lower than the predetermined first concentration
  • the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4. Therefore, according to the second example, after the oxygen concentration in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 is reduced, the gas flow paths in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 are changed. obtain.
  • the oxygen concentration meter 12 is provided in the exhaust duct 11 as in the above modification, and when the oxygen concentration in the housing 10 becomes equal to or lower than the second concentration, the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4.
  • the gas may be exhausted from.
  • the control unit CO starts the exhaust of the gas from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2, and the oxygen concentration in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 is predetermined.
  • the concentration becomes equal to or less than the first concentration the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4.
  • the oxygen concentration meter 12 may be provided in the housing 10 instead of being provided in the exhaust duct 11.
  • the control unit CO causes the chamber 30 to emit laser light after starting the exhaust of the gas from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4. Therefore, the thermal shock that the first window 33 and the second window 34 receive from the beginning of the emission of the laser light can be reduced.
  • the control unit CO may start exhausting the gas from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4 after the laser light is emitted.
  • the control unit CO causes the laser light to be emitted from the chamber 30 after a predetermined second period T2 has elapsed from the start of the gas exhaust from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4. To be emitted. Therefore, by setting the second period T2 to an appropriate period, it is possible to further reduce the thermal shock received by the first window 33 and the second window 34 from the beginning of emitting the laser light.
  • the control unit CO causes the chamber 30 to emit laser light before a predetermined second period T2 elapses after the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4. Good.
  • the position where the first window 33 of the chamber 30 is provided protrudes so as to enter the first optical path tube 51 with a gap from the inner wall of the first optical path tube 51.
  • the first main exhaust port EP1 is located at a position including a surface of the first optical path tube 51 that passes through the first window 33 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light, or on the chamber 30 side of this surface of the first optical path tube 51 with respect to this surface. It is provided in the position.
  • the first main exhaust port EP1 is provided on the side opposite to the chamber side with respect to the above surface.
  • the first window 33 does not have to enter the inside of the first optical path tube 51.
  • the position where the second window 34 of the chamber 30 is provided is projected so as to enter the second optical path tube 52 with a gap from the inner wall of the second optical path tube 52.
  • the second main exhaust port EP2 is located at a position including a surface of the second optical path tube 52 that passes through the second window 34 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light, or on the chamber 30 side of this surface of the second optical path tube 52. It is provided in the position.
  • the second main exhaust port EP2 is provided on the opposite side to the chamber side with respect to the above surface.
  • the second window 34 does not have to enter the second optical path tube 52.
  • an optical element that the laser light enters is arranged on the upstream side of the gas flow with respect to the first auxiliary exhaust port EP3.
  • at least the output coupling mirror OC1 and the beam splitter 22 are arranged as the optical element.
  • an optical element that the laser light enters is arranged on the upstream side of the gas flow with respect to the second auxiliary exhaust port EP4.
  • the grating 42 and the prisms 43 and 44 are arranged as the optical element. Therefore, even when the exhaust of the gas from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 is stopped, the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4. Thus, the oxygen concentration in the space where these optical elements are arranged can be reduced.
  • the gas laser device 100 of the present embodiment includes the first auxiliary exhaust valve EV3 and the first auxiliary exhaust port EP3, the second auxiliary exhaust valve EV4 and the second auxiliary exhaust port EP4.
  • the gas laser device 100 may not include one of the first auxiliary exhaust valve EV3 and the first auxiliary exhaust port EP3, and the second auxiliary exhaust valve EV4 and the second auxiliary exhaust port EP4.
  • the gas laser device 100 may include the first auxiliary exhaust valve EV3 and the first auxiliary exhaust port EP3. preferable.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser device according to the present embodiment.
  • the gas laser device 100 of the present embodiment differs from the gas laser device of the first embodiment in that it includes a first wall portion 51W and a second wall portion 52W.
  • the first wall portion 51W is provided between the first main exhaust port EP1 and the first sub exhaust port EP3 in the first optical path tube 51, and closes the first optical path tube 51.
  • the 1st slit 51S is formed in the 1st wall part 51W.
  • the first slit 51S is formed so that the laser light propagating between the first window 33 and the output coupling mirror OC1 can pass through.
  • the first slit 51S is substantially similar to the cross-sectional shape of the laser light that passes through the first slit 51S from the viewpoint of not creating an unnecessary region in the first slit 51S.
  • the second wall portion 52W is provided between the second main exhaust port EP2 and the second auxiliary exhaust port EP4 in the second optical path tube 52 and closes the second optical path tube 52.
  • the 2nd slit 52S is formed in the 2nd wall part 52W.
  • the second slit 52S is formed so that the laser light propagating between the second window 34 and the band narrowing module 40 can pass through.
  • the second slit 52S is substantially similar to the cross-sectional shape of the laser light that passes through the second slit 52S, from the viewpoint of not creating an unnecessary region in the second slit 52S.
  • the first wall portion 51W and the second wall portion 52W are preferably formed of, for example, a metal from the viewpoint of not generating outgas and the like, and examples of the metal include aluminum and stainless steel.
  • the operation of the gas laser device 100 in the present embodiment is the same as the operation of the gas laser device 100 in the first embodiment.
  • the gas in the first optical path tube 51 passes through the first slit 51S, flows on the surface of the first window 33, and is discharged from the first main exhaust port EP1.
  • the gas in the second optical path tube 52 passes through the second slit 52S and flows on the surface of the second window 34, and then from the second main exhaust port EP2. Exhausted.
  • the first wall portion 51W serves as a barrier, and when the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3, the gas is suppressed from flowing to the first window 33 side. Can be done.
  • the second wall portion 52W serves as a barrier, and when the gas is exhausted from the second auxiliary exhaust port EP4, the gas can be suppressed from flowing to the second window 34 side. Therefore, the thermal shock applied to the first window 33 and the second window 34 can be further reduced.
  • the gas laser device 100 may not include one of the first wall portion 51W and the second wall portion 52W.
  • the power of the laser beam that is transmitted through the first window 33 is larger than that of the second window 34, so that the gas laser device 100 includes the first wall portion 51W. Is preferably provided.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser device according to the present embodiment.
  • the gas laser device 100 of the present embodiment includes a master oscillator MO having the same configuration as the laser oscillator LO of the first embodiment, and further includes an amplifier PA and optical transmission units 80 and 90. It is mainly different from the gas laser device 100 of the first embodiment.
  • the amplifier PA includes a chamber 70, a window including a first window 73 and a second window 74, a pair of electrodes 71 and 72, an electrode holder 72h, a charger 75, a pulse power module 76, and an insulating portion 77.
  • the main components include a cross flow fan 78, a motor 79, a rear mirror RM, and an output coupling mirror OC2.
  • the configuration of the chamber 70 of the amplifier PA, the pair of electrodes 71 and 72, the electrode holder 72h, and the insulating portion 77 is the same as that of the chamber 30, the pair of electrodes 31 and 32, the electrode holder 32h, and the insulating portion 37 of the master oscillator MO. It is the same.
  • the pair of electrodes 71, 72 are arranged to face each other in the chamber 70.
  • the insulating portion 77 closes the opening formed in the chamber 70, and the electrode 71 is supported by the insulating portion 77.
  • the electrode 72 is supported by the electrode holder 72h, which is fixed to the inner surface of the chamber 70 and is electrically connected to the chamber 70.
  • the configurations of the charger 75 of the amplifier PA and the pulse power module 76 are the same as the configurations of the charger 35 and the pulse power module 36 of the master oscillator MO. Therefore, the feedthrough of the insulating portion 77 applies the voltage supplied from the pulse power module 76 to the electrode 71.
  • the pulse power module 76 boosts the voltage applied from the charger 75 to generate a pulsed high voltage, and applies this high voltage between the pair of electrodes 71, 72.
  • the configurations of the crossflow fan 78 and the motor 79 of the amplifier PA are the same as the configurations of the crossflow fan 38 and the motor 39 of the master oscillator MO. Therefore, the crossflow fan 78 is arranged in the chamber 70, and the space in which the crossflow fan 78 is arranged in the chamber 70 and the space between the pair of electrodes 71, 72 are in communication with each other.
  • the crossflow fan 78 rotates, the laser gas sealed in the chamber 70 circulates in a predetermined direction.
  • a motor 79 is connected to the crossflow fan 78, and the rotation of the motor 79 causes the crossflow fan 78 to rotate.
  • the control unit CO can adjust the circulation speed of the laser gas circulating in the chamber 70.
  • the configurations of the first window 73 and the second window 74 are the same as the configurations of the first window 33 and the second window 34 of the master oscillator MO. Therefore, the first window 73 and the second window 74 are provided at positions facing each other with the space between the electrode 71 and the electrode 72 in the chamber 70 interposed therebetween.
  • the first window 73 is provided at one end of the chamber 70 in the traveling direction of the laser light
  • the second window 74 is provided at the other end of the chamber 70 in the traveling direction of the laser light.
  • a first optical path tube 55 is connected to the one end of the chamber 70 where the first window 73 is provided.
  • the position where the first window 73 is provided in the chamber 70 protrudes so as to enter the first optical path tube 55 with a gap from the inner wall of the first optical path tube 55. Therefore, the first window 73 is located inside the first optical path tube 55.
  • the configuration of the output coupling mirror OC2 is similar to the configuration of the output coupling mirror OC1 of the master oscillator MO.
  • the output coupling mirror OC2 is provided on the one end side with respect to the chamber 70, and is arranged in the first optical path tube 55.
  • the output coupling mirror OC2 is an optical element on which the laser light emitted from the first window 73 is incident, and transmits a part of the light emitted from the first window 73 and reflects the other part of the light to emit a first light. 1 Return to the inside of the chamber 70 through the window 73.
  • a second optical path tube 56 is connected to the other end of the chamber 70 where the second window 74 is provided. That is, the optical path tube connected to the chamber 70 includes the first optical path tube 55 and the second optical path tube 56. The position where the second window 74 is provided in the chamber 70 is projected so as to enter the second optical path tube 56 with a gap from the inner wall of the second optical path tube 56. Therefore, the second window 74 is located inside the second optical path tube 56.
  • the rear mirror RM is provided on the other end side with respect to the chamber 70, and is arranged inside the second optical path tube 56.
  • the rear mirror RM is an optical element on which the laser light emitted from the second window 74 is incident, reflects at least a part of the light emitted from the second window 74, and the inside of the chamber 70 via the second window 74.
  • the rear mirror RM transmits the light that is incident from the side opposite to the chamber 70 side and makes the light incident into the chamber 70 through the second window 74.
  • the rear mirror RM is composed of, for example, an element in which a dielectric multilayer film is formed on a substrate of calcium fluoride.
  • An optical resonator is formed by the output coupling mirror OC2 and the rear mirror RM provided with the chamber 70 interposed therebetween, and the chamber 70 is arranged on the optical path of this optical resonator. Therefore, the light that passes through the rear mirror RM and enters the chamber 70 reciprocates between the output coupling mirror OC2 and the rear mirror RM, and is amplified every time it passes through the laser gain space between the electrode 71 and the electrode 72. .. A part of the amplified light passes through the output coupling mirror OC2, and the amplified laser light is emitted.
  • An example of such an amplifier PA is an injection lock type amplifier.
  • the first optical path tube 51 of the master oscillator MO and the second optical path tube 56 of the amplifier PA are connected to each other via an optical transmission unit 80.
  • the optical transmission unit 80 includes a housing 81 and a pair of mirrors 82 and 83.
  • the connection portion of the housing 81 with the first optical path tube 51 is open, and the space inside the housing 81 and the space inside the first optical path tube 51 communicate with each other through this opening.
  • the connection portion of the housing 81 with the second optical path tube 56 is open, and the space inside the housing 81 and the space inside the second optical path tube 56 communicate with each other through this opening.
  • the mirrors 82 and 83 are arranged in the housing 81 with their angles appropriately adjusted.
  • the laser light emitted through the output coupling mirror OC1 of the master oscillator MO is reflected by the mirrors 82 and 83 and enters the rear mirror RM of the amplifier PA. At least a part of this laser light passes through the rear mirror RM.
  • the first optical path tube 55 of the amplifier PA and the housing 21 of the energy monitor module 20 are connected to each other via an optical transmission unit 90 and an optical path tube 57.
  • the optical transmission unit 90 includes a housing 91 and a pair of mirrors 92 and 93.
  • the connection portion of the housing 91 with the first optical path tube 55 is open, and the space inside the housing 91 and the space inside the first optical path tube 55 communicate with each other through this opening.
  • the connection portion of the housing 91 with the optical path tube 57 is open, and the space inside the housing 91 and the space inside the optical path tube 57 communicate with each other through this opening.
  • the housing 21 of the energy monitor module 20 is connected to the optical path tube 57.
  • the mirrors 92 and 93 are arranged in the housing 91 with their angles appropriately adjusted.
  • the laser light transmitted through the output coupling mirror OC2 of the amplifier PA and emitted is reflected by the mirrors 92 and 93 and enters the energy monitor module via the optical path tube 57. Therefore, in this embodiment, the beam splitter 22 and the pulse energy sensor 23 of the energy monitor module 20 are optical elements on which the laser light emitted from the first window 73 of the amplifier PA is incident.
  • an optical path tube 53 is connected to the housing 21 of the energy monitor module 20, and the optical path tube 53 is connected to the housing 10, as in the first embodiment. Further, a laser light emission window OW is provided in a position surrounded by the optical path tube 53 in the housing 10.
  • the pipe provided with the first gas supply valve SV1 for the master oscillator MO is connected to the first optical path pipe 51. Therefore, the first gas supply port SP1 for the master oscillator MO is provided in the first optical path tube 51. As described above, since the space inside the housing 81 and the space inside the first optical path tube 51 are in communication with each other, the first gas supply port SP1 is connected to the optical transmission unit 80 via the first optical path tube 51. Purge gas is supplied into the housing 81 of the.
  • a plurality of pipes are connected to the purge gas manifold PM in addition to the pipes connected to the purge gas manifold PM described in the first embodiment, and one of the pipes is connected to the first gas supply for the amplifier PA.
  • a valve SV3 is provided. The opening degree of the first gas supply valve SV3 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the first gas supply valve SV3 is connected to the housing 91 of the optical transmission unit 90. This connecting portion is the first gas supply port SP3 for the amplifier PA that supplies the purge gas into the housing 91. Therefore, the first gas supply port SP3 supplies the purge gas into the first optical path tube 55, the optical path tube 57, the housing 21, and the optical path tube 53 via the housing 91.
  • a second gas supply valve SV4 for the amplifier PA is provided in the middle of the other pipe connected to the purge gas manifold PM.
  • the opening degree of the second gas supply valve SV4 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the second gas supply valve SV4 is connected to the second optical path pipe 56. This connecting portion is the second gas supply port SP4 for supplying the purge gas into the second optical path tube 56. Therefore, the second gas supply port SP4 supplies the purge gas into the housing 81 of the optical transmission unit 80 via the second optical path tube 56.
  • the gas supply port of the amplifier PA in the gas laser device 100 of this example includes the first gas supply port SP3 and the second gas supply port SP4.
  • a pipe provided with a first main exhaust valve EV5 is connected to the first optical path tube 55 of the amplifier PA.
  • the opening degree of the first main exhaust valve EV5 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the gas in the first optical path tube 55 is exhausted by opening the first main exhaust valve EV5.
  • the connecting portion where the pipe provided with the first main exhaust valve EV5 is connected to the first optical path pipe 55 is the first main exhaust port EP5 for exhausting the gas in the first optical path pipe 55.
  • the first main exhaust port EP5 is provided beside the first window 73 in the first optical path tube 55.
  • the first main exhaust port EP5 is provided at a position including a surface that passes through the first window 73 in the first optical path tube 55 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light.
  • the first main exhaust port EP5 may be provided at a position closer to the chamber 70 than this surface of the first optical path tube 55. That is, the first main exhaust port EP5 may be provided near the first window 73 in the first optical path tube 55.
  • the purge gas supplied from the first gas supply port SP3 is mixed with the gas in the housing 91 and the first optical path tube 55 and flows into the first main exhaust port EP5. Therefore, the oxygen concentration in the housing 91 and the first optical path tube 55 can be reduced by the purge gas. That is, the first main exhaust port EP5 is provided in the first optical path tube 55 so that the purge gas flows on the surfaces of the mirror 92, the output coupling mirror OC2, and the first window 73.
  • a pipe provided with a first auxiliary exhaust valve EV7 is connected to the first optical path tube 55 of the amplifier PA.
  • the opening degree of the first auxiliary exhaust valve EV7 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connecting portion where the pipe provided with the first auxiliary exhaust valve EV7 is connected to the first optical path pipe 55 is the first auxiliary exhaust port EP7 for exhausting the gas in the first optical path pipe 55. That is, the first exhaust port provided in the first optical path tube 55 of the present embodiment includes the first main exhaust port EP5 as the main exhaust port and the first sub exhaust port EP7 as the sub exhaust port.
  • the first auxiliary exhaust port EP7 is provided on the upstream side of the gas flow in the first optical path tube 55 with respect to the position where the first window 73 is provided and the position where the first main exhaust port EP5 is provided. Therefore, when the first main exhaust port EP5 is provided at a position including the surface of the first optical path tube 55 that passes through the first window 73 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light, the first auxiliary exhaust port EP7 is It is provided on the upstream side of the gas flow in the first optical path tube 55 with respect to the main exhaust port EP5.
  • the first sub exhaust port EP7 is inside the first optical path tube 55 than at the position where the first window 73 is provided. It is provided upstream of the gas flow.
  • the pipe provided with the first main exhaust valve EV5 and the pipe provided with the first auxiliary exhaust valve EV7 are the pipe provided with the first main exhaust valve EV1 of the master oscillator MO and the second main exhaust valve EV2. It is connected to another pipe to which the provided pipe is connected. Therefore, the gas in the first optical path tube 55 exhausted through the first main exhaust port EP5 or the first auxiliary exhaust port EP7 is exhausted into the housing 10 through the other pipes.
  • a pipe provided with a second main exhaust valve EV6 is connected to the second optical path tube 56 of the amplifier PA.
  • the opening degree of the second main exhaust valve EV6 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the gas in the second optical path tube 56 is exhausted by opening the second main exhaust valve EV6.
  • the connecting portion where the pipe provided with the second main exhaust valve EV6 is connected to the second optical path pipe 56 is the second main exhaust port EP6 for exhausting the gas in the second optical path pipe 56.
  • the second main exhaust port EP6 is provided on the side of the second window 74 in the second optical path tube 56.
  • the second main exhaust port EP6 is provided at a position including a surface that passes through the second window 74 in the second optical path tube 56 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light.
  • the second main exhaust port EP6 may be provided at a position closer to the chamber 30 than this surface of the second optical path tube 56. That is, the second exhaust port EP6 may be provided in the vicinity of the second window 74 in the second optical path tube 56.
  • the purge gas supplied from the second gas supply port SP4 is mixed with the gas in the housing 41 and the second optical path tube 56 and flows into the second main exhaust port EP6. Therefore, the oxygen concentration in the housing 41 and the second optical path tube 56 can be reduced by the purge gas. That is, the second main exhaust port EP6 is provided in the second optical path tube 56 so that the purge gas flows on the surfaces of the rear mirror RM and the second window 74.
  • a pipe provided with a second auxiliary exhaust valve EV8 is connected to the second optical path tube 56 of the amplifier PA.
  • the opening degree of the second auxiliary exhaust valve EV8 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connecting portion where the pipe provided with the second auxiliary exhaust valve EV8 is connected to the second optical path pipe 56 is the second auxiliary exhaust port EP8 for exhausting the gas in the second optical path pipe 56.
  • the second exhaust port provided in the second optical path tube 56 of the present embodiment includes the second main exhaust port EP6 as the main exhaust port and the second sub exhaust port EP8 as the sub exhaust port. Therefore, when the second auxiliary exhaust valve EV8 is opened, the gas in the second optical path tube 56 is exhausted through the second auxiliary exhaust port EP8.
  • the second auxiliary exhaust port EP8 is provided on the upstream side of the gas flow in the second optical path tube 56 with respect to the position where the second window 74 is provided and the position where the second main exhaust port EP6 is provided. Therefore, when the second main exhaust port EP6 is provided at a position including the plane perpendicular to the traveling direction of the laser light passing through the second window 74 in the second optical path tube 56, the second sub exhaust port EP8 is It is provided on the upstream side of the gas flow in the second optical path tube 56 with respect to the main exhaust port EP6.
  • the second auxiliary exhaust port EP8 is inside the second optical path tube 56 than at the position where the second window 74 is provided. It is provided upstream of the gas flow.
  • the pipe provided with the second main exhaust valve EV6 and the pipe provided with the second auxiliary exhaust valve EV8 are the pipe provided with the first main exhaust valve EV1 of the master oscillator MO and the second main exhaust valve EV2. It is connected to another pipe to which the provided pipe is connected. Therefore, the gas in the second optical path pipe 56 exhausted via the second main exhaust port EP6 or the second auxiliary exhaust port EP8 is exhausted into the housing 10 via this other pipe.
  • a pipe provided with an exhaust valve EV9 is further connected to the optical path tube 53 of the amplifier PA.
  • the opening degree of the exhaust valve EV9 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • a connecting portion where a pipe provided with the exhaust valve EV9 is connected to the optical path tube 53 is an exhaust port EP9 for exhausting gas in the optical path tube 53. Therefore, when the exhaust valve EV9 is opened, the gas in the optical path tube 53 is exhausted through the exhaust port EP9. Therefore, a part of the purge gas supplied from the first gas supply port SP3 is mixed with the gas in the housing 91, the optical path tube 57, the housing 21, and the optical path tube 53 and flows into the exhaust port EP9.
  • the pipe provided with the exhaust valve EV9 is connected to another pipe to which the pipe provided with the first main exhaust valve EV1 of the master oscillator MO and the pipe provided with the second main exhaust valve EV2 are connected. ing. Therefore, the gas in the optical path tube 53 exhausted through the exhaust port EP9 is exhausted into the housing 10 through the other pipes.
  • a pipe provided with an exhaust valve EV10 is connected approximately in the middle of the connection part of the first optical path tube 51 and the connection part of the second optical path tube 56 in the housing 81 of the optical transmission unit 80.
  • the opening degree of the exhaust valve EV10 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connecting portion where the pipe provided with the exhaust valve EV10 is connected to the housing 81 is the exhaust port EP10 for exhausting the gas in the housing 81. Therefore, when the exhaust valve EV10 is opened, the gas in the housing 81 is exhausted through the exhaust port EP10.
  • a part of the purge gas supplied from the first gas supply port SP1 into the first optical path tube 51 and a part of the purge gas supplied from the second gas supply port SP4 into the second optical path tube 56 are included in the casing. It is mixed with the gas in the body 81 and is exhausted from the exhaust port EP10.
  • the pipe provided with the exhaust valve EV10 is connected to another pipe to which the pipe provided with the first main exhaust valve EV1 of the master oscillator MO and the pipe provided with the second main exhaust valve EV2 are connected. ing. Therefore, the gas in the housing 81 exhausted through the exhaust port EP10 is exhausted into the housing 10 through the other pipes.
  • the laser gas supply device 63 is connected to a pipe connected to the chamber 70 as well as a pipe connected to the chamber 30. Therefore, the laser gas supply device 63 supplies the laser gas into the chamber 70 through this pipe.
  • a connecting portion where this pipe is connected to the chamber 70 is a laser gas supply port LSP2 for supplying a laser gas into the chamber 70.
  • the exhaust device 64 of this embodiment is connected to a pipe connected to the chamber 70 in addition to the pipe connected to the chamber 30. Therefore, the exhaust device 64 exhausts the gas in the chamber 70 in addition to the gas in the chamber 30 into the housing 10 through the pipe. At this time, the exhaust device 64 adjusts the exhaust amount and the like according to a control signal from the control unit CO, and removes F 2 gas from the gas exhausted from the chamber 30 and the chamber 70 by a halogen filter (not shown). To do.
  • a connecting portion in which a pipe connected to the exhaust device 64 is connected to the chamber 70 is a laser gas exhaust port LEP2 that exhausts gas from the chamber 70.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a first example of the operation of the control unit CO until the gas laser device 100 according to this embodiment emits laser light.
  • the operation of the control unit CO until the laser light is emitted includes steps S31 to S38.
  • Step S31 In the gas laser device 100, for example, at the time of new installation or maintenance, the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 in the master oscillator MO, and the first optical path tube 55 and the second optical path tube in the amplifier PA.
  • the atmosphere enters 56.
  • this state is the start state.
  • the control unit CO similarly to step S11 of the first embodiment, supplies the first main exhaust valve EV1, the second main exhaust valve EV2, the first auxiliary exhaust valve EV3, the second auxiliary exhaust valve EV4, and the main gas supply.
  • the valve SV0, the first gas supply valve SV1, and the second gas supply valve SV2 are closed.
  • the control unit CO includes the first main exhaust valve EV5, the second main exhaust valve EV6, the first auxiliary exhaust valve EV7, the second auxiliary exhaust valve EV8, the first gas supply valve SV3, and the second gas.
  • the supply valve SV4 is closed.
  • the control unit CO closes the exhaust valve EV9 and the exhaust valve EV10.
  • the purge gas is not supplied into the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 of the master oscillator MO, and the gas is not exhausted from the inside of the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52. Further, in this step, the purge gas is not supplied into the first optical path tube 55 and the second optical path tube 56 of the amplifier PA, and the gas is not exhausted from the first optical path tube 55 and the second optical path tube 56. If any of the above valves are opened at the time of start, the control unit CO closes the opened valves at this step, and if all of these valves are closed at the time of start. The control unit CO keeps these valves closed.
  • Step S32 the control unit CO opens the first main exhaust valve EV1 and the second main exhaust valve EV2 for the master oscillator MO, as in step S12 of the first embodiment. Further, in the present embodiment, the control unit CO opens the first main exhaust valve EV5 and the second main exhaust valve EV6 for the amplifier PA, and opens the exhaust valve EV9 and the exhaust valve EV10. At this point in time, since each gas supply valve is closed, the purge gas is not supplied, and the gas in the first optical path tube 51, the second optical path tube 52, the first optical path tube 55, and the second optical path tube 56 is not exhausted. ..
  • Step S33 the control unit CO opens the main gas supply valve SV0 and the first gas supply valve SV1 and the second gas supply valve SV2 for the master oscillator MO, as in step S13 of the first embodiment. Therefore, the purge gas is supplied from the first gas supply port SP1 into the first optical path tube 51, and the purge gas is supplied from the second gas supply port SP2 into the housing 41.
  • the control unit CO also opens the first gas supply valve SV3 and the second gas supply valve SV4 for the amplifier PA. Therefore, the purge gas is supplied from the first gas supply port SP3 into the housing 91, and the purge gas is supplied from the second gas supply port SP4 into the second optical path tube 56.
  • step S13 of the first embodiment the gas flows over the surfaces of the output coupling mirror OC1 and the first window 33, and the oxygen concentration in the first optical path tube 51 is reduced by the purge gas. Further, the gas flows on the surfaces of the grating 42, the prisms 43 and 44, and the second window 34, and the oxygen concentration in the housing 41 and the second optical path tube 52 is reduced by the purge gas.
  • step S32 the first main exhaust valve EV5 and the second main exhaust valve EV6 for the amplifier PA are opened. Therefore, the gas in the housing 91 and the first optical path tube 55 is pushed out by the purge gas and exhausted into the housing 10 via the first main exhaust port EP5. At this time, the gas flows on the surfaces of the mirror 92, the output coupling mirror OC2, and the first window 73, and the oxygen concentration in the housing 91 and the first optical path tube 55 is reduced by the purge gas. Further, the gas in the second optical path tube 56 is pushed out by the purge gas and exhausted into the housing 10 via the second main exhaust port EP6.
  • the control unit CO exhausts the gas from the first main exhaust port EP5 and the second main exhaust port EP6 as the main exhaust port before the laser light is emitted from the chamber 70.
  • step S32 the exhaust valve EV9 is opened. Therefore, the gas in the housing 91 of the optical transmission unit 90, the optical path tube 57, the housing 21 of the energy monitor module 20, and the optical path tube 53 is pushed out by the purge gas supplied from the first gas supply port SP3 and exhausted. The gas is exhausted into the housing 10 through the opening EP9. At this time, the gas flows on the surfaces of the mirrors 92 and 93 and the beam splitter 22, and the oxygen concentration in the housing 91 of the optical transmission unit 90, the optical path tube 57, the housing 21 of the energy monitor module 20, and the optical path tube 53 is reduced. Reduced by purge gas.
  • step S32 the exhaust valve EV10 is opened. Therefore, a part of the gas in the first optical path tube 51 of the master oscillator MO and a part of the gas in the housing 81 are pushed out by the purge gas supplied from the first gas supply port SP1 and passed through the exhaust port EP10. Is exhausted into the housing 10. Further, a part of the gas in the second optical path tube 56 of the amplifier PA and a part of the gas in the housing 81 are pushed out by the purge gas supplied from the second gas supply port SP4 and passed through the exhaust port EP10. The air is exhausted into the housing 10. At this time, gas flows on the surfaces of the mirrors 82 and 83, and the oxygen concentration in the housing 81 is reduced by the purge gas.
  • Step S34 In this step, similarly to step S14 of the first embodiment, the control unit CO maintains the state of step S33 for the predetermined first period T1.
  • the oxygen concentration in the first optical path tube 51, the second optical path tube 52, and the housing 41 of the master oscillator MO becomes equal to or lower than a predetermined concentration.
  • the oxygen concentration in the first optical path tube 55 and the second optical path tube 56 of the amplifier PA becomes a predetermined concentration or less.
  • the oxygen concentration in the housing 81 of the light transmission unit 80, the housing 91 of the light transmission unit 90, the optical path tube 57, the housing 21 of the energy monitor module 20, and the optical path tube 53 becomes a predetermined concentration or less.
  • Step S35 In this step, the control unit CO opens the first auxiliary exhaust valve EV3 and the second auxiliary exhaust valve EV4 for the master oscillator MO. Therefore, as in step S15 of the first embodiment, the amount of gas exhausted from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 is lower than in the state before this step. Therefore, the gas flow in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 changes, and the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 33 and the second window 34 decreases.
  • the control unit CO opens the first auxiliary exhaust valve EV7 and the second auxiliary exhaust valve EV8 for the amplifier PA.
  • step S32 the first main exhaust valve EV5 and the second main exhaust valve EV6 are opened. Therefore, the gas in the first optical path tube 55 is exhausted into the housing 10 via the first main exhaust port EP5 and the first auxiliary exhaust port EP7, and the gas in the second optical path tube 56 is the second main exhaust port. The gas is exhausted into the housing 10 through the port EP6 and the second auxiliary exhaust port EP8. That is, in this step, the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP7 and the second auxiliary exhaust port EP8 as the auxiliary exhaust ports.
  • the amount of gas exhausted from the first main exhaust port EP5 and the second main exhaust port EP6 is lower than in the state before this step. Therefore, the flow of gas in the first optical path tube 55 and the second optical path tube 56 changes, and the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 73 and the second window 74 decreases.
  • Step S36 the control unit CO closes the first main exhaust valve EV1 and the second main exhaust valve EV2 for the master oscillator MO. Therefore, the amount of gas exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4 increases as in step S16 of the first embodiment. Therefore, the gas flow in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 further changes, and the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 33 and the second window 34 further decreases.
  • the control unit CO closes the first main exhaust valve EV5 and the second main exhaust valve EV6 for the amplifier PA. Therefore, no gas is exhausted from the first main exhaust port EP5 and the second main exhaust port EP6, and the amount of gas exhausted from the first auxiliary exhaust port EP7 and the second auxiliary exhaust port EP8 increases. Therefore, the flow of gas in the first optical path tube 55 and the second optical path tube 56 is further changed, and the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 73 and the second window 74 is further reduced.
  • the control unit CO causes the laser gas to be supplied into the chamber 30 and the chamber 70 by the completion of step S37, and circulates the supplied laser gas.
  • the procedure of supplying the laser gas into the chamber 30 and circulating the laser gas is the same as the procedure of supplying the laser gas into the chamber 30 and circulating the laser gas in the comparative example.
  • the procedure for supplying the laser gas into the chamber 70 and circulating the laser gas is as follows.
  • the control unit CO controls the exhaust device 64 to exhaust the gas in the chamber 70 from the laser gas exhaust port LEP2 into the housing 10.
  • the control unit CO controls the laser gas supply device 63 to supply a predetermined amount of laser gas from the laser gas supply port LSP2.
  • the laser gas is sealed in the chamber 70.
  • the control unit CO also controls the motor 79 to rotate the cross flow fan 78.
  • the laser gas is circulated by the rotation of the cross flow fan 78.
  • Step S37 the control unit CO opens the first auxiliary exhaust valve EV3 and the second auxiliary exhaust valve EV4 for the master oscillator MO in step S35, and further opens the first auxiliary exhaust valve EV7 and the second auxiliary exhaust valve EV7 for the amplifier PA.
  • the state of step S36 is maintained until the predetermined second period T2 elapses after the exhaust valve EV8 is opened.
  • the second period T2 is, for example, 5 minutes to 10 minutes. Therefore, step S36 is performed until the second period T2 elapses after step S35 is performed.
  • step S35 and step S36 may be performed simultaneously.
  • step S17 of the first embodiment when this step is completed, the difference between the temperature on the chamber 30 side in the first window 33 and the temperature on the first optical path tube 51 side is that the gas flowing on the surface of the first window 33 is Is smaller than when the amount is not reduced. Further, at the completion of this step, the difference between the temperature on the chamber 30 side and the temperature on the second optical path tube 52 side in the second window 34 is larger than that in the case where the amount of gas flowing on the surface of the second window 34 does not decrease. Get smaller.
  • the amount of gas flowing on the surfaces of the first window 73 and the second window 74 of the amplifier PA is reduced as described above. Therefore, at the end of this step, the first optical path tube 55 side of the first window 73 is suppressed from being cooled by the gas in the first optical path tube 55, and the second window 74 side of the second window 74 side. Is suppressed from being cooled by the gas in the second optical path tube 56. Therefore, at the completion of this step, the difference between the temperature on the chamber 70 side in the first window 73 and the temperature on the first optical path tube 55 side is different from that in the case where the amount of gas flowing on the surface of the first window 73 does not decrease. Becomes smaller.
  • the difference between the temperature on the chamber 70 side and the temperature on the second optical path tube 56 side in the second window 74 is larger than that in the case where the amount of gas flowing on the surface of the second window 74 does not decrease. Get smaller.
  • Step S38 the control unit CO causes the output coupling mirror OC1 of the master oscillator MO to emit a laser beam in the same manner as in step S18 of the first embodiment.
  • the control unit CO also controls the switches in the charger 75 and the pulse power module 76 to apply a high voltage between the electrodes 71 and 72. When a high voltage is applied between the electrodes 71 and 72, the insulation between the electrodes 71 and 72 is broken and discharge occurs. The energy of this discharge causes the laser medium contained in the laser gas between the electrodes 71 and 72 to be in an excited state.
  • the control unit CO controls the amplifier PA so that the laser medium between the electrodes 71 and 72 is in an excited state by the time the laser light is emitted from the master oscillator MO.
  • the laser light emitted from the output coupling mirror OC1 is reflected by the mirrors 82 and 83 of the optical transmission unit 80 and propagates into the chamber 70 via the rear mirror RM of the amplifier PA and the second window 74.
  • This laser light causes stimulated emission of the laser medium in the excited state between the electrodes 71 and 72, and the light is amplified.
  • the laser light of a predetermined wavelength resonates between the output coupling mirror OC2 and the rear mirror RM, and the laser light is further amplified.
  • a part of the laser light passes through the output coupling mirror OC2 and is emitted from the amplifier PA.
  • the laser light emitted from the amplifier PA is reflected by the mirrors 92 and 93 of the optical transmission unit 90, and emitted from the laser light emission window OW via the optical path tube 57, the energy monitor module 20, and the optical path tube 53.
  • the energy monitor module 20 a part of the laser light emitted from the amplifier PA is reflected by the beam splitter 22, and the pulse energy sensor 23 outputs a signal based on the intensity of this light energy to the control unit CO. Output to.
  • the control unit CO controls the chargers 35 and 75 and the pulse power modules 36 and 76 based on this signal to adjust the power of the emitted laser light.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a second example of the operation of the control unit CO until the gas laser device 100 according to this embodiment emits laser light.
  • the operation of the control unit CO until the laser light is emitted is different from the first example of the present embodiment in step S34, and the other steps are the same as those of the first example of the present embodiment. The same as each step of the example of.
  • Step S34 In this step of this example, the control unit CO controls the oxygen concentration in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52 of the master oscillator MO and the first optical path tube 55 and the second optical path tube 56 of the amplifier PA.
  • the state of step S33 is maintained until the oxygen concentration reaches the predetermined first concentration. Therefore, in the step S34 of the present example, the step S34a in which the control unit CO receives a signal indicating the oxygen concentration from the oximeter 12, and whether the oxygen concentration received by the control unit CO is equal to or lower than a predetermined oxygen concentration is determined. It includes step S34b for determining whether or not.
  • Step S34a, Step S34b the control unit CO performs the same operations as steps S14a and S14b of the first embodiment in steps S34a and S34b.
  • step S34b if the oxygen concentration is not lower than the predetermined first concentration, the process returns to step S34a, and if the oxygen concentration is lower than the predetermined first concentration, the process proceeds to step S35. .. Then, in step S35, the first auxiliary exhaust valve EV3 and the second auxiliary exhaust valve EV4 are opened.
  • the oxygen concentrations in the first optical path tube 51 and the second optical path tube 52, and in the first optical path tube 55 and the second optical path tube 56 are equal to or lower than a predetermined first concentration. It is not necessary for the department CO to judge.
  • the oximeter 12 may be provided in the exhaust duct 11.
  • the control unit CO operates in the same manner as the modified example in which the oxygen concentration meter 12 in the second example of the first embodiment is provided in the exhaust duct 11.
  • the process returns to step S34a, and the oxygen concentration is equal to or lower than the predetermined second concentration. If so, the process proceeds to step S35.
  • the oxygen concentration meter 12 may be provided in the housing 10 instead of being provided in the exhaust duct 11.
  • the control unit CO performs the operation of the first example, the gas laser device 100 does not have to include the oxygen concentration meter 12.
  • the light emitted from the master oscillator MO is amplified by the amplifier PA, so that a laser beam with higher power can be emitted.
  • the first window 33 of the master oscillator MO is heated when the laser light is emitted, the case where the amount of gas flowing on the surface of the first window 33 does not decrease In comparison, the thermal shock that the first window 33 receives can be reduced.
  • the second window 34 is heated when the laser light is emitted, compared with the case where the amount of gas flowing on the surface of the second window 34 does not decrease, the thermal shock that the second window 34 receives. Can be small.
  • the gas laser device of this embodiment can be excellent in durability.
  • Valve EV1, second main exhaust valve EV2, first main exhaust port EP1, second main exhaust port EP2, first auxiliary exhaust port EP3, second auxiliary exhaust port EP4, first auxiliary exhaust valve EV3, second auxiliary exhaust valve EV4 can be understood to be for each master oscillator.
  • Valve EV5, second main exhaust valve EV6, first main exhaust port EP5, second main exhaust port EP6, first main exhaust valve EV5, second main exhaust valve EV6, first auxiliary exhaust port EP7, second auxiliary exhaust port EP8 can be understood for each amplifier.
  • the master oscillator MO may be composed of another laser device such as a fiber laser device.
  • the amplifier PA may not include the rear mirror and the output coupling mirror OC2. In this case, light resonance does not occur in the amplifier PA, but the laser light is amplified by passing through the chamber 70.
  • the gas when the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4, the gas is discharged from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2. May be exhausted.
  • the gas when the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4, compared to before the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4, The amount of gas exhausted from the first main exhaust port EP1 and the second main exhaust port EP2 may be reduced.
  • the gas when the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP7 and the second auxiliary exhaust port EP8, the gas may be exhausted from the first main exhaust port EP5 and the second main exhaust port EP6.
  • the gas when the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP7 and the second auxiliary exhaust port EP8, compared to before the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP7 and the second auxiliary exhaust port EP8, The amount of gas exhausted from the first main exhaust port EP5 and the second main exhaust port EP6 may be reduced.
  • gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4 during at least a part of the period in which the emission and the stop of the laser light are repeated.
  • the control unit CO may start exhausting the gas from the first auxiliary exhaust port EP3 and the second auxiliary exhaust port EP4 after the laser light is emitted.
  • the control unit CO may start exhausting gas from the first auxiliary exhaust port EP7 and the second auxiliary exhaust port EP8 of the amplifier PA after the laser light is emitted.
  • control unit CO starts exhausting gas from the first auxiliary exhaust port EP3, the second auxiliary exhaust port EP4, the first auxiliary exhaust port EP7, and the second auxiliary exhaust port EP8.
  • the laser light may be emitted from the chamber 30 before the predetermined second period T2 has elapsed.
  • the first main exhaust port EP5 is provided at a position where the gas flows on the surface of the first window 73 when the gas is exhausted from the first main exhaust port EP5. If the first main exhaust port EP5 is provided at such a position, the first main exhaust port EP5 includes a surface that passes through the first window 73 in the first optical path tube 51 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light. It may be provided on the side opposite to the chamber 70 side with respect to the position. Further, the first window 73 does not have to enter the inside of the first optical path tube 55.
  • the second main exhaust port EP6 is provided at a position where the gas flows on the surface of the second window 74 when the gas is exhausted from the second main exhaust port EP6.
  • the second main exhaust port EP6 includes a surface that passes through the second window 74 in the second optical path tube 56 and is perpendicular to the traveling direction of the laser light. It may be provided on the side opposite to the chamber 70 side with respect to the position. Further, the second window 74 does not have to enter the second optical path tube 56.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser device according to the present embodiment.
  • the master oscillator MO includes the first wall portion 51W and the second wall portion 52W
  • the amplifier PA includes the first wall portion 55W and the second wall portion 56W. It is different from the gas laser device of the third embodiment in points.
  • the configurations of the first wall portion 51W and the second wall portion 52W of the master oscillator MO are the same as the configurations of the first wall portion 51W and the second wall portion 52W of the second embodiment.
  • the first wall portion 55W of the amplifier PA is provided between the first main exhaust port EP5 and the first auxiliary exhaust port EP7 in the first optical path tube 55, and closes the first optical path tube 55.
  • the first slit 55S is formed in the first wall portion 55W.
  • the first slit 55S is formed so that the laser light propagating between the first window 73 and the output coupling mirror OC2 can pass therethrough.
  • the first slit 55S has a similar shape to the cross-sectional shape of the laser light that passes through the first slit 55S, from the viewpoint of not creating an unnecessary region in the first slit 55S.
  • the second wall portion 56W of the amplifier PA is provided between the second main exhaust port EP6 and the second auxiliary exhaust port EP8 in the second optical path tube 56 and closes the second optical path tube 56.
  • a second slit 56S is formed in the second wall portion 56W.
  • the second slit 56S is formed so that the laser light propagating between the second window 74 and the rear mirror RM can pass therethrough.
  • the second slit 56S has a similar shape to the cross-sectional shape of the laser light that passes through the second slit 56S, from the viewpoint of not creating an unnecessary region in the second slit 56S.
  • the first wall portion 55W and the second wall portion 56W are made of, for example, the same material as that of the first wall portion 51W and the second wall portion 52W.
  • the operation of the gas laser device 100 in the present embodiment is the same as the operation of the gas laser device 100 in the third embodiment.
  • the gas in the first optical path tube 51 passes through the first slit 51S and flows on the surface of the first window 33, and The gas is exhausted from the exhaust port EP1.
  • the gas in the second optical path tube 52 passes through the second slit 52S and flows on the surface of the second window 34, and then from the second main exhaust port EP2. Exhausted.
  • the gas in the first optical path tube 55 passes through the first slit 55S and flows on the surface of the first window 73, so that the first main The gas is exhausted from the exhaust port EP5.
  • the gas in the second optical path tube 56 passes through the second slit 56S and flows on the surface of the second window 74, and then from the second main exhaust port EP6. Exhausted.
  • the first Gas can be suppressed from flowing to the window 33 side and the second window 34 side.
  • the first wall portion 55W of the amplifier PA serves as a barrier, and when the gas is exhausted from the first auxiliary exhaust port EP7, the gas can be suppressed from flowing to the first window 73 side.
  • the second wall portion 56W serves as a barrier, and when the gas is exhausted from the second auxiliary exhaust port EP8, it is possible to suppress the gas from flowing to the second window 74 side. Therefore, the thermal shock applied to the first window 33, the second window 34, the first window 73, and the second window 74 can be further reduced.
  • the gas laser device 100 of the present embodiment may include at least one of the first wall portion 51W, the second wall portion 52W, the first wall portion 55W, and the second wall portion 56W. Since the power of the laser light that passes through the first window 73 of the amplifier PA is larger than the power of the laser light that passes through the other windows, the gas laser device 100 preferably includes the first wall portion 55W.
  • the terms “comprising” or “including” should be construed as “not limited to what is described as being included.”
  • the term “comprising” should be interpreted as “not limited to what has been described as having.”
  • the indefinite article “one” should be interpreted to mean “at least one” or “one or more.”
  • the term “at least one of A, B and C” should be construed as "A""B""C""A+B”""A+C""B+C” or “A+B+C”. Further, it should be construed to include combinations of those with other than “A”, “B”, and “C”.

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Abstract

ガスレーザ装置は、レーザガスが封入されるチャンバと、チャンバに設けられレーザ光が透過するウィンドウと、チャンバにおけるウィンドウが設けられる位置を囲んでチャンバに接続される光路管と、光路管内にパージガスを供給するガス供給口と、光路管内のガスを排気する排気口と、制御部と、を備え、排気口は、ガスがウィンドウの表面を流れるように光路管に設けられる主排気口と、ウィンドウが設けられる位置及び主排気口が設けられる位置よりも光路管内におけるガスの流れの上流側において光路管に設けられる副排気口と、を含み、制御部は、チャンバからレーザ光が出射される前において主排気口からガスを排気させ、チャンバからレーザ光が出射される少なくとも一部の期間において副排気口からガスを排気させてもよい。

Description

ガスレーザ装置、ガスレーザ装置のレーザ光の出射方法、及び電子デバイスの製造方法
　本開示は、ガスレーザ装置、ガスレーザ装置のレーザ光の出射方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。
　近年、半導体露光装置（以下、「露光装置」という）においては、半導体集積回路の微細化および高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。一般的に、露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられる。たとえば、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外光のレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長１９３ｎｍの紫外光のレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
　次世代の露光技術としては、露光装置側の露光用レンズとウエハとの間が液体で満たされる液浸露光が実用化されている。この液浸露光では、露光用レンズとウエハとの間の屈折率が変化するため、露光用光源の見かけの波長が短波長化する。ＡｒＦエキシマレーザ装置を露光用光源として液浸露光が行われた場合、ウエハには水中における波長１３４ｎｍの紫外光が照射される。この技術をＡｒＦ液浸露光又はＡｒＦ液浸リソグラフィーという。
　ＫｒＦエキシマレーザ装置およびＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振幅は、約３５０～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外光を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、エタロン、グレーティング等の狭帯域化素子を有する狭帯域化モジュール（Line Narrow Module：LNM）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
特開２０００－２８６４８２号公報 特開２００３－１３３６２２号公報 特開２００３－２８３００７号公報
概要
　本開示の一態様は、ガスレーザ装置であって、レーザガスが封入されるチャンバと、チャンバに設けられレーザ光が透過するウィンドウと、チャンバにおけるウィンドウが設けられる位置を囲んでチャンバに接続される光路管と、光路管内にパージガスを供給するガス供給口と、光路管内のガスを排気する排気口と、制御部と、を備え、排気口は、ガスがウィンドウの表面を流れるように光路管に設けられる主排気口と、ウィンドウが設けられる位置及び主排気口が設けられる位置よりも光路管内におけるガスの流れの上流側において光路管に設けられる副排気口と、を含み、制御部は、チャンバからレーザ光が出射される前において主排気口からガスを排気させ、チャンバからレーザ光が出射される少なくとも一部の期間において副排気口からガスを排気させてもよい。
　本開示の他の一態様は、ガスレーザ装置であって、レーザガスが封入され発振する光を出射するマスターオシレータ用チャンバ、及び、レーザガスが封入されマスターオシレータ用チャンバから出射する光を増幅して出射する増幅器用チャンバと、マスターオシレータ用チャンバに設けられレーザ光が透過するマスターオシレータ用ウィンドウ、及び、増幅器用チャンバに設けられレーザ光が透過する増幅器用ウィンドウと、マスターオシレータ用チャンバにおけるマスターオシレータ用ウィンドウが設けられる位置を囲んでマスターオシレータ用チャンバに接続されるマスターオシレータ用光路管、及び、増幅器用チャンバにおける増幅器用ウィンドウが設けられる位置を囲んで増幅器用チャンバに接続される増幅器用光路管と、マスターオシレータ用光路管内にパージガスを供給するマスターオシレータ用ガス供給口、及び、増幅器用光路管内にパージガスを供給する増幅器用ガス供給口と、マスターオシレータ用光路管内のガスを排気するマスターオシレータ用排気口、及び、増幅器用光路管内のガスを排気する増幅器用排気口と、制御部と、を備え、マスターオシレータ用排気口は、マスターオシレータ用光路管内におけるガスがマスターオシレータ用ウィンドウの表面を流れるようにマスターオシレータ用光路管に設けられるマスターオシレータ用主排気口と、マスターオシレータ用ウィンドウが設けられる位置及びマスターオシレータ用主排気口が設けられる位置よりもマスターオシレータ用光路管内におけるガスの流れの上流側においてマスターオシレータ用光路管に設けられるマスターオシレータ用副排気口と、を含み、増幅器用排気口は、増幅器用光路管内におけるガスが増幅器用ウィンドウの表面を流れるように増幅器用光路管に設けられる増幅器用主排気口と、増幅器用ウィンドウが設けられる位置及び増幅器用主排気口が設けられる位置よりも増幅器用光路管内におけるガスの流れの上流側において増幅器用光路管に設けられる増幅器用副排気口と、を含み、制御部は、マスターオシレータ用チャンバからレーザ光が出射される前においてマスターオシレータ用主排気口及び増幅器用主排気口からガスを排気させ、マスターオシレータ用チャンバからレーザ光が出射される少なくとも一部の期間においてマスターオシレータ用副排気口及び増幅器用副排気口からガスを排気させてもよい。
　本開示の更に他の一態様は、レーザガスが封入されるチャンバと、チャンバに設けられレーザ光が透過するウィンドウと、チャンバにおけるウィンドウが設けられる位置を囲んでチャンバに接続される光路管と、光路管内にパージガスを供給するガス供給口と、光路管内のガスを排気する排気口と、制御部と、を備え、排気口は、ガスがウィンドウの表面を流れるように光路管に設けられる主排気口と、ウィンドウが設けられる位置及び主排気口が設けられる位置よりも光路管内におけるガスの流れの上流側において光路管に設けられる副排気口と、を含む、ガスレーザ装置によるレーザ光の出射方法であって、制御部は、チャンバからレーザ光が出射される前において主排気口からガスを排気させ、チャンバからレーザ光が出射される少なくとも一部の期間において副排気口からガスを排気させてもよい。
　また、本開示の更に他の一態様は、電子デバイスの製造方法であって、レーザガスが封入されるチャンバと、チャンバに設けられレーザ光が透過するウィンドウと、チャンバにおけるウィンドウが設けられる位置を囲んでチャンバに接続される光路管と、光路管内にパージガスを供給するガス供給口と、光路管内のガスを排気する排気口と、制御部と、を備え、排気口は、ガスがウィンドウの表面を流れるように光路管に設けられる主排気口と、ウィンドウが設けられる位置及び主排気口が設けられる位置よりも光路管内におけるガスの流れの上流側において光路管に設けられる副排気口と、を含み、制御部は、チャンバからレーザ光が出射される前において主排気口からガスを排気させ、チャンバからレーザ光が出射される少なくとも一部の期間において副排気口からガスを排気させる、ガスレーザ装置から出射されるレーザ光を露光装置に入射させ、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レーザ光を露光すること、を含んでもよい。
　本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、電子デバイスの製造の露光工程で使用される製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。 図２は、ガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。 図３は、比較例におけるガスレーザ装置がレーザ光を出射するまでの制御部の動作を示すフローチャートである。 図４は、実施形態１におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。 図５は、実施形態１におけるガスレーザ装置がレーザ光を出射するまでの制御部の動作の第１の例を示すフローチャートである。 図６は、実施形態１におけるガスレーザ装置がレーザ光を出射するまでの制御部の動作の第２の例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態２におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。 図８は、実施形態３におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。 図９は、実施形態３におけるガスレーザ装置がレーザ光を出射するまでの制御部の動作の第１の例を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態３におけるガスレーザ装置がレーザ光を出射するまでの制御部の動作の第２の例を示すフローチャートである。 図１１は、実施形態４におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。
実施形態
１．電子デバイスの製造の露光工程で使用される製造装置の説明
２．比較例のガスレーザ装置の説明
　２．１　構成
　２．２　動作
　２．３　課題
３．実施形態１のガスレーザ装置の説明
　３．１　構成
　３．２　動作
　３．３　作用・効果
４．実施形態２のガスレーザ装置の説明
　４．１　構成
　４．２　動作
　４．３　作用・効果
５．実施形態３のガスレーザ装置の説明
　５．１　構成
　５．２　動作
　５．３　作用・効果
６．実施形態４のガスレーザ装置の説明
　６．１　構成
　６．２　動作
　６．３　作用・効果
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
　以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
１．電子デバイスの製造の露光工程で使用される製造装置の説明
　図１は、電子デバイスの製造の露光工程で使用される製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図１に示すように、露光工程で使用される製造装置は、ガスレーザ装置１００及び露光装置２００を含む。露光装置２００は、複数のミラー２１１，２１２，２１３を含む照明光学系２１０と、投影光学系２２０とを含む。照明光学系２１０は、ガスレーザ装置１００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２２０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２００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電子デバイスである半導体デバイスを製造することができる。
２．比較例のガスレーザ装置の説明
　２．１　構成
　比較例のガスレーザ装置について説明する。図２は、本例のガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図２に示すように、本例のガスレーザ装置１００は、筐体１０と、レーザ発振器ＬＯと、エネルギーモニタモジュール２０と、制御部ＣＯとを主な構成として含む。本例のガスレーザ装置１００は、例えば、アルゴン（Ａｒ）、フッ素（Ｆ２）、及びネオン（Ｎｅ）を含む混合ガスを使用するＡｒＦエキシマレーザ装置である。この場合、ガスレーザ装置１００は、中心波長が約１９３ｎｍのパルスレーザ光を出射する。なお、ガスレーザ装置１００は、ＡｒＦエキシマレーザ装置以外のガスレーザ装置であってもよく、例えば、クリプトン（Ｋｒ）、フッ素（Ｆ２）、及びネオン（Ｎｅ）を含む混合ガスを使用するＫｒＦエキシマレーザ装置であってもよい。この場合、ガスレーザ装置１００は、中心波長が約２４８ｎｍのパルスレーザ光を出射する。レーザ媒質であるＡｒ、Ｆ２、及びＮｅを含む混合ガスやＫｒ、Ｆ２、及びＮｅを含む混合ガスはレーザガスと呼ばれる場合がある。
　制御部ＣＯは、例えば、マイクロコントローラ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-scale Integrated Circuit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路やＮＣ（Numerical Control）装置を用いることができる。また、制御部ＣＯは、ＮＣ装置を用いた場合、機械学習器を用いたものであってもよく、機械学習器を用いないものであってもよい。以下に説明するように、ガスレーザ装置の幾つかの構成が制御部ＣＯにより制御される。
　レーザ発振器ＬＯは、チャンバ３０と、第１ウィンドウ３３と第２ウィンドウ３４とを含むウィンドウと、一対の電極３１，３２と、充電器３５と、パルスパワーモジュール３６と、クロスフローファン３８と、モータ３９と、狭帯域化モジュール４０と、出力結合ミラーＯＣ１と、を主な構成として含む。
　チャンバ３０にはレーザガスが封入されている。一対の電極３１，３２は、レーザ媒質を放電により励起するための電極であり、チャンバ３０内において互いに対向して配置されている。
　チャンバ３０には開口が形成され、この開口は絶縁体を含んで形成される絶縁部３７により塞がれている。電極３１は絶縁部３７に支持されている。絶縁部３７には、導電部材からなるフィードスルーが埋め込まれている。フィードスルーは、パルスパワーモジュール３６から供給される電圧を電極３１に印加する。電極３２は電極ホルダ３２ｈに支持されている。この電極ホルダ３２ｈはチャンバ３０の内面に固定され、チャンバ３０と電気的に接続されている。
　充電器３５は、パルスパワーモジュール３６の中に設けられる図示しないコンデンサを所定の電圧で充電する直流電源装置である。パルスパワーモジュール３６は、制御部ＣＯによって制御されるスイッチを含んでいる。スイッチがオフからオンになると、パルスパワーモジュール３６は、充電器３５から印加される電圧を昇圧してパルス状の高電圧を生成し、この高電圧を一対の電極３１，３２間に印加する。
　クロスフローファン３８は、チャンバ３０内に配置されている。チャンバ３０内におけるクロスフローファン３８が配置される空間と一対の電極３１，３２間の空間とは互いに連通している。このため、クロスフローファン３８が回転することで、チャンバ３０内に封入されたレーザガスは所定の方向に循環する。クロスフローファン３８には、チャンバ３０の外に配置されたモータ３９が接続されている。このモータ３９が回転することで、クロスフローファン３８は回転する。モータ３９は、制御部ＣＯによる制御によりオン、オフや回転数の調節がなされる。従って、制御部ＣＯは、モータ３９を制御することで、チャンバ３０内を循環するレーザガスの循環速度を調節することができる。
　第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４は、チャンバ３０における電極３１と電極３２との間の空間を挟んで互いに対向する位置に設けられている。第１ウィンドウ３３は、チャンバ３０におけるレーザ光の進行方向における一端に設けられ、第２ウィンドウ３４は、チャンバ３０におけるレーザ光の進行方向における他端に設けられている。後述のようにガスレーザ装置１００では、チャンバ３０を含む光路上で光が発振してレーザ光が出射するため、チャンバ３０内で発生したレーザ光は、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４を介してチャンバ３０の外部に出射する。第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４は、例えば、フッ化カルシウムで構成されている。なお、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４はフッ化物や酸化物等の膜でコーティングされてもよい。
　チャンバ３０における第１ウィンドウ３３が設けられる上記一端側には、第１光路管５１が接続されている。チャンバ３０における第１ウィンドウ３３が設けられる位置は、第１光路管５１の内壁と隙間をあけて第１光路管５１内に入り込むよう突出している。このため、第１ウィンドウ３３は第１光路管５１内に位置する。
　出力結合ミラーＯＣ１は、チャンバ３０を基準とした上記一端側に設けられ、第１光路管５１内に配置されている。出力結合ミラーＯＣ１は、第１ウィンドウ３３から出射するレーザ光が入射する光学素子であり、第１ウィンドウ３３から出射される光のうちの一部を透過させ、他の一部を反射させて第１ウィンドウ３３を介してチャンバ３０内に戻す。出力結合ミラーＯＣ１は、例えば、フッ化カルシウムの基板に誘電体多層膜を成膜した素子で構成される。
　チャンバ３０における第２ウィンドウ３４が設けられる上記他端側には、第２光路管５２が接続されている。つまり、チャンバ３０に接続される光路管は、第１光路管５１及び第２光路管５２を含む。チャンバ３０における第２ウィンドウ３４が設けられる位置は、第２光路管５２の内壁と隙間をあけて第２光路管５２内に入り込むよう突出している。このため、第２ウィンドウ３４は第２光路管５２内に位置する。
　狭帯域化モジュール４０は、第２光路管５２に接続されている。従って、狭帯域化モジュール４０は、チャンバ３０を基準とした上記他端側に設けられている。狭帯域化モジュール４０は、筐体４１と、グレーティング４２と、プリズム４３，４４とを含む。筐体４１には開口が形成されており、この開口を通じて筐体４１内の空間と第２光路管５２内の空間とが連通している。また、筐体４１と第２光路管５２とチャンバ３０とで、閉空間が形成されている。
　グレーティング４２及びプリズム４３，４４は、筐体４１内に配置されている。グレーティング４２及びプリズム４３，４４は、第２ウィンドウ３４から出射するレーザ光が入射する光学素子である。グレーティング４２は、波長分散面がレーザ光の伝搬方向に垂直な平面と概ね一致し、レーザ光の入射角度と回折角度とが概ね一致するようにリトロー配置されている。本例では、グレーティング４２は、約１９３ｎｍの波長に対してブレーズドされたエシェールグレーティングであってもよい。
　プリズム４３，４４の少なくとも一方は回転ステージ上に固定されており、プリズム４３，４４のうち回転ステージ上に固定されたプリズムが僅かに回転することで、グレーティング４２へ入射する光の入射角度が調整される。グレーティング４２への光の入射角度が調整されることで、グレーティング４２で反射する光の波長が調整される。従って、チャンバ３０の第２ウィンドウ３４から出射される光がプリズム４３，４４を介してグレーティング４２で反射することで、チャンバ３０に戻る光の波長は、所望の波長に調整される。なお、狭帯域化モジュール４０に配置されるプリズムの数は、本例では２つであるが、１つであっても３つ以上であってもよい。
　チャンバ３０を挟んで設けられる出力結合ミラーＯＣ１とグレーティング４２とで光共振器が構成され、チャンバ３０は、この光共振器の光路上に配置される。従って、チャンバ３０から出射する光は、狭帯域化モジュール４０のグレーティング４２と出力結合ミラーＯＣ１との間で往復し、電極３１と電極３２との間のレーザゲイン空間を通過する度に増幅される。増幅された光の一部が、出力結合ミラーＯＣ１を透過して、パルスレーザ光として出射される。
　エネルギーモニタモジュール２０は、レーザ発振器ＬＯの出力結合ミラーＯＣ１から出射するパルスレーザ光の光路上に配置されている。エネルギーモニタモジュール２０は、筐体２１と、ビームスプリッタ２２と、パルスエネルギーセンサ２３とを含む。筐体２１は、第１光路管５１に接続されている。ビームスプリッタ２２及びパルスエネルギーセンサ２３は、第１ウィンドウ３３から出射するレーザ光が入射する光学素子である。筐体２１には開口が形成されており、この開口を通じて筐体２１内の空間と第１光路管５１内の空間とが連通している。筐体２１内には、ビームスプリッタ２２及びパルスエネルギーセンサ２３が配置されている。
　ビームスプリッタ２２は、レーザ発振器ＬＯから出射したパルスレーザ光を高い透過率で透過させるとともに、パルスレーザ光の一部を、パルスエネルギーセンサ２３の受光面に向けて反射する。パルスエネルギーセンサ２３は、受光面に入射したパルスレーザ光のパルスエネルギを検出し、検出されたパルスエネルギのデータを制御部ＣＯに出力する。
　エネルギーモニタモジュール２０の筐体２１における第１光路管５１が接続される側と反対側には、開口が形成されており、この開口を囲むように光路管５３が接続されている。このため、第１光路管５１内の空間と、筐体２１内の空間と、光路管５３内の空間とが連通している。光路管５３は筐体１０に接続されている。筐体１０における光路管５３に囲まれる位置には、レーザ光出射ウィンドウＯＷが設けられている。従って、エネルギーモニタモジュール２０のビームスプリッタ２２を透過する光は、光路管５３を介して、レーザ光出射ウィンドウＯＷから筐体１０の外部に出射される。
　筐体１０の外には、パージガスが蓄えられているパージガス供給源６１が配置されている。パージガスには、酸素等の不純物の少ない高純度窒素等の不活性ガスが含まれる。パージガス供給源６１には、配管が接続されており、当該配管が筐体１０内に入り込んでいる。この配管の途中には、メインガス供給バルブＳＶ０が設けられている。メインガス供給バルブＳＶ０の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。メインガス供給バルブＳＶ０が設けられる配管は、パージガスマニホールドＰＭに接続されている。
　パージガスマニホールドＰＭには、複数の配管が接続されており、そのうちの一つの配管の途中には第１ガス供給バルブＳＶ１が設けられている。第１ガス供給バルブＳＶ１の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第１ガス供給バルブＳＶ１が設けられた配管は、エネルギーモニタモジュール２０の筐体２１に接続されている。この接続部は、筐体２１内にパージガスを供給する第１ガス供給口ＳＰ１である。従って、第１ガス供給口ＳＰ１は、筐体２１を介して、第１光路管５１内、及び、光路管５３内にパージガスを供給する。
　パージガスマニホールドＰＭに接続される他の一つの配管の途中には第２ガス供給バルブＳＶ２が設けられている。第２ガス供給バルブＳＶ２の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第２ガス供給バルブＳＶ２が設けられた配管は、狭帯域化モジュール４０の筐体４１に接続されている。この接続部は、筐体４１内にパージガスを供給する第２ガス供給口ＳＰ２である。従って、第２ガス供給口ＳＰ２は、筐体４１を介して、第２光路管５２内にパージガスを供給する。
　つまり、本例のガスレーザ装置１００のガス供給口は、第１ガス供給口ＳＰ１及び第２ガス供給口ＳＰ２を含む。
　第１光路管５１には、第１排気バルブＥＶ１が設けられた配管が接続されている。第１排気バルブＥＶ１の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第１排気バルブＥＶ１が開くことで、第１光路管５１内のガスは排気される。この第１排気バルブＥＶ１が設けられた配管が第１光路管５１に接続される接続部が、第１光路管５１内のガスを排気する第１排気口ＥＰ１である。本例では、第１排気口ＥＰ１は、第１光路管５１における第１ウィンドウ３３の脇に設けられている。具体的には、第１排気口ＥＰ１は、第１光路管５１における第１ウィンドウ３３を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置に設けられている。なお、第１排気口ＥＰ１は、第１光路管５１におけるこの面よりもチャンバ３０側の位置に設けられてもよい。すなわち、第１排気口ＥＰ１は、第１光路管５１における第１ウィンドウ３３の近傍に設けられてもよい。上記第１ガス供給口ＳＰ１から供給されるパージガスは、筐体２１や第１光路管５１及び光路管５３内のガスと混ざり、第１排気口ＥＰ１に流れる。従って、筐体２１や第１光路管５１及び光路管５３内の酸素濃度をパージガスにより低減することができ、また、酸素濃度を低減した状態を維持することができる。また、ガスの流路上に位置するビームスプリッタ２２、出力結合ミラーＯＣ１、及び第１ウィンドウ３３の表面に部品等から発生するアウトガスに起因する不純物等が付着することも抑制し得る。つまり、第１排気口ＥＰ１は、ビームスプリッタ２２、出力結合ミラーＯＣ１、及び第１ウィンドウ３３の表面上をガスが流れるように第１光路管５１に設けられている。
　第２光路管５２には、第２排気バルブＥＶ２が設けられた配管が接続されている。第２排気バルブＥＶ２の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第２排気バルブＥＶ２が開くことで、第２光路管５２内のガスは排気される。この第２排気バルブＥＶ２が設けられた配管が第２光路管５２に接続される接続部が、第２光路管５２内のガスを排気する第２排気口ＥＰ２である。本例では、第２排気口ＥＰ２は、第２光路管５２における第２ウィンドウ３４の脇に設けられている。具体的には、第２排気口ＥＰ２は、第２光路管５２における第２ウィンドウ３４を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置に設けられている。なお、第２排気口ＥＰ２は、第２光路管５２におけるこの面よりもチャンバ３０側の位置に設けられてもよい。すなわち、第２排気口ＥＰ２は、第２光路管５２における第２ウィンドウ３４の近傍に設けられてもよい。上記第２ガス供給口ＳＰ２から供給されるパージガスは、筐体４１や第２光路管５２内のガスと混ざり、第２排気口ＥＰ２に流れる。従って、筐体４１や第２光路管５２内の酸素濃度をパージガスにより低減及び維持することができる。また、ガスの流路上に位置するグレーティング４２、プリズム４３，４４、及び第２ウィンドウ３４の表面に部品等から発生するアウトガスに起因する不純物等が付着することも抑制し得る。つまり、第２排気口ＥＰ２は、グレーティング４２、プリズム４３，４４、及び第２ウィンドウ３４の表面上をガスが流れるように第２光路管５２に設けられている。
　このように、本例のガスレーザ装置１００の光路管に設けられる排気口は、第１排気口ＥＰ１及び第２排気口ＥＰ２を含む。
　なお、本例では、第１排気バルブＥＶ１が設けられた配管と第２排気バルブＥＶ２が設けられた配管とが他の配管に接続されて、この他の配管を介して、第１光路管５１内のガス及び第２光路管５２内のガスは、筐体１０内に排気される。
　筐体１０の外には、レーザガスが蓄えられているレーザガス供給源６２が更に配置されている。レーザガス供給源６２は、レーザガスとなる複数のガスを供給する。本例では、例えば、Ｆ２、Ａｒ、及びＮｅを含む混合ガスを供給する。なお、ＫｒＦエキシマレーザであれば、レーザガス供給源６２は、例えば、Ｆ２、Ｋｒ、及びＮｅを含む混合ガスを供給する。レーザガス供給源６２には、配管が接続されており、当該配管が筐体１０内に入り込んでいる。この配管は、レーザガス供給装置６３に接続されている。レーザガス供給装置６３には、図示しないバルブや流量調節弁が設けられており、チャンバ３０に接続される他の配管が接続されている。レーザガス供給装置６３は、制御部ＣＯからの制御信号により、複数のガスをレーザガスとし、他の配管を介して、チャンバ３０内に供給する。この他の配管がチャンバ３０に接続される接続部が、チャンバ３０内にレーザガスを供給するレーザガス供給口ＬＳＰ１である。
　筐体１０内には、排気装置６４が配置されている。排気装置６４は、チャンバ３０と配管により接続されている。排気装置６４は、チャンバ３０内のガスをこの配管を介して筐体１０内に排気する。この際、排気装置６４は、制御部ＣＯからの制御信号により排気量等を調節し、チャンバ３０内から排気されるガスに対して図示しないハロゲンフィルタによってＦ２ガスを除去する処理をする。この配管がチャンバ３０に接続される接続部が、チャンバ３０内からガスを排気するレーザガス排気口ＬＥＰ１である。
　筐体１０には、排気ダクト１１が設けられている。この排気ダクト１１から筐体１０内のガスが筐体１０外に排気される。従って、排気装置６４から筐体１０内に排気されるチャンバ３０内のガスや、第１排気口ＥＰ１及び第２排気口ＥＰ２を介して筐体１０内に排気される第１光路管５１内及び第２光路管５２内等のガスは、排気ダクト１１から筐体１０外に排気される。
　２．２　動作
　次に、比較例のガスレーザ装置１００の動作について説明する。図３は、比較例におけるガスレーザ装置１００がレーザ光を出射するまでの制御部ＣＯの動作を示すフローチャートである。図３に示すように、本例では、レーザ光が出射されるまでの制御部ＣＯの動作はステップＳ０１からステップＳ０５を含む。
（ステップＳ０１）
　ガスレーザ装置１００では、例えば、新規導入時やメンテナンス時等において、第１光路管５１内及び第２光路管５２内に大気が入り込む。図３では、この状態がスタートの状態である。
　本ステップでは、制御部ＣＯは、第１排気バルブＥＶ１及び第２排気バルブＥＶ２を閉める。更に、制御部ＣＯは、メインガス供給バルブＳＶ０、第１ガス供給バルブＳＶ１、及び第２ガス供給バルブＳＶ２を閉める。従って、第１光路管５１及び第２光路管５２内にパージガスは供給されず、第１光路管５１及び第２光路管５２内からガスは排気されない。なお、スタートの時点で、第１排気バルブＥＶ１、第２排気バルブＥＶ２、メインガス供給バルブＳＶ０、第１ガス供給バルブＳＶ１、及び第２ガス供給バルブＳＶ２のいずれかが開いている場合がある。この場合には、制御部ＣＯは本ステップで開いているバルブを閉め、スタートの時点でこれらのバルブの全てが閉じている場合には、制御部ＣＯはこれらのバルブが閉まっている状態を維持する。
（ステップＳ０２）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、第１排気バルブＥＶ１及び第２排気バルブＥＶ２を開く。この時点では、パージガスが供給されていないため、第１光路管５１、筐体２１、及び光路管５３内のガス及び、第２光路管５２及び筐体４１内のガスは排気されない。
（ステップＳ０３）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、メインガス供給バルブＳＶ０、第１ガス供給バルブＳＶ１及び第２ガス供給バルブＳＶ２を開く。このため、第１ガス供給口ＳＰ１から筐体２１内にパージガスが供給され、第２ガス供給口ＳＰ２から筐体４１内にパージガスが供給される。ステップＳ０２において、第１排気バルブＥＶ１及び第２排気バルブＥＶ２が開いているため、第１光路管５１、筐体２１、及び光路管５３内のガスは、パージガスにより押し出されて、第１排気口ＥＰ１を介して筐体１０内に排気される。このため、筐体２１や第１光路管５１及び光路管５３内の酸素濃度はパージガスにより低減され、酸素濃度が低減された状態が維持される。また、ビームスプリッタ２２、出力結合ミラーＯＣ１、及び第１ウィンドウ３３の表面上をガスが流れ、これらの表面への酸素の付着等が抑制され得る。また、第２光路管５２及び筐体４１内のガスは、パージガスにより押し出されて、第２排気口ＥＰ２を介して筐体１０内に排気される。このため、筐体４１や第２光路管５２内の酸素濃度はパージガスにより低減され、酸素濃度が低減された状態が維持される。また、グレーティング４２、プリズム４３，４４、及び第２ウィンドウ３４の表面上をガスが流れ、これらの表面への酸素の付着等が抑制され得る。筐体１０内に排気されたガスは、排気ダクト１１から筐体１０の外に排気される。
（ステップＳ０４）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、ステップＳ０３の状態を所定の第１期間Ｔ１維持する。この第１期間Ｔ１は、例えば５分から１０分である。本ステップで、第１光路管５１、筐体２１、及び光路管５３内の酸素濃度は所定の濃度以下となり、第２光路管５２及び筐体４１内の酸素濃度は所定の濃度以下となる。
　なお、制御部ＣＯは、ステップＳ０４の完了までに、チャンバ３０内にレーザガスを供給させ、供給されたレーザガスを循環させる。具体的には、制御部ＣＯは、排気装置６４を制御して、チャンバ３０内のガスをレーザガス排気口ＬＥＰ１から筐体１０内に排気させる。そして、レーザガス供給口ＬＳＰ１から所定の量のレーザガスが供給される。この結果、レーザガスはチャンバ３０内に封入される。また、制御部ＣＯはモータ３９を制御して、クロスフローファン３８を回転させる。クロスフローファン３８の回転によりレーザガスは循環される。
（ステップＳ０５）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、レーザ光を出射させる。具体的には、制御部ＣＯは、本ステップで、モータ３９を制御し、チャンバ３０内のレーザガスが循環している状態を維持する。また、制御部ＣＯは、充電器３５及びパルスパワーモジュール３６内のスイッチを制御して、電極３１，３２間に高電圧を印加する。電極３１，３２間に高電圧が印加されると、電極３１，３２間の絶縁が破壊され放電が起こる。この放電のエネルギーにより、電極３１，３２間のレーザガスに含まれるレーザ媒質は励起状態とされて、基底状態に戻る時に自然放出光を放出する。この光の一部が第２ウィンドウ３４から出射して、プリズム４３，４４を介してグレーティング４２で反射される。グレーティング４２で反射され再び第２ウィンドウ３４を介してチャンバ３０内に伝搬する光は狭帯域化されている。この狭帯域化された光により、励起状態のレーザ媒質は誘導放出を起こし光が増幅される。こうして、所定の波長の光がグレーティング４２と出力結合ミラーＯＣ１との間を共振し、レーザ発振が起こる。そして、一部のレーザ光が、出力結合ミラーＯＣ１を透過して、レーザ光出射ウィンドウＯＷから出射する。
　なお、このとき、ビームスプリッタ２２で反射されるレーザ光は、パルスエネルギーセンサ２３で受光され、パルスエネルギーセンサ２３は受光するレーザ光のエネルギーの強度に基づく信号を制御部ＣＯに出力する。制御部ＣＯは、この信号に基づいて、充電器３５やパルスパワーモジュール３６を制御して、出射されるレーザ光のパワーが調節される。
　また、本ステップの最中にも、ステップＳ０４の状態は維持される。従って、第１光路管５１、筐体２１、及び光路管５３を流れるガスにより、第１光路管５１、筐体２１、及び光路管５３内では、酸素濃度が所定の濃度以下の状態に維持される。また、第２光路管５２及び筐体４１内を流れるガスにより、第２光路管５２及び筐体４１内では、酸素濃度が所定の濃度以下の状態に維持される。
　なお、ステップＳ０１の一部が省略されてもよい。すなわち、スタートの時点で、第１排気バルブＥＶ１、第２排気バルブＥＶ２のいずれかが開いている場合にそのままステップＳ０２に進んでもよい。また、ステップＳ０２とステップＳ０３とが同時に行われてもよい。
　２．３　課題
　上記のように、レーザ光の発振時やレーザ光の停止時において、パージガスの供給により、第１光路管５１内、第２光路管５２内のガスが、第１ウィンドウ３３の表面、第２ウィンドウ３４の表面を流れる。このガスの温度は、パージガスの温度と概ね同じである。ところで、チャンバ３０内は、レーザガスの循環による摩擦熱等に起因しパージガスの温度よりも高くなる。従って、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４のチャンバ３０側と反対側の表面は、表面を流れるガスにより冷却されて、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４のチャンバ３０側の表面よりも、温度が低くなる。そして、レーザ光が出射すると第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４は、レーザ光のエネルギーに起因して加熱される。このため、レーザ発振の開始時とレーザ発振の停止時とで、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４のチャンバ３０側と反対側の表面に急激な温度変化が生じ、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４に熱衝撃による損傷が生じ、ガスレーザ装置１００の耐久性が落ちるという懸念がある。
　そこで、以下の実施形態では、耐久性に優れるガスレーザ装置が例示される。
３．実施形態１のガスレーザ装置の説明
　次に、実施形態１のガスレーザ装置の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
　３．１　構成
　図４は、本実施形態におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図４に示すように、本実施形態のガスレーザ装置１００は、酸素濃度計１２と、第１副排気バルブＥＶ３及び第２副排気バルブＥＶ４と、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４とを含む点において、比較例１のガスレーザ装置１００と主に異なる。なお、以降の実施形態では、比較例で説明した、第１排気バルブＥＶ１を第１主排気バルブＥＶ１とし、第２排気バルブＥＶ２を第２主排気バルブＥＶ２とし、第１排気口ＥＰ１を第１主排気口ＥＰ１とし、第２排気口ＥＰ２を第２主排気口ＥＰ２とする。
　第１副排気バルブＥＶ３は、第１光路管５１に接続される配管に設けられており、第１副排気バルブＥＶ３の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第１副排気バルブＥＶ３が設けられる配管が第１光路管５１に接続される接続部が、第１光路管５１内のガスを排気する第１副排気口ＥＰ３である。つまり本実施形態の第１光路管５１に設けられる第１排気口は、主排気口としての第１主排気口ＥＰ１と副排気口としての第１副排気口ＥＰ３とを含む。第１副排気バルブＥＶ３が開くことで、第１光路管５１内のガスは第１副排気口ＥＰ３を介して排気される。本実施形態では、第１副排気口ＥＰ３は、第１ウィンドウ３３が設けられる位置及び第１主排気口ＥＰ１が設けられる位置よりも第１光路管５１内におけるガスの流れの上流側に設けられる。従って、第１主排気口ＥＰ１が第１光路管５１における第１ウィンドウ３３を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置に設けられている場合、第１副排気口ＥＰ３は、第１主排気口ＥＰ１よりも第１光路管５１内におけるガスの流れの上流側に設けられる。あるいは、第１主排気口ＥＰ１がこの面よりもチャンバ３０側の位置に設けられている場合、第１副排気口ＥＰ３は、第１ウィンドウ３３が設けられる位置よりも第１光路管５１内におけるガスの流れの上流側に設けられる。第１副排気バルブＥＶ３が設けられた配管は、第１主排気バルブＥＶ１が設けられた配管と第２主排気バルブＥＶ２が設けられた配管とが接続される他の配管に接続されている。従って、第１副排気口ＥＰ３を介して排気される第１光路管５１内のガスは、この他の配管を介して筐体１０内に排気される。
　第２副排気バルブＥＶ４は、第２光路管５２に接続される配管に設けられており、第２副排気バルブＥＶ４の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第２副排気バルブＥＶ４が設けられる配管が第２光路管５２に接続される接続部が、第２光路管５２内のガスを排気する第２副排気口ＥＰ４である。つまり本実施形態の第２光路管５２に設けられる第２排気口は、主排気口としての第２主排気口ＥＰ２と副排気口としての第２副排気口ＥＰ４とを含む。第２副排気バルブＥＶ４が開くことで、第２光路管５２内のガスは第２副排気口ＥＰ４を介して排気される。本実施形態では、第２副排気口ＥＰ４は、第２ウィンドウ３４が設けられる位置及び第２主排気口ＥＰ２が設けられる位置よりも第２光路管５２内におけるガスの流れの上流側に設けられる。従って、第２主排気口ＥＰ２が第２光路管５２における第２ウィンドウ３４を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置に設けられている場合、第２副排気口ＥＰ４は、第２主排気口ＥＰ２よりも第２光路管５２内におけるガスの流れの上流側に設けられる。あるいは、第２主排気口ＥＰ２がこの面よりもチャンバ３０側の位置に設けられている場合、第２副排気口ＥＰ４は、第２ウィンドウ３４が設けられる位置よりも第２光路管５２内におけるガスの流れの上流側に設けられる。第２副排気バルブＥＶ４が設けられた配管は、第１主排気バルブＥＶ１が設けられた配管と第２主排気バルブＥＶ２が設けられた配管とが接続される他の配管に接続されている。従って、第２副排気口ＥＰ４を介して排気される第２光路管５２内のガスは、この他の配管を介して筐体１０内に排気される。
　酸素濃度計１２は、第１主排気バルブＥＶ１が設けられた配管及び第２主排気バルブＥＶ２が設けられた配管が接続される他の配管の出力口近傍に設けられている。酸素濃度計１２は、第１主排気口ＥＰ１を介して排気される第１光路管５１内のガスに含まれる酸素の濃度、及び、第２主排気口ＥＰ２を介して排気される第２光路管５２内のガスに含まれる酸素の濃度を計測する。酸素濃度計１２としては、例えば、ジルコニア式、磁気式、レーザ分光式、電極式の酸素濃度計を挙げることができる。例えば、ジルコニア式の濃淡電池式酸素濃度計であれば反応性に優れるため好ましく、レーザ分光式の波長可変半導体レーザ分光式酸素濃度計であれば、酸素以外のガスの干渉の影響を殆ど受けることなく計測が可能であるため好ましい。なお、上記他の配管には、第１副排気バルブＥＶ３が設けられた配管及び第２副排気バルブＥＶ４が設けられた配管も接続されている。従って、酸素濃度計１２は、第１副排気口ＥＰ３を介して排気される第１光路管５１内のガスに含まれる酸素の濃度、及び、第２副排気口ＥＰ４を介して排気される第２光路管５２内のガスに含まれる酸素の濃度も計測し得る。
　３．２　動作
＜第１の例＞
　まず、本実施形態のガスレーザ装置１００の動作の第１の例について説明する。図５は、本実施形態におけるガスレーザ装置１００がレーザ光を出射するまでの制御部ＣＯの動作の第１の例を示すフローチャートである。図５に示すように、本例では、レーザ光が出射されるまでの制御部ＣＯの動作はステップＳ１１からステップＳ１８を含む。
（ステップＳ１１）
　本実施形態のスタートの状態は、図３を用いて説明した比較例のスタートの状態と同様である。
　本ステップでは、制御部ＣＯは、比較例のステップＳ０１と同様に、第１主排気バルブＥＶ１、第２主排気バルブＥＶ２、メインガス供給バルブＳＶ０、第１ガス供給バルブＳＶ１、及び第２ガス供給バルブＳＶ２を閉める。更に、本実施形態では、制御部ＣＯは、第１副排気バルブＥＶ３及び第２副排気バルブＥＶ４を閉める。従って、本ステップでは、比較例のステップＳ０１と同様に、第１光路管５１及び第２光路管５２内にパージガスは供給されず、第１光路管５１及び第２光路管５２内からガスは排気されない。なお、スタートの時点で、第１主排気バルブＥＶ１、第２主排気バルブＥＶ２、第１副排気バルブＥＶ３、第２副排気バルブＥＶ４、メインガス供給バルブＳＶ０、第１ガス供給バルブＳＶ１、及び第２ガス供給バルブＳＶ２のいずれかが開いている場合がある。この場合には、制御部ＣＯは本ステップで開いているバルブを閉め、スタートの時点でこれらのバルブの全てが閉じている場合には、制御部ＣＯはこれらのバルブが閉まっている状態を維持する。
（ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４）
　制御部ＣＯは、本実施形態のステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４において、比較例のステップＳ０２，Ｓ０３，Ｓ０４と同様の動作をする。従って、ステップＳ１３において、制御部ＣＯは、チャンバ３０からレーザ光が出射される前において主排気口としての第１主排気口ＥＰ１，第２主排気口ＥＰ２からガスを排気させる。このため、ステップＳ１４が終わる時点で、第１光路管５１、筐体２１、及び光路管５３内の酸素濃度は所定の濃度以下となり、第２光路管５２及び筐体４１内の酸素濃度は所定の濃度以下となる。
（ステップＳ１５）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、第１副排気バルブＥＶ３及び第２副排気バルブＥＶ４を開く。ステップＳ１２で第１主排気バルブＥＶ１及び第２主排気バルブＥＶ２が開かれている。従って、第１光路管５１内のガスは、第１主排気口ＥＰ１及び第１副排気口ＥＰ３を介して筐体１０内に排気され、第２光路管５２内のガスは、第２主排気口ＥＰ２及び第２副排気口ＥＰ４を介して筐体１０内に排気される。つまり、本ステップでは、副排気口としての第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気される。このため、本ステップより前の状態と比べて、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２から排気されるガスの量は低下する。従って、第１光路管５１内及び第２光路管５２内のガスの流れが変化し、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の表面を流れるガスの量は低下する。
（ステップＳ１６）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、第１主排気バルブＥＶ１及び第２主排気バルブＥＶ２を閉じる。従って、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からはガスが排気されなくなり、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４から排気されるガスの量は増加する。このため、第１光路管５１及び第２光路管５２内のガスの流れがさらに変化し、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の表面を流れるガスの量はさらに低下する。
　なお、本実施形態では、制御部ＣＯは、ステップＳ１７の完了までに、チャンバ３０内にレーザガスを供給し、供給されたレーザガスを循環させる。本実施形態において、チャンバ３０内にレーザガスが供給され、レーザガスが循環される手順は、比較例において、チャンバ３０内にレーザガスが供給され、レーザガスが循環される手順と同様である。
（ステップＳ１７）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、ステップＳ１５において第１副排気バルブＥＶ３及び第２副排気バルブＥＶ４が開かれてから所定の第２期間Ｔ２が経過するまでステップＳ１６の状態を維持する。この第２期間Ｔ２は、例えば５分から１０分である。従って、ステップＳ１５が行われてから第２期間Ｔ２が経過するまでにステップＳ１６が行われる。例えば、ステップＳ１５とステップＳ１６とが同時に行われてもよい。本ステップでは、上記のように第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の表面を流れるガスの量は低下している。このため、本ステップの終了時点で、第１ウィンドウ３３の第１光路管５１側は第１光路管５１内のガスにより冷却されることが抑制され、第２ウィンドウ３４の第２光路管５２側は第２光路管５２内のガスにより冷却されることが抑制される。このため、本ステップの完了時に、第１ウィンドウ３３におけるチャンバ３０側の温度と第１光路管５１側の温度との差、及び、第２ウィンドウ３４におけるチャンバ３０側の温度と第２光路管５２側の温度との差は、比較例と比べて小さくなる。
（ステップＳ１８）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、比較例のステップＳ０５と同様にして、レーザ光を出射させる。
　なお、制御部ＣＯは、ステップＳ１８においてメインガス供給バルブＳＶ０の開度を小さくし、筐体２１，４１内に供給されるパージガスの量を減らしてもよい。この場合、レーザ光の出射時において、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の表面を流れるガスの量をより低減し得る。従って、第１ウィンドウ３３におけるチャンバ３０側の温度と第１光路管５１側の温度との差、及び、第２ウィンドウ３４におけるチャンバ３０側の温度と第２光路管５２側の温度との差は、より小さくなり得る。なお、制御部ＣＯは、ステップＳ１８においてメインガス供給バルブＳＶ０の開度を小さくする代わりに、第１ガス供給バルブＳＶ１及び第２ガス供給バルブＳＶ２の開度を小さくしてもよい。
＜第２の例＞
　次に、本実施形態のガスレーザ装置１００の動作の第２の例について説明する。図６は、本実施形態におけるガスレーザ装置１００がレーザ光を出射するまでの制御部ＣＯの動作の第２の例を示すフローチャートである。図５に示すように、本例では、レーザ光が出射されるまでの制御部ＣＯの動作は、ステップＳ１４が第１の例と異なり、他のステップは第１の例の各ステップと同様である。
（ステップＳ１４）
　本例の本ステップでは、制御部ＣＯは、第１光路管５１内及び第２光路管５２内の酸素濃度が所定の第１濃度になるまでステップＳ１３の状態を維持する。このため、本例のステップＳ１４は、制御部ＣＯが酸素濃度計１２から酸素濃度を示す信号を受信するステップＳ１４ａと、制御部ＣＯが受信した酸素濃度が所定の酸素濃度以下になっているか否かを判断するステップＳ１４ｂとを含む。
（ステップＳ１４ａ）
　酸素濃度計１２は、第１主排気バルブＥＶ１が設けられた配管内及び第２主排気バルブＥＶ２が設けられた配管内を通過するガスの酸素濃度を計測する。本ステップでは、酸素濃度計１２は計測した酸素濃度を示す信号を出力し、制御部ＣＯはこの信号を受信する。
（ステップＳ１４ｂ）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、酸素濃度計１２から受信した信号に基づき、酸素濃度計１２が計測した酸素濃度が所定の第１濃度以下になっているか否かを判断する。この所定の第１濃度は、例えば１０ｐｐｍである。第１排気バルブＥＶ１を設けた配管内及び第２排気バルブＥＶ２を設けた配管内を通過するガスの酸素濃度が所定の第１濃度以下になっていない場合は、ステップＳ１４ａに戻り、酸素濃度計１２から新たに受信した信号に基づき、酸素濃度計１２が計測した酸素濃度が所定の第１濃度以下になっているか否かを判断する。
　本例では、酸素濃度計１２は、上記のように、第１主排気バルブＥＶ１が設けられた配管及び第２主排気バルブＥＶ２が設けられた配管が接続される他の配管に設けられている。しかし、上記例と異なり、酸素濃度計１２が第１光路管５１内及び第２光路管５２内のそれぞれに配置され、第１光路管５１内及び第２光路管５２内の酸素濃度が計測されてもよい。或いは、酸素濃度計１２は、排気ダクト１１に設けられてもよい。酸素濃度計１２が排気ダクト１１に設けられる変形例において、第１光路管５１内及び第２光路管５２内の酸素濃度が所定の第１濃度以下になったかを制御部ＣＯが判断する手順は、例えば、以下のとおりである。上記のようにスタートの時点で、第１光路管５１及び第２光路管５２内には大気が入り込む。つまり、筐体１０内では、第１光路管５１及び第２光路管５２内における酸素濃度と第１光路管５１及び第２光路管５２外における酸素濃度とは概ね同じである。そして、ステップＳ１３以降に第１光路管５１及び第２光路管５２内にパージガスが供給され、第１光路管５１及び第２光路管５２内のガスが筐体１０内に排気される。従って、筐体１０内における第１光路管５１及び第２光路管５２外における酸素濃度は、第１光路管５１及び第２光路管５２内における酸素濃度よりも高い傾向にある。そこで、本例では、筐体１０内の酸素濃度が上記第１濃度よりも高い所定の第２濃度以下になれば、第１光路管５１及び第２光路管５２内の酸素濃度が所定の第１濃度以下になったとみなす。つまり、第２濃度は、第１光路管５１及び第２光路管５２内における酸素濃度が所定の第１濃度以下である場合における筐体１０内の酸素濃度である。この第２濃度は、例えば１００ｐｐｍである。
　そこで、酸素濃度計１２が排気ダクト１１に設けられる場合、制御部ＣＯは、酸素濃度計１２から受信する信号に基づいて、酸素濃度が第２濃度以下になっている場合にステップＳ１５に進む。また、制御部ＣＯは、酸素濃度が第２濃度以下になっていない場合は、ステップＳ１４ａに戻り、酸素濃度計１２から新たに受信した信号に基づき、酸素濃度計１２が計測した酸素濃度が所定の第２濃度以下になっているか否かを判断する。筐体１０内の酸素濃度が所定の第２濃度以下の場合に、第１光路管５１内及び第２光路管５２内の酸素濃度が所定の第１濃度以下であるとみなされる。この場合に、第１光路管５１内及び第２光路管５２内の酸素濃度が所定の第１濃度以下になっていることを制御部ＣＯが判断する必要はない。
　なお、第１の例では、酸素濃度の計測は不要である。従って、制御部ＣＯが第１の例の動作をする場合には、ガスレーザ装置１００は、酸素濃度計１２を備えなくてもよい。
　３．３　作用・効果
　本実施形態では、レーザ光の出射時より前に第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からガスが排気される。このため、ガスが第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の表面を流れ、筐体２１、第１光路管５１や光路管５３内の酸素濃度、及び、筐体４１や第２光路管５２内の酸素濃度を低減することができる。次に、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気される。このため、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からのガスの排気量は低下し、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の表面を流れるガスの量は低下する。従って、レーザ出射時において、第１ウィンドウ３３のチャンバ３０側の温度と第１光路管５１側の温度との差が小さくなり、第２ウィンドウ３４のチャンバ３０側の温度と第２光路管５２側の温度との差が小さくなる。従って、本実施形態における第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４のチャンバ３０側と反対側の表面の温度は、比較例における第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４のチャンバ３０側と反対側の表面の温度と比べて高くなる。このため、本実施形態のガスレーザ装置１００によれば、レーザ光が出射する際に第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４が加熱される場合であっても、比較例のガスレーザ装置１００と比べて、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４が受ける熱衝撃が小さくなり得る。また、レーザ光の出射の停止時に、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の温度が低下する場合であっても、比較例のガスレーザ装置１００と比べて、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４が受ける熱衝撃が小さくなり得る。従って、本実施形態のガスレーザ装置は、耐久性に優れ得る。
　また、本実施形態では、制御部ＣＯは、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されるとき第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からのガスの排気を停止させている。従って、第１副排気口ＥＰ３からガスが排気されるときに第１主排気口ＥＰ１からのガスの排気が停止されない場合と比べて、第１ウィンドウ３３のチャンバ３０側の温度と第１光路管５１側の温度との差がより小さくなり得る。同様に、第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されるときに第２主排気口ＥＰ２からのガスの排気が停止されない場合と比べて、第２ウィンドウ３４のチャンバ３０側の温度と第２光路管５２側の温度との差がより小さくなり得る。従って、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されるとき、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からのガスの排気が停止されない場合と比べて、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４にかかる熱衝撃をより軽減し得る。なお、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されるとき、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からガスが排気されてもよい。この場合、例えば、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されるとき、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気される前と比べて、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からのガス排気量が小さくされてもよい。
　また、本実施形態の第１の例では、制御部ＣＯは、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からのガスの排気が開始されてから所定の第１期間Ｔ１経過後に第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスを排気させる。従って、第１期間Ｔ１を適切に設定することで、第１光路管５１内の酸素濃度、及び、第２光路管５２内の酸素濃度はパージガスにより適切に低減され得る。
　また、本実施形態の第２の例では、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２から筐体１０内に排気されるガスの酸素濃度が直接計測され、制御部ＣＯは、第１光路管５１及び第２光路管５２内の酸素濃度が所定の第１濃度以下となった場合に第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスを排気させる。従って、第２の例によれば、第１光路管５１及び第２光路管５２内の酸素濃度が低減された後に、第１光路管５１及び第２光路管５２におけるガスの流路を変更し得る。なお、上記変形例のように排気ダクト１１に酸素濃度計１２が設けられ、筐体１０内の酸素濃度が第２濃度以下になった場合に第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスを排気させてもよい。この場合であっても、制御部ＣＯは、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からのガスの排気が開始され第１光路管５１及び第２光路管５２内における酸素濃度が所定の第１濃度以下となった場合に第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスを排気させることになる。なお、筐体１０内の酸素濃度が計測される場合、酸素濃度計１２が排気ダクト１１に設けられず、筐体１０内に設けられてもよい。
　また、本実施形態では、制御部ＣＯは、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からのガスの排気を開始した後にチャンバ３０からレーザ光を出射させる。従って、レーザ光の出射当初から第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４が受ける熱衝撃を軽減し得る。なお、レーザ光の出射と停止とが繰り返される少なくとも一部の期間において、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されれば、少なくとも当該期間において、レーザ光の出射時と停止時に第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４が受ける熱衝撃をより軽減し得る。従って、制御部ＣＯは、レーザ光が出射されてから、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からのガスの排気を開始してもよい。
　また、本実施形態では、制御部ＣＯは、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からのガスの排気を開始してから所定の第２期間Ｔ２が経過した後にチャンバ３０からレーザ光を出射させる。従って、第２期間Ｔ２を適切な期間とすることで、レーザ光の出射当初から第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４が受ける熱衝撃をより軽減し得る。なお、制御部ＣＯは、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からのガスの排気を開始してから所定の第２期間Ｔ２が経過する前にチャンバ３０からレーザ光を出射させてもよい。
　また、本実施形態では、チャンバ３０の第１ウィンドウ３３が設けられる位置は、第１光路管５１の内壁と隙間をあけて第１光路管５１内に入り込むよう突出している。さらに第１主排気口ＥＰ１は、第１光路管５１における第１ウィンドウ３３を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置、または、第１光路管５１におけるこの面よりもチャンバ３０側の位置に設けられる。このような位置に第１主排気口ＥＰ１が設けられることで、第１主排気口ＥＰ１からガスが排気される際に、第１ウィンドウ３３の表面を適切にガスが流れ得る。なお、第１主排気口ＥＰ１からガスが排気される際に第１ウィンドウ３３の表面をガスが流れるのであれば、第１主排気口ＥＰ１は、上記面よりもチャンバ側と反対側に設けられてもよく、第１ウィンドウ３３が第１光路管５１内に入り込んでいなくてもよい。
　また、本実施形態では、チャンバ３０の第２ウィンドウ３４が設けられる位置は、第２光路管５２の内壁と隙間をあけて第２光路管５２内に入り込むよう突出している。さらに第２主排気口ＥＰ２は、第２光路管５２における第２ウィンドウ３４を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置、または、第２光路管５２におけるこの面よりもチャンバ３０側の位置に設けられる。このような位置に第２主排気口ＥＰ２が設けられることで、第２主排気口ＥＰ２からガスが排気される際に、第２ウィンドウ３４の表面を適切にガスが流れ得る。なお、第２主排気口ＥＰ２からガスが排気される際に第２ウィンドウ３４の表面をガスが流れるのであれば、第２主排気口ＥＰ２は、上記面よりもチャンバ側と反対側に設けられてもよく、第２ウィンドウ３４が第２光路管５２内に入り込んでいなくてもよい。
　また、本実施形態では、第１副排気口ＥＰ３よりもガスの流れの上流側にレーザ光が入射する光学素子が配置されている。本実施形態では、当該光学素子として、少なくとも出力結合ミラーＯＣ１及びビームスプリッタ２２が配置されている。また、本実施形態では、第２副排気口ＥＰ４よりもガスの流れの上流側にレーザ光が入射する光学素子が配置されている。本実施形態では、当該光学素子として、グレーティング４２及びプリズム４３，４４が配置されている。従って、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からのガスの排気が停止される場合であっても、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されることで、これら光学素子が配置されている空間の酸素濃度を低減し得る。
　なお、本実施形態のガスレーザ装置１００は、第１副排気バルブＥＶ３及び第１副排気口ＥＰ３と、第２副排気バルブＥＶ４及び第２副排気口ＥＰ４とを含んでいる。しかし、ガスレーザ装置１００は、第１副排気バルブＥＶ３及び第１副排気口ＥＰ３と、第２副排気バルブＥＶ４及び第２副排気口ＥＰ４との一方を含まなくてもよい。ただし、第１ウィンドウ３３の方が第２ウィンドウ３４よりも透過するレーザ光のパワーが大きいため、この場合、ガスレーザ装置１００は、第１副排気バルブＥＶ３及び第１副排気口ＥＰ３を備えることが好ましい。
４．実施形態２のガスレーザ装置の説明
　次に、実施形態２のガスレーザ装置について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
　４．１　構成
　図７は、本実施形態におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図７に示すように、本実施形態のガスレーザ装置１００は、第１壁部５１Ｗ及び第２壁部５２Ｗを含む点において実施形態１のガスレーザ装置と異なる。
　第１壁部５１Ｗは、第１光路管５１内における第１主排気口ＥＰ１と第１副排気口ＥＰ３との間に設けられ、第１光路管５１を塞いでいる。ただし、第１壁部５１Ｗには、第１スリット５１Ｓが形成されている。この第１スリット５１Ｓは、第１ウィンドウ３３と出力結合ミラーＯＣ１との間を伝搬するレーザ光が通過可能に形成されている。また、第１スリット５１Ｓは、第１スリット５１Ｓを透過するレーザ光の断面形状と概ね相似形であることが、第１スリット５１Ｓに不要な領域を作り出さない観点から好ましい。
　第２壁部５２Ｗは、第２光路管５２内における第２主排気口ＥＰ２と第２副排気口ＥＰ４との間に設けられ、第２光路管５２を塞いでいる。ただし、第２壁部５２Ｗには、第２スリット５２Ｓが形成されている。この第２スリット５２Ｓは、第２ウィンドウ３４と狭帯域化モジュール４０との間を伝搬するレーザ光が通過可能に形成されている。また、第２スリット５２Ｓは、第２スリット５２Ｓを透過するレーザ光の断面形状と概ね相似形であることが、第２スリット５２Ｓに不要な領域を作り出さない観点から好ましい。
　第１壁部５１Ｗ及び第２壁部５２Ｗは、アウトガス等を発生させない観点から例えば金属で形成されることが好ましく、金属としては、例えば、アルミニウムやステンレス鋼を挙げることができる。
　４．２　動作
　本実施形態におけるガスレーザ装置１００の動作は、実施形態１におけるガスレーザ装置１００の動作と同様である。ただし、第１主排気口ＥＰ１からガスが排気される際、第１光路管５１でのガスは、第１スリット５１Ｓを通過して第１ウィンドウ３３の表面を流れ、第１主排気口ＥＰ１から排気される。また、第２主排気口ＥＰ２からガスが排気される際、第２光路管５２でのガスは、第２スリット５２Ｓを通過して第２ウィンドウ３４の表面を流れ、第２主排気口ＥＰ２から排気される。
　４．３　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置１００では、第１壁部５１Ｗが障壁となり、第１副排気口ＥＰ３からガスが排気される際、第１ウィンドウ３３側にガスが流れることが抑制され得る。また、第２壁部５２Ｗが障壁となり、第２副排気口ＥＰ４からガスが排気される際、第２ウィンドウ３４側にガスが流れることが抑制され得る。このため、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４にかかる熱衝撃がより軽減され得る。
　なお、ガスレーザ装置１００は、第１壁部５１Ｗ及び第２壁部５２Ｗの一方を備えなくてもよい。第１壁部５１Ｗ及び第２壁部５２Ｗの一方を備えない場合、第１ウィンドウ３３の方が第２ウィンドウ３４よりも透過するレーザ光のパワーが大きいため、ガスレーザ装置１００は第１壁部５１Ｗを備えることが好ましい。
５．実施形態３のガスレーザ装置の説明
　次に、実施形態３のガスレーザ装置について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
　５．１　構成
　図８は、本実施形態におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図８に示すように本実施形態のガスレーザ装置１００は、実施形態１のレーザ発振器ＬＯと同様の構成のマスターオシレータＭＯを含み、増幅器ＰＡと、光伝送ユニット８０，９０とをさらに含む点において、実施形態１のガスレーザ装置１００と主に異なる。
　増幅器ＰＡは、チャンバ７０と、第１ウィンドウ７３と第２ウィンドウ７４とを含むウィンドウと、一対の電極７１，７２と、電極ホルダ７２ｈと、充電器７５と、パルスパワーモジュール７６と、絶縁部７７と、クロスフローファン７８と、モータ７９と、リアミラーＲＭと、出力結合ミラーＯＣ２と、を主な構成として含む。
　増幅器ＰＡのチャンバ７０、一対の電極７１，７２、電極ホルダ７２ｈ、及び絶縁部７７の構成は、マスターオシレータＭＯのチャンバ３０、一対の電極３１，３２、電極ホルダ３２ｈ、及び絶縁部３７の構成と同様である。一対の電極７１，７２は、チャンバ７０内において互いに対向して配置されている。絶縁部７７は、チャンバ７０に形成された開口を塞ぎ、電極７１は絶縁部７７に支持されている。電極７２は電極ホルダ７２ｈに支持され、電極ホルダ７２ｈはチャンバ７０の内面に固定され、チャンバ７０と電気的に接続されている。
　増幅器ＰＡの充電器７５、パルスパワーモジュール７６の構成は、マスターオシレータＭＯの充電器３５、パルスパワーモジュール３６の構成と同様である。従って、絶縁部７７のフィードスルーは、パルスパワーモジュール７６から供給される電圧を電極７１に印加する。パルスパワーモジュール７６は、充電器７５から印加される電圧を昇圧してパルス状の高電圧を生成し、この高電圧を一対の電極７１，７２間に印加する。
　増幅器ＰＡのクロスフローファン７８、モータ７９の構成は、マスターオシレータＭＯのクロスフローファン３８、モータ３９の構成と同様である。従って、クロスフローファン７８は、チャンバ７０内に配置され、チャンバ７０内におけるクロスフローファン７８が配置される空間と一対の電極７１，７２間の空間とは互いに連通している。クロスフローファン７８が回転することで、チャンバ７０内に封入されたレーザガスは所定の方向に循環する。クロスフローファン７８には、モータ７９が接続されており、モータ７９が回転することで、クロスフローファン７８は回転する。制御部ＣＯは、モータ７９を制御することで、チャンバ７０内を循環するレーザガスの循環速度を調節することができる。
　第１ウィンドウ７３及び第２ウィンドウ７４の構成は、マスターオシレータＭＯの第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の構成と同様である。従って、第１ウィンドウ７３及び第２ウィンドウ７４は、チャンバ７０における電極７１と電極７２との間の空間を挟んで互いに対向する位置に設けられている。第１ウィンドウ７３は、チャンバ７０におけるレーザ光の進行方向における一端に設けられ、第２ウィンドウ７４は、チャンバ７０におけるレーザ光の進行方向における他端に設けられている。後述のようにガスレーザ装置１００では、チャンバ７０を含む光路上で光が発振してレーザ光が出射するため、チャンバ３０内で発生したレーザ光は、第１ウィンドウ７３及び第２ウィンドウ７４を介してチャンバ７０の外部に出射する。
　チャンバ７０における第１ウィンドウ７３が設けられる上記一端側には、第１光路管５５が接続されている。チャンバ７０における第１ウィンドウ７３が設けられる位置は、第１光路管５５の内壁と隙間をあけて第１光路管５５内に入り込むよう突出している。このため、第１ウィンドウ７３は第１光路管５５内に位置する。
　出力結合ミラーＯＣ２の構成は、マスターオシレータＭＯの出力結合ミラーＯＣ１の構成と同様である。出力結合ミラーＯＣ２は、チャンバ７０を基準とした上記一端側に設けられ、第１光路管５５内に配置されている。出力結合ミラーＯＣ２は、第１ウィンドウ７３から出射するレーザ光が入射する光学素子であり、第１ウィンドウ７３から出射される光のうちの一部を透過させ、他の一部を反射させて第１ウィンドウ７３を介してチャンバ７０内に戻す。
　チャンバ７０における第２ウィンドウ７４が設けられる上記他端側には、第２光路管５６が接続されている。つまり、チャンバ７０に接続される光路管は、第１光路管５５及び第２光路管５６を含む。チャンバ７０における第２ウィンドウ７４が設けられる位置は、第２光路管５６の内壁と隙間をあけて第２光路管５６内に入り込むよう突出している。このため、第２ウィンドウ７４は第２光路管５６内に位置する。
　リアミラーＲＭは、チャンバ７０を基準とした上記他端側に設けられ、第２光路管５６内に配置されている。リアミラーＲＭは、第２ウィンドウ７４から出射するレーザ光が入射する光学素子であり、第２ウィンドウ７４から出射される光のうちの少なくとも一部を反射させて第２ウィンドウ７４を介してチャンバ７０内に戻す。また、リアミラーＲＭは、チャンバ７０側と反対側から入射する光を透過して、第２ウィンドウ７４を介してチャンバ７０内に入射させる。リアミラーＲＭは、例えば、フッ化カルシウムの基板に誘電体多層膜を成膜した素子で構成される。
　チャンバ７０を挟んで設けられる出力結合ミラーＯＣ２とリアミラーＲＭとで光共振器が構成され、チャンバ７０は、この光共振器の光路上に配置される。従って、リアミラーＲＭを透過してチャンバ７０に入射する光は、出力結合ミラーＯＣ２とリアミラーＲＭとの間で往復し、電極７１と電極７２との間のレーザゲイン空間を通過する度に増幅される。増幅された光の一部が、出力結合ミラーＯＣ２を透過して、増幅されたレーザ光が出射される。このような増幅器ＰＡとして、例えばインジェクションロック方式の増幅器が挙げられる。
　マスターオシレータＭＯの第１光路管５１と増幅器ＰＡの第２光路管５６は、光伝送ユニット８０を介して互いに接続されている。光伝送ユニット８０は、筐体８１と一対のミラー８２，８３を含む。筐体８１の第１光路管５１との接続部は開口しており、この開口を通じて筐体８１内の空間と第１光路管５１内の空間とが互いに連通している。また、筐体８１の第２光路管５６との接続部は開口しており、この開口を通じて筐体８１内の空間と第２光路管５６内の空間とが互いに連通している。ミラー８２，８３は適宜角度が調整されて筐体８１内に配置されている。マスターオシレータＭＯの出力結合ミラーＯＣ１を透過して出射するレーザ光は、ミラー８２，８３で反射して、増幅器ＰＡのリアミラーＲＭに入射する。このレーザ光の少なくとも一部は、リアミラーＲＭを透過する。
　増幅器ＰＡの第１光路管５５とエネルギーモニタモジュール２０の筐体２１とは、光伝送ユニット９０及び光路管５７を介して互いに接続されている。光伝送ユニット９０は、筐体９１と一対のミラー９２，９３を含む。筐体９１の第１光路管５５との接続部は開口しており、この開口を通じて筐体９１内の空間と第１光路管５５内の空間とが互いに連通している。また、筐体９１の光路管５７との接続部は開口しており、この開口を通じて筐体９１内の空間と光路管５７内の空間とが互いに連通している。エネルギーモニタモジュール２０の筐体２１は、光路管５７に接続されている。筐体４１に形成された開口を通じて筐体２１内の空間と光路管５７内の空間とが連通している。ミラー９２，９３は適宜角度が調整されて筐体９１内に配置されている。増幅器ＰＡの出力結合ミラーＯＣ２を透過して出射するレーザ光は、ミラー９２，９３で反射して、光路管５７を介して、エネルギーモニタモジュールに入射する。このため、本実施形態では、エネルギーモニタモジュール２０のビームスプリッタ２２及びパルスエネルギーセンサ２３は、増幅器ＰＡの第１ウィンドウ７３から出射するレーザ光が入射する光学素子である。
　なお、実施形態１と同様に、エネルギーモニタモジュール２０の筐体２１には光路管５３が接続されており、光路管５３は筐体１０に接続されている。さらに、筐体１０における光路管５３に囲まれる位置には、レーザ光出射ウィンドウＯＷが設けられている。
　本実施形態では、マスターオシレータＭＯ用の第１ガス供給バルブＳＶ１が設けられた配管は、第１光路管５１に接続されている。従って、マスターオシレータＭＯ用の第１ガス供給口ＳＰ１は、第１光路管５１に設けられている。上記のように、筐体８１内の空間と第１光路管５１内の空間とが互いに連通しているため、第１ガス供給口ＳＰ１は、第１光路管５１を介して、光伝送ユニット８０の筐体８１内にパージガスを供給する。
　パージガスマニホールドＰＭには、実施形態１で説明したパージガスマニホールドＰＭに接続される配管の他に複数の配管が接続されており、そのうちの一つの配管の途中には、増幅器ＰＡ用の第１ガス供給バルブＳＶ３が設けられている。第１ガス供給バルブＳＶ３の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第１ガス供給バルブＳＶ３が設けられた配管は、光伝送ユニット９０の筐体９１に接続されている。この接続部は、筐体９１内にパージガスを供給する増幅器ＰＡ用の第１ガス供給口ＳＰ３である。従って、第１ガス供給口ＳＰ３は、筐体９１を介して、第１光路管５５内、光路管５７、筐体２１、及び光路管５３内にパージガスを供給する。
　パージガスマニホールドＰＭに接続される他の一つの配管の途中には増幅器ＰＡ用の第２ガス供給バルブＳＶ４が設けられている。第２ガス供給バルブＳＶ４の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第２ガス供給バルブＳＶ４が設けられた配管は、第２光路管５６に接続されている。この接続部は、第２光路管５６内にパージガスを供給する第２ガス供給口ＳＰ４である。従って、第２ガス供給口ＳＰ４は、第２光路管５６を介して、光伝送ユニット８０の筐体８１内にパージガスを供給する。
　つまり、本例のガスレーザ装置１００にける増幅器ＰＡのガス供給口は、第１ガス供給口ＳＰ３及び第２ガス供給口ＳＰ４を含む。
　増幅器ＰＡの第１光路管５５には、第１主排気バルブＥＶ５が設けられた配管が接続されている。第１主排気バルブＥＶ５の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第１主排気バルブＥＶ５が開くことで、第１光路管５５内のガスは排気される。この第１主排気バルブＥＶ５が設けられた配管が第１光路管５５に接続される接続部が、第１光路管５５内のガスを排気する第１主排気口ＥＰ５である。本例では、第１主排気口ＥＰ５は、第１光路管５５における第１ウィンドウ７３の脇に設けられている。具体的には、第１主排気口ＥＰ５は、第１光路管５５における第１ウィンドウ７３を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置に設けられている。なお、第１主排気口ＥＰ５は、第１光路管５５におけるこの面よりもチャンバ７０側の位置に設けられてもよい。すなわち、第１主排気口ＥＰ５は、第１光路管５５における第１ウィンドウ７３の近傍に設けられてもよい。上記の第１ガス供給口ＳＰ３から供給されるパージガスは、筐体９１や第１光路管５５内のガスと混ざり、第１主排気口ＥＰ５に流れる。従って、筐体９１や第１光路管５５内の酸素濃度をパージガスにより低減することができる。つまり、第１主排気口ＥＰ５は、ミラー９２、出力結合ミラーＯＣ２、及び第１ウィンドウ７３の表面上をパージガスが流れるように第１光路管５５に設けられる。
　増幅器ＰＡの第１光路管５５には、更に第１副排気バルブＥＶ７が設けられた配管が接続されている。第１副排気バルブＥＶ７の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第１副排気バルブＥＶ７が設けられる配管が第１光路管５５に接続される接続部が、第１光路管５５内のガスを排気する第１副排気口ＥＰ７である。つまり本実施形態の第１光路管５５に設けられる第１排気口は、主排気口としての第１主排気口ＥＰ５と副排気口としての第１副排気口ＥＰ７とを含む。第１副排気バルブＥＶ７が開くことで、第１光路管５５内のガスは第１副排気口ＥＰ７を介して排気される。本例では、第１副排気口ＥＰ７は、第１ウィンドウ７３が設けられる位置及び第１主排気口ＥＰ５が設けられる位置よりも第１光路管５５内におけるガスの流れの上流側に設けられる。従って、第１主排気口ＥＰ５が第１光路管５５における第１ウィンドウ７３を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置に設けられている場合、第１副排気口ＥＰ７は、第１主排気口ＥＰ５よりも第１光路管５５内におけるガスの流れの上流側に設けられる。あるいは、第１主排気口ＥＰ５がこの面よりもチャンバ７０側の位置に設けられている場合、第１副排気口ＥＰ７は、第１ウィンドウ７３が設けられる位置よりも第１光路管５５内におけるガスの流れの上流側に設けられる。
　なお、第１主排気バルブＥＶ５が設けられた配管及び第１副排気バルブＥＶ７が設けられた配管は、マスターオシレータＭＯの第１主排気バルブＥＶ１が設けられた配管と第２主排気バルブＥＶ２が設けられた配管とが接続される他の配管に接続されている。従って、第１主排気口ＥＰ５または第１副排気口ＥＰ７を介して排気される第１光路管５５内のガスは、この他の配管を介して筐体１０内に排気される。
　増幅器ＰＡの第２光路管５６には、第２主排気バルブＥＶ６が設けられた配管が接続されている。第２主排気バルブＥＶ６の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第２主排気バルブＥＶ６が開くことで、第２光路管５６内のガスは排気される。この第２主排気バルブＥＶ６が設けられた配管が第２光路管５６に接続される接続部が、第２光路管５６内のガスを排気する第２主排気口ＥＰ６である。本例では、第２主排気口ＥＰ６は、第２光路管５６における第２ウィンドウ７４の脇に設けられている。具体的には、第２主排気口ＥＰ６は、第２光路管５６における第２ウィンドウ７４を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置に設けられている。なお、第２主排気口ＥＰ６は、第２光路管５６におけるこの面よりもチャンバ３０側の位置に設けられてもよい。すなわち、第２排気口ＥＰ６は、第２光路管５６における第２ウィンドウ７４の近傍に設けられてもよい。上記の第２ガス供給口ＳＰ４から供給されるパージガスは、筐体４１や第２光路管５６内のガスと混ざり、第２主排気口ＥＰ６に流れる。従って、筐体４１や第２光路管５６内の酸素濃度をパージガスにより低減することができる。つまり、第２主排気口ＥＰ６は、リアミラーＲＭ及び第２ウィンドウ７４の表面上をパージガスが流れるように第２光路管５６に設けられる。
　増幅器ＰＡの第２光路管５６には、更に第２副排気バルブＥＶ８が設けられた配管が接続されている。第２副排気バルブＥＶ８の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。第２副排気バルブＥＶ８が設けられる配管が第２光路管５６に接続される接続部が、第２光路管５６内のガスを排気する第２副排気口ＥＰ８である。つまり本実施形態の第２光路管５６に設けられる第２排気口は、主排気口としての第２主排気口ＥＰ６と副排気口としての第２副排気口ＥＰ８とを含む。従って、第２副排気バルブＥＶ８が開くことで、第２光路管５６内のガスは第２副排気口ＥＰ８を介して排気される。本例では、第２副排気口ＥＰ８は、第２ウィンドウ７４が設けられる位置及び第２主排気口ＥＰ６が設けられる位置よりも第２光路管５６内におけるガスの流れの上流側に設けられる。従って、第２主排気口ＥＰ６が第２光路管５６における第２ウィンドウ７４を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置に設けられている場合、第２副排気口ＥＰ８は、第２主排気口ＥＰ６よりも第２光路管５６内におけるガスの流れの上流側に設けられる。あるいは、第２主排気口ＥＰ６がこの面よりもチャンバ３０側の位置に設けられている場合、第２副排気口ＥＰ８は、第２ウィンドウ７４が設けられる位置よりも第２光路管５６内におけるガスの流れの上流側に設けられる。
　なお、第２主排気バルブＥＶ６が設けられた配管及び第２副排気バルブＥＶ８が設けられた配管は、マスターオシレータＭＯの第１主排気バルブＥＶ１が設けられた配管と第２主排気バルブＥＶ２が設けられた配管とが接続される他の配管に接続されている。従って、第２主排気口ＥＰ６または第２副排気口ＥＰ８を介して排気される第２光路管５６内のガスは、この他の配管を介して筐体１０内に排気される。
　増幅器ＰＡの光路管５３には、更に排気バルブＥＶ９が設けられた配管が接続されている。排気バルブＥＶ９の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。排気バルブＥＶ９が設けられる配管が光路管５３に接続される接続部が、光路管５３内のガスを排気する排気口ＥＰ９である。このため、排気バルブＥＶ９が開くことで、光路管５３内のガスは排気口ＥＰ９を介して排気される。従って、上記の第１ガス供給口ＳＰ３から供給されるパージガスの一部は、筐体９１、光路管５７、筐体２１、及び光路管５３内のガスと混ざり、排気口ＥＰ９に流れる。なお、排気バルブＥＶ９が設けられた配管は、マスターオシレータＭＯの第１主排気バルブＥＶ１が設けられた配管と第２主排気バルブＥＶ２が設けられた配管とが接続される他の配管に接続されている。従って、排気口ＥＰ９を介して排気される光路管５３内のガスは、この他の配管を介して筐体１０内に排気される。
　光伝送ユニット８０の筐体８１における第１光路管５１の接続部と第２光路管５６の接続部との概ね中間には、排気バルブＥＶ１０が設けられた配管が接続されている。排気バルブＥＶ１０の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。排気バルブＥＶ１０が設けられる配管が筐体８１に接続される接続部が、筐体８１内のガスを排気する排気口ＥＰ１０である。このため、排気バルブＥＶ１０が開くことで、筐体８１内のガスは排気口ＥＰ１０を介して排気される。従って、第１ガス供給口ＳＰ１から第１光路管５１内に供給されるパージガスの一部、及び、第２ガス供給口ＳＰ４から第２光路管５６内に供給されるパージガスの一部は、筐体８１内のガスと混ざり、排気口ＥＰ１０から排気される。なお、排気バルブＥＶ１０が設けられた配管は、マスターオシレータＭＯの第１主排気バルブＥＶ１が設けられた配管と第２主排気バルブＥＶ２が設けられた配管とが接続される他の配管に接続されている。従って、排気口ＥＰ１０を介して排気される筐体８１内のガスは、この他の配管を介して筐体１０内に排気される。
　本実施形態では、レーザガス供給装置６３には、チャンバ３０に接続される配管の他にチャンバ７０に接続される配管が接続されている。従って、レーザガス供給装置６３は、この配管を介して、チャンバ７０内にレーザガスを供給する。この配管がチャンバ７０に接続される接続部が、チャンバ７０内にレーザガスを供給するレーザガス供給口ＬＳＰ２である。
　本実施形態の排気装置６４には、チャンバ３０に接続される配管の他にチャンバ７０に接続される配管が接続されている。従って、排気装置６４は、チャンバ３０内のガスの他にチャンバ７０内のガスを配管を介して筐体１０内に排気する。この際、排気装置６４は、制御部ＣＯからの制御信号により排気量等を調節し、チャンバ３０及びチャンバ７０内から排気されるガスに対して図示しないハロゲンフィルタによってＦ２ガスを除去する処理をする。排気装置６４に接続される配管がチャンバ７０に接続される接続部が、チャンバ７０内からガスを排気するレーザガス排気口ＬＥＰ２である。
　５．２　動作
＜第１の例＞
　まず、本実施形態のガスレーザ装置１００の動作の第１の例について説明する。図９は、本実施形態におけるガスレーザ装置１００がレーザ光を出射するまでの制御部ＣＯの動作の第１の例を示すフローチャートである。図９に示すように、本例では、レーザ光が出射されるまでの制御部ＣＯの動作はステップＳ３１からステップＳ３８を含む。
（ステップＳ３１）
　ガスレーザ装置１００では、例えば、新規導入時やメンテナンス時等において、マスターオシレータＭＯにおける第１光路管５１内及び第２光路管５２内、及び、増幅器ＰＡにおける第１光路管５５内及び第２光路管５６内に大気が入り込む。図９では、この状態がスタートの状態である。
　本ステップでは、制御部ＣＯは、実施形態１のステップＳ１１と同様に、第１主排気バルブＥＶ１、第２主排気バルブＥＶ２、第１副排気バルブＥＶ３、第２副排気バルブＥＶ４、メインガス供給バルブＳＶ０、第１ガス供給バルブＳＶ１、及び第２ガス供給バルブＳＶ２を閉める。更に本実施形態では、制御部ＣＯは、第１主排気バルブＥＶ５、第２主排気バルブＥＶ６、第１副排気バルブＥＶ７、第２副排気バルブＥＶ８、第１ガス供給バルブＳＶ３、及び第２ガス供給バルブＳＶ４を閉める。更に、制御部ＣＯは、排気バルブＥＶ９、排気バルブＥＶ１０を閉める。
　従って、本ステップでは、マスターオシレータＭＯの第１光路管５１、第２光路管５２内にパージガスは供給されず、第１光路管５１、第２光路管５２内からガスは排気されない。また、本ステップでは、増幅器ＰＡの第１光路管５５及び第２光路管５６内にパージガスは供給されず、第１光路管５５及び第２光路管５６からガスは排気されない。なお、スタートの時点で、上記バルブのいずれかが開いている場合には、制御部ＣＯは本ステップで開いているバルブを閉め、スタートの時点でこれらのバルブの全てが閉じている場合には、制御部ＣＯはこれらのバルブが閉まっている状態を維持する。
（ステップＳ３２）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、実施形態１のステップＳ１２と同様に、マスターオシレータＭＯ用の第１主排気バルブＥＶ１、第２主排気バルブＥＶ２を開く。更に本実施形態では、制御部ＣＯは、増幅器ＰＡ用の第１主排気バルブＥＶ５及び第２主排気バルブＥＶ６を開き、排気バルブＥＶ９及び排気バルブＥＶ１０を開く。この時点では、各ガス供給バルブが閉まっているため、パージガスが供給されず、第１光路管５１、第２光路管５２、第１光路管５５、及び第２光路管５６内のガスは排気されない。
（ステップＳ３３）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、実施形態１のステップＳ１３と同様に、メインガス供給バルブＳＶ０と、マスターオシレータＭＯ用の第１ガス供給バルブＳＶ１及び第２ガス供給バルブＳＶ２とを開く。従って、第１ガス供給口ＳＰ１から第１光路管５１内にパージガスが供給され、第２ガス供給口ＳＰ２から筐体４１内にパージガスが供給される。また、制御部ＣＯは、増幅器ＰＡ用の第１ガス供給バルブＳＶ３及び第２ガス供給バルブＳＶ４を開く。従って、第１ガス供給口ＳＰ３から筐体９１内にパージガスが供給され、第２ガス供給口ＳＰ４から第２光路管５６内にパージガスが供給される。
　本ステップにおいて、実施形態１のステップＳ１３と同様に、出力結合ミラーＯＣ１及び第１ウィンドウ３３の表面上をガスが流れ、第１光路管５１内の酸素濃度はパージガスにより低減される。また、グレーティング４２、プリズム４３，４４、及び第２ウィンドウ３４の表面上をガスが流れ、筐体４１及び第２光路管５２内の酸素濃度はパージガスにより低減される。
　また、ステップＳ３２において、増幅器ＰＡ用の第１主排気バルブＥＶ５及び第２主排気バルブＥＶ６が開かれている。このため、筐体９１及び第１光路管５５内のガスは、パージガスにより押し出されて、第１主排気口ＥＰ５を介して筐体１０内に排気される。このとき、ミラー９２、出力結合ミラーＯＣ２及び第１ウィンドウ７３の表面上をガスが流れ、筐体９１及び第１光路管５５内の酸素濃度はパージガスにより低減される。また、第２光路管５６内のガスは、パージガスにより押し出されて、第２主排気口ＥＰ６を介して筐体１０内に排気される。このとき、リアミラーＲＭ及び第２ウィンドウ７４の表面上をガスが流れ、第２光路管５６内の酸素濃度はパージガスにより低減される。つまり、本ステップにおいて、制御部ＣＯは、チャンバ７０からレーザ光が出射される前において主排気口としての第１主排気口ＥＰ５，第２主排気口ＥＰ６からガスを排気させる。
　また、ステップＳ３２において、排気バルブＥＶ９が開かれている。従って、光伝送ユニット９０の筐体９１、光路管５７、エネルギーモニタモジュール２０の筐体２１、及び光路管５３内のガスは、第１ガス供給口ＳＰ３から供給されるパージガスにより押し出されて、排気口ＥＰ９を介して筐体１０内に排気される。このとき、ミラー９２，９３及びビームスプリッタ２２の表面上をガスが流れ、光伝送ユニット９０の筐体９１、光路管５７、エネルギーモニタモジュール２０の筐体２１、及び光路管５３内の酸素濃度はパージガスにより低減される。
　また、ステップＳ３２において、排気バルブＥＶ１０が開かれている。従って、マスターオシレータＭＯの第１光路管５１内のガスの一部と筐体８１内のガスの一部は、第１ガス供給口ＳＰ１から供給されるパージガスにより押し出されて、排気口ＥＰ１０を介して筐体１０内に排気される。また、増幅器ＰＡの第２光路管５６内のガスの一部と筐体８１内のガスの一部は、第２ガス供給口ＳＰ４から供給されるパージガスにより押し出されて、排気口ＥＰ１０を介して筐体１０内に排気される。このとき、ミラー８２，８３の表面上をガスが流れ、筐体８１内の酸素濃度はパージガスにより低減される。
（ステップＳ３４）
　本ステップでは、実施形態１のステップＳ１４と同様に、制御部ＣＯは、ステップＳ３３の状態を所定の第１期間Ｔ１維持する。本ステップで、マスターオシレータＭＯの第１光路管５１、第２光路管５２及び筐体４１内の酸素濃度は所定の濃度以下となる。また、増幅器ＰＡの第１光路管５５、第２光路管５６内の酸素濃度は所定の濃度以下となる。また、光伝送ユニット８０の筐体８１、光伝送ユニット９０の筐体９１、光路管５７、エネルギーモニタモジュール２０の筐体２１、及び光路管５３内の酸素濃度は所定の濃度以下となる。
（ステップＳ３５）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、マスターオシレータＭＯ用の第１副排気バルブＥＶ３及び第２副排気バルブＥＶ４を開く。従って、実施形態１のステップＳ１５と同様にして、本ステップより前の状態と比べて、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２から排気されるガスの量は低下する。従って、第１光路管５１内及び第２光路管５２内のガスの流れが変化し、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の表面を流れるガスの量は低下する。
　また、本ステップでは、制御部ＣＯは、増幅器ＰＡ用の第１副排気バルブＥＶ７及び第２副排気バルブＥＶ８を開く。ステップＳ３２で第１主排気バルブＥＶ５及び第２主排気バルブＥＶ６が開かれている。従って、第１光路管５５内のガスは、第１主排気口ＥＰ５及び第１副排気口ＥＰ７を介して筐体１０内に排気され、第２光路管５６内のガスは、第２主排気口ＥＰ６及び第２副排気口ＥＰ８を介して筐体１０内に排気される。つまり、本ステップでは、副排気口としての第１副排気口ＥＰ７及び第２副排気口ＥＰ８からガスが排気される。このため、本ステップより前の状態と比べて、第１主排気口ＥＰ５及び第２主排気口ＥＰ６から排気されるガスの量は低下する。従って、第１光路管５５内及び第２光路管５６内のガスの流れが変化し、第１ウィンドウ７３及び第２ウィンドウ７４の表面を流れるガスの量は低下する。
（ステップＳ３６）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、マスターオシレータＭＯ用の第１主排気バルブＥＶ１及び第２主排気バルブＥＶ２を閉じる。従って、実施形態１のステップＳ１６と同様にして、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４から排気されるガスの量は増加する。このため、第１光路管５１及び第２光路管５２内のガスの流れがさらに変化し、第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４の表面を流れるガスの量はさらに低下する。
　また、本ステップでは、制御部ＣＯは、増幅器ＰＡ用の第１主排気バルブＥＶ５及び第２主排気バルブＥＶ６を閉じる。従って、第１主排気口ＥＰ５及び第２主排気口ＥＰ６からはガスが排気されなくなり、第１副排気口ＥＰ７及び第２副排気口ＥＰ８から排気されるガスの量は増加する。このため、第１光路管５５及び第２光路管５６内のガスの流れがさらに変化し、第１ウィンドウ７３及び第２ウィンドウ７４の表面を流れるガスの量はさらに低下する。
　なお、本実施形態では、制御部ＣＯは、ステップＳ３７の完了までに、チャンバ３０内及びチャンバ７０内にレーザガスを供給させ、供給されたレーザガスを循環する。本実施形態において、チャンバ３０内にレーザガスが供給され、レーザガスが循環される手順は、比較例において、チャンバ３０内にレーザガスが供給されレーザガスが循環される手順と同様である。チャンバ７０内にレーザガスが供給され、レーザガスが循環される手順は、以下のとおりである。制御部ＣＯは、排気装置６４を制御して、レーザガス排気口ＬＥＰ２からチャンバ７０内のガスを筐体１０内に排気させる。そして、制御部ＣＯは、レーザガス供給装置６３を制御して、レーザガス供給口ＬＳＰ２から所定の量のレーザガスを供給させる。この結果、レーザガスはチャンバ７０内に封入される。また、制御部ＣＯはモータ７９を制御して、クロスフローファン７８を回転させる。クロスフローファン７８の回転によりレーザガスは循環される。
（ステップＳ３７）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、ステップＳ３５において、マスターオシレータＭＯ用の第１副排気バルブＥＶ３、第２副排気バルブＥＶ４が開かれ、更に増幅器ＰＡ用の第１副排気バルブＥＶ７、第２副排気バルブＥＶ８が開かれてから所定の第２期間Ｔ２が経過するまでステップＳ３６の状態を維持する。この第２期間Ｔ２は、例えば５分から１０分である。従って、ステップＳ３５が行われてから第２期間Ｔ２が経過するまでにステップＳ３６が行われる。例えば、ステップＳ３５とステップＳ３６とが同時に行われてもよい。
　実施形態１のステップＳ１７と同様にして、本ステップの完了時に、第１ウィンドウ３３におけるチャンバ３０側の温度と第１光路管５１側の温度との差は、第１ウィンドウ３３の表面を流れるガスの量が低下しない場合と比べて小さくなる。また、本ステップの完了時に、第２ウィンドウ３４におけるチャンバ３０側の温度と第２光路管５２側の温度との差は、第２ウィンドウ３４の表面を流れるガスの量が低下しない場合と比べて小さくなる。
　また、本ステップでは、上記のように増幅器ＰＡの第１ウィンドウ７３及び第２ウィンドウ７４の表面を流れるガスの量は低下している。このため、本ステップの終了時点で、第１ウィンドウ７３の第１光路管５５側は第１光路管５５内のガスにより冷却されることが抑制され、第２ウィンドウ７４の第２光路管５６側は第２光路管５６内のガスにより冷却されることが抑制される。このため、本ステップの完了時に、第１ウィンドウ７３におけるチャンバ７０側の温度と第１光路管５５側の温度との差は、第１ウィンドウ７３の表面を流れるガスの量が低下しない場合と比べて小さくなる。また、本ステップの完了時に、第２ウィンドウ７４におけるチャンバ７０側の温度と第２光路管５６側の温度との差は、第２ウィンドウ７４の表面を流れるガスの量が低下しない場合と比べて小さくなる。
（ステップＳ３８）
　本ステップでは、制御部ＣＯは、実施形態１のステップＳ１８と同様にして、マスターオシレータＭＯの出力結合ミラーＯＣ１からレーザ光を出射させる。また、制御部ＣＯは、充電器７５及びパルスパワーモジュール７６内のスイッチを制御して、電極７１，７２間に高電圧を印加する。電極７１，７２間に高電圧が印加されると、電極７１，７２間の絶縁が破壊され放電が起こる。この放電のエネルギーにより、電極７１，７２間のレーザガスに含まれるレーザ媒質は励起状態とされる。なお、制御部ＣＯは、マスターオシレータＭＯからレーザ光を出射されるまでに、電極７１，７２間のレーザ媒質が励起状態とされるよう、増幅器ＰＡを制御する。出力結合ミラーＯＣ１から出射するレーザ光は、光伝送ユニット８０のミラー８２，８３で反射して、増幅器ＰＡのリアミラーＲＭ及び第２ウィンドウ７４を介してチャンバ７０内に伝搬する。このレーザ光により、電極７１，７２間の励起状態のレーザ媒質は誘導放出を起こし、光が増幅される。こうして、所定の波長のレーザ光が出力結合ミラーＯＣ２とリアミラーＲＭとの間を共振し、レーザ光がさらに増幅される。そして、一部のレーザ光が、出力結合ミラーＯＣ２を透過して、増幅器ＰＡから出射する。増幅器ＰＡから出射したレーザ光は、光伝送ユニット９０のミラー９２，９３で反射して、光路管５７、エネルギーモニタモジュール２０、及び光路管５３を介して、レーザ光出射ウィンドウＯＷから出射する。
　なお、本実施形態では、エネルギーモニタモジュール２０は、増幅器ＰＡから出射するレーザ光の一部をビームスプリッタ２２で反射して、パルスエネルギーセンサ２３がこの光のエネルギーの強度に基づく信号を制御部ＣＯに出力する。制御部ＣＯは、この信号に基づいて、充電器３５，７５やパルスパワーモジュール３６，７６を制御して、出射されるレーザ光のパワーが調節される。
＜第２の例＞
　次に、本実施形態のガスレーザ装置１００の動作の第２の例について説明する。図１０は、本実施形態におけるガスレーザ装置１００がレーザ光を出射するまでの制御部ＣＯの動作の第２の例を示すフローチャートである。図１０に示すように、本例では、レーザ光が出射されるまでの制御部ＣＯの動作は、ステップＳ３４が本実施形態の第１の例と異なり、他のステップは本実施形態の第１の例の各ステップと同様である。
（ステップＳ３４）
　本例の本ステップでは、制御部ＣＯは、マスターオシレータＭＯの第１光路管５１及び第２光路管５２内の酸素濃度、及び、増幅器ＰＡの第１光路管５５及び第２光路管５６内の酸素濃度が所定の第１濃度になるまでステップＳ３３の状態を維持する。このため、本例のステップＳ３４は、制御部ＣＯが酸素濃度計１２から酸素濃度を示す信号を受信するステップＳ３４ａと、制御部ＣＯが受信した酸素濃度が所定の酸素濃度以下になっているか否かを判断するステップＳ３４ｂを含む。
（ステップＳ３４ａ、ステップＳ３４ｂ）
　本実施形態では、制御部ＣＯは、ステップＳ３４ａ及びステップＳ３４ｂにおいて実施形態１のステップＳ１４ａ及びステップＳ１４ｂと同様の動作をする。ただし、本実施形態では、ステップＳ３４ｂにおいて、酸素濃度が所定の第１濃度以下になっていない場合はステップＳ３４ａに戻り、酸素濃度が所定の第１濃度以下になっている場合はステップＳ３５に進む。そして、ステップＳ３５において、第１副排気バルブＥＶ３及び第２副排気バルブＥＶ４が開かれる。ただし、この場合に、第１光路管５１及び第２光路管５２内、及び、第１光路管５５及び第２光路管５６内の酸素濃度が所定の第１濃度以下になっていることを制御部ＣＯが判断する必要はない。
　なお、本実施形態においても、上記例と異なり、酸素濃度計１２は排気ダクト１１に設けられてもよい。この場合、制御部ＣＯは、実施形態１の第２の例における酸素濃度計１２が排気ダクト１１に設けられる変形例と同様の動作をする。ただし、本実施形態でのこのような変形例では、ステップＳ３４ｂにおいて、酸素濃度が所定の第２濃度以下になっていない場合はステップＳ３４ａに戻り、酸素濃度が所定の第２濃度以下になっている場合はステップＳ３５に進む。なお、本実施形態においても、筐体１０内の酸素濃度が計測される場合、酸素濃度計１２が排気ダクト１１に設けられず、筐体１０内に設けられてもよい。
　なお、本実施形態においても、第１の例では、酸素濃度の計測は不要である。従って、制御部ＣＯが第１の例の動作をする場合には、ガスレーザ装置１００は、酸素濃度計１２を備えなくてもよい。
　５．３　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置１００によれば、マスターオシレータＭＯから出射する光を増幅器ＰＡで増幅するため、パワーのより高いレーザ光を出射し得る。また、実施形態１と同様に、レーザ光が出射する際にマスターオシレータＭＯの第１ウィンドウ３３が加熱される場合であっても、第１ウィンドウ３３の表面を流れるガスの量が低下しない場合と比べて、第１ウィンドウ３３が受ける熱衝撃が小さくなり得る。また、レーザ光が出射する際に第２ウィンドウ３４が加熱される場合であっても、第２ウィンドウ３４の表面を流れるガスの量が低下しない場合と比べて、第２ウィンドウ３４が受ける熱衝撃が小さくなり得る。また、レーザ光が出射する際に増幅器ＰＡの第１ウィンドウ７３が加熱される場合であっても、第１ウィンドウ７３の表面を流れるガスの量が低下しない場合と比べて、第１ウィンドウ７３が受ける熱衝撃が小さくなり得る。また、レーザ光が出射する際に第２ウィンドウ７４が加熱される場合であっても、第２ウィンドウ７４の表面を流れるガスの量が低下しない場合と比べて、第２ウィンドウ７４が受ける熱衝撃が小さくなり得る。従って、本実施形態のガスレーザ装置は、耐久性に優れ得る。
　なお、本実施形態において、チャンバ３０、第１ウィンドウ３３、第２ウィンドウ３４、第１光路管５１、第２光路管５２、第１ガス供給バルブＳＶ１、第２ガス供給バルブＳＶ２、第１主排気バルブＥＶ１、第２主排気バルブＥＶ２、第１主排気口ＥＰ１、第２主排気口ＥＰ２、第１副排気口ＥＰ３、第２副排気口ＥＰ４、第１副排気バルブＥＶ３、第２副排気バルブＥＶ４は、それぞれマスターオシレータ用と理解され得る。また、本実施形態において、チャンバ７０、第１ウィンドウ７３、第２ウィンドウ７４、第１光路管５５、第２光路管５６、第１ガス供給バルブＳＶ３、第２ガス供給バルブＳＶ４、第１主排気バルブＥＶ５、第２主排気バルブＥＶ６、第１主排気口ＥＰ５、第２主排気口ＥＰ６、第１主排気バルブＥＶ５、第２主排気バルブＥＶ６、第１副排気口ＥＰ７、第２副排気口ＥＰ８は、それぞれ増幅器用と理解され得る。
　なお、本実施形態において、マスターオシレータＭＯがファイバレーザ装置等の他のレーザ装置から構成されてもよい。また、増幅器ＰＡは、リアミラー及び出力結合ミラーＯＣ２を備えなくてもよい。この場合、増幅器ＰＡにおいて光の共振は生じないが、チャンバ７０をレーザ光が通過することで、このレーザ光は増幅される。
　また、本実施形態では実施形態１と同様にして、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されるとき、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からガスが排気されてもよい。この場合、例えば、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されるとき、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気される前と比べて、第１主排気口ＥＰ１及び第２主排気口ＥＰ２からのガス排気量が小さくされてもよい。また、第１副排気口ＥＰ７及び第２副排気口ＥＰ８からガスが排気されるとき、第１主排気口ＥＰ５及び第２主排気口ＥＰ６からガスが排気されてもよい。この場合、例えば、第１副排気口ＥＰ７及び第２副排気口ＥＰ８からガスが排気されるとき、第１副排気口ＥＰ７及び第２副排気口ＥＰ８からガスが排気される前と比べて、第１主排気口ＥＰ５及び第２主排気口ＥＰ６からのガス排気量が小さくされてもよい。
　また、本実施形態では実施形態１と同様にして、レーザ光の出射と停止とが繰り返される少なくとも一部の期間において、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気されれば、少なくとも当該期間において、レーザ光の出射時と停止時に第１ウィンドウ３３及び第２ウィンドウ３４にかかる熱衝撃をより軽減し得る。従って、制御部ＣＯは、レーザ光が出射されてから、第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からのガスの排気を開始してもよい。また、レーザ光の出射と停止とが繰り返される少なくとも一部の期間において、第１副排気口ＥＰ７及び第２副排気口ＥＰ８からガスが排気されれば、少なくとも当該期間において、レーザ光の出射時と停止時に第１ウィンドウ７３及び第２ウィンドウ７４にかかる熱衝撃をより軽減し得る。従って、制御部ＣＯは、レーザ光が出射されてから、増幅器ＰＡの第１副排気口ＥＰ７及び第２副排気口ＥＰ８からのガスの排気を開始してもよい。
　また、本実施形態では、制御部ＣＯは、第１副排気口ＥＰ３、第２副排気口ＥＰ４、第１副排気口ＥＰ７、及び第２副排気口ＥＰ８からのガスの排気を開始してから所定の第２期間Ｔ２が経過する前にチャンバ３０からレーザ光を出射させてもよい。
　また、第１主排気口ＥＰ５は、第１主排気口ＥＰ５からガスが排気される際に第１ウィンドウ７３の表面をガスが流れるような位置に設けられる。第１主排気口ＥＰ５がこのような位置に設けられるのであれば、第１主排気口ＥＰ５は、上記第１光路管５１における第１ウィンドウ７３を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置よりもチャンバ７０側と反対側に設けられてもよい。また、第１ウィンドウ７３が第１光路管５５内に入り込んでいなくてもよい。また、第２主排気口ＥＰ６は、第２主排気口ＥＰ６からガスが排気される際に第２ウィンドウ７４の表面をガスが流れるような位置に設けられる。第２主排気口ＥＰ６がこのような位置に設けられるのであれば、第２主排気口ＥＰ６は、上記第２光路管５６における第２ウィンドウ７４を通りレーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置よりもチャンバ７０側と反対側に設けられてもよい。また、第２ウィンドウ７４が第２光路管５６内に入り込んでいなくてもよい。
６．実施形態４のガスレーザ装置の説明
　次に、実施形態４のガスレーザ装置について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
　６．１　構成
　図１１は、本実施形態におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図１１に示すように、本実施形態のガスレーザ装置１００は、マスターオシレータＭＯが第１壁部５１Ｗ及び第２壁部５２Ｗを含み、増幅器ＰＡが第１壁部５５Ｗ及び第２壁部５６Ｗを含む点において実施形態３のガスレーザ装置と異なる。
　マスターオシレータＭＯの第１壁部５１Ｗ及び第２壁部５２Ｗの構成は、実施形態２の第１壁部５１Ｗ及び第２壁部５２Ｗの構成と同様である。
　また、増幅器ＰＡの第１壁部５５Ｗは、第１光路管５５内における第１主排気口ＥＰ５と第１副排気口ＥＰ７との間に設けられ、第１光路管５５を塞いでいる。ただし、第１壁部５５Ｗには、第１スリット５５Ｓが形成されている。この第１スリット５５Ｓは、第１ウィンドウ７３と出力結合ミラーＯＣ２との間を伝搬するレーザ光が通過可能に形成されている。また、第１スリット５５Ｓは、第１スリット５５Ｓを透過するレーザ光の断面形状と概ね相似形であることが、第１スリット５５Ｓに不要な領域を作り出さない観点から好ましい。
　増幅器ＰＡの第２壁部５６Ｗは、第２光路管５６内における第２主排気口ＥＰ６と第２副排気口ＥＰ８との間に設けられ、第２光路管５６を塞いでいる。ただし、第２壁部５６Ｗには、第２スリット５６Ｓが形成されている。この第２スリット５６Ｓは、第２ウィンドウ７４とリアミラーＲＭとの間を伝搬するレーザ光が通過可能に形成されている。また、第２スリット５６Ｓは、第２スリット５６Ｓを透過するレーザ光の断面形状と概ね相似形であることが、第２スリット５６Ｓに不要な領域を作り出さない観点から好ましい。
　第１壁部５５Ｗ及び第２壁部５６Ｗは、例えば、第１壁部５１Ｗ及び第２壁部５２Ｗを構成する材料と同様の材料から構成される。
　６．２　動作
　本実施形態におけるガスレーザ装置１００の動作は、実施形態３におけるガスレーザ装置１００の動作と同様である。ただし、マスターオシレータ用の第１主排気口ＥＰ１からガスが排気される際、第１光路管５１でのガスは、第１スリット５１Ｓを通過して第１ウィンドウ３３の表面を流れ、第１主排気口ＥＰ１から排気される。また、第２主排気口ＥＰ２からガスが排気される際、第２光路管５２でのガスは、第２スリット５２Ｓを通過して第２ウィンドウ３４の表面を流れ、第２主排気口ＥＰ２から排気される。また、増幅器ＰＡ用の第１主排気口ＥＰ５からガスが排気される際、第１光路管５５でのガスは、第１スリット５５Ｓを通過して第１ウィンドウ７３の表面を流れ、第１主排気口ＥＰ５から排気される。また、第２主排気口ＥＰ６からガスが排気される際、第２光路管５６でのガスは、第２スリット５６Ｓを通過して第２ウィンドウ７４の表面を流れ、第２主排気口ＥＰ６から排気される。
　６．３　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置１００では、実施形態２と同様に、マスターオシレータＭＯ用の第１副排気口ＥＰ３及び第２副排気口ＥＰ４からガスが排気される際、第１ウィンドウ３３側及び第２ウィンドウ３４側にガスが流れることが抑制され得る。また、増幅器ＰＡの第１壁部５５Ｗが障壁となり、第１副排気口ＥＰ７からガスが排気される際、第１ウィンドウ７３側にガスが流れることが抑制され得る。また、第２壁部５６Ｗが障壁となり、第２副排気口ＥＰ８からガスが排気される際、第２ウィンドウ７４側にガスが流れることが抑制され得る。このため、第１ウィンドウ３３、第２ウィンドウ３４、第１ウィンドウ７３、及び第２ウィンドウ７４にかかる熱衝撃をより軽減し得る。
　なお、本実施形態のガスレーザ装置１００は、第１壁部５１Ｗ、第２壁部５２Ｗ、第１壁部５５Ｗ、第２壁部５６Ｗの少なくとも１つを備えていればよい。増幅器ＰＡの第１ウィンドウ７３を透過するレーザ光のパワーが他のウィンドウを透過するレーザ光のパワーよりも大きいため、ガスレーザ装置１００は第１壁部５５Ｗを備えることが好ましい。
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、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る。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
　本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「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、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 (16)

  1. 　レーザガスが封入されるチャンバと、
    　前記チャンバに設けられレーザ光が透過するウィンドウと、
    　前記チャンバにおける前記ウィンドウが設けられる位置を囲んで前記チャンバに接続される光路管と、
    　前記光路管内にパージガスを供給するガス供給口と、
    　前記光路管内のガスを排気する排気口と、
    　制御部と、
    を備え、
    　前記排気口は、前記ガスが前記ウィンドウの表面を流れるように前記光路管に設けられる主排気口と、前記ウィンドウが設けられる位置及び前記主排気口が設けられる位置よりも前記光路管内における前記ガスの流れの上流側において前記光路管に設けられる副排気口と、を含み、
    　前記制御部は、前記チャンバから前記レーザ光が出射される前において前記主排気口から前記ガスを排気させ、前記チャンバから前記レーザ光が出射される少なくとも一部の期間において前記副排気口から前記ガスを排気させる
    ガスレーザ装置。
  2. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記主排気口は、前記ウィンドウの近傍に設けられる。
  3. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記制御部は、前記副排気口から前記ガスが排気されるとき前記主排気口からの前記ガスの排気を停止させる。
  4. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記制御部は、前記主排気口からの前記ガスの排気が開始されてから所定の第１期間経過後に前記副排気口から前記ガスを排気させる。
  5. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記制御部は、前記主排気口からの前記ガスの排気が開始され前記光路管内における酸素濃度が所定の第１濃度以下となった場合に前記副排気口から前記ガスを排気させる。
  6. 　請求項５に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記チャンバ及び前記光路管が収容され、前記排気口からの前記ガスが放出される筐体を更に備え、
    　前記制御部は、前記筐体内の酸素濃度が所定の第２濃度以下となった場合に前記副排気口から前記ガスを排気させ、
    　前記第２濃度は、前記光路管内における酸素濃度が前記所定の第１濃度以下である場合における前記筐体内の酸素濃度である。
  7. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記制御部は、前記副排気口からの前記ガスの排気を開始した後に前記チャンバから前記レーザ光を出射させる。
  8. 　請求項７に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記制御部は、前記副排気口からの前記ガスの排気を開始してから所定の第２期間が経過した後に前記チャンバから前記レーザ光を出射させる。
  9. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記チャンバの前記ウィンドウの設けられる位置は、前記光路管の内壁と隙間をあけて前記光路管内に入り込むよう突出しており、
    　前記主排気口は、前記光路管における前記ウィンドウを通り前記レーザ光の進行方向に垂直な面を含む位置、または、前記光路管における前記面よりも前記チャンバ側の位置に設けられる。
  10. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記副排気口よりも前記ガスの流れの上流側に前記レーザ光が入射する光学素子が配置される。
  11. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記光路管内における前記主排気口と前記副排気口との間に設けられ、前記レーザ光が透過するスリットが形成された壁部を更に備える。
  12. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記ウィンドウは、前記チャンバの対向する位置に設けられる第１ウィンドウ及び第２ウィンドウを含み、
    　前記光路管は、前記チャンバにおける前記第１ウィンドウが設けられる位置を囲んで前記チャンバに接続される第１光路管、及び、前記チャンバにおける前記第２ウィンドウが設けられる位置を囲んで前記チャンバに接続される第２光路管を含み、
    　前記ガス供給口は、前記第１光路管内に前記パージガスを供給する第１ガス供給口、及び、前記第２光路管内に前記パージガスを供給する第２ガス供給口を含み、
    　前記排気口は、前記第１光路管内のガスを排気する第１排気口、及び、前記第２光路管内のガスを排気する第２排気口を含み、
    　前記第１排気口は、前記ガスが前記第１ウィンドウの表面を流れるように前記第１光路管に設けられる、前記主排気口としての第１主排気口と、前記第１ウィンドウが設けられる位置及び前記第１主排気口が設けられる位置よりも前記第１光路管内における前記ガスの流れの上流側において前記第１光路管に設けられる、前記副排気口としての第１副排気口と、を含み、
    　前記第２排気口は、前記ガスが前記第２ウィンドウの表面を流れるように前記第２光路管に設けられる、前記主排気口としての第２主排気口と、前記第２ウィンドウが設けられる位置及び前記第２主排気口が設けられる位置よりも前記第２光路管内における前記ガスの流れの上流側において前記第２光路管に設けられる、前記副排気口としての第２副排気口と、を含む。
  13. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記チャンバは、発振する光を出射するマスターオシレータ用チャンバ、または、入射する光を増幅して出射する増幅器用チャンバである。
  14. 　レーザガスが封入され発振する光を出射するマスターオシレータ用チャンバ、及び、レーザガスが封入され前記マスターオシレータ用チャンバから出射する光を増幅して出射する増幅器用チャンバと、
    　前記マスターオシレータ用チャンバに設けられレーザ光が透過するマスターオシレータ用ウィンドウ、及び、前記増幅器用チャンバに設けられ前記レーザ光が透過する増幅器用ウィンドウと、
    　前記マスターオシレータ用チャンバにおける前記マスターオシレータ用ウィンドウが設けられる位置を囲んで前記マスターオシレータ用チャンバに接続されるマスターオシレータ用光路管、及び、前記増幅器用チャンバにおける前記増幅器用ウィンドウが設けられる位置を囲んで前記増幅器用チャンバに接続される増幅器用光路管と、
    　前記マスターオシレータ用光路管内にパージガスを供給するマスターオシレータ用ガス供給口、及び、前記増幅器用光路管内に前記パージガスを供給する増幅器用ガス供給口と、
    　前記マスターオシレータ用光路管内のガスを排気するマスターオシレータ用排気口、及び、前記増幅器用光路管内のガスを排気する増幅器用排気口と、
    　制御部と、
    を備え、
    　前記マスターオシレータ用排気口は、前記マスターオシレータ用光路管内における前記ガスが前記マスターオシレータ用ウィンドウの表面を流れるように前記マスターオシレータ用光路管に設けられるマスターオシレータ用主排気口と、前記マスターオシレータ用ウィンドウが設けられる位置及び前記マスターオシレータ用主排気口が設けられる位置よりも前記マスターオシレータ用光路管内における前記ガスの流れの上流側において前記マスターオシレータ用光路管に設けられるマスターオシレータ用副排気口と、を含み、
    　前記増幅器用排気口は、増幅器用光路管内における前記ガスが前記増幅器用ウィンドウの表面を流れるように前記増幅器用光路管に設けられる増幅器用主排気口と、前記増幅器用ウィンドウが設けられる位置及び前記増幅器用主排気口が設けられる位置よりも前記増幅器用光路管内における前記ガスの流れの上流側において前記増幅器用光路管に設けられる増幅器用副排気口と、を含み、
    　前記制御部は、前記マスターオシレータ用チャンバから前記レーザ光が出射される前において前記マスターオシレータ用主排気口及び前記増幅器用主排気口から前記ガスを排気させ、前記マスターオシレータ用チャンバから前記レーザ光が出射される少なくとも一部の期間において前記マスターオシレータ用副排気口及び前記増幅器用副排気口から前記ガスを排気させる
    ガスレーザ装置。
  15. 　レーザガスが封入されるチャンバと、
    　前記チャンバに設けられレーザ光が透過するウィンドウと、
    　前記チャンバにおける前記ウィンドウが設けられる位置を囲んで前記チャンバに接続される光路管と、
    　前記光路管内にパージガスを供給するガス供給口と、
    　前記光路管内のガスを排気する排気口と、
    　制御部と、
    を備え、
    　前記排気口は、前記ガスが前記ウィンドウの表面を流れるように前記光路管に設けられる主排気口と、前記ウィンドウが設けられる位置及び前記主排気口が設けられる位置よりも前記光路管内における前記ガスの流れの上流側において前記光路管に設けられる副排気口と、を含む、ガスレーザ装置によるレーザ光の出射方法であって、
    　前記制御部は、前記チャンバから前記レーザ光が出射される前において前記主排気口から前記ガスを排気させ、前記チャンバから前記レーザ光が出射される少なくとも一部の期間において前記副排気口から前記ガスを排気させる、
    ガスレーザ装置のレーザ光の出射方法。
  16. 　レーザガスが封入されるチャンバと、
    　前記チャンバに設けられレーザ光が透過するウィンドウと、
    　前記チャンバにおける前記ウィンドウが設けられる位置を囲んで前記チャンバに接続される光路管と、
    　前記光路管内にパージガスを供給するガス供給口と、
    　前記光路管内のガスを排気する排気口と、
    　制御部と、
    を備え、
    　前記排気口は、前記ガスが前記ウィンドウの表面を流れるように前記光路管に設けられる主排気口と、前記ウィンドウが設けられる位置及び前記主排気口が設けられる位置よりも前記光路管内における前記ガスの流れの上流側において前記光路管に設けられる副排気口と、を含み、
    　前記制御部は、前記チャンバから前記レーザ光が出射される前において前記主排気口から前記ガスを排気させ、前記チャンバから前記レーザ光が出射される少なくとも一部の期間において前記副排気口から前記ガスを排気させる、ガスレーザ装置から出射されるレーザ光を露光装置に入射させ、
    　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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